OTN技術(shù)的研究和應(yīng)用分析

沈文靜

大慶油田通信公司規(guī)劃設(shè)計(jì)所，黑龍江 大慶 163453

0 引言

在大慶油田通信城域網(wǎng)范圍內(nèi)，IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備多采用光纖直連方式互連，隨著IP網(wǎng)帶寬不斷增長，骨干設(shè)備端口已達(dá)到10Gbit/s速率，采用裸纖直連承載大顆粒業(yè)務(wù)模式的缺點(diǎn)逐步顯露出來，可管理性和安全性比較弱，光路故障的處理耗時(shí)、耗力。傳統(tǒng)波分設(shè)備雖然可以局部替代裸光纖、解決光纜緊張問題，但是受波分技術(shù)限制，波長以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形式進(jìn)行配置，無法進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，資源利用率不高，業(yè)務(wù)調(diào)整靈活性不夠。在此背景下，OTN技術(shù)孕育而生。

1 OTN技術(shù)簡介

光傳送網(wǎng)OTN是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)。OTN很好的結(jié)合了傳統(tǒng)SDH/SONET和WDM的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合了光域和電域處理的優(yōu)勢(shì)，提供巨大的傳送容量、完全透明的端到端波長/子波長連接及電信級(jí)的保護(hù)，對(duì)于各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制。

2 OTN技術(shù)的先進(jìn)性

OTN技術(shù)作為一種新型組網(wǎng)技術(shù)，相對(duì)已有的傳送組網(wǎng)技術(shù)，其主要優(yōu)勢(shì)如下：

1）多種客戶信號(hào)封裝和透明傳輸

OTN可以支持多種客戶信號(hào)的透明傳送，如SDH、GE和10GE等。OTN定義的OPUK容器傳送客戶信號(hào)時(shí)不更改其凈荷和開銷信息，而采用的異步映射模式保證了客戶信號(hào)定時(shí)信息的透明。

2）大顆粒的帶寬復(fù)用、交叉和配置

OTN目前定義的電層帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元，即ODU0、ODU1、ODU2和ODU3，光層的帶寬顆粒為波長，相對(duì)于SDH的VC-12/VC-4的調(diào)度顆粒，OTN復(fù)用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對(duì)高帶寬數(shù)據(jù)客戶業(yè)務(wù)的適配和傳送效率顯著提升。

3）增強(qiáng)了組網(wǎng)和保護(hù)能力

通過OTN幀結(jié)構(gòu)、ODUk交叉和多維度可重構(gòu)光分插復(fù)用器（ROADM）的引入，大大增強(qiáng)了光傳送網(wǎng)的組網(wǎng)能力， OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業(yè)務(wù)保護(hù)功能。

3 OTN技術(shù)在大慶油田通信的應(yīng)用分析

針對(duì)OTN技術(shù)本身的特點(diǎn)，OTN設(shè)備主要用在長途骨干網(wǎng)和城域核心網(wǎng)，鑒于油田通信網(wǎng)屬于區(qū)域?qū)＞W(wǎng)，不存在長途骨干網(wǎng)，所以僅討論OTN技術(shù)在油田通信城域核心網(wǎng)的應(yīng)用。目前，油田通信傳輸網(wǎng)建有華為10G、中興2.5G、諾基亞2.5G 3套SDH傳送網(wǎng)，3套SDH傳輸設(shè)備在光纜線路上僅占6芯光纜，且SDH傳輸網(wǎng)有安全的保護(hù)機(jī)制，所以不由OTN設(shè)備進(jìn)行承載，但基于波分復(fù)用技術(shù)的OTN設(shè)備應(yīng)用于業(yè)務(wù)量較大且無有效保護(hù)機(jī)制的油田通信城域數(shù)據(jù)網(wǎng)中不失為一個(gè)好的選擇。

3.1 油田通信城域數(shù)據(jù)網(wǎng)存在的問題

大慶油田城域網(wǎng)骨干層業(yè)務(wù)逐年增加，業(yè)務(wù)量大，目前存在骨干光纜緊張的問題，同時(shí)傳輸鏈路多也為施工及維護(hù)帶來困難，骨干層設(shè)備多數(shù)沒采用雙路由保護(hù)機(jī)制，系統(tǒng)的穩(wěn)定性面臨著挑戰(zhàn)，為了更有效地使用IP網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量，在城域網(wǎng)中應(yīng)用OTN設(shè)備是必要的。OTN設(shè)備提供的各種功能可以有效解決IP網(wǎng)絡(luò)中繼電路故障問題，提高網(wǎng)絡(luò)生存性；可以解決骨干光纜傳輸容量不足問題，提高核心網(wǎng)傳輸容量；可以減少全部依賴路由器保護(hù)場(chǎng)景下的鏈路冗余要求，提高鏈路利用率，降低IP網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本。

3.2 OTN設(shè)備選型

根據(jù)OTN設(shè)備的接口適配、線路接口以及光/電交叉等功能的不同，可以分為OTN終端復(fù)用設(shè)備、OTN電交叉設(shè)備和OTN光交叉設(shè)備。

隨著城域網(wǎng)中各種顆粒業(yè)務(wù)交叉調(diào)度需求的出現(xiàn)，將OTN電交叉設(shè)備與光交叉OADM/ROADM配合使用，由OADM/ROADM實(shí)現(xiàn)波長級(jí)的調(diào)度和保護(hù)，由OTN交叉設(shè)備完成子波長級(jí)（GE、2.5G）的調(diào)度，實(shí)現(xiàn)更靈活的調(diào)度和保護(hù)恢復(fù)功能，是一種可選的設(shè)備組建模式；另外根據(jù)油田通信IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，核心層的業(yè)務(wù)數(shù)量將達(dá)到20個(gè)萬兆和50余個(gè)千兆，所以，OTN設(shè)備容量宜建設(shè)為40波×10G，且具備升級(jí)到80波×40G的能力。

3.3 OTN在油田通信的應(yīng)用分析

油田通信寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)采用核心層、匯聚層、接入層組成，核心層設(shè)備分別安裝在龍南、乘風(fēng)莊、紅區(qū)、東風(fēng)4個(gè)核心節(jié)點(diǎn)，它們之間采用萬兆接口光纖直連的方式，形成環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。根據(jù)油田通信城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，在選用OTN設(shè)備組網(wǎng)時(shí)，也組建一個(gè)龍南—東風(fēng)—紅區(qū)—乘風(fēng)莊的雙纖波分環(huán)網(wǎng)，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)的城域網(wǎng)核心交換機(jī)分別連至OTN設(shè)備上。計(jì)劃承載的業(yè)務(wù)主要為油田通信寬帶城域網(wǎng)和NGN語音承載網(wǎng)上的10Gbit/s POS、GE和任意速率三種類型。

油田通信OTN光傳送網(wǎng)的建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

1）可以節(jié)約大量光纖資源，解決網(wǎng)上光纜緊張的問題，一對(duì)光纖可以提供相當(dāng)于原來幾十倍甚至上百倍的帶寬；

2）油田通信的寬帶城域網(wǎng)、NGN承載網(wǎng)大多數(shù)直接承載在物理光纖，存在很大的安全隱患，OTN技術(shù)可以提供多種保護(hù)方式；

3）采用OTN光/電交叉設(shè)備其光交叉ROADM能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)波長的靈活交叉連接，可以滿足任意組網(wǎng)模式，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)；電交叉在電層實(shí)現(xiàn)對(duì)子波長的交叉連接，從而業(yè)務(wù)可以在任意節(jié)點(diǎn)上下；

4）OTN設(shè)備的應(yīng)用，可以將IP業(yè)務(wù)通過OTN設(shè)備在傳輸層直接完成轉(zhuǎn)接，從而節(jié)約路由器的接口資源并降低對(duì)路由器容量的要求；

5）OTN除了支持IP城域網(wǎng)外，因其支持業(yè)務(wù)種類較多，所以可以作為大顆粒帶寬出租業(yè)務(wù)的傳送平臺(tái)，滿足大顆粒帶寬出租業(yè)務(wù)，延長光纖傳輸距離。

4 結(jié)論

OTN技術(shù)作為全新的光傳送網(wǎng)技術(shù)，繼承并拓展了已有傳送網(wǎng)絡(luò)的眾多優(yōu)勢(shì)特征，通過引入OTN，可以提升傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)高帶寬IP業(yè)務(wù)的承載、調(diào)度和管理能力，解決光纖資源緊張問題，是目前面向?qū)拵Э蛻魯?shù)據(jù)業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的最佳傳送技術(shù)之一；而對(duì)于OTN設(shè)備組網(wǎng)選擇來說，則應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)傳送顆粒、調(diào)度需求、組網(wǎng)規(guī)模和成本等因素綜合選擇。

[1]劉剛，楊鵬，徐洪亮.OTN技術(shù)組網(wǎng)及應(yīng)用研究[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2010(9).