高職院校OTN光傳送網(wǎng)課程教學模塊設(shè)計

周 鑫

（重慶電子工程職業(yè)學院通信工程學院，重慶 401331）

1 引言

隨著5G移動通信時代的全面來臨，基站和核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)承載呈現(xiàn)出超高帶寬，低延遲的特點。WDM和OTN，MS-OTN，SPN成為主要承載平臺，在此背景下，高職院校光通信專業(yè)需要在原有SDH或PTN等課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合行業(yè)以及電信運營商對職業(yè)應(yīng)用型人才的需要，對光通信專業(yè)的課程進行改革和優(yōu)化，其中，OTN課程是應(yīng)該大力發(fā)展和建設(shè)的課程，本文主要通過我院光通信專業(yè)自身建設(shè)的實際情況，對OTN課程的教學內(nèi)容進行了闡述。

2 OTN網(wǎng)絡(luò)的特點及應(yīng)用

OTN技術(shù)起源于波分復用WDM，WDM主要是為了解決SDH傳輸網(wǎng)容量有限、業(yè)務(wù)顆粒度小、光纖帶寬利用率不高的缺點而產(chǎn)生的，主要用在城域核心層或干線傳輸網(wǎng)，但WDM技術(shù)缺乏有效的OAM，網(wǎng)絡(luò)保護，無電層交叉能力，組網(wǎng)方式也不靈活，為了解決這些問題，OTN設(shè)備應(yīng)運而生，它吸收了SDH和WDM的優(yōu)點，具有同時處理電層和光層業(yè)務(wù)的能力，相比WDM，支持較小業(yè)務(wù)顆粒的交叉，并引入了大量的監(jiān)控開銷，還備有類似SDH網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)保護機制。此外，為了適應(yīng)分組業(yè)務(wù)的傳輸，也增加了多業(yè)務(wù)傳輸?shù)哪芰Α３蔀槟壳?G、F5G網(wǎng)絡(luò)中的主要承載設(shè)備，此外，也廣泛應(yīng)用在電力，鐵路，公安等專用網(wǎng)絡(luò)中。

3 OTN光傳輸網(wǎng)課程教學模塊的設(shè)計

我院的OTN課程開設(shè)在大三上學期，學生已經(jīng)學習了SDH和PTN課程，根據(jù)我院光通信團隊教師和企業(yè)兼職教師的調(diào)研結(jié)果，結(jié)合學生實際情況，制定了教學模塊五個及相關(guān)內(nèi)容：共計64學時，如表1所示，具體如下：

表1 OTN課程模塊及目的

模塊一：光傳輸設(shè)備的基本概念及發(fā)展。此模塊主要介紹各個時代光傳輸?shù)幕靖拍?、網(wǎng)絡(luò)地位，各階段的設(shè)備特點、業(yè)務(wù)特點、組網(wǎng)應(yīng)用。包括SDH，PTN，WDM，OTN等。目的是讓學生掌握光網(wǎng)絡(luò)的整體概念與交換網(wǎng)、數(shù)通網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別，可課時安排為6學時。

模塊二：WDM技術(shù)。此模塊主要介紹波分復用WDM技術(shù)的基本概念和發(fā)展背景、原理概述、組成及分類，以及光傳輸介質(zhì)光纖的分類，多模光纖和單模光纖的區(qū)別；強調(diào)波分系統(tǒng)常用光纖的特點，并對光纖的損耗、色散、非線性效應(yīng)等特性進行說明；對EDFA光放大器的基本原理、三種應(yīng)用方式以及增益平坦的概念進行講授；對ITU-T規(guī)定的波分系統(tǒng)波長（S波段，L波段，40波系統(tǒng)，80波系統(tǒng)）要求學生必須掌握；而對光源、光電檢測器的原理，分波器與合波器的原理、編碼和調(diào)制技術(shù)只作為一般的了解；此外，光監(jiān)控信道也是重要的教學內(nèi)容。此部分學時可安排8個學時。

模塊三：這一部分知識非常重要，對初學者而言又比較晦澀和難以理解，需要引導學生加強重點學習掌握。具體內(nèi)容包括三個子模塊部分，共12學時。

子模塊1：OTN基本概念。在這個子模塊中，主要講授OTN的基本定義，OTN的發(fā)展歷程以及OTN的相關(guān)概念；OTN的標準；此外還有OTN的常用術(shù)語，包括光通路 (OCh[r])，光通路數(shù)據(jù)單元 ODUk)，ODUk通道ODUkP，ODUk TCM(ODUkT)，光通路凈荷單元(OPUk)，光監(jiān)控通路(OSC)，光傳送模塊 (OTM-n[r].OTM-0.mvn)，光通路傳送單元(OTUk[V])。

子模塊2：OTN的結(jié)構(gòu)及開銷。此部分是OTN理論的重點內(nèi)容，OTN分為電域和光域信號的處理，這也是和WDM（僅有光域）以及SDH（僅有電域）的區(qū)別。層次模型要分別從光層和電層兩方面進行講授，其中光層包括光通路層Och，光復用段層OMS，光傳輸段層OTS；電層包括：OTUk層，ODUk層，OPUk層。并需要對電域各層的幀結(jié)構(gòu)內(nèi)容進行學習；此外，OTN的開銷尤其是電層開銷的作用也是此子模塊重點講授的內(nèi)容。

子模塊3：OTN的映射及復用。此部分主要講授電層ODUk的復用及業(yè)務(wù)調(diào)度等。包括各級的比特速率和容量，復用的方式。

模塊四 OTN設(shè)備硬件介紹。華為OTN設(shè)備目前主要是OSN 1800和OSN 9800,后者設(shè)備成本太高，因此一般采用OSN 1800設(shè)備進行教學。對于本門課程而言，教學目的是掌握OTN的原理，并在此基礎(chǔ)上熟悉OTN設(shè)備的基本操作。在介紹設(shè)備硬件的時候，除了介紹設(shè)備的整機功能，以及單板的命名規(guī)則和分類之外，主要以O(shè)SN 1800設(shè)備為例，闡述OTN設(shè)備的單板類型及功能，比如：合分波板，光放大板，支路板，線路板，交叉板，且一定要講清楚信號在單板之間的邏輯走向圖，學時為4學時。

模塊五，OTN技能實訓部分。本部分是整個教學的重中之重，根據(jù)華為工程師的建議以及學生的實際情況，將本門課程的實訓項目分為：（1）初始化調(diào)測與網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元的設(shè)置。（2）網(wǎng)管的基本操作。主要包括網(wǎng)元同步、告警、性能監(jiān)視及光纖連接的刪除等。（3）OCH路徑的創(chuàng)建，主要是設(shè)備內(nèi)部邏輯光纖的連接。（4）ODU0非匯聚業(yè)務(wù)的配置。（5）ODU1非匯聚業(yè)務(wù)的配置。（6）ODU1匯聚業(yè)務(wù)的配置。（7）ODU2非匯聚業(yè)務(wù)的配置（8）ODUflex業(yè)務(wù)的配置.（9）ODUk SNCP保護配置。（10）OADM穿通波的配置。這個模塊的時間最長，為34學時。

4 小結(jié)

在國家對職業(yè)技術(shù)教育日益重視的情況下，結(jié)合承載網(wǎng)現(xiàn)網(wǎng)的發(fā)展情況和行業(yè)對技術(shù)人才的需求，根據(jù)高職院校學生的情況，以我院為例，對OTN課程的教學模塊及教學內(nèi)容進行了分析，旨在為兄弟院校同行提供參考和建議。