浅议OTN技术及其应用

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91数字通信世界2020.061 OTN的概念与原理1.1 OTN的概念OTN的全称为光传输网技术,当前被称作新一代“数字光传输体系”。该网络是通过一系列的国际标准,将电域和光域中的信号模式相结合,实现了信号传输标准的统一。从电域来看,OTN技术不但延续了电层开销、调度上的优势,还扩大了更宽的传输带宽,同时,通过异步映射,可实现透明传输业务,还具备带外、多域网络连接等能力。从光域来看,ONT技术提高了对客户端信号的监控能力,将光域划分成光信道、光复用和光传送三个段层,还提供了波分复用系统的物理接口。1.2 OTN技术的发展历程光传送技术已经过数十年的发展,一般可以有三个发展阶段:第一代光网络主要是SDH技术,SDH网络技术以电层为基础,需要通过光转换才能完成节点业务,在节点处完成分插复用、交叉互换等,光信号只有在再生段终端才存在。可见,这条的网络条件下,该技术始终受限于电层限制,无法充分的发挥出光纤的有效带宽。第二代光网络是光波分复用(WDM)技术,该技术是通过在同一根光纤中,传输多个不同波长的光载波信号,其中,每个光载波信号中,由可以承载若干的数字或模拟信号。这一代技术也被称为全光网技术。WDM技术的利用极大的提高了光缆的传输性能以及利用率。第三代光网络就是OTN技术。ITU-T在2003年完成制定了OTN的系列标准。2007年,我国发布了第一款OTN设备,此后,OTN技术在我国取得迅猛的发展,包括行业标准的制定、设备的研发都处于领先地位。1.3 OTN技术的原理OTN思想源自SDH技术体制,因为SDH技术具有映射、复用、交叉连接、前向纠错等显著优点,所以,在容量更大的WDM系统中将SDH的可运营、可管理能力应用于其中,必然会发挥出更大的技术优势。OTN的光信号通常用由中心波长来描述。而光信号的处理能够针对单波长,也能够针对一组波分复用组。通信网络中的信号传递、信号复用、路由、监控等功能都利用OTN在光域内实现。OTN能够支持如SONET、SDH、ATM、Ethernet、IP、GFP、MPLS、ODU复用等较多的上层业务或协议,这种具有广泛覆盖能力的网络正是未来通信技术发展的趋势和基础。实际上,目前国际上,许多的运营商都开始构建新一代的OTN传输网,如华为等大的通信设备服务商也研发并生产了ONT硬件设备,越来越多的产品被开发出来支持网络构建。从OTN的功能来说,OTN技术将传送、交换、组网等功能管理集合起来,能够更适用于未来传输网,为5G、物联网等的构建和发展提供了技术支持。2 OTN的优势与缺陷2.1 OTN的优势兼容多种信号传输:OTN技术可以整合SDH、因特网、异步传递等多种业务的信号传输,进行统一传输。这些不同种类的信号业务,都能够通过映射功能转换到OTN帧上,用户或者系统可以自行设置好传输的速度。同时,在信道的带宽充裕的情况下,还可以不断接入其他类型的新业务。运维、管理能力较强:在传输网的运维管理方面,OTN技术能够定义随路/非随路开销,完成对传输过程的全程监管,这种操作有利于系统的运行和维护,同时兼顾了业务传输和故障监测。标准的纠错功能:OTN将前向纠错功能模块预设在了帧结构中,这样的设定使得,OTN设备的传输距离可以大幅增加,而OTN中采用的G.709编码标准,还能够在远距离传输的同时,保持5~6dB的增益,信号衰减弱、准确度高。完善的组网和保护能力:OTN将光、电领域的优点浅议OTN技术及其应用郭军虎,侯 磊,孟令飞(中国人民解放军31401部队80分队,呼和浩特 010000)摘要:随着数据业务流量的迅速增长,各类通信网络对大颗粒带宽的需求越来越强,同时对网络的速率、容量和可靠性方面也有了更高的需求。光传输网技术OTN兼顾了SDH和WDM的优势,成为了新一代的通信网络体系。文章首先论述了OTN技术的基本概念,其次讨论了该技术的优势与缺点,最后介绍其基本的应用。关键词:OTN技术;特点;应用doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2020.06.047中图分类号:TN929.1 文献标示码:A 文章编码:1672-7274(2020)06-0091-02技术Special TechnologyIGITCW专题

92DIGITCW2020.06汇集,通过光电交叉设备,大幅提高了通信组网水平。同时,对光转发器的需求以及网络的构建成本也进一步下降。此外,网络可靠性也得到了更强大的支持。2.2 OTN的缺点OTN技术的优势很多,但任何事物都有两面性,OTN技术显然也会存在一些短板。在网络全透传输10GE和40GELAN业务时,由于采用了超频透传功能,信道中会出现ODU2e颗粒,其传输速率与OTN中的主流ODU2颗粒不同。此外,OTN的特长是对于大颗粒进行映射和调度,这种以波长为对象的工作方式,在进行小颗粒的传输业务时,如2.5Gb/s以下,有一定的局限性。3 OTN的技术应用现阶段,OTN技术应用的行业涵盖了电力网、铁路网、移动通信网等。从技术角度看,则有两个主要应用领域,分别是城域网和干线网。城域网一般划分为三个层次,即核心层、汇聚层和接入层,其中,接入层和汇聚层的带宽相对较小,OTN技术主要承载2.5Gb/s以上的大数据颗粒,因此,OTN技术主要应用在核心层。实际上,对于城域网核心层以及长途干线网所承载的用户业务,他们因为自身分布广、带宽大的特点,能够将OTN的优势利用起来,解决实际的问题。在城域核心网中,常用的策略是将传输网和IP网进行分离。当前,网络用户以及各种业务都在飞速增加,光传输设备需要进行大量的互联,光纤资源消耗严重,同时,IP数据网在保护恢复上也需求激增,OTN的光电交叉设备恰好能够用于解决两项迫切需求。在长途干线网中,没有太过复杂的调度和交叉操作。在长途干线网中使用OTN设备,能够应对激增的IP业务,还可以高校的利用中继电路,提高网络运行水平,通过优化IP组网结构,节省路由组网成本。4 结束语随着今年来光通信技术的飞速发展,OTN的应用变得更加广泛,在电力、铁路、移动通信等领域都表现出优异的能力。OTN技术也会朝着更高速率、更长距离、更多业务逐步迈进,更好的服务于我国通信网络的构建和运行,保障通信事业的稳步发展。参考文献[1] 王赜坤,陈松涛.新型OTN承载SDH业务映射方式的研究[J].光通信技术,2019,43(11).[2] 姚国洪.探讨OTN的关建技术及其在广电传输网中的应用[J].数字技术与应用,2017(2):51-51.(上接第90页)这一距离处于保护间隔当中,把发射台站2的间距设置为20千米,这一距离超出了保护间隔,通过仿真软件模拟两个发射站台在相应的技术参数下相关同频干扰分布规律,结果发现两个台站间距超出PN序列的长度界限,所以导致两种发射台站相关覆盖区域内出现同频干扰问题。3.2 优化设计方案针对地面数字电视相关单频网内的同频干扰问题,通常可以按照以下调整方法进行处理:第一是于发射端处设置延时,第二是在发射端处设置功率,比如把附近某一台站相关发射功率适当调低,确保交叠覆盖区域内的各个台站信号整体强度差距维持在15dB之上,第三是在接收端位置选择网状天线或多单元的八木天线,第四是在接收端针对用户端的信号接收位置进行调整,通过附近建筑物将其中的多个或某一个同频信号有效屏蔽和遮掩掉[2]。在对同频干扰问题进行系统分析后,可以发现正式组网建设前,针对网络覆盖所产生的同频干扰利用覆盖仿真软件提前进行效果仿真模拟。在网络内部产生干扰问题后,选择适合的技术措施对具体方案实施优化设计,避免组网工作结束后,用户端产生无法正常接收的问题,影响实际效果和网络覆盖。4 结束语综上所述,随着我国地面数字化电视网建设范围不断扩大,逐渐暴露出各种问题,比如单频网中的同频干扰问题,在一定程度上,影响了网内数字信号接收质量,降低了数字电视的观看效果,针对该种问题,应该对地面单频网中的同频干扰问题进行深入分析,寻找有效的解决措施,保障信号正常传输。参考文献[1] 黄少俊,童龙文.基于AVS+和DRA标准的地面数字电视单频网应用示范[J].广播与电视技术,2019,46(08):80-84.[2] 孙士良.地面数字电视广播单频网的网络规划研究核心要点构架[J].卫星电视与宽带多媒体,2019(15):15-16.