OTN系统

OTN系统（精选10篇）

OTN系统 篇1

在网络通信与传输技术领域中, OTN系统也被称为是开放式传输网络系统, 它是一种光传输网络技术, 是由西门子公司研究开发的一种具有针对性的综合传输接入系统, 在地铁以及其他工程领域的通信传输中应用相对比较广泛。尤其是近年来, 随着网络通信与传输技术的不断发展, 以及通信工程建设中对通信质量要求的不断提高, OTN作为一种先进的网络通信传输系统和技术形式, 在实际通信工程建设中应用更为广泛和普遍。本文在OTN系统技术原理与特征分析的基础上, 结合实例对其在通信工程中的应用进行分析。

1 OTN系统技术原理与结构特征分析

1.1 OTN系统的技术原理分析

OTN是一种利用G.709协议进行规范的新一代光传输网络技术, OTN光传输网络技术在实际通信传输应用中, 从传统的数字传输与模拟传输形式, 逐渐演变并形成一种进行数字传输与模拟传输管理实现的新标准, 从而形成一种光传输网络新技术。与传统的通信网络传输形式相比, OTN光传输网络技术在传统的数字传输方式基础上, 继承了数字传输中SDH网的优点, 并且还进行了网络传输新能力与新领域的扩展, 能够实现对于大颗粒的2.5G以及10G、40G业务的透明传输, 并且在进行这些业务的通信传输过程中, 还具有SDH网络的异步映射和业务透明传输等功能, 在此基础上还扩展了OTN系统技术所独有的前向纠错技术, 实现分层次与多网域的通信传输监视管理。

通常情况下, OTN光传输网络系统主要分为客户层以及光传输网络层OTN、物理媒质层等不同结构层次, 在通信传输过程中, OTN光传输网络系统中的两个相邻结构层之间相互是客户以及服务层的关系。G.872协议在进行光传输网络OTN分层结构的制定中, 将这一层次详细划分为光通路层以及光复用段层、光传输段层等不同结构。

此外, OTN光传输网络技术在实际通信传输应用中, 不仅能够支持光传输网通信通道的运行以及管理、维护等功能作用, 同时还支持光信道的性能监测能力实现;另一方面, OTN光传输网络技术中的激光器主要是通过对于不同光纤的波长管理实现对于通信传输网络的管理。最后, 在OTN光传输网络技术中, 由于光域使用的是帧结构的数字封装技术, 因此, OTN开放式通信传输网络系统, 在进行通信传输应该用中, 还具备有WDM/SDH网的管理功能和高可靠性特征。OTN开放式传输网络技术在实际通信传输应用中, 在通信传输技术与设备两个方面, 不仅有对于传动的SDH以及WDM技术设备的优势继承与组合, 而且还进行了业务传送能力的拓展实现, 对于通信传输中的多种形式灵活组网功能也能够进行支持, 还在对于原有的光网络设备改进融合基础上, 提升了现有光网络设备的应用性能和优势。

1.2 OTN光传输网络技术的特征分析

OTN光传输网络系统技术主要具备以下功能特征。首先, OTN光传输网络系统技术在实际通信应用中, 具有多种信号封装和业务透明传输的功能特征, 这主要是由于OTN系统技术中应用的帧结构具有支持多种信号映射和支持透明传输网络体系的功能作用, 像以太网技术形式等。其次, OTN系统技术在实际通信传输应用中, 还具有大颗粒业务调度以及带宽复用、交叉、配置等功能作用, 也就说说OTN系统技术在进行通信传输应用中, 由于进行通信传输的业务为整体颗粒映射的状态, 在通信传输过程中, 不仅能够节约通信传输的通道资源, 保证原有传输业务的完整性, 同时还能够实现更优质通信通道的提供, 便于进行通信网络的管理和维护。再次, OTN系统技术在通信传输应用中还具有完善性能字节, 从而提高通信监控与管理能力, 和加强网络通信传输中的组网与保护能力, 有效降低通信传输网络的组网成本的特征。最后, OTN系统技术进行通信传输应用中, 通信传输网络还能够对于倒换结构进行保护, 这也是OTN系统技术在通信传输应用中一个比较突出的特征和优势。

2 OTN系统技术在通信工程中的应用

根据OTN系统技术的性能特征, 下面以地铁通信工程为例, 对于OTN系统技术在该通信工程中的具体应用进行分析论述。

如下图1所示, 为某城市地铁1号线工程中, 列车无线调度电话部分的列车无线调度系统网络结构示意图。该城市的地铁一号线在施工建设过程中, 一号线工程中的通信网络系统设计实现就是利用OTN系统技术, 通过将OTN光传输网络系统作为该工程中通信系统的传输子系统, 以在列车运行过程中为列车的无线调度电话以及环控调度电话、电力控制、电源等系统结构, 进行网络通信的传输与支持, 并为该工程上述各系统的网络通信传输提供接入接口以及传输通道, 以双光纤环路结构形式实现对于列车运行中的语音以及数据、LAN、广播、视频等业务的通信传输需求满足。

3 结束语

总之, OTN系统技术作为一种开放式的光传输网络系统技术形式, 在实际通信传输应用具有较为突出的性能优势与特征, 进行该技术在通信工程中的应用分析, 具有积极作用和价值意义。

参考文献

[1]盛国.面向3G和全业务运营的绍兴移动PTN组网研究与实现[J].佛山科学技术学院学报:自然科学版.2012 (4) .

[2]王洪亮.ASON自动交换光网络及其特征的简要研究[J].科技创业家.2011 (11) .

[3]朱国晖, 张煜光.传送网中的故障定位算法研究[J].陕西科技大学学报 (自然科学版) .2011 (4) .

[4]王凤敏.城域网中OTN与PTN演进与应用探讨[J].电信工程技术与标准化.2012 (5) .

[5]丁树义, 吴晓奇, 侯金根, 张俊扬, 黄俊喜.中石油管道通信OTN传输网[J].通信技术.2011

OTN网络的应用的浅析 篇2

关键词：应用OTN网络 浅析 光传送网

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（c）-0053-01

近些年来，随着高带宽数据业务的飞速增长，大带宽调度以及传送的需要也日益明显。既要求传送的网络能够提供海量宽带并适应业务的增长，又需要大颗粒、大容量的传送网络具有很高的可靠性及生存性，同时还要求具有能够进行灵活、迅速的业务调度，方便、完善的网络维护管理功能[1]。

1 OTN网络技术的特征

目前，OTN网络处于全光网络的过渡阶段，其分别在子网内部及子网边界进行全光处理、光电混合处理，不过其目标仍是全光组网。OTN网络技术不仅继承并组合了传统的SDH及WDM优势，还对与业务传送相适应的组网功能予以扩展[2]。OTN网络技术分别包括光传送段层、光复用段层、光通道层三个网络层面，其中为了提高客户信号的数据监视效率，光通道层又包括光通道数据单元和光通道传送单元两个子层，分别相当于SDH技术的段层和通道层。其主要特征如下。

1.1 大颗粒带宽复用、交叉及配置

目前，OTN网络定义的电层带宽颗粒是光通道数据单元，光层带宽颗粒及波长相当于SDH技术的VC-12的调度颗粒，其大颗粒的带宽复用、交叉及配置也明显提高了对高带宽数据客户业务的适配及传送效率。

1.2 增强组网及保护能力

通过对OTN帧结构、交叉以及多维度可重构光复用器的引入，也在一定程度上增加了OTN网络的组网能力，并明显改变传统WDW点到点和SDH VC-12调度带宽提供大容量传送宽带的现状。此外，采用的前向纠错技术也显著增加了光层传输的距离，而OTN网络也将提供基于光层及电层的更加灵活的业务包括功能，如基于光層的复用段或光通道保护、共享环网及光子网连接保护等。

1.3 较强的管销理开能力

OTN网络不仅提供了与SDH相类似的开销管理能力，其光通道层的OTN帧结构也大大提高了客户信号的数据监视能力。此外，OTN网络还提供了多层串联连接的监视功能，这也就使OTN组网时能够采用多个分段、端到端同时进行的监视方式。

1.4 引入OTH与ROADM节点

在网络中引入OTH与ROADM节点的主要目标即兼顾OTH与ROADM技术的优势，并且需要经过OTH交叉颗粒/容量及ROADM维度的配合而达到灵活的电层及光层组网的能力。引入上述OTH与ROADM节点还能够在光层实现波长级的组网应用，通过OLA、ROADM、FOADM以及OTM设备形式提供链型、环型、星型、点对点、环相切以及环相交等组网，同时还能够提供相当于SDH设备的组网能力。[3]

2 OTN网络与IP层网络的关系

近几年来，随着传送层网络及IP层网络技术各自的不断发展，两者的关系也变得越加紧密及相关，而传统的传送层与IP层网独立部署的格局也将发生较大的改变[4]。目前，关于传送层与IP层如何分担组网的功能仍存在有争议，如OTN能否只提供传送宽带但不提供组网及保护，IP和OTN功能可否直接集成在路由器上；但根据目前技术发展的大致趋势，IP OVER OTN将逐渐成为未来组网的发展趋势。随着IP技术的不断发展及完善，基于IP协议的网络生存性技术也越来越丰富。此外，基于OTN传送层虽不能保护路由器自身相关障碍，其在业务保护效率、保护可靠性方面明显优于基于逻辑层处理的IP网络，并且对于线路侧障碍的相应，OTN保护恢复技术仍是首选的技术手段。

3 优化现有的WDM系统

在WDM系统中引入OTN设备，可以优化现有的WDM系统。不仅能够实现对多个客户端信号的透明传输，还可以通过为以后引入较大容量的OTN交叉设备做充足准备；通过TCM提供跨管理域、跨厂商以及多域间的性能监视等功能，同时还可明显增强故障定位的能力，并通过前向纠错技术延升传送的距离。

4 OTN与现有、未来网络的关系

随着OTN技术的日益成熟和宽带数据业务的大力发展，采用OTN技术构建更为高效及可靠的传送网也成为了OTN技术发展的必然结果。目前，迅速增加的主要是具有统计学特性的数据业务，建设大规模的WDM网络是必须的要求，但却不可能大规模新建SDH网络；采用OTN网络代替SDH网络相关功能，将WDM网络逐渐升级并过渡至OTN网络，最终占据传送网的主导地位。

5 结语

OTN网络技术就是一种适合IP及大颗粒传送的光传送网，该技术系列标准自1998年开始制定以来至2003年左右已趋于完善。目前，其发展及应用也逐渐成为了国内外主流运营商的关注重点。OTN网络技术是在现有光电技术和光定时再生、波长变换及光数字性能监视等全光组网的关键技术的基础上提出的传送网组网技术[5]。目前OTN网络技术应用定位、IP层与OTN层关系、OTN设备类型组网选择以及OTN网络与现有、未来网络的关系是该技术应用的重要问题所在，对于OTN设备组网选择而言，则需要根据业务传送颗粒、组网规模、成本以及调度需求等因素综合予以选择。另外，也有专家开始提出一些基于功能改进与升级的NG-OTN技术，不仅兼容现有OTN所具备的的特征，且其进一步的规范与发展也不会对现有OTN实际组网的应用起负面的影响。

参考文献

[1]熊光丽，章芳.浅析IP Over OTN网络应用中OTU单板波分侧业务调度[J].江西通信科技，2008，4（7）：35-38.

[2]云雅琼，王英豪.关于OTN目标架构在网络优化应用中的探讨[J].产品与技术方案，2012，1（10）：90-94.

[3]王继海.论OTN网络规划设计及在铁路中的应用[J].铁路通信信号工程技术（RSCE），2011，8（6）：31-34.

[4]张新军.OTN技术在IP城域网中的应用[J].电信快报，2011，8（4）：10-13.

OTN系统 篇3

本文将针对100G WDM/OTN技术的业务需求, 分析100G WDM/OTN的关键技术, 并对部署策略进行研究探讨。

一、100G WDM/OTN业务需求

1.1高速宽带时代对传送网的需求

随着宽带网络的快速发展, 网络带宽将面临巨大挑战。家庭宽带即将全面进入百兆时代, 政企专线也从传统的2Mbit/s, 155Mbit/s级需求向GE以上的需求发展。一些大型互联网公司和金融保险行业基于提升效率、提高安全性、降低运营成本等因素出发对于运营商的传送网提出了10Gbit/s, 甚至100Gbit/s的电路租用需求。

互联网本身具备的“尽力而为”的特点, 难以对这些需求提供稳定可靠的保障, 因此就要求底层传送网提供更加高效的支撑。现网中普遍采用的10G/40G技术, 在对高带宽业务的承载上已经显得力不从心, 向下一代光传送技术演进采用100G传输网已经成为业界公认的解决之道。

1.2承载网的演进对传送网的要求

目前三大运营商经过前几年的集采、测试、试商用已经开启100G路由器规模商用时代。POS接口技术从标准发展的角度到40Gbit/s已经停止, 100G时代将以以太网和OTN为主, 以太网/OTN封装将替代POS。100GE路由器成为未来核心路由器的发展趋势, 也成为100G WDM/OTN发展的最直接驱动力。

二、100G WDM/OTN关键技术

光信号传输过程中, 传输通道引起的损伤主要包括衰减、色度色散、偏振色散、非线性效应、强度噪声、相位噪声等。随着光传输技术的发展, 光衰减和损耗问题已经得到有效的抑制, 并且可以通过EDFA和Raman放大器进行补偿。色散和非线性效应成为限制光传输波特率指标进一步优化的关键因素。100G WDM/OTN采用PM-QPSK (偏振复用正交相移键控) 技术、相干接收技术、DSP (数字信号处理) 、FEC (前向纠错) 四大技术提高传输性能。

(1) PM-QPSK技术

光信号光子有很多振动方向, 光子的振动方向垂直于传播方向。通过偏振分束器, 将激光分离成x、y两个垂直方向上的光信号。其它振动方向上的光信号被滤除。x、y两个方向就是光的偏振方向。将信号调制到这两个方向, 相当于对于数据做了“1分为2”的处理, 将码流速率降低50%。

QPSK, 利用相位表示信息, 一个相位代表2个bit的信息, 相当于对信号进行了“1分为2”的处理, 将码流速率降低50%。

通过PM和QPSK的结合, 使得100G (112Gbit/s) 信号处理的波特率降低为112÷2÷2=28G Baud。减小了信号的基带带宽, 提高了色度色散和偏振模色散容限, 降低了对传输通道和光电器件带宽的需求, 得目前较为成熟的40G光电器件也可应用于100G系统, 有利于降低初期设备建设成本。

(2) 相干接收技术

两束满足相干条件的光称为相干光。相干条件 (Coherent Condition) 为这两束光在相遇区域: (1) 振动方向相同; (2) 振动频率相同; (3) 相位相同或相位差保持恒定。两束相干的光在相遇的区域内会产生干涉现象。产生相干条件后, 可以比较方便的还原出经过“相位调制”的信号。数字相干接收机通过相位分集和偏振态分集将光信号的所有光学属性映射到电域, 利用成熟的DSP技术在电域实现偏振解复用和通道线型损伤 (色散、PMD) 补偿。减少和消除对光色散补偿器和低PMD光纤的依赖。

采用相干接收PM-QPSK技术, 信号解调与接收到的信号幅度 (强度) 没有关系, 即使信号在经过长距离传输后, 叠加一些干扰、噪声, 只要在接收端还能识别相位关系, 就可以恢复出数据。这也是为什么相干技术拥有更好的色散、PMD、非线性和OSNR性能的原因[1]。

(3) DSP技术

100G WDM/OTN系统中, 通过采用电滤波和均衡措施, 用于消除色散、噪声、非线性效应导致的眼图畸变和码间干扰, 重新恢复“干净”的码元信息, 还原从发端发出的100G信号。

采用这种基于电域的DSP方法, 在100G系统上可以实现高达40000~60000ps/nm的色散容限, 以及25~30ps的PMD容限。传输线路上不需要再放置DCM模块模块, PMD也不再成为限制系统传输距离的因素, 系统组网能力和灵活性得到大幅度提高。

(4) FEC技术

FEC (前向纠错) 技术是提高系统传输性能的传统技术, 是通过在信息中添加少量的冗余信息来检测和纠正传输过程中的误码。本质上是通过牺牲有效带宽, 以编码冗余度和信号处理芯片的复杂度来换取更大的编码增益。

FEC对接收信号处理方式的不同可以分为硬判决译码和软判决译码两大类。

编码冗余度越大, 能获得的编码增益越高;在相同的开销下软判决比硬判决能获得更好的增益。然而, 在7%开销的情况下, 软判决实现的复杂程度远超过硬判决, 但复杂度换取的增益却相对有限。因此, 软硬判决的选择, 需要再系统性和实现难度之间进行有效的平衡, OIF建议软判决开销为18%~20%[2]。

三、100G WDM/OTN部署策略

3.1100G WDM/OTN工程应用要求

(1) 传输距离需求

长途骨干网要求:无电中继传输距离至少达1000~1500km, 支持6个以上ROADM级联;

城域核心网要求:无电中继传输距离至少达300~400km, 支持20个以上ROADM级联。

(2) 传输容量需求

长途骨干网:主流应用C波段已是80波系统, 因而100G WDM系统必须支持50GHz波长间隔, 与现有10G波分系统相同;

城域网:部分系统 (40波系统) 可以降低到100GHz波长间隔。

(3) 应用需求:兼容现存的波分系统架构和设计规则;可在现有光纤通信系统上进行升级, 无需更换新型光纤或光放大器;色散容限和偏振模色散容限不低于10G WDM/OTN系统的容限。

(4) 组网需求:在不改变网络拓扑和现网业务的情况下, 实现100G与10G、40G混传。与SDH/MSTP相当的组网和保护功能, 支持各种组网和保护技术, 支持多种颗粒, 大容量的电层交叉功能, 保证实现灵活调度管理。

(5) 成本需求:100G波分系统相比10G在成本/速率/距离上应有优势, 100G系统规模应用价格低于10个10G价格。

(6) 功耗:100G波分系统相比10G在功耗、速率以及设备集成度上应有明显优势。

3.2100G部署策略

在100G网络部署初期, 可以采用较为成熟的OTN设备建设组网, 实现环网保护功能, OTN纯交叉容量达到6.4T~12.8T。中远期网络逐步向网状网演进, 引入ASON控制平面, 通过集群电交叉, 使交叉容量达到24T~56T, 跟踪超100G和POTN技术发展, 适时演进[3], OTN技术发展路标如图1所示。

四、结束语

100G, 在经历2012年全球试点热潮的洗礼之后, 逐步开始取代40G成为市场的主流。从实验室走向现网, 并形成规模商用, 100G从技术原理、系统性能、产业链成熟度、现网可用性等多个角度让运营商眼前一亮。随着新材料、新技术、新工艺的不断发展, 100G OTN的大容量交叉技术, 网络的自动化、智能化技术, 分组OTN技术等方面也将持续成为业界的研究热点。

参考文献

[1]袁晨, 马卫东.《100G系统中PM-QPSK光解调器的研究》, C114中国通信网

[2]《100G传输中的软判决技术》, C114中国通信网

OTN系统 篇4

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系统 篇5

关键词：OTN系统,地铁通信,应用

OTN系统是一种基于最新光纤技术的传输系统, 采用传输和接入一体化设计, 将各个不同业务类型集成到一个单一的网络。它能实现几乎所有的语音、数据、以太网以及图像业务的介入和传输, 对于像地铁类型的采用混合业务的延伸性网络, OTN系统以出色的表现在其中占据了重要地位。本文主要结合地铁实际, 对OTN系统的组网原理进行分析, 并探讨其在实际中的应用, 希望能够在一定程度上促进地铁专用通信系统的可持续发展。

1 OTN系统的组网原理

OTN系统采用自愈网, 利用一个双纤环设计网络, 采用对业务复用环保护的方式保障通信业务的可靠实现。每个环由两根光纤组成并工作于两个不同的方向上, 所有的节点都连接在双纤环上, 这种拓扑结构使OTN具有完全的冗余光路保护。

OTN系统组网可以采用邻站相连或跳站相连的网络拓扑结构, 在实际应用中, 一般以考虑距离和安全因素来制定最终方案。OTN系统以光纤为传输介质, 由配置于各业务接入点的主设备节点机箱连接组成环网, 每个节点机提供两个光方向组成双光环自愈通信网络, 单个双光环网络承载业务的需求可配置200个以上节点, 并且支持多个OTN网络互联。

当发生故障后, 所有节点均可决定将信号传输倒换到另一环上, 此机制保证所有节点的业务倒换到另一环上, 或是它们中的两个同时环回, 每个节点基于其本身的状态和从其它节点接受的信息来判断, 以独立地进行重新配置, 最终实现OTN系统自愈。

2 地铁通信中OTN系统的应用实例

OTN传输网络作为一种专用网络设备, 一般集成的接口板卡有RSXMM接口卡、E1接口卡、ET100接口卡, 提供的接口包括RS422系列数据接口、模拟话音接口、广播接口、E1接口、10/100 Mbps、10/100/1000 Mbps局域网接口及图像接口等。在这些业务接口的连接下, 使OTN不仅成为各个通信子系统连接的“纽带”, 而且还在各个子系统中居于核心主导地位。

本文主要对某地铁通信系统应用OTN系统的情况进行分析, OTN系统在应用中主要作为传输子系统, 为时钟、专用电话、无线通信、ISCS、通信电源网管、通信集中告警、专用电话、信号、门禁、AFC、车载PIS、OA等部分系统提供了接口及传输通道。

2.1 RSXMM接口卡应用

RSXMM卡支持RS232和RS422应用, 取决于面板上所使用的连接器类型。一个点对点电路只需要一个端口, 而多跳电路则需要两个端口, 因而可采用点对点、多点对多点的组合。在一个RS232或RS422多跳网络中, 主设备向所有从设备同时发送数据, 这些从设备是与多跳电路相连的。从设备可对主设备进行应答, 但是只能同时有一个应答。多跳电路可通过禁用和启用RTS (请求发送) 来进行编程。当启用某一特定多跳电路上的RTS时, 与这些端口相连接的设备只有当激活了其RTS时, 才能传送数据。当某一特定多跳电路上的RTS禁用时, 与之相连接的设备便可在任意时刻发送数据。对于同步数据传输, 可使用控制信号的Tx/Rx端口为时钟系统信号提供传输通道, 利用RS422共线通道进行时钟信号的收发, 将控制中心的标准时间有效传输至各车站和车辆段, 保证时钟系统的稳定运行。

2.2 E1接口卡应用

E1接口卡可以直接用来连接终端用户和OTN节点箱, 每块接口卡最多可连接24个E1用户, E1通道之间完全独立的工作, 不会互相影响。E1接口卡具有透明传输、每个端口独立、节点箱以填充机制来保证E1连接同步、丰富的显示信息方便监控和故障判断、在错误的状态下产生AIS告警及接口对AIS告警透明等特点。基于以上特点, 地铁中低速率数据传输且与行车安全相关的设备一般采用E1接口, 如专用电话系统、无线通信系统等, 以保证稳定运行的同时增加故障判断正确率, 提高故障处理速度, 保障地铁运营安全稳定。

2.3 ET100接口卡应用

在地铁通信中, 利用以太网展开相关信息传输已成为主流, 新型的以太网板卡ET100接口卡, 每块ET100接口卡有10个10/100Mbps口和2个10/100/1000 Mbps口。10/100Mbps接口支持全双工/半双工, 1000 Mbps接口支持全双工。所有端口均具备自适应、流量控制和自动交叉 (MDI/MDIx) 功能。ET100提供独立的、通道隔离的以太网, IP over OTN支持单播和组播, 单播和组播可以在一个OTN网络中混合运行, 数量只受限于网络的可用带宽, 支持每个端口连接到一个独立网段, 同时也支持几个端口连接到统一网段, 非常适用于地铁的各系统传输需求, 如ISCS系统、通信电源网管系统、通信集中告警系统、专用电话系统、信号系统、门禁系统、AFC系统、车载PIS系统、OA系统等均可采用ET100进行数据传输。

3 结论

总而言之, OTN系统为地铁通信网络提供其各类业务应用系统所需的语音、数据、图像等各种信息的全透明传输通道。其具有高可靠性、可用性、可维护性、可扩展性以及模块化、标准化、维护管理自动化且系统简单、综合统一、优化便捷等特点。经上述分析可看出, 各接口的连接方式各不相同, 有点对点连接、多点对多点连接, 无论何种连接方式, OTN都系统的促进了信息的有效传输, 最终实现地铁通信系统的安全可靠运营。

参考文献

[1]孙海蓬, 于昉.OTN传输网的建设及应用探讨[J].电力系统通信, 2010 (09) .

[2]董锁柱.地铁通信网中开放式传输网络 (OTN) 系统的应用分析[J].城市建设理论研究, 2012 (01) .

OTN系统 篇6

1.1简介

通信运营商预测, 未来5年内数据流量将以每年50%~ 80%的速度增长。随着FTTX的提速、LTE网络转型部署以及超高清HDTV的发展, 对网络带宽提出更高的要求。2013年通信运营商一方面数据业务速率大幅提升, 部分长途传输段落已出现100Gb/s应用需求。为了进一步促进业务网的快速发展, 适应企业战略转型的需要, 通信运营商有必要进一步优化完善现有的网络, 加强基础传输网络的规划与建设。

1.2系统组网架构

工程采用HA公司提供的Opti X OSN 8800 & 6800 OTN设备进行组网, 设备采用C波段80波, 在全省各个地市的TT2局点、省中心TT1、省中心TT2、副中心TT1设置OTM站, 在其他沿途21个站点设置OLA站。采用支线路分离OTU板卡, 配置100Gb/s线路板 (NS4) , 并根据业务需求配置100Gb/s支路板 (TSC) 、40Gb/s支路板 (TSXL) 、10×10Gb/s支路板 (TTX) 、8× 10Gb/s支路板 (TOX) 。架构如图1所示。

1.3传输系统性能指标介绍

(1) WDM系统误码性能指标。系统性能指标如表1所示, 6800km光通道误码性能指标如表2所示。

(2) WDM系统工程误码性能验收指标。光复用段的误码性能工程验收指标应, 如表3所示 (测试时间为24小时) , 6800km光通道误码性能工程验收指标应如表4所示 (测试时间为24小时) 。

2波分系统 (OTN) 设备工程建设监理工作重点之质量控制

2.1概述

(1) 设计阶段:监理组织并参与设计勘察、审核施工图、参与设计文件会审。 (2) 施工准备:审核工程量清单和工程预算价, 参加图纸技术交底和施工图会审并协助整理会审记录, 审核施工单位的施工组织计划、施工技术方案、施工进度计划及技术装备, 提出审核意见报建设单位审定;审查材料、设备清单中的数量、规格及质量, 对不合格品提出更换要求。 (3) 施工阶段:负责检查施工人员的施工资质、施工计划, 审核开工申请报告, 经建设单位同意后发布开工令;对施工进度、施工质量实施全面控制管理, 做好工程巡检和关键工序旁站监理, 定期向建设单位提供工程日报、周报;核实安装工程量, 严格控制和审核签发工程变更, 积极协调、妥善处理施工中出现的各种问题。 (4) 验收和保修:督促检查施工单位的竣工技术资料及测试记录的正确性, 组织初验和终验, 跟踪验收遗留问题的整改。在保修期跟踪对质量缺陷的处理结果, 直至完成整改。 (5) 工程质量控制目标:在工程实施过程中, 实施监理标准化管理, 严格监理, 工程初验合格率达到100%, 生产过程中不发生监理责任的人员安全、信息安全和通信安全事故。监理的质量控制是“四控” (质量控制、进度控制、投资控制、安全控制) 的重点, 为实现质量目标, 监理人员自始至终都要围绕这个中心进行工作。

2.2质量的事前控制

(1) 熟悉建设单位的工程管理规范、设计文件。 (2) 根据工程承包合同有关条款, 依据设计文件, 要做好进场设备、材料的查验, 认真检查产品合格证及技术说明书, 质量检验证明, 对不合格品提出更换要求;审查材料、设备清单中的数量、规格是否与设计一致, 经监理工程师检验合格才准许进场。 (2) 总监组织审核施工组织设计, 重点检查工程实施计划、人员、仪表、工器具的配备方案是否符合建设单位的要求;提出审核修改意见; 审查施工单位有无工程应急预案, 其质量管理体系是否建立健全, 要督促其不断完善。

2.3质量的事中控制

事中控制是指施工阶段的质量控制, 是工程项目全过程控制的关键环节, 主要是要抓好以下工作: (1) 做好安全交底和安全管理工作, 工程开工前除审核施工组织计划人员资质外, 还向施工单位发出“安全监理通知书”做好安全交底, 并由施工负责人签收;监理工程师要参加施工方的作业技术交底, 工程施工要有施工安全员在施工现场, 做好安全管理工作。 (2) 督促施工单位做好设备安装各项测试记录和自检, 波分设备安装程序及安装质量要符合设计及传输专业施工、验收规范的要求, 监理通过巡检与旁站监理, 对施工质量进行复检与确认, 对于隐蔽项目, 隐蔽前必须由监理人员进行检查验收, 合格后才能进入下道工序施工;要记录好监理日志和各种签证记录;明确各自承担的职责。 (3) 工程变更和处理:在工程实施中, 对设计进行变更, 工程变更由施工方书面提出, 监理工程师进行复核, 确认需要变更的, 在工程变更书上签署意见后报建设单位项目负责人, 并通知设计单位, 设计单位提交修改后的设计图纸, 报建设单位批准后, 监理工程师报总监同意, 下达工程变更通知书, 施工单位方可进行工程变更后的施工。 (4) 现场质量管理记录资料的监控:监理质量资料是施工单位进行工程施工或安装期间, 实施质量控制活动的记录, 包括施工单位现场质量管理制度, 主要专业工种如电工的操作上岗证、施工图审查核对资料记录、施工过程作业活动质量记录等, 监理工程师要检查以上记录资料是否齐全、完整, 相关各方人员的签字是否齐备, 是否与实际相符并与施工过程的进展同步。 (5) 例会的管理:工程例会是施工过程中参加建设项目的各方沟通情况, 解决分歧, 形成共识, 做好决定的主要渠道, 也是监理工程师进行现场质量控制的重要场所。监理工程师要定期组织召开工程例会; 针对某些专门质量问题, 监理工程师组织召开专题会议;监理工程师要充分了解情况, 不断提高会议质量, 使工程例会真正起到解决质量问题的作用;应编写会议纪要给建设单位工程项目负责人。 (6) 定期向建设单位报告有关工程质量的动态情况。 现场监理组按时向建设单位报告工程日报、周报、月报, 监理工程师报告;重大质量事故及其它质量方面的重大事宜则应及时提出报告。 (7) 停、复工令的实施:为确保施工质量, 若发生符合停工的情况, 监理工程师应下达停工指令。复工令的下达应在施工单位经整改具备恢复施工条件时, 施工单位报送复工申请及有关材料, 经监理工程师现场复查, 确认符合复工条件, 报总监同意, 由总监签发复工令。总监下达停工令及复工令, 应事先向建设单位报告。 (8) 工程质量事故处理:若发生施工质量事故, 监理工程师要分析质量事故原因、责任, 提出质量事故处理措施、处理工程质量事故的技术措施或方案报建设单位项目负责人批准后实施, 并对处理措施效果进行检查跟踪。监理工程师应认真履行监督职责, 深入施工现场, 以预控为主, 及时发现问题, 早期处理, 防止一般性工程质量事故, 杜绝重大工程质量事故。

2.4质量的事后控制

事后控制主要是验收过程的控制, 按规定的质量评定标准和方法, 对完成的分项、分部工程, 单位工程进行检验;确保通信传输工程的施工质量达到设计和建设单位的要求以及向建设单位提交合格的竣工技术文档资料。 (1) 协同施工单位完善工程自验制度; (2) 组织项目竣工初验; (3) 施工单位提交工程技术资料 (含竣工图) 、质量签证文件报监理工程师审核后方可填报交工验收报告, 经相关部门初验合格, 设备投入试运行; (4) 组织项目终验; (5) 设备试运行后, 会同相关部门对设备进行终验; (6) 整理工程监理技术文件资料编目建档; (7) 遗留问题整改:在规定期限内督促施工单位将遗留问题整改完毕。

3结语

OTN系统 篇7

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.

论OTN技术现状 篇8

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系统 篇9

摘 要：如今，社会经济发展日益迅猛，科学信息技术也随之得到快速发展，电力信息通信传输技术也不断提高，同时，电力信息通信传输面临的挑战也越来越多，尤其在传输效率方面的要求。OTN技术是一种新型技术，具有诸多优点，广泛应用于电力信息通讯传输中。基于此，文章展开了对OTN技术的研究，首先对OTN技术的定义以及特点进行简单介绍，然后分析了OTN技术在电力信息通讯传输中的应用，最后进行总结。

关键词：OTN技术；电力信息；通信传输

中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）18-0080-02

1 概 述

社会经济的快速发展，大大推动了科学信息技术的发展，现代企业发展越来越信息化和数字化，尤其信息通信公司。随着生活水平的不断提升，人们对电力信息通信传输效率提出了更高的要求，传统的业务已无法满足用户的需求，用户对高宽带的IP业务需求越来越多，此外，对信息业务的宽带也提出了更高的要求，IP业务不断增加，OTN是一种新型技术，是科学信息技术发展的有效成果，不仅可以提高电力信息同学传输的效率和质量，而且还可以保障电力信息通信的安全性。因此，加强对OTN技术的应用研究，有利于电力信息通信发展。

2 OTN技术概述

OTN技术是下一代的骨干传送网，基础性技术是波分复用技术，主要应用于光层组织网络中。OTN技术主要利用G709、G798以及G872等一系列新技术与新规范而产生的新一代技术，OTN技术主要包括两个内容，即数字传送体系与光传送体系[1]。对于WDM 传统网络中存在的一些保护能力弱、无波长业务调动能力差与组网能力差等问题，OTN技术能够有效解决。

OTN技术具有以下优点：一方面，具有很强的兼容性，能够完全地前后兼容，基于已有的SDH与SONET的管理功能，OTN技术在确保通信协完全及透明的同时，向WDM提供了组网能力与端的链接，此外，还向ROADM提供了有关光层互联的规范，与此同时，补充了波长疏导与汇聚能力[2]；

另一方面，OTN技术涵盖了两个层次的网络，即电层网络与光层网络，从而不仅继承WDM网络的优势，而且继承了SDH网络的优势，OTN技术不仅能够封装不同类型的客户信息，且能够进行透明化传输，在保证大颗粒宽带得到有效复用的同时，使其能有效交叉以及配置。OTN技术自身还能对较大的开销以及维护能力进行科学、合理地管理，进一步有效改善了自我保护的能力与组网的能力。

由此可知，OTN技术便于维护，不仅能够维护网络性能，而且能够及时监测网络故障，此外，可使网络的维护效率得到有效提高，在电力信息通讯传输中发挥了非常积极的作用。

3 OTN技术在电力信息通信传输中的应用

如今，智能电网发展日趋迅猛，对电力传送网提出了更多的要求，电力传送网不仅要能够在电力生产的调度以及指挥中发挥积极作用，而且还要为办公自动化以及信息互动化的展开提供优质服务，从而使远程监控与远程抄表等相关业务得到大力推广及应用。电力工程人员在电力信息通讯传输中应用OTN技术时，首先应该了解并熟知OTN技术的应用，如此才可使OTN技术的积极作用能够充分发挥出来。在此背景下，本文在对电力信息市场进行调查研究的基础上，并结合自身多年的实践经验，剖析了OTN技术在电力信息传输中的应用，主要涉及OTN电力通信骨干网要求、技术测试、组网与规划三方面的内容。

首先，对OTN技术通信骨干网要求进行详细分析。电力工作者在管理电力通信过程中，若想有效管理并控制电力通信网络中全部站点内的海量数据，则对网络有极高的要求，要求其具有非常好的恢复性。与此同时，网络还应该具备较高的灵活性，能够满足信息不断变化的要求[3]。另外，还应该极易对网络展开管理和维护，确保电力信息传输的高质量。

OTN是一个非常强大的复用网络，OTN基于可靠光纤骨干网络的电力网络，能够有效连接并合理运用电气设备，在成本投入方面，OTN技术并不需要很高的成本，与此同时，具有转换作用，有利于网络性能的转换设备进行转换。对于不同类型的数据业务，OTN技术均能发挥作用，如电话系统、以太网高速数据业务、监控建筑物以及SCADA系统等，在OTN技术的应用下，均可进行透明的传输。此外，ONT技术还能支持有针对性的拓扑结构，以网络的复杂性为依据，有选择性地支持不同的拓扑结构。OTN技术具有较强的可扩展性与灵活性，因此，在未来的电力信息传输中，OTN技术必定有非常好的发展前景。

然后，对OTN技术的技术测试进行详细分析。OTN技术的技术测试主要以下两方面的内容：一方面，要对测试内容进行科学、合理地选取，另一方面，构建切实有效的测试拓扑。技术测试的过程为：首先，测试设备向OTN技术输送OUT帧，该帧应该符合G709，其次，在OUT设备中插入相关的开销，主要涉及SM开销、TCM段开销以及PM开销[4]。对OUT设备的网络进行全面管理，在管理的基础上，对OUT设备进行查看，观察OUT设备能否顺利接收源自网络分析仪的开销。与此同时，在对网络进行管理的过程中，对OUT设备中的PM开销、TCM段开销以及SM开销进行修改，通过网络分析仪来全面监测链路，从而对OUT设备中的开销进行观察，判断其是否为正常。

此外，关于OTN技术的测试系统的方案，大多数情况下，涉及多种业务测试以及FEC增益测试。最后，对组网与规划展开详细分析。下一代光传送网技术应广泛应用于电力信息通信网中的核心层，从而可满足高宽带业务的需求，而主要的应用技术涉及OTN技术以及ROADM技术。在电力信息通信网中拥有较多的核心骨干，对于GE以上级别的宽带业务，能够承载的量也日益增多，一般情况下，采用Mesh的结构，以此使骨干节点间的通达性得以显著提高。

OTN技术需要对核心层的具体情况、采用传输技术的特点以及业务的流量、流向特征进行综合考虑，以此为依据，采用Mesh组网的方法来建设整个网络，以此来丰富光纤的链接，确保业务的调度具有非常好的灵活性，并且使光纤资源的使用率得到显著提高。此外，在进行OTN技术设计时，应该充分考虑光缆物理网的实际情况，采用连接方式主要包括主用路由直达方式和备用路由跳转方式，与此同时，要防止与主用路由出现重复。对于相同方向拥有多数光缆的情况，要综合考虑资源丰富的光缆；对于光缆需要转接的情况，要对光缆的距离进行综合考虑，调度距离较短的光缆。

4 结 语

基于现代科学技术快速发展的背景，电力信息行业对电力信息通信传输的要求越来越高，OTN技术在电力信息通信传输中得到了广泛的应用。OTN技术不仅能满足人们和电力企业对电力信息通信传输的需求，而且有利于促进社会经济的发展。因此，电力工作者应该了解并熟知OTN技术的概念、优点以及在电力信息通信传输中的应用，不断学习，加强对OTN技术的改进与创新，只有这样，才能使OTN技术充分发挥作用，从而有效促进电力信息通信的传输，推动电力信息企业的发展。

参考文献：

[1] 周岩，徐凌云.小议OTN技术在电力信息通信传输中的应用[J].中国新 通信，2016，（3）.

[2] 李玉芬，何志勇，刘天英.OTN技术在电力通信中的应用[J].数字通信世 界，2016，（1）.

[3] 龙大军.OTN技术在三峡通信传输网络中的应用[J].水电与新能源，2014，（5）.

OTN技术发展与应用 篇10

一、OTN技术的概念

OTN技术指的是客户信号提供在波长和子波长上进行传输、交换、复用以及监控的科学技术, 在传统的点对点传输技术WDM的线路系统基础上, 增加了节点之间的汇聚和交叉能力, 组网保护能力以及网络维护管理功能 (OAM功能) [1]。OTN技术全面结合了SDH技术和WDM技术的优点, 提供强大的网络维护功能, 其交叉能力使得电路之间的交换粒子粒度由SDH的155M提高到2.5G/10G/40G/100G, 从而使其逐步可以为大颗粒宽带业务服务。

二、OTN技术的发展

随着信息时代的来临, 人们对宽带的需求呈现出爆炸式增长趋势, 传统的OTN技术已经无法满足现阶段宽带发展的要求, 特别是新兴业务接口技术和分组业务的迅速增加, 使得原有的OTN技术在面对以数据作为主要传输功能的业务方面存在极大的缺陷。为了满足人们发展的需求, 也为了缓解宽带需求急剧增加造成的压力, 融合P-OTN分组传送业务能力的MS-OTN技术应运而生, MS-OTN技术相比较于传统的OTN技术, 其满足了未来宽带的多业务承载能力, 适应了网络IP化承载的需求, 进一步优化了运营商的网络架构, 使得网络部署和传输变得更加的经济灵活。现阶段采用的网络传输技术就是MS-OTN技术, 其支持SDH/ETH/FC/CPRI等多个业务处理功能, 与以往的OTN技术相比较, 目前采用的MS-OTN技术多业务承载节点应当具备以下多层次调节的功能。

首先, 基于WDM技术的大宽带传输层模板, 其中包括光传输断处理模块以及光复用段处理模块两大板块。其次, 基于多业务承载能力的OTN统一承接层, 包括TUK线路接口处理模板和DUK接口适配处理模块两大板块。最后, 其应当有适合接受大粒度的交叉调度单元, 包括VC交叉调度模板和PKT分组调度模板等[2]。

三、OTN技术的应用

前文我们说过, 与传统的SDH技术和WDM技术相比较, OTN技术最大的优势就是可以进行大颗粒业务的传输, 在实际的日常生活中, OTN技术主要应用在以下几个场景中。

3.1提高网络的维护管理功能

为了提高传输过程中对大颗粒业务的承载效率, 在传统的运输方式中, WDM层面承担起对传送网的管理维护功能, 采用IP over WDM的方式承载大颗粒业务, 而在升级后的OTN技术中, 由于其电层和光层的完整体系结构, 使得其在完成大颗粒业务承载任务的同时可以有效的对传输网络实施维护管理。

3.2业务调度和保护

在OTN技术中, 增加了节点之间的交叉能力, 利用OTN技术中光电交叉功能可以对传输信号中的波长和子波长进行调度。光层调度指的是运用ROADM技术, 实现波长的环相交和相切的跨环业务的调度, 电层调度指的是对2.5G以及GE颗粒业务采用波长级别调度的方法来调度节省波道[3]。

3.3大客户业务调度和开发

随着科学技术的不断发展, 云计算、互联网以及物联网等科学技术也在不断深入发展, 集团客户对于宽带的需求急剧增加, 从最开始的2m/10m/100m到现在的G/2.5G/10G颗粒的发展, 对于同时快速的进行信息调度的需求也日益增加, 利用OTN技术可以实现大客户业务的跨地区点到点以及本地跨环点到点业务的接受和承载。

四、结束语

随着科学技术的不断发展, 信息化时代数据的传输对于宽带的要求越来越高, 日益成熟的OTN传输技术, 极大程度的解决了大颗粒业务传送的问题。OTN技术由于其突出的优势地位, 在现阶段网络通信的本地核心层和汇聚层中占据了主导地位。为了满足人们的发展需求, 应当积极考虑传输网和PON网络以及IP组网之间的发展, 充分发挥OTN技术的优势, 环节宽带压力, 为人们的生产生活提供便利。

参考文献

[1]荆瑞泉, 张成良.OTN技术发展与应用探讨[J].邮电设计技术, 2008, 04:1-5.

[2]陈君, 王国栋.OTN技术发展和应用探讨[J].移动通信, 2012, 04:63-66.