OTN开启广电网络新时代

　　中国有线电视网是全球第一大有线电视网，有线电视已经成为中国家庭入户率最高的信息工具。随着全业务运营的开展，中国有线电视网的改造速度也在日益加快，各省都在组建自己的网络传输公司，在传输基本电视节目的基础上，开展基于单向网或双向网的增值业务。中国的有线电视正在向数字化、多功能化、产业化方向发展，未来的中国有线电视作为新兴网络体的支柱，已成为国家一个新的经济增长点。

　　一、广电光网络建设需求与思路

　　广电运营商作为互动数字电视项目实施主体的文化服务型运营企业，近年来相继推出集数字电视直播频道、回看、时移、VOD点播、高清频道和宽带上网等功能为一体的互动数字电视服务，开创了广电事业建设的新纪元。但业务的发展离不开网络的有力支撑。由于当前业务容量的激增，同时为后期业务开展所带来的网络容量激增提前进行网络布局和建设，利用OTN技术能够有效的突破网络容量、传输距离、光缆资源的瓶颈。

　　在广播电视总局提出的有线电视网络规划中，全国有线电视光纤联网工程分五个层次建网：

　　1)第一层：国家干线网，分东南沿海环、西南环、西北环和东北环四个环路;

　　2)第二层：省级干线网;

　　3)第三层：地、市级干线网;

　　4)第四层：县级网;

　　5)第五层：HFC接入网。

　　以上五个层次网络中前四层均采用光传输设备进行网络建设，目前最为主流的光传输设备有OTN、PTN和ASON，这些产品和技术在国内外各运营商均已得到了广泛的应用。本文将结合广电总局的建网思路，重点介绍具备大容量传输能力的OTN技术、产品和解决方案。

　　二、OTN技术浅析

　　完整的OTN体系结构包括了光层和电层两个层次，光层和电层均具备管理监控机制和网络生存机制，并且可以提供强大的OAM功能，实现多达6级的串联连接监测(TCM)功能，提供完善的性能和故障监测功能，同时还可以引入基于ASON的智能控制平面，提高网络配置的灵活性和生存性。OTN技术采用先进的支线路分离技术及标准的G.709协议使网络的调度能力，管理能力和网络生存性得到了很大的提高，以下就是OTN技术主要的功能特色：

　　1、支线路分离架构：降低网络成本

　　电域子层的引入，能够使网络向扁平化趋势发展，精简传统VC的交叉平面，节省设备采购成本;同时避免传统WDM模式下的大量架内尾纤连接，有效节省人力成本。在同等网路架构模式下，OTN网络比传统波分节省10% 建设成本，比传统波分+SDH节省30% 建设成本。

　　2、支线路分离架构：节省业务开通时间

　　构建业务带宽池或者冗余波道实现业务的快速开通与保护，能够实现业务在1天之内开通，并且实现30分钟内解决故障或恢复业务;同时有效降低时间成本，实现业务的快速运营;在网络故障时，可快速回复，保障业务的稳定运行;特别适合大客户业务与各种应急业务。

　　图1 节省业务开通时间示意图

　　3、支线路分离架构：保护网络现有投资

　　采用支线路分离的架构，如果接口发生变化，仅需要更换支路侧OTU或支路侧光模块即可，有效保护现有投资。对于板卡需求，通用的交叉模式使得所有业务共用线路板，每种业务仅支路板不同，而归一化的支路板，可以进一步减少板件占用。

　　4、G.709映射：提高网络承载效率

　　 OTN技术支持ODUk交叉体系，包括ODU0、ODU1、ODU2、ODU3、ODU4、ODUflex映射体系，完美适配各种业务带宽，在提供全业务接入的基础之上，保障业务承载效率。另外G.709协议中所规定子波长复用体系，支持子速率业务的复用、调度与保护，有效节省波道资源的使用。

　　图2 G.709映射体系

　　5、OTN交叉：实现灵活业务调度

　　OTN交叉分为光交叉(ROADM)和电交叉(OTH)两个方面：光交叉(ROADM)为基于单个波长的交叉，支持任意波长到任意端口的指配，配合可调谐OTU，实现光网络波长自由上下;电交叉(OTH)为基于单个ODUk颗粒的交叉，支持任意ODUk到任意波长的交叉，可以实现业务的端口到端口灵活调度。

　　1) OTN交叉能够实现灵活的业务调度、快速完成业务的倒换：对于任意业务(波长级与子波长级)均能完成灵活的调度;构建冗余或保护波道，快速实现业务开通与保护倒换;

　　2) OTN交叉能够进行便捷的业务整合，提升波道利用率：基于G.709协议的复用，电层交叉矩阵对业务进行便捷的整合与复用，有效提升线路波道的利用率。相对于传统的T-MUX形式，效率更高，成本更低。

　　3) OTN交叉可提供高可靠的自动连纤，有效进行监控，降低维护成本：对于OXC节点，将传统的交叉连接尾纤转变为背板总线或模块内部的连接，降低运维成本、同时还能实施有效的监控与管理。

　　4) OTN交叉可实现灵活的OEO转换，减少中继波道成本：改变传统中继OTU的架构模式，灵活的OEO转换，降低成本。

　　图3 OTN电交叉和ROADM光交叉技术

　　6、多种策略保护：打造健壮网络

　　OTN技术支持光电两层多种策略的保护：光层保护基于外置光模块实现业务的并发与选收，类似于传统WDM的模式;保护倒换判定单一，仅能基于光功率的门限判断;电层保护基于OTN架构内的电层交叉矩阵实现业务的并发与选收，能够达到类似于SDH/MSTP的保护倒换模式;保护倒换判断条件多，能够基于G.709协议下的各种告警进行倒换触发。

　　常规环网模式下建议优选电层SNCP保护(即OCH/ODUk 1+1保护)，具体保护判定的方式选择为SNCP/N模式。基于链路结构的OTN网络，则建议采用光层的OLP或OMSP保护模式。

　　三、OTN技术助力广电网络传输层建设

　　1、国家级干线网

　　采用大容量的OTN设备作为骨干网络平台，承载SDH2.5G或10G/10GE信号，组建环状和链状相结合的网络。配置80波/96波系统，后期平滑升级到160波/192波系统，实现多业务(如10G/2.5G TDM、10GE/GE、2.5G POS等)的超大容量、超长跨距传输。40G技术的大量商用及100G技术的成熟，为广电国家级干线网建设提供了更多的选择，现在的10G系统可以平滑升级到40G/100G系统。

　　OTN网络拥有强大的OAM能力及多达6级的串行连接检测，提高干线网络传输的安全性，而OTN技术的跨域、跨运营商、跨设备商的管理能力也有利于组成大型网络。

　　2、省级干线网

　　采用中型OTN设备组网，初期为线形，环状网和星形网，最终应为环形网或多环嵌套的MESH网。T比特级别的交叉容量，从容应对省级干线业务调度的需要，ROADM光交叉技术的采用极大的提高了网络的灵活性，光电两层保护机制有效保障了网络的安全性和生存性。

　　图4 某省广电OTN干线网络

　　上图为某省广电OTN干线网络，传输业务为10GE/10G，2.5G和GE，通过节点加载电交叉(OTH)并利用光层(ROADM)组成环网，实现业务向广电中心机房的汇聚和保护。

　　该OTN干线网络利用ODUk电层调度适应统一调度的需要，利用光层ROADM实现波长级动态调试，另外使用了光层OCP保护和电层的Och 1+1保护形式提高了网络的可靠性，并且全网采用SM、PM监控字节，实现端到端的业务维护与管理。

　　3、地、市级和县级本地网

　　采用中小型OTN设备或者mini 型OTN设备组建环形、星形、树形等多种拓扑结构。对本地城域网业务进行接入和汇聚。广电城域网的业务将从以传统的视音频业务，逐步过渡到数字电视、视频点播等数据业务，OTN丰富的接口类型能接入包括TDM业务：STM-1/4/16/64/256;OTN业务：OTU1/2/3/OTU4;以太网业务：GE/10GE /40GE/100GE，SAN业务：Fiber Channel/Ficon/Escon;视频业务：HDTV/DVB等各种业务形式。

　　OTN灵活的电交叉调度能力在城域网得到了更多的应用，可以支持任意ODUk到任意波长的交叉，从而实现业务的端口到端口灵活调度。另外采用OTN+PTN的组网模式也是现阶段主流的方式，利用PTN高效的分组化业务承载能力和OTN灵活的调度能力组成大容量，高效率，高可靠性的城域传输网。

　　四、烽火通信十年磨一剑，造就光通信专家地位

　　经过几十年在通信网络产品研发和工程应用的摸索，烽火通信产业发展迅速，产业领域包括数据网络通信、宽带接入、软件技术、增殖业务、信息集成等;烽火通信高度关注运营商的业务发展和转型需求，具有端到端的全业务承载网解决方案、完善的产品组合及丰富的网络部署经验，全方位助力运营商迎接光网络转型挑战，共享网络之美。

　　针对广电运营商全业务承载的需求，烽火通信提出了OTN全系列的解决方案，包括FONST1000/2000/3000/4000/5000在内的全系列OTN产品支持从80G到5T的交叉容量，能够实现共同组网，统一网管，所有单盘相互兼容，有效保护运营商的投资，另外独创的支线路单盘的兼容技术，通过网管即可实现支路盘、线路盘、支线路合一单盘之间的切换，有效的减少了备品备件的数量。

　　在调度能力和网络生存性方面，FONST系列产品采用集中式交叉，对业务进行灵活调度，统一管理。各主要单盘均采用最安全的1+1设备级保护方式，同时支持电层的Och 1+1(Och M:N)保护、ODUk 1 +1(ODUk M:N)保护及Och Ring保护，以及光层的OCP保护、OLP保护、OMSP保护等全面的网络级别的保护。

　　在设备和网络容量方面，FONST 系列产品支持业务最高的96波系统，并可平滑升级成192波系统，提高网络的传输能力，拥有丰富的业务槽位和业界最高的槽位带宽，从而提高单盘的集成度，有效的减少设备槽位占用量。

　　目前FONST系列OTN产品在国内外运营商已全面商用，烽火通信希望携手广电网络共同面对三网融合，全业务运营的挑战。