高職院校OTN光傳送網課程教學模塊設計

周 鑫

（重慶電子工程職業學院通信工程學院，重慶 401331）

1 引言

隨著5G移動通信時代的全面來臨，基站和核心網的業務承載呈現出超高帶寬，低延遲的特點。WDM和OTN，MS-OTN，SPN成為主要承載平臺，在此背景下，高職院校光通信專業需要在原有SDH或PTN等課程的基礎上，結合行業以及電信運營商對職業應用型人才的需要，對光通信專業的課程進行改革和優化，其中，OTN課程是應該大力發展和建設的課程，本文主要通過我院光通信專業自身建設的實際情況，對OTN課程的教學內容進行了闡述。

2 OTN網絡的特點及應用

OTN技術起源于波分復用WDM，WDM主要是為了解決SDH傳輸網容量有限、業務顆粒度小、光纖帶寬利用率不高的缺點而產生的，主要用在城域核心層或干線傳輸網，但WDM技術缺乏有效的OAM，網絡保護，無電層交叉能力，組網方式也不靈活，為了解決這些問題，OTN設備應運而生，它吸收了SDH和WDM的優點，具有同時處理電層和光層業務的能力，相比WDM，支持較小業務顆粒的交叉，并引入了大量的監控開銷，還備有類似SDH網絡的設備及網絡保護機制。此外，為了適應分組業務的傳輸，也增加了多業務傳輸的能力。成為目前5G、F5G網絡中的主要承載設備，此外，也廣泛應用在電力，鐵路，公安等專用網絡中。

3 OTN光傳輸網課程教學模塊的設計

我院的OTN課程開設在大三上學期，學生已經學習了SDH和PTN課程，根據我院光通信團隊教師和企業兼職教師的調研結果，結合學生實際情況，制定了教學模塊五個及相關內容：共計64學時，如表1所示，具體如下：

表1 OTN課程模塊及目的

模塊一：光傳輸設備的基本概念及發展。此模塊主要介紹各個時代光傳輸的基本概念、網絡地位，各階段的設備特點、業務特點、組網應用。包括SDH，PTN，WDM，OTN等。目的是讓學生掌握光網絡的整體概念與交換網、數通網絡的區別，可課時安排為6學時。

模塊二：WDM技術。此模塊主要介紹波分復用WDM技術的基本概念和發展背景、原理概述、組成及分類，以及光傳輸介質光纖的分類，多模光纖和單模光纖的區別；強調波分系統常用光纖的特點，并對光纖的損耗、色散、非線性效應等特性進行說明；對EDFA光放大器的基本原理、三種應用方式以及增益平坦的概念進行講授；對ITU-T規定的波分系統波長（S波段，L波段，40波系統，80波系統）要求學生必須掌握；而對光源、光電檢測器的原理，分波器與合波器的原理、編碼和調制技術只作為一般的了解；此外，光監控信道也是重要的教學內容。此部分學時可安排8個學時。

模塊三：這一部分知識非常重要，對初學者而言又比較晦澀和難以理解，需要引導學生加強重點學習掌握。具體內容包括三個子模塊部分，共12學時。

子模塊1：OTN基本概念。在這個子模塊中，主要講授OTN的基本定義，OTN的發展歷程以及OTN的相關概念；OTN的標準；此外還有OTN的常用術語，包括光通路 (OCh[r])，光通路數據單元 ODUk)，ODUk通道ODUkP，ODUk TCM(ODUkT)，光通路凈荷單元(OPUk)，光監控通路(OSC)，光傳送模塊 (OTM-n[r].OTM-0.mvn)，光通路傳送單元(OTUk[V])。

子模塊2：OTN的結構及開銷。此部分是OTN理論的重點內容，OTN分為電域和光域信號的處理，這也是和WDM（僅有光域）以及SDH（僅有電域）的區別。層次模型要分別從光層和電層兩方面進行講授，其中光層包括光通路層Och，光復用段層OMS，光傳輸段層OTS；電層包括：OTUk層，ODUk層，OPUk層。并需要對電域各層的幀結構內容進行學習；此外，OTN的開銷尤其是電層開銷的作用也是此子模塊重點講授的內容。

子模塊3：OTN的映射及復用。此部分主要講授電層ODUk的復用及業務調度等。包括各級的比特速率和容量，復用的方式。

模塊四 OTN設備硬件介紹。華為OTN設備目前主要是OSN 1800和OSN 9800,后者設備成本太高，因此一般采用OSN 1800設備進行教學。對于本門課程而言，教學目的是掌握OTN的原理，并在此基礎上熟悉OTN設備的基本操作。在介紹設備硬件的時候，除了介紹設備的整機功能，以及單板的命名規則和分類之外，主要以OSN 1800設備為例，闡述OTN設備的單板類型及功能，比如：合分波板，光放大板，支路板，線路板，交叉板，且一定要講清楚信號在單板之間的邏輯走向圖，學時為4學時。

模塊五，OTN技能實訓部分。本部分是整個教學的重中之重，根據華為工程師的建議以及學生的實際情況，將本門課程的實訓項目分為：（1）初始化調測與網關網元的設置。（2）網管的基本操作。主要包括網元同步、告警、性能監視及光纖連接的刪除等。（3）OCH路徑的創建，主要是設備內部邏輯光纖的連接。（4）ODU0非匯聚業務的配置。（5）ODU1非匯聚業務的配置。（6）ODU1匯聚業務的配置。（7）ODU2非匯聚業務的配置（8）ODUflex業務的配置.（9）ODUk SNCP保護配置。（10）OADM穿通波的配置。這個模塊的時間最長，為34學時。

4 小結

在國家對職業技術教育日益重視的情況下，結合承載網現網的發展情況和行業對技術人才的需求，根據高職院校學生的情況，以我院為例，對OTN課程的教學模塊及教學內容進行了分析，旨在為兄弟院校同行提供參考和建議。