智能OTN解决方案， 助力网络快速极简部署和智能自愈

        近年来，全球ICT领域蓬勃发展，5G网络大规模商用，网络应用流量呈现出爆发性增长，与此同时，智能驾驶、AI、ChatGPT等新技术不断涌现，这些都对基础网络的速率、带宽提出更高要求。提升OTN传输基础网络的数智化程度，成为网络运营商等客户的迫切需求。中兴通讯在OTN智能化领域积极开拓，推出管控和WASON（WDM/OTN automatically switched optical network）协同系统方案、功率均衡技术、灵活栅格等新型智能化技术，助力客户打造高智能传输网络。

管控融合协同，端到端管理与分布式控制

        传统OTN管控方案的动态恢复控制通过集中方式实现，与WASON运行在设备侧的方式相比，交互流程更长，导致OTN管控和设备之间信令通道不通等不确定因素增加，在工程应用上存在较大的风险。WASON功能虽然稳定且支持动态恢复，但缺乏全局的路由计算能力，对300个网元以上的大网络支撑存在瓶颈。为了最大程度发挥两者的优势，中兴通讯推出智能化OTN管控和WASON协同解决方案，让管控具备路由计算功能。

        如图1所示，管控融合协同方案利用管控服务器的全局视角，进行端到端业务分配，将恢复属性业务交给WASON分布式控制，非恢复属性业务交由管控服务器管理，对管控提供端到端整体管理，实现控制面协调发展。同时，利用WASON分布式控制功能进行业务恢复，提高控制面运行的稳定性，利用控制器提供集中算路，提高业务恢复的成功率。

        管控融合协同方案利用网管抽象出各单板支持的谱宽，不需要人工手动对光层单板进行资源划分，并能够部署协同业务，支持端到端跨层直接部署客户侧OAC（optical access）业务，部署后可以直接生成OCH（optical channel），同时支持业务一键删除，实现业务部署和删除步骤化繁为简。

自动功率优化，降本提效

        在网络开通阶段，对于传统OTN网络，光功率系统联调和维护阶段的系统功率光优化均由人工完成，尤其是在WASON光层恢复场景下，需要恢复的路由数量可能极多，需要耗费大量人力，且手动操作方式无法调试所有可用路径。传统的预制路径方式由于无法穷尽路由，会导致网络的稳健性存在一定风险，而且在光缆劣化时无法及时调整光功率，进而对业务造成影响。

        为此，中兴通讯采用APO（automatic power optimization，自动功率优化）方案，通过智能算法对全网功率进行自动控制和优化，相比人为计算和操作，更接近最优值，能够提升传输性能，减少额外的传输性能余量要求，从而降低建网成本。APO方案包括功率检测器的采集与上报、功率检测器目标功率预设、功率控制器功率参数设定、控制器功率参数的本地自动优化、控制器功率参数全局优化、监测器功率自动优化、自动通道功率均衡等功能。

        APO方案的功率均衡功能，通过复用段OMS（optical multiplex section）层和通道OCH层两种功率调整叠加，实现全网功率均衡。OMS复用段APO实现在网络开通阶段中实际工程参数（如光纤长度）与功率预算设计不一致时，或在网络维护阶段中光纤线路衰减变化时，系统可以自动调节光衰减器的衰减或调节放大器的增益，从而使系统能够保持所设计的目标功率预算。                 

        OCH通道层APO实现了当个别波长通道因光纤接头插损等原因出现功率变化时，系统自动调节具有通道衰减调节功能的单板（例如VMUX）的衰减，从而使功率出现异常的波长通道恢复到最佳光功率工作点。

        在网络开局过程中，APO的全网功率设置和调整功能，能够提升新建网络部署效率。在网络运行过程中，通过APO实时智能监控和全网功率优化功能，可以降低日常运维人力成本。同时，APO具有快速响应网络功率变化，以减少网络调整时间、网络劣化持续时间,甚至业务故障时间等优势，从而大幅加强网络运行可靠性和稳定性，使网络自愈智能化程度得到极大提升。

        在WASON光层恢复业务场景下，APO可以对业务路径光功率进行自动调整，使得WASON网络具备真正的全局穷尽路由自动算路功能，大大提升了网络稳健性。

灵活栅格自智化管理

        灵活栅格的一个关键概念是频隙（frequency slot），指满足G.694.1关于灵活栅格定义的一个频谱区段，在同一时刻只能供一个光通道使用，由中心频率、谱宽（slot width）唯一定义。与传统的固定栅格网络相比，灵活栅格网络可以根据需要选择多种谱宽。

        传统固定栅格网络全部由固定栅格网元组成，频谱资源管理粒度为固定波长。在资源划分时，需要以波长为单位进行划分。栅格划分一般由人工在网管上完成，控制平面只是基于已划分好的栅格进行业务管理。而全自动灵活栅格网络全部由全自动灵活栅格网元组成，无需人工在网管上划分栅格，即控制平面可根据需要自行创建、删除光层波道。全自动灵活栅格网络资源划分的单位为基本频隙，控制平面可以在划分给自己的频谱范围内自由分配光层资源。

        对于超100G的OTN业务场景，不同传输速率的信号或采用不同调制模式和调制码型的相同的传输速率的信号，其波特率都是不同的，需要使用不同的通道间隔。灵活栅格就很好地匹配了这种不同通道间隔的业务进行混合传输的场景，能够根据需要灵活分配频谱，节约频谱资源，提高频谱利用率。

        在光层WASON恢复场景中，固定栅格需要手动配置所有工作，恢复路由上WSS、OPM光谱分析单板端口。当网络空闲端口产生大量告警时，系统通常的做法是屏蔽掉这些告警。但如果因为光缆中断等原因导致WASON业务发生恢复，原来的空闲端口又成为恢复路径的业务在用端口时，却无法实时手动将这些端口解除告警屏蔽，这就可能带来网络真实告警不可见的问题。而灵活栅格可以自动打开在业务所经过的路由上的WSS、OPM光谱分析单板的端口，待业务路由变化后系统会自动删除这些端口，确保网络告警始终全程可视，从而让网络维护更加方便。

        对于全自动灵活栅格场景，在光层端到端业务开通阶段，系统能够自动识别并调整业务板相关参数以及光通道的谱宽，省去手动配置网络单点WSS带宽和OPM光谱分析单板端口的步骤，简化网络部署。在网络维护阶段，WASON业务可以在新的恢复路由上自动开启WSS和OPM端口，待业务返回后自动删除空闲端口，从而实现网络自智化管理。

智能化应用

        中兴通讯与土耳其移动运营商首次采取多种组合智能方案极简部署OTN网络，部署管控融合协同业务，开启OMS APO和OCH APO功能，业务场景全部为灵活栅格。

        在网络开通部署阶段，无需进行WSS波道设置、EOPM波道设置、OA单板资源划分，网络单点配置工作量减少40%以上；系统调试光功率由人工调整提升为智能自动调整，端到端业务开通效率提升70%以上。

        在维护阶段，对于光系统的功率变化，APO能实时自动进行调整，实现了网络的智能自愈，大幅减少客户网络管理维护成本。

        在网络演进方面，由于网络为灵活栅格，当后期需要演进400G等不同业务谱宽时，系统能够自动进行资源配置，助力网络规模化成长。

        中兴通讯OTN智能化应用在节约人力和时间成本、提升网络维护和管理效率，以及促进网络规模化发展等方面具有明显优势。智能OTN方案有望在未来的网络建设和优化中得到更广泛的应用，助力客户实现网络快速极简部署和智能自愈。