OTN是基于G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T建议所规范的新型光传送体系，可以在光域实现多种上层业务信号的传递、复用、监控，保证其性能要求和生存性。OTN有效地继承了SDH和WDM的优势，可以满足目前各类业务的需求。随着分组化技术的发展，未来OTN将实现“一张网络，多业务承载”的目标。
目前，OTN网络作为基础网络，为大颗粒专线、移动网和数据网提供了一个透明的承载平台。随着运营商从以往单一业务经营模式向全业务方向转型，对OTN作为承载网络的灵活性、可靠性提出了更高的要求；同时，随着OTN网络规模的不断扩大，采用传统人工方式对OTN网络进行规划设计和运营优化已经无法满足当今业务快速增长的需求，为保证业务的正常运行，引入自动化的规划优化工具已经势在必行。
OTN网络自动化工具的优势明显
如何建设一张网络结构更合理、支持业务更丰富、运营维护更方便、网络服务更可靠、扩容升级更平滑的OTN网络，以及如何有效充分地利用OTN网络的性能优势，使之发挥最大的运行效益，成为运营商在OTN网络建设和维护中需要重点考虑的问题。因此，如何对OTN网络进行科学、高效地规划和优化成为了运营商面临的重大课题。
OTN网络的规划与优化工作，从网络结构方面来看具体范围包括波分层（0层）、OTN层（1层）、分组层(2层)的网络规划；从工作内容来看，包括网络规划设计、优化和性能统计分析及安全评估和故障模拟等方面的内容。
利用自动化软件工具进行网络规划优化应具备如下优点：
l 规划优化效率高：对于数十个网元规模的网络，可在数分钟内完成相应的规划优化任务，规划效率相比人工规划有了极大幅度的提升。
l 规划优化结果可信度高：自动化软件工具利用业界多年研究积累的各类针对性算法，得到的结果具有极高的可信度。
l 适用场景广泛：可以应用于新建网络的规划，也适用于现有网络扩容等各类场景。
l 部署成本低：主要成本为购买专用软件的费用，但使用规划优化软件节约的建设和运营维护成本可以很快抵消在软件购买方面的投入。
OTN网络自动化工具的现状
当前OTN网络规划优化软件主要分为两大类：各类专用网络仿真软件工具箱中对应于波分系统和OTN网络的软件工具以及OTN设备厂商自研的网络规划优化软件。
典型的专用网络仿真软件有VPI TransportMaker、OPNET Modeler等，这类软件主要用于光传输网络的规划，具备常规的规划功能，但是一般缺乏主流OTN设备的仿真参数信息以及与运营商现有网络管理平台之间的接口，难以进行网络信息同步等操作，同时在网络优化和现网网络性能分析等方面难以满足运营商的特定需求。
OTN设备厂商自研的网络规划工具用于本厂商设备进行网络规划及后续安材施工等方面的设计工作，与本厂商的管理平台等支撑系统可以实现数据互通，但是尚无法引入网络优化等其他功能，并且与运营商OSS运营系统对接存在一定问题，距离运营商所需的个性化功能仍有一定的差距。
运营商OTN规划需要专用自动化工具
在进行OTN网络规划建设和资源调度时，传统纯手工配置方式不仅效率低下，且难以避免人工错误。因此，运营商需要一个专用的自动化工具来解决这个问题，提高规划效率，及时响应现网配置调度需求，例如解决ROADM组网波长冲突、灵活配置光纤和波长资源满足新增业务需求等重要工作。
现有商用OTN网络模拟仿真工具偏重于光网络的规划功能，对于运营商在网络运维和业务发展中遇到的资源利旧及现网运行参数优化等方面缺乏针对性的功能，无法满足运营商的实际需求。而目前设备厂商的OTN网络规划优化工具只能对自有产品进行规划和优化功能，缺乏统一的接口与运营商相关系统实现对接。
因此，运营商急需一套专门为现网OTN网络开发的规划优化工具，具备与现网其他管理系统实现数据实时互通的能力，并满足运营商现网的各类规划优化需求。
OTN规划优化工具架构
OTN规划优化工具需要紧密结合业务与网络发展情况，充分考虑网络规划的整体思路、工作流程与业务需求。同时OTN规划优化工具还应与运营商现网资源管理系统和网络管理系统具备相应的接口，可正确获取所需的现网网络数据信息用于供规划优化。
OTN规划优化工具在运营商现网环境中的位置及与其他系统间的接口，如图1所示。OTN规划优化工具通过单向接口与现网网管系统和资源管理系统进行连接，数据流向均为单向输入，这主要针对现网运营维护的特点，从网络安全角度出发，规划优化工具的相应输出结果均需要经过人工审核确认，才能用于优化和施工建设操作。
图1OTN规划优化工具在运营商现网中的位置
同时根据运营商网络运行维护的特点，OTN规划优化工具应具有用户权限控制功能，满足资源部门、维护部门以及设计单位同时使用该工具分别进行不同功能操作的需求。
OTN规划工具应采用面向对象的思想进行信息建模，具有良好的可扩展性和可重用性；应具备模块化架构，可根据具体应用场景增删功能组件，适应各类规模网络规划需求。
OTN规划优化工具模块功能
结合运营商现网的实际需求，OTN规划优化工具应包含8个主要功能模块，如图2所示。
图2OTN规划优化工具的模块组成
图2每个模块的主要功能如表1所示。
表1各功能模块的主要功能'
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功能模块 |
主要功能 |
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规划设计模块 |
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资源优化模块 |
对业务情况进行实时和定期统计与评估，输出合理优化方案。 |
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性能分析模块 |
对网络各类运行指标进行分析，评估现网线路和设备的性能及安全性。 |
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故障模拟模块 |
评估网络安全性，进行网络生存性和可靠性分析，对各类现网常见故障场景进行模拟。 |
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安全优化模块 |
对光线路及关键器件的指标进行评估，对网络资源配置合理性进行评估。 |
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统计分析模块 |
现网运行数据统计分析。 |
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系统安全管理模块 |
用户权限管理、业务数据备份及其他异常情况处理。 |
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接口模块 |
统一人机交互界面，与外部系统进行数据交换。 |
OTN规划优化工具的应用
利用OTN规划优化工具中的规划设计功能，可在建设初期对网络架构及相应的设备及业务配置进行高效率规划设计，指导施工建设，大幅度优化投资和后期运营费用。
网络规划建设阶段
网络规划建设可分为网络需求分析、网络信息采集、网络规划设计、网络建设施工等几个阶段。对运营商而言，OTN网络规划建设的第一步是进行网络需求分析，针对不同的网络需求，初步确定网络的容量（例如是100Gbit/s×80波还是40Gbit/s×80波等）、组网拓扑、传输设备型号等信息，作为后续OTN规划优化工具辅助设计的基础。
在明确网络需求后，运营商接下来需要对网络建设的相关信息进行采集并输入至OTN规划优化工具中，例如站点、线路、组网和业务等各方面的信息。通过设置业务规划的约束条件，例如路由分离策略和保护类型，是否引入多维度ROADM等，由OTN规划优化工具实现网络拓扑规划。
根据规划设计结果完成传输系统设计，对系统容量、光层电层配置、波道和电路组织等参数进行确定（例如OTM及OLA站点数量、位置及站点间距离；线路中的光缆类型、衰减等信息，后续的光放大板、色散补偿模块的配置；组网中波长及子波长波道的分配及保护方式的确定）。最后根据设计结果完成施工建设安材配置工作，确定具体站点设备和光纤种类等信息。
OTN规划优化工具还应该具备完善的数据可视化功能，便于网络工程师查看及优化。
网络运营维护阶段
在现网运营维护过程中，定期对网络性能进行分析统计是一个必要的环节。借助OTN规划优化工具中的性能分析模块，集中统计和处理网络系统中系统信噪比、系统色散补偿、光放大器指标、光线路衰减损耗、接收端光功率及误码性能、时延指标等各类性能参数，对于网络例行运维而言是非常重要的功能。OTN网络必须能够及时应对处理各类自然灾害及突发故障对于业务的影响，确保业务及时恢复，因此OTN规划优化工具应具备故障模拟和安全优化功能模块，对网络中的关键器件、光线路指标进行定期评估，对现网网络进行网络生存性和可靠性分析，确保网络具备应对各类突发情况的能力。
为满足网络优化及各类现网业务配置需求，运营商需要经常对城域网OTN层进行业务调度和优化。通过引入OTN规划工具，可以高效、准确地进行光层波长配置及电层的交叉和调度，满足灵活高效业务承载需求；可以在保证现有业务安全稳定运行的前提下，及时响应新业务的需求，充分挖掘网络性能而不影响网络的整体性能和安全。
小结
随着今后OTN网络规模的日益扩大，自动化的OTN规划优化工具将逐渐成为运营商网络建设和维护中不可缺少的辅助工具。近阶段OTN规划优化工具主要考虑光层和OTN层的规划与优化，今后需逐步向分组层发展，形成光层、电层、分组层全方位的规划和优化能力，并且进一步纳入T-SDN体系中，为运营商在合理规划设计新建和扩容网络、及时优化现有网络资源保证其安全性等方面发挥不可替代的作用，同时将对运营商提高网络规划设计和业务部署的效率、降低投资运营成本、提高核心竞争力起到很大的促进作用。
链接
八大功能模块
结合运营商现网的实际需求，OTN规划优化工具应包含8个主要功能模块，包括规划设计、资源优化、性能分析、故障模拟、安全优化、统计分析、系统安全管理和接口模块。
