otn傳輸技術論文模板(10篇)

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篇1

中圖分類號：TN929.1 文獻標識碼：A

1 otn關鍵技術

OTN全稱Optical Transport Network（光傳送網）是以波分復用技術為基礎，且在光層組織網絡的傳送網，它是跨數字傳送和模擬傳送兩類，也是結合了兩類的優勢，更是管理數字傳送（電領域）和模擬傳送（光領域）的統一標準。

OTN技術中包括多種關鍵技術，其中有組網技術，傳輸技術，接口技術，保護恢復技術等。

（1）OTN組網與傳輸技術

OTN組網技術包括電層調度技術，光層調度技術以及混合層調度技術等。其中電層調度技術的實現是支持波長的交叉連接，光層調度技術的實現是支持ODUk的交叉連接，而混合層調度技術是同時支持波長和ODUk的交叉連接。采用組網技術大大減少了建網成本。OTN傳輸技術具有長距離，大容量的傳輸特點。同時采用帶外的FEC技術和新型調制編碼并結合色散光宇可調補償，電域均衡等，顯著提高了長距離和大容量的傳輸速度。

（2）OTN保護恢復技術

OTN保護恢復技術分別體現在光域和電域，在光域支持光通道1+1保護，光復用段1+1保護，光通道共享保護。在電域支持子網連接保護和環網共享保護。

（3）OTN接口技術

OTN接口技術中包括邏輯接口和物理接口。

1.1 ROADM技術

ROADM技術中文叫做可重構的光分插復用器，它是一種節點或者叫網絡元素，主要由光學器件構成，是通過遠程重新配置，并能夠動態上下業務的波長。

ROADM技術的功能模塊有前置后置光放大器，波長上路和下路，光業務信道的生成和終結，監控節點內部聚合信道或單信道功率，色散補償等。

ROADM技術目前包括波長選擇型ROADM技術和廣播或選擇型ROADM技術，波長選擇型ROADM技術端口指配較靈活，并且能夠在多個方向提供波長粒度的信道，而遠程可重配置全部直通端口和上下端口。但因為結構較復雜，技術成熟程度比較低，成本較高，在商用系統中的使用較少。

1.2 OTH技術

OTH技術全稱Optical Transmission Hierarchy（光傳送體系），它是未來網絡的主干核心，在全球的信息基礎設施中起著關鍵作用。引入的密集波分復用技術，提高了光通信的速率。并隨著光纖通信技術的不斷進步以及電信網絡業務結構的改善，電信界也對OTH技術不斷地進行完善了。

2 OTN技術應用

隨著對大顆粒業務的調度和傳送的需求不斷增加，人們也將OTN技術應用視為了關注的焦點，OTN技術應用的優勢在于能夠提供大顆粒帶寬的傳送和調度。在OTN技術應用主要分為在干線網和城域網中的應用，在干線網中包括在省際干線和省內干線中的應用，城域網則分為核心網，接入層和匯聚層三方面。下面從省際干線，省內干線，城域網三方面分別來介紹OTN技術的應用。

2.1 在省際干線的應用

在現有的傳送業務來看OTN技術在省際干線中的應用隨著網絡和業務的IP化，新業務的開展和寬帶用戶的極具增多，省際IP流量和帶寬也是成倍的增加。由于承載的業務量的劇增，波分省際干線對承載業務的需求和保護是人們十分迫切的。波分省際干線承載著PSTN 2G長途業務，NGN 3G長途業務和Internet省際干線業務等。在應用了OTN技術后，省際干線IP Over OTN 的承載模式實現了SNCP保護，MESH網保護和類似SDH的環網保護等網絡保護方式，這樣不僅設備的復雜程度和成本大大降低而且保護能力與SDH不相上下。

2.2 在網絡中的應用―省內干線

隨著目前長途傳送網承載的業務量和大客戶業務顆粒的增大，網絡業務的靈活度和生存性問題備受關注。OTN技術應用在省際干線中實現了GE 10GE，2.5G 10GPOS大顆粒業務的安全性，可靠性，為了進一步提高網絡運行質量和中繼電路利用率，更好的使用傳送網絡資源，在省內網絡干線中應用超大容量的OTN技術，在OTN交叉設備中鑲嵌ASON GMPLS風不是控制平面后，提供了優先級搶占功能和多種保護恢復方式，大大的提高了網絡傳送網的可靠性。還可實現MESH網，可組環網，復雜環網，網絡按需擴展，波長子波長業務交叉疏導和調度。省內骨干路由器承載著各個長途局間的NGN 3G IPTV 大客戶專線業務等。

2.3 在網絡中的應用―城域網

城域光傳送網是覆蓋城市及郊區范圍，負責在城域范圍內為路由器和交換機等數據網絡節點和各種業務網提供傳輸電路，或直接為企業單位等大客戶提供應用服務。現有的城域光傳送網技術MSTP，RPR，ASON，和城域CWDM和DWDM等都是基于WDM技術或SDH技術，比較局限。OTN技術是以大顆粒調度為基礎具有WDM和SDH兩類的優勢，形成了一種具有大顆粒寬帶傳送特點的大容量傳送網，對于以太業務實現兩層匯聚提高了帶寬利用率，從組網上看使得傳送網層次更加清晰，OTN技術也對業務實行保護。

3 結束語

在當今網絡技術蓬勃發展，OTN關鍵技術以及OTN技術的應用為我們的網絡生活帶來了更多方便和發展平臺，為下一代網絡構建起著推動作用。在不久的將來OTN技術會更加完善，成為更優異的網絡平臺。

參考文獻

[1] 劉濤.面向未來的光傳送網-OTN技術.技術論壇，2001.

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【關鍵詞】MSTP多業務傳送節點SDH同步數字體系ATM異步轉移模式OTN開放式通信網絡RPR彈性分組環

一、光通信傳輸網絡四種不同技術的比較分析

1.業務承載能力

(1)OTN技術

采用基于TDM體制的復用技術,每路信號占用在時間上固定的比特位組,信道通過位置進行標識,有獨特的幀結構,可區分不同等級速率,并能在同一網絡中綜合不同的網絡傳輸協議,對實時性業務及非實時性業務都能提供相應承載,實現了從窄帶到寬帶的綜合業務傳輸。

傳輸設備可以直接提供工業標準的通信協議接口,而不需借助接入設備。

各種通信業務應用可直接接入OTN,無需接入設備,可以支持語音。圖像信號的多點廣播,采用數字圖像壓縮(M-JPEG和H.264)和圖像矩陣交換技術。

OTN設備簡單、組網靈活、集中維護方便,國內外地鐵工程中應用廣泛,其不足是設備獨家生產,售后服務對原設備廠商依賴大,兼容性差,與非OTN網絡連接能力較弱。

(2)ATM技術

ATM雖然可以承載實時性業務中的時分復用業務,但每一個節點的延時都要大于SDH傳輸制式,特別是故障時系統切換時間較SDH傳輸制式長(有時甚至以秒計),所以ATM技術一般不用于時分復用業務的承載。另外,ATM沒有低速率接口,需增加接入設備,設備價格高且協議復雜。對于視頻業務,由于其具有很高的突發度,而ATM恰恰能夠很好地支持具有突發性的可變比特率業務,并且其固有的設計已經充分考慮了業務QOS(服務質量)問題,因此可以實現承載。

然而對于非實時性業務的傳輸,ATM存在帶寬利用率較低的問題,且沒有音頻等低速接口,需設接入設備。

(3)SDH及基于SDH的多業務傳送平臺(MSTP)

SDH是最適合實時性業務中時分復用業務的承載技術,但無法解決實時性業務中視頻信號和實時性業務及非實時性業務中以太網的傳輸問題。SDH接口種類單一,僅具有PDH系列標準接口(E1/E3/STM-le)。傳輸窄帶業務(話音、數據、寬帶音頻)時,需增加接入設備(PCMD/l設備);無直接的視頻和LAN接口,需外部增加視頻CODEC和Ethernet路由器;對Ethernet業務,一般只提供ZMb/s的傳輸帶寬,存在性能瓶頸;對廣播音頻業務,僅提供3kHz的傳輸帶寬,難以滿足高保真的廣播效果;一般只提供點對點的通信信道,難以滿足大量共線式通信信道的要求。

同時SDH只能向用戶提供固定速率的信道,不能動態分配帶寬,不能進行統計復用,對總線型寬帶數據業務及圖像業務的支持困難。

MSTP克服了SDH設備中的一些不足,隨著技術不斷的發展成熟,越來越適合各種通業務的承載,但仍需增加接入設備。

(4)RPR

對于實時性時分復用業務,RPR技術雖然定義了協議,但需在實際中得到進一步驗證。

對于數據業務,RPR具備絕對的優勢,可根據用戶需求分配帶寬,支持空間復用技術和統計復用技術,在網絡正常運營的情況下,可使帶寬利用率相對SDH網絡提高3-4倍。RPR還可對數據業務進行優化,有效支持IP的突發特性。

對于有實時性要求的數據業務,RPR可以提供不同等級的服務和基于不同等級業務的環保護功能來保障數據業務的實時性,在保障實時性方面和故障倒換時間(16ms-50ms)上可與SDH技術媲美,而在帶寬利用率上比SDH傳輸數據業務大大提高。特別是它對視頻業務的承載,目前數據視頻監控市場的主流設備提供商,都將其系統構建在基于IP的MPEGZ編碼和壓縮技術,以及基于IP的視頻數據存儲、檢索和訪問控制技術上,這些系統所采用的攝像頭基本上都可以直接提供MPEGZ編碼及以太網數據端口,因此,由RPR技術來承載視頻監控系統,用戶數據能繼續保持以太網幀格式,省略復雜的映射過程,并對用戶分組進行嚴格的服務質量等級分類;并能提供嚴格的延時和抖動保障機制,視頻圖像清晰、畫面流暢,完全達到高速鐵路/公路監控圖像的要求。但業務接口同SDH、MSTP、ATM、IP一樣,必須借助于接入設備來提供低速數據接口。21寫作秘書網2.帶寬利用率

OTN:開銷<2%,帶寬利用率較高。

ATM:開銷約為12.8%,帶寬利用率低。

SDH:開銷占3.7%,但由于其需預留保護帶寬,帶寬利用率較低。

RPR:開銷占3.7%,同時采用統計空間復用技術,使帶寬利用率大大提高。

3.環網保護能力、可靠性

OTN:采用雙環設計網絡,具有自愈保護功能,并且保護倒換時間小于50ms。

ATM:主要進行VC保護。

SDH及MSTP的網絡:具有強大的保護恢復能力,并且保護倒換時間小于50ms。

RPR:網絡具有強大的保護恢復能力,并且保護倒換時間小于50ms。

4.成熟度及發展前景

OTN:國內軌道交通領域已得到較多運用,但油田和長輸管線比較少,作為西門子的專利技術比較成熟,在專網需求方面能夠予以專屬研發和更新,發展速度較快。

ATM:技術、設備復雜,隨著IP技術的發展,IP質量保證問題的解決,對ATM技術應用帶來較大沖擊,其發展前景不好。

SDH及MSTP:SDH技術很成熟,有著廣泛的應用基礎;MSTP是在SDH基礎上發展起來的,目前還在不斷完善,功能越來越強。

RPR:目前還未得到較大規模的應用,需在實踐中進行驗證,但其技術先進,發展前景好。

二、光通信傳輸網絡在油氣田和長輸管線上的應用

通過上述對比可以看出,四種技術各有優劣,應用在油氣田和長輸管道上,應綜合考慮工程實際,合理優化,選擇適合油氣田和長輸管道傳輸技術發展方向的技術或技術組合,極大地提高效率,降低成本。

篇3

前言：

當代網絡最為關鍵的部分就是網絡傳輸，而網絡傳輸的重點就是快速的數據流量的流通。而在近些年的網絡技術發展狀況來看，有關網絡傳輸的各大公司，特別是通信公司它們的網絡傳輸要求更為嚴格。因為由于互聯網全民化得發展，導致數據流量的急劇增大，而通信服務和網絡服務的全IP化、高帶寬化已經發展成為時代的基調。而在面臨技術發展的小瓶頸狀況下，為適應時代大數據的沖激，必須在現有網絡技術的基礎上進行創新發展，將現有技術逐步磨合為高質量、高水平、高承載的傳輸網絡基礎。在研究中我們發現，所嘗試的眾多技術組網中，目前的只有PTN和OTN技術可以綜合其自身特色和優勢，并且能夠穩定信道，進行高質量，高速度的網絡傳輸。特別適應如今對數據業務傳輸速度、質量、安全性的嚴格要求。

1 關于傳輸網絡的技術概述

1.1 PTN概述

傳統的PTN技術在網絡連接時統一運用的都是直連鏈路式的組網模式，這樣連接網絡的主要優點就是能夠將數據傳輸的成本控制的很低，節約資源和成本。并且在以往低節點利用率上讓其得以極大速率上的提升。PTN網絡連接的好處還體現在路由的管理效率得到提升以及讓我們的帶寬擴容業務得到順利的發展，這樣做就有效的減少了業務調度的層次。 PTN運用了直接面向連接的技術，其中的內嵌二層設備組播功能和統計復用功能能夠極大的方便進行故障查找和網絡數據記錄，并且在數據傳送和安全性保障方面也有極大的優勢。PTN內核IP化是PTN最早出現的原因，這是為了解決大量小顆粒數據業務的收斂和傳輸，這個技術能夠讓接入層IP化和適應高強度的突發性狀況。PTN傳輸技術明顯的把網絡傳輸和數據優勢結合在一起，使各大通信商的在基礎網絡數據傳送方面獲得眾多的高度贊揚。然而PTN技術雖然好處很多，但是有一個較為明顯的問題便是無法在大量大顆粒業務的傳輸上大顯身手，這也就是PTN后OTN的出現原因。

1.2 OTN概述

作為在PTN后出現的技術，其出現的主要原因便是為了彌補PTN在一些地方的缺陷，當然，OTN的技術優勢僅僅表現在這些方面。作為新興的技術，OTN相較于傳統的WDM和SDH技術，其在大顆粒帶寬的調度和傳輸上的能力是前兩者無法媲美的。所以OTN發展在短短時間內，就成為了帶寬大顆粒和數據業務傳輸網絡的技術考慮對象。尤其是城域網級別的傳輸網，其一般的傳輸要求就達到了大于等于2.SGb/s。所以，OTN技術才有大展身手的機會。OTN的另一大優點就是將波分復用技術十分合理的運用于網絡傳輸的物理層當中，并且在其優秀交叉連接和開銷管理能力，讓傳輸網絡的配置更加高端，數據傳輸質量更優秀，數據傳輸速度更加快速。

1.3 傳輸網絡現狀

在強調互聯網IP化發展的今天，新型技術不斷出現，而這些技術所面臨的現狀就是寬帶業務在大數據時代的業務激增從而帶來的數據流量激增問題。除此之外，有寬帶業務中用戶帶寬需求逐步下沉到接入層，帶來的接入層纖芯資源需求的進一步增加到資源不足的問題以及接入層OTN建設時OTN設備性價比居高不下問題。諸如此類許多涉及小但影響大的問題還有很多，何況還有今天的運營商激烈競爭，用戶對網絡質量的期待，以及網絡安全。這一切都需要在今后的技術更新中得以解決和完善。PTN與OTN將會是目前最適合的一個網絡傳輸技術。

2 PTN與OTN聯合在傳輸網絡中的應用

2.1 PTN與OTN聯合組網的模式

在現今的網絡模式中，PTN和OTN基本達到了基礎覆蓋，在具體的優勢領域，兩者的作用區分比較明顯，就如PTN來說，它對于各大通信運營商的作用體現在了環形和鏈狀系統的應用上。但是為了傳輸網絡的高質量、高速度、高安全考慮，PTN與OTN的聯合組網模式分為兩種。其一為承載互通，在PTN為基礎的網絡通路中，加入OTN系統，可以讓PTN網絡的鏈路資源的利用率和數據傳輸速度得到極大的提高，并且還可以科學的運用OTN網絡的保護和調度優勢，增強PTN網絡的生存性。而這樣的組網模式也可以讓OTN的智能控制系統更加全面、準確、靈活。而且可以通過兩者的智能協調，讓網絡的容錯率大大提升。其二便是相互獨立的組網模式，此種模式無須贅述，這就是充分利用其各自的優勢，在不同的特殊環境中讓網絡數據傳輸達到最好的效果。

2.2 PTN與OTN聯合組網的優缺

對于組合聯網來說，優缺的存在是不可詭辯的事實，何況本身網絡組合模式就會帶來一系列的通病。對OTN+PTN聯合組網來說，其優勢在于它有利于地區之間采用適合小顆粒傳輸的PTN設備對數據的跨界流通進行匯聚，并且PTN讓上行落地層設備的鏈路利用達到極高的利用率。從而可以在主鏈路運用OTN方式承載，以恰到好處的波分復用解決主干道壓力。其劣勢就在于技術的組合會導致部分特殊領域中PTN端到端組網的資源控制管理難度變大。而OTN則是在穿越PTN鏈路時，會無法及時的同步信號。

2.3 PTN與OTN聯合組網的注意事項

PTN與OTN聯合組網技術以新技術的形態出現，必然有許多的注意事項，其一就是在設備互通性問題上，由于PTN與OTN聯合組網需要的就是大容量數據傳輸，所以一定運用全開放式的系統架構，讓數據在客戶層和服務層兩端能夠以最大速度流通。其二就是在時間同步問題上，一定要在各大通信廠商中制定一張通用的，精確的時間同步網，在搭建OTN和PTN組合網絡時，運用同一時間節點，讓數據傳輸的及時性和安全性得以保障。并且這也有利于網絡的跨界推廣和各大廠商的管理協調。其三就是在安全性問題上，網絡安全自從互聯網之初就一直存在，不管是哪種互聯網技術的出現都將是以網絡安全為第一位。通俗的而說就是網絡安全高于一切，所以對于PTN和OTN組網來說，必須要對網絡的安全問題加以保障。在PTN和OTN部署的關鍵層擁有大量的數據流通和業務調度，所以必須針對其進行端到端或分段保護。

結語

從互聯網發展來看，在大型網絡技術發展和大數據要求的背景下，我們運用PTN+OTN聯合組網的方式進行網絡傳輸能夠良好的完成網絡IP化的發展。并且通過技術組合和網絡的磨合，能夠在將來的互聯網發展中更好的提升數據傳輸的高質量化、高速度化，高安全化。然而，對于PTN+OTN聯合組網模式來說，其發展時間的確太短，無法確保在今后的網絡升級和新型網絡要求中有如今這樣的良好表現，所以在以后的工作和應用中需要更加注重對未知的問題深入地研究和探討。以讓PTN+OTN聯合組網能夠越來越成熟，走的越來越遠。

參考文獻：

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關鍵詞：光傳送網；關鍵技術；組網；應用

隨著傳送網絡承載的主要客戶類型由語音轉向數據的變化，基于光同步數字體系(SDH)以VC-12/VC-4為帶寬調度顆粒結合點到點波分復用(WDM)多波長傳輸的網絡結構面臨著嚴峻挑戰。首先是數據業務量大導致傳送帶寬顆粒產生的低效適配問題，如對于路由器的千兆比以太網(GE)或10GE接口，若采用目前典型結構來傳送，則需要多個VC-12/VC-4通過連續級聯或虛級聯的方式來映射，適配和傳送效率顯著降低。其次是WDM網絡的維護管理問題。目前的WDM網絡主要檢測SDH幀結構的B1字節和J0字節等開銷，對于信號在WDM網絡傳輸中的性能和告警等功能檢測較弱。最后是WDM網絡的組網能力問題。WDM網絡目前僅僅支持點到點或者環網拓撲，在光域基本沒有或支持有限的組網能力。因此，針對這些需求，國際電聯(ITU-T)基于光域數字處理尚不成熟的技術現狀，從1998年左右開始提出了基于大顆粒帶寬進行組網、調度和傳送的新型技術——光傳送網(OTN)的概念，同時持續對于相關標準進行了規范，截至到目前已經規范了網絡結構[2]、網絡接口[3]、設備功能接口、管理模型和抖動等。OTN技術是綜合了SDH和WDM優勢并考慮了大顆粒傳送和端到端維護等新需求而提出并實現的技術，相關規范同時涵蓋了未來全光網的范疇，是光網絡極有發展潛力的新型技術，將在后續的網絡中逐漸引入與應用。

1光傳送網的技術特征

OTN技術繼承了SDH和WDM技術的諸多優勢功能，同時也增加了新的技術特征。

(1)多種客戶信號封裝和透明傳輸

基于ITU-TG.709的OTN幀結構可以支持多種客戶信號的映射，如SDH、異步轉發模式(ATM)、以太網等。目前對于SDH和ATM可實現標準封裝和透明傳送，但對于以太網則支持有所差異。例如對于GE客戶，OTN尚未規范具體的映射方式，各設備廠家采用不同的方式實現GE客戶透傳，導致客戶業務無法互通，同時由于10GE接口的規范完成晚于OTN標準框架規范，OTN對于10GE的透明傳送程度有所差異，目前ITU-T提出了2種標準方式和3種非標準方式[7]，解決了點到點透明傳送10GE的問題。

(2)大顆粒帶寬復用、交叉和配置

OTN目前定義的電域的帶寬顆粒為光通路數據單元(ODUk,k=1,2,3)，即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s)，光域的帶寬顆粒為波長，相對于SDH的VC-12/VC-4的處理顆粒，OTN復用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對高帶寬客戶業務的適配和傳送效率顯著提升。

(3)強大的開銷和維護管理能力

OTN提供了和SDH類似的開銷管理能力，OTN光通路(OCh)層的OTN幀結構大大增強了OCh層的數字監視能力。另外OTN還提供6層嵌套串聯連接監視(TCM)功能，這樣使得OTN組網時，端到端和多個分段同時進行性能監視成為可能。

(4)增強了組網和保護能力

通過OTN幀結構和多維度可重構光分插復用器(ROADM)[8]的引入，大大增強了光傳送網的組網能力，改變了目前WDM主要點到點提供傳送帶寬的現狀。而采用前向糾錯(FEC)技術，顯著增加了光層傳輸的距離(如采用標準G.709的FEC編碼，光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右，采用其他增強型FEC，光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外，OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業務保護功能，如基于ODUk層的光子網連接保護(SNCP)和共享環網保護、基于光層的光通道或復用段保護等，但目前共享環網技術尚未標準化。

(5)OTN支持多種設備類型

鑒于OTN技術的特點，目前OTN支持4種基本的設備類型[10]，即OTN終端型設備、基于電交叉功能的OTN設備、基于光交叉功能的OTN設備和基于光電混合交叉功能的OTN設備。目前大多數廠家支持的OTN產品主要以OTN終端設備和基于光交叉功能的OTN設備為主，基于電交叉功能和光電混合交叉功能的OTN設備也有部分提供，在具體應用時可根據實際需求綜合考慮選擇哪種或哪幾種OTN設備。

(6)OTN目前不支持小帶寬粒度

由于OTN技術最初的目的主要是考慮處理2.5Gb/s以及以上帶寬粒度的客戶信號，因此并沒有考慮低于2.5Gb/s的客戶信號。隨著OTN客戶需求的發展變化，基于更低帶寬顆粒(如1.25Gb/s量級及以下)的需求出現，ITU-T也加大研究力度，目前正在根據各成員提案討論如何規范具體的帶寬粒度規格和參數，同時研究基于多種較小帶寬顆粒的通用映射規程(GMP)。

2OTN關鍵技術及實現

OTN技術包括很多關鍵技術，主要有接口技術、組網技術、保護技術、傳輸技術、智能控制技術和管理功能等等。

2.1接口技術

OTN的接口技術主要包括物理接口和邏輯接口兩部分，其中邏輯接口是最關鍵的部分。對于物理接口而言，ITU-TG.959.1已規范了相應接口參數，而對于邏輯接口，ITU-TG.709規范了相應的不同電域子層面的開銷字節，如光通路傳送單元(OTUk)、ODUk(含光通路凈荷單元(OPUk))等，以及光域的管理維護信號。其中OTUk相當于段層，ODUk相當于通道層，而ODUk又包含了可獨立設置的6個串聯連接監視開銷。

在目前的OTN設備實現中，基于G.709的幀，電層的開銷支持程度較好，一般均可實現大部分告警和性能等開銷的查詢與特定開銷(含映射方式)的設置，而光域的維護信號由于具體實現方式未規范，目前支持程度較低。

2.2組網技術

OTN技術提供了OTN接口、ODUk交叉和波長交叉等功能，具備了在電域、光域或電域光域聯合進行組網的能力，網絡拓撲可為點到點、環網和網狀網等。目前OTN設備典型的實現是在電域采用ODU1交叉或者光域采用波長交叉來實現，其中不同廠家當中采用電域或電域光域聯合方式實現的較少，而采用光域方式實現的較多。目前電域的交叉容量較低，典型為320Gb/s量級，光域的線路方向(維度)可支持到2～8個，單方向一般支持40×10Gb/s的傳送容量，后續可能出現更大容量的OTN設備。

2.3保護恢復技術

OTN在電域和光域可支持不同的保護恢復技術。電域支持基于ODUk的子網連接保護(SNCP)、環網共享保護等；光域支持光通道1＋1保護(含基于子波長的1＋1保護)、光通道共享保護和光復用段1＋1保護等。另外基于控制平面的保護與恢復也同樣適用于OTN網絡。目前OTN設備的實現是電域支持SNCP和私有的環網共享保護，而光域主要支持光通道1＋1保護(含基于子波長的1＋1保護)、光通道共享保護等。另外，部分廠家的OTN設備在光域支持基于光通道的控制平面，也支持一定程度的保護與恢復功能。隨著OTN技術的發展與逐步規模應用，以光通道和ODUk為調度顆粒基于控制平面的保護恢復技術將會逐漸完善實現和應用。2.4傳輸技術

大容量、長距離的傳輸能力是光傳送網絡的基本特征，任何新型的光傳送網絡都必然不斷采用革新的傳輸技術提升相應的傳輸能力，OTN技術也不例外。OTN除了采用帶外的FEC技術顯著地提升了傳輸距離之外，而目前已采用的新型調制編碼(含強度調制、相位調制、強度和相位結合調制、調制結合偏振復用等)結合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可調補償、電域均衡等技術顯著增加了OTN網絡在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的組網距離。

2.5智能控制技術

OTN基于控制平面的智能控制技術包含和基于SDH的自動交換光網絡(ASON)類似的要求，包括自動發現、路由要求、信令要求、鏈路管理要求和保護恢復技術等。基于SDH的ASON相關的協議規范一般可應用到OTN網絡。與基于SDH的ASON網絡的關鍵差異是，智能功能調度和處理的帶寬可以不同，前者為VC-4，后者為ODUk和波長。

目前的OTN設備部分廠家已實現了基于波長的部分智能控制功能，相關的功能正在進一步的發展完善當中。后續更多的OTN設備將會進一步支持更多的智能控制功能，如基于ODUk顆粒等。

2.6管理功能

OTN的管理除了滿足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，還需滿足OTN技術的特定要求，如基于OTN的開銷管理、基于ODUk/波長的調度與管理、基于波長的功率均衡與控制管理、波長的沖突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN網絡管理系統一般都基于原有傳統WDM網管系統升級，除了常規的管理功能之外，可支持OTN相應的基本管理功能。

3光傳送網應用分析

隨著傳送網客戶信號帶寬需求的進一步驅動、OTN技術的逐漸發展和OTN設備功能實現程度的顯著推進，OTN技術如何應用日益成為業界探討的焦點，也即何時(什么時候)、何地(什么網絡層面)、以什么方式(選擇什么功能)引入OTN進行組網以及實際應用時存在哪些障礙或缺陷。因此，文章主要從OTN應用時機、OTN應用網絡層面、OTN應用功能以及OTN應用關聯問題等角度進行分析。3.1應用時機探討

OTN是否可以很好地引入應用主要應從傳送網客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現程度以及網絡運維人員的OTN技術認知程度等多個角度考慮。

首先，目前傳送網客戶信號主要為IP/以太網，而IP/以太網的高速發展導致大帶寬粒度傳送與調度的需求增長非常迅速，基于VC-12/VC-4的帶寬顆粒的適配與調度方式顯然滿足不了傳送網客戶信號對于大顆粒帶寬的傳送與調度需求。其次，從OTN技術的完善程度來看，雖然目前OTN標準系列還在進一步修訂和討論(如規范ODU0和ODU4顆粒，統一基于超頻方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等)，而OTN的主要標準框架和功能要求已由ITU-T幾年前定稿，即使后續部分內容有所更新，但目前的規范內容至少必須要繼承和兼容，因此，對于OTN技術目前可以說是基本完善。第三，對于OTN設備的實現程度來看，目前的OTN設備已經基本支持了OTN技術的主要特征，如多速率映射與透明傳送、大顆粒帶寬的調度與處理、OTN幀結構的開銷實現與處理、OTN的組網與保護等，同時實現了對于這些OTN技術特征的管理。因此，從設備實現上而言，OTN設備已經具備了初步應用的功能特征，但具體應用時要根據多種需求綜合選擇OTN設備相應功能。最后，網絡運維人員對于OTN技術認知過程和其他任何新技術一樣，都需要一個逐漸了解、深入和掌握的過程。因此，網絡運維人員初期對于OTN技術的不熟悉并不是OTN引入與應用的障礙，而應該是OTN應用時所必須要準備的前提條件之一。

因此，從傳送網客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現程度等方面來看，OTN技術的引入與應用目前應該具備了基本的條件，可在綜合考慮其他非技術因素的基礎上逐步引入與應用OTN技術，以增強傳送網絡的傳送能力與效率，適應客戶信號的高速、動態發展。

3.2應用層面分析

由于光傳送網絡的范疇較大，包括城域光傳送網(含核心層、匯聚層和接入層)、干線傳送網(省內干線和省級干線)等多個層面。不同網絡層面的特點不同，因而是否可以引入OTN技術的結論對于不同網絡層面并不完全一致。

對于城域光傳送網而言，匯聚與接入層主要是承載的是匯聚型客戶業務，客戶信號的帶寬粒度較小，基于ODUk調度的業務可能性較小，而且OTN目前暫未標準化ODU1(2.5Gb/s)以下的帶寬粒度，因此，目前的OTN技術在城域匯聚與接入層引入與應用的優勢并不明顯。

對于城域傳送核心層和干線傳送網絡而言，客戶業務的特點主要為分布型，客戶信號的帶寬粒度較大，基于ODUk和波長調度的需求和優勢明顯，OTN技術特點應用的優勢比較適宜發揮。

因此，目前OTN技術的引入與應用主要應側重于城域核心層和干線網絡。

3.3應用功能選擇

OTN技術的典型應用功能目前可分為3種：OTN接口、ODUk交叉和波長交叉3種。綜合考慮客戶業務需求、OTN技術完善程度、OTN設備實現程度等多種因素，應在不同的網絡層面應選擇不同的OTN功能。

首先，在城域傳送網核心層層面，由于節點調度與處理要求中等，網絡規模較小但調度需求較大，目前一般可根據實際網絡的典型需求選擇ODUk交叉和波長交叉或者ODUk和波長混合交叉功能，同時提供對于OTN接口功能的支持；后續可根據OTN設備的實現程度選擇新型功能。第二，在省內干線層面，由于節點調度與處理要求較大，網絡規模較大，調度需求較大，目前一般可根據實際網絡的典型需求選擇波長交叉或者僅選擇OTN接口功能；后續可根據OTN設備的能力的提升和客戶業務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉，或者ODUk和波長混合交叉功能。第三，在省級干線層面，由于節點調度與處理要求很大，網絡規模大，調度需求一般，目前一般可根據實際網絡的典型需求選擇OTN接口功能，特殊需求可局部選擇波長交叉功能；后續可根據OTN設備的能力提升和客戶業務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉，或者ODUk和波長混合交叉功能。

3.4應用關聯問題

實際引入OTN技術組網時，最典型的關聯問題是現有網絡如何升級、現有網絡與OTN怎么互通以及后續的OTN如何演進等問題。

由于現有WDM網絡的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能，原則上可考慮直接升級或啟動OTN接口功能。由于現有WDM設備的OTN接口的支持程度差異較大，而且涉及到現網運營、維護、技術的更新和成本等因素，如何升級為完全支持G.709接口的OTN設備，是個綜合多種因素需要深入分析的問題，不同的場景應選擇不同的解決方案。

對于互通問題，由于目前的WDM網絡支持的G.709接口并不一定完善，因此，新建的OTN網絡與已有WDM或者SDH網絡互通時，應優先選擇客戶側接口(如SDH/以太網等)進行互通，待OTN網絡規模逐漸擴大以后，OTN不同子網之間可采用基于OTUk的域間接口互通，逐漸實現端到端的維護與管理。

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中圖分類號：TP393.4文獻標識碼： A文章編號：

引言

隨著3G網絡的發展以及全業務競爭的加劇，中國移動的業務類型呈現多元化、帶寬需求呈現爆炸式增長，可以說電信行業的超帶寬時代即將來臨。面對大顆粒的帶寬需求，傳統的城域傳送網技術很難滿足業務的發展需求，因此組建一種可以實現快速靈活的業務調度、完善便捷的網絡維護管理(OAM功能)的傳送網絡就顯得尤為必要，而作為新一代傳送網的OTN技術則很好的滿足了這一需求。

1.OTN技術的優勢

1.1多種客戶信號封裝和透明傳輸

OTN可以支持多種客戶信號的透明傳送，如SDH、GE和10GE等。OTN定義的OPUk容器傳送客戶信號時不更改其凈荷和開銷信息，而其采用的異步映射模式保證了客戶信號定時信息的透明。

10GE接口相對于10G POS接口具有很大的成本優勢，路由器采用10GE接口可以大大降低網絡建設成本。而目前基于SDH的WDM系統主要是針對SDH信號的傳送，無法實現對10GE LAN信號的透明傳送。因此，WDM系統引入OTN接口是路由器采用10GE接口的前提條件。

1.2大顆粒調度和保護恢復

OTN技術提供3種交叉顆粒，即ODU1（2.5 Gbit/s）、ODU2（10 Gbit/s）和ODU3（40 Gbit/s）。高速率的交叉顆粒具有更高的交叉效率，使得設備更容易實現大的交叉連接能力，降低設備成本。經過測算，基于OTN交叉設備的網絡投資將低于基于SDH交叉設備的網絡投資。在OTN大容量交叉的基礎上，通過引入ASON智能控制平面，可以提高光傳送網的保護恢復能力，改善網絡調度能力。

1.3完善的性能和故障監測能力

目前基于SDH的WDM系統只能依賴SDH的B1和J0進行分段的性能和故障監測。當一條業務通道跨越多個WDM系統時，無法實現端到端的性能和故障監測，以及快速的故障定位。

而OTN引入了豐富的開銷，具備完善的性能和故障監測機制。OTUk層的段監測字節（SM）可以對電再生段進行性能和故障監測；ODUk層的通道監測字節（PM）可以對端到端的波長通道進行性能和故障監測。從而使WDM系統具備類似SDH的性能和故障監測能力。

OTN還可以提供6級連接監視功能（TCM），對于多運營商/多設備商/多子網環境，可以實現分級和分段管理。適當配置各級TCM，可以為端到端通道的性能和故障監測提供有效的監視手段，實現故障的快速定位。

因此在WDM系統中引入OTN接口，可以實現對波長通道端到端的性能和故障監測，而不需要依賴于所承載的業務信號（SDH/10GE等）的OAM機制。從而使基于OTN的WDM網絡成為一個具備OAM功能的獨立傳送網。

1.4FEC能力

G.709為OTN幀結構定義了標準的帶外FEC糾錯算法，FEC校驗字節長達4×256字節，使用RS（255,239）算法，可以帶來最大6.2 dB（BER＝10-15）編碼增益，降低OSNR容限，延長電中繼距離，減少系統站點個數，降低建網成本。G.975.1定義了非標準FEC，進一步提高了編碼增益，實現更長距離的傳送，但是因為多種編碼方式不能兼容，不利于不同廠家設備的對接，通常只能應用于IaDI接口互聯。

2. OTN技術的發展

與傳統的SDH和WDM設備相比，目前OTN產品功耗較大，主要應用在本地網和城域網的核心匯聚層、省內干線網，以ODUk調度為主。隨著集成技術的發展，OTN電交叉連接設備將向以下幾個方向發展：

2.1向更大容量發展，滿足網絡流量持續高速增長的需求。

2.2 向小型化和集成化方向發展，滿足網絡邊緣層網絡應用的需求。

2.3向網絡智能化方向發展，基于OTN的智能控制技術已經產品化，隨著智能控制技術和輔助規劃優化工具的功能完善，將引導OTN網絡向智能化方向發展。

2.4向高度融合的多業務統一交換和承載方向發展

統一交換矩陣技術和產品發展很快，促進了包交換和ODUk交叉融合，將產生OTN和MPLS-TP融合設備，業內稱之為P-OTN或E-OTN設備，它將是現有分組設備的發展方向，滿足LTE環境下的業務和匯聚功能，實現多業務接入和傳送能力。

2.5 向光層組網應用發展

OTN向光層組網應用發展的限制不在光交叉連接設備本身，而在于基于全光組網下的與光網絡性能和穩定性相關的智能控制技術和網絡損傷管理技術。ITU-T、IETF等國際標準化組織以及中國標準化協會都在展開對波長交換光網絡(WSON)技術的研究。

3.OTN在城域網中的應用

根據以上分析，OTN在城域網中的應用將主要以結合城域WDM的方式出現。OTN定位于提供GE及以上速率大顆粒業務的承載。因此，討論OTN在城域骨干/匯聚和接入層的應用方式，并對ODUflex的應用進行探討就顯得十分重要。

在城域骨干/匯聚層，當城域網內不同區域之間或接入長途網絡的GE及以上大顆粒業務需求達到一定規模，且具有調度、匯聚和保護恢復等需求時，可在城域網的核心/匯聚層部署OTN/WDM網絡。OTN網絡的應用主要存在以下兩種場景：承載GE顆粒及以上的TDM和以太網專線業務。客戶設備可以直接接入OTN網絡，也可以通過接入/匯聚層SDH/PTN網絡與OTN網絡連接；作為IP、SDH和PTN等上層網絡的承載網絡，當SDH/PTN等網絡中存在GE以上的子波長級中繼電路需求時，可以將其接入到OTN網絡中，由其實現調度和保護，達到節省光纖或波道資源的目的。

OTN最新引入的ODUflex技術類似于SDH中的VC級聯技術，可以在同一個ODUk（k=2、3、4）內提供靈活的業務接入能力，實現對業務帶寬的靈活適配，提高帶寬利用率，滿足用戶的不同帶寬需求。特別針對一些新業務如FC、CPRI等有更好的適配能力。

在城域接入層，接入層靠近網絡末端，因此成本是技術方案選擇的一個重要因素。在接入層應用的OTN設備主要以盒式設備的形態出現，并結合CWDM進行應用。接入層OTN除了可以提供上述骨干/匯聚層的業務以外，目前考慮的兩個主要應用是CPRIoverOTN和PONoverOTN。

在3G網絡的建設中，網絡覆蓋效果的好壞至關重要。傳統的采用宏基站設備作為主要覆蓋的建網方式，其主要問題是運營商在機房和線路的租用方面不得不花費大量時間和費用。新型的網絡覆蓋理念的核心思想就是把傳統的宏基站的基帶處理（BBU）和射頻部分（RRU）分離，分成基帶處理和射頻拉遠兩個設備，在兩者之間采用光纖連接。一個BBU可連接多個RRU，從而進一步提高基帶池共享效率。分布式基站可實現更大容量BBU集中放置，更大程度節省站址資源。而公共無線接口規范CPRI是由愛立信、華為、NEC、北電網絡與西門子等公司發起制定的連接BBU和RRU的標準接口。CPRI接口可以用于多種3G制式以及未來的LTE。

目前，光纖直驅和WDM/OTN技術都可以滿足CPRI的傳輸要求。利用OTN承載CPRI接口信號可以提高光纖的帶寬利用率，支持更長距離的傳送，提供完善的保護能力和豐富的光層管理，支持任意拓撲組網，簡化運維管理，擴容簡單，可提高無線新業務的推出速度。利用OTN承載PON的好處與上述CPRIoverOTN類似，主要是延長PON的傳輸距離，并可提供保護。ITU-T最新通過的G.709標準已經對OTN傳送CPRI和GPON信號的映射方式進行了規范。

4.結束語

目前，國內外主流運營商都非常關注OTN技術的發展和應用，多數運營商的WDM傳輸接口已經實現OTN功能。因此，為了滿足日益增長的IP業務的承載需求，適應傳送網技術的發展趨勢，我國通信行業應增加OTN技術的研發投入，加快OTN設備的研發、標準化和推廣應用。

參考文獻

1.李曉強;楊志清;;OTN技術及其在海光纜通信網中的應用[A];第二屆全國海底光纜通信技術研討會論文集[C];2009年.

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【關鍵詞】

新形勢下；廣電網絡技術；發展分析；建議

互聯網領域中，云計算的出現是一個非常重要的改變，云計算的出現對運營商在網絡、平臺以及終端的服務模式產生著巨大的影響。本篇論文主要從云計算、光傳送網以及智能終端三個方面探討廣電網絡技術的發展，并提出了相應的建議。

1.云計算

1.1技術分析云計算（cloudcomputing）是一種基于互聯網相關服務的增加、使用和交付模式，一般情況下，主要通過互聯網向用戶提供虛擬化的、易擴展的、動態的資源。云計算是一種傳統計算機技術與網絡技術相融合的一種產物，其有機融合了熱備份冗余、負載均衡、虛擬化、網絡存儲以及效用計算、并行計算與分布式計算等。據美國國家標準與技術研究院（NIST）的定義，云計算有“S”、“P”、“I”三種不同的服務類型。第一種，“S”所代表的是軟件即服務（SAAS）；第二種，“P”所代表的是平臺即服務（PAAS）；第三種，“I”所代表的是基礎設施即服務（IAAS），針對這三種不同的云服務類型，也有著三種不同的云服務平臺。平臺即服務、基礎設施即服務是在軟件即服務的理念上發展起來的，可以通過利用“SOA”或者是“Web”直接為用戶提供其所需要的服務，與此同時，這兩種類型也可以直接被當作軟件即服務的支撐平臺，間接為用戶提供其所需要的服務。

1.2發展建議對于廣電運營商來說，應該參考、借鑒云計算三層架構模式，發展初期，主要服務于內部，并隨著自身的不斷發展逐漸兼顧對內服務與對外服務，以階段性提升的方式實現發展目標，即數字電視高清互動全業務云服務的逐步實現，最終形成“互聯網+廣電”的較為理想的云業務模式。此外，建議廣電云平臺采取基礎三層架構的模式，對基于同一門戶的、個性化的應用進行整合，最終成為一個軟件，也就是軟件即服務（SAAS）；對行為分析系統、視頻平臺、運營支撐能力平臺以及增值業務支撐平臺等進行整合，使其最終成為一個平臺，也就是平臺即服務（PAAS）；對計算資源、網絡資源以及終端資源等進行整合，使其最終成為基礎設施，，也就是基礎設施即服務（IAAS）。

2.光傳送網

2.1技術分析光傳送網（OpticalTransportNetwork，OTN)，是下一代骨干傳輸網，是基于波分復用技術發展起來的一種處于光層組織網絡層面上的傳送技術。OTN在一定程度上解決了傳統的WDM網絡保護能力與組網能力弱、調度能力差以及無波長業務等方面的不足，是電域管理、光域管理的一個統一標準。此外，OTN得到的傳送容量非常大，可以被當作寬帶傳送大顆粒業務的一種最優技術。羅忠華貴州省三都水族自治縣周覃鎮文化站558109廣電運營商以IP技術為基礎所構建的專網，就是IP承載網。IP承載網主要用于承載重點客戶VPN、視訊、軟交換等對傳輸質量有著較高要求的業務。一般情況下，IP承載網所采用的是雙星雙歸屬、雙平面的設計，這種設計的可靠性非常高，通過利用QoS保障以及流量控制等措施，不僅可以使IP承載網具備傳輸系統所有的高安全性、高可靠性，還可以使其具有IP網絡的承載業務靈活、擴展性好以及低成本等一系列優點。

2.2發展建議對于廣電運營商來說，應該響應工業與信息化部所提出的“寬帶中國”戰略，致力于建設下一代廣電，切實踐行“降費”“提速”等一系列政策，建議從接入互聯、傳輸承載等方面，同步推進網絡整體發展。采用OTN技術對基礎傳輸網絡進行部署，并使其不斷朝著大帶寬、大顆粒的方向進行發展，推動寬帶傳輸向著百G的目標前進。與此同時，在業務承載網方面，應當將IP技術作為出發點，不斷對IP承載網的架構進行改進與完善。

3.智能終端

3.1技術分析智能終端指的是指的是針對個人消費市場而言的終端產品，平板電腦、智能手機等是較為普遍的智能終端產品形態，現其已經逐漸朝著智能機頂盒、智能電視領域發展。隨著電子消費的不斷普及，大多數用戶也已經越來越習慣應用移動互聯網，從而提高了對智能終端及其業務能力的要求。與此同時，用戶需求、技術以及業務模式的逐漸多樣化，推動著智能機頂盒終端逐漸朝著開放化、融合化以及智能化的方向進行發展。相應在不久的未來，非智能終端會逐漸地被智能終端所取代，軟件、硬件的快速更新換代是市場上的主要驅動力。

3.2發展建議智能終端得到發展的初期，硬件在智能終端技術的發展與進步過程中起著主導作用，硬件的升級可以直接使智能終端的業務能力以及性能得到提升，也逐漸地使用戶改善了使用智能終端的體驗，可以說，硬件是智能終端得到迅速發展的主要驅動力。新形勢下，隨著云計算的迅速發展，部分智能終端可以在云端實現其主要功能，廣電領域中的大多數云終端業務能夠在流化技術的基礎上得到實現，大多數應用程序能夠在云終端上運行，通過應用視頻編碼技術，也可以將應用運行面傳輸到云終端上，之后云終端會進行解碼，并將其以編碼形式輸出。經過較長時間的發展，云終端、智能終端在各自的領域內逐漸發展成熟，對于廣電運營商來說，應該與市場實際需求相結合，選擇最適合的、科學的終端發展方案。

4.結語

綜上所述，與互聯網、電信網相比，廣電網絡行業的起步比較晚，其發展速度相對來說也比較緩慢，隨著互聯網、電信網介入領域的不斷擴大，廣電網絡行業面臨著嚴峻的挑戰，其發展任重而道遠。云計算、光傳送網以及智能終端的不斷發展，為廣電網絡行業帶來了新的發展機遇。

參考文獻

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近日，在歐洲光通信會議（ECOC）期間，中興通訊宣布在400G高速傳輸領域創造了一項世界紀錄：試驗中采用其專利技術將40個波分信道的400Gb/s 單載波極化復用的QPSK信號，成功實現了2800 公里長距離標準單模光纖的傳輸，刷新了此前單載波400G的傳輸1200公里的世界紀錄。

歐洲光通信會議（ECOC）光通信領域最重要的、最有影響力的高水平國際學術會議之一，對光電子和光通信當前及未來應用技術的發展進行探討。該實驗結果經過全球知名專家的評選和推薦，被9月17日舉行的歐洲光通信會議（ECOC）會議論文收錄并于會議期間。

單載波傳輸具有收發結構簡單、管理容易的特點，是業內最看好的調制碼信號。此前單載波400G的傳輸紀錄是1200公里，且采用的是特殊昂貴光纖和全光拉曼放大的技術。中興通訊此次試驗，使用的中興通訊專利技術實現的40個波分信道的400Gb/s單載波極化復用的QPSK信號，是目前技術最成熟，靈敏度最高的調制方案，即便不考慮成本昂貴的超低損耗光纖和拉曼放大器，僅使用當前廣泛應用的標準單模光纖和普通摻鉺光纖放大器，也能實現超長距離的系統傳輸，試驗中成功實現了35跨段，每段80公里，共2800公里的長距離傳輸，證明了超100G在現有光纖傳輸系統中部署的可行性。且系統單載波達到業內最高頻譜效率，達到108Gbaud。

中興通訊多年來一直致力于100G、400G/1T等超100G技術的研究以及產品方案的研發與應用，立足于100G以及超100G高速信號傳輸技術的尖端技術研究和開發，近年來攻克了該領域若干關鍵技術并持續多項成果：中興通訊全球首次在實驗中實現了單信道為11.2Tbit/s的光信號，并成功實現讓該信號在標準單模光纖中的640公里傳輸，刷新了此前單信道傳輸最高速率為1Tb/s光信號的世界記錄；實現了24Tb/s（24x1.3Tb/s）波分復用信號傳輸，是業界首次實現Terabit/s的波分復用技術；2012年2月，中興通訊與德國電信合作，在德國本土成功完成100G/400G/1T信號的2450公里超長距離混合傳輸，創造了迄今為止業內高速信號混傳最長距離的現場試驗記錄。

在全球光通訊產業步入100G速率的超寬網絡時代，中興通訊作為全球領先的新一代承載網解決方案與設備、服務提供商，2010年率先在業內全程100G承載解決方案，提供從交換機、路由器和波分OTN全系列100G產品，為客戶提供從邊緣層到核心層的端到端解決方案。 2011年7月在全球光電子和通信會議（OECC）上展示了全球首個1Tb/s的DWDM原型系統及試驗結果。2012年面向各類網絡應用的7種方案的400G/1T DWDM 原型樣機已對外。在100G、超100G專利方面，中興通訊已申請數十項專利，涵蓋了100G光模塊、Framer、芯片、系統等多方面。目前中興通訊已經與西歐、東歐、亞太、中國等區域和國家的主流運營商在100G、超100G領域完成了多項實驗網項目，成為全球高速光通信傳輸技術快速發展的“引擎”。

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1引言

城域傳送網是覆蓋城區、郊區或者部分規模較小的市縣，為城域多業務提供綜合傳送平臺的網絡，是承載城域范圍內的固定、移動和數據等多種業務的基礎傳送網絡，它一般以多業務光傳送網絡為基礎、以多種接入技術為輔，為多種業務和通信協議提供綜合傳送承載平臺。城域傳送網向上與省際和省內干線相連，向下負責綜合業務引入，完成集團用戶、商用大樓、智能小區的業務接入和電路出租的任務。

2城域傳送網的特點

城域傳送網是非常復雜的網絡，每個城市和每個城市都因現狀不同而有所不同，從網絡分層結構來說，城域傳送網一般分為核心傳送層、匯聚層和接入層。對于網絡規模較小的城市，可根據實際情況簡化網絡層次。下面從通用角度分析城域傳送網的特點。

多業務。城域傳送網需要同時支持多種業務，單一平臺支持多種協議和處理混合業務的特征是城域光傳送網絡獲得足夠競爭優勢的關鍵因素，也是最重要的特點。多業務支持是城域光傳送網絡的基石，可為運營商帶來許多競爭優勢，如后向兼容性(如SDHoverWDM)、成本顯著降低(減少了網絡分層和設備)、網絡管理簡化和配置工作量減少等。

安全可命性和可增位性。城域傳送網涉及到大量的客戶和服務，網絡的安全可靠性直接影響到客戶，傳送網應支持網絡節點的備份和線路保護，提供網絡安全措施，同時多種生存性有利于運營商向用戶提供更好的業務定義。同時城域傳送網應當要充分考慮業務擴展能力，能針對不同的用戶需求提供豐富的寬帶增值業務，使網絡可持續贏利。

動態性。與骨干傳送網相比，城域傳送網的動態性較強，多種數據業務的動態性和不可預見性使得城域傳送網的相關需求加強，目前的發展趨勢是越來越多的客戶需要帶寬更靈活的業務。他們需要快速的業務配置、更短期的、可靈活增加的服務合同和基于QoS的價格，將來還可能出現對帶寬按需分配等新業務的需求。

網絡擴展性。由于受用戶需求和地理分布動態變化的影響，城域的數據業務具有多變性，城域傳送網要建設成完整統

一、組網靈活、易擴充的彈性網絡平臺，留有充分的擴充余地，能夠隨著需求變化，可允許運營商不斷地按照業務需求增加帶寬，而不需要進行網絡整體升級。

3城域網中的相關技術分析

SDH多業務傳送平臺。SDH多業務傳送平臺(MSTP)是目前廣泛應用的產品。為了適應城域網多業務的需求，SDH從單純支持2Mb/s,155Mb/s等話音業務接口向支持以太網和ATM等多業務接口演進，將多種不同業務通過YC或VC級聯方式映射入SDH時隙進行處理。SDH多業務平臺將傳送節點與各種業務節點融合在一起，各廠商只是融合程度不同。

MSTP的出發點是將2層或3層的功能作為SDH附加功能來完成的，其對2層或ATM層的處理都是與SDH處理相分離的，但都可以映射到SDH的VC時隙進行重組。從功能上看，MSTP除了具有SDH功能外，還具有2層、MAC層和ATM功能。

MSTP比較適合于已經敷設大量SDH網的運營公司，它可以方便有效地支持分組數據業務，實現從電路交換網到分組網的過渡，適合支持混合型業務特別是以TDM業務為主的混合型業務，同時可以保證網絡管理的統一性。

彈性分組環技術。正在由IEEE802.17工作組制定的彈性分組環(RPR)技術，吸收了吉比特以太網的經濟性、SDH系統50ms環保護特性。RPR采用類似以太網的幀格式，結合絲絲標記，基于MAC高速交換，簡化IP前傳。RPR技術可以支持更細的帶寬粒度，網絡成本較低，可以承載具有突發性的IP業務，同時支持傳統語音傳送，有比較好的帶寬公平機制和擁塞控制機制。RPR環是在整個環上實現公平機制而不是在單獨鏈路上，容易實行全局的公平機制。服務供應商可以利用源節點發送數據包的速率來控制上游節點和下游節點的速率。帶寬策略允許在無擁塞的情況下，把環上任意兩個節點之間所有的帶寬分配給這兩個節點，沒有SDH那種固定電路系統的不靈活性，同時又比點到點的以太網更加有效。

目前RPR標準尚未完成，其中的一個重要問題是對時鐘的透明傳輸，RPR同步機制與SDH不同，必須確保TDM時鐘可以透明傳輸到對端。第二個挑戰來自RPR定義的是一個環網結構下的技術，無法工作在復雜的網絡環境下(甚至是環間互聯)，而實際的城域網絡環境則是十分復雜的。

RPR技術適合于以數據業務為主、TDM業務為輔的網絡，其應用范圍將逐漸擴大，適合于新建網絡。

城域WDM光網絡。WDM技術不僅提高了光纖利用率，而且在業務信號復雜多變的城域網中對信號具有透明性，它可以對從不同設備出來的信號不進行速率和幀結構調整，直接進行透明傳輸。這可給用戶、特別是租用波長的用戶以最大的靈活性。同時，不同波長間的信號互不干涉，每個波長都可以自己靈活上下。WDM技術主要應用于城域骨干網。

城域OADM環網可以承載大量客戶的多種協議和多種速率的業務，每個波長承載一種業務的方式將很快耗盡波長，為提高每個波長的帶寬利用率，應盡量避免低速率業務單獨占用一個光波長通道。一種新興的經濟有效的方法是將多個低速率客戶信號復用到一個波長信道中，該技術被稱為子波長復用，從而實現了每個波長攜帶多種業務。這種子波長復用器降低了城域網WDM系統的應用門檻，可以直接容納低速率信號，給組網帶來了靈活性。WDM環網解決了兩個重要問題:光纖短缺和多業務的透明傳輸。成本是限制其應用的重要因素，目前它主要用來保護那些SDH還無法保護的業務，如ESCON,FiberChannel等。

在目前的光網絡中，數據業務的提供需要經過4層處理:首先將業務映射進IP包，并以ATM信元封裝，然后將ATM信元映射進SDH幀，最后轉換為光信號在光網絡上傳送(采用WDM/DWDM方式)。隨著IP業務的飛速發展，這種結構的缺點日益暴露.人們開始研究將ATM層和SDH層從4層結構中剝離出去，將其功能融合到IP/MPLS層和WDM/OTN(光傳送網)層中，將IP業務直接在WDM光路上傳送(即IPoverOptical，目前主要為IPoverWDM/DWDM)。在傳統的光網絡中引入信令控制和動態交換功能，將IP層和光網絡層置于同一控制平面下，對光網絡實施配置連接管理，在此思想下，一種能夠自動完成網絡連接的新型網絡ASON(自動交換光網絡)應運而生。

自動交換光網絡。ASON是在IPoverDWDM基礎上發展起來的，底層仍為OTN，主要的不同就是在OTN上引入了控制平面。控制平面通過信令交換完成對傳送平面的動態控制。控制平面的引入帶來了以下好處:迅速實現業務提供，允許網絡資源動態分配路由和帶寬；容易管理，業務提供者無需為新的傳輸技術系統的配置管理而開發維護操作支持系統軟件;具有擴展的信令能力，增加了補充業務;在出現故障時可實現快速的保護與恢復，比通常的傳送網節省了冗余容量和資源;控制平面的協議比管理平面的協議有更豐富的原語組，可用于各種傳輸技術。

4通用標簽交換（GMPLS）技術

為了使MPLS適應時分復用、波分復用等不同的應用環境，以支持在電路交換網中建立連接，IETF對MPLS中標簽的概念和形式進行了相應的擴展，將時分系統和空間交換系統涵蓋了進來，推出了通用標簽交換--GMPLS。其具有許多新功能：

時隙、虛通道和波長等均可作為標簽。GMPLS所管理的對象不僅是分組，還可以是FR.ATM,SDH和WDM等，且這些設備上的接口還可以細分為PSC(分組交換功能)、TSC(TDM交換功能)、LSC(波長交換功能)和FSC(光纖交換功能)等多種類型。

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1引言

通信網絡智能化是光傳送網發展的必然要求，對ASON提出控制平面和動態交換的引入是傳輸網技術發展的重大突破，使傳輸網具備了自動搜索路由和優化管理的智能特性。本論文主要結合光傳輸網絡ASON規劃的設計要點，對傳輸網規劃技術應用展開分析探討。

2ASON光傳輸網絡技術概述

與傳統的光傳送網技術相比，ASON具有以下特點：

(l) 支持適應性的流量工程，實現網絡資源動態業務分配，可根據業務需要提供帶寬，是面向業務的網絡；

(2) 實現了控制平面與傳送平臺的獨立；

(3) 采用了專門的控制平面協議，具有端對端網絡監控保護、恢復能力；

(4) 具有分布式處理功能，ASON的分布式智能依靠路由和信令協議，能達到網絡拓撲發現，電路的自動配置等；

(5) 與所傳送客戶層信號的比特率和協議相獨立，可支持多種客戶層信號；

(6) 實現了數據網元和光層網元的協調控制，將光網絡資料和數據業務的分布自動地聯系在一起；

(7) 可根據客戶層的業務等級(Cos)來決定所需要的保護等級，可結合不同層面上的不同業務等級提供不同業務等級協定(SLA)的電路，不僅縮短了業務提供時間，提高了網絡資源的利用率，還可提供新的帶寬業務。

ASON技術汲取了IP網的智能化特點，通過在傳統的光傳送網上增加控制平面，使光傳送網具有靈活的網絡指配能力，增強了網絡利用效率和快速保護網絡恢復能力，更好地適應了數據業務對帶寬的爆炸式增長，還能夠靈活地適應用戶對帶寬的多種多樣的業務需求，能夠高質量、快速地為用戶提供各種帶寬服務與應用。

3ASON技術在傳輸網規劃中的應用探討

3.1 光傳輸網絡架構設計

ITU-T 中G.8080定義了自動交換光網絡結構。ASON的體系結構由傳送平面(TP)、控制平面(CP)、管理平面(MP))組成。應用ASON技術構建光傳輸網絡，其總體架構如下：

傳送平面負責用戶信息的傳送，為用戶提供端到端的雙向或單向透明信息傳送，同時還要傳送一些網絡管理和控制信息。在目前傳輸網絡中，傳送平面主要由SDH網絡構建。

控制平面是整個ASON網絡的核心部分，由一組通信設備和控制網元組成，實現對數據連接的建立、釋放進程進行控制、監控網元以及維護操作等功能，從而完成網絡恢復、路由控制、信令協議、資源管理以及其它的策略控制等需求，控制信息則由傳送平面承載。

管理平面通過網絡管理接口（NMI）與傳送平面和控制平面相連，管理平面和控制平面技術互為補充，可以實現對網絡資源的動態配置、性能監測、故障管理以及路由規劃等功能。

以上三個平面相對獨立，互相之間又協調工作。傳送平面的動作是在控制平面和管理平面的作用下進行的，控制平面和管理平面都能對傳送平面的資源進行操作。管理平面在結構中有作為高層管理者的作用，在管理平面中有三個管理器，分別為控制平面管理器、傳送平面管理器和資源管理器，是實現管理平面對其他平面實現管理功能的。

3.2 光傳輸網ASON的自動發現機制應用

(1) ASON的層鄰接發現

SDH/OTN網絡的層鄰接發現：層鄰接發現是基于每層的，允許使用不同的機制，可以在某一特定層重用嵌入通信通道(ECC)；

① SDH層網絡的層鄰接發現機制

再生段層：可以使用J0段蹤跡字節和段DCC來支持再生段TCP到TCP的鄰接發現；

復用段：可以使用復用段DCC來支持復用段TCP到TCP的鄰接發現；

低階通道段：可以使用低階通道層蹤跡字節J2支持低階通道層TCP到TCP的令日接發現；

高階通道段：可以使用低階通道層蹤跡字節Jl支持低階通道層TCP到TCP的鄰接發現；

② OIN層網絡的層鄰接發現機制：

OTUK：在OTUK層中可以使用段監視(SM)字節和GCC-O來支持OTUK的層鄰接發現，可以使用SM中的SAPI子域來攜帶發現消息；

ODUK：在ODUK層中可以使用路徑監視(pM)字節和GCC-l，GCC-2兩個字節來支持ODUK的層鄰接發現，可以使用PM中的SAPI子域攜帶發現消息。

(2) ASON的UNI鄰居發現

OIF的UNI1.0制定了解決方案；UNI鄰居發現是指在傳送網絡單元(TNE)和直接相連的客戶設備之間進行的發現；包括客戶和TNE交換它們的節點ID，決定本地和遠端端口之間的映射關系，以及決定相應數據鏈路的配置參數；UNI鄰居發現完成后將獲得一個端口映射表，包括節點ID，接口ID端口速率，遠端節點ID，遠端接口ID等信息的映射關系。通過LMP實現發現流程，采用IP控制通道(IPCC)傳送發現信息；IPCC可以是纖內或纖外，需要配置和保持。

當鄰居發現完成并實現了本地數據接口ID和遠端接口ID的映射時，需要進行自動的業務發現，協商共同支持的業務參數，完成對新發現的節點的業務功能的確認；客戶需要發現從OTN得到的業務類型，包括連接的帶寬保證，業務類型，多樣性路由等，客戶端(UNI-C)和網絡端(UNI-N)節點通過交換業務配置信息和相應的應答消息發現彼此的UNI屬性參數；業務發現消息可以在IPCC(纖內/纖外)交換；業務發現消息采用LMP配置消息的格式，包含的業務配置對象有信令協議，客戶端口級業務屬性，網絡透明度和TCM監視，網絡多樣性(傳送網絡是否支持路由，鏈路，共享風險鏈路組等)。

3.3 光傳輸網ASON技術應用實例

這里以西安聯通ASON傳輸網規劃為應用實例進行分析探討。西安聯通原有傳輸網存在網絡容量不足、部分環網壓力過大的問題，因此結合ASON技術對傳輸網重新進行規劃設計。

西安聯通傳輸網不僅用于承載現有的語音固話、無線基站、寬帶上網、IPTV等業務，對于3G日益發展成熟產生的FE、GE專線、大客戶等業務，對傳輸網匯聚層及骨干層業務需求情況進行了模擬，方案如下：

(l) 每個匯聚環利用內置砂R功能，開通一個護VC4帶寬的GE業務，即R帶寬為8*VC4，即1.25G帶寬。

(2) 各匯聚點分配2個VC4的業務至骨干節點。

(3) 骨干核心調度層主要用于承載局間中繼業務。

新的骨干層面由6個核心調度節點組成，選用了支持ASON智能特性、大容量、高性能的OSN7500設備承載業務，此網絡結構目前是環形。通過對以上光纜路由進行改造，構建智能光網絡，使得業務調度更靈活性，網絡更加健壯。通過改造，骨干層、匯聚層網絡結構完善，站點分布合理，骨干調度層面組建MESH化的ASON智能網絡，能夠充分發揮ASON網絡的安全、高效、靈活的優點。現有的接入環，通過MSTP功能實現綜合業務的接入，155M的環網容量出現了帶寬緊張，后期需要升級、優化。由于接入層的業務形態及光纜資源等因素，目前暫不考慮接入層的ASON規劃。

4結語

目前ASON技術已經在全球范圍內的多個運營商網絡上得到應用，在國內運營商網絡上的應用也己正逐步展開，具有廣闊的發展前景。本文通過對ASON關鍵技術的研究，詳細探討了ASON技術在光傳輸網絡中的規劃設計中的應用，對于進一步提高ASON技術在光傳輸網規劃設計中的應用水平具有較好的指導意義。

參考文獻：

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1.ASON技術產生背景

隨著骨干網絡容量的日益增大以及城域接入能力的多樣化，對傳輸網絡具備良好自適應能力的需求逐步提上日程，對網絡帶寬進行動態分配并具有高性價比的解決方案已是人們追求的目標。ASON是能夠智能化地自動完成光網絡交換連接功能的新一代光傳送網。在ASON網絡中，業務可實現動態連接，時隙資源也可進行動態分配，其原理是在現有的光網絡上增加一層控制平面，并利用這層控制平面來為用戶建立連接，提供服務和對底層網絡進行控制，同時支持不同的技術方案和不同的業務需求，具備高可靠性、可擴展性和高有效性等特點。

2.ASON關鍵技術

ASON是指一種具有靈活性、高可擴展性的能直接在光層上按需提供服務的光網絡。此前，光傳送網只有傳送平面和管理平面，沒有分布式智能化的控制平面，因此，ASON概念的提出，使傳輸、交換和數據網絡結合在一起，實現了真正意義的路由設置、端到端業務調度和網絡自動恢復，它是光傳送網的一次具有里程碑的重大突破。

傳送平面由作為交換實體的傳送網網元（NE）組成，主要完成連接建立/刪除、交換（選路）和傳送等功能，傳送平面作為業務傳送的通道，為用戶信息提供端到端的單向或者雙向傳輸。同時，可以選擇帶內或帶外方式完成少量管理和控制信息的傳送。ASON的傳送平面具備信號質量檢測功能，當發生故障時，直接在光層進行信號質最監測，這不僅保證了從傳送層面進行業務恢復的能力，而且極大地提高了光網絡的恢復效率與恢復速率；另一方面，ASON具有多粒度交叉、多業務接入的能力，必須能夠靈活地為用戶提供業務服務，因此ASON的傳送平面的核心交換結構有全光和光電兩種方式，全光的優點是對業務透明，不需要進行大量的光電、電光轉換。而光電光方式具有交叉顆粒度小，電性能監測完備以及強大的業務匯聚能力等特點。

管理平面對控制平面和傳送平面進行管理，在提供對光傳送網及網元設備的管理的同時，實現網絡操作系統與網元之間更加高效的通信功能。管理平面的主要功能是建立、確認和監視光通道，并在需要時對其進行保護和恢復。ASON的控制平面在智能光網絡的管理中需要對初始網絡資源，控制模塊的路由，接口，信令等初始參數進行配置，同時對三種連接的過程進行控制管理，同時對性能和故障進行管理和上報。

控制平面可以說是整個自動交換光網絡的核心部分，由一組通信實體和控制單元（OCC）組成，實現對連接的建立、釋放進行控制、監控以及維護等功能，從而完成路由控制、信令協議、資源管理以及其他的策略控制等任務。控制平面的控制節點由多個功能模塊組成，它們通過信令相互協調，形成一個統一的整體，完成呼叫和連接的建立與釋放，實現連接的自動化，并且能在連接出現故障時，進行快速而有效的恢復。ASON通過引入控制平面，使用接口、協議以及信令系統，可以動態地交換光網絡的拓撲信息、路由信息以及其他控制信息，實現光通路的動態建立和拆除，以及網絡資源的動態分配。

3.ASON網絡生存技術

ASON的網絡結構由傳送平面、控制平面和管理平面構成，其中控制平面的引入是ASON與傳統光網絡的最大不同之處，通過控制平面可以提供快速有效的配置連接來支持交換連接和軟永久連接，能夠對已經建立的呼叫重新配置修改連接，還可以執行自動恢復等功能。目前，ASON采用的生存技術可分為保護、集中恢復和分布恢復，其中，保護和集中恢復是傳統的光傳送網的功能，而分布式恢復則是ASON所特有的功能，一般情況下，保護動作完成的時間一般為幾十微秒左右，而恢復完成的時間，通常需要幾百微秒甚至到幾秒。

ASON中的恢復是動態建立的，在靈活性上有了較大的提高，特別是增強了網狀網恢復的實用性，使其優勢得到體現。在減少冗余資源的同時獲得理想的恢復速度，而且根據ASON中提供的眾多保護恢復類型，運營商可以劃分更多的業務等級提供給不同的用戶，從而增加運營收入。

4.ASON發展現狀和趨勢

隨著電信業務的發展，特別是數據業務對網絡帶寬越來越大的占用量，我們在使網絡變得智能化的同時，也要考慮網絡寬帶化的問題。對于應用于骨干層網絡ASON節點設備來說，能夠提供40Gbit/s的更大速率光接口就顯得非常有必要了。烽火通信作為國內主要的光通信設備供應商之一，已經在40G商用傳輸系統方面取得了重大突破，通過采用精確色散補償、拉曼化摻餌光纖放大器等技術，成功地實現了40Gbit/s光傳輸系統在G。652和G。655光纖上的560km無電再生無誤碼傳輸，解決了該系統在色散、非線性等方面的關鍵難題。

另一方面，交叉矩陣是ASON節點設備傳送平面的核心部分，在傳送平面硬件方面進行部分改進，例如交叉容量的提升和交叉矩陣的多播嚴格無阻塞特性。目前烽火通信FonsWeaver系列ASON產品已經全面支持40Gbit/s高速率光接口及基于BitSlice技術的多播嚴格無阻塞交叉矩陣，其最大交叉能力達到1280G。

隨著ASON技術的逐步成熟，未來幾年將進入實用化階段。ASON利用單一的控制平面，可以實現跨廠商、跨運營商管理域OTN/SDH傳送平面的統一控制，完成端到端的電路建立、保護和恢復，解決了端到端配置、保護和恢復、電路SLA等問題。可以相信，ASON網絡體系將為網絡運營商和服務商帶來新的業務增長點，創造巨大的市場機遇與經濟效益。

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