OTN在干线传输网中的应用与研究

刘普帮　魏璐　张倩茹

摘 要：由于企业技术的迅速发展，产品和网络应用0TN逐渐成为国内通信行业的热点。本文详细介绍了在主干运输网中OTN技术的发展和应用趋势，包括：网络容量和设备选择，波长分布，控制和操作保护等等，突出了OTN技术的优势，0TN技术在干线网应用中注意的问题以及其应用的意义。

关键词：OTN;干线传输网;应用;

目前的网络业务是一个完整的IP发展趋势。丰富的业务对传输网络的性能提出了更高的要求，波长复用技术不具备容纳IP业务的足够能力。为了弥补数据通过能力的不足，OTN）是一直在开发新的IP定位技术，确保灵活有效地调度IP业务并且进行传输。OTN技术结合了SDH和WDM的优势，有效地处理了与大容量IP交易有关的问题。因此，将OTN技术应用于干线运输网络具有很大的发展潜力。

一、干线传输网发展的必然趋势

在经过长期的持续发展之后，OTN技术接近成熟。到2003年，主要改进了ITU-T系列标准，如G.709逻辑接口、G.798等;并使基于OTN的控制面标准化。OTN技术在设备、测试和测量设备等领域迅速发展，而且标准越来越高。市场上的主要传输工具都有一个OTN功能。在众多企业不断出现和迅速发展的影响下，OTN技术作为新一代的传播平台，将为更广泛的企业发展开辟道路。使用由于网络维护和管理费用以及网络规模的限制，ROADM方案已被广泛应用。外国运营商越来越要求支持OTN接口的运输网络，国内运营商密切关注OTN技术的开发和应用，其中包括多能级的OTN设备;在大型商业网络中广泛使用。OTN技术是发展运输网络技术的最佳选择，具有巨大的发展和应用潜力。它将成为大型运营商扩大其商业市场的首选办法，而且是干线网络发展的一个不可避免的趋势。

二、干线网络引入OTN

主要的运输网络通常是一级和二级的主干网和国际主干网。其主要职能是满足在远程网络上转移所有业务节点的需要。因此，合理规划干线运输网是至关重要的。在规划过程中必须认真考虑的影响因素包括：光纤传输线路的中断段设计、网络容量的选择，选择节点设备，规划波长和选择保护方法。下面就是对整个干线网络当中引入OTN技术的规划思路。

2.1 0TN中继段设计

在模拟传输系统中，光波复用技术（DWDM）与由OTN组成的光学层通道没有多大区别。因此，我们可以根据已经成熟的DWDM中继点的设计经验来设计一个OTN。但必须考虑到系统的衰减、色散和非线性效应等因素，并根据实际应用的环境对其进行适当调整。由于在OTN中使用了OTH电交叉模块，大多数业务是通过OTN节点进行光热回收的过程，这大大降低了电回收的成本。因此，通常来说，OTN中继段的设计比传统的DWDM更为简单。并且最重要的是在设计的过程当中采用OTN技术能够大大的降低生产的成本。

2.2网络容量选择

在选择网络容量时，不仅要确定波长，还要分析和确定波长的速度。总的来说，首先应当根据网络所处的业务规模确定一个波的设计速度值。同时，根据一个多效段的操作容量，确定最大容量多效段的操作承载能力，然后以一个波的速度计算，确定频道数。此外，良好的规划和设计还考虑到了不同类型节点的跨周期规划和面向未来的扩展机会等因素。只有这样才能够对网络容量进行更好的选择。

2.3 0TN设备选择分析

选择一个OTN设备不仅要满足网络的需要，而且还需要一个很好的能力来承担这个节点的调度。因此，在选择OTN装置时，应当同时考虑到光层和电层。光层的能力主要是根据网络容量来确定的，而电层的能力则是根据两个方向来确定的：一个方面，在一个或多个地点，一个或多个地点的电气交叉路口的容量和容量可按总容量和容量进行初步计算;另一个方面，为每个节点所在的电层的作业交叉点和网络更新所需的一定空间所必需的。选择最佳方案是同时考虑到这两个因素，综合来看最优的方案就是将两者同时考虑在内，首先预算出所需要的最大限度的电交叉容器，再者分析现有业务的容量，结合两种容量需求以后，再进行各个节点OTN设备的选择。

2.4保护方式选择

OTN的保护是多种多样的，在实际应用中，应根据网络所在企业的类型选择适当的保护方式。其中最常用的四種保护类型是：OTN电层保护0DUksPRing和ODUksNC保护。在确定企业的保护需要的基础上，必须了解不同的保护方法的特点，以便选择一种方法来保护OTN。根据通常的选择经验，例如，由于波长租赁服务具有分布的布局特点，应该在保护选择的过程当中选择ODUK SPring保护来进行保护：SDH业务可以很好地实现自动还原功能，使用商业级的保护;GE和IP商务专线等具有集中的布局特点，并通过SNC（1+1）来进行保护。同时，由于存在电交叉单元的容量问题，光层的0Ch和OMSP保护方式也能够进行适当的选择

2.5波长规划

在规划OTN波长时，应遵循某些原则。传输网络一般一步一步地建成，初始阶段采用波长非常少，低频波长优先，在这种情况下，为了防止波长在保护和工作业务中发生碰撞，规定保护1+1光通道，以单一波长为基础，为了使他们能够均匀分布波长。此外，为了减轻波长超载，应优先考虑长线作业，对于远端或近距离的操作，可以使用一个共用的带宽，以节省中继断器的费用。简单地说，在设计一个OTN波长的想法类似于DWDM，因为OTN波长规划是结合在一起的SDH时间间隔规划特性，因此，其波长规划不同于DWDM。经过长期的工程实践，下面介绍了一个更方便的规划理念。

在分析了干线运输网中不同类型业务的特点之后：OTN波长规划可以从保护方式、速度水平和有无跨环业务等三个方面来规划不同业务在OTN网络中的分布。基本规划理念：在10 Gbit/s和2.5 Gbit/s同时存在的情况下，应首先规划一个高级别商业通道，即10 Gbit/s;保护方法是按企业级多路传输保护区的环保护顺序执行的，保护企业的水平和保护多工区环状结构：先计划环状结构的操作，然后进行跨环操作规划。上述波长规划思想避免了与设计和工程应用程序中波长混淆有关的问题，这对复杂的工程建设具有很大的实际意义。

三、OTIN在干线传输网中的应用优势

3.1与传统DWDM的比较

由于传统的DWDM采用“点对点”的网络方式，虽然该网络的结构实际上已经达到了链路，但其实质仍然是“点对点”的网络。因此，与G.709接口定义的接口相比，OTN网络的传输、保护和快速部署能力更强。DWDM.OTN，降低累积噪声对OSNR的影响，有效提高传输距离，采用OTH交叉模块增强了网络能力，而OTN对OSNR预算的要求则少得多，在规划和设计的第二总线，OTN支持多种保护方法，其中电层保护形式多种多样。从判决条件的角度来看，而且在局域网上，OTN也可以完成跨线保护，这有助于为干线运输网提供更全面的保护。在一个或多个地点，一个或多个传输网络的运行速度往往不均匀;在DWDM网络中，商业节点的布局过于有限，而且不那么灵活，而在OTN中，使用了基于ODUK的电交叉模块，OTN采用的基于ODUk的电交叉模块解决了这个问题并降低了建网的投资。

3.2与SDH的比较

OTN在网络结构上位于SDH的下层，不仅拥有类似于SDH的保护倒换功能，还具.有容量大、距离长的优势。SDH通过复杂的处理才能够承载IP业务，而OTN只需简单的G.709封装就可以更加高效的承载多业务。OTN设备在本地网干线中几乎完全取代了容量较大的SDH的地位，这也在一定程度上降低了建设网络的成本。

结束语

在上面的分析中，很容易看到，OTN出现在DWDM的同时，也比DWDM更好，并且能够满足干线运输网络的要求，OTN是有一定的规则来规划线路，希望能为网络规划，和发展方向，提供一定的参考价值。

参考文献

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