移动网络中的OTN 传输技术研究

2020-01-08陈峰

科学技术创新 2020年4期

陈峰

（新疆生产建设兵团广播电视台，新疆乌鲁木齐830000）

1 OTN 传输技术简介

1.1 OTN 传输技术的特点

OTN 传输技术是在光域内实现业务信号传递、复用、路由选择等功能的一项技术。该技术满足了ITU-T6.805 中规定的传送网通用模型，从OTN 网络构成层次上来看，可分为电路层、光通道层、光复用段层和光传输段层。在OTN 网络中，主要包括光缓存技术、波长变换技术、光定时再生技术等关键技术，可将OTN网络视为全光网络的过渡网络，大幅度提升了现有网络的数据传输能力。ONT 传输技术具备以下特点：①体系结构完整。OTN传输技术的光层和电层的网络生存机制相对完整，能够保证信号的可靠传送，并具备纠错能力和分级管理能力。各层网络的管理监控机制较为完善，可在WDM系统中实现调度、保护和监管功能；②调度灵活。OTN 网络中的光层可灵活调度承载业务中的光信号，并针对光层和电层上的业务需求提供多种保护方式，为重要业务提供多重保护，满足网络稳定运行要求；③应用范围广。ONT 技术被广泛应用于骨干传送网和城域传送网中，可提高网络传送容量，降低对网络建设资源的消耗，满足移动网络业务快速发展的需求。

1.2 OTN 传输技术的优势

OTN 传输技术作为电网络与全光网融合下的产物，其具有非常明显的应用优势，具体体现在如下几个方面：OTN 技术能够支持多客户信号的映射，如SDH（同步数字信号传输）、ATM（异步传输）和以太网等等；OTN 技术中的电层带宽颗粒为光通路数据单元，以波长作为光层的带宽颗粒，由此使得复用与交叉的颗粒都比较大，能够进一步提升传输效率；OTN 具备强大的维护管理能力，除了能够提供与SDH 类似的开销管理功能之外，还可以提供TCM（串联监视）等功能，从而使OTN 在组网时，能够以端到端与多个分段联合的方式对网络性能进行监视；OTN 技术引入具有可重构功能的光分插复用器，由此使其组网能力获得大幅度提升；OTN 采用的是光层与光链路保护相结合的方式，使网络得到有效保护，自愈环网技术的加入，使OTN 能够在失效故障中完成自动恢复。

2 OTN 传输技术与移动网络的整合

2.1 OTN 传输技术在移动网络中的应用

2.1.1 OTN 传输技术在省内干线组网中的应用

OTN 传输技术具有高速率的特点，能够满足大容量网络的带宽要求，可为宽带接入网光纤网络改造提供强有力的支撑。从当前的总体情况上看，OTN 传输技术已经较为成熟，并被广泛应用于各大运营商的干线传送网建设当中，促进了相关业务的发展。下面对OTN 传输技术在省内干线组网中的应用进行分析：a 调制方式。在省内干线组网中，可对400G-OTN 传输技术进行应用，由于400G-OTN 中引入高阶的调制技术，从而可以使调制方式变得更加多样化，由此能够满足不同的应用场景需要。如，在城域承载的应用场景中，可采用单载波16QAM进行调制；骨干承载的应用场景中，可采用双载波16QAM的方式进行调制，也可通过双载波QPSK 的方式进行调制。其中双载波16QAM的频谱效率可以达到5.33bit/s/Hz，且技术的实现难度相对较低，因此，推荐采用这种调制方式。b 组网模型。在省内干线组网中对400G-OTN 传输技术进行应用时，可以按照不同的应用场景构建相应的组网模型。例如，在业务量较小的场景中，可按照透传与转接的信令所指的方向要求，部署400G 光电层设备，并对支路侧端口进行合理配置，以此来满足业务调度的需要；又如，在业务量中等的场景中，可结合传输距离，在业务量较为集中的骨干节点位置处部署400G 波道，并根据透传与转接需要，对电层集群交叉功能进行配置，这样能够有效解决局部业务量突增造成的网络资源浪费问题；再如，对于业务量较大且颗粒度复杂的应用场景，可根据电路的传输距离，对网络架构进行划分，具体可划分为以下两个部分：一部分是骨干层，另一部分是长途传输层。随后按照透传与转接需要，在骨干层中部署400G 波道，并在各个关键节点处，对电层集群交叉功能进行配置，从而确保长途传输层上行的业务能够有效转接。

2.1.2 OTN 传输技术在移动城域组网中的应用

OTN 传输技术在移动网络建设前期主要应用于骨干传送网建设，但是随着移动网络技术的发展，越来越多的用户在4G、5G、家庭宽带、互联网电视等业务方面表现出强烈的需求，所以从当前情况来看，OTN 传输网络正逐步下沉到移动城域传送网建设中，用以满足传送网大宽带、大容量的业务需求，不断提高光缆纤芯的利用率。下面对OTN 传输技技术在移动城域组网中的具体应用进行分析：a.网络容量。根据移动网络业务的需求确定移动网络容量大小，城域网OTN 网络单波速率可以为10G、40G 或100G。当现有城域网络中的专线业务增多时，可将单波40G 或100G 的OTN 系统建设到核心汇聚层，与此相对应的波道数量为40 波或80 波。b.站点类型。OTN 网络站点可采用以下类型：一是光复用终端站（OTM站），用于建设光电混合的子架，可承载多速率业务，具备波分侧光接口调度功能，用于上传或落地所承载的业务；二是光分插复用站（OADM站），用于实现不同信号之间的交叉传送，将其设置在业务需求量较大的站点；三是光中继站（OLA 站），主要发挥光层对光信号的放大功能，提高信号在光复用段传输的可靠性。c.网络拓扑。在OTN 传输技术应用中，可根据城域网业务量需求情况，建成核心层、汇聚层和接入层三层网络架构，组合采用以下网络拓扑结构：采用点对点组网形式，用于传送端到端的业务；采用链形组网形（转下页）式，串联网络中的各个节点，支持线性保护，主要应用到光传送网的接入层；采用环网组网形式，设置双向自愈环结构，将其应用到光传送网的汇聚层；采用网状组网形式，使节点设备支持4个及其以上的光方向，主要将其应用于光传送网的核心层，以降低光缆光纤需用量，提高线路利用率。d.网络波道。根据网络业务量规划设计网络波道，如在80 波系列中，可将第1 波至第80 波设置在是192.0THz-196.05THz 之间，确保业务流量流向与波道相对应，提高波道资源利用率，减少通过外部跳纤连通波道的情况。

2.2 OTN 传输技术在移动网络中的发展前景

在移动网络覆盖面不断扩大的形势下，对传输的宽带流量提出了越来越高的要求。光传送网作为基础的承载网络，要满足IP 业务向业务网推进转换的需求，以适应移动网络发展。移动运营商在移动网络中承载了更多IP 业务，增大了网络建设与维护成本支出，加重了移动运营商的经济负担。而OTN 传输技术在移动网络中的应用能够解决上述问题，OTN 传输技术具有完善的技术规范和标准的协议框架，对传送大颗粒业务和交叉传输小颗粒业务进行了规范，可满足OTN 网络中不同业务类型混合传送的需求，降低移动网络建设成本，在移动网络中具有良好的发展与应用前景。