100G光傳輸技術(shù)在干線組網(wǎng)中應用

青苗

（中國移動集團設計院有限公司四川分公司四川成都610045）

100G光傳輸技術(shù)在干線組網(wǎng)中應用

青苗

（中國移動集團設計院有限公司四川分公司四川成都610045）

隨著我國網(wǎng)絡用戶對于網(wǎng)絡需求的不斷提升，干線網(wǎng)絡不得不面臨著傳輸容量幾何式增長的困境，為了解決該問題，目前干線組網(wǎng)中已經(jīng)開始使用端口容量為100G的核心路由器。本文結(jié)合具體實例詳細描述了100G光傳輸技術(shù)（OTN）在干線組網(wǎng)中應用情況，以期對同行有所幫助。

100G OTN；干線組網(wǎng)；結(jié)構(gòu)規(guī)劃

引言

近年來我國的各大運營商都在不斷的推進4G網(wǎng)絡建設，網(wǎng)絡帶寬也隨之大幅度增加，與此同時用戶針對網(wǎng)絡帶寬的要求日益提升，比如IPTV、FTTH/FTTB以及三網(wǎng)融合等迅速發(fā)展，使得各個地方的帶寬速度得到了增加，隨著接入層對于網(wǎng)絡帶寬需求的不斷提升，核心層、匯聚層網(wǎng)絡的業(yè)務流量也在不斷的增加，這導致干線網(wǎng)絡不得不面臨著傳輸容量幾何式增長的困境[1～2]。為了應對上述問題，目前干線組網(wǎng)中已經(jīng)開始使用端口容量為100G的核心路由器，和10×10G的相比較而言，其傳輸效率提升了將近一倍[3]，在很大程度上降低了管理難度以及設備耗電量。本文結(jié)合具體實例詳細描述了100G光傳輸技術(shù)在干線組網(wǎng)中應用情況，以期對同行有所幫助。

1 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)規(guī)劃

本實例中的干線光纜使用的是前期建設的干線光纜，綜合考慮各個光放段其衰耗以及各個光復用段其OSNR的計算值，來選擇滿足要求的光纜，對于每個復用段均采用一收一發(fā)兩芯光纖，如果在具體施工時光纜出現(xiàn)了問題，則由相關(guān)部門對其實施維護，確保完成系統(tǒng)建設之后能夠正常開通，本方案是在參考之前建成的80×10Gb/s系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設計的，將省會城市作為中心，將各個地市中心機房匯集到省會城市中心機房，并結(jié)合本次建設原則、業(yè)務走向等要求，適當?shù)恼{(diào)整了網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，建立100G OTN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

2 設備和光纜的選型

（1）設備的選型。當前階段OTN系統(tǒng)平臺能夠選取的傳輸單波速率有10Gb/s、40Gb/s以及100Gb/s的系統(tǒng)，其中光纜性能條件以及業(yè)務需求是其重要的選擇依據(jù)。由于前期設備都由H公司提供，為了保證設備之間的兼容性，本次還是選擇H公司的100G OTN設備，設備型號為OSN9800，交叉容量為25.6T，槽位數(shù)量64，傳輸距離1200km以上，設備功率為5000W。

（2）光纖的選型。由于單模光纖具有很多優(yōu)點，比如傳輸帶寬大、不易損耗且方便系統(tǒng)后續(xù)擴容升級，因此得到了廣泛應用。具體應用中主要有兩種單模光纖，分別為G.652以及和G.655兩種。上述兩種不同的光纖對于傳輸系統(tǒng)具有一定程度的影響，主要表現(xiàn)在下面幾點：①對同一波長段的色散情況不一樣；②光纖衰減不一樣；③速率相同的時候非線性效應影響不一樣；④光纜制造廠家以及價格不一樣。隨著傳輸網(wǎng)絡其傳輸速率的不斷增大，設備生產(chǎn)廠家對于非線性效應以及色散的補償技術(shù)越來越成熟，對應的補償所需要耗費的成本也在逐漸降低，使得G.652型光纜引起的非線性效應對系統(tǒng)造成的影響很低，現(xiàn)在實際應用中主要還是使用G.652（G.652B/D）型光纖。本文中對于改造部分選擇G.655光纖，而新建光纜全部選擇G.652D型光纖。

3 網(wǎng)絡管理系統(tǒng)規(guī)劃

網(wǎng)絡管理系統(tǒng)在通信系統(tǒng)中作用主要就是對波分傳輸網(wǎng)絡中的線路系統(tǒng)和網(wǎng)元設備進行管理?，F(xiàn)在主要采取兩級架構(gòu)來管理波分傳輸網(wǎng)絡，一干波分系統(tǒng)通過集團網(wǎng)管系統(tǒng)來進行管理，二干波分系統(tǒng)以及城域網(wǎng)波分系統(tǒng)通過波分網(wǎng)管系統(tǒng)來進行管理。網(wǎng)絡管理層其目標主要就是檢測和控制其管理范圍內(nèi)的網(wǎng)元，本實例中建立了100G OTN一平面以及100G OTN二平面兩個系統(tǒng)，為達到相關(guān)要求，需要新增兩套網(wǎng)絡管理系統(tǒng)用來進行用于網(wǎng)元配置以及日常維護管理。所使用的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)還是使用H公司的iManager U2000-T網(wǎng)管系統(tǒng)，同時配備OTN業(yè)務管理以及精確故障分析軟件，利用網(wǎng)管方式來完成自動開局功能，滿足下面的場景：

（1）在開局環(huán)節(jié)軟件調(diào)測要求完成全網(wǎng)光路打通、業(yè)務開通以及性能優(yōu)化調(diào)節(jié)；

（2）在維護環(huán)節(jié)要求解決由于波長調(diào)度、人為破壞、光路老化等原因引起的性能減弱問題。

網(wǎng)管U2000/T2000：主要就是為光功率自動調(diào)測提供相應的配置信息，比如單板、網(wǎng)元、邏輯連纖以及業(yè)務配置信息等。把調(diào)測數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡設計參數(shù)導入備用；實現(xiàn)網(wǎng)絡實時監(jiān)控，一旦發(fā)生網(wǎng)絡發(fā)生劣化則實施自動調(diào)測并優(yōu)化網(wǎng)絡，如圖1所示為本實例網(wǎng)管接入示意圖。

圖1 網(wǎng)管接入示意圖

4 系統(tǒng)電路走向以及波道配置規(guī)劃

OTN技術(shù)綜合了SDH技術(shù)以及DWDM技術(shù)的優(yōu)勢，同時它的波道規(guī)劃形式也有上述兩者的特征。綜合考慮OTN干線傳輸網(wǎng)中各類業(yè)務要求，本實例中100G OTN波道配置遵循如下原則：

（1）按照電路承載的業(yè)務種類還有總的電路需要，對電路及其走向進行合理配置，在確保能夠滿足業(yè)務承載需求的基礎(chǔ)上，對冗余電路盡心配置，確保完成系統(tǒng)建設之后電路能夠順利開通；

（2）按照保護的配置原則，業(yè)務層面已有保護，因此不需要在OTN傳輸層面配置保護，為確保業(yè)務其安全可靠，對于同類型業(yè)務最好采取兩個平面的傳輸網(wǎng)絡；

（3）考慮業(yè)務的容量需要，配置和業(yè)務相匹配的OTN端口，比如說如果是是10G的業(yè)務在OTN傳輸?shù)臅r候采取ODU2進行承載，而對于本文的100G業(yè)務需求而言需要采取ODU4進行承載，確保端口一致；

（4）為了能夠確保開通業(yè)務之后，如果網(wǎng)絡發(fā)生兩處斷纖的狀況時業(yè)務還能夠不掉線，那么就應該依托100G OTN的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，對各個地市的三個出局路由進行充分利用，一個地市在兩個100G OTN平面中配置三條電路，并確保這三條電路不會發(fā)生同路由的情形；

（5）在實施波道規(guī)劃的時候，先對承載10G業(yè)務的100G波道進行配置，然后再對承載100G業(yè)務的波道進行配置，由于系統(tǒng)建設完成后還有可能會承載10G業(yè)務，需要為后期承載10G業(yè)務預留幾波，本實例中預留了5波，100G從預留波道后面一波開始進行配置，即從第6波開始配置。

在上述OTN系統(tǒng)波道配置原則的基礎(chǔ)之上再結(jié)合之前分析的業(yè)務需求，可以知道具體的電路需求情況，如表1所示。

表1 電路需求情況

5 中心機房板卡配置

本次中心機房板卡配置原則主要有：

（1）線路側(cè)板卡采取的主要為100Gbps板卡，對于存在業(yè)務轉(zhuǎn)接或者落地的OTM站都需要對其進行配置，每一波都需要配置一塊板卡，如果業(yè)務在某一站跳通那么則不需要配置線路側(cè)板卡；

（2）支路側(cè)板卡也就是業(yè)務側(cè)板卡，結(jié)合每個OTM站其業(yè)務端口數(shù)目實施配置，本實例配置的支路側(cè)板卡主要有兩個，分別為10G速率板卡以及100G速率板卡；

（3）在配置機柜的時候需要在同一個站點兩個平面都配置機柜，且根據(jù)板卡的數(shù)量來配置機柜數(shù)量。

按照上述板卡的配置原則，再結(jié)合波道組織圖中的波道劃分能夠獲得各個OTM站板卡配置數(shù)目以及對應的電層交叉子架，如表2所示為光層平臺子架的數(shù)目。

根據(jù)表2中板卡配置數(shù)量以及機架數(shù)量，接下來就是針對各個機房實施勘察，以明確各個機架的擺放位置，同時對機架和ODF架之間的光纖長度進行測量，還有電源列頭柜電源線的長度等。

表2 光層平臺子架的數(shù)目

6 設備電源配置

本實例中裝設的100G OTN傳輸設備使用的是-48V直流電源。從傳輸機房直流配電柜中將-48V直流電源引到列頭柜，然后從列頭柜接至對應的機架。本實例中的-48V直流電源所需要的分路根據(jù)主備用兩路電源來進行接線，如表3所示為各個設備要求熔絲規(guī)格。

表3 各個設備要求熔絲規(guī)格

另外，保護地線其具體配置要求如下：用來進行光調(diào)度的ODF不需要裝設防雷保護地線；而對于傳輸設備機架保護地線則直接從機房保護接地排或者列頭柜的保護地線端子上面引接。

在設計之前需要針對機房進行仔細查勘，在此過程中需要對各個機房直流配電柜進行認真查看，列頭柜是不是符合本次工程設備對于電源方面的需求，如果列頭柜不能夠不能夠達到直流配電柜相關(guān)要求，那么需要對應的增加列頭柜，如果直流配電柜不能夠達到相關(guān)要求，那么需要割接列頭柜到其它配電柜，也可以直接新增直流配電柜。在具體設計的時候需要綜合考慮實際情況靈活使用。

7 結(jié)束語

近年來，用戶針對網(wǎng)絡帶寬的要求日益提升，導致干線網(wǎng)絡不得不面臨著傳輸容量幾何式增長的困境。為了應對上述問題，目前干線組網(wǎng)中已經(jīng)開始使用端口容量為100G的核心路由器，和10×10G的相比較而言，其傳輸效率提升了將近一倍，在很大程度上降低了管理難度以及設備耗電量，具有重要的現(xiàn)實意義。本文結(jié)合具體實例詳細描述了100G光傳輸技術(shù)（OTN）在干線組網(wǎng)中應用情況。

[1]姚勝濤.100G光傳輸技術(shù)在干線組網(wǎng)中的應用[D].南京理工大學，2015.

[2]王永生，張云.100G在廣電網(wǎng)絡中的應用[J].廣播電視信息，2013（12）：87～88.

[3]烽火通信.100G技術(shù)將持續(xù)10年，開創(chuàng)傳送大場面[J].電信網(wǎng)技術(shù)，2013（7）：27～28.

TN929.1

A

1004-7344（2016）16-0289-02

2016-5-22

青苗（1973-），男，工程師，本科，主要從事光纖通信設計工作。