OTN在干線傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用與研究

劉普幫　魏璐　張倩茹

摘 要：由于企業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用0TN逐漸成為國內(nèi)通信行業(yè)的熱點(diǎn)。本文詳細(xì)介紹了在主干運(yùn)輸網(wǎng)中OTN技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用趨勢，包括：網(wǎng)絡(luò)容量和設(shè)備選擇，波長分布，控制和操作保護(hù)等等，突出了OTN技術(shù)的優(yōu)勢，0TN技術(shù)在干線網(wǎng)應(yīng)用中注意的問題以及其應(yīng)用的意義。

關(guān)鍵詞：OTN;干線傳輸網(wǎng);應(yīng)用;

目前的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)是一個完整的IP發(fā)展趨勢。豐富的業(yè)務(wù)對傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能提出了更高的要求，波長復(fù)用技術(shù)不具備容納IP業(yè)務(wù)的足夠能力。為了彌補(bǔ)數(shù)據(jù)通過能力的不足，OTN）是一直在開發(fā)新的IP定位技術(shù)，確保靈活有效地調(diào)度IP業(yè)務(wù)并且進(jìn)行傳輸。OTN技術(shù)結(jié)合了SDH和WDM的優(yōu)勢，有效地處理了與大容量IP交易有關(guān)的問題。因此，將OTN技術(shù)應(yīng)用于干線運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

一、干線傳輸網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢

在經(jīng)過長期的持續(xù)發(fā)展之后，OTN技術(shù)接近成熟。到2003年，主要改進(jìn)了ITU-T系列標(biāo)準(zhǔn)，如G.709邏輯接口、G.798等;并使基于OTN的控制面標(biāo)準(zhǔn)化。OTN技術(shù)在設(shè)備、測試和測量設(shè)備等領(lǐng)域迅速發(fā)展，而且標(biāo)準(zhǔn)越來越高。市場上的主要傳輸工具都有一個OTN功能。在眾多企業(yè)不斷出現(xiàn)和迅速發(fā)展的影響下，OTN技術(shù)作為新一代的傳播平臺，將為更廣泛的企業(yè)發(fā)展開辟道路。使用由于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理費(fèi)用以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的限制，ROADM方案已被廣泛應(yīng)用。外國運(yùn)營商越來越要求支持OTN接口的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，國內(nèi)運(yùn)營商密切關(guān)注OTN技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，其中包括多能級的OTN設(shè)備;在大型商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用。OTN技術(shù)是發(fā)展運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最佳選擇，具有巨大的發(fā)展和應(yīng)用潛力。它將成為大型運(yùn)營商擴(kuò)大其商業(yè)市場的首選辦法，而且是干線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個不可避免的趨勢。

二、干線網(wǎng)絡(luò)引入OTN

主要的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)通常是一級和二級的主干網(wǎng)和國際主干網(wǎng)。其主要職能是滿足在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)移所有業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的需要。因此，合理規(guī)劃干線運(yùn)輸網(wǎng)是至關(guān)重要的。在規(guī)劃過程中必須認(rèn)真考慮的影響因素包括：光纖傳輸線路的中斷段設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)容量的選擇，選擇節(jié)點(diǎn)設(shè)備，規(guī)劃波長和選擇保護(hù)方法。下面就是對整個干線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中引入OTN技術(shù)的規(guī)劃思路。

2.1 0TN中繼段設(shè)計(jì)

在模擬傳輸系統(tǒng)中，光波復(fù)用技術(shù)（DWDM）與由OTN組成的光學(xué)層通道沒有多大區(qū)別。因此，我們可以根據(jù)已經(jīng)成熟的DWDM中繼點(diǎn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)一個OTN。但必須考慮到系統(tǒng)的衰減、色散和非線性效應(yīng)等因素，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境對其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。由于在OTN中使用了OTH電交叉模塊，大多數(shù)業(yè)務(wù)是通過OTN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行光熱回收的過程，這大大降低了電回收的成本。因此，通常來說，OTN中繼段的設(shè)計(jì)比傳統(tǒng)的DWDM更為簡單。并且最重要的是在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中采用OTN技術(shù)能夠大大的降低生產(chǎn)的成本。

2.2網(wǎng)絡(luò)容量選擇

在選擇網(wǎng)絡(luò)容量時，不僅要確定波長，還要分析和確定波長的速度?？偟膩碚f，首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)所處的業(yè)務(wù)規(guī)模確定一個波的設(shè)計(jì)速度值。同時，根據(jù)一個多效段的操作容量，確定最大容量多效段的操作承載能力，然后以一個波的速度計(jì)算，確定頻道數(shù)。此外，良好的規(guī)劃和設(shè)計(jì)還考慮到了不同類型節(jié)點(diǎn)的跨周期規(guī)劃和面向未來的擴(kuò)展機(jī)會等因素。只有這樣才能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)容量進(jìn)行更好的選擇。

2.3 0TN設(shè)備選擇分析

選擇一個OTN設(shè)備不僅要滿足網(wǎng)絡(luò)的需要，而且還需要一個很好的能力來承擔(dān)這個節(jié)點(diǎn)的調(diào)度。因此，在選擇OTN裝置時，應(yīng)當(dāng)同時考慮到光層和電層。光層的能力主要是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量來確定的，而電層的能力則是根據(jù)兩個方向來確定的：一個方面，在一個或多個地點(diǎn)，一個或多個地點(diǎn)的電氣交叉路口的容量和容量可按總?cè)萘亢腿萘窟M(jìn)行初步計(jì)算;另一個方面，為每個節(jié)點(diǎn)所在的電層的作業(yè)交叉點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)更新所需的一定空間所必需的。選擇最佳方案是同時考慮到這兩個因素，綜合來看最優(yōu)的方案就是將兩者同時考慮在內(nèi)，首先預(yù)算出所需要的最大限度的電交叉容器，再者分析現(xiàn)有業(yè)務(wù)的容量，結(jié)合兩種容量需求以后，再進(jìn)行各個節(jié)點(diǎn)OTN設(shè)備的選擇。

2.4保護(hù)方式選擇

OTN的保護(hù)是多種多樣的，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)所在企業(yè)的類型選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)方式。其中最常用的四種保護(hù)類型是：OTN電層保護(hù)0DUksPRing和ODUksNC保護(hù)。在確定企業(yè)的保護(hù)需要的基礎(chǔ)上，必須了解不同的保護(hù)方法的特點(diǎn)，以便選擇一種方法來保護(hù)OTN。根據(jù)通常的選擇經(jīng)驗(yàn)，例如，由于波長租賃服務(wù)具有分布的布局特點(diǎn)，應(yīng)該在保護(hù)選擇的過程當(dāng)中選擇ODUK SPring保護(hù)來進(jìn)行保護(hù)：SDH業(yè)務(wù)可以很好地實(shí)現(xiàn)自動還原功能，使用商業(yè)級的保護(hù);GE和IP商務(wù)專線等具有集中的布局特點(diǎn)，并通過SNC（1+1）來進(jìn)行保護(hù)。同時，由于存在電交叉單元的容量問題，光層的0Ch和OMSP保護(hù)方式也能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇

2.5波長規(guī)劃

在規(guī)劃OTN波長時，應(yīng)遵循某些原則。傳輸網(wǎng)絡(luò)一般一步一步地建成，初始階段采用波長非常少，低頻波長優(yōu)先，在這種情況下，為了防止波長在保護(hù)和工作業(yè)務(wù)中發(fā)生碰撞，規(guī)定保護(hù)1+1光通道，以單一波長為基礎(chǔ)，為了使他們能夠均勻分布波長。此外，為了減輕波長超載，應(yīng)優(yōu)先考慮長線作業(yè)，對于遠(yuǎn)端或近距離的操作，可以使用一個共用的帶寬，以節(jié)省中繼斷器的費(fèi)用。簡單地說，在設(shè)計(jì)一個OTN波長的想法類似于DWDM，因?yàn)镺TN波長規(guī)劃是結(jié)合在一起的SDH時間間隔規(guī)劃特性，因此，其波長規(guī)劃不同于DWDM。經(jīng)過長期的工程實(shí)踐，下面介紹了一個更方便的規(guī)劃理念。

在分析了干線運(yùn)輸網(wǎng)中不同類型業(yè)務(wù)的特點(diǎn)之后：OTN波長規(guī)劃可以從保護(hù)方式、速度水平和有無跨環(huán)業(yè)務(wù)等三個方面來規(guī)劃不同業(yè)務(wù)在OTN網(wǎng)絡(luò)中的分布?；疽?guī)劃理念：在10 Gbit/s和2.5 Gbit/s同時存在的情況下，應(yīng)首先規(guī)劃一個高級別商業(yè)通道，即10 Gbit/s;保護(hù)方法是按企業(yè)級多路傳輸保護(hù)區(qū)的環(huán)保護(hù)順序執(zhí)行的，保護(hù)企業(yè)的水平和保護(hù)多工區(qū)環(huán)狀結(jié)構(gòu)：先計(jì)劃環(huán)狀結(jié)構(gòu)的操作，然后進(jìn)行跨環(huán)操作規(guī)劃。上述波長規(guī)劃思想避免了與設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用程序中波長混淆有關(guān)的問題，這對復(fù)雜的工程建設(shè)具有很大的實(shí)際意義。

三、OTIN在干線傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1與傳統(tǒng)DWDM的比較

由于傳統(tǒng)的DWDM采用“點(diǎn)對點(diǎn)”的網(wǎng)絡(luò)方式，雖然該網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到了鏈路，但其實(shí)質(zhì)仍然是“點(diǎn)對點(diǎn)”的網(wǎng)絡(luò)。因此，與G.709接口定義的接口相比，OTN網(wǎng)絡(luò)的傳輸、保護(hù)和快速部署能力更強(qiáng)。DWDM.OTN，降低累積噪聲對OSNR的影響，有效提高傳輸距離，采用OTH交叉模塊增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)能力，而OTN對OSNR預(yù)算的要求則少得多，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)的第二總線，OTN支持多種保護(hù)方法，其中電層保護(hù)形式多種多樣。從判決條件的角度來看，而且在局域網(wǎng)上，OTN也可以完成跨線保護(hù)，這有助于為干線運(yùn)輸網(wǎng)提供更全面的保護(hù)。在一個或多個地點(diǎn)，一個或多個傳輸網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度往往不均勻;在DWDM網(wǎng)絡(luò)中，商業(yè)節(jié)點(diǎn)的布局過于有限，而且不那么靈活，而在OTN中，使用了基于ODUK的電交叉模塊，OTN采用的基于ODUk的電交叉模塊解決了這個問題并降低了建網(wǎng)的投資。

3.2與SDH的比較

OTN在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上位于SDH的下層，不僅擁有類似于SDH的保護(hù)倒換功能，還具.有容量大、距離長的優(yōu)勢。SDH通過復(fù)雜的處理才能夠承載IP業(yè)務(wù)，而OTN只需簡單的G.709封裝就可以更加高效的承載多業(yè)務(wù)。OTN設(shè)備在本地網(wǎng)干線中幾乎完全取代了容量較大的SDH的地位，這也在一定程度上降低了建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的成本。

結(jié)束語

在上面的分析中，很容易看到，OTN出現(xiàn)在DWDM的同時，也比DWDM更好，并且能夠滿足干線運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的要求，OTN是有一定的規(guī)則來規(guī)劃線路，希望能為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，和發(fā)展方向，提供一定的參考價值。

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