光纤传输接入网络中OTN 技术的运用研究

2024-04-07丁东

通信电源技术 2024年2期

丁东

（中国移动通信集团浙江有限公司，浙江杭州 310000）

0 引言

近年来，光传输质量受到更多的关注，为更好地优化光纤网络的管理和维护水平，改善宽带不足造成的影响，要充分发挥光传送网（Optical Transport Network，OTN）技术的优势作用，共建更加稳定的传输体系，为客户提供更加便捷、优质的信息网络媒介。

1 OTN 技术概述

1.1 特点

OTN 技术是建立在同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）经验上的技术模式，是过渡到下一代网络运行的重要手段。在OTN 技术的发展进程中，充分吸收SDH 分层结构和在线监控管理等功能模块的应用优势，能基于信息保护和管理要求建立完整的光通道管理模式，更好地借助前向纠错码（Forward Error Correction，FEC）技术提高误码处理性能，更好地维持光传输跨度。同时，OTN技术具备监控功能，从而有效解决光通道监控操作不足的问题，配合光层建立光网络管理模式，更好地维系OTN 层信息的互联互通[1]。

1.2 组成

为更好地满足OTN 技术应用要求，减少网络层次对信息交互产生的影响，OTN 技术能建立增强型FEC、带外FEC 以及带内FEC 模式，配合放大技术、补偿技术等，共同维持光网络运行的效率。在OTN技术的运行过程中，主要分为光信道层、光复用层和光传输层3 个基础层级结构，以便于搭建分层管理模式，如图1 所示。

图1 OTN 技术的层级结构

光信道层主要是完成光纤交叉调度、光纤监控等工作，能建立多用户并发接入模式，配合光信道重新连接的处理模式，就能有效维持互联网运行管理的灵活性和稳定性，最大限度地实现协同控制，并维护网络通信处理效果的最优化。同时，在光信道层的运行环节，能对集光纤配线单元（Oracle Database Unloader，ODU）信号进行管理，为客户提供端对端的信息传输服务[2]。光复用层在支持波长复用的基础上，借助信道就能完成相关信号的传输处理，实现波分复用和复用保护等处理目标，更好地维护操作管理的可控性和规范性。光传输层主要是完成光媒介中信号的承载处理和传输处理，并能完成数据信息的实时性传输管控，配合光放大器还能实现光波的放大和检测。

2 光纤传输接入网络中OTN 技术的运用

在光纤传输接入网中应用OTN 技术，要结合实际服务运营管理要求完善技术方案，从而在充分发挥OTN技术优势作用的同时，搭建更加完整的控制模式，以确保光传输通信质量满足预期，为信息共享管理工作的全面落实提供保障。

2.1 大颗粒信号传输处理

在OTN 技术应用的过程中，信号的处理带宽颗粒表示为ODUk（k=1,2,3），对应的速率分别为2.5 Gb/s、10 Gb/s 以及40 Gb/s。结合我国语音业务的发展情况可知，从数字传送技术到交叉映射技术，大颗粒分组业务的封装效率逐渐成为研究重点，为更好地满足数字信号运行速率的控制要求，要在明确OTN 技术帧结构的同时，进一步打造大颗粒信号传输控制模式[3]。

一方面，OTN 技术依托串行信号完成传输处理。串行信号指借助最少物理介质传输的信号（如图2 所示），具备时钟和数据2 个基础信号，为OTN 技术更好地搭建映射模型提供保障，维持在线传输效率的同时提高信息传输的质量水平。

图2 串行信号的物理特征

另一方面，结合OTN 技术的应用要求，为更好地优化大颗粒业务调度水平，要在长途骨干网和城域网内维持OTN 设备的运行效能，加载智能控制平面的基础上，更好地保证业务响应效率满足控制要求，不仅能提供多元化的信号保护机制，还能保障骨干传输网络的稳定性。同时，OTN 技术支持多元化、动态灵活的组网方式，也能减少路由器组建IP承载网的项目成本，维持大颗粒业务管理工作的综合效益[4]。

2.2 城域核心层和干线网络应用

结合光传送网的发展情况可知，OTN 技术能满足2.5 Gb/s 颗粒以上传送网的运行需求，要结合不同网络层级业务承载的实际需求和特点落实具体的技术接入方案，从而确保相应控制工作顺利开展。

一方面，城域光传送网的运行体系中，汇聚层和接入层的客户信号带宽粒度小，调度业务的可能性也会随之降低，为此OTN 技术应用在城域汇聚层和接入层的应用优势并不明显。但是，在核心层和干线网运行体系中，客户业务具有分布广的特点，整体带宽粒度较大，OTN 技术能充分发挥其波长调度多元的优势，更好地建立完整的接入模式，从而在满足信息交互管理需求的同时，维护光纤传输质量的效果最优化[5]。

另一方面，依据目前我国的光纤传输管理情况，将实现局部范围内OTN 线路系统交叉连接节电设备，不仅能提供OTN 通路层连接，还能建立光调制解调器的运行体系，且有效适SDH 通道，更好地保证信息交互管理的可控水平，如图3 所示。同时，建设OTN通路系统，需要借助ODU通路提供再生断层连接，因此只搭建OTN 模式无法有效实现全部功能，而是要配合SDH 形成网络并存的处理机制，实现规范化信息传输。

图3 SDH 通信系统

2.3 长途网应用交叉设备

在网际互连协议（Internet Protocol，IP）网全面发展的背景下，IP 业务量也在增加，为有效借助IP网络资源，更好地建立中继电路高利用率控制模式，就要结合长途骨干网应用管理标准，设置OTN 交叉设备，从而更好地快速开通业务项目，并维持业务响应速率的最优化。同时，加载对应的智能控制平台提供多种保护和恢复方式，维持骨干传送网的运行可靠性[6]。

另外，利用OTN 交叉设备，可以优化IP 网络组网应用结构的运行质量，大幅度节省承载网络的成本，实现OTN 设备传输层直接转接处理的目标，也能更好地降低路由器容量的要求，保证网络生存效能最优化。也就是说，借助OTN 设备的应用管理模式，能降低路由器保护场景下的链路冗余率，优化链路的运行管理效能，也为网络建设成本的优化管理提供保障。

2.4 宽带用户接入应用

在光纤传输网应用体系中运行OTN 技术，能有效建立更加稳定的信息化业务管理体系，相较于传统语音传输模式，OTN 能更好地应对数据业务，满足高宽带资源共享管理需求，并建立对应的控制模式[7]。在OTN 技术持续改进、扩容以及提升的同时，确保数据传输处理控制效果更加稳定。另外，OTN 技术支持扩充网络出口宽带资源，还具有可维护性、可扩展性特点，将其应用在用户管理环节中，能有效提供充足的宽带空间，并最大限度上减少网络延迟造成的问题，搭建完整的出口控制模式。

依照宽带业务接入用户的实际数量，就能对OTN进行合理化扩容处理，保证工作模式稳定的同时，提高运行服务质量水平。OTN 技术还支持网络运行效能的升级处理，借助OTN 部署安全防御策略控制体系，避免内部操作产生的失误，并能在恶意攻击后实现重启，建立冗余备份处理模式，最大限度减少单点故障对整个网络运行管理产生的危害，确保网络综合化管理工作得以开展。同时，能有效减少用户的损失，为多层次、多业务、可扩展接口的整合处理提供技术支持。基于OTN 技术的应用优势，结合现有网络的实际运行需求和状态，构建稳定安全的光纤网络[8]。