OTN技術(shù)在通信光傳輸網(wǎng)工程中的應(yīng)用

陳永博

（中國通信建設(shè)集團設(shè)計院有限公司第四分公司， 河南 鄭州 450000）

引言

近年來，隨著社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種技術(shù)也在通信研究中進行了實踐，在增強通信質(zhì)量與容量中，扮演著重要的角色。隨著網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)IP化，新業(yè)務(wù)的開展及寬帶用戶的增長十分迅速，使得國家干線IP流量飛速增加，寬帶需求每年成倍增加，OTN技術(shù)的發(fā)展正是在當(dāng)前寬帶需求飛速發(fā)展的過程中建立起來的，它的應(yīng)用范圍十分廣泛，并且能夠有效避免與傳統(tǒng)通信相比設(shè)備復(fù)雜成本大的弊端，更加適應(yīng)國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展中對電通信網(wǎng)絡(luò)所需要的要求，并且是科學(xué)技術(shù)在通信傳輸網(wǎng)構(gòu)建中的實踐。所以，移動通信企業(yè)應(yīng)該加快給予波分復(fù)用技術(shù)體制的大容量骨干光傳送網(wǎng)，以滿足我國對高帶寬大顆粒IP業(yè)務(wù)的快速增長需求，使智能電網(wǎng)的建設(shè)得到保障。

1 OTN技術(shù)的內(nèi)容

OTN的意思是光傳送網(wǎng)，其實是把波分復(fù)用為根本傳送在光層網(wǎng)絡(luò)中的骨干傳送網(wǎng)。該新式網(wǎng)絡(luò)傳送是把G-798、G-709、G-872 ITU—T建設(shè)所規(guī)范的光、數(shù)字等傳送架構(gòu)構(gòu)成。同時在添加了管控平面、G-709 接口、ROADM、OTH 等內(nèi)容[1]，在傳統(tǒng)的通信中，密集波分復(fù)用（WDM）和同步數(shù)字體系（SDH）是最為重要的技術(shù)，如果在WDM和SDH的技術(shù)基礎(chǔ)上再引入光傳送體系和可重構(gòu)光分插復(fù)用器和G-709接口就可以形成現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的OTN技術(shù)[2]。它在充分繼承SDH和WDM傳統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢時，又能夠較好的解決組網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)保護水平較差、WDM沒有波長或子波長調(diào)度作用較弱等問題。它的傳輸方式可以使信息的傳輸效率大大提高，目前對于OTN的研究已得到了較好的成績，若該技術(shù)在我國大量使用，就會因為其良好的民眾基礎(chǔ)使其有更高的可行性，并對我國的移動通信發(fā)展起到積極的作用，使其業(yè)務(wù)能力更強、安全性更高，從而促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 OTN技術(shù)的特點

2.1 使安全性更高，業(yè)務(wù)調(diào)度更加靈活多變

OTN調(diào)度波長較長，它能讓大顆粒業(yè)務(wù)在每一個局點中調(diào)度非常方便高效，使信息通信業(yè)務(wù)在維護的時候顯得非常方便，并在ASON控制平面中應(yīng)用，OTN使用與發(fā)展的作用都十分明顯。OTN技術(shù)還能實現(xiàn)類似于SDH網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)管能力，對網(wǎng)絡(luò)性能的維護具有積極的作用，同時還能迅速發(fā)現(xiàn)問題，大大增強了維護的效率與能力。并且它還有安全方便、可靠完善的特點，通過把OTN技術(shù)作為核心，能夠較好的實現(xiàn)光層恢復(fù)與SNCP保護。和原有的1+1的保護模式相比，其具有可靠性高的特點，不但能夠較好地適應(yīng)電信級通信需求，還能對多個故障進行維持。

2.2 能夠?qū)崿F(xiàn)信號透明傳送與多用戶封裝

實踐研究證明，基于ITU-TG.709的OTN幀能夠較好地對多用戶信號予以支持，并能夠進行透明傳送。如ATM、SDH等，它能夠較好地進行標(biāo)準(zhǔn)封裝，但若是速率不一樣的以太網(wǎng)則有著很大的區(qū)別。就像ITU-TG.sup43，它是10 GE的業(yè)務(wù)，對多種程度下的透明傳送展開了彌補，對于40和100 GE的專網(wǎng)業(yè)務(wù)及以太網(wǎng)來講，在OTN幀內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化映射模式還剛開始。對交叉配置和大顆粒寬帶復(fù)用來講，光通路數(shù)據(jù)單元是把OTN技術(shù)的電層寬帶顆粒作為根本，如 ODUO，為 GE，1 000 m/s；而 ODU1，則為2.5 Gbit/s，光層帶寬顆粒和VC-12/VC-4類似（以SDH為基礎(chǔ)）。對交叉配置顆粒與OTN復(fù)用來講，它的優(yōu)勢很大，而且可以極大的增強業(yè)務(wù)適配水平與帶寬信息客戶能力，這對增強傳輸效率來講非常關(guān)鍵。

2.3 維護管理與開銷很大

OTN的開銷控制水平與SDH相似，同時OTN的光通路層幀構(gòu)造讓數(shù)字監(jiān)控能力得到了大大增強。另一方面，OTN技術(shù)的使用還擁有TCM能力，這讓OTN在組網(wǎng)時，能夠進行多分段或者端到端的選擇，并能夠進行實時的監(jiān)控，提供有效的管理手段和途徑,為跨運營商的信息傳輸作基礎(chǔ)。

3 OTN技術(shù)的應(yīng)用

3.1 ONT相對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

一方面，OTN與WDM技術(shù)比較，WDM在傳輸中非常關(guān)鍵，它以多光波道復(fù)用的形式，讓通信容量大大增加。但是，即使WDM通信容量很大，卻在組網(wǎng)能力與監(jiān)管能力上存在著缺陷，存在著較大的安全隱患，因此在現(xiàn)實的使用過程中很少有只使用WDM的時候。而OTN技術(shù)則是在WDM技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的，OTN不僅提高了技術(shù)水平，而且還能對整個系統(tǒng)進行優(yōu)化升級。另一方面，相比于SDH技術(shù)，SDH技術(shù)在現(xiàn)代電力信息通信傳輸系統(tǒng)中多運用于小顆粒的TDM語音業(yè)務(wù)，但是隨著我國移動通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)逐步增加，4G信號的快速發(fā)展與5G信號的到來，都讓原有的SDH技術(shù)顯得較為落后，但OTN技術(shù)卻非常高效，通信容量大大增強，可以較好的適應(yīng)大業(yè)務(wù)量中的信息傳送，較好的完善了SDH的不足。比如，能夠使用SDH技術(shù)維護與調(diào)整低于2.5 Gbit/s的信息業(yè)務(wù)，對于大于1 Gbit/s的業(yè)務(wù)，則可以使用OTN技術(shù)。

3.2 OTN在地鐵中的應(yīng)用

以建設(shè)中的通信工程為例，對OTN系統(tǒng)技術(shù)展開全面的比較與分析，進而較好的發(fā)現(xiàn)OTN系統(tǒng)技術(shù)的實際功能與使用特點。近年來，城市的快速發(fā)展讓其規(guī)模大大增加，交通堵塞已是妨礙城市發(fā)展的重要問題，為了降低交通堵塞對城市發(fā)展的負面作用，在城市中發(fā)展地鐵就是一個很好的方式。而在發(fā)展地鐵的過程中，就需要使用OTN技術(shù)來對通信網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)劃設(shè)計，進而實現(xiàn)對列車的無線調(diào)度能力。使用OTN技術(shù)來實現(xiàn)地鐵工程中的通信傳輸，從而實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)通信的傳輸，如果對OTN技術(shù)使用得當(dāng)，就能較好地增強列車的服務(wù)水平與地鐵中的通信傳輸。

3.3 OTN技術(shù)測試

測試設(shè)備達到了G.709標(biāo)準(zhǔn)，再插入TCM、PM與SOM段開銷的OUT幀發(fā)送到OTN設(shè)備，并把OUT設(shè)備聯(lián)網(wǎng)對幀展開檢測，進而分析OUT設(shè)備接受互聯(lián)網(wǎng)分析儀開銷的實用性。若無法發(fā)揮或不能滿足條件的，能夠使用改變網(wǎng)管能力中OUT幀中的每一個開銷，并通過網(wǎng)絡(luò)分析儀測試鏈路，從而讓幀可以準(zhǔn)確接收，使得幀中的開銷插入沒有問題，功能無誤。

3.4 OTN在5G中的應(yīng)用

5G將采用更寬的無線頻譜，與4G相比，峰值帶寬和用戶體驗帶寬與4G網(wǎng)絡(luò)相比提升了數(shù)十倍，對承載網(wǎng)提出了更大的寬帶需求。在5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中基于OTN技術(shù)方案的C-RAN將會出現(xiàn)更多。該方式采用OTN實現(xiàn)多個站點多路前傳信號的復(fù)用和透明傳輸，節(jié)省了光纖資源，支持光層和電層的性能和故障檢測等OAM功能，并能提供網(wǎng)絡(luò)保護，保障業(yè)務(wù)的可靠性。OTN是L1傳輸技術(shù)，天然具有大寬帶低延時的特性，可以對所有的業(yè)務(wù)同時進行低延時傳輸，并可以利用開銷提供延時測量和補償，在保護倒換時不會應(yīng)為主備兩條路由存在時延差而中斷業(yè)務(wù)。而且也不需要無線設(shè)備出彩光，減少了無線設(shè)備部署的麻煩。OTN設(shè)備的引入的時延相對于其他技術(shù)來說要低很多，但OTN成本較高，延遲微高，所以，降低成本設(shè)備，進一步降低延時，實現(xiàn)寬帶的靈活配置是OTN技術(shù)在5G中應(yīng)用的優(yōu)化方向。

4 結(jié)語

隨著4G通信的普及、5G時代即將來臨和國家干線光傳輸網(wǎng)的快速發(fā)展，優(yōu)化升級通信網(wǎng)已是必然。作為全新的光傳送網(wǎng)技術(shù)，OTN擁有安全性高、構(gòu)成簡單、靈活性高的優(yōu)點，是地理通信網(wǎng)構(gòu)建的首要選擇[4]和主流發(fā)展方向，從而使未來通信更加寬帶化、安全性更高。