光纖傳輸接入網絡中OTN技術的應用性分析

張 瓊

（蘭州倚能電力設計咨詢有限公司 甘肅 蘭州 730050）

0 引言

在準同步數字系列（plesiochronous digital hierarchy，PDH）、同步數字體系（synchronous digital hierarchy，SDH）、波分復用 (wavelength-division multiplexing，WDM)等系統之后，光纖網絡管理能力和網絡維護能力都有了大幅度提高，在很大程度上解決了寬帶網絡不足的現實問題。當前我國互聯網絡科技飛速發展，互聯網用戶以及互聯網業務在持續增加。人們的生活、工作、學習、消費方式都被互聯網所改變，面對當前互聯網所產生的巨大數據流量，寬帶傳輸所存在的弊端以及潛在問題都隨著互聯網絡的發展暴露出來。為了能夠更好地解決寬帶傳輸的問題和弊端，光纖網絡傳輸技術應運而生。目前，光纖網絡傳輸技術已經被廣泛地應用于多個領域，并發揮出其巨大的作用和價值。國內外很多企業以及相關領域的研究學者都對這一技術進行了深入研究，取得了一定成果，但還未完全實現數字化大容量傳輸。為了解決大容量傳輸的問題，本文擬提出將OTN技術應用到光纖傳輸接入網站中，利用OTN技術實現數字化、大容量傳輸。

1 OTN技術概述

1999年初，Lucent（即“朗訊中國”）提出wave Wrapper的概念，其在北京、上海等地設立了8家地區辦事處、2個貝爾實驗室分部、4個研發中心、多家合資企業和獨資企業，生產幾乎所有它在中國銷售的電信網絡設備。ITU-T在2002年發布G.709 Interfaces for the optical transport network，并徹底實現標準化。其主要是指光傳送網絡技術利用電復用技術起到共同傳輸的作用，進而實現在光域內信息的傳輸和復合目的[1]。這項技術整體可以被分為光層、墊層兩個層次，且都擁有網絡生存屬性。在OAM技術的加持下，OTN技術能夠實現精確的網絡檢測功能。另外，OTN技術能夠實現多個IP之間的交叉連接和信息傳遞，其與SDH、ATM和以太可以相互兼容，能夠容納龐大的數據流進行網絡傳輸，大幅度提高了傳輸網絡的運營能力和網絡維護保障能力。

1.1 OTN技術特點

OTN技術在數據傳輸過程中可以交叉相連。同時，OTN技術的分層技術使得不同層次具備不同的作用，且能夠實現分層管理[2]。其作為一種高新網絡傳輸技術，主要具有以下幾個特性。

（1）OTN技術必須遵循一定的規則進行應用，而技術的發展和進步則必須建立在SDH技術基礎之上。

（2）OTN技術在網絡傳輸中的最大價值在于城域網傳輸，它擁有巨大的數據容量，能夠進行大容量數據流的傳播，并且始終保持高清互動，這在很大程度上提高了寬帶技術。同時，它還能實現大面積的環狀網絡覆蓋，極大地方便了城域網內部的信息傳輸。

1.2 OTN組成結構

OTN主要由光信道層、光復用層、光傳輸層3個基礎部分所構成，采用OTN分層技術，可賦予OTN的較高生存力，并在此基礎上實現光復用傳輸的功能[3]。圖1顯示了OTN的網絡分層結構。

光信道層的主旨就是面對用戶進行光纖交叉調度、光纜備份信息管理和網絡連接與監控以及恢復光層保護功能等，并能保障更多用戶同步接入。其重要功能體現在以下兩個重要方面：（1）光通道服務保障重復接入，能提升網絡系統路由運行靈活機動性；（2）根據光信道層中有待處理的信息需要，在經過數據處理后，能夠有效地提升通信管理功能。光復用層是可以全面地體現光波長復用的重要功能，達到多元化數字信息的高效傳遞，以便持續地為光通信管理服務提供所需要的波道寬度，同時也可以有效地保證光波分復用的穩定性，并進行完整的恢復服務。而根據有關光復用層，從實際研究結果數據顯示，光復用層的功能一般是由操作管理進行維持。在光傳播階段中，因為光信號可以在不同種類的介質中傳播，所以具有傳輸數據和信息等各種功能。當實際使用光傳輸層時，就可以產生完整的適配信號，并且在光放大電路和中繼器等方式的使用下，還可以逐步擴大光波，進而達到與測量、管理和控制性能相應的調整。

2 OTN傳輸技術的優勢

OTN傳輸技術是電網和全光網結合之下的新產品，它有很大的科技優勢，一般表現在多個主要方面：OTN信息技術中還能實現對多種業務信息的映射，包括SDH（同時數字信號傳送）、ATM（異步數據傳輸）和以太網之類；OTN信息技術中的電層寬帶粒子為光信通道數據信息單位，以波長看作光層的寬帶粒子，因此使得復用與交叉的粒度都相當大，有助于更進一步提高數據傳輸效果；OTN具有強勁的維護管理能力，除能實施與SDH相似的開銷管理以外，還可能實施TCM（連接監控）等功能，因而使OTN技術在聯網后，還能實施以端對端和多分段聯合的方法，對網絡特性實施監控；OTN技術中采用了具有可重構特性的光分插復用器，因而使其組網的功用得到了大幅增強；而OTN技術利用的則是光層和光鏈路之間相結合的高新技術，因而致使網絡安全受到了有力保障，而自愈環網絡科技的加入，則促使OTN技術得以在失效事件時進行自主修復。

3 OTN技術在光纖傳輸接入網絡中的應用意義

OTN技術在光纖輸入接入網絡中有很重要的意義和作用，比如可以促進網絡性能實現平滑升級、提升網絡出口寬帶的資源、提升網絡運行的性能、提升寬帶用戶的接入能力等。

3.1 促進網絡性能實現平滑升級

OTN網絡技術能夠在當代社會環境中更有力地實現運行，對城市局域網絡的改進成效發揮其巨大作用，并促進網絡性能的提高，從而實現更安全、平穩的網絡狀態。

3.2 提升網絡出口寬帶的資源

OTN網絡表現出很好的互聯網兼容性，在服務方面也很有效果，能夠為用戶提供完善的售后服務，同時面對互聯網傳播速度的瓶頸，OTN網絡也實現了對寬帶資源的有效拓展。另外，OTN網絡可以提供完善的協作功能，隨著用戶規模的變化，網絡的寬帶資源的分配也有所不同，在這種情況上做出了完善，OTN網絡能夠增加網絡出口寬帶的數量。

3.3 提升網絡運行的性能

OTN網絡的主要優勢是操作靈活性強，使用范圍廣和穩定性好，基本都能夠在現代社會中完成相應的運轉，并滿足相應的科技條件和水平要求。OTN技術具有超高的連接性和開放性，能夠在很大程度上滿足當下社會的網絡需要，同時，OTN技術能夠解決大量的失誤性問題，同時能夠對抗外部的攻擊以及系統性破壞的提問等等，有效提高網絡運行的性能，使其在面對海量的數據時依舊能夠保持高質量的運行。

3.4 提升寬帶用戶的接入能力

隨著網絡科技水平的不斷提高，許多高新技術如多媒體、遠距離的視頻交流以及線上操作等技術也進行了深入改革與創新。而傳統的很多溝通方式，包括文字、電話以及新媒體方式在信息時代中也進行了科技方面的創新，許多全新的交流方法也在逐步產生，適應了現代人的工作形式與要求。特別是隨著很多大數據運營商的出現，所得到的信息也是隨著互聯網寬帶資源的發展而變化的。OTN技術促進了中國寬帶行業的信息傳輸能力的提高，在全國最大區域內實現了寬帶服務的范圍，多點覆蓋，以適應各大企業和消費者在接入功能上的需要。

4 光纖傳輸接入網絡中OTN技術的應用

4.1 設備選擇應用

OTN設備類型一般由電交錯、光交錯ROADM/OXC傳輸方式等所構成。電交錯的OTN設備保護力量極強，并且支援各種類型的局域網業務模式和防護能力。這種裝置在調節波段和子波段強度領域方面優點突出，在大規模傳輸寬頻要求的情形中廣泛應用。光交錯ROADM/OXC裝置也支援整波段調節，有助于局域網敏捷程度的提高，并可降低企業投入光電轉換組網中的成本費用，也可以適度推廣，但限制局域網設施在復雜環境中的使用也是這種裝置的重要缺陷。而混合調度型OTN設備應用的具體情況也相對較多，因此，需要以應用的網絡層次、組網基礎成本要求和業務傳輸要求等為依據，并對網絡和數據加以合理應用。

4.2 組網規劃設計應用

完成組網策劃與設置也能夠增加骨干內部的操作彈性，該進程中由于使用OTN技術也會有相應的連接功能出現，因為相比于SDH技能來說，O-DUK的交叉粒度更大，但卻具有比WDM技術更為多變的波長交錯方式，因此OTN技術的應用可以對電力傳輸進行有效而全面的管理[4]。因此，OTN技術對于電力傳輸組網而言，具有十分重要的作用，能夠使組網的功能得到最大限度的開發和應用。OTN技術應用與組網的過程中，是以OTN技術中比較核心的功能應用為主，能夠將OTN技術用于組網調度，以此來達到負載物理線路和分組業務的功能。可直接映射到ODUK上，將ODUK作為調度節點進行各種操作。在經過了網絡梳理和優先級調整之后，利用以太網來實現匯聚層中的各項事務，并在完成之后將結果傳輸給骨干層。而骨干層主要承擔對數據進行處理封裝的任務，并將其發布到ODUK中去。在供電通信傳送工程設計中采用了OTN工藝技術以后，它們的連接層就得以全部引入了GE、2.5Gbit的服務，并得以順暢地混合傳輸服務，且帶動了波道使用率的有效提高，降低了電力企業投資能源通信傳送中的成本費用，從而推動了公司效益的提升。

4.3 網絡運行性能優化應用

OTN技術在穩定性、擴充性和開放性等方面都具有明顯的優越性，可使用戶網絡對穩定性和高速性的應用要求得以有效實現，還可擴展、提升網絡應用。立足于安全層面而言，還具有防護和部署的功效。在網絡系統中使用OTN技術時，借助其功能，可將因網絡系統不平衡或內部網絡錯誤操作，而造成的再次恢復問題有效地處理妥當，并緩解因外部環境受損而造成網絡系統再次恢復的問題，為使用者創造了多樣、充足的連接，在保證用戶網絡系統運行性能的時候，也增加了有關工作開展的有序性。

4.4 遠距離通信傳輸應用

遠距離通信傳輸IP，應用OTN的意義非常重要。例如，我國電力的長距離傳輸，將OTN技術用于其核心架構能夠使電力系統借助寬帶傳輸不同區域的信息，幫助電力系統終端連接不同的電力子系統，進而實現跨區域的電力調節。對具體的實際操作情況而言，OTN技術能夠在大量基礎業務正常運行的條件下對電力寬帶進行有效的遠程管理，使電力系統的網絡信號能夠進行遠距離的有效傳輸。同時，由于OTN本身也具有光虛擬類優點，因此，可以使得電力系統及通信網絡具有更加可信的安全和穩定性。

5 典型應用場景

5.1 電力通信網應用

電力企業的相關工作人員在進行供電信息傳輸管理時，時常需要對所有的供電信息網絡節點進行統一管理，并綜合控制和分析大量信息，而單純依靠人力通常無法完全兼顧，導致電力傳輸出現問題，因此電力通信網必須具備足夠的自我修復能力。網絡系統必須保持一定的數據活躍性，能夠及時應對各種網絡突發情況。而OTN技術能夠在很大程度上促進電力通信網的自我修復能力，建立堅固的骨干網絡并將其與各種電力設備相連，來替換原來價值更高但或許會對網絡功能造成負面影響的轉換裝置。當前，在該領域已經具備較多的業務。例如，在日常生活中的系統、以太網高速數據、視頻數據的傳送和監視建筑物等行業，利用OTN網絡技術的應用均可進行透明化的管理。以不同網絡系統所各自具有的復雜性為基礎，OTN也提供了各種拓撲架構的選擇。

5.2 寬帶用戶接入應用

信息時代發展下，隨著網絡視訊、信息技術、虛擬網絡技術等的快速發展，傳統的語音通話方法正逐步被微信等新興的社交媒體所替代，而企業在發展和實現這一個新數據業務形態，同時都離不開寬帶信息資源的支撐，這也是企業傳播與分享部分數據內容的關鍵所在。而企業利用OTN信息技術的有效運用，不但可以將公司內部和個人用戶在互聯網服務方面的需要實現，同時還可以帶動數據傳輸利用率的有效提高，從而增加數據信息運營商的經營效益。如在電信運營商或內容提供商的數據業務中，通過整合OTN技術優勢實現互聯網寬帶資源的有效拓展，可協助他們奪取市場先機。另外，OTN信息技術在經過了一系列完善發展和優化之后，數據信息服務內容容量將更加擴大，寬頻服務傳輸能力更強，可達到更廣泛的寬頻服務覆蓋范圍，提出的互聯網連接方法也更科學、更合理，可以更好地將廣大的用戶互聯網連接需要滿足。

5.3 依據實際情況，合理規劃城域組網

在開始設計城域組網時，必須認真考察很多方面。首先，必須對各個地方之間的城市設計做出比較詳細的計劃，與上兩次經過了比較，對應的方案不同，主要是設計理念側重點也不相同。城域傳送網也是按照實際環境來開展建設，而根據不同的情況所采用的建設城域傳送網絡的方法也是不同[5]。必須清楚知道移動互聯網在全國各個地方的帶寬要求以后，才能夠開始進一步的發展。如果城域網的規模非常大，那么在設計時也必須及時增加網絡節點數量，但是這會使得設計更加復雜容易出錯，任務量也會呈現出巨大的增長量，因此，在設計過程中要注意始終以關鍵節點為中心，這樣才能更好地保證設計的正確有序，避免出錯。另一方面，在城域網運行過程中，網絡業務會不斷增加，必要時需要匯聚層和核心層合作完成網絡傳輸的工作，因此，在設計時更要合理規劃，為之后的業務發展打好基礎，延長城域網的使用壽命。

6 結語

在移動網絡覆蓋范圍不斷擴大的趨勢下，對傳送的寬帶流量也提出了越來越高的需求。以光傳送網為最基本的承載網，要適應從IP服務向業務網發展轉變的需要，以滿足移動網絡發展趨勢。同時移動運營商也在移動網絡中承擔著更多IP服務，增加了互聯網建設和維護成本開支，也增加了移動運營商的經濟負擔。而OTN傳送技術在移動互聯網中的應用也可以解決這些問題，因為OTN傳送技術擁有比較完備的技術體系與標準的協議架構，對傳輸大粒度業務與交叉傳送小粒度業務都有嚴格標準限制。可以解決在OTN網絡中各種業務類型之間混合傳輸的需要，從而大大降低了移動互聯網建設成本，在移動互聯網中也有著不錯的發展和應用前景。