通信世界网消息（CWW）在5G网络大规模建设的背景下，现有的OTN干线网络不能很好地承载5G业务。在5G时代，对大带宽、多连接、低时延的业务承载有更高的需求。为了有力地支撑5G网络建设，干线传送网需要建设新的OTN网络来实现5G时期的大规模业务传送。
省内干线传送网发展现状
中国移动省内二级干线传送网负责为各种移动业务网及支撑网提供所需的中继带宽的传输通道，是各种移动业务网和支撑网的公共“传送平台”。目前网络在各地市均具备两个或两个以上的骨干传输节点，光缆进出局同路由问题均已解决。现阶段主要承载CMNET、IP承载网、核心网、业务支撑网等各项业务。
目前中国移动省内二级干线传送网主要由OTN、PTN系统组成。其中OTN系统主要使用100G系统，用于调度枢纽局之间10GE以上大颗粒业务，以满足CMNET、IP承载网、大颗粒集团客户、传输组网等多方面局间业务需求。
随着宽带业务需求急速增长， 5G网路已大规模建设。从技术发展方向及需求来看，在未来几年内，干线传输系统需考虑承载的主要业务如下。
（1）互联网及云业务需求
随着互联网以及云业务的快速发展，业务承载网也通过云化技术部署，降低了建网成本，提升了承载效率。由于云化的网络资源池是基于DC集中部署，使得DC间的流量每年增长速度超过50%，DC间的流量逐渐成为传送骨干网的主要流量。传统业务基于行政区化的建网模式必然转向以DC为中心的建网模式。新的建网模式实现了大部分网络节点之间的Mesh互联，业务采取一跳直达的方式尽量减少经过网络节点来降低时延，以保证DC间数据的实时交换，满足未来云业务的高实时性要求。
（2）5G业务承载需求
5G技术的应用，将带来更加丰富的沟通方式和真实体验，将从多个层面对提升生活质量产生影响。与以往移动通信系统相比，5G需要满足更加多样化的场景并应对极致的性能挑战。基于未来移动互联网、物联网主要场景和业务需求特征，ITU 明确提出5G三种典型的应用场景。
①增强移动宽带（eMBB）：作为移动通信最基本的方式，包括连续广域和局部热点高容量覆盖，满足移动性、连续性、高速率和高密度需求。如随时随地进行高清视频直播、云存取、高速移动上网、等；
②大规模物联网（mMTC）：面向环境监测、智能抄表、智能农业等以传感和数据采集为目标的应用场景，具有小数据包、低功耗、低成本、海量连接的特点，要求支持百万/平方千米连接数密度；
③高可靠低时延通信（uRLLC）：面向车联网、工业控制、智能制造、智能交通物流及垂直行业的特殊应用需求，为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。
（3）LTE承载需求
为满足LTE承载需求，需要PTN承载网实现L3VPN功能。当LTE核心网SGW等设备集中放置于省会城市时，就很可能需要在干线网络上实现L3VPN组网。
（4）大客户专线
传送网的建设可为企事业单位等集团客户提供数据专线（如PDH、SDH、Ethernet、ATM等电路通道）等宽带业务。大客户专线业务低投入、高回报的特点使其成为各运营商争夺的重点，目前正面临从低速、窄带专线向高速、宽带专线演进的时期。
企事业单位等集团客户的各分支机构之间数据传送的业务需求正在快速增长。企业数据专线互联也是当前经济收益较高的一种业务，传送网应能满足集团用户专线互联业务的承载需求，并可与中国移动的骨干传送网相配合来提供全国性的端到端专线互联业务。
此外，随着电信运营商的重组和新生运营商的加入，传送网络将作为一种基础传送平台而独立发展和运营。传送网应具备向第三方（如ISP/ICP、IDC、虚拟运营商等）直接提供电路出租的可能，并与长途传送网结合提供全国性的带宽出租和批发业务。
（5）IP承载网、同步、信令、网管、网管DCN等业务
中国移动IP专用承载网省内延伸工程已实施。IP承载网作为专门的业务承载网络，承载今后的软交换业务和5G业务。中国移动同步网、信令网等业务支撑网络的规模日益扩大，网络架构基本形成，为各类业务的发展起到了极大的支撑作用。随着支撑网络的逐步健全，为了提高支撑网络的管理能力，中国移动已经建成各类网络的网管系统，但考虑到集中化网管监控需求，需要将所有的网管信息集中传送至省中心，满足本地传输网络及长途网络提出的新的电路需求。
由此可以看出，在5G网络时代，大带宽、多连接、低时延的业务承载需求，对目前的干线传送网提出了新的挑战。
省内干线网络发展方向
与4G相比，5G承载网络至少需要解决以下几个问题：一是大容量、大带宽，以解决5G暴增的流量；二是低时延，以支持诸如车联网之类uRLLC业务；三是刚性隔离的切片层和网络硬切片，以支持各种垂直应用场景和行业需求；四是高精度时间同步，以满足PTP C类设备的指标；五是支持新25GE/50GE接口，与5G射频单元对接；六是低功耗，保证容量倍增后功耗不增加；七是传统的回传网被逻辑划分为前传、中传和回传，每一段会有不同的承载要求，但同时希望有统一的承载技术和设备；八是基带处理的虚拟化需要新的专用硬件加速设备来减轻服务器的负荷；九是能够帮助运营商降低CAPEX和OPEX。
面对上述要求，OTN作为未来5G的承载网络有着诸多优势。OTN（Optical Transport Network光传送网)是以波分复用技术为基础，在光层组织网络的传送网。未来的OTN网络要求具备以下关键技术。
（1）OXC功能
OXC(optical cross-connect，光交叉连接)是一种兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管的多功能OTN传输设备，OADM可以看成OXC结构的功能简化。传统光交换按业务的扩展逐一连接光纤，由于缺乏事先规划，加上连纤复杂，导致业务规划与配置困难。OXC则事先设计好交换矩阵，使内部任意端口间两两互联，无需外部手工连接光纤，通过软件控制按需配置波长，OXC能够实现端到端分钟级业务发放，同时减少设备数量，缩小设备体积，极大简化运维，OXC光线路板、光背板和光支路板组成，在线路侧实现1个方向1个槽位。由于采用LCOS技术，OXC可以支持FLEX-GRID96波交换，并基于相控原理，产生不同的空间衍射方向，以此实现32维度以上波长交换。波长通过光纤连接器从光线路板进入光背板，OXC采用全光交换背板，能够支持300T以上超大交换容量和纳秒级时延，波长通过光背板进入光支路板，通过增加一级LCOS晶面调节来构建N×M WSS，以实现多方向、多维度、无阻塞的自由波长上下。同时，多个OXC组成的交换枢纽可以进行更高规模和细微颗粒度的光交叉控制，实现传送网业务的灵活处理。
（2）OTN集群技术
为满足5G、云计算等新业务更大带宽、更低时延的网络需求，同时也为了降低建网成本和提升运营效率，极简网络成为发展趋势，网络架构和节点的优化进入新的阶段，承载网核心节点作为流量高地，也正在步入资源池化时代。目前部分核心节点交换容量向100T+演进，单个OTN子架的容量、槽位、散热有限，需要多子架进行业务承载，容量驱动单节点向多子架演进。
多子架OTN交换，系统间的互联是关键。在传统模式下，通过多种业务单板来实现跨子架互联，一旦站内应用场景变化，就需要改变硬件，且人工上站操作。
OTN集群方案采用集中交换框，实现站点的波长和ODUk（光通道数据单元）资源池化，使得电子架实现了平滑扩展，交换容量可达100T+，通过远程操作发放业务，大幅提升了E2E的效率，具体体现在以下几个方面。
①硬件零浪费：资源池化，业务变化时无需更换子架互联硬件，投资零浪费；同时，还可省出更多业务槽位，提升系统接入能力20%以上。
②通道利用率最大化：波长和ODUk资源的跨子架共享，使得保护带宽、ASON（自动交换光网络）通道实现了充分共享，资源利用率最大化。
③规划简单化：传统情况下，调度业务常具备突发性，规划困难；OTN集群池化的系统能力，大幅简化了规划和设计。
④运营智能化：OTN集群的远程配置替代了人工上站，调度时间从几周减至几分钟，效率大幅提升。
（3）超大带宽
5G、云计算、移动互联网等新兴网络的飞速发展，对于光纤通信网络的带宽容量提出了越来越高的需求。100G是当前光传输网络的主流技术，以单载波200G/400G为代表的超100G相干传输将是未来的主要发展方向。
5G时期干线OTN网络建设方案
为了更好地满足5G业务的大规模增长需求，同时考虑到新建省干平台周期较长的问题，建议新建省干200G OTN平台承载5G业务，系统平台要求同时兼容100G及400G。为保证后期业务的灵活调度以及系统升级需要，OTN的交叉容量不得低于12.8T，槽位数量不低于32个，要求每个槽位的背板带宽不低于400G。
从局站设置角度分析，目前各地市均具备2个以上的干线核心节点。关于干线核心节点的组网方式存在以下3种方案，下面以辽宁移动省干线为例进行说明。
（1）双节点组环方案
根据光缆结构，每个地市的两个核心节点放在1个环路内，沈阳、大连之间建高速直达环，省级IDC机房挂接在本地市的两个核心节点下，如图1所示。
图1 双节点组环方案结构图
（2）立体平面组网方案
根据光缆结构，每个地市的两个核心节点分别放在不同的环路上，本地市两个节点之间光层互通，沈阳、大连之间建高速直达环，省级IDC机房挂接在本地市的两个核心点下，如图2所示。
图2 立体平面组网方案结构图
（3）单节点组环方案
根据光缆结构，每个地市的两个核心节点分别放在不同的环路上，本地市两个点之间电路需求需要本地网提供电路，省级IDC的需求只能通过本地网提供，如图3所示。
图3 单节点组环方案结构图
表1主要从容量、可扩展性、业务承载、机房空间、电源、工程难度、配套投资等方面对方案进行对比。
从传输容量及可扩展性考虑，方案二、方案三是单点组环建设，更加有效地提升了网络容量，后续扩容空间非常充裕；而方案一是双点组环建设，后续扩展性比较有限。
从空间及电源需求较大考虑，方案一需求最小，方案三最大。
从业务承载考虑，方案二灵活性最高，其次是方案一，再次是方案三。
从工程投资角度出发，主设备费用存在优惠，因此主设备投资差异较小，主要投资差异在相关配套、施工及设计费用。
综上所述，各地应从容量、可扩展性、业务承载、机房空间、电源、工程难度、备件及运维、投资等角度综合考虑，选择合适的建设方案。
结束语
在传送网演进的过程中，任何先进技术的引入和网络架构的变革，都必须满足当前和未来的业务需求基础，同时具备良好的性价比，满足网络平滑演进的需求。随着未来技术的发展，T级别的OTN组网将很快到来，网络结构也会随技术的发展进一步演进。
