試論OTN的保護方式及應用研究

摘要：與傳統網絡信息傳遞方式相比，借助OTN技術進行傳送網的構建工作，可實現多種信號轉換及傳遞，傳輸效率較高。傳輸過程穩定性強、安全性有保障，是未來城市網絡發展重要載體。但由于該技術屬于新興技術領域，工作中需要使用科技信息技術種類及配套設備比較多，工作難度較大。為了發揮OTN技術使用價值，本文重點闡述了該技術的基本工作原理，并從網絡保護角度結合技術應用流程對光層保護、電層保護的常見方法及注意事項進行簡要分析與研。此外重點針對目前OTN的實際應用情況展開探討，為OTN技術的應用提供有益參考。

關鍵詞：OTN技術;網絡保護;光層保護;電層保護

在信息技術水平不斷提升的當下，OTN技術已經廣泛應用于各種通訊應用場合。經濟水平不斷提升，人們對網絡傳輸速度、傳輸質量及網絡安全性提出了更高要求。做好傳送網的構建工作是發揮信息技術的基礎所在，也是相關技術人員須重點關注問題之一。OTN技術推廣及應用，首先要求技術人員能夠掌握該技術與以往傳送網連接技術種類之間差異、技術操作要點。并在此基礎上，結合通信技術的創新發展情況，做好網絡完全與數據傳輸保障工作，為網絡傳輸工作穩步開展提供技術支持。

一、OTN技術的基礎原理及應用優勢

（一）基本原理

OTN是一種新型網絡傳輸架構形。OTN是以波分復用技術為基礎、在光層組織網絡的傳送網，是下一代的骨干傳送網。OTN是通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規范的新一代“數字傳送體系”和“光傳送體系”，將解決傳統WDM網絡無波長/子波長業務調度能力差、組網能力弱、保護能力弱等問題。OTN跨越了傳統的電域（數字傳送）和光域（模擬傳送），是管理電域和光域的統一標準。OTN處理的基本對象是波長級業務，它將傳送網推進到真正的多波長光網絡階段。由于結合了光域和電域處理的優勢，OTN可以提供巨大的傳送容量、完全透明的端到端波長/子波長連接以及電信級的保護，是傳送寬帶大顆粒業務的最優技術。

（二）應用優勢

1.傳輸優勢

與傳統的網絡技術方法相比，使用OTN技術后，最大的優勢就是傳送網能夠兼容的信號種類增多，傳輸范圍更廣。隨著用戶多元化需求、現有通信服務運營商的業務范圍也從單一通信業務向全方位業務發展，傳統傳輸網絡顯然無法滿足新需求。而OTN技術下的復合傳輸網絡，兼顧了用戶與服務商的多種需求，在提升用戶體驗感的背景下，有效降低了網絡搭建成本。此外，以波長級業務為主的OTN網絡，其安全性較高。以局域網為例，在網絡系統的架構環節中，通常可以使用以太網技術進行虛擬介質的連接，技術的穩定性比較高。OTN技術可以應對不同運行速率下的以太網介質傳遞和連接要求，還能及時給出信息反饋，并實現信息的透明傳輸，有較高的使用價值。

2.安全管理

在大數據快速發展的今天，網絡作為數據重要傳輸介質，保障網絡正常通訊極為重要。利用OTN技術進行系統監控管理工作，可以對光層和電層實時有力監視，確保運行網絡安全。在OTN技術的不斷應用過程中，還能增設監視功能，引入人工智能等先進技術、對系統連接情況、信號傳輸情況進行數據分析并以此為依據進行故障預警，系統優化等新功能，確保傳輸網絡的安全有效。

二、OTN的光層保護措施

（一）對線路采取保護措施

針對傳送網特點進行分析，在研究如何實現網絡保護目標時，可建立一套獨立于通信系統之外的保護裝置。以光層保護工作為例，通常在進行模擬信號傳輸工作時，能通過光層波段長短不同，根據波長特點選擇配套的傳送及保護技術，實現線路保護，具體保護原理如下圖1所示。這個環節常用技術主要是OLP技術，該技術特點的核心為：可有效保證信號安全穩定傳輸到指定位置，即便在系統中出現故障問題，也可以第一時間通過監測保護系統進行故障排查、分析與處理。通過1比1選發選收保護方式，讓信號能夠通過光纖從設備發送端順利傳送到設備接收端，非工作光纖可以送次一級業務信號。基于新時期信號的有線傳輸方式以光纖為主，在保護線路時，應注意選擇合適的光纖設備，保證光纖性能達標。關鍵要做好防腐蝕、防觸電保護工作，還要關注光纖材料的特殊性質，科學找到延長光纖使用壽命的方法。此外，一般要安裝主光纖及備用光纖。從光纖的分類方面來看，要分設工作光纖及保護光纖。實際進行信號傳輸工作時，各個光纖的運行狀態可以隨時切換。

（二）對復用段采取保護措施

光層結構比較復雜，技術人員除了要進行線路連接處理工作，保障信號的穩定傳輸之外，還要關注光復用段層的運行狀態，采取有效保護措施。在這個環節中，通常要找到系統架構關鍵節點，并根據實際所選擇的線路維護方式及配套硬件設備，選擇不同保護方法。基于目前技術人員主要建設是OTN基站，可以嘗試使用OMSP實現對光路點對點保護。在互聯網時代下，當OTN網絡整體結構擴大、線路通道增多時，應用OMSP技術進行保護工作，可以在系統后臺實現對保護功能的實時共享，降低網絡保護難度，最終專項完成各個光復用段的保護動作。OMSP技術優勢是可以減少信號傳輸過程中產生損耗量，對于提升傳送網運行穩定性、工作質量有較高價值。但這種方法存在一定技術操作難度，前期網絡保護的成本也比較高，還要進一步研究如何簡化工作流程。

（三）對光通道采取保護措施

構建OTN網絡結構過程中，還要重點從光通道保護角度出發，根據通道層所通過波長特點進行安全保護，具體可以采用兩種方案。1.在常規光層保護工作模式下，從信號發送端入手，將能夠通過光層傳輸的信號篩選出來，并實時傳遞。2.通過網絡信號來連接計算機工作系統及保護系統，在接收端使用信息技術動態化的監測信號傳輸情況.在整個過程當中，計算機監控系統高效完成對波長信號的篩選。此種方法限制性因素較少，各個傳輸通道都具有相對獨立性，在傳輸過程中互不影響，某個通道故障不會對OTN網絡帶來較大影響。

三、OTN的電層保護措施

在通信技術飛速發展的今天，可用于網絡電層保護技術種類不斷增多，具體要根據保護位置差異做出合理選擇，并根據現有技術采取針對性措施，達到安全保護的目標。

（一）子網連接保護

事實上，電層保護與光層保護具有一定共性。以子網與主網的連接情況為例，要對子網連接動態化過程進行有效保護，通常要找到網絡節點中容易出現風險問題的位置，收集工作數據信息，分析引發問題原因，并以點對點形式進行網絡拓撲圖構建。再利用電層交叉進行雙發選收，就能順利完成保護任務。與傳統網絡維護工作方式相比，該方案不需要全網協議的支持就可以順利傳輸數字信號。而且，這種方法在新時期還可以用于線路板的保護工作，但也有一定的局限性。比如，不符合支路保護工作要求。需要有針對性的優化技術操作方法，找到進一步升級技術功能的方法，提高技術應用效果。

（二）信號傳輸保護

電層主要用于傳輸數字信號。與光層相比，光層當中主要處理是波長級的業務，而電層的信號劃分單位更小，對信號傳輸工作穩定性和質量要求也更高。以信號傳遞過程為例，通常應用效果較好就是OCH1+l保護技術，可以對經過電層通道中的所有信號進行統一、集中管理。基本工作原理與OCP1+1技術相似，如果要將這項技術應用于備用通道當中，會涉及單盤業務轉移處理環節，難度較高，需要引起重視。

（三）支路接口保護

針對網絡電層采取相應保護措施，要根據分設通道數量，確定支路與主通道之間有多少連接節點，對這些節點位置展開嚴格管理。避免由于接口節點位置銜接不當，導致信號無法順利傳輸，影響網絡通信技術實際應用質量，影響人們應用OTN技術時滿意度。在這個環節挑選保護技術時，可以采用環網保護方式。特點是要按照網絡準入協議的要求，規范網絡連接行為，規避系統運行風險。一般應根據系統架構和實際使用情況，區分好近端保護和遠端保護差異。另外，結合信息技術發展情況，積極展開技術創新研究工作。

（四）其他保護要點

網絡保護工作中常規工作協議以APS協議為主。網絡連接通道不是永久有效的，如果網絡受到攻擊，會出現通道失效的問題。在OTN技術完成下的傳送網架構中，網絡安全重中之重。通過安裝相應保護軟件、優化系統結構等措施，一方面避免通道遭受攻擊而失效，另一方面可實現通道快速修復以及通道有效轉換，避免傳送網信號接收和傳遞功能受到不良影響。

四、OTN保護方式具體應用要點

（一）在網絡維護工作中的應用

OTN應用領域不斷拓寬。以網絡維保工作為例：一般主要維保任務是判斷網絡運行過程是否具有安全性、穩定性，定期對網絡系統漏洞進行修復和版本更新。在傳統運行模式下，負責傳輸信號和網絡運行管理工作的工作層是WDM層。OTN技術背景下，從光層保護和電層保護兩個角度來拓寬傳送網的網絡結構，使系統能夠兼容更多的信號，在單位時間內能夠處理信息量更大。采用智能化等新技術實現網絡資源整合優化，提升信息傳遞效率。這是該技術未來發展的重要方向。

（二）在業務調度中的應用

目前，大數據技術、云存儲技術、物聯網技術逐漸普及開來，對于網絡通信連接工作創新也提供了新發展思路。結合OTN網絡的網絡節點，新技術使節點之間的信息交互能力得到有效提升，數字信號和虛擬信號交換難度有所降低，這為業務調度工作提供了極大便利。結合不同調度業務，在滿足用戶需求前提下，結合網絡特點，建立有效調度管理方法。此外，網絡通信帶寬管理也極為重要。例如，2M/10M/100M到GE/2.5G/10G/100G顆粒的開發，是通信網絡邁向高速化發展重要標志。在金融、政府、工業等大客戶的網絡構建中，G級以上顆粒應用場景大幅提升，為相關領域工作開展提供極大便利。在具體操作時，還應關注國家相關法律管理條例的更新情況，保證技術操作行為具有合理合法的特點。

（三）專有網絡建設工作

計算機技術已經廣泛應用于各個行業。考慮到數據業務安全性、敏感性，很多企業依據自身特點專有化的實現網絡建設，保證信息私密性、安全性。在企業內部進行信息實時傳遞，以便于提高工作效率，降低工作成本。針對上訴需求，通過光傳送網的優化來實現專有網絡的建設目標，滿足企業用戶特定需求。信號接入方式、發送設備的性能參數、網絡搭建、數據存儲等關鍵環節確立，專用網絡搭建工作基本確立。OTN技術的應用不僅增大了通道轉換工作的靈活性，對于后期網絡運維十分重要，確保通信網絡穩定性。對于建造人員而言，光纖資源的使用量減少，大幅節省了光傳輸線路的搭建成本，而網絡的帶寬得到了拓展，進而提升了OTN技術網絡的應用優勢。

（四）區域干線光傳送工作

在具體應用OTN技術的過程中，對網絡進行區域劃分，從國家干線、省干線、城區干線三個角度來分析問題，找到工作重心。

1.國家干線

國家干線建設工作對網絡系統安防等級、網絡通信平臺信號吞吐量要求較高。從整個國家的網絡技術發展角度來看，在同一個網絡系統下的用戶群體比較多，網絡結構復雜。在進行業務交流時，信號傳輸地域跨度比較大。如何借助信息技術解決時間和空間的局限性，完成基礎干線建設及網絡保護工作，就是目前工作中的一項重點及難點問題。在使用OTN后，可以綜合SDH的環網保護、MESH網保護等多種方式，合理優化網絡保護方案，助力信息技術水平穩步提升。

2.省級干線

省級網絡干線是國家干線的分支系統，由于我國省份眾多，要求各個分支系統之間既相互獨立，又相互關聯。在互不影響情況下，還能夠實現信息有效共享。基于干線的信號傳輸工作大多以波長傳輸為主，需要使用光層保護技術，并建設光傳送網。核心是進行環網架構工作，要根據實際對網絡系統的使用需求判斷是否需要拓展傳送網的業務。新時期，借助OTN技術主要可以實現對STM-1/4/16/64SDH、ATM、FE、DVB、HDTV、ANY等的傳送。

3.城區干線

省級干線還可以細化分成若干個城區干線，同一個城市通常可以按照地理位置劃分多個城區，從網絡系統結構層構建角度出發，為城區網絡干線建立有效聯系，加裝兼容性符合要求的路由器，掌握網絡準入情況，梳理復雜網絡結構體系。以以太網連接任務為例，在使用專用傳送網后，相應通道的利用率得到了顯著提升，應用難度也大大降低。這些都證實了OTN技術在新時期的應用優勢，需要技術人員引起重視，積極嘗試在工作中推廣使用該技術。各地區人才之間可以借助傳送網相互討論工作問題，共同找到提升我國信息技術質量與水平的方法。

五、結束語

針對網絡保護工作不同要求，采用對比分析方式，找出各種常用管理技術的應用優勢及不足，分析其應用價值及應用范圍。比如，在OTN傳送網網絡結構層架構工作中，應對光層保護問題時，要分模塊完成管理任務。包括線路保護、復用段保護、光通道保護。而針對電層保護工作通常要從子網連接、信號傳輸連接、支路結構保護工作入手，找出光層和電層能通過的信號類型之間差異，有針對性落實網絡保護任務。新時期，可嘗試創新技術操作方法，展開網絡維護、業務調度、專有網建設及區域干線光傳送工作，為網絡通信連接過程的安全性提供基礎支持和必要保障。

參? 考? 文? 獻

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作者單位：呂永強? ? 山西信息規劃設計院有限公司