OTN传输网的建设及应用探讨

OTN传输网的建设及应用探讨

林熙琳

公诚管理咨询有限公司 广东惠州  516001

摘要：随着互联网行业的飞速进步，企业对于网络带宽的需求也在逐渐增加。尤其是在全面运营的时代，网络传输技术已经转变为对公司生产发展有重大影响的核心问题。所以，改进现有的网络通讯方法已经转变为运营商与设备生产者的关注重点。OTN技术的优点包括网络结构简洁、传输效率稳定等。本文详细研究了OTN传输网的建设情况。

关键词：OTN；传输网；建设

在无线通信、宽带网络以及IP等技术飞速进步的大环境下，网络传输的重要性日益凸显。然而，在信息化工程飞速发展的环境下，传统的同步数字体系（SDH）和超高速光缆技术显得力不从心。特别是，同步数字体系的传输性能欠佳，超高速光缆技术的防护手段也存在缺陷，组网性能也比较弱，这都不利于普及应用。然而，OTN技术可以满足全业务运营阶段的服务要求，并且对现代网络传播的进步起到了正向的促进作用。

1、OTN技术概况

1.1  OTN标准体系

在1999年，ITU-T确立了OTN的G.709规范，并利用与SDH相似的帧构造和开销控制，确保了其具备和SDH相近的防护性能和管理维护性。OTN的标准体系在过去的二十余年里不断优化，其技术也逐渐成熟。

1.2  OTN帧结构

OTN帧的构造主要依赖于电层和光层，而前者的核心元素是OTUk（一种光转换单元）。OTUk具备一种基础性的帧架构。在各种速率（k=1、2、3 ）下，OTN都会保持帧格式的固定性，但是在不同的速率下，帧传输所需的时间会有所不同。OTUk的帧结构与SDH有着明显的不同，SDH的系统实行的是同步复用，当速率呈现提升的趋势时，帧结构也将表现出相应的扩张特点。以STM-16为例，其帧结构的尺寸比STM-1的大16倍。

OTUk的复用方式与此有所区别。虽然OTU1、OTU2、OTU3的信号传递速率不同，但他们的帧布局却没有发生任何变化。高级OTU拥有固定的填充字节，这降低了每一帧的字节容量。唯一的应对策略就是缩短帧周期的时长并增加帧的频率，以实现客户信号的高效传输。当客户信号的速率逐渐提升时，OPUk（采光单元）的周期也会相对缩短。

1.3  OTN的优势

首先，OTN帧结构是根据ITU-TG.709设计的，它能够实现多种类型的客户信号的映射以及透明的传递，例如SDH、以太网等。

其次，大颗粒的带宽复用、交叉和配置。OTN目前将电层的带宽颗粒设定为光通道数据单元（ODUk,k=l,2,3），而在光层中，其带宽颗粒被设定为波长。与SDH的VC-12/VC-4的调度颗粒相比，OTN的复用、交叉以及配置的颗粒尺寸更大，这使得其在处理高带宽数据的客户业务时的匹配性以及传输效能得到了显著的增强。

第三，在开销和维护管理上的表现都相当优秀。OTN拥有与SDH类似的成本控制属性。另外，OTN光通路（OCh）层的OTN帧设计大幅提升了OCH层的数值侦察性能。另一方面，OTN还拥有六级嵌入式串行链路监测（TCM）的属性，因此，当OTN搭建网络时，促使从一端至另一端，以及实现分段同步监控有望成为现实。

2、原有通信传输网的弊端

首先，以多套传统的同步数字系统作为基础的传输系统，其网络架构较为繁琐，并且，伴随着传输系统的持续发展，网络架构的复杂度会翻番，这涵盖了多个传输系统的互动关联、各个传输系统与商业系统的匹配度及职责划分、以及如何协助同类型商业系统的通信协调等诸多因素。由于过多的工作负担，后续的养护和管理变得困难，这导致了整个通讯网络电路在管理和调度上的安全风险增加。如果出现问题，无法及时进行检查和解决，将带来巨额的经济损失。

其次，随着信息科技的飞速进步和IP业务的迅猛扩张，现有的数据调度系统和整体数据网络无疑会做出各种程度的扩充。未来，高效率、大规模的网络系统将逐渐取代传统的同步数字系统和超高速光缆技术，它们在数据采集和处理业务上并未表现出显著的技术优越性。由此，当前的传输系统已经难以应对信息业务扩展的增长需求。

最后，目前的网络通讯体系还未健全，还未形成完整的网状结构，它的防御功能显然欠缺。一旦出现网络故障，网络中的一部分节点可能会变成孤岛，无法提供有效的服务。另外，目前的网络服务不管是防护技巧或者手段都过于简单，没有引入前沿的防护、修复以及路由选取的功能。特别是某些系统在业务调度上需要多次转换，时间跨度巨大，维护任务繁重，这使得它们难以满足网络拓展服务的需求。显然，现有的通讯传输网络已经不能适应当前快速增长的通信需求，所以我们需要对其进行必要的改良和提升。

3、OTN技术在通信传输网中的应用

3.1  OTN技术应用于通信传输网的可行性分析

OTN技术对于提升传输网络的组网与防御性能具有显著的影响，并且对于通信传输网络的进步起到了至关重要的作用。利用OTN帧架构、ODUk交错以及多元化的可重构光分插复用器（ROADM）的加入，极大地提升了光传输网的组网效率，并且转变了目前依赖SDHVC-12/VC_4调节带宽以及超高速光缆技术在点到点方面为大规模传输带宽的情况。使用前向修正（FEC）方法，明显扩大了光层的传播范围。此外，OTN技术可以实现更加多样化的基于电层与光层的业务防护功能。

3.2网络建设方案

OTN技术在现代信息传输网络的影响力日益凸显，本文将以某城市的中国电信通信网络建设项目为研究对象，深入探讨OTN技术的网络建设方案。

中国电信通信网络的未来发展需求显著增长，然而，当前的同步数字系统以及超高速光缆技术，已经无法应对日益增长的业务需求，只能维持原有的状态，这严重妨碍了中国电信网络传输的发展。依照数据分析，中国电信网络的未来传输能力预期会增加到28G，同时，随着宽带、IP服务和其他多元化业务的扩充，对中国电信网络传输带宽的优化已经刻不容缓。

Mesh网络架构被广泛应用于OTN的全面建设中。在光层技术领域，采用了可重构光分插复用器来增强调度效能，这种技术在DWDM中被广泛应用，主要通过远程控制来对电力线路的上下频段进行灵活调整，拥有极高的灵活性，有利于未来的优化。此次OTN传输网建设将传输容量提升至80波，每波的速率有望突破40Gbit/s，传输范围也将拓宽至15×22dB。此外，它还能够和传统的同步数字系统和超高速光缆技术一起组网使用。另外，OTN的传输网络是一个开放的系统，它可以完成开放式组网的目标。

从电层的角度上看，OTN技术目前所确立的电层带宽颗粒是光通道数据单元通过交叉复用，显著地增强了宽频数据信息的传递速度。经过重塑的中国电信网络传输系统可与同步数字化体系和超高速光缆技术进行整合，并且还拓宽了诸如视频服务等多种连接服务种类，有利于适应中国电信网络传输未来的发展趋势。

结语

总的来说，由于信息技术和IP业务的快速发展，未来的通讯行业将依托高效的宽带网络，朝着包括宽带化、整合化和IP化在内的各种业务趋势前进。然而，传统的同步数字系统和超高速光缆技术的应用却日益不足。OTN技术的诞生，有效地补充了同步数字系统和超高速光缆技术的缺陷。显然，OTN技术将成为我国通信网络传输系统建设的主要发展方向，对其进行的一系列研究具有极其重要的价值。

参考文献

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[2]王毅,李勤,丁毅.浅谈5G通信传输网络的建设策略[J].长江信息通信.2021(3).

[3]陆震,隋建凯.适应5G的传输网技术分析[J].中国设备工程.2021(7).