OTN技術的研究和應用分析

沈文靜

大慶油田通信公司規(guī)劃設計所，黑龍江 大慶 163453

0 引言

在大慶油田通信城域網(wǎng)范圍內(nèi)，IP網(wǎng)絡設備多采用光纖直連方式互連，隨著IP網(wǎng)帶寬不斷增長，骨干設備端口已達到10Gbit/s速率，采用裸纖直連承載大顆粒業(yè)務模式的缺點逐步顯露出來，可管理性和安全性比較弱，光路故障的處理耗時、耗力。傳統(tǒng)波分設備雖然可以局部替代裸光纖、解決光纜緊張問題，但是受波分技術限制，波長以點對點形式進行配置，無法進行動態(tài)調(diào)整，資源利用率不高，業(yè)務調(diào)整靈活性不夠。在此背景下，OTN技術孕育而生。

1 OTN技術簡介

光傳送網(wǎng)OTN是以波分復用技術為基礎、在光層組織網(wǎng)絡的傳送網(wǎng)。OTN很好的結合了傳統(tǒng)SDH/SONET和WDM的優(yōu)勢，結合了光域和電域處理的優(yōu)勢，提供巨大的傳送容量、完全透明的端到端波長/子波長連接及電信級的保護，對于各層網(wǎng)絡都有相應的管理監(jiān)控機制和網(wǎng)絡生存性機制。

2 OTN技術的先進性

OTN技術作為一種新型組網(wǎng)技術，相對已有的傳送組網(wǎng)技術，其主要優(yōu)勢如下：

1）多種客戶信號封裝和透明傳輸

OTN可以支持多種客戶信號的透明傳送，如SDH、GE和10GE等。OTN定義的OPUK容器傳送客戶信號時不更改其凈荷和開銷信息，而采用的異步映射模式保證了客戶信號定時信息的透明。

2）大顆粒的帶寬復用、交叉和配置

OTN目前定義的電層帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元，即ODU0、ODU1、ODU2和ODU3，光層的帶寬顆粒為波長，相對于SDH的VC-12/VC-4的調(diào)度顆粒，OTN復用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對高帶寬數(shù)據(jù)客戶業(yè)務的適配和傳送效率顯著提升。

3）增強了組網(wǎng)和保護能力

通過OTN幀結構、ODUk交叉和多維度可重構光分插復用器（ROADM）的引入，大大增強了光傳送網(wǎng)的組網(wǎng)能力， OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業(yè)務保護功能。

3 OTN技術在大慶油田通信的應用分析

針對OTN技術本身的特點，OTN設備主要用在長途骨干網(wǎng)和城域核心網(wǎng)，鑒于油田通信網(wǎng)屬于區(qū)域?qū)＞W(wǎng)，不存在長途骨干網(wǎng)，所以僅討論OTN技術在油田通信城域核心網(wǎng)的應用。目前，油田通信傳輸網(wǎng)建有華為10G、中興2.5G、諾基亞2.5G 3套SDH傳送網(wǎng)，3套SDH傳輸設備在光纜線路上僅占6芯光纜，且SDH傳輸網(wǎng)有安全的保護機制，所以不由OTN設備進行承載，但基于波分復用技術的OTN設備應用于業(yè)務量較大且無有效保護機制的油田通信城域數(shù)據(jù)網(wǎng)中不失為一個好的選擇。

3.1 油田通信城域數(shù)據(jù)網(wǎng)存在的問題

大慶油田城域網(wǎng)骨干層業(yè)務逐年增加，業(yè)務量大，目前存在骨干光纜緊張的問題，同時傳輸鏈路多也為施工及維護帶來困難，骨干層設備多數(shù)沒采用雙路由保護機制，系統(tǒng)的穩(wěn)定性面臨著挑戰(zhàn)，為了更有效地使用IP網(wǎng)絡資源，提高網(wǎng)絡運行質(zhì)量，在城域網(wǎng)中應用OTN設備是必要的。OTN設備提供的各種功能可以有效解決IP網(wǎng)絡中繼電路故障問題，提高網(wǎng)絡生存性；可以解決骨干光纜傳輸容量不足問題，提高核心網(wǎng)傳輸容量；可以減少全部依賴路由器保護場景下的鏈路冗余要求，提高鏈路利用率，降低IP網(wǎng)絡的建設成本。

3.2 OTN設備選型

根據(jù)OTN設備的接口適配、線路接口以及光/電交叉等功能的不同，可以分為OTN終端復用設備、OTN電交叉設備和OTN光交叉設備。

隨著城域網(wǎng)中各種顆粒業(yè)務交叉調(diào)度需求的出現(xiàn)，將OTN電交叉設備與光交叉OADM/ROADM配合使用，由OADM/ROADM實現(xiàn)波長級的調(diào)度和保護，由OTN交叉設備完成子波長級（GE、2.5G）的調(diào)度，實現(xiàn)更靈活的調(diào)度和保護恢復功能，是一種可選的設備組建模式；另外根據(jù)油田通信IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，核心層的業(yè)務數(shù)量將達到20個萬兆和50余個千兆，所以，OTN設備容量宜建設為40波×10G，且具備升級到80波×40G的能力。

3.3 OTN在油田通信的應用分析

油田通信寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡采用核心層、匯聚層、接入層組成，核心層設備分別安裝在龍南、乘風莊、紅區(qū)、東風4個核心節(jié)點，它們之間采用萬兆接口光纖直連的方式，形成環(huán)狀網(wǎng)絡結構。根據(jù)油田通信城域網(wǎng)的網(wǎng)絡現(xiàn)狀，在選用OTN設備組網(wǎng)時，也組建一個龍南—東風—紅區(qū)—乘風莊的雙纖波分環(huán)網(wǎng)，將各個節(jié)點的城域網(wǎng)核心交換機分別連至OTN設備上。計劃承載的業(yè)務主要為油田通信寬帶城域網(wǎng)和NGN語音承載網(wǎng)上的10Gbit/s POS、GE和任意速率三種類型。

油田通信OTN光傳送網(wǎng)的建設，可以實現(xiàn)以下功能：

1）可以節(jié)約大量光纖資源，解決網(wǎng)上光纜緊張的問題，一對光纖可以提供相當于原來幾十倍甚至上百倍的帶寬；

2）油田通信的寬帶城域網(wǎng)、NGN承載網(wǎng)大多數(shù)直接承載在物理光纖，存在很大的安全隱患，OTN技術可以提供多種保護方式；

3）采用OTN光/電交叉設備其光交叉ROADM能夠?qū)崿F(xiàn)對波長的靈活交叉連接，可以滿足任意組網(wǎng)模式，一個節(jié)點可以對應多個節(jié)點；電交叉在電層實現(xiàn)對子波長的交叉連接，從而業(yè)務可以在任意節(jié)點上下；

4）OTN設備的應用，可以將IP業(yè)務通過OTN設備在傳輸層直接完成轉接，從而節(jié)約路由器的接口資源并降低對路由器容量的要求；

5）OTN除了支持IP城域網(wǎng)外，因其支持業(yè)務種類較多，所以可以作為大顆粒帶寬出租業(yè)務的傳送平臺，滿足大顆粒帶寬出租業(yè)務，延長光纖傳輸距離。

4 結論

OTN技術作為全新的光傳送網(wǎng)技術，繼承并拓展了已有傳送網(wǎng)絡的眾多優(yōu)勢特征，通過引入OTN，可以提升傳輸網(wǎng)絡對高帶寬IP業(yè)務的承載、調(diào)度和管理能力，解決光纖資源緊張問題，是目前面向?qū)拵Э蛻魯?shù)據(jù)業(yè)務驅(qū)動的最佳傳送技術之一；而對于OTN設備組網(wǎng)選擇來說，則應根據(jù)業(yè)務傳送顆粒、調(diào)度需求、組網(wǎng)規(guī)模和成本等因素綜合選擇。

[1]劉剛，楊鵬，徐洪亮.OTN技術組網(wǎng)及應用研究[J].郵電設計技術，2010(9).