光纤传输接入网络中OTN技术的应用性分析

张 琼

（兰州倚能电力设计咨询有限公司 甘肃 兰州 730050）

0 引言

在准同步数字系列（plesiochronous digital hierarchy，PDH）、同步数字体系（synchronous digital hierarchy，SDH）、波分复用 (wavelength-division multiplexing，WDM)等系统之后，光纤网络管理能力和网络维护能力都有了大幅度提高，在很大程度上解决了宽带网络不足的现实问题。当前我国互联网络科技飞速发展，互联网用户以及互联网业务在持续增加。人们的生活、工作、学习、消费方式都被互联网所改变，面对当前互联网所产生的巨大数据流量，宽带传输所存在的弊端以及潜在问题都随着互联网络的发展暴露出来。为了能够更好地解决宽带传输的问题和弊端，光纤网络传输技术应运而生。目前，光纤网络传输技术已经被广泛地应用于多个领域，并发挥出其巨大的作用和价值。国内外很多企业以及相关领域的研究学者都对这一技术进行了深入研究，取得了一定成果，但还未完全实现数字化大容量传输。为了解决大容量传输的问题，本文拟提出将OTN技术应用到光纤传输接入网站中，利用OTN技术实现数字化、大容量传输。

1 OTN技术概述

1999年初，Lucent（即“朗讯中国”）提出wave Wrapper的概念，其在北京、上海等地设立了8家地区办事处、2个贝尔实验室分部、4个研发中心、多家合资企业和独资企业，生产几乎所有它在中国销售的电信网络设备。ITU-T在2002年发布G.709 Interfaces for the optical transport network，并彻底实现标准化。其主要是指光传送网络技术利用电复用技术起到共同传输的作用，进而实现在光域内信息的传输和复合目的[1]。这项技术整体可以被分为光层、垫层两个层次，且都拥有网络生存属性。在OAM技术的加持下，OTN技术能够实现精确的网络检测功能。另外，OTN技术能够实现多个IP之间的交叉连接和信息传递，其与SDH、ATM和以太可以相互兼容，能够容纳庞大的数据流进行网络传输，大幅度提高了传输网络的运营能力和网络维护保障能力。

1.1 OTN技术特点

OTN技术在数据传输过程中可以交叉相连。同时，OTN技术的分层技术使得不同层次具备不同的作用，且能够实现分层管理[2]。其作为一种高新网络传输技术，主要具有以下几个特性。

（1）OTN技术必须遵循一定的规则进行应用，而技术的发展和进步则必须建立在SDH技术基础之上。

（2）OTN技术在网络传输中的最大价值在于城域网传输，它拥有巨大的数据容量，能够进行大容量数据流的传播，并且始终保持高清互动，这在很大程度上提高了宽带技术。同时，它还能实现大面积的环状网络覆盖，极大地方便了城域网内部的信息传输。

1.2 OTN组成结构

OTN主要由光信道层、光复用层、光传输层3个基础部分所构成，采用OTN分层技术，可赋予OTN的较高生存力，并在此基础上实现光复用传输的功能[3]。图1显示了OTN的网络分层结构。

光信道层的主旨就是面对用户进行光纤交叉调度、光缆备份信息管理和网络连接与监控以及恢复光层保护功能等，并能保障更多用户同步接入。其重要功能体现在以下两个重要方面：（1）光通道服务保障重复接入，能提升网络系统路由运行灵活机动性；（2）根据光信道层中有待处理的信息需要，在经过数据处理后，能够有效地提升通信管理功能。光复用层是可以全面地体现光波长复用的重要功能，达到多元化数字信息的高效传递，以便持续地为光通信管理服务提供所需要的波道宽度，同时也可以有效地保证光波分复用的稳定性，并进行完整的恢复服务。而根据有关光复用层，从实际研究结果数据显示，光复用层的功能一般是由操作管理进行维持。在光传播阶段中，因为光信号可以在不同种类的介质中传播，所以具有传输数据和信息等各种功能。当实际使用光传输层时，就可以产生完整的适配信号，并且在光放大电路和中继器等方式的使用下，还可以逐步扩大光波，进而达到与测量、管理和控制性能相应的调整。

2 OTN传输技术的优势

OTN传输技术是电网和全光网结合之下的新产品，它有很大的科技优势，一般表现在多个主要方面：OTN信息技术中还能实现对多种业务信息的映射，包括SDH（同时数字信号传送）、ATM（异步数据传输）和以太网之类；OTN信息技术中的电层宽带粒子为光信通道数据信息单位，以波长看作光层的宽带粒子，因此使得复用与交叉的粒度都相当大，有助于更进一步提高数据传输效果；OTN具有强劲的维护管理能力，除能实施与SDH相似的开销管理以外，还可能实施TCM（连接监控）等功能，因而使OTN技术在联网后，还能实施以端对端和多分段联合的方法，对网络特性实施监控；OTN技术中采用了具有可重构特性的光分插复用器，因而使其组网的功用得到了大幅增强；而OTN技术利用的则是光层和光链路之间相结合的高新技术，因而致使网络安全受到了有力保障，而自愈环网络科技的加入，则促使OTN技术得以在失效事件时进行自主修复。

3 OTN技术在光纤传输接入网络中的应用意义

OTN技术在光纤输入接入网络中有很重要的意义和作用，比如可以促进网络性能实现平滑升级、提升网络出口宽带的资源、提升网络运行的性能、提升宽带用户的接入能力等。

3.1 促进网络性能实现平滑升级

OTN网络技术能够在当代社会环境中更有力地实现运行，对城市局域网络的改进成效发挥其巨大作用，并促进网络性能的提高，从而实现更安全、平稳的网络状态。

3.2 提升网络出口宽带的资源

OTN网络表现出很好的互联网兼容性，在服务方面也很有效果，能够为用户提供完善的售后服务，同时面对互联网传播速度的瓶颈，OTN网络也实现了对宽带资源的有效拓展。另外，OTN网络可以提供完善的协作功能，随着用户规模的变化，网络的宽带资源的分配也有所不同，在这种情况上做出了完善，OTN网络能够增加网络出口宽带的数量。

3.3 提升网络运行的性能

OTN网络的主要优势是操作灵活性强，使用范围广和稳定性好，基本都能够在现代社会中完成相应的运转，并满足相应的科技条件和水平要求。OTN技术具有超高的连接性和开放性，能够在很大程度上满足当下社会的网络需要，同时，OTN技术能够解决大量的失误性问题，同时能够对抗外部的攻击以及系统性破坏的提问等等，有效提高网络运行的性能，使其在面对海量的数据时依旧能够保持高质量的运行。

3.4 提升宽带用户的接入能力

随着网络科技水平的不断提高，许多高新技术如多媒体、远距离的视频交流以及线上操作等技术也进行了深入改革与创新。而传统的很多沟通方式，包括文字、电话以及新媒体方式在信息时代中也进行了科技方面的创新，许多全新的交流方法也在逐步产生，适应了现代人的工作形式与要求。特别是随着很多大数据运营商的出现，所得到的信息也是随着互联网宽带资源的发展而变化的。OTN技术促进了中国宽带行业的信息传输能力的提高，在全国最大区域内实现了宽带服务的范围，多点覆盖，以适应各大企业和消费者在接入功能上的需要。

4 光纤传输接入网络中OTN技术的应用

4.1 设备选择应用

OTN设备类型一般由电交错、光交错ROADM/OXC传输方式等所构成。电交错的OTN设备保护力量极强，并且支援各种类型的局域网业务模式和防护能力。这种装置在调节波段和子波段强度领域方面优点突出，在大规模传输宽频要求的情形中广泛应用。光交错ROADM/OXC装置也支援整波段调节，有助于局域网敏捷程度的提高，并可降低企业投入光电转换组网中的成本费用，也可以适度推广，但限制局域网设施在复杂环境中的使用也是这种装置的重要缺陷。而混合调度型OTN设备应用的具体情况也相对较多，因此，需要以应用的网络层次、组网基础成本要求和业务传输要求等为依据，并对网络和数据加以合理应用。

4.2 组网规划设计应用

完成组网策划与设置也能够增加骨干内部的操作弹性，该进程中由于使用OTN技术也会有相应的连接功能出现，因为相比于SDH技能来说，O-DUK的交叉粒度更大，但却具有比WDM技术更为多变的波长交错方式，因此OTN技术的应用可以对电力传输进行有效而全面的管理[4]。因此，OTN技术对于电力传输组网而言，具有十分重要的作用，能够使组网的功能得到最大限度的开发和应用。OTN技术应用与组网的过程中，是以OTN技术中比较核心的功能应用为主，能够将OTN技术用于组网调度，以此来达到负载物理线路和分组业务的功能。可直接映射到ODUK上，将ODUK作为调度节点进行各种操作。在经过了网络梳理和优先级调整之后，利用以太网来实现汇聚层中的各项事务，并在完成之后将结果传输给骨干层。而骨干层主要承担对数据进行处理封装的任务，并将其发布到ODUK中去。在供电通信传送工程设计中采用了OTN工艺技术以后，它们的连接层就得以全部引入了GE、2.5Gbit的服务，并得以顺畅地混合传输服务，且带动了波道使用率的有效提高，降低了电力企业投资能源通信传送中的成本费用，从而推动了公司效益的提升。

4.3 网络运行性能优化应用

OTN技术在稳定性、扩充性和开放性等方面都具有明显的优越性，可使用户网络对稳定性和高速性的应用要求得以有效实现，还可扩展、提升网络应用。立足于安全层面而言，还具有防护和部署的功效。在网络系统中使用OTN技术时，借助其功能，可将因网络系统不平衡或内部网络错误操作，而造成的再次恢复问题有效地处理妥当，并缓解因外部环境受损而造成网络系统再次恢复的问题，为使用者创造了多样、充足的连接，在保证用户网络系统运行性能的时候，也增加了有关工作开展的有序性。

4.4 远距离通信传输应用

远距离通信传输IP，应用OTN的意义非常重要。例如，我国电力的长距离传输，将OTN技术用于其核心架构能够使电力系统借助宽带传输不同区域的信息，帮助电力系统终端连接不同的电力子系统，进而实现跨区域的电力调节。对具体的实际操作情况而言，OTN技术能够在大量基础业务正常运行的条件下对电力宽带进行有效的远程管理，使电力系统的网络信号能够进行远距离的有效传输。同时，由于OTN本身也具有光虚拟类优点，因此，可以使得电力系统及通信网络具有更加可信的安全和稳定性。

5 典型应用场景

5.1 电力通信网应用

电力企业的相关工作人员在进行供电信息传输管理时，时常需要对所有的供电信息网络节点进行统一管理，并综合控制和分析大量信息，而单纯依靠人力通常无法完全兼顾，导致电力传输出现问题，因此电力通信网必须具备足够的自我修复能力。网络系统必须保持一定的数据活跃性，能够及时应对各种网络突发情况。而OTN技术能够在很大程度上促进电力通信网的自我修复能力，建立坚固的骨干网络并将其与各种电力设备相连，来替换原来价值更高但或许会对网络功能造成负面影响的转换装置。当前，在该领域已经具备较多的业务。例如，在日常生活中的系统、以太网高速数据、视频数据的传送和监视建筑物等行业，利用OTN网络技术的应用均可进行透明化的管理。以不同网络系统所各自具有的复杂性为基础，OTN也提供了各种拓扑架构的选择。

5.2 宽带用户接入应用

信息时代发展下，随着网络视讯、信息技术、虚拟网络技术等的快速发展，传统的语音通话方法正逐步被微信等新兴的社交媒体所替代，而企业在发展和实现这一个新数据业务形态，同时都离不开宽带信息资源的支撑，这也是企业传播与分享部分数据内容的关键所在。而企业利用OTN信息技术的有效运用，不但可以将公司内部和个人用户在互联网服务方面的需要实现，同时还可以带动数据传输利用率的有效提高，从而增加数据信息运营商的经营效益。如在电信运营商或内容提供商的数据业务中，通过整合OTN技术优势实现互联网宽带资源的有效拓展，可协助他们夺取市场先机。另外，OTN信息技术在经过了一系列完善发展和优化之后，数据信息服务内容容量将更加扩大，宽频服务传输能力更强，可达到更广泛的宽频服务覆盖范围，提出的互联网连接方法也更科学、更合理，可以更好地将广大的用户互联网连接需要满足。

5.3 依据实际情况，合理规划城域组网

在开始设计城域组网时，必须认真考察很多方面。首先，必须对各个地方之间的城市设计做出比较详细的计划，与上两次经过了比较，对应的方案不同，主要是设计理念侧重点也不相同。城域传送网也是按照实际环境来开展建设，而根据不同的情况所采用的建设城域传送网络的方法也是不同[5]。必须清楚知道移动互联网在全国各个地方的带宽要求以后，才能够开始进一步的发展。如果城域网的规模非常大，那么在设计时也必须及时增加网络节点数量，但是这会使得设计更加复杂容易出错，任务量也会呈现出巨大的增长量，因此，在设计过程中要注意始终以关键节点为中心，这样才能更好地保证设计的正确有序，避免出错。另一方面，在城域网运行过程中，网络业务会不断增加，必要时需要汇聚层和核心层合作完成网络传输的工作，因此，在设计时更要合理规划，为之后的业务发展打好基础，延长城域网的使用寿命。

6 结语

在移动网络覆盖范围不断扩大的趋势下，对传送的宽带流量也提出了越来越高的需求。以光传送网为最基本的承载网，要适应从IP服务向业务网发展转变的需要，以满足移动网络发展趋势。同时移动运营商也在移动网络中承担着更多IP服务，增加了互联网建设和维护成本开支，也增加了移动运营商的经济负担。而OTN传送技术在移动互联网中的应用也可以解决这些问题，因为OTN传送技术拥有比较完备的技术体系与标准的协议架构，对传输大粒度业务与交叉传送小粒度业务都有严格标准限制。可以解决在OTN网络中各种业务类型之间混合传输的需要，从而大大降低了移动互联网建设成本，在移动互联网中也有着不错的发展和应用前景。