OTN技術(shù)及應(yīng)用探討

陳鹍

引言：在網(wǎng)絡(luò)通信與傳輸技術(shù)領(lǐng)域中，OTN系統(tǒng)也被稱為是開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它是一種光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有針對(duì)性的綜合傳輸接入系統(tǒng)。本文首先分析了OTN光傳輸技術(shù)原理與特征，然后結(jié)合OTN技術(shù)特點(diǎn)就其在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的先進(jìn)性進(jìn)行了探討。

一、OTN技術(shù)原理與結(jié)構(gòu)特征分析

（一）OTN系統(tǒng)的技術(shù)原理分析

OTN是一種利用G.709協(xié)議進(jìn)行規(guī)范的新一代光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，OTN光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際通信傳輸應(yīng)用中，從傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸與模擬傳輸形式，逐漸演變并形成一種進(jìn)行數(shù)字傳輸與模擬傳輸管理實(shí)現(xiàn)的新標(biāo)準(zhǔn)，從而形成一種光傳輸網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)。與傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸形式相比，OTN光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸方式基礎(chǔ)上，繼承了數(shù)字傳輸中SDH網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)，并且還進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)傳輸新能力與新領(lǐng)域的擴(kuò)展，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于大顆粒的2.5G以及10G、40G業(yè)務(wù)的透明傳輸，并且在進(jìn)行這些業(yè)務(wù)的通信傳輸過程中，還具有SDH網(wǎng)絡(luò)的異步映射和業(yè)務(wù)透明傳輸?shù)裙δ?，在此基礎(chǔ)上還擴(kuò)展了OTN系統(tǒng)技術(shù)所獨(dú)有的前向糾錯(cuò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分層次與多網(wǎng)域的通信傳輸監(jiān)視管理。

（二）OTN光傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特征分析

OTN光傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)主要具備以下功能特征。首先，OTN光傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)在實(shí)際通信應(yīng)用中，具有多種信號(hào)封裝和業(yè)務(wù)透明傳輸?shù)墓δ芴卣?，這主要是由于OTN系統(tǒng)技術(shù)中應(yīng)用的幀結(jié)構(gòu)具有支持多種信號(hào)映射和支持透明傳輸網(wǎng)絡(luò)體系的功能作用，像以太網(wǎng)技術(shù)形式等。其次，OTN系統(tǒng)技術(shù)在實(shí)際通信傳輸應(yīng)用中，還具有大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度以及帶寬復(fù)用、交叉、配置等功能作用，也就說說OTN系統(tǒng)技術(shù)在進(jìn)行通信傳輸應(yīng)用中，由于進(jìn)行通信傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)為整體顆粒映射的狀態(tài)，在通信傳輸過程中，不僅能夠節(jié)約通信傳輸?shù)耐ǖ蕾Y源，保證原有傳輸業(yè)務(wù)的完整性，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)質(zhì)通信通道的提供，便于進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)。再次，OTN系統(tǒng)技術(shù)在通信傳輸應(yīng)用中還具有完善性能字節(jié)，從而提高通信監(jiān)控與管理能力，和加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸中的組網(wǎng)與保護(hù)能力，有效降低通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)成本的特征。最后，OTN系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行通信傳輸應(yīng)用中，通信傳輸網(wǎng)絡(luò)還能夠?qū)τ诘箵Q結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，這也是OTN系統(tǒng)技術(shù)在通信傳輸應(yīng)用中一個(gè)比較突出的特征和優(yōu)勢(shì)。

二、光傳送網(wǎng)（OTN）組網(wǎng)的先進(jìn)性探討

通過某地區(qū)運(yùn)營(yíng)商的城域傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，闡述OTN技術(shù)的價(jià)值。

（一）網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單清晰：城域骨干、匯聚和接入三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)易設(shè)計(jì)、易維護(hù)，骨干層和匯聚層形成一體化網(wǎng)絡(luò)，支撐固話、寬帶和移動(dòng)、專線等各種業(yè)務(wù)的傳遞，接入層支持多種方式的接入，如Mini-OTN、GPON、MSTP和PTN的接入，從而形成一體化的綜合業(yè)務(wù)承載網(wǎng)；

（二）整個(gè)城域網(wǎng)從接入到骨干形成一個(gè)龐大的帶寬池，提供端到端的業(yè)務(wù)快速部署；帶寬池不受接入業(yè)務(wù)的束縛，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的去向靈活支配帶寬，使帶寬可運(yùn)營(yíng)、可管理；對(duì)于接入的業(yè)務(wù)，不用考慮接入業(yè)務(wù)類型是否合適，不用考慮網(wǎng)絡(luò)速率、距離和色散的限制，不用考慮接入點(diǎn)在骨干、匯聚還是在接入層，僅僅在源宿兩端加入客戶側(cè)單板即可，業(yè)務(wù)即插即用，因此，未來的新型業(yè)務(wù)可以繼續(xù)使用現(xiàn)網(wǎng)資源，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)投資；

（三）對(duì)于未來的擴(kuò)容，甚至新平面建設(shè)，在不確定業(yè)務(wù)的情況下，可以提前建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的帶寬池平臺(tái)，提前網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)規(guī)劃、光纖和設(shè)備安裝和帶寬池的配置和測(cè)試，進(jìn)而縮短未來業(yè)務(wù)商用時(shí)間；

（四）路由器數(shù)據(jù)設(shè)備借助OTN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)IP業(yè)務(wù)的“一站式”直達(dá)，避免了核心路由器的轉(zhuǎn)發(fā)，使網(wǎng)絡(luò)扁平化，任意擴(kuò)展；相互協(xié)同減少了路由器的數(shù)量，整網(wǎng)成本和功耗大幅降低； 大規(guī)模數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的路由恢復(fù)時(shí)間超過50ms，同時(shí)一條物理路由有可能承載兩三條不同的邏輯路由，如果物理光纖損壞，電信級(jí)保護(hù)（50ms）無法保證；IP網(wǎng)和OTN網(wǎng)絡(luò)協(xié)同保護(hù)有效解決了這個(gè)問題，OTN網(wǎng)絡(luò)提供光纖路徑的保護(hù)，IP網(wǎng)提供站點(diǎn)和端口、邏輯的保護(hù)；

（五）骨干層采用T-bit電交叉容量的設(shè)備，支持海量業(yè)務(wù)集中調(diào)度，打破了核心站點(diǎn)的調(diào)度瓶頸，保證了大顆粒業(yè)務(wù)在電層的靈活調(diào)度，支持了多個(gè)線路方向調(diào)度和無縫隙轉(zhuǎn)化，消除了以往多個(gè)子架的拼裝組網(wǎng)，消除了以往ODF子架的光纖轉(zhuǎn)接，消除了昂貴的O-E-O模塊數(shù)量，形成大容量的全交換網(wǎng)絡(luò)，快速部署大量突發(fā)性的需求，如GE/10GE專線、波長(zhǎng)出租等業(yè)務(wù)；同時(shí)T-bit設(shè)備集成度高，節(jié)省了占地面積，降低了網(wǎng)絡(luò)功耗；

（六）消除了波長(zhǎng)碎片，波長(zhǎng)利用率為100%，100M～40G任意業(yè)務(wù)統(tǒng)一封裝到ODUk（k=0，1，2，3），ODUk子波長(zhǎng)靈活調(diào)度，任意組合，共享10G/40G線路帶寬傳輸，實(shí)現(xiàn)了全業(yè)務(wù)的單波長(zhǎng)統(tǒng)一承載，因?yàn)楦鶕?jù)業(yè)務(wù)容量“量體裁衣式”按需分配帶寬，充分發(fā)揮了傳輸帶寬效率，帶寬“零空隙、零浪費(fèi)”；相比傳統(tǒng)方式，波長(zhǎng)使用數(shù)量急劇減少；

（七）豐富的保護(hù)方式，覆蓋從業(yè)務(wù)接入到光纜傳輸?shù)娜魏我稽c(diǎn)，根據(jù)客戶業(yè)務(wù)的需求，分別 提供客戶側(cè)、線路側(cè)和光纜的保護(hù)，倒換時(shí)間均小于20ms；

（八）骨干層平滑支持智能ASON功能，抗多次光纖失效，其中，電層智能支持波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)ODUk的端到端自動(dòng)配置，擺脫了光波長(zhǎng)的限制，單個(gè)波長(zhǎng)內(nèi)，某些通道級(jí)別高可以采用智能特性，某些通道采用傳統(tǒng)保護(hù)；同時(shí)提供多種智能保護(hù)級(jí)別，不同級(jí)別客戶選擇不同的保護(hù)方式；

（九）OTN設(shè)備豐富的光電開銷信息，提供類SDH的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理，提供端到端的性能監(jiān)視和故障診斷，增加了網(wǎng)絡(luò)透明度，快速問題定位，節(jié)省維護(hù)成本；

（十）在低碳時(shí)代，OTN網(wǎng)絡(luò)更是難得的選擇，OTN使網(wǎng)絡(luò)扁平化，減少了傳輸。數(shù)據(jù)等設(shè)備的數(shù)量，大幅降低整網(wǎng)能耗；同時(shí)OTN網(wǎng)絡(luò)提供靜態(tài)和動(dòng)態(tài)節(jié)能，通過ASIC和光電集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高密度板件設(shè)計(jì)，降低了單端口功耗，T-bit大容量交叉大量減少ODF子架轉(zhuǎn)接，節(jié)省機(jī)房面積，降低配套能耗（如空調(diào)等）；動(dòng)態(tài)關(guān)閉未用端口、單板、備份單板等方式降低了站點(diǎn)功耗。

三、總結(jié)

面對(duì)即將到來的超帶寬時(shí)代，OTN技術(shù)是目前看來最適合的城域傳送網(wǎng)技術(shù)。相信在不久的將來，更加切合未來城域光網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的OTN技術(shù)會(huì)得到廣泛應(yīng)用，將成為運(yùn)營(yíng)商營(yíng)造優(yōu)異網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，拓展業(yè)務(wù)市場(chǎng)的首選技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：華北電力大學(xué)）