OTN技术

OTN技术（共11篇）

OTN技术 篇1

摘要：随着全业务运营的发展, 运营商需要传送能力更强的网络来支撑, OTN技术作为一种新型组网技术, 相对已有的传送组网技术, 本文就OTN技术及优势展开讨论, 说明了OTN的组网能力及对未来传输网络的支撑。

关键词：OTN技术,组网能力,OTN设备类选型

1 OTN技术现状

ITU-T从1998年左右就启动了OTN系列标准的制定, 到2003年OTN主要系列标准已基本完善, 如OTN逻辑接口G.709、OTN物理接口G.959.1、设备标准G.798、抖动标准G.8251、保护倒换标准G.873.1等。另外, 对基于OTN的控制平面和管理平面, ITU-T也和基于SDH的控制平面和管理平面一起完成了相应的主要规范。国内对OTN技术的发展也颇为关注, 中国通信标准化协会目前已完成了2个OTN行标 (等同G.709和G.959.1) 和1个国标 (等同G.798) , 目前正在进行ROADM技术要求和OTN网络总体要求等OTN行标的编写。OTN技术除了在标准上日臻完善之外, 近几年在设备和测试仪表等方面也是进展迅速。目前的主流传送设备商一般都支持一种或多种类型的OTN设备, 除了最基本的第一类OTN、OTM设备一般都支持之外, 支持纯光交叉第二类OTN设备 (ROADM, 从两维到多维) 的厂商所占比例较高, 部分厂家也支持基于ODUk电交叉的第三类OTN设备或者同时支持光电交叉的第四类OTN设备, 而且目前部分厂家也提供基于OTN的智能功能。另外, 目前主流的传送仪表商一般都可提供支持OTN功能的仪表。

随着业务高速发展的强力驱动和OTN技术及其实现的日益成熟, OTN技术目前已局部应用于试验或商用网络。国外运营商对传送网络的OTN接口的支持能力已提出明显需求, 而实际的网络应用当中则以ROADM设备类型为主, 这主要与网络管理维护成本和组网规模等因素密切相关。国内运营商对OTN技术的发展和应用也颇为关注, 从2007年开始, 中国电信集团、中国网通集团和中国移动集团等已经或者正在开展OTN技术的应用研究与测试验证, 而且部分省内或城域网络也局部部署了基于OTN技术的 (试验) 商用网络, 组网节点有基于电层交叉的OTN设备, 也有基于ROADM的OTN设备。

2 OTN技术本质及优势

OTN技术是在目前全光组网的一些关键技术 (如光缓存、光定时再生、光数字性能监视、波长变换等) 不成熟的背景下基于现有光电技术折中提出的传送网组网技术。OTN在子网内部进行全光处理而在子网边界进行光电混合处理, 但目标依然是全光组网, 也可认为现在的OTN阶段是全光网络的过渡阶段。

按照OTN技术的网络分层, 可分为光通道层、光复用段层和光传送段层三个层面。另外, 为了解决客户信号的数字监视问题, 光通道层又分为光通道传送单元 (OTUk) 和光通道数据单元 (ODUk) 两个子层, 类似于SDH技术的段层和通道层。因此, 从技术本质上而言, OTN技术是对已有的SDH和WDM的传统优势进行了更为有效的继承和组合, 同时扩展了与业务传送需求相适应的组网功能, 而从设备类型上来看, OTN设备相当于SDH和WDM设备融合为一种设备, 同时拓展了原有设备类型的优势功能。

OTN技术作为一种新型组网技术, 相对已有的传送组网技术, 其主要优势如下。

2.1 多种客户信号封装和透明传输

基于ITU-TG.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射和透明传输, 如SDH、ATM、以太网等。目前对SDH和ATM可实现标准封装和透明传送, 但对不同速率的以太网的支持有所差异。ITU-TG.sup43为10GE业务实现不同程度的透明传输提供了补充建议, 而对于GE、40GE、100GE以太网和专网业务光纤通道 (FC) 以及接入网业务吉比特无源光网络 (GPON) 等, 其到OTN帧中标准化的映射方式目前正在讨论之中。

2.2 大颗粒的带宽复用、交叉和配置

OTN目前定义的电层带宽颗粒为光通路数据单元 (ODUk, k=1, 2, 3) , 即ODU1 (2.5Gbit/s) 、ODU2 (10Gbit/s) 和ODU3 (40Gbit/s) , 光层的带宽颗粒为波长, 相对于SDH的VC-12VC-4的调度颗粒, OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多, 对高带宽数据客户业务的适配和传送效率显著提升。

2.3 强大的开销和维护管理能力

OTN提供了和SDH类似的开销管理能力, OTN光通路 (OCh) 层的OTN帧结构大大增强了OCh层的数字监视能力。另外OTN还提供6层嵌套串联连接监视 (TCM) 功能, 这样使得OTN组网时, 采用端到端和多个分段同时进行性能监视的方式成为可能。

2.4 增强了组网和保护能力

通过OTN帧结构、ODUk交叉和多维度可重构光分插复用器 (ROADM) 的引入, 大大增强了光传送网的组网能力, 改变了目前基于SDHVC-12/VC-4调度带宽和WDM点到点提供大容量传送带宽的现状。而采用前向纠错 (FEC) 技术, 显著增加了光层传输的距离。另外, OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能, 如基于ODUk层的光子网连接保护 (SNCP) 和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等, 但目前共享环网技术尚未标准化。

作为新型的传送网络技术, OTN并非尽善尽美。最典型的不足之处就是不支持2.5Gbit/s以下颗粒业务的映射与调度。另外, OTN标准最初制定时并没有过多考虑以太网完全透明传送的问题, 导致目前通过超频方式实现10GELAN业务比特透传后, 出现了与ODU2速率并不一致的ODU2e颗粒, 40GE也面临着同样的问题。这使得OTN组网时可能出现一些业务透明度不够或者传送颗粒速率不匹配等互通问题。目前ITU-TSG15的相关研究组正在积极组织讨论以解决OTN目前面临的一些缺陷, 例如提出新的ODU0/ODU4颗粒, 定义高阶ODU和低阶ODU, 定义基于多种带宽颗粒的通用映射规程 (GMP) 等, 以便逐渐建立兼容现有框架体系的新一代OTN (NG-OTN) 网络架构。

3 OTN技术应用分析

OTN技术主要的系列标准其实在2003年左右已基本完善, 但当时由于受多方面因素的影响, 导致OTN技术处在一种标准成熟而无实际设备和应用的尴尬处境。最近几年随着高带宽数据业务的持续增长, 大带宽调度和传送的需求日益明显, 主流传送设备商对于OTN设备也加大了研发投入, 目前除了支持G.709接口的OTN设备 (传统WDM节点) 之外, 基于光 (波长) 交叉的OTN设备 (ROADM) 和基于电 (ODUk) 交叉或者基于光电混合交叉的OTN设备均已成熟研制并得到局部 (试) 商用。但在实际组网中究竟如何合理地应用和选择OTN技术及设备, 业界目前的看法并不统一, 比较典型的争论就是采用电交叉的OTN设备合理, 还是采用光交叉的OTN设备合理等。本文主要从OTN技术的应用定位、OTN设备的类型选择、OTN与IP层网络的关系以及OTN与现有以及未来网络的关系等方面分析OTN技术应用的相关关键问题。

4 OTN技术的应用定位

作为承载2.5Gbit/s颗粒以上的传送网技术, 考虑到现有的传送网络分层关系和传送业务颗粒分布特征, OTN应主要应用于城域核心层及干线传送网络, 但这并不意味着所有城域汇聚层和接入层都不适用OTN技术组网, 而是取决于实际网络的传送业务颗粒大小及其它组网需求 (如保护和维护管理等) 。作为目前城域汇聚和接入层最主要的客户业务GE, 当前OTN并没有标准化归一的容器或方式映射, 待ODU0的容器标准化以后或者基于ODU1颗粒的调度需求明显时, OTN技术应用的范围可根据需求适当拓展到城域汇聚和接入层面, 构建真正意义上端到端监视的传送网络。

5 OTN设备的类型选择

作为OTN技术的基本特征, 除了强大的维护管理功能之外, 就是基于不同类型的OTN设备支持多种的组网方式和保护功能。基于光 (波长) 交叉的ROADM设备的主要优势是基于波长调度, 子网内部全光操作, 省去了O-E-O功能单元。目前最大的容量可达到8到9个维度, 单维度支持80波长, 有效地实现在增加组网灵活性的同时降低光电变换的组网成本, 但组网半径和物理参数 (如色度色散 (CD) 、偏振模色散 (PMD) 、非线性效应、光信噪比 (OSNR) 等) 限制等因素在一定程度上妨碍了ROADM在大范围和传输线路复杂环境下的组网应用。基于电 (ODUk) 交叉的OTN设备正好回避了ROADM设备的这些缺陷, 同时支持波长和子波长粒度的调度, 但有限的调度容量限制了其在大容量节点组网中的应用。同时支持光电混合调度的OTN设备可以在一定程度上解决上述这些缺陷, 但实际组网应用, 尤其是省际干线组网应用时采用单一厂家组网的可能性不大。因此, 采用同时支持光电混合调度的OTN设备也并不是任何场景都适用。另外, 对于仅需固定提供大容量传送带宽的应用场景, 基于点到点的OTN传送设备依然是最佳选择。

简言之, 基于OTN的四种设备类型中并没有哪种设备具有绝对的应用优势, 而是应根据其应用的网络层面、业务传送需求和实际组网成本等多方因素综合选择, 同时可采用分域的方式解决组网的一些限制因素。

6 OTN与IP层网络关系

随着IP层网络和传送层网络技术的各自发展, IP层网络和传送层网络的关系变得更为相关和紧密, 传统IP层和传送层独立部署的局面将会有所变化。但对于IP层和传送层如何分担一些组网功能, 业界依然存在一些争论, 如IP路由器是否可以直接出彩光, IP层是否可以承担所有保证业务生存性的功能等。按照目前技术的发展趋势, IPoverOTN将是今后组网的发展趋势, 但IP和部分OTN功能是否集成到路由器 (出彩光) 上, OTN是否仅提供传送带宽而不提供组网和保护等, 是值得商榷的问题。路由器直接出彩光将导致网络维护管理界面模糊, 故障定位复杂并难以实施。而节省掉的黑白光接口的成本所占总体成本比例较小, 因此采用这种组网方式的优势并不明显, 同时还会带来严重的缺陷, 在较大范围组网时不建议采用, 而在局部城域小范围网络路由器互联时可适当考虑。另外, 随着IP技术的不断改进和完善, 基于IP协议的网络生存性技术更为丰富, 如基于快速的内部网关协议 (IGP) 收敛、快速重路由 (FRR) 等。基于此, 有人认为IP层可保证业务的生存性要求, 而传送 (OTN) 层仅需要为路由器提供固定带宽即可。但实际情况并非如此, 基于OTN的子波长或者波长的保护无论从业务受损时间、保护效率, 还是从保护可靠性等方面来看, 均明显优于基于逻辑层处理的IP网络, 虽然基于OTN的传送层不能保护路由器自身相关的故障, 但对于线路侧故障的响应, OTN保护恢复技术是第一的选择。

7 OTN与现有网络及未来网络的关系

随着宽带数据业务的大力驱动和OTN技术的日益成熟, 采用OTN技术构建更为高效和可靠的传送网是OTN技术必然的发展结果。现有城域核心层及干线的SDH网络适合传送的主要为TDM业务, 而目前迅猛增加的主要为具备统计特性的数据业务, 因此在这些网络层面后续的网络建设不可能大规模新建SDH网络, 但WDM网络的规模建设和扩容不可避免, 可IP业务通过POS或者以太网接口直接上载到现有WDM网络将面临组网、保护和维护管理等方面的缺陷。鉴于此, 基于现有WDM系统的已有网络, 条件具备时可根据需求逐步升级为支持G.709开销的维护管理功能, 而对于现有WDM系统新建或扩容的传送网络, 在省去SDH网络层面以后, 至少应支持基于G.709开销的维护管理功能和基于光层的保护倒换功能, 也就是说, OTN网络替代了SDH网络相应的功能。WDM网络则应逐渐升级过渡到OTN网络, 而基于OTN技术的组网则应逐渐占据传送网主导地位。

另外, 为了更好地适应客户数据业务的传送, 业界目前也正在热烈讨论一些基于功能改进和升级的NG-OTN技术。NG-OTN的这些特征讨论主要是基于已有OTN技术的基础上进行的。因此, 未来的NG-OTN技术必须兼容现有OTN已有特征, NG-OTN技术的进一步讨论与规范并不阻碍现有OTN的实际组网应用。

8 总结

OTN技术作为全新的光传送网技术, 继承并拓展了已有传送网络的众多优势特征, 是目前面向宽带客户数据业务驱动的最佳传送技术之一, 而OTN技术应用定位、OTN设备类型组网选择、IP层与OTN层关系以及OTN网络与其它网络关系则是OTN技术应用的一些关键问题所在。从OTN技术应用定位上来看, OTN技术及设备目前已基本成熟, 主要可应用于城域核心及干线传送层面;而对于OTN设备组网选择来说, 则应根据业务传送颗粒、调度需求、组网规模和成本等因素综合选择。基于IPoverOTN是未来组网主要形式, 而OTN层提供的组网和保护功能将是保证高层业务QoS的关键措施之一。另外, 现有SDH网络的逐渐淡出并不意味着SDH网络原有功能的消失, OTN网络将更为完善地支持这些功能, 同时NG-OTN的进一步讨论也不会阻碍现有OTN技术的应用。

OTN技术 篇2

ATM业务目前基本用的比较少，国内目前主要用于银行业务，欧洲还有很多3G无线基站应用ATM业务回传，“对应有QOS的数据”这句话总结的好，当然还包括语音在内的所有业务。以太网是二层交换技术，无QOS这句话说太绝对，电信级以太已经不是什么新技术了，现在所有的通信技术如果没有QOS，运营商是不会用的。你家的ADSL都是有QOS的，只是你是最低级。

MPLS:多协议标签交换，通俗的讲究是通过一个叫lable的东西来做交换转发，这个lable里面可以承载多种协议payload，可以理解成一个是应用多个协议的统一转发平面。MPLS中数据传输发生在标签交换路径（LSP）上，LSP是每一个沿着从源端到终端的路径上的节点的标签序列，主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量管理以及流量工程。MPLS是为了提高转发速度提出的，与传统IP路由相比，它在数据转发时，只在网络边缘分析IP报文头，而不用在每一条都分析报文头，从而节约了处理时间。

PTN最简单的方程式为：PTN=MPLS-IP+OAM。其中“-IP”可以简单的看做是“对MPLS的简化”，去掉我们不需要的东西（例如复杂的各种握手协议等）。从字面上解释，PTN叫做packet translate network（包传送网），而SDH叫做同步数字体系。从传输单元上看，PTN传送的最小单元是IP报文，而SDH传输的是时隙，最小单元是E1即2M电路。PTN的报文大小有弹性，而SDH的电路带宽是固定的。这就是PTN与SDH承载性能的最本质区别。从协议上看，PTN遵循的叫做TMPLS，即经过改进的MPLS（多协议标签交换），即TMPLS=MPLS-IP+OAM。从业务管理能力看，PTN通过硬件收发管理报文来实现对信道的监控和管理，而SDH通过开销字节实现系统的OAM。PTN与SDH基于不同的协议，所以两个体系不能混合组网，即网络之间不能实现对方的监控、管理及保护倒换，但标准接口的业务可以互通。比如PTN可以模拟2M等各种电路，一般提供E1电口,STM-1光口等接口；PTN也可传输MSTP承载的FE、GE业务，反之亦然。OAM这块却是最大的卖点。相比“MPLS也能做OAM”，PTN引入的OAM更多的是仿照传统SDH的开销，能够提供50ms以内的电信级LSP保护和环保护——这个是运行商特别特别看重的！可以说没有这个为前提，PTN不可能发展起来。然后，PTN的OAM所提供的各种在线、离线的管理维护信息十分丰富，对PTN每层都作了高效率而且规范的定义，可以说不比SDH引以为豪的开销字节差多少。

最后说一下，PTN作为下一代传输网的继任者不是简单的设备升级，更不是设备商对运行商的忽悠。而是为了实现早就提出的“全IP”的最好解决方案（除非有人可以***全IP这一观点）。PTN取代现阶段网络体系只是时间问题。OAM(Operation,Administartion and Maintenance)：是为保障网络与业务正常、安全、有效运行而采取的生产组织管理活动，简单运行管理维护或运维管理。PTN 专线主要解决大颗粒的专线业务，不是所有的小区和家庭用户都是大客户，EPON/GPON是综合业务接入设备主要用于综合业务区，覆盖小区，提供语音、数据等综合业务，目前的PON还是基于现有的成熟SDH网络的。PTN目前处于建设阶段，技术上不成熟，带宽有限。两张网的本质是不同的，PTN更多的是以一种升级版SDH网络的形象出现在大家面前，其本质还是以环网结构为主的光传送网，其优势在于对承载业务的保护，PTN不是针对大规模低QoS需求的普通上网用户进行设计的。而PON网络是树状拓扑结构的，这就意味着PON与PTN相比网络部署更快捷，扩容更简单，承载能力更强。

分组传送网(PTN)目前还没有一个标准的定义。从广义的角度讲，只要是基于分组交换技术，并能够满足传送网对于运行维护管理(OAM)、保护和网管等方面的要求，就可以称为PTN。具体的分组交换技术可以是多协议标记交换(MPLS)、传送多协议标记交换(T-MPLS/MPLS-TP)、以太网、运营商骨干桥接-流量工程(PBB-TE)、弹性分组环(RPR)等。前两年通信业界一般理解的PTN技术主要包括T-MPLS和PBB-TE。近期由于支持PBB-TE的厂商和运营商越来越少，中国已经基本上将PTN和T-MPLS/MPLS-TP划上了等号。

SDH PTN 都是传输设备，SDH是同步数字体系，群路是2.5G和10G之类的。PTN是分组传送网，群路是GE、10GE之类的。要是把信号（话音、数据、图像）等比喻成人或货物的话，程控交换机和路由器等就相当于火车站和货场，光缆就相当于铁路，SDH和PTN设备就相当于火车。

SDH是一种基于时分复用的同步数字技术。对于上层的各种网络，SDH相当于一个透明的物理通道，在这个透明的通道上，只要带宽允许，用户可以开展各种业务，如电话、数据、数字视频等，而业务的质量将得到严格的保障。业务特点 ☆ 稳定性好：SDH基于时分复用，稳定性高，提供了丰富的检、纠错能力。SDH可以组成各种形式的环网，具有完善的自愈保护功能，使得传输链路的可用性很高。

☆ 高速率性：SDH可提供2Mbps至10Gbps的电路速率。它可以作为链路来支持IP网，它的作用只是将路由器以点到点的方式连接起来。

☆ 高可靠性：SDH网络可提供高质量、高可靠性的传输通道。通过自愈环的结构，可确保通道的切换时间小于50ms。同时，联通网络的互联环结构，保证跨环业务的生存性。PTN(Packet Transport Network------分组传送网）PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更 加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道；点对点连接通道的保护切换可以在50毫秒内完成，可以实现传输级别的业务保护和恢复；继承了SDH技术的操作、管理和维护机制，具有点对点连接的完整OAM，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通，无缝承载核心 IP业务；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA等优点。另外，它可利用各种底层传输通道（如SDH/Ethernet/OTN）。总之，它具有完善的OAM机制，精确的故障定位和严格的业务隔离功能，最大限度地管理和利用光纤资源，保证了业务安全性，在结合GMPLS后，可实现资源的自动配置及网状网的高生存性。PTN是SDH的发展必然，可以更好的适应当前迅猛发展的3G业务需求。PTN兼容SDH的的所有业务，不过重点还是数据业务方面更出色。

DWDM就是我们常说的传统波分，它主要解决光缆资源紧张问题，在一根纤芯上传多个信号，节省纤芯资源；

由于传统波分DWDM在电层调度和光层调度方面存在先天缺陷，还有就是电层和光层方面的保护机制也不完善，于是传统波分吸取了SDH在交叉调度、保护以及开销管理等方面的优势后，就产生了OTN。简单说：OTN=DWDM+保护+开销+灵活的业务调度

OTN也是波分的一种，和DWDM是一类东西，只是OTN更先进一些；还有一个MSTP=SDH+IP+ATM；

PTN，是中国近几年来在光通信中的一大成就，有中兴、华为、思科、中国移动等公司共同牵头，主要为了解决MSTP/MSTP+不能满足目前光传输承载数据业务而开发的，主要技术流派有思科主导的PBT流派，和由华为、中兴、中国移动等公司主导的MPLS-TP流派；我们国内“规定”用MPLS-TP流派的东西。概括地说：PTN=MPLS+OAM+保护-IP路由

增强了开销（吸取了SDH的优势）、对业务的保护（吸取了SDH的优势），去掉了与IP路由相关的内容；

PTN严格的说应该属于数据设备，但由于光通信一直都是传输专业在维护，所以现在PTN也是由传输专业管理，但如果要对PTN有全面的了解，需要你对数据专业的一些东西很熟悉才行。你也可以把PTN看成是SDH+数据设备的一个集合体，不过它更偏向数据。

OTN即光传送网，实际上是DWDM（密集型光波复用）和ASON（自动光交换网络）的综合体。首先OTN具备光交叉能力，即通过加载WSS型ROADM模块，可以使其组成类似于ASON设备的MESH网结构，即提高业务调度的灵活性，又增加了网络安全性；其次OTN具备电交叉能力，即每个波道的子速率交叉能力，这一部分与SDH的作用非常相像，但OTN有自己特殊的帧结构，那就是2.5G颗粒的ODU1和10G颗粒的ODU2，也有专门为数据业务服务的ODU1E和ODU2E。GE业务也是如此，因为许多节点大多只需要1~2个GE，而不必要8~9个GE。为解决这一问题，就必须在DWDM上引入类似于SDH的交叉功能，从而演进出OTN的电交叉功能。OTN的电交叉部分实际相当于一端只能调度2.5G和10G颗粒的SDH设备，其客户侧部分是彩色光口，与业务设备对接，通过客户侧将业务信号接入至交叉矩阵，复用成ODU1或者ODU2颗粒，然后通过线路侧的OTU转换成符合DWDM规范的波长，通过OMU和ODU以及OA在光缆上传输。由此可见，OTN实际上可比喻为DWDM+ASON的综合体，但需要注意的是OTN对低于2.5G颗粒的业务几乎难以支持。

PTN是用在骨干层--->汇聚层--->接入层 OTN是用在核心层-->骨干层 先说PTN，PTN类似于MSTP，但只是类似，PTN主要为数据业务的传输而服务，因此它主要提供GE、FE接口，当然也可以提供2M或者STM-N接口，不过其2M和STM-N已经不再是MSTP设备的帧结构形式，而是IP包的形式。PTN目前有两大类，一类是由MSTP演变的T-MPLS，另一类是由数据设备演变的PBB-TE，通常传输厂商的产品属于前者，而数据厂商的产品属于后者，两类产品的优劣可以自行搜索相关文章。由此可见，PTN从根本上来说就是一种基于新内核的MSTP，其主要功能和实现方式都与MSTP非常相似。

再说OTN，OTN实际上是DWDM和ASON的综合体。首先OTN具备光交叉能力，即通过加载WSS型ROADM模块，可以使其组成类似于ASON设备的MESH网结构，即提高业务调度的灵活性，又增加了网络安全性；其次OTN具备电交叉能力，即每个波道的子速率交叉能力，这一部分与SDH的作用非常相像，但OTN有自己特殊的帧结构，那就是2.5G颗粒的ODU1和10G颗粒的ODU2，也有专门为数据业务服务的ODU1E和ODU2E。光交叉和电交叉实际上是可以相互独立的，比如只具备光交叉能力而没有电交叉，或者只有电交叉而没有光交叉，都可称之为OTN。目前国外对光交叉感兴趣，而国内对电交叉感兴趣。由于光交叉主要由ROADM模块来实现，有兴趣的可自行搜索，这里简单谈谈OTN的电交叉。OTN电交叉的需求源于单波10G速率的出现，当一个波道达到10G时，其OTU便可承载4*2.5G或者8~9个GE，典型的DWDM开通业务方式都是点到点对开，倘若目标站点根本不需要这么大的容量，那么OTU的投资就显得很浪费。GE业务也是如此，因为许多节点大多只需要1~2个GE，而不必要8~9个GE。为解决这一问题，就必须在DWDM上引入类似于SDH的交叉功能，从而演进出OTN的电交叉功能。OTN的电交叉部分实际相当于一端只能调度2.5G和10G颗粒的SDH设备，其客户侧部分是彩色光口，与业务设备对接，通过客户侧将业务信号接入至交叉矩阵，复用成ODU1或者ODU2颗粒，然后通过线路侧的OTU转换成符合DWDM规范的波长，通过OMU和ODU以及OA在光缆上传输。由此可见，OTN实际上可比喻为DWDM+ASON的综合体，但需要注意的是OTN对低于2.5G颗粒的业务几乎难以支持。通过以上的说明，可以看出OTN和PTN从应用上还是有显著区别的，从交叉容量上看无疑OTN的交叉容量是相当惊人的，但PTN可以调度小颗粒业务，可支持2M接口，因此也是必不可少的。以城域网为例，核心节点可采用OTN承载PTN的方式，汇聚层用OTN即可，接入层用PTN即可，这是因为核心层和接入层需要用到FE、2M这样的接口类型，而OTN并不支持。OTN在核心层和汇聚层的使用可以大量降低光纤占用率，同时它对GE、10GE、STM-16或以上这样的大颗粒业务支持能力要比PTN更强更经济。在实际组网中可根据实际情况来选取OTN或PTN。

PTN和SDH：从字面上解释，PTN叫做packet translate network（包传送网），而SDH叫做同步数字体系。从传输单元上看，PTN传送的最小单元是IP报文，而SDH传输的是时隙，最小单元是E1即2M电路。PTN的报文大小有弹性，而SDH的电路带宽是固定的。这就是PTN与SDH承载性能的最本质区别。从协议上看，PTN遵循的叫做TMPLS，即经过改进的MPLS（多协议标签交换），即TMPLS=MPLS-IP+OAM。从业务管理能力看，PTN通过硬件收发管理报文来实现对信道的监控和管理，而SDH通过开销字节实现系统的OAM。PTN与SDH基于不同的协议，所以两个体系不能混合组网，即网络之间不能实现对方的监控、管理及保护倒换，但标准接口的业务可以互通。比如PTN可以模拟2M等各种电路，一般提供E1电口,STM-1光口等接口；PTN也可传输MSTP承载的FE、GE业务，反之亦然。

OTN技术 篇3

[关键词]OTN技术；电力通信系统；内涵；优势；应用

[中图分类号]TN915.853 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0063-01

1 超长距离OTN技术的内涵

研究人员在以往传送网络的基础上研发出了OTN技术，其继承了以往传送网络的很多优势，在当前的宽带客户数据业务中有着良好的表现是目前最好的传送技术，在是将来传送网络发展的骨感，是目前光网络领域发展的一个必然的趋势。OTN技术在存在着一定的网络分层的，其基本可以分为光复用断层、光传送断层以及光信道层三个组成部分。为了更好地加强对客户信号的数字监视，好可以将光信道层具体地划分为光信道数据单元以及光信道传送单元，其和SDH技术的通道层以及断层有一定的相似之处。据此，究其技术本质我们可以看出，OTN技术对以往的WDM以及SDH技术的优势进行了很好地继承，并对这些优势进行了很好的整合。在此基础上，其还扩展了扩展出了组网功能，这样就能使技术更好地与业务的传送需求相匹配。从设备类型角度来看，OTN设备可以看成是将WDM与SDH融合在一起的产物，只不过其在继承其以往的优势的基础上进行了新的扩展。

2 在电力通信系统中应用超产距离OTN技术的优势

利用OTN技术加强电力系统的网络建设，可以更好地满足电力公司对传送网扩容的需要，OTN在网络扩展方面有着很强的优势，其能非常灵活地进行容量的扩展，满足电力公司业务传送的需要，这样就是得电力公司减少了对路由器的需求，大大节省了电力公司的成本。除此之外，通过利用这项技术，还能对原有的SDH网络进行更好地划分，将原来网络的拓扑结构进行优化，这样就能更好地提高网络运行的质量，对于提升电力公司的网络质量以及容量有着很大的帮助。具体来说，其主要有以下几个方面的优势：

2.1 使业务灵活，更加方便维护

OTN调动功能是基于电层子波长、光波长的基础上的，这样就是得大量的业务能够实现不同局点之间的灵活调度，并且其还支持ASON控制平面功能，这样就可以做到“点击”提供带宽的效果。此外，由于OTN的开销十分丰富，其还能够实现网络的监控以及管理功能，这样就使得网络的性能维护与快速故障定位得到了很大的加强，提高了通信系统的维护效率。

2.2 网络传送能力强，网络扩展方便

OTN技术能够支持多维的ROADM，对于光层和电层的复杂的网络拓扑结构也可以进行很好地支持，这样就可以在很大程度上提高网络传送能力，并且由于OTN技术组网反面存在一定的优势，其能够更好地进行网络扩展，这样就能更好地满足电力公司扩容的需要。随着电力公司业务的不断发展，OTN技术还能根据其具体的需要来实现全Mesh的组网，这样就可以使得通信的地域得到了更好地扩展。

2.3 节省了投资

OTN设备能够替代以往的路由器的POS端口的相关共嫩，使电力公司能够用10G的以太网来直接承载OTN网络，这样就可以更好地实现端到端性能保护以及监控。现在10G以太网的价格大概是10G POS价格的40%50%，这样就可以大大节省成本，提高电力公司的效益。

2.4 保证传输容量与交换

OTN业务能够通过ODU1进行电层交叉，这样就能将其调到一个合适的ODU2波道上，这样就能够为业务提供一个天然的波长转化以及电中继的功能，并且其穿通以及上下的业务可以在同一波长内完成。与传统的WDM的点到点的波长配置方式相比较，OTN业务能够对波长资源进行更好地利用，对于一些小颗粒的业务，诸如155M POS，你也可以实现对子波长的汇聚，从而更好地提高波长资源的利用效果。

2.5 保护措施到位，性能可靠

OTN技术还能在实现光层恢复的基础上，同时实现电层SNCP，这样相较于传统的通道级的1+1的保护，其可靠性得到了一定的提高，不但能够支持多种的故障，在赴会实践上也完全可以满足电信级的要求。

3 OTN技术在店里通信系统中的应用

3.1 OTN技术组网模式

传统的WDM设备存在着一定的缺陷，诸如光通道的管理不善、波长级交叉颗粒过大、贷款利用率偏低能够，这些都是亟需解决的问题，但是SDH设备的较差颗粒较小，在开销方面则多大，缺少必要的光接口，级联监视的能力也不是很到位，因为其并不适合那些容量比较大的骨干曾。而利用OTN技术则能够在SDH与WDM间起到一个很好地桥梁作用，而且ODUK的颗粒相较TSDH的VC4要大，但是相较于WDM的波长交叉要灵活，这样就能够实现整个传统路径有效地端到端的管理，因此OTN设备具有很好地的适用性。

骨干层主要进行交叉调度，其主要用于那些需要利用OTN的大颗粒的场合。通过以太网的线路结构能够很好地承载分组业务，并将其映射到OUDK上，利用OUDK来实现调度颗粒的交叉。之后在利用本地的优先级调度以及带宽管理，就能使接人层和汇聚层的相关的分组业务能够通过以太网的借口来传送到骨干层设备，这时骨干层将其封装到ODUK，然后进行大颗粒的疏导和管理，这样就使得网络配置以及管理层次得到了简化。OTN接入层能够很好地实现接入GE、2.5Gbit/s等业务，实现GE、2.5Gbit/s业务在同一个波道的混传，这样就提高了波道的利用率。

通过新NOTN网络，能够更好地炒年糕在网络现有的数据业务，并能够扩展网络的容量，从而更好地实现业务的相关扩展情况，并且OTN的保护机制比较灵活，这样就可以更好地对业务的端对端，为其提供多重的保护，这样就能够使网络更加平稳渐进发展。

3.2 OTN技术的应用方式研究

电力公司是将各个分公司的相关的IP业务上传到省公司之中，所以应该依照分层原则来来建设OTN传输网。OTN传输网络可以分为汇聚层、骨干层以及接入层三个层次，依靠500KV的变电站就能建立起骨干层，相关的分公司、局就能够利用其220KV的变电站来接入骨感传输网，而那些发电厂则可以直接利用500KV站来进行相应接人工作。有些地区的大颗粒数据业务特别集中，在这些地区就可以选～Mesh的组网方式。在数据业务的发展规模上不快不慢的地区应该选择环网组网的方式，这样能够达到很好地的光钎资源的利用效果，实现业务连接以及调动效率性的目标。

4 总结

OTN技术是现在电力通信系统中应用的最新一代的技术，将其应用到电力公司的通信系统中来，不但可以实现通信网络的扩展，还能优化原来的SDH网络的拓扑机构，改善原来网络的运行的质量，从而更好地保证电力公司的业务传送的要求，并起到节省投资的目的。本文对OTN技术的概念进行了简要的阐述，并对其应用于电力通信系统的优势进行了具体的分析，最后指出了超长距离OTN技术在电力通信系统应用中的组网模式以及应用方式，旨在使人们加深对于OTN技术的相关了解，更好地完善和发展我国的电力通信系统。

参考文献

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[2]赵文玉，光传送网关键技术及应用[J]中兴通讯技术，2008（04）

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[4]刘周辉，光传送网原与技术[M]，北京：北京邮电大学版社，2004

OTN交叉技术的应用 篇4

OTN(Optical Transport Network,光传送网)网络已被广泛应用,是未来传送网的发展方向。通常认为,OTN与传统波分复用(WavelengthDivision Multiplexing,WDM)最主要的区别是增加了交叉和保护功能,使其更符合目前的综合业务承载应用。但是从目前实际情况来看,一般仅用到OTN最基本的波分复用功能,而交叉功能利用率很低,并且保护功能也由于投资、运维成本等方面的原因大多未被采用,没有充分发挥出OTN的技术优势。虽然交叉技术是OTN最具代表性的功能之一,但是通常仅在网络建设调测时使用一次,后期网络运行时基本没有涉及,未能体现OTN灵活的业务调度能力。为此,本文主要以OTN网络环阻应急抢通为例,介绍几种OTN交叉功能的应用场景,以此来探索未来在没有引入自动交换光网络(Automatically Switched Optical Network,ASON)的情况下,如何更好地利用OTN交叉技术。

1 OTN交叉技术简介

OTN是以WDM技术为基础,融合了同步数字体系(SDH)灵活的调度能力和强大的保护能力等优势技术,是SDH与WDM相结合的产物。其中调度能力就是由交叉技术实现的,因此可以说,交叉功能是OTN区别于WDM的最显著的标志之一。OTN的交叉技术可分为光交叉和电交叉。OTN光交叉技术提供了光信道层(OCh)调度能力,可实现波长级别业务的调度和保护恢复,省却了传统WDM设备波长级别业务调度的O-E-O转换过程。OTN电交叉技术完成光通路数据单元(ODUk)级别的电路交叉功能,支持子波长和波长级别的交叉和调度,使原来光转化单元(Optical TransformUnit,OTU)线路侧与支路侧一对一的关系转变为多对多,为OTN网络提供灵活的多方向多业务的电路调度和保护能力。从用户操作的角度来说,OTN光交叉技术是完成两个OTU线路侧业务之间的调度,使两个不同波长的业务能够直接交叉;而OTN电交叉技术是完成OTU线路侧与支路侧之间的业务调度,使支路侧端口可与线路侧端口任意交叉,使支路侧业务可以占用任意波道,突破了传统OTU波道与支路一一对应的限制［１－２］。

2 OTN交叉功能应用举例

2.1 在环阻应急割接中的应用

OTN在地市级传送网的应用主要是承载SDH、分组传送网(PTN)两个网络的汇聚层业务。汇聚层环阻将导致大面积掉站,在以前没使用OTN(即光缆直接承载)时,当某汇聚点有第三路由时,可以利用人工倒换纤芯的方式来抢通业务,但人工倒换需要花费较长时间(包括路程、多站点配合、查询纤芯资源、倒换过程等),影响抢通业务的效率。现在利用OTN强大的业务调度能力,在有第三路由的情况下可以实现快速抢通环阻,提高故障处理效率,使故障影响降至最低。

图1为模拟某地传送网的拓扑图,图中各站点均为汇聚节点,其中站点A为该地市的枢纽楼,其余各站点的PTN汇聚层业务均由OTN承载,从OTN环的两个方向直连至站点A。某日站点F到站点E和站点D的光缆断,导致站点F及其所在区域内基站大面积退服。维护人员通过网管配置站点F、站点E的电交叉业务,以及站点H、站点G的光交叉业务,利用经由站点H、站点G的备用波道(如图1中的虚线所示),快速导通了原来经过站点E方向的PTN汇聚层业务,避免了长时间的大面积掉站。

利用OTN交叉功能进行环阻时的第三路由应急割接,从规划到实施可分为四步:a.网络规划,即统计OTN资源,主要是第三路由(第三出口)信息,包括路由局向、中间点和落地点、备用波道资源等,其中备用波道又分为设计的专用备用波道和利用板件剩余资源组成的备用波道等。b.调试第三路由备用波道,逐段进行测试,做好业务倒换准备,随时准备应急割接。c.在发生传输网环阻时,在OTN网管上做交叉业务(包括两端站点的电交叉和中间节点的光交叉),导通第三路由。d.故障恢复后将业务割接回原路由。

2.2 在其他方面的应用

OTN交叉功能有多种应用情况,在工程割接时,无论是光缆割接还是设备割接,都要中断SDH、PTN环的其中一个方向,给网络带来一定的风险。如割接前事先将需要中断的业务通过OTN的交叉功能调整至其他路由冗余波道上,这样就可保证在割接进行时业务依旧具有双路由保护,降低了割接带来的风险。此外,某些线路侧OTU单盘上的波长是固定的,可能当地没有该波长单盘的备件,当某块OTU发生故障时,可以利用OTN交叉功能将业务的某一段落或者全程临时调整至其他波道,使业务不中断。以上应用实例表明,熟练掌握OTN交叉技术对于传送网的安全稳定运行至关重要。

3 结束语

OTN技术 篇5

【摘要】随着TD-LTE网络建设的展开，其无线网络对对时钟同步和时间同步提出了更高的要求。目前无线网络的时间同步需求主要是采用美国的GPS卫星实现的，由于GPS卫星系统存在安装选址难、维护难、馈缆敷设难、安全隐患高、成本高等问题，因此利用高精度的地面时间同步方案进行替代具有重要意义。本文对基于OTN的时间同步传送技术方案进行了分析，为1588v2时间同步技术的快速应用提供理论依据。

【关键词】OTN 1588v2

一、OTN/1588v2技术概述

1、OTN技术概述。OTN技术由WDM技术演进而来，初期在WDM设备上增加了OTN接口和ROADM（光交叉），实现了波长级别调度，起到光配线架作用。OTN增加电交叉模块，引入了波长/子波长交叉连接功能，为各类速率客户信号提供复用、调度功能。OTN设备主要从两个方面来界定，一是具备OTN物理接口，二是具备ODUk级别的交叉连接能力。OTN技术和SDH技术在功能上类似，只不过OTN所规范的速率和格式有自己的标准，能够提供有关客户层的传送、复用、选路、管理、监控和生存性功能。OTN组网灵活，可以组成点到点、环形和网状网拓扑。

2、1588v2技术概述。IEEE 1588v2是网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准，基本功能是使分布式网络内的最精确时钟与其他时钟保持同步，它定义了一种精确时间协议PTP（Precision Time Protocol），用于对标准以太网或其他采用多播技术的分布式总线系统中的传感器、执行器以及其他终端设备中的时钟进行亚微秒级同步，可实现频率同步和时间（相位）同步。1588v2的网络模型可分为：OC（普通时钟）、BC（边界时钟）、TC（透明时钟）三种。

二、基于OTN的1588v2同步实现方案

1、频率同步的实现。因为OTN是异步系统，需要在OTN设备增加新的功能支持各类同步。首先对于频率同步，可以在OTN设备上实现同步以太功能完成全网频率同步，同步以太网一般是各类传送网常用的频率同步技术。而OTN网络在支持频率同步的基础上才能更好的去实现时间同步。

OTN本身具备一定的同步功能，当恒定速率的客户信号以比特同步映射入OTN帧时，产生的OTN线路信号与客户信号具有相同的定时特性，将定时特性向下游传送并在解映射时提取出原来的定时信息，其定时特性通过OTN帧内调整控制字节（Justification Control Byte）而得以保留，在远端客户信号解映射时，通过参考OTN帧内调整控制字节，可以将定时信息在一定程度上恢复。

2、时间同步的实现。对于目前的多厂家OTN系统而言，其平台对1588的调度能力还没有得到大规模的应用案例。因此在时间服务器布署上来看存在以下几种建设方案。

1）对于OTN平台支持1588调度能力的情况下，将时间服务器以主备的方式布署在核心节点，其它各传输节点通过OTN对1588的调度实现主备两个路径跟踪至时间服务器。

2）对于OTN平台暂不支持1588调度能力的情况下，将根据传输网络的组网结构，在有需求的节点设置时间服务器，将时间服务器下沉。

主备2套时间服务器的远期目标是设置在核心节点，并通过OTN下发，所以如果采用第二种建设方式，随着OTN平台对1588的支持，必然会造成前期各骨干节点处设置的大量时间服务器的投资浪费，因此在布署时间服务器的同时，应综合考虑OTN技术的发展及对时间同步需求的紧迫性要求。对于支持1588调度的OTN设备，其对时间同步的传输方式可以归纳有三种方式，一是客户信号承载（透传方式），第二是带外OSC方式，第三是带内（开销）方式。对于第一种方式，当GE业务进入设备OTN时，无论是采用ODU0的映射方式，还是GFP封装方式，都会无法控制映射过程带来的时延变化，导致延时误差过大，相关试验数据也证明了这个分析结果。当IOGE LAN业务采用超频方式进入OTN设备时，经过测试验证，正常情况下时间传递性能可以保证。受到承载业务类型的限制，上下行之间的延时无法做到主动控制，因此目前客户信号承载（透传方式）存在一定的问题。第二种带外OSC方式，通过改造OTN/WDM系统监控通道系统组成同步以太网，在同步以太网基础上运行1588v2协议，设备对外提供1pps+TOD接口或专用PTP接口支持时间同步。因为OSC信号处理简单，不会带来额外的时延，可以较好地保证时钟质量。另外，由于OSC逐点再生，每两个站点间光缆的差异都可以通过每个节点的延时设置进行补偿，克服了透传方式下因为光缆级联带来的较大差异。但是OSC通道在每个OA站都需要上下，造成时间同步传递的跳数增加，也增加了故障发生点。第三种带内（开销）方式是借鉴其它承载设备的同步技术。如传统SDH设备必须满足SEC功能（ITU-T G.813），PTN和路由器设备则需要满足EEC功能（ITU-TG.8262），在ITU-T建议中，SEC和EEC的架构是完全一样的，只是一个是SDH接口，一个是以太接口而已。因此，在实际应用中，MSTP/SDH设备和PTN设备，以及路由器设备，还有OTN设备，支持时间同步都可以具有相同的同步架构，各个接口模块的同步实现方案基本一致，包含有接口单元和时钟处理单元。

PTN+OTN技术及其应用 篇6

传输网经历了PDH向SDH/MSTP、WDM的发展演变, 但随着电路业务承载需求不足, 全业务运营和承载IP化快速发展, 为满足全业务统一承载、超大容量、高速传送和更好的网络生存能力, PTN和OTN联合组网应用成为传输网的首选。

1 PTN技术

PTN (Packet Transport Network) , 即分组传送网, 是在客户业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面, 对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计的一种光传送网络架构和技术[2]。该技术基于MPLS-TP协议, 融合了SDH和数据通信的技术优点, 并且能够和现有技术很好地融合。承载上, 它以分组作为传送单位, 承载电信级以太网业务为主, 兼容传送网原有TDM、ATM和FC等业务, 且具有更低的成本。维护管理上, 具有高可用性、可靠性、高效的带宽管理机制, 高效的流量工程, 便捷的OAM和网管。可以全业务统一承载, 有Qo S, 可以对客户侧业务进行各种控制, 特别适用于以IP业务为主的应用场景, 但它是单波, 容量有限, 所以比较适用于接入和汇聚, 在核心层以上就需要大容量传送的OTN来协助了。

2 OTN技术

OTN (Optical Transport Network) , 即光传送网络, 是由ITU-T G.872、G.709、G.798等建议所规范的全新“数字光传送体系”[3,4,5]。它以波分复用技术为基础, 融合了SDH在管理维护方面的优点, OTN将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题。在光域内, OTN可以实现业务信号的传递、复用、路由选择、监控, 保证其性能和生存性;OTN支持多种上层业务和协议, 是下一代网络演进的基础。

3 PTN+OTN联合组网

3.1 业务需求分析和预测

电信全业务竞争, 同时移动业务宽带化、网络扁平化、网络自管理和网络承载高质量的发展趋势, 带来传输网带宽海量提高。某网业务承载如表1所示, 近期和远期对于汇聚和核心层的带宽需求在100 Gbit/s之上。思科的统计数据 (预测) 表明, 从2009年到2014年, 全球IP流量将翻两番, 将会以34%的年均复合增长率快速增长, CAPEX表明, 投资商需要更多的投资、更大竞争压力和更低的每比特成本。预计LTE基站平均带宽超过300 Mbit/s, 理论峰值可达450~630 Mbit/s, 基站需要深度覆盖, 网络节点成倍增长。

首先是业务流量需要。在线视频、交互式游戏和云计算业务增长迅速, 超大型数据中心和数据基地建设大规模开展, 数据中心之间、用户与数据中心之间的流量逐渐成为业务流量的主体, 且将呈现几何级数的增长。其次是分组承载需求。综合业务统一承载, 简化传统TDM、分组专线和宽带汇聚的运维, OTN设备逐年下沉, 与PTN设备相融合等。最后是光交叉需求。支持WDM+OTN+SDH交叉调度, 支持光层调度, ROADM设备逐步实现子波长和波带交换等。这些需求成为光传输网PTN和OTN发展驱动力。

3.2 各运营商组网分析

全球各大运营商纷纷将LTE作为无线网络演进的方向, 2013年12月4日工信部正式向三大运营商发布4G牌照, 中国移动、中国电信和中国联通均获得TD-LTE牌照, 中国运营商LTE (4G) 已经由实验转变为商用。各运营商的组网方案如图1和表2所示。

3.3 PTN+PTN联合组网

网络整体结构沿用2G/3G时代的Backhaul承载架构, 如图2所示。4G业务承载在核心层进行统一调度;4G业务有在S1-Flex, X2等接口, 需根据目的IP地址进行转发, 承载层具有L3功能。鉴于S1流量大, 而X2流量小的特点, 没有必要进行全面改动现行接入以及汇聚网架构和配置方式, 设计L2 VPN+L3 VPN的方案, 接入汇聚层采用L2 VPN, 核心调度新增PTN设备采用L3 VPN, 专用于LTE业务的承载。因此, 可以保留现有PTN网络, 2G/3G业务配置方式 (L2 VPN) 不变。

4 PTN+OTN混合组网在LTE的应用

4.1 组网设计

PTN+OTN混合组网在LTE的设计方案如图3所示, 接入采用业界最紧凑的10GE/GE一体化设备, 实现LTE大流量接入。融合型PTN方案, 采用L2 VPN+L3 VPN对业务进行承载;1588v2+同步以太方案, 满足TD-LTE同步需求;U31网管系统, 提供故障快速定位、性能监控以及端到端配置管理, 提供完善的互通方案, 与华为PTN实现对接, 并与爱立信、华为的e NB、a GW实现对接。接入汇聚层采用MPLS-TP L2 VPN, 提供强大的保护和OAM能力。LTE基站平均带宽320 Mbit/s, 峰值带宽达到640 Mbit/s, 核心层开启MPLS L3 VPN特性实现LTE业务动态调度。

4.2 联合组网的构建

PTN+OTN混合组网中OTN承载PTN, OTN视为透明的传送平台, 为汇聚层及接入层的PTN提供传送通道, 两者之间如服务层和客户层的关系, 相互独立。OTN建网承载现有网络的数据业务, 同时兼顾未来业务扩容。

PTN+OTN混合组网的核心是用户侧实现GE和2.5 Gbit/s业务接入功能, 可以实现GE和2.5 Gbit/s业务在同一个光波道混合传输, 提高了光波道利用率, 利用OTN多重灵活保护机制, 实现业务端到端的保护能力。PTN汇聚环配置大容量的设备实现数据业务的高效和安全承载, 汇聚环速率达到10GE, 汇聚节点设备提供大量GE/FE接口, 满足汇聚环内大量GE/FE业务的传输, 并保证带宽;接入用户侧的接入环速率达到GE、622 Mbit/s和2.5 Gbit/s, 实现传输网接入容量成倍增加。

4.2.1 汇聚接入环

汇聚接入环, 汇聚层作用是流量和端口收敛, 具有网络节点多和带宽压力大的特点, 采用环形或口字形, 每个汇聚环不超过6个汇聚点。

接入层作用接入末端业务节点, 具有网络节点多, 带宽压力小的特点, 采用环形、链形或环带链组网, 每个接入环不超过20个接入点。

采用PTN建网, L2 VPN E-line方案。对于S1/X2业务, 在接入汇聚层采用E-line配置, 从接入点配置到核心点, S1/X2业务通过E-line传到核心节点, 核心节点再做L3相应的处理。接入汇聚层沿用现有Backhaul架构, 充分继承2G/3G网络的运维习惯;最大化利旧2G/3G时代的业务配置原则, 接入和汇聚层网络可不作任何改动;现有的PTN网络可平滑支持4G业务的开通更加便于网络的未来演进。

4.2.2 核心环

核心层作用是接入汇聚层流量, 担当业务系统网关。具有网络节点少和带宽压力大的特点, 采用环形组网, 机房成对建设, 核心机房间实现全连接。

核心环建设利用OTN组网即IP over OTN/WDM。采用L3 VPN (静态路由方案) , 汇聚层以E-line承载的S1/X2业务在核心点终结, 通过内部虚拟子接口方式映射到VRF, 通过IP路由转发到本地或跨区域目的归属S-GW/MME。VRF之间的路由通过手工配置。仅需要在核心层增加L3 VPN组网, 这样网络改动最小化, 部署快速便捷, 维护更加高效。静态配置更便于网络的管理与维护 (资源控制、故障定位) 。

OTN定位核心骨干层, PTN定位汇聚接入层, OTN解决ALL-IP业务超长距离和超大带宽传输的问题, 为各种大颗粒业务提供传输通道。PTN利用OTN波道将汇聚业务调度至PTN所属业务落地站点 (或设备) 和业务的汇聚收敛上, 解决了OTN的刚性带宽分配和低带宽利用率, 无法对较小颗粒业务进行处理的问题。

4.3 组网保护

联合组网保护成为网络安全重点, 业务需要进行端到端或分段的保护, 可加入智能控制平面 (ASON) 。PTN和OTN在电源、网关和交叉等部件实行热备份保护 (1+1保护) ;OTN和PTN协调保护提供端到端的1+1或1∶1复用段保护。从接入侧到RNC设计分层端到端的保护;接入侧PE到汇聚侧PE设计1∶1的APS保护;汇聚层PTN—OTN—RNC核心节点配置成静态非负载分担LAG保护;OTN内部ODUK及OCH保护、路测为OLP、业务侧为1+1或1:N保护;核心节点到RNC之间使用非恢复的LAG保护, 两端GE口配置成自协商模式, RNC配置城主备模式。

4.4 联合组网的特点

PTN+OTN联合组网具有高起点、低代价和快部署的特点, 如表3所示。

PTN侧解决传输网对全业务统一承载的需求, OTN侧在原有DWDM的基础上提供了全业务更大容量、更高速率的业务传送, 并且极大地丰富了维护手段, 提高了故障定位能力。

5 结束语

PTN+OTN联合组网充分发挥两种新技术优势, 适应全业务的发展, 是具有丰富的业务接入需求 (用户端) 、高带宽利用率、调度业务灵活、组网灵活、保护完善、业务开通快捷、波长资源利用率高和长距离、大带宽、大容量等优势的传送网络, 是运营商选择的最佳组网方案。

摘要：运营商网络经历了PDH、SDH、MSTP和WDM的发展, 随着3G/4G业务的全IP化和大客户业务的宽带化, 以及移动互联业务的高速发展, 运营商需要更大带宽、更高速率、更可靠业务保护和更多样化QoS的传输网络, 现有传输网络已经无法完成新业务的承载需求。PTN和OTN技术的出现弥补了现有网络的缺陷, 其联合组网有利于推动城域传输网向着扁平化网络演进。介绍了PTN和OTN的概念, 探讨三家运营商的组网方案, 提出PTN+OTN联合组网的应用案例。

关键词：运营商,数据业务,应用案例

参考文献

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铁路OTN互联互通技术研究 篇7

关键词：铁路OTN,互联互通,技术

前言

OTN互联互通技术是世界各国骨干传送网中的主要应用技术，现在已经被广泛的应用在国内外企业部门的相关业务当中。但是由于我们国家的通信部门技术水平还不是很成熟，没有对OTN互联互通技术的入网许可证单独进行签发，因此，在使用时必须由各地区的通信运营商对OTN设备进行检测，这就给铁路OTN互联互通技术的广泛使用带来了很大困难。下面就铁路OTN互联互通技术的相关问题进行讨论分析。

1 铁路OTN互联互通需求分析

从管理能力、保护能力两方面对铁路OTN互联互通的需求进行分析，从而为铁路OTN互联互通的实现提供依据。

1.1 管理能力互通

在国际上仅仅是对OTN互联互通设备进行了基本功能的诠释，并没有对OTN互联互通设备的要求进行分析。现在OTN互联互通设备的生产商在设备设计方面都保持有自己独有特点，另外OTN互联互通设备之间、OTN互联互通设备和铁路传输网之间还没有达成一致，因此，不能够通过OTN互联互通技术进行信息交流。

1.2 保护能力互通

根据网络分级的不同，OTN的保护能力主要是对电层和光层进行保护以及能力恢复，对于电层的保护主要是在ODUk层面对子网连接和环网进行保护；而对光层的保护主要是对光网线路进行保护、光通道保护、光复用路保护等保护方式。其保护能力还不全面，这就需要通过铁路OTN互通来实现全面保护。

2 OTN互联互通模型

OTN设备主要是由传送平面、控制平面、管理平面组成的，传送平面主要是对于企业内部的一些大的业务信息进行传递和接受；控制平面的主要功能就是对传送通道进行手动或者自动调节；管理平面主要对传送平面和控制平面的性能进行管理。

3 OTN互联互通组网方案

OTN互联互通在实际组网过程中，主要分为车站侧业务设备与OTN设备的互联互通、不同厂家OTN设备之间的互联互通两大类，下面对这两个方案进行分析。

3.1 车站侧设备与OTN设备的互联互通

对于车站侧设备和OTN设备之间的互联互通，其接口类型为SDH 2.5Gb/s光接口SDH 622Mb/s光接口、SDH 155Mb/s光接口、2M、以太等的实际业务接口，在实际的OTN互联互通接口处，一般都是采用逻辑层接口和物理层接口两大类，如果车站侧设备能够直接保持两个同样的OTN互联互通接口，就可以进行业务互通了。目前，在车站侧大多采用SDH设备，部分车站采用波分设备，因此，在具体工作中，要根据当前车站侧设备及业务系统，选择互联互通的OTN设备。

3.2 不同厂家OTN设备之间的互联互通

从OTN互联互通模型的场景可以看出，不同厂家OTN设备之间互通问题主要是，如何选择IrDI接口类型。从当前OTN互联互通设备接口支持情况看，主要是通过OTUK彩光接口、OTU白光接口、非OTUK车站侧接口等实现IrDI的，但由于在OTUK彩光接口方面，对不同的厂家，选用的FEC算法有一定的差异，因此，OTUK彩光接口无法当做IrDI接口，在实际工作中，只考虑OTU白光接口、非OTUK车站侧接口为IrDI接口。

当OTU白光接口为IrDI接口时，能充分发挥OTN技术的组网特性，但由于该方案涉及到OTN服务层、业务层、适配层之间的互通，需要充分验证测试不同厂家的OTN设备互联互通，避免在技术细节上出现一些差异，导致互联互通不稳定，或者出现无法互联互通的现象。

当非OTUK车站侧接口为IrDI接口时，在不同厂家OTN设备组网过程中，不会遇到OTN端到端的组网能力问题，对于不同的OTN域，并没有充分发挥OTN技术组网优势，只是实现了分段OTN的业务传输。这种方案的优势是对于不同厂家，只要能保证IrDI互联接口规则一致，就能实现互联互通，在实际工作中，这种方案只会当做特殊原因下，实现OTN互联互通的备用方案。

4 铁路OTN互联互通测试

4.1 铁路OTN互联互通测试的必要性

铁路骨干传送网是全国铁路线上通信业务的承载平台。将OTN互联互通技术应用到铁路事业上是很有必要的，也是铁路骨干传送网的发展趋势。把OTN互联互通技术的优点即网络的稳定性、业务信息的灵活传送性、互联互通性应用到铁路上是很重要的。因此，为了铁路通信系统的发展和需求，将OTN互联互通技术广泛应用在铁路行业中是很有必要的。

4.2 测试关键内容

铁路运输作为我们国家载人运输最为最要的途径之一，其安全性直接关系到人们生命安全和国家的稳定发展，因此，在采用OTN互联互通技术时，必须对各个环节进行仔细测试，对出现问题的设备及时进行更换，在OTN互联互通设备招标时，尽可能地选取多个厂家的设备，这样可以带动OTN互联互通设备厂商的发展，还可以减少资金投入。

4.2.1 单厂家OTN设备测试

单厂家OTN设备测试主要是对以下性能进行测试：（1）对OTN设备接口处进行测试、对OTN设备容量和交叉能力进行测试；（2）设备组网性能的测试，主要是对汇聚能力和粒度的交叉能力进行测试；（3）远距离传送能力的测试，主要是指对各个铁路段的总功率和单个铁路段功率、光信噪比、运行的稳定性等进行测试；（4）时间同步功能进行测试，主要是对时间同步功能、OTN设备接口功能进行检测；（5)OTN设备性能的测试，主要是对路由核算、自我保护和恢复、自动发现等进行检测；（6）网络功能的测试，主要是对网元管理系统功能的配置管理、故障管理以及安全管理等功能进行测试。

4.2.2 多厂家OTN设备测试

多厂家OTN设备测试主要是对以下性能进行测试：（1）业务互通测试，主要是对于不同企业的不同业务的物理接口互通、映射方式互通等性能进行测试；（2）管理互通测试，主要是对级联、重叠以及镶嵌三者进行测试；（3）保护测试，主要是对厂家的保护条例以及业务受到损害进行测试。

5 结束语

目前，OTN在铁路传输系统中应用越来越广泛，尤其是骨干网，近年来，各个路局进行通信网改造，已经大面积使用这项技术。为了达到安全可靠、实用灵活、信息容量大、传递信息广等要求，加大对铁路OTN互联互通技术的研究是十分必要的。

参考文献

[1]程华,王胜军,李强,等.关于铁路OTN互联互通技术的研究[J].铁道通信信号,2013(8):112-113.

[2]魏田田.基于铁路光传送网(OTN)互联互通测试技术的研究[D].北京交通大学,2014.

[3]李伯仲,吴庆伟,赵文玉,等.OTN互联互通及在国网骨干传送网应用分析[J].现代电信科技,2013(10):245-246.

[4]王玉强.OTN设备GE和10GE业务互联互通的研究[J].铁道通信信号,2014(12):156-157.

[5]李扬,刘冬梅,赵丙镇.OTN设备互联互通性能研究[J].电力信息与通信技术,2013(12):176-177.

OTN组网技术及应用分析 篇8

一、OTN组网技术的特征

1、多重信号的承载

传送网在结构模式上共分为七层, 包括:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层以及应用层。其中物理层完成的是比特帧的传输, 将传输的信息流按照不同的传输结构进行划分, 物理层为基本的传输结构层面。数据链路层完成的是帧的传输结构, 将传输的数据比特进行抽样、量化、编码由模拟信号转化为数字信号, 这样保证数字传输帧的结构在传输结构上完全传输。网络层完成的是数据包的传输, 将传输的数据信号进行等量压缩, 在传输主干线路中按照不同的数字信道进行传输。网络层、会话层、表示层以及应用层属于较高层次的传输结构, 将传输的数据信息有效的传输至终端设备。OTN才组网技术可以承载多种信号, 完成的连接平台包括:TCP/IP、EPON、光纤传输线路以及HDLC, 将接收的数据信息由发送设备、传输设备、交换设备共同传输至终端用户服务器。

2、数据业务的透明传输

OTN在数据业务层面上进行透明传输, 把虚容器的传输方式定义为OPUK业务层面的传输形式。用户在业务映射方式上不改变传输信道的传送机制, 通过通道段开销的传输模式将传输的业务数据信息透明化的在信道内传输, 一般信道分为32个传输结构, 其中TS0信道是传输信令同步的信息, 信源设备与信宿同时收发信息, 实现全双工的传输模式。TS16传输的是网同步信令代码, 这两个传输信道单独传输着不同的传输信息, 将OTN传输的业务信息进行透明化的传输。

3、1+1倒换保护机制

在OTN保护运行机制中, 1+1保护机制在运行环境中起到至关重要的作用。包括的设备和传输运行线路包括:OMU、ODU、OBA、OP等, 运行机理为保护信道中共有两个传输信道, 并且同时进行收发, 但接收设备起主要的主导作用, 一般用于接收主干信道中的信息。但主干信道传输失败或者数据发生丢失时, 便在内侧信道进行数据信息的传输。在图1中, 主干传输信道为工作信道, 一般用于数据信息的传输和接收。当线路发生故障时, 便采取应急信道, 即1+1倒换信道 (保护信道) 一般用于备用的传输信道, 选择一路传输的数据信道, 将传输的数据信息倒换成数据单元, 在此保护信道中进行传输。OTN设备将传输的数据业务经过相关设备过滤, 将过滤的信号经过相关放大后, 完成双发线路的传输。

在保护参数对比程度上具有一定的差异性, 在保护单板、APS协议、倒换原理、倒换时间、网络节点数的限制程度以及适用的网络情况层面上进行区分。1+1保护机制需要其他形式的单板, 选用的倒换原理类型为收发选收, 并且选用的倒换方式为单端倒换, 倒换的间隙为30ms, 适用的网络类型为链型和环形。

二、OTN组网模式与现有网络的传输结构关系

1、OTN与SDH之间的复用关系

OTN与SDH在相互依存关系上具有双层关系, 分别为:客户—服务共存关系和独立依存关系。传统OTN组网模式结构中没有完整的保护机制, 通常在保护网络传输结构中存在严重的延时效应, 一般从终端服务器传输至接收设备的延时效应大约在50ms左右, 主要是因为OTN与SDH之间存在独立依存的关系。在复用程度上先进行OTN传输线路的保护系统然后在进行SDH双向环路的复用传输机制, 两者在复接程度上具有一定的延时效应。另一种是共存关系, 这种相互依存关系在复用程度上存有一定的延时效应, 这种延时效应先是线路的延时, 其次是回环线路的复用, 两者在复用程序时间上具有一定的时间误差。

2、业务承载范围程度

OTN业务承载能力根据不同的业务需求进行安排, 如果传输的业务要求安全性较高, 便采用SDH的双向环路传输机制。即使外围传输线路发生中断, 再利用倒换装置后, 可将传输的数据业务信息转化为内部的运行网络系统, 保证数据业务安全可靠的传输。假设传输的数据业务量较小, 要求在有效时间内传输至终端设备, 便采用WDM运行机制, 在WDM运行策略上添加OCP的运行保护环, 减小传输信道的冗余度, 增大传输信道的传输带宽。按照OCP的组网模式可分为OSNCP、OMSP、OLP、ODUK1+1、ODUK SPRing以及OWSP保护方式, 按照业务承载的能力, 保护倒换时间间隔也不尽相同, 其中OSNCP的保护倒换时间的间隔小于50ms的施用范围;OMSP的保护倒换时间的间隔以分钟为单位, 但传输数据信息的稳定性能高;OLP、ODUK1+1、ODUK SPRing以及OWSP的保护倒换时间的间隔小于50ms的施用范围, 传输数据信息的速率快, 安全稳定性能差。

三、结语

通过对OTN组网技术及应用分析, 在保护机制SDH以及复用方式上, OTN都能够根据不同的数据业务进行相应的调整, 保证终端设备传输的数据信息在规划组网传输线路中能够安全可靠的传输。

摘要：随着现代通信网络系统的不断发展, OTN在组网技术模式上也发生了相应的改变。在数据保护机制中采用SDH双向复用传输方式。当外围传输信道发生故障时, 便会采用内部传输系统, 将传输的数据信息有效的传输至终端服务器上。笔者在此进行了详细分析, 以便于提供可参考性的依据。

关键词：OTN,组网技术,保护机制,传输系统

参考文献

[1]韦乐平.光同步数字传送网[M].修订本.北京:人民邮电出版社, 2004, 14 (22) :41-42

[2]王鸿滨.现代光网络技术[M].深圳:华为技术有限责任公司, 2006, 10 (7) :3-4

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[4]陈德华.数字包封技术及其在光传送网中的应用[J].电信科学, 2003, (6) :43-49

[5]李芳, 张海懿.IPoverOTN的联合优化组网方案探讨[J].电信网技术, 2009 (12)

OTN技术 篇9

1.1 OTN技术产生背景

近年来, 随着三网融合的步步推进, 电信、移动、联通、广电等各大运营商的业务也开始朝着多元化方向发展。高清视频、互动点播、宽带数据业务的高速发展以及业务的全IP化, 使通信网络宽带用户迅猛增加, IP流量剧增, 带宽需求逐年成倍增长。

这种发展趋势要求传送网一方面能够满足传送大容量宽带数据业务, 另一方面更重要的是要求传送网络必须具备灵活、高效的业务调度机制, 强大、完善的网络维护管理 (OAM) 能力, 以适应运营商业务发展的迫切需求。目前传送网使用的SDH和WDM技术虽已应用多年, 技术较为成熟, 但要满足以上需求, 已经寸木难支、捉襟见肘。

SDH技术偏重于业务的电层处理, 虽然具有统一标准、业务调度配置灵活、保护机制健全、网络维护管理能力强大等优点, 但以VC12/VC4为基本交叉调度颗粒, 线路通道单一, 无法满足大颗粒业务和大容量业务传送。

WDM技术偏重于业务的光层处理, 多波长通道的传输特性使它具有可支持大容量传送、传输成本低、支持平滑扩容、兼容多业务接入等优点, 但网络维护管理机制简单、业务调度、保护和监控能力较差。另外点对点的传输方式和颗粒度的单一, 灵活性差, 使不同厂家设备的互联互通受限。

针对此种现状, 各大运营商急需组建一张既能满足大容量带宽传输, 又具有完善的网络维护管理机制 (OAM) , 支持多业务、高可靠, 满足未来多年需求的光传送网。在此背景下, OTN应运而生。

1.2 OTN技术定义

OTN即光传送网 (Optical Transport Network) , 是由ITU-T G.872、G.798、G.709等建议定义的一种全新的光传送技术体制, 它包括光层和电层的完整体系结构, 各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。

1.3 OTN技术标准

ITU-T对于OTN标准的制定已经比较完善, 近几年在设备和测试仪表研制等方面也是进展迅速, 华为、中兴、烽火等厂商加大对OTN技术的研发投入, 加快OTN设备的研发、标准化和推广应用。几大厂商已推出基于ODU1 (2.5G) 、ODU2 (10G) 调度能力的商用设备并投入市场应用, 国内众多运营商已建成或筹建OTN网络以替代SDH和WDM光传送网。

1.4 OTN分层结构

1) 光通道层: (1) 光通路净荷单元 (OPU) ; (2) 光通道数据单元 (ODUk) ; (3) 光通道传送单元 (OTUk) 。

2) 光复用段层。

3) 光传送段层:为了使客户信号得到有效监控, 参照SDH技术的段层和通道层设计, 将光通道层分为三个子层, 类似于SDH技术的段层和通道层。

1.5 OTN技术特点

1) OTN技术是SDH和DWM技术的有效结合, 基于ODUk的交叉功能使得电路交叉颗粒度由SDH的2M/155M提高到2.5G/10G/40G/100G, 能够实现大颗粒业务的快速、灵活调度。

2) 能够满足数据带宽膨胀式的增长。

3) 具备2.7Gb/S、10.7Gb/S、43Gb/高速接口。

4) 支持SDH/SONT、IP、以太网、ATM、ODUK等多种客户业务的透明传输。

5) 灵活的网络调度和组网能力。

6) 类似于SDH的多种保护方式, 网络自愈能力强, 可靠性高。

7) 兼容能力强, 后向兼容使运营商可以充分利用现有网络资源, 前向兼容可以支持未来多种协议。

8) 更适用于长途骨干网业务传送。

9) 强大的带外FEC, 使网络传送性能得到保障。

利用OTN的大容量电交叉调度特性和智能保护特性, 可实现全网、全业务的智能保护。网络保护方式包括SNCP子网保护、MESH网ASON保护等, 其自愈能力在50ms, 同时设备复杂度及后续建设维护成本也大大降低。目前, OTN已经成为各通信运营商主流建网思路。

2 甘肃广电100G-OTN省干项目简介

2.1 项目概述

因甘肃省广电2.5G SDH干线网已无法满足全省整合后的业务传送需求, 甘肃省广电网络公司遵循公司总体规划, 确立建设国内首个相干100G OTN骨干传输网络。项目以贯通全省各市州约3400公里现有光缆资源为支撑, 通过配置安装华为Optix OSN8800和6800设备完成80波×100G组网, 实现甘肃境内大容量、高速率、高规格的基础传输网和业务承载网, 满足省公司高清互动、数据宽带、大客户专网等综合业务未来三到五年的发展趋势。

2.2 技术方案

1) 网络拓扑结构

甘肃OTN省干传输网一期工程网络拓扑结构由环状网和单链组成, 覆盖甘肃省所辖分公司共计38个节点。

本次项目涉及的站点数量:36个, 组网为两环三链的拓扑结构, 具体情况如下:

两环:A.兰州省公司-榆中-定西-陇西-武山-甘谷-天水-成县-武都-宕昌-岷县-临潭-合作-临夏-临洮-兰州省公司

B.天水-张家川1-华亭-平凉-镇原-西峰-泾川-华亭2-张家川2-天水

三链:A.兰州省公司-永登-天祝-古浪-武威-金昌-永昌-山丹-张掖-高台-清水-酒泉-嘉峪关-矿区

B.省公司-白银

C.省公司-兰州分公司

甘肃OTN省干传输网络整体结构图如下:

2.3 OTN传输网节点设备配置

按照公司基础网总体规划要求, 甘肃OTN省干传输网节点的设备技术必须符合未来综合多业务的长期发展, 初期配置必须满足现阶段各类业务的实际要求。

根据需求分析, 甘肃OTN省干传输网的实际业务需求为:

结合实际业务需求和组网模式, 甘肃OTN省干传输网的节点初期配置分为三类, 分别是核心层节点配置 (省中心) 、OTM (一般地市) 节点配置和OLA (光中继站) 配置。

1) 核心层节点:核心层节点传输容量初期要求较大, 调度方向较多, OTN设备按照100G×80波电交叉模式配置, 交叉容量不小于1.2T。线路侧按照节点方向配置板件、支路侧按照业务需求配置板件, 主控与交叉板按照主备1+1方式配置。

备注:兰州分公司ANY板配2路2.5G模块, 剩余配GE模块。100G线路板“6”表示6块100G线路板。线路板数量依据波道图配置。光层子架按照光方向数量进行配置。

2) OTM节点:OTM节点传输容量初期要求较大, 调度方向不多, OTN设备按照100G×80波电交叉模式配置, 交叉容量不小于1T。线路侧按照节点方向配置板件, 支路侧按照业务需求配置1块TQX板 (4×10G) , 1块THA板 (16×2.5G) , 主控与交叉板按照主备1+1方式配置。

备注:各分公司ANY板配2路2.5G模块, 剩余配GE模块。100G线路板“2”表示2块100G线路板。线路板数量依据波道图配置。光层子架按照光方向数量进行配置。

3) OLA节点:OLA节点为光中继站, 主要应用于OTM站点之间做光中继站使用。

2.4 网络保护方式

设备保护:基于OTN设备的冗余设计, 对关键模块必须按照传输方向分别配置子架, 交叉板、电源板、主控板要求按1+1热备份配置;

网络保护:系统环网保护采用1+1 ODUk SNCP方式。

摘要：2012年, 随着甘肃全省广电网络的整合, 高清、互动视频点播、宽带数据以及集团专线业务的拓展在全省范围内逐步展开, 由于业务量的不断增大, 原省干传输网络采用华为2.5G SDH系统在带宽上已开始出现瓶颈, 为确保省广电网络公司与各市州分公司业务的互联互通, 建设一张大容量、多业务、高可靠, 能够满足当前和未来业务发展需求, 并基于现有光缆线路的新一代省干光传输网迫在眉睫。在此背景下, 甘肃省广电网络公司按照广电总局下一代广播电视网 (NGB) 的总体规划思路, 积极借鉴行业经验, 确立建设国内首个相干100G OTN骨干传输网络。该项目采用华为先进的100G OTN光传送网技术和设备, 一期工程于2012年底开始建设, 2013年2月初完工, 目前已通过验收并投入试运行。二期工程建设也已提上日程, 设计规划和勘测已于近期展开。该文主要针对项目所涉及的OTN技术, 以及在甘肃广电100G-OTN省干组网中的应用做一简要介绍和探讨。

关键词：产生背景,分层结构,技术特点,100G-OTN

参考文献

[1]朗讯科技中国有限公司光网络部.光传输技术[M].北京:清华大学出版社, 北方交通大学出版社, 2003.

OTN技术 篇10

关键词：本地传输网；OTN；PTN；组网策略

中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0054-02

1 传输网技术演进

当前运营商传输网由原来单一的SDH网络演变为SDH、PTN、OTN、PON等多种网络长期并存的局面。对于本地传输网的新技术，由于其功能定位及技术特征的不同，相应有着不同的应用场景，对于OTN、PTN技术简单分析如下：

1.1 OTN技术

OTN技术有着大颗粒业务的长距传输优势，目前能够为2.5Gbit/s、10Gbit/s甚至40Gbit/s等业务提供传输通道。OTN技术的局限性在于通道的刚性分配和难以处理小颗粒业务。

1.2 PTN技术

PTN技术由传统的传输与数据技术融合演进而来，综合传输方面的完备的网络管理技术、保护技术以及同步技术，并且保留数据方面的分组交换技术、标签交换技术以及QoS技术等，PTN网目前提供最小至2Mbit/s的小颗粒业务接入。这些优势技术的应用使得运营商能够低成本部署更为灵活的网络。

2 OTN+PTN混合组网

OTN和PTN都是运营商新引入的组网技术，应该在网络建设之前做好网络规划，明确网络所搭载的业务种类，充分考虑到技术的发展等因素确定网络目标结构和后续的演进。

首先明确网络定位和业务分类。OTN定位为大颗粒数据业务的传送，主要在核心汇聚层引入。PTN定位于无线业务及集团客户业务承载。由于PTN网络的环网为10GE链路，支路一般为GE链路，这些速率都可以承载到OTN网络上，所以PTN与OTN之间可以有独立组网、叠加组网及联合组网等3种组网方式。

2.1 独立组网

独立组网即OTN和PTN采用相互独立方式进行组网，互相在业务和承载关系上相互独立，OTN部署在网络的核心及汇聚层主要承载城域网及接入网的大颗粒数据业务。PTN部署在网络的核心、汇聚及接入层，主要承载无线网数据业务及部分时效性不强的专线业务。

2.2 叠加组网

叠加组网指将PTN网络承载到OTN网络上，相对来说PTN网为OTN网的业务，OTN网为PTN网的承载网络，此组网方式要求前期OTN网络已部署建设完善。叠加组网的PTN网络为业务提供接入、保护等，OTN网络负责提供底层承载通道。叠加组网方式对OTN网健壮性、安全性等指标要求较高，但可以节约相应的线路资源。

2.3 联合组网

联合组网融合独立组网和叠加组网的优势方面，在上层网络应用OTN网络对PTN网络及业务进行承载与调度，充分将OTN网络的GE、10GE链路承载和调度功能联合到PTN网络中，发挥OTN网络的大颗粒业务承载优势。基于联合组网的结构OTN主要部署在核心及汇聚层，承载数据业务和部分PTN网络业务。

3 OTN+PTN联合组网策略

OTN+PTN联合组网模式正是综合了OTN和PTN的技术优势，既能进行大颗粒业务的传送，又能灵活地进行小颗粒业务的灵活调度，由于目前运营商对于新传输网扁平化需求，OTN+PTN联合组网模式能够满足运营商组建下一代传输网的技术要求。

在实际的组网中，正是核心骨干层采用OTN传送，汇聚层、接入层采用PTN组网，充分利用OTN将各类接入业务传送至核心业务落地站点。在联合组网模式中，OTN既是承载手段，还可以对骨干节点上联的业务与所属交叉落地设备之间进行调度，在PTN独立组网模式中，因某节点业务容量升级而引起的环路上所有节点设备必须升级的情况通过联合组网能够得到解决，OTN上联GE、10GE通道的数量可以根据该PTN中实际接入的业务总数按需配置，从而极大地简化了骨干节点与核心节点之间的网络组建，极大地节省了网络投资，其典型的组网如图1所示。

这张全业务承载网就是由OTN+PTN联合组网技术构建的，OTN设备完成骨干汇聚层的业务调度，按照业务区划分汇聚节点，组建高速OTN环网，每个环网在核心节点均考虑双归属实现负载分担，有效提高核心层系统容量和网络安全性。单业务区的OTN系统作为此业务区内所有业务的上联汇聚节点，业务区的OTN设备构成全网OTN汇聚层，可快速实现大容量、大颗粒业务的灵活调度。单业务区内采用PTN设备作为本业务区内无线业务、有线业务的接入和汇聚节点，汇聚层由本业务区的PTN汇聚节点构成，构建安全、高效的多业务承载平台。网络各接入节点与业务设备连接全部采用FE的接口对通，所有PTN业务在OTN汇聚节点的PTN设备与OTN对接，在核心节点使用大容量PTN设备实现业务的重新整合以及与业务层面的灵活沟通，目前的OTN网络，可以用于承载现网绝大多数的数据业务，其大容量又很好地满足了今后的业务扩容需求，利于网络的平稳演进。OTN客户侧可灵活进行GE、2.5Gbit/s等业务接入，实现GE、2.5Gbit/s业务在同一个波道混传，使单波道利用率大大提升。OTN的灵活保护机制能够实现业务端到端的保护能力及多重保护机制的实现。目前的PTN汇聚网络，通过提高设备容量实现数据业务的高效、安全承载；现网汇聚环速率达到10GE，汇聚节点设备提供大量GE/FE接口，满足汇聚环内大量GE/FE业务的传输；现网接入环速率达到GE，接入容量成倍增加。

图1 OTN+PTN联合组网模式

4 遇到的问题

联合组网能够发挥PTN、OTN的共同优势，但作为一种新兴的组网方式，我们在实际的应用中也还存在一些问题和风险。例如PTN网络中的“同源同宿”问题、OTN网络的时间同步问题等。

PTN、OTN为刚刚开始商用的新生技术，一些厂商设备的接口、板件在兼容性和应用还存在一些问题，这都是新技术发展初期所必须经历的磨合，也是我们在OTN、PTN设计中所需要注意的地方。

5 结语

OTN技术特点及发展趋势应用 篇11

一、OTN 的基本介绍

1. 基本概念

光传送网就是通过波分复用作为技术, 在光层组织网络的传送网, 其就是通过G709、G798、G872等ITU-T的需求进而规范的新的一代“数字与光传送体系”, OTN对于SDH开销的基本思想进行介绍, 加入了丰富的开销, 使得OTN具有了OAM&P的能力。

2. 基本技术原理

光传送网就是通过光交叉连接、光放大以及光分插复用等设备组成的, 具有的承载信号透明, 容量大以及在光层面上实现路由与包含的功能。具体的结构有三层, 也就是光传输段层、光复用段层以及光信道层。

二、OTN 技术具有的主要特点

1. 可以满足多种客户的综合信号承载

OTN帧可以对于多种业务的信号进行接入, 同时促使OTN成为以太网、光纤通道以及MPLS、HDLC/PPP、DVB ASI视频等信号的多种业务综合的承载平台。

2. 实现 FEC 的标准化

在OTN自己的标准里面, 对于前向的纠错技术进行了明确, FEC可以明显的增加光层传输的距离, 对于G709的FEC编码进行采用, 光信噪比的容限被降低了5-7d B左右, 通过对于FEC编码的采用, 可以使得OSNR的容限被降低了7-9d B左右。这个时候, 通过对于FEC纠错前误码率的在线进行实时的测试, 对于OTN的在线维护指标与技术的手段, 也是伴随着WDM波道的速率再不断的升高, 这个的系统性能也是可以通过OSNR进行简单的判断。

3. 对于大颗粒业务的交叉与复用

比较于SDH的VC-12/VC-4的业务颗粒大小, OTN处理的颗粒比较明显是要大很多的, 采用多样的高速率颗粒也是使得OTN的业务封装本身的成本又是很低的、提高了交叉效率, 针对于带宽的利用率被提高、设备轻易的实现大的交叉连接。

三、未来发展趋势

1. 向光子集成技术的方向发展

目前普遍应用的为电子集成电路, 不过光子集成电路还是很少的, 使得如今的光通信设备具有的体积是很大的、耗电也会很大, 很难实现部件与板卡时间的管理, 目前的业务对于带宽不断的提高, 很难得到满足。依据如今的技术是已经可以实现对于4对OTU、10对OTU以及40对OTU的芯片集成的, 同时每个OTU的速率为10GBit/s, 有的时候可以达到40Gbit/s。

通过上面的光子集成技术的特点我们可以看出, 光通信技术从分离光器件向光子集成器件的演进可以与当年的电子产品从晶体管向集成电路的演进比较类似的, 其具体的优势也可以进行类比, 与传统的光通信技术相比, 其具有的主要优点如下:第一, 依据有关的统计显示, 光层系统具有70% 的故障问题都是因为光纤耦合形成的, 通过光子的集成可以使得很多的光纤耦合在PIC里面, 通过这些努力我们可以大大的减少光纤连接的数量, 对于提高网络的安全性也是具有很大的帮助。通过对于PIC的采用10*10Gbit/s WDM系统仅仅需要一个子架就能够实现。第二, PIC的使用可以很好的降低设备的尺寸, 这样机房的面积需求也被大的缩小了, 这样就是可以间接的降低网络的成本。最后就是PIC大大的降低了设备的功耗, 可以有效的减少日常运维的支出。

自从在2004年第一款集成了50个光子器件的PIC的出现, 光子集成技术快速的发展, 目前英飞朗公司, CIP技术公司以及Enablence Technology等公司的光子集成产品相继的进入市场。国内有关部分设备厂商在OTN产品的开发上面也都是基于光子集成技术的产品, 将12个或者是20个10Gbit/s线路侧光模块、合分波器件的集成到一个芯片上面, 这样就是可以实现120Gbit/s/200Gbit/s容量的传输, 这样就可以简化网络的配置, 对于系统也是可以实现快速的部署, 最后可以应用于小容量汇聚层网络或者是业务发展较快的边缘层的网络。

2.OTN 承载模式的超 100Gbit/s 时代

400Gbit/s OTN的主要客户侧的信号为400GE, 驱动的OTN也是向着400Gbit/s的方向来发展, 400Gbit/s OTN怎么样对于400GE进行承载是一个亟需解决的问题。同时400Gbit/s OTN的定义也是需要具有自己的低价ODU业务, 其指的怎么样可以做到对于ODU0、ODU1、ODU2e、ODU3、ODU3e1、ODU3e2以及ODU4等低速业务信号进行有效的承载。随着速度的提高, 对于小颗粒时隙的划分, 可以在一定的程度上面使得400Gbit/s OTN时隙管理变得简单化, 从而实现到高阶映射的复杂化。

第一就是固定比特率OUT5, 针对于一个400GE的客户信号, 通过GMP的方法就是可以实现400GE业务映射以及封装到OTU5, 最后是得到400GE的串行比特透传。通过对于这样的方式的采用可以在使用现有的网络规划与维护方式的基础之上, 轻松的实现。

结束语

OTN技术是一个高带宽的技术, 在多业务的承载以及分组演化进化等几个方面符合如今网络的发展方向, 通过分析在未来几年内更大容量的OTN交叉设备会不断的出现, 在使得业务全面的发展的同时, 其具有的网络支撑能力也会是逐步的提升进而使得数据的业务量发展。到那个时候OTN将会真正的成为灵活调度、具备保护恢复功能的新一代光网络。

参考文献