关于OTN目标架构在网络优化应用中的探讨

 1 引言

随着3G和全业务竞争的到来，业务加速IP化和大颗粒化，OTN，PTN，PON等新技术全面应用于传输网，传输网络规模迅速膨胀，传送网维护面临的形势日趋严峻。光传送网经过多年的建设和扩容调整，虽然在容量和安全性等方面有很大的提升，但是还存在一些安全隐患，比如光缆发生阻断后导致多个基站退服。这使网络优化显得非常迫切。同时由于内蒙地域辽阔，东西跨距较大，客观上导致传送网故障较多，这也对网络安全性提出了更高的要求。为了更好地全业务运营，提升网络运行质量，发现并及时消除网络隐患，近几年内蒙移动对传送网进行了部分优化工作，特别是2010年，开始系统地对全区传送网进行优化。2011年则连续第二年开展全区传送网安全优化专项工作。本文结合在网络优化维护工作中的一些经验，提出了DWDM/OTN网络的目标架构，并且对DWDM/OTN网络优化工作中发现的问题提出相应的优化建议，为规划和维护网络优化工作提供有益的参考。

2 内蒙移动传送网安全优化专项工作方式

内蒙移动的传送网专项优化工作采取自主+联合的方式全面开展DWDM/OTN/PTN/SDH/全业务接入的优化工作，为使专项工作有效落地，工作分为4个阶段：

(1)区公司协同设计院进行DWDM/OTN/PTN/SDH/全业务接入优化目标方案制定，并组织区公司相关部门讨论。

(2)区公司组织全区传输专家细化评估标准并进行全区隐患评估。分公司全程参与和配合。在评估完成后统一召开评估总结会，针对各种安全隐患提出了优化方案。

(3)区公司按轻重缓急，从投资型、更新改造型和自主实施型三个角度解决评估隐患，与厂家签订软、硬件合同，分公司自主、组织实施。

(4)区公司按照优化方案中的内容，检查完成情况，开展评比。分公司积极准备评比。

在整个网络优化过程中，特别注意统一思想，使各盟市分公司的网络优化维护水平同步提高，比如网络优化首先要求集中全区参与本次网络优化维护的人员到一个地区集中会诊，整个网络优化过程要求参与人员不能变动，这样统一思想后再分路到各盟市分公司进行单独会诊，结果不但使各盟市分公司的网络质量有了很大的提高，而且通过这二年的网络优化专项工作使全区的网络优化维护力量有了质的提高。培养了一堆能发现问题，解决问题的技术能手。

在整个网络优化过程中，特别注意发挥设计院和厂家的力量，设计院方面要求有力量强的大院进行支撑，厂家要求配置精兵强将，具有长期网络优化维护经验的人员，使网络优化不但能发现问题，而且能做到按合理的目标网络架构去解决问题，最终把网络优化工作落到实处。

3　DWDM/OTN应用策略

目前，DWDM/OTN网络主要定位于省二级干线、城域传送网核心层、汇聚层，主要承载GE，2.5G POS，10GE，10G POS等大颗粒业务，并可将SDH和PTN承载其上，实现SDH，PTN和全业务网络架构与DWDM/OTN一致，实现网络架构的融合。

对城域传送网而言，DWDM/OTN网络主要覆盖IP城域网、IP专网以及IDC等所有核心机房，市区和郊区BRAS/SR节点如无DWDM/OTN网络节点设备，其上联电路可由PTN网络承载至就近DWDM/OTN网络节点。

随着全业务的发展、10GE PON商用，OLT上联电路大幅度增加，DWDM/OTN网络可适时下沉。

总体而言，DWDM/OTN今后将成为各种业务承载的底层基石网络，今后传输网将以合理的DWDM/OTN网络架构为核心，优化光缆路由和设备组网，提升传输网络的安全性和承载能力。

4　DWDM/OTN目标架构

由于内蒙地域辽阔，宜在尽可能考虑安全性的基础上，结合业务的发展，进行DWDM/OTN目标网络的建设：

(1)OTN中心机房由于业务量集中，在条件允许的前提下需要对业务进行有效分担，比如业务分担在两个电交叉机架上;对汇聚节点则进行双节点改造，保证每个旗县至少2个OTN汇聚点。

(2)城域网OTN汇聚层覆盖现有条件较好的所有城域PTN/SDH/OLT汇聚点。

(3)为保证DWDM/OTN群路方向单个机柜失效的情况下不影响业务，必须实现光层(光方向)分离(见图1)所示，方向1/2/3要求分别是不同的机柜，同时在电层也尽可能实现业务分担。

图1　DWDM/OTN目标网络架构示意图

(4)考虑到业务的统一调度和波道有一定的余量，建议本地/城域汇聚层使用40×10G波分系统，而核心层宽带需求一般更大，因此建议建设40×10G DWDM/OTN双平面。

(5)考虑到OTN设备目前普遍是1.28T/2.56T的容量，而支路槽位有的是8×GE板却占用了40G的背板带宽，此外还有多群路方向的因素，因此OTN设备在使用中容量并没有看上去那么大，因此OTN在使用中还需注意保证其在今后扩容中的扩展性：

●为减少业务的集中度，一般建议核心层和汇聚层采用不同的OTN设备，提高OTN网络安全性，同时也保证了OTN设备今后容量具有较大的扩展性。

●在实际组网中如果全进全出，很容易造成OTN设备容量不足，而且成本很高，因此对于一些大颗粒的点对点10G业务，不建议经过OTN电交叉矩阵而直接承载在波分上。

汇总以上一些要求，我们得到了如图1所示的目标架构。从图1可以看出，波分群路严格按方向分开机架，有部分穿通波长，也有部分波长进OTN电交叉矩阵，另外中心机房都做到了OTN电交叉子架双备份。旗县中至少保证有两个DWDM/OTN节点。

除图1所示的要求外，如图2所示，不但各旗县有两端OTN设备做到了业务保护，而且核心层更有二个平面的业务分担，因此业务安全性有了更高的保障。需要说明的是，如果核心层建设了DWDM/OTN双平面，不再建议在单一平面同一机房中配两台电交叉机架，而是利用两个平面的电交叉子架进行业务分担即可。

图2　DWDM/OTN目标网络架构示意图

需要特别说明的是，在整个建设过程中，我们依靠OTN的网络架构优化光缆结构，做到传输设备网管拓扑图与实际光缆路由严格一致，达到了所见即所得的理想状态，这样在做电路时可以根本不用担心同路由等问题，为运维提供更为放心的传输平台。业务统一承载在DWDM/OTN上也便于统一进行保护，比如一对光纤OLP保护就能实现一段DWDM/OTN承载的大量业务的保护。更能提高网络的安全性。

5　发现问题及解决方案

结合前面所述的OTN目标架构，对全区传送网进行评估，主要是从网络架构方面着手分析，对维护中的一些问题进行了阐述。

5.1　OTN网络架构的一些问题

(1)OTN网络光缆迂回同缆成环或同路由

由于城区路由或机房出局路由有限，造成了OTN网络有少量同缆成环，这在后续工程中增加第二路由光缆来解决。

(2)OTN光放段过长，超过100km

内蒙地广人稀，较容易出现OTN光放段过长的情况，由于OTN光放段过长，容易造成光功率过低，可以采用在站点间增加OLA光放来解决。

(3)汇聚层没有直达光缆，跳接点过多

由于跳接点较多，光缆无论是损耗还是故障盘查都不方便，更重要的是汇聚层使用了大量跳接光缆后，很容易造成汇聚层与接入层等光缆同路由却不容易发现，因此建设汇聚层独立的直达光缆是很有必要的。

(4)缺少OTN汇聚节点，不能满足城域网业务发展需求

由于OTN汇聚节点较少，不能完成全业务区的覆盖，不能较好地满足长远的大带宽业务的需求，因此OTN作为传输的基础级网络，为长远的网络发展，将尽量完善对各业务区的覆盖。

(5)OTN旗县单节点

旗县中OTN单节点将造成业务上连存在单节点效应，一旦节点失效将造成整个旗县业务丢失的情况，因此OTN旗县单节点将迅速完成双节点的改造。

(6)OTN电交叉子架单配，导致不能在业务侧进行负荷分担

由于OTN为大容量设备，单电交叉子架将造成大量的业务集中在一个子架上，特别是中心机房，一旦出现故障将造成大量业务丢失，因此增加OTN电交叉机架，进行适当的风险分担是很有必要的。

(7)本地网OTN环路过长(≥600km，或所带旗县超过3个)

环路过长将造成故障概率增大，因此尽量在建网中控制环路的长度。

(8)核心机房业务过于集中，OTN环网共设备，需要设备分离，降低风险

对于中心机房设备，业务量非常集中，一旦失效影响面很大，而且由于OTN设备本身容量限制，对网络的长远发展存在瓶颈，因此很有必要在中心机房对不同层次的设备进行适当分离，对本地/城域/核心采用不同的OTN设备，降低风险，同时也提高网络长远的扩容余量。

对于本地网OTN环网共设备是指同一端OTN设备参与了多处组网但却留下了安全隐患(见图3)，一处设备失效可能会导致开环而业务丢失，这种情况是要特别注意避免的。

图3　OTN环网共设备组网示意图

(9)光方向未分离(不同光方向子架位于同一机柜内，一旦机柜电源失效，导致该点业务全阻)

每一个波分群路方向均位于不同的机架中，最大限度地保证网络的安全性。一旦波分群路方向较多，这时如果要保证不同波分群路方向机柜接自不同的列头柜，而列头柜电源又要求来自不同的直流配电屏，不同的直流配电屏又要求来自不同的市电引入，限制条件一增加，最后很可能还是会造成不同群路方向接相同电源系统的情况。一个解决方法是列头柜直接从不同的两个直流配电屏上引电，而两个直流配电屏从不同的两个市电引入引电，这时任何一个列头柜都不会存在单电源系统失效影响业务的问题，不但提升了安全性，对于电源系统割接也非常方便，但此时则需要特别注意不同的引电会不会带来压降不平衡的问题。

(10)DWDM/OTN未配置保护波道

对于传统的波分系统，要求配置保护波道，对于OTN系统在很多情况下已经有1+1保护了，可以不配置保护波道，如果出于能快速故障修复和保证紧急扩容余量的双重考虑，可以视投资情况考虑配置一定的冗余波道。

(11)OTN节点长链

由于内蒙古地广人稀，比如阿拉善地区沙漠较多，很容易造成OTN没有双路由迂回从而形成OTN长链的情况，由于这些长链出现故障很容易出现大面积业务中断，因此在网络优化方案中对长链改造将提到优先保障的位置。

5.2　运行维护中发现的一些问题

(1)部分段落光功率不达标

光功率是OTN网络运行质量最重要的评估指标之一。对于部分光功率不达标的段落，先排查线路光缆是否中断，尾纤是否松动，然后根据厂家推荐的标称输入光功率进行调测，在网管上进行优化。

(2)电源、主控、交叉板 无备用保护板

要求作为网络优化的紧急事项，快速实现OTN设备主控板、交叉板和电源板全部主备保护。

(3)单板软件版本不统一

通过全区评估，发现部分盟市的单板软件版本不统一，为了业务安全可靠的运行，运维更为便利，需要将单板软件升级到最新版本。

(4)波分站点未配置MCA/OPM维护板，无法进行光谱分析

全区OTN网络中，部分OTM站点都没有配置MCA/OPM单板，影响波长OSNR性能和光功率平坦度的监控，不利于维护。

客观上由于前期MAC/OPM单板价格昂贵，采购成本很高，但通过移动总部集采招标，该类单板纳入波分公共部分后折扣极低，采购成本几乎可以忽略，因此建议此次网络优化该类板卡全部配置齐全。

(5)OTN备用路由过长，单波倒换后备用路由不可用

通过全区评估，发现部分盟市的OTN备用路由过长，无电中继超过500km，在波长数增多后有OSNR下降的情况，存在业务倒换引起业务中断的风险。本次网络优化在OTN备用路由超过500km的段落，均增加电中继站。

(6)DCN全网监控无备用网关

各盟市OTN环网都只有一个网关网元，当网关网元出现问题后会增加全网监控中断风险，建议每个环增加一个备用网关网元，划分ECC子网，增加相应2M协议转换器和网关路由器，为监控提供保护。

(7)OTN网络中部分连纤有误

OTN网络中不准确的连纤，会导致网管端到端业务管理、电路路由状态查询等重要功能不可用或结果错误，严重降低OTN网络上的业务分发速度、大大延长故障排查时间、阻碍网络资源管理。本次网络优化检查全网网管逻辑连纤存在的遗漏和错误，对有错误连纤进行整改。

由于网络在持续建设中，以上发现的问题不少都已在2011年网络建设中解决，而且有的问题的产生有其客观和历史原因，比如有的设备价格降低导致配置缩水。但不可否认的是这些问题也是需要在今后网络建设中加以规避的。

6　结束语

本次网络优化工作不但涉及DWDM/OTN，还涉及PTN，SDH和全业务接入网络，由于篇幅所限，本文只是对DWDM/OTN部分进行了总结。希望能为DWDM/OTN网络的建设提供了有益的参考。随着网络优化的不断深入和工程建设的进一步开展，DWDM/OTN设备的进一步成熟及设备性能的进一步提高，网络架构将越来越合理，更能满足长远的业务发展的需求.