高尚 王强 肖江涛 韩涛
中国通信集团设计院有限公司山东分公司，山东 济南 250101
摘要：随着5G时代的到来，数据需求爆发式的增长，IDC（数据中心）驱动东西流量，视频驱动南北流量成倍增长，运营商传送网节点容量持续增长，传送网的发展需要更灵活的光交换技术。目前较为成熟的基于ROADM技术的OTN系统，运营商已在部分核心节点部署，但ROADM连纤复杂和同个机房子架多，占用机房空间、堆叠功耗大等问题，违背了运营商提出的“降本增效”的目标，运营商引入基于OXC技术的OTN系统建设已是趋势使然。基于此，本文主要对基于OXC技术的OTN系统建设必要性及部署进行分析探讨。
关键词：OXC技术；OTN系统；建设必要性；部署探讨
1 基于OXC技术的OTN系统建设必要性
5G数据时代的到来，各种业务需求，快速发展，经预测在未来几年网络流量的增长速度将超过30%。业务带宽的高速增长及业务流向的高度不确定性，将给运营商构建以IDC为中心网络的转型过程带来巨大的挑战。
随着5G和4K的到来，运用商面临网络架构的全面调整，伴随着省级IDC机房的建设，省级核心节点数量开始增长，省干网络需要从目前的东西环结构向MESH化演进，支撑IDC业务的快速就近接入和IDC跨域互联，真正实现任意城市之间的低时延一跳直达。
为了应对高速增长的流量、不断提升的可靠性要求和低时延需求，在提升交叉维度数的同时避免了不同维度之间的大量光纤连接，为了降低连接损耗并提高系统可靠性，解决了传统ROADM连纤复杂和子架堆叠等问题，为运营商构建全MESH化的极简网络架构、基于OXC技术的OTN系统建设应运而生。
OXC的应用，适应网络演进趋势；OXC的应用，降低波分节点机房空间占有率，实现带宽最大，设备最少，体积最小，运维最简，基于OXC技术的OTN构建超低时延，一跳直达的智能化光网络；运营商引进基于OXC技术的OTN系统建设势在必行。
2 基于OXC技术的OTN系统建设部署
（1）运营商可以根据自己的投资情况，实施前瞻性的部署，未来的业务需求已趋于明朗，可以一步到位在传送网核心、汇聚层进行基于OXC技术的OTN系统建设部署。好处是可以统筹核心、汇聚层网络架构的搭建、提升OXC技术应用的最大效能。缺点是，投资大，前期会造成局部资源浪费。如图1所示是某运营商建设基于OXC技术200GOTN系统示意图。
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图1 某运营商建设基于OXC技术200G OTN系统
本次核心层子系统部署能满足16维、单纤承载200G，96波道的OTN系统。汇聚层子系统部署能满足8维，单纤承载200G，96波道的OTN系统。新建OTN系统各个业务节点均配置光子架设备，满足基于波道级的智能调度需求；本次OTN系统总体规划两个层级系统，核心骨干层子系统和各个区汇聚子系统一次规划建设。
从技术层面，基于OXC技术200GOTN系统，工程项目管理上，工期12天，对比传统的ROADM组网，相同的人员配置，工期缩短60%的时间。项目完成了16个节点的OTN系统开通，其中核心节点6个，汇聚节点10个。基于OXC技术200GOTN系统，仅增加线路板,网管配置，不需要增加大量子架及人工连纤；核心层节约12个机柜的安装面积，汇聚层节约10个机柜的安装面积；对比传统的ROADM技术，电源端子核心层节约108路，汇聚层节约60路。
从设备造价方面，基于OXC技术200GOTN系统投资约1760万元，平均每节点造价约110万元，传统ROADM技术的200GOTN系统投资约960万元，平均每节点造价约60万。由于各厂家报价不同，同时受限于各厂家与运营商签订的集采价格不同，价格分析仅供参考，具体价格以实际与厂家谈判结果为准。
（2）建设基于OXC技术的OTN系统，我们的建设部署也可以基于业务需求进行。尤其在目前OXC设备价格高，让投资产生效益、提高运营效率这是运营商必须考虑的问题。建设部署时，需要分析OTN节点的业务需求，及数据流向，针对业务需求按需配置建设，OXC可以独立组网，也可以与传统ROADM混合组网。可以优先搭建核心层网络，汇聚层分批建设，部分节点与传统ROADM混合组网。如图2所示是某运营商建设基于OXC技术200GOTN系统示意图（核心层）。见图2
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核心层以6个机楼为基础，规划MESH化架构的OTN系统组网拓扑，并规划核心骨干层子系统的各个复用段按单波200G速率目标，本次新建系统，总体规划原则，以业务需求为导向，系统各个复用段以单波200G为主。
新建OTN系统各个业务节点均配置光子架设备，满足基于波道级的智能调度需求；本次OTN系统总体规划两个层级系统，核心骨干层子系统和各个区汇聚子系统，核心骨干层子系统一次规划建设，各个区汇聚子系统根据区域重要汇聚机房和5G业务需求情况按需安排建设；汇聚层通过分期建设，汇聚层一期扩容A区子系，统新建B区子系统。汇聚子系统均配置基于OTN系统的光线路保（OLP/OMSP），核心骨干层子系统根据条件部署光线路保护且骨干层子系统承载业务均需按照“东、西分开”、“主、备分开”的原则进行相关电路建设；如图3所示是某运营商建设基于OXC技术200GOTN系统示意图（汇聚层一期）。
某运营商建设基于OXC技术200GOTN系统，本次核心层部署能满足16维、单纤承载200G，96波道的OTN系统。汇聚层一期部署能满足8维，单纤承载200G，96波道的OTN系统。从网络规划的角度，分步实施的建设重点是以满足业务需求的角度进行基OXC技术OTN系统的部署。先搭建核心层架构，再根据业务需求搭建业务密集区域A、B两个区域的汇聚层架构。优点是分期投资，项目回收成本快，能让有限的投资，用到实处。缺点是，不能统筹规划，一步到位，未能发挥基于OXC技术的OTN系统的最大效能。
3 结论
运营商5G网络建设、对传送网提出了更高的要求。5G业务带来网络数据快速增长，必将导致数据中心交换容量急剧膨胀、造成设备数量增多、机房空间不足、布局混乱，运维困难、未来光网络需要向大带宽，低时延，小空间占有率发展，基于OXC技术的OTN系统建设能解决以上难题，因此运营商传送网络，引进基于OXC技术的OTN系统建设非常必要。基于OXC技术的OTN系统建设，运营商可以结合自己网络的实际情况，采取一步到位的建设方式建设。目前由于部分厂家OXC设备芯片的采购受到国外的限制，导致目前建设基于OXC技术的OTN系统，设备采购成本偏高，运营回收期长。因此运营商也可以根据业务需求，及每年投资计划，做统一规划，分步实施。
参考文献：
[1]全光交换网络的技术发展与演进趋势[J].周敏，张健，王寅.电信科学.2019(4)：16-23
[2]全光网标准化现状与技术发展分析[J].汤瑞，张庚，吴冰冰，赵文玉，张海懿.电信科学.2019(4):3-9