OTN 技术在5G 传送网中的应用

马 欣

（中通服咨询设计研究院有限公司，江苏 扬州 225000）

0 引 言

5G 传送网的出现，不仅给人们的日常生活带来了便利，更为企业提供了全新的商业机会。然而，传输网络的复杂性和传输速率的需求也给网络运营商带来了巨大挑战[1]。在这样的情况下，如何保证5G 传送网的高速、高效和稳定，成为一个亟待解决的问题。光传送网（Optical Transport Network，OTN）技术作为一种高速光纤网络技术，具有高速、高效、稳定等优点，可以为5G 传送网提供支持。

1 OTN 技术在传输网络中的作用

OTN 技术是一种高速光纤网络技术，由国际电信联盟-电信标准化部门定义并规范，在传输网络中具有重要作用，主要体现在以下几个方面：（1）高速的传输能力，OTN 技术可以实现每个光纤通道的传输速率达到100 Gb/s、200 Gb/s、400 Gb/s，甚至更高；（2）灵活的网络配置，OTN 技术允许网络管理员进行灵活的网络配置，以适应不同的传输需求，如可以配置光通道的带宽、保护方案等；（3）高效的传输能力，OTN 技术采用了多路复用技术，可以将多个信号合并在一条光纤中进行传输，提高了传输效率[2]；（4）高可靠性，OTN 技术采用多重保护机制，如光缆保护、节点保护、路径保护等，可以保障网络的高可靠性；（5）易于管理和维护，OTN 技术允许对传输网络进行实时监测和故障定位，便于管理和维护。OTN 与5G 网络传输速率的比较如表1 所示。

表1 OTN 与5G 网络传输速率的比较

2 5G 传送网的需求和挑战

5G 传送网的需求和挑战对于传输网络的带宽、时延、可靠性、灵活性以及经济性提出了更高的要求。在5G 通信系统中，各种应用场景对于传输带宽的需求都非常高，因此5G 传送网需要具备更大的带宽能力。传输网络可以采用OTN 技术，通过增加传输波长、扩展光谱资源和提高光路速率等方式实现更大的带宽能力。同时，传输网络可以采用光纤增容、波分复用、超密集波分复用等技术，提高传输带宽的利用率，以满足不同应用场景的需求。

除了带宽能力之外，5G 传送网还需要具备更低的时延特性。时延对于5G 通信系统的实时性具有关键性影响，因此传输网络需要具备更低的时延特性。首先，可以采用OTN 技术中的切片技术，将传输网络按照不同的服务需求进行切片，实现不同应用场景之间的资源隔离和网络优化，提高网络的时延特性。在5G 通信系统的应用场景中，有一些场景对通信网络的可靠性要求非常高，必须具备高可靠性，保障网络的稳定运行。其次，可以采用OTN 技术中的光控保护技术，实现快速的网络切换和灾备恢复，提高传输网络的可靠性和稳定性。传输网络还需要具备灵活的网络配置能力，根据不同应用场景灵活配置传输带宽、路由等。再次，可以采用软件定义网络（Software Defined Network，SDN）技术，通过对网络进行动态控制和管理，实现网络资源的高效调度和灵活配置，满足不同应用场景的需求。5G 传送网需要建立在经济可行的基础上，平衡网络投资和运营成本，提高网络的经济性和可持续性。最后，可以采用OTN 技术中的集成传输和智能化管理等，实现传输网络的资源共享和运营管理的优化，提高传输网络的经济性和可持续性。

3 5G 网络的特点和应用需求

5G 网络具有更高的传输速率、更低的时延、更多的设备连接以及更强的安全性能。其中，更高的传输速率和更低的时延可以满足人们对高清视频、虚拟现实（Virtual Reality，VR）、增强现实（Augmented Reality，AR）、自动驾驶等应用场景的需求；更多的设备连接可以支持物联网场景的发展；更强的安全性能则能保护用户的隐私和数据安全。此外，5G 网络可以满足工业互联网场景对低时延、高可靠性通信的要求，支持智能制造、远程控制等应用，同时支持其他新型应用，如智慧城市、虚拟现实等。因此，5G网络的应用需求更加多样化和广泛，对传输网络的要求更高。其中，OTN 在5G 传送网中不同应用场景下的比较如表2 所示。

表2 OTN 在5G 传送网中不同应用场景的比较

4 OTN 技术在5G 传输网络中的应用方向和优化措施

4.1 OTN 技术在5G 传输网络中的应用方向

OTN 技术在5G 传输网络中已经得到了广泛的应用，被广泛认可为5G 传输网络的重要组成部分。在中国移动、中国电信、韩国KT 等多个5G 网络建设中，OTN 技术都被采用来实现基站和机房之间的高速传输与互联。欧洲的多个5G 传输网络项目中，也都采用OTN 技术作为传输网络的基础，包括城市范围内的传输网络、机房互联传输等。通过OTN 技术的应用，可以提供高速、高可靠的传输服务，满足5G 网络的需求，提高5G 网络的性能和可靠性。

OTN 技术的应用在5G 传输网中不仅仅局限于基站和机房之间的传输，还涉及到5G 核心网传输、边缘计算传输等多个方面。5G 核心网需要承担大量的数据传输任务，而OTN 技术提供了高速、高可靠的传输服务，满足5G 核心网的需求。在边缘计算方面，OTN 技术可以提供高速、高带宽的传输服务，满足边缘计算的传输需求。除了上述应用场景，OTN 技术在5G 传输网中还有其他应用[3]。例如，中国联通在5G 网络建设中采用OTN 技术，用于传输基站间的信令和数据信息。

另外，OTN 技术可以用于5G 网络中的跨域传输，将不同地域的5G 网络进行互联，提高网络的覆盖范围和数据传输效率。从技术层面来看，OTN 技术在5G 传输网中的应用主要体现在以下几个方面。首先是高速传输能力。5G 网络需要传输大量的高清视频、大数据等数据信息，具备高速传输能力。OTN 技术采用光纤传输，具备高速、高带宽的特点，可以满足5G 传输网的高速传输需求。其次是高可靠性。5G网络需要具备高可靠性，以保障网络的稳定运行[4]。OTN 技术采用光透传技术，具备高可靠和低时延的特点，可以提高5G 传输网的可靠性和稳定性。最后是高密度。在城市范围内建设5G 传输网需要大量的光纤网络来连接各个基站，而OTN 技术可以提供高密度的传输能力，实现城域网的高效传输。

4.2 OTN 技术在5G 传送网中的优化措施

OTN 技术在5G 传送网中的应用能够为5G 网络提供高速、高可靠的传输服务，提高了5G 网络的性能和可靠性。这一部分将更加详细地讨论OTN 技术在5G 传送网中的效果以及可能的优化措施。首先，OTN 技术在5G 传送网中的应用可以有效提高网络的可靠性。通过使用OTN 技术，可以实现网络的全透明传输，即使传输过程中出现故障，也可以自动检测和隔离故障，避免故障扩散，从而提高网络的可靠性。此外，OTN 技术可以支持多层级的保护机制，从而提高网络的可靠性和容错能力。其次，OTN 技术在5G 传送网中的应用可以提高网络的性能[5]。OTN 技术支持高速、低延迟的传输服务，可以满足5G 网络对于高速数据传输的需求，为5G 网络的性能提供强有力的支撑，同时支持灵活的带宽配置，从而优化网络的资源利用率，提高网络的性能和效率[6]。最后，在实际应用中，OTN 技术在5G 传送网中可以进一步优化，提高网络的效果。其中一种优化方案是采用光透传技术，减少光电转换的次数和复杂度，从而降低网络的传输延迟，提高网络的性能和效率。另外，可以采用流量工程技术，通过对网络流量进行管理和调度，实现网络资源的优化利用和带宽的动态调配，从而进一步提高网络的效果和性能。ONT 技术在5G 传送网中的应用效果显著，具体应用及优化措施如表3所示。

表3 ONT 技术在5G 传送网中的效果和优化措施

5 结 论

通过对5G 网络需求和挑战的分析可以看出，5G传送网需要具备高带宽、低时延、高可靠、灵活配置以及经济可行等多个特点。而OTN 技术在这些方面优势显著，其在5G 传送网中的应用可以提供高速、高可靠的传输服务，为5G 网络的性能和可靠性提供强有力的支撑。随着5G 网络的不断发展和应用，OTN 技术的应用也将不断深入和扩展。在未来的5G网络中，OTN 技术将会有更加广泛和深入的应用，从而为5G 网络的发展和进步做出更大的贡献。