OTN技术的研究和应用分析

沈文静

大庆油田通信公司规划设计所，黑龙江 大庆 163453

0 引言

在大庆油田通信城域网范围内，IP网络设备多采用光纤直连方式互连，随着IP网带宽不断增长，骨干设备端口已达到10Gbit/s速率，采用裸纤直连承载大颗粒业务模式的缺点逐步显露出来，可管理性和安全性比较弱，光路故障的处理耗时、耗力。传统波分设备虽然可以局部替代裸光纤、解决光缆紧张问题，但是受波分技术限制，波长以点对点形式进行配置，无法进行动态调整，资源利用率不高，业务调整灵活性不够。在此背景下，OTN技术孕育而生。

1 OTN技术简介

光传送网OTN是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网。OTN很好的结合了传统SDH/SONET和WDM的优势，结合了光域和电域处理的优势，提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接及电信级的保护，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。

2 OTN技术的先进性

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：

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，而采用的异步映射模式保证了客户信号定时信息的透明。

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，即ODU0、ODU1、ODU2和ODU3，光层的带宽颗粒为波长，相对于SDH的VC-12/VC-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。

3）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， OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能。

3 OTN技术在大庆油田通信的应用分析

针对OTN技术本身的特点，OTN设备主要用在长途骨干网和城域核心网，鉴于油田通信网属于区域专网，不存在长途骨干网，所以仅讨论OTN技术在油田通信城域核心网的应用。目前，油田通信传输网建有华为10G、中兴2.5G、诺基亚2.5G 3套SDH传送网，3套SDH传输设备在光缆线路上仅占6芯光缆，且SDH传输网有安全的保护机制，所以不由OTN设备进行承载，但基于波分复用技术的OTN设备应用于业务量较大且无有效保护机制的油田通信城域数据网中不失为一个好的选择。

3.1 油田通信城域数据网存在的问题

大庆油田城域网骨干层业务逐年增加，业务量大，目前存在骨干光缆紧张的问题，同时传输链路多也为施工及维护带来困难，骨干层设备多数没采用双路由保护机制，系统的稳定性面临着挑战，为了更有效地使用IP网络资源，提高网络运行质量，在城域网中应用OTN设备是必要的。OTN设备提供的各种功能可以有效解决IP网络中继电路故障问题，提高网络生存性；可以解决骨干光缆传输容量不足问题，提高核心网传输容量；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。

3.2 OTN设备选型

根据OTN设备的接口适配、线路接口以及光/电交叉等功能的不同，可以分为OTN终端复用设备、OTN电交叉设备和OTN光交叉设备。

随着城域网中各种颗粒业务交叉调度需求的出现，将OTN电交叉设备与光交叉OADM/ROADM配合使用，由OADM/ROADM实现波长级的调度和保护，由OTN交叉设备完成子波长级（GE、2.5G）的调度，实现更灵活的调度和保护恢复功能，是一种可选的设备组建模式；另外根据油田通信IP数据网的发展规划，核心层的业务数量将达到20个万兆和50余个千兆，所以，OTN设备容量宜建设为40波×10G，且具备升级到80波×40G的能力。

3.3 OTN在油田通信的应用分析

油田通信宽带数据网络采用核心层、汇聚层、接入层组成，核心层设备分别安装在龙南、乘风庄、红区、东风4个核心节点，它们之间采用万兆接口光纤直连的方式，形成环状网络结构。根据油田通信城域网的网络现状，在选用OTN设备组网时，也组建一个龙南—东风—红区—乘风庄的双纤波分环网，将各个节点的城域网核心交换机分别连至OTN设备上。计划承载的业务主要为油田通信宽带城域网和NGN语音承载网上的10Gbit/s POS、GE和任意速率三种类型。

油田通信OTN光传送网的建设，可以实现以下功能：

1）可以节约大量光纤资源，解决网上光缆紧张的问题，一对光纤可以提供相当于原来几十倍甚至上百倍的带宽；

2）油田通信的宽带城域网、NGN承载网大多数直接承载在物理光纤，存在很大的安全隐患，OTN技术可以提供多种保护方式；

3）采用OTN光/电交叉设备其光交叉ROADM能够实现对波长的灵活交叉连接，可以满足任意组网模式，一个节点可以对应多个节点；电交叉在电层实现对子波长的交叉连接，从而业务可以在任意节点上下；

4）OTN设备的应用，可以将IP业务通过OTN设备在传输层直接完成转接，从而节约路由器的接口资源并降低对路由器容量的要求；

5）OTN除了支持IP城域网外，因其支持业务种类较多，所以可以作为大颗粒带宽出租业务的传送平台，满足大颗粒带宽出租业务，延长光纤传输距离。

4 结论

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，通过引入OTN，可以提升传输网络对高带宽IP业务的承载、调度和管理能力，解决光纤资源紧张问题，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。

[1]刘刚，杨鹏，徐洪亮.OTN技术组网及应用研究[J].邮电设计技术，2010(9).