移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的OTN 傳輸技術(shù)研究

陳峰

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)廣播電視臺(tái)，新疆 烏魯木齊830000）

1 OTN 傳輸技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 OTN 傳輸技術(shù)的特點(diǎn)

OTN 傳輸技術(shù)是在光域內(nèi)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信號(hào)傳遞、復(fù)用、路由選擇等功能的一項(xiàng)技術(shù)。該技術(shù)滿(mǎn)足了ITU-T6.805 中規(guī)定的傳送網(wǎng)通用模型，從OTN 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成層次上來(lái)看，可分為電路層、光通道層、光復(fù)用段層和光傳輸段層。在OTN 網(wǎng)絡(luò)中，主要包括光緩存技術(shù)、波長(zhǎng)變換技術(shù)、光定時(shí)再生技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，可將OTN網(wǎng)絡(luò)視為全光網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡網(wǎng)絡(luò)，大幅度提升了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力。ONT 傳輸技術(shù)具備以下特點(diǎn)：①體系結(jié)構(gòu)完整。OTN傳輸技術(shù)的光層和電層的網(wǎng)絡(luò)生存機(jī)制相對(duì)完整，能夠保證信號(hào)的可靠傳送，并具備糾錯(cuò)能力和分級(jí)管理能力。各層網(wǎng)絡(luò)的管理監(jiān)控機(jī)制較為完善，可在WDM系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)調(diào)度、保護(hù)和監(jiān)管功能；②調(diào)度靈活。OTN 網(wǎng)絡(luò)中的光層可靈活調(diào)度承載業(yè)務(wù)中的光信號(hào)，并針對(duì)光層和電層上的業(yè)務(wù)需求提供多種保護(hù)方式，為重要業(yè)務(wù)提供多重保護(hù)，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行要求；③應(yīng)用范圍廣。ONT 技術(shù)被廣泛應(yīng)用于骨干傳送網(wǎng)和城域傳送網(wǎng)中，可提高網(wǎng)絡(luò)傳送容量，降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)資源的消耗，滿(mǎn)足移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)快速發(fā)展的需求。

1.2 OTN 傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

OTN 傳輸技術(shù)作為電網(wǎng)絡(luò)與全光網(wǎng)融合下的產(chǎn)物，其具有非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：OTN 技術(shù)能夠支持多客戶(hù)信號(hào)的映射，如SDH（同步數(shù)字信號(hào)傳輸）、ATM（異步傳輸）和以太網(wǎng)等等；OTN 技術(shù)中的電層帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元，以波長(zhǎng)作為光層的帶寬顆粒，由此使得復(fù)用與交叉的顆粒都比較大，能夠進(jìn)一步提升傳輸效率；OTN 具備強(qiáng)大的維護(hù)管理能力，除了能夠提供與SDH 類(lèi)似的開(kāi)銷(xiāo)管理功能之外，還可以提供TCM（串聯(lián)監(jiān)視）等功能，從而使OTN 在組網(wǎng)時(shí)，能夠以端到端與多個(gè)分段聯(lián)合的方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行監(jiān)視；OTN 技術(shù)引入具有可重構(gòu)功能的光分插復(fù)用器，由此使其組網(wǎng)能力獲得大幅度提升；OTN 采用的是光層與光鏈路保護(hù)相結(jié)合的方式，使網(wǎng)絡(luò)得到有效保護(hù)，自愈環(huán)網(wǎng)技術(shù)的加入，使OTN 能夠在失效故障中完成自動(dòng)恢復(fù)。

2 OTN 傳輸技術(shù)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的整合

2.1 OTN 傳輸技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

2.1.1 OTN 傳輸技術(shù)在省內(nèi)干線組網(wǎng)中的應(yīng)用

OTN 傳輸技術(shù)具有高速率的特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足大容量網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求，可為寬帶接入網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)改造提供強(qiáng)有力的支撐。從當(dāng)前的總體情況上看，OTN 傳輸技術(shù)已經(jīng)較為成熟，并被廣泛應(yīng)用于各大運(yùn)營(yíng)商的干線傳送網(wǎng)建設(shè)當(dāng)中，促進(jìn)了相關(guān)業(yè)務(wù)的發(fā)展。下面對(duì)OTN 傳輸技術(shù)在省內(nèi)干線組網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析：a 調(diào)制方式。在省內(nèi)干線組網(wǎng)中，可對(duì)400G-OTN 傳輸技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，由于400G-OTN 中引入高階的調(diào)制技術(shù)，從而可以使調(diào)制方式變得更加多樣化，由此能夠滿(mǎn)足不同的應(yīng)用場(chǎng)景需要。如，在城域承載的應(yīng)用場(chǎng)景中，可采用單載波16QAM進(jìn)行調(diào)制；骨干承載的應(yīng)用場(chǎng)景中，可采用雙載波16QAM的方式進(jìn)行調(diào)制，也可通過(guò)雙載波QPSK 的方式進(jìn)行調(diào)制。其中雙載波16QAM的頻譜效率可以達(dá)到5.33bit/s/Hz，且技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難度相對(duì)較低，因此，推薦采用這種調(diào)制方式。b 組網(wǎng)模型。在省內(nèi)干線組網(wǎng)中對(duì)400G-OTN 傳輸技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，可以按照不同的應(yīng)用場(chǎng)景構(gòu)建相應(yīng)的組網(wǎng)模型。例如，在業(yè)務(wù)量較小的場(chǎng)景中，可按照透?jìng)髋c轉(zhuǎn)接的信令所指的方向要求，部署400G 光電層設(shè)備，并對(duì)支路側(cè)端口進(jìn)行合理配置，以此來(lái)滿(mǎn)足業(yè)務(wù)調(diào)度的需要；又如，在業(yè)務(wù)量中等的場(chǎng)景中，可結(jié)合傳輸距離，在業(yè)務(wù)量較為集中的骨干節(jié)點(diǎn)位置處部署400G 波道，并根據(jù)透?jìng)髋c轉(zhuǎn)接需要，對(duì)電層集群交叉功能進(jìn)行配置，這樣能夠有效解決局部業(yè)務(wù)量突增造成的網(wǎng)絡(luò)資源浪費(fèi)問(wèn)題；再如，對(duì)于業(yè)務(wù)量較大且顆粒度復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景，可根據(jù)電路的傳輸距離，對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行劃分，具體可劃分為以下兩個(gè)部分：一部分是骨干層，另一部分是長(zhǎng)途傳輸層。隨后按照透?jìng)髋c轉(zhuǎn)接需要，在骨干層中部署400G 波道，并在各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處，對(duì)電層集群交叉功能進(jìn)行配置，從而確保長(zhǎng)途傳輸層上行的業(yè)務(wù)能夠有效轉(zhuǎn)接。

2.1.2 OTN 傳輸技術(shù)在移動(dòng)城域組網(wǎng)中的應(yīng)用

OTN 傳輸技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)前期主要應(yīng)用于骨干傳送網(wǎng)建設(shè)，但是隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的用戶(hù)在4G、5G、家庭寬帶、互聯(lián)網(wǎng)電視等業(yè)務(wù)方面表現(xiàn)出強(qiáng)烈的需求，所以從當(dāng)前情況來(lái)看，OTN 傳輸網(wǎng)絡(luò)正逐步下沉到移動(dòng)城域傳送網(wǎng)建設(shè)中，用以滿(mǎn)足傳送網(wǎng)大寬帶、大容量的業(yè)務(wù)需求，不斷提高光纜纖芯的利用率。下面對(duì)OTN 傳輸技技術(shù)在移動(dòng)城域組網(wǎng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析：a.網(wǎng)絡(luò)容量。根據(jù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需求確定移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)容量大小，城域網(wǎng)OTN 網(wǎng)絡(luò)單波速率可以為10G、40G 或100G。當(dāng)現(xiàn)有城域網(wǎng)絡(luò)中的專(zhuān)線業(yè)務(wù)增多時(shí)，可將單波40G 或100G 的OTN 系統(tǒng)建設(shè)到核心匯聚層，與此相對(duì)應(yīng)的波道數(shù)量為40 波或80 波。b.站點(diǎn)類(lèi)型。OTN 網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)可采用以下類(lèi)型：一是光復(fù)用終端站（OTM站），用于建設(shè)光電混合的子架，可承載多速率業(yè)務(wù)，具備波分側(cè)光接口調(diào)度功能，用于上傳或落地所承載的業(yè)務(wù)；二是光分插復(fù)用站（OADM站），用于實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)之間的交叉?zhèn)魉停瑢⑵湓O(shè)置在業(yè)務(wù)需求量較大的站點(diǎn)；三是光中繼站（OLA 站），主要發(fā)揮光層對(duì)光信號(hào)的放大功能，提高信號(hào)在光復(fù)用段傳輸?shù)目煽啃浴.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｔ贠TN 傳輸技術(shù)應(yīng)用中，可根據(jù)城域網(wǎng)業(yè)務(wù)量需求情況，建成核心層、匯聚層和接入層三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，組合采用以下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)形式，用于傳送端到端的業(yè)務(wù)；采用鏈形組網(wǎng)形（轉(zhuǎn)下頁(yè)）式，串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，支持線性保護(hù)，主要應(yīng)用到光傳送網(wǎng)的接入層；采用環(huán)網(wǎng)組網(wǎng)形式，設(shè)置雙向自愈環(huán)結(jié)構(gòu)，將其應(yīng)用到光傳送網(wǎng)的匯聚層；采用網(wǎng)狀組網(wǎng)形式，使節(jié)點(diǎn)設(shè)備支持4個(gè)及其以上的光方向，主要將其應(yīng)用于光傳送網(wǎng)的核心層，以降低光纜光纖需用量，提高線路利用率。d.網(wǎng)絡(luò)波道。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量規(guī)劃設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)波道，如在80 波系列中，可將第1 波至第80 波設(shè)置在是192.0THz-196.05THz 之間，確保業(yè)務(wù)流量流向與波道相對(duì)應(yīng)，提高波道資源利用率，減少通過(guò)外部跳纖連通波道的情況。

2.2 OTN 傳輸技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)展前景

在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面不斷擴(kuò)大的形勢(shì)下，對(duì)傳輸?shù)膶拵Я髁刻岢隽嗽絹?lái)越高的要求。光傳送網(wǎng)作為基礎(chǔ)的承載網(wǎng)絡(luò)，要滿(mǎn)足IP 業(yè)務(wù)向業(yè)務(wù)網(wǎng)推進(jìn)轉(zhuǎn)換的需求，以適應(yīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中承載了更多IP 業(yè)務(wù)，增大了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與維護(hù)成本支出，加重了移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而OTN 傳輸技術(shù)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用能夠解決上述問(wèn)題，OTN 傳輸技術(shù)具有完善的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議框架，對(duì)傳送大顆粒業(yè)務(wù)和交叉?zhèn)鬏斝☆w粒業(yè)務(wù)進(jìn)行了規(guī)范，可滿(mǎn)足OTN 網(wǎng)絡(luò)中不同業(yè)務(wù)類(lèi)型混合傳送的需求，降低移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中具有良好的發(fā)展與應(yīng)用前景。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用OTN 技術(shù)可支持多項(xiàng)業(yè)務(wù)信號(hào)的傳輸需求，提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理能力和安全保護(hù)能力。在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，可基于OTN 技術(shù)進(jìn)行省內(nèi)干線組網(wǎng)和移動(dòng)城域組網(wǎng)，以滿(mǎn)足移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)增的需要，不斷提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行能力。