OTN技术发展与应用

OTN技术发展与应用（共8篇）

OTN技术发展与应用 篇1

互联网的大力发展, 使得全球网络通信变得更快速、便捷, 随着全球网络的宽带化以及IP化的发展趋势下, 通信业务对于带宽的需求不断增加。目前常见的传送网使用技术主要是SDH技术和WDM技术两种, 但是由于自身原因的导致这两种方式在传输过程中存在局限性, OTN技术包括电层和光层的完整体系结构, 可以很好地解决这两种传输技术中存在的问题, 因此在网络通信业务中得到广泛应用。本文对OTN技术的概念进行阐述, 并就OTN技术的发展和应用进行简单分析。

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.

[3]郑汉明, 冀勇钢, 张彦朋.OTN关键技术与应用发展趋势[J].科技传播, 2014, 12:241-242.

OTN技术发展与应用 篇2

[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

[1]黄玉梅，光传送网的发展及其应用探讨[J]，广西通信技术，2011（01）

[2]赵文玉，光传送网关键技术及应用[J]中兴通讯技术，2008（04）

[3]陈运生，付暾，下一代光传送网关键技术及在湖南省的应用[J]湖南电力，2011（S1）

[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技术特点及发展趋势应用 篇3

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

OTN技术发展与应用 篇4

关键词：DWDM,OTN,光传送网,技术,对比,应用

1 概念的对比

DWDM是波分复用 (Wavelength Division Multiplexing) , 把不同波长的光信号复用进同一根光纤中进行传输。相对传统的光纤传输系统SDH/PDH而言, SDH/PDH采用的是一根光纤传输一波的方式, 由于受器件自身的限制, 其扩容方式和扩容需求无法满足, 光纤的带宽没有得到充利用。DWDM成了光纤传输对光纤扩容的最有效、最经济的手段。DWDM在发送端将几种不同波长的光信号组合 (复用) 起来进行传输, 经光纤传输后在另一端将组合信号再分开 (解复用) , 送入不同的系统。其传输原理如图1所示。

DWDM系统主要由OTM、OLA、OTU、OMU/ODU、OPA、OBA部分组成。OTM完成终端站业务的上下;OLA完成为光线路放大站, 完成合波信号在纯中继站信号的放大处理;OTU完成非标准波长光信号到标准波长光信号的转换;OPA (前置功率放大器) 完成合波信号功率的提升, 从而提升各波长光信号的输出功率;OBA (后置功率放大器) 通过提高合波信号的输入功率来提升各波长信号的接收灵敏度。

OTN是光传送网络 (Optical Transport Netwok) , 是由一组通过光纤链路连接在一起的光网元组成的网络。是在DWDM和SDH的基础上发展起来的, 采用了DWDM光域与SDH电层的理念, 在SDH电复用层和物理层之间增加光层, 借鉴了传统的WDM技术并有所发展, 可以进行大颗粒业务的处理, 而在电层中对原有的映射技术、复用技术、交叉连接、嵌入式开销进行了改进。OTN在包括帧结构、功能模型、网络管理、信息模型、性能要求、物理层结构、开销安排、分层结构等方面都与SDH有相似之处。

2 信号结构的区别

最初的DWDM在信号结构上没有统一标准, 仅仅是各种业务直接通过O-E-O实现非特定波长到特定波长的转换。后来在发布的G.872草案已在光传送网中加入了光层, 包括:OTS (光传输段层) 、OMS (光复用段层) 、OCh (光通道层) 。

OTN具有规范的分层结构, 包括光层和电层, 其中光层分为OTS (光传输段层) 、OMS (光复用段层) 、OCh (光通道层) , 电层分为OTUk (光通路传送单元) 、ODUk (光通路数据单元) 、OPUk (光通道净荷单元) 、客户层。

3 组网方式及保护机制方面

传统的DWDM组网能力较差, DWDM组网方式以链型、星型、环型组网为主, 其保护方式主要以光复用段保护为主, 在光路上进行1+1的保护, 不对终端设备进行保护, 这种方式需要独立路由的两条光缆才有意义。

目前铁通骨干承载网采用的主要是DWDM+SDH分别独立组网方式, 提供点对点的大容量传输, 用DWDM的波道来承载SDH环网, DWDM对业务的自愈保护往往是在SDH环网中进行。

OTN在网络保护方面, 通过G.801.1规范了通用保护倒换的技术要求, G.873.1和G.873.2又定义了ODUk线性保护技术要求和共享保护技术要求。

OTN组网通常是环形组网, 可提供线路的1+1保护、波长的1+1保护、客户侧1+1保护、ODUk保护等保护方式, 包括光层和电层的保护。

线路的1+1保护:是对OTN组网中的线路进行保护, 是对OTN合波或放大后合波信号进行保护, 这种保护是对完全波道进行保护。

波长的1+1保护:是对单波道进行保护。其实现方式是单波道信号经过波长转换单元OTU后到OTN设备的OP单元完成单波信号的双发, 再经两个方向 (不同线路) 的合波单元, 到达收端OTN设备的分波单元, 两路信号进入OTN设备的OP单元, 选择一路信号进入OUT波长转换单元。实现波长的1+1保护, 这种方式只是对单波道的保护。

ODUk保护:分为两种方式, 一种为ODUk SNCP保护, 另一种为ODUk SPRing保护。ODUk SNCP的实现方式业务信号从支路板输入, 经过交叉单板进行交叉后分为工作信号和保护信号, 分别送往工作线路板和保护线路板, 然后工作信号和保护信号分别在工作通道和保护通道进行传输。在收端, 正常情况下, 仅接受工作线路板的信号, 保护线路板的信号断开。当工作通道故障时, 保护线路板的交叉连接生效。ODUk SPRing保护只需配主用业务, 不需要配保护业务, 倒换时需要协议支持。保护颗粒为ODUk。

客户侧1+1保护:客户侧业务经过OTN设备的OP单元后实现双发, 经两条线路后到达收端, 收端OP进行选收, 送入客户侧设备, 实现客户侧的1+1保护

4 业务调度能力方面

在OTN中可以运用数据配置做交叉连接 (类似SDH的业务配置) , 可同时接入多种类型业务, 可以实现业务的智能调度。

OTN系统光层的颗粒为波长, 厂家提出的WSS (波长选择开关) 技术, 增加了光波道的同波道硬交叉, 即所谓的ROADM, 但是其交叉能实现的也只是不同线路信号里同波道波长的交互, 还无法实现不同波长波道的交互, 技术上讲进步不是很大。

电层的带宽颗粒为光通路数据单元 (ODUk, k, =0, 1, 2, 3) 。ODU0为GE速率, ODU1为2.5G速率, ODU2为10G速率, ODU3为40G速率。OTN继承了SDH业务交叉的功能, OTN的交叉功能包括光交叉和电交叉, 电交叉处理电信号的调度, 与所承载的业务类型密切相关。交叉级别和交叉颗粒包括GE、10GE、any、ODUk等。可使多个低速率业务共享一个10Gb/s波长。例如8个GE业务或4个2.5G业务可以共享一个10Gb/s波长。

5 承载业务能力方面

传统的DWDM对业务承载目前现有产品以传送STM-16及STM-64为主, 低于2.5Gb/s需通过其他方式承载。

OTN定义了多种映射方式, 使不同类型的客户信号比如SDH、ATM、以太网信号等均由合适的路径可以适配进OTN网络。对于SDH和ATM可实现标准封装和透明传送, 但对于不同速率以太网的支持有所差异。OTN定义了虚级联帧, 用来传送超过ODUk的大颗粒业务;G.709协议支持基于客户数据的封装, 可以直接通过GFP封装以太网帧等。G.7041定义的封装协议是一种可以把任意包信号封装到固定速率信号如OPUk上的一种通用方法。

6 OAM能力方面

目前DWDM系统中, 采用独立波长1510nm作为光监控通道OSC (Optical Supervisory Channel) , 速率为2Mb/s, 用来传送网管、公务、监控信息, 主要用于检测帧结构中B1字节和J0字节等开销字节来监测网络的传输性能。帧结构符合G.704, 实际用于监控信息的速率为1.92kb/s。OSC是一个相对独立的子系统, 传送光信道层、光复用段层和光传输段层的维护和管理信息, 提供公务联络及使用者通路, 同时它还可以提供其它附加功能。对于信号在大型DWDM网络传输中的性能和告警等监测功能较弱。

OTN拥有规范的映射、复用, 多层次的嵌入式光电开销, 开销丰富, 可用于OAM、段监控 (SM) 、通道监控 (PM) 、多级级联监控 (TCM) 等各种监控信号以及前向纠错信号FEC, 具有丰富的维护信号。光域的开销有OTS OH、OTM OH、OCH OH, 电域的开销有OTUk OH、ODUk OH等。例如帧结构ODUK开销的第2行的第5-13列、第3行的1-9列定义了6个字段的串联连接监视开销TCM, OTN还在电层和光层定义了其它维护开销, 共同提供丰富的OAM管理功能。

7 应用场景方面

DWDM主要应用在省际干线网和省内骨干网, 采用的主要是点到点组网方式, 只能实现线路保护的方式。若采用线路的保护方式, 需要敷设更多线路, 成本高, 因此没有普遍采用。因而对业务的保护是结合SDH网络进行的。

OTN网络为大宽带颗粒业务提高了非常理想的解决方案, 在电信运营企业的省际骨干网、省内骨干网、城域核心层进行了OTN网络部署, 提供Gb/s以上业务颗粒的调度。省际骨干网承载PSTN/2G/3G/4G/internet等长途业务, 采用OTN网络可实现多种形式的保护方式, 保护能力强。省内骨干网承载着骨干路由器之间NGW/3G/4G/IPTV/大客户专线等业务, 城域核心网承载着本地网核心路由器到汇聚路由器之间的大颗粒业务, 通过建设省内骨干网OTN和城域网核心层OTN网络, 可提供GE/10GE、2.5G/10G POS业务的传送。

8 结论

本文通过对DWDM与OTN在概念、信号机构、组网结构、保护机制、承载能力、OAM能力等方面的对比, 说明了OTN网络相对于DWDM网络在技术上的进步, 因而OTN网络在电信企业得到大规模的部署。随着大数据时代的到来, 承载网的技术也在不断进步, 不断满足业务承载的需求。

参考文献

[1]张海懿.OTN技术标准进展.电信技术, 2009, 3 (5) :45-48.

OTN技术发展与应用 篇5

1 功能定位、需求分析及容量计算

1.1 功能定位

(1) 骨干层。骨干光传送网一般承载着各分中心到省中心、各分中心之间或跨分中心业务, 如图1所示。

(2) 汇聚层。汇聚层一般承载本分中心局内业务, 提供本分中心内各通信站间业务传送, 如图2所示。

(3) 接入层。一般为本分中心内各通信站业务接入点提供服务, 业务通过上层 (汇聚层) 进行汇聚。

1.2 需求分析

目前, 福建高速通信传输的业务包括语音、数据、图像等, 按照业务的可靠性、实时性、安全性、带宽等要求, 一般将收费网、综合网、视频网和互联网直接在骨干光传输网上承载;PLC数据网、软交换系统、隧道紧急电话系统等监控数据业务先在汇聚层接入至分中心综合网上, 再通过综合网在骨干光传输网上承载。

1.3 容量估算

通过网络的业务分析, 骨干光传送系统各业务通道估算见表1。根据表1容量估算, 全路骨干光传送网的容量可达若干个10Gb/s带宽, 需采用大容量、高带宽、大颗粒传送技术。

2 光传送技术比选

2.1 SDH和MSTP系统

MSTP是目前福建高速常用的光传输技术, 解决了SDH技术不适合于数据业务传送的不足。MSTP在SDH基础上进行了改进, 增加了对以太网业务、IP、ATM业务的支持, 尤其是具有内嵌式的RPR与内嵌式MPLS功能的MSTP, 解决了网络中传送话音业务与数据业务的矛盾。因此, MSTP大量应用在汇聚层及接入层。

2.2 PTN技术

分组传送网PTN技术基于分组交换的交换/转发内核, 支持多业务接入和转发能力, 满足TDM、ATM、IP业务的统一接入, 解决了传统SDH/MSTP传送网无法适应分组业务的大规模应用缺陷。目前, PTN设备成本比较高, 其内核是基于包交换的内核, 主要用于承载IP业务, 定位于城域网的汇聚及接入层。在与现网的匹配上, PTN网络需要对既有网络全部替换, 升级成本高, 风险大。

2.3 DWDM/OTN技术

DWDM技术具有超大容量、数据透明传输、网络结构简化、可靠性高、扩展灵活和经济等特点, 已广泛应用于各大运营商的骨干网络。OTN光传送网技术是在SDH和WDM技术的基础上发展起来的, 其优点如下:

(1) 业务透明传输:OTN帧结构支持多种客户信号的映射和透明传输。

(2) 大颗粒的带宽复用、交叉和配置:OTN目前定义了电层带宽颗粒GE、2.5Gb/s、10Gb/s和40Gb/s;光层的带宽颗粒为波长。

(3) 强大维护管理能力:OTN提供和SDH类似的开销管理能力, 具备完善的性能和故障监测机制, 使波分系统具备类似SDH性能和故障监测能力, 升级成本低, 风险也低。

(4) 丰富的组网和保护能力:OTN提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能, 可根据业务需求灵活选择保护机制。

(5) 由于OTN技术将SDH、WDM的优势相融合, 又可以有效的处理大颗粒IP业务的承载问题, 因而OTN技术更适合福建高速现状的发展。

3 结束语

随着通信技术的日新月异, 光传送网的新技术也在不断发展, 高速公路的各站业务保护及可靠性、带宽等也在不断变化。如何真正做到既满足高速公路需要, 又保证技术先进、成熟、可靠、适用等, 是今后工作中需反复研究的。因此, 福建省高速公路通信传输网采用OTN技术规划布局, 是正确的选择。

参考文献

[1]赵文玉.光传送网 (OTN) 技术应用分析[J].通信世界, 2008 (35) :16~17.

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

[1]王青郁.OTN技术在城域传送网的应用分析[J].移动通信, 2012 (16) :47-51.

[2]魏涛, 张宾.OTN+PTN联合组网模式分析[J].通讯世界, 2010 (8) :56-58.

[3]卜爱琴.新一代光传送网OTN技术及应用[J].天津职业院校联合学报, 2014 (2) :80-83.

[4]李轶鹏, 万征, 杨浩.电力通信网OTN+PTN组网的若干关键技术研究[J].华东电力, 2014 (2) :298-302.

OTN技术特点及应用前景 篇7

1 OTN技术特点

OTN是继PDH、SDH之后的新一代数字光传送技术体制, 它基于ITU-T制定的G.709、G.798、G.872、G.873.1、G.959.1等建议, 可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度, 能解决传统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。该技术包括光层和电层的完整体系结构, 集传送和交换能力于一体, 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。OTN是承载宽带IP业务的理想平台, 代表了下一代传送网的发展方向。

OTN允许在波长层面管理网络并支持光层提供的运行、管理、维护功能。为了管理跨多层的光网络, OTN提供了带内和带外两层控制管理开销。OTN的各层网络都有相应的管理、监视和控制机制, 光层和电层都具有较高的网络生存性, 弥补了SDH和WDM存在的不足。

OTN在电域方面不仅吸收了SDH的技术优势, 还扩展了新的功能。基于ODUk的交叉功能使得电路交换粒度由SDH的155M提高到2.5G、10G、40G, 从而实现大颗粒业务的灵活调度和保护, 还支持带外FEC, 支持对多层、多域网络进行级联监视等, 采用异步方式的映射和复用, 不需要网络同步, 关键的交叉能采用最经济的空分技术。OTN兼容SDH、ATM业务, 能承载IP/MPLS、SAN、Video等大颗粒业务。

OTN在光域方面保留了WDM光路灵活调度的优势, 并进一步对WDM进行了优化, 提供任意波长和子波长业务的交叉连接、业务疏导、管理监视和保护倒换, 使网络具有业务疏导和端到端的业务提供能力, OTN提供了标准的OTN接口, 支持40Gbit/s和未来的100Gbit/s线路传送能力;OTN可以引入智能控制, 将ASON扩展到波长领域, 提高网络配置的灵活性和生存性;OTN技术可以提供强大的OAM功能, 并可实现多达6级的串联连接监测 (TCM) 功能, 提供完善的性能和故障监测功能。

2 OTN技术的优势

2.1 强大的交换和传送能力

OTN通过采用ODU帧结构、ODUk交叉和ROADM技术, 增强光传送网的组网能力, 改变目前SDH基于VC-12/VC-4调度和WDM点到点传送的局限;采用前向纠错 (FEC) 技术, 增加光层传输距离;未来ASON控制技术的融入, 更能提高网络调度的灵活和安全性。

OTN通过ROADM可以方便地实现OTN节点中任意波长的上下和直通配置。通过ROADM可以组成大规模的OXC设备, 能够完成OTN中的光层波长交叉功能, 交叉能力大, 而且交叉过程全部在光层上进行, 没有光电转换, 提高传输质量, 降低设备成本。

与SDH相比, ODU的帧结构要更为简单, 而且开销更少, 可以较容易实现基于ODUk的交叉, 即ODU1 (2.5Gbit/s) 、ODU2 (10Gbit/s) 和ODU3 (40Gbit/s) 等, 在电层上完成子波长业务调度, 提供对高带宽数据业务的强大的疏导调度能力。通过在OTUk的开销中引入FEC, OTN系统可以支持更长的距离和更低的OSNR应用, 从而进一步提升网络生存能力和数据业务的Qo S。

随着ASON智能控制技术的完善和与OTN技术的结合, 最终将实现基于OTN传输平台的真正意义上的ASON网络, 增强网络调度的灵活性和安全性。

2.2 更可靠的业务保护能力

OTN提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能, 包括基于ODUk层的OSNCP和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等。基于OTN交换的WDM设备可以实现波长或子波长的快速保护, 如1+1、1:1、1:N、Mesh保护, 满足50ms的保护倒换时间。

2.3 多业务信号封装和透明传送

OTN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, 提供任意业务的疏导功能, 使IP网络配置更灵活, 业务传送更可靠。OTN通过提供G.709接口, 代替了IP路由器POS端口的开销字节功能, 能够大大降低网络建设成本。

2.4 良好的运维管理能力

OTN提供了与SDH类似的开销管理能力, OCh层的帧结构大大增强了数字监视能力, 使WDM具备同SDH一样的运维管理能力。OTN的多层嵌套的TCM功能, 能实现嵌套、级联等复杂网络的监控。

2.5 支持控制平面的加载

控制平面的加载是实现光传送技术向智能化发展的最佳方案。OTN支持GMPLS控制平面的加载, 从而构成基于OTN的ASON网络。基于SDH的ASON网络与基于OTN的ASON网络采用同一控制平面, 可实现端到端、多层次的智能光网络。

3 OTN技术的网络试验与商用情况

OTN虽然从应用角度看仍然是新技术, 但其技术发展已有多年的历史, 目前已趋于成熟。

国际OTN的技术标准从1998年就开始制订, 到2003年主要标准已基本完善, 我国也完成了几个标准的编制。

设备研发和商用方面, 经过多年的研发和技术积累, 已经有多家国内通信设备厂商推出了成型的OTN设备并得到局部商用。2007年国内几大运营商开展了OTN研究与测试, 年末华为OTN设备成功通过电信研究院测试, 实现了与其他厂商WDM设备G.709接口的互通。

在美国和欧洲, 比较大的网络运营商已经建立了OTN网络平台。国内部分设备制造商实现了海内外主流运营商的规模部署, 验证了产品的稳定性和可靠性。我国的电信、网通等运营商在部分省市采用了OTN宽带传送网络。

根据有关部门统计, 在光网络设备市场中, OTN产品占了其中不少于30%的市场份额, 预计在未来几年, OTN将面临更大的增长机遇。虽然OTN技术已经比较成熟, 应用已经取得了一定进展, 但距离完善和大规模商用还有一段漫长的路要走。

4 结束语

OTN技术发展与应用 篇8

广电网络业务需在全业务承载对接口、容量、网络架构、技术选择方面均提出要求。

(1) 高清视频

占用带宽:10M~20M。

业务特点:黄金时段业务并发率很高, 要求整网具有高Qo S保证、高带宽。

(2) 宽带上网

占用带宽:500k~2M。

业务特点:家庭网络互联网业务, 具备一定突发性, 对网络时延和QoS不敏感。

(3) 专线业务

占用带宽:100k~1M。

业务特点:包含视频、语音、数据等多种内容, 利润空间大, 对网络带宽和安全性要求很高。

各种业务应用的需求简单分类如图1所示。

在这个大的背景下, 所有现有传输技术均向着适应网络分组化和IP化的方向发展。

当前, 广电网络面临转型, 其转型的需求体现在以下四个方面:

(1) 业务转型, VoIP、IPTV、无线接口IP化, 适应业务的动态性, 快速部署大量新业务的需要。

(2) 网络转型需要构造基于IP的扁平化网络结构, 多种标准、多种技术融合的设备和网络。

(3) 降低Capex和OPEX, 提高传输资源利用率, 降低传输成本, 扁平化的网络易于维护管理、降低运维成本。

(4) 需具备电信级的可管理性、高可靠性、安全性。

2 OTN技术概述

传送网使用的SDH和WDM技术, 都存在着一定的局限性。

SDH技术偏重于业务的电层处理, 具有灵活的调度、管理和保护能力, OAM功能完善。但是, 它以VC4为基本交叉调度颗粒, 采用单通道线路, 容量增长和调度颗粒大小受到限制, 无法满足业务的快速增长。WDM技术以业务的光层处理为主, 多波长通道的传输特性决定了它具有提供大容量传输的天然优势。但是, 目前的WDM网络主要采用点对点的应用方式, 缺乏有效的网络维护管理手段。纯光调度系统 (如ROADM) 虽然可实现类似于SDH的调度和保护功能, 但由于物理受限和波长受限问题, 很难在大范围网络中应用。而且颗粒度单一, 灵活性差, 不能实现不同厂家设备的互通。

而OTN技术包括了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, 光层和电层都具有网络生存性机制, 从而可以解决上述存在的问题。OTN技术可以提供强大的OAM功能, 并可实现多达6级的串联连接监测 (TCM) 功能, 提供完善的性能和故障监测功能。OTN设备基于ODUk的交叉功能使得电路交换粒度由SDH的155M提高到2.5G/10G/40G, 从而实现大颗粒业务的灵活调度和保护。OTN设备还可以引入基于ASON的智能控制平面, 提高网络配置的灵活性和生存性。

ITU-T在2000年前后已经制定了多个OTN技术相关的标准, 建立了比较完善的OTN标准体系。但由于传输的业务已经从最初的SDH信号为主发展到IP/Ethernet业务为主, 相关OTN标准也在修订当中。近几年, OTN的标准化工作主要集中在以下几个方面:

(1) 适应FC/GE等低速信号传送的帧结构, 如最近提出的ODU0。

(2) 透明的10GE-LAN的传送, 如OTU2e超频方式等。

(3) 更高速的40GE/100GE信号的传送, 如正在定义的ODU4。

(4) ODUk共享保护环。

(5) 多种FEC的应用导致的互联互通问题。

3 OTN技术的优势

3.1 多种客户信号封装和透明传输

OTN可以支持多种客户信号的透明传送, 如SDH、GE和10GE等。OTN定义的OPUk容器传送客户信号时不更改其净荷和开销信息, 而其采用的异步映射模式保证了客户信号定时信息的透明。

10GE接口相对于10GPOS接口具有很大的成本优势, 路由器采用10GE接口可以大大降低网络建设成本。而目前基于SDH的WDM系统主要是针对SDH信号的传送, 无法实现对10GELAN信号的透明传送。因此, WDM系统引入OTN接口是路由器采用10GE接口的前提条件。

3.2 大颗粒调度和保护恢复

OTN技术提供3种交叉颗粒, 即ODU1 (2.5Gbit/s) 、ODU2 (10Gbit/s) 和ODU3 (40Gbit/s) 。高速率的交叉颗粒具有更高的交叉效率, 使得设备更容易实现大的交叉连接能力, 降低设备成本。经过测算, 基于OTN交叉设备的网络投资将低于基于SDH交叉设备的网络投资。在OTN大容量交叉的基础上, 通过引入ASON智能控制平面, 可以提高光传送网的保护恢复能力, 改善网络调度能力。

3.3 完善的性能和故障监测能力

目前基于SDH的WDM系统只能依赖SDH的B1和J0进行分段的性能和故障监测。当一条业务通道跨越多个WDM系统时, 无法实现端到端的性能和故障监测, 以及快速的故障定位。而OTN引入了丰富的开销, 具备完善的性能和故障监测机制。OTUk层的段监测字节 (SM) 可以对电再生段进行性能和故障监测;ODUk层的通道监测字节 (PM) 可以对端到端的波长通道进行性能和故障监测, 从而使WDM系统具备类似SDH的性能和故障监测能力。

OTN还可以提供6级连接监视功能 (TCM) , 对于多运营商/多设备商/多子网环境, 可以实现分级和分段管理。适当配置各级TCM, 可以为端到端通道的性能和故障监测提供有效的监视手段, 实现故障的快速定位。

因此在WDM系统中引入OTN接口, 可以实现对波长通道端到端的性能和故障监测, 而不需要依赖于所承载的业务信号 (SDH/10GE等) 的OAM机制。从而使基于OTN的WDM网络成为一个具备OAM功能的独立传送网。

3.4 FEC能力

G.709为OTN帧结构定义了标准的带外FEC纠错算法, FEC校验字节长达4×256字节, 使用RS (255, 239) 算法, 可以带来最大6.2dB (BER=10-15) 编码增益, 降低OSNR容限, 延长电中继距离, 减少系统站点个数, 降低建网成本。G.975.1定义了非标准FEC, 进一步提高了编码增益, 实现更长距离的传送, 但是因为多种编码方式不能兼容, 不利于不同厂家设备的对接, 通常只能应用于IaDI接口互联。

4 厦门广电OTN的技术背景与意义

4.1 波分系统的全OTN化

根据对国内外厂家设备的调研, 目前主流厂家的波分系统在线路侧已基本上采用了OTN结构, 并均已支持符合G.709标准的OTN接口, 可以实现不同系统的互通。多数厂家支持STM-64/OTU2信号的网管指配选择, 便于实现OUT应用方式的选择 (上下业务或中继) 。

在WDM系统中引入OTN接口, 可以实现对波长通道端到端的性能和故障监测。OTN可以实现对多种客户信号的透明传送, 是路由器采用10GE接口的前提条件。逐步在WDM系统中引入OTN接口, 可以为未来引入大容量的OTN交叉设备做准备。

因此, 标准OTN域间互通接口将是未来波分系统进行互通的主要接口形式。建议在今后的长途WDM系统建设中提出对符合G.709标准OTN接口支持的要求, 要求提供标准域间互通接口OTU2 (10Gbit/s) 。

4.2 OTN交叉设备在城域网的大规模应用

随着IP网的发展, IP业务量的激增, 城域网的核心节点面临着越来越大的业务量。而且为了更有效地使用IP网络资源, 提高中继电路的利用率或提高网络运行质量, 在城域网干线中应用大容量的OTN交叉设备是必要的。利用大容量OTN交叉设备, 可以实现大颗粒波长通道业务的快速开通, 提高业务响应速度。加载了ASON智能控制平面后, 还可以提供基于ASON的多种保护恢复方式, 提高城域网干线传送网的可靠性。

同时, 引入OTN交叉设备可以优化现有IP网络的组网结构, 大幅度节省路由器组建IP承载网络的成本。

其应用方式为:IP网络的转接业务不再进入路由器实现中转, 而是通过OTN设备在传输层直接完成转接, 从而节约路由器的接口数量并降低对路由器容量的要求。OTN设备提供的灵活保护恢复机制可以有效解决IP网络中继电路故障问题, 提高网络生存性, 可以减少全部依赖路由器保护场景下的链路冗余要求, 提高链路利用率, 降低IP网络的建设成本。

5 厦门广电OTN项目的实施情况

厦门广电城域网干线网络建设项目工程将采用OTN (烽火通信FONST4000) 光传送网技术组建区主干波分网络整体框架。建设成传输能力为40×10G, 共19个OTM站点, 覆盖厦门所有地区。见图2。

网络建设均采用支线路分离方式, 并使用了高集成度的单盘。

网络建设, 使用Och1+1/ODUk 1+1电层保护, 提高网络的安全性。

网络建成后, 承载高清视频业务、上网业务、大客户专业业务, 包括IPQAM、OLT、交换机、路由器、ATM、MSTP等设备, 均通过此网络进行传送。

6 小结

OTN结合了传统SDH/SONET和WDM的优势, 对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。在光域, OTN可以实现大颗粒的处理, 提供对更大颗粒的2.5G、10G、40G业务的透明传送能力, 具有WDM系统高速大容量传输的优势;在电层, OTN使用异步的映射和复用, 把SDH/SONET的可运营可管理能力应用到WDM系统中, 形成了一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量调度的网络。