OTN系统论文

OTN系统论文（精选10篇）

OTN系统论文 第1篇

光传送网 (OTN) 是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网。由于在网络上传送的IP业务和其他基于包传送数据业务的爆炸式增长, 对传输容量的要求在不断迅猛增加, 密集波分复用 (DWDM) 技术和光放大器 (OA) 技术的成熟和应用使传送网正在向以光联网技术为基础的光传送网发展。基于OTN的传送网的出现将使人们期望的智能光网络逐步变为现实, 为网络运营者和客户提供安全可靠、价格有效、客户无关、可管理、可操作、高效且能够提供基于光通道的客户信号的传送、复用、路由、管理、监控以及保护的新一代光传送平台。OTN规范了比较完整的光层开销。光层开销信号 (OOS) 为非随路开销, 通过OSC传输。光层开销功能符合标准要求, 建议中定义了光层需要包含哪些开销以及相应的功能, 而帧速率和帧结构则没有定义。如图1所示, 光层开销包括OTS、OMS和OCh开销, 以及厂商自定义的通用管理信息开销。如下图。

以及完整的电层开销。OTUk (k=1, 2, 3) 帧为基于字节的4行4080列的块状结构。如图2:

OTN有完整的映射结构、接口规范、丰富的开销。因此可以看出, 相对于SDH/SONET, OTN具有以下优势:容量的可扩展性强, 交叉容量可扩展到几十T bit/s;客户信号透明包括净荷和时钟信息等;异步映射消除了全网同步的限制, 更强的FEC纠错能力, 简化系统设计, 降低组网成本;多达6级的TCM监视管理能力。相对于传统WDM, OTN具有以下优势:有效的监视能力OAM&P和网络生存性能力;灵活的光/电层调度能力和电信级的、可管理可运营的组网能力。

2 OTN的应用情况

目前, WDM网络应逐渐升级到OTN网络, 基于OTN技术的组网将逐渐占据光网络传送的主导地位。经过这些年的发展, OTN技术已逐渐走向成熟, 接口OTN化的WDM设备也已取得大量应用。目前主流厂家的波分系统在线路侧已基本上采用了OTN结构, 并均已支持符合G.709标准的OTN接口, 可以实现不同系统的互通。多数厂家支持STM-64/OTU2信号的网管指配选择, 便于实现OUT应用方式的选择 (上下业务或中继) 。在WDM系统中引入OTN接口, 可以实现对波长通道端到端的性能和故障监测。

实际上, 现在新的波分系统, 都已经能够在不同层面支持OTN的相关功能。

在干线层面, 新建的波分网络, 侧重利用OTN的光层面功能, 相对较少使用OTN的电交叉功能。

在本地网层面, 由于本地网业务分布相对复杂, OTN具备ODU1级别的交叉能力和保护能力, 可以承载10Gbit/s速率的业务;OTN承载GE速率业务具有优势, 通过网管配置, 能够实现灵活业务调度和提升端到端电路的可控性, 所以本地网在建设OTN网络时, 通常会使用其电层面功能特性, 可以替代传统波分承载GE以上的大颗粒业务。

考虑到ROADM价格昂贵, 在网络结构方面主要采用OM OD、OADM组建环型网和链型网, 在不同应用场景下采用不同的保护方式:对于10Gbit/s业务, 采用客户侧1+1通道保护方式;对于环网上的GE业务, 采用ODU1的SNCP保护方式;链型网络的业务, 主要采用光线路保护方式。

此外, OTN除了支持IP城域网外, 因其支持业务种类较多, 所以可以作为大颗粒带宽出租业务的传送平台, 满足大颗粒带宽出租业务, 延长光纤传输距离。

3 OTN使用带来的维护问题

OTN作为一种新技术, 和传统DWDM网络, 在应用、维护中, 有较大的区别。以下两个故障案例, 可以说明问题。

故障案例一:

(1) 问题描述:华为Optix OSN 6800V1R1版本中, ODU1SNC/N保护在过电中继的场景下, 上游出现故障, 下游SNC N保护组无法发生倒换。组网如图3。

网元A为业务双发网元, 网元B为电中继网元, 网元C为选收网元。网元A和网元B间的光纤发生故障, 网元C上配置的SNC/N保护无法正常进行倒换。

(2) 原因分析:ODU1级别的SNC/N保护是通过ODU1的PM段开销的检测能力来检测业务信号的。主机对ODU1的非介入监视使能和保护组的监视条件进行了联动。在配置了SNC/N保护组后, 只有将主备通道相应 (NS2单板) 光口通道的ODU1级别非介入监视设置为使能, SNC/N保护组才有了监视PM段的能力, 保护组能正常倒换, 否则保护组将不能正常倒换。

(3) 解决方法:配置SNC/N保护之后, 必须配置主备通道相应 (NS2单板) 光口通道的ODU1级别非介入监视设置为使能。如下图中, 如果11号NS2单板的op1.1端口上配置了SNC/N保护, 必须在11号单板功能树->OTN->PM开销中设置其op1.1端口的非介入监视为使能。

故障二:

(1) 问题描述:华为OTN设备, OSN6800, 开局使用后, 支线路合一板LDG, 以及线路板NS2, 都注册了单板最高速率级别的ODUk_LOFLOM告警, 如, LDGD单板上注册了ODU1_LOFLOM的告警;NS2单板上注册了ODU2_LOFLOM的告警, 网管上可以查看到单板上述ODUk_LOFLOM告警的注册。支路板TDG/TQM/TQS注册了并可以上报ODU1_LOF-LOM告警。

(2) 原因分析:支线路合一板LDG、以及线路板NS2上多注册了单板最高速率级别的ODUk_LOFLOM告警, 但实际上单板是没有这样的告警上报的;文档及网管上显示支持该告警, 实际不会上报, 对其他方面没有影响, 不影响业务。支路板TDG/TQM/TQS注册并可以上报ODUk_LOFLOM告警;根据OTN建议, 单板不需要支持最高速率级别的ODUk_LO-FLOM告警的上报, 但该告警上报有助问题定位, 保留支路板上报ODUk_LOFLOM告警的能力。

(3) 解决方法:不做处理。维护人员要熟悉OTN的相关映射结构和开销。

从以上的两个故障中, 可以发现, 在OTN系统中维护对象不仅包含波分领域的光无源器件和波长转换单元, 还包括电域的交叉连接单元和支路单元。总体维护思路是将波分和SDH维护理念相结合。

OTN的日常维护中, 维护人员除了掌握传统波分的维护技能, 比如光功率、增益平坦度、光信噪比等光域参数, 而且要熟悉OTN的业务配置方式, 保护功能, 以及各层OTN维护开销字节的含义, 关注监视各层性能参数, 从而了解网络整体运行状况。

OTN技术组网及应用分析 第2篇

关键词：OTN技术 组网 应用

中图分类号：TM7文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0083-01

作为整个信息通信网络和业务发展基础的OTN技术，在近几年来不断的创新进步，容量越来越大，速率越来越高，业务越来越多，起到的作用也越来越大，在目前的发展形势中我们可以看出，OTN技术将出现全面的规模化应用，成熟的规范性发展要求也在渐渐地实现，首先我们详细的介绍一下OTN组网技术基础。

1 OTN组网技术基础

在一个完整的OTN组网方案中一般包括传送平面、管理平面、控制平面和网络规划四个部分。下面就对这四个部分做详细的介绍。

1.1 传送平面

在传送平面中通常根据其交叉能力的大小划分为光层交叉、电层交叉和光电混合交叉等三大类。

首先，电层交叉，它比光层交叉在波长调整上更具有优势，它的子波长具有调整波长业务的能力，除此以外还可以进行业务汇聚。在复合方式的支持中对子波长的灵活度进行了调整，而且电层交叉具有更强的业务调度和管理能力，但是它的交叉容量比较小，在同类产品中它的普遍水平是量级是Tbit，在多方向可以达到10T左右的调度。目前OTN技术研发的关键就是要解决机械机构和散热以及提升交叉容量等问题。

其次，光层交叉，它是在波长中进行交叉的，可以灵活的调整波长级，在各个方向都可以达到40到80波的范围，它具有成本小的优点，但它并不是完美的，存在着物理受限的缺点。在光层交叉中主要以WSS为主，同时有的也用到PLC等器件。

第三，光电混合交叉结合了光层交叉和电层交叉两种形式，在进行业务调度中光层交叉和电层交叉相互补充，各有分工。

1.2 控制平面

控制面板主要是为了自动发现资源，管理通道和管路资源的实现。根据业务参数的不同进行有效的配置，这样不仅能够自动完成资源发现，而且还能自由验证和选择路由、处理波长冲突等。在控制面板中也可以实现业务的自我恢复和保护，从而提高了业务的生存能力。控制面板的使用为智能光网络的发展奠定了坚实的基础。

1.3 管理平面

通过网络管理平面来给予网络管理配置适当的支持，管理性能，管理网络资源以及实现业务从端到端的调度等功能，除此之外还涉及到了光电混合调度、分层管理等。现在使用的大部分OTN网管系统都是在以前的WDM网管系统上升级得到的，关于OTN的管理功能都在以前的基础上的到了扩大。

1.4 系统规划

规划系统可以帮助客户分析网络资源以及验证方案等，它支持制定、选择和决策网络建设方案。

2 OTN组网的应用

OTN组网技术可以应用到多个层面上，上至省级骨干层，下到城际网络聚层等。作为骨干层的光传送网覆盖的范围非常大，其中省际干线主要包括了网状网和链状网络，通常具有双核心的环网结构，在双核心的节点上要求的交叉容量很大，需要引进其他的设备才能更好的实现业务在环间的调度，对于其他的边缘节点也可以采用两维ROADM。OTN在城域网层面上主要用于汇聚和业务调度两个方面。城域网在业务发展的促使下会承担更多的大容量分组业务，这给容量小的技术带来了威胁和挑战，促进着他们的不断创新。与路由器相比，OTN设备的成本更低，而且对安全和管理等方面的要求也能更好地满足。

在OTN的引入过程中，要把OTN和原有的SDH和WDM网络的关系处理好。OTN汇集了以上两种网络技术的所有优点，它有能力替代SDH和WDM独立存在，只不过是它的规模应用过程还不太完善，需要我们继续努力。所有，我们要保持OTN和SDH、WDM的共存和互通。

3 OTN组网发展趋势

在现代，有三大趋势日益发展明显，光传输网和IP承载网的协同、融合发展，那么如何实现光传输资源与IP路由的协同，从而保证网络的整体性更加高效、可靠的运作已经逐渐成为目前研究的热门课题。近些年来，随着相关技术的不断进步以及互联网数据业务的发展，促使IP网中的数据量呈现增加趋势，但是这样会导致IP层路由器面临着巨大的处理压力、扩容压力，进而导致其容量、功耗、复杂度不断增加。在其中，骨干路由器是最昂贵的设备之一在网络中。但在以后若是引入OTN技术，并对其进行了IP数据的承载，这样可以进一步对骨干路由器的压力进行有效缓解，并且应用于网络的实际部署中。则可以进行统一的规划通过对IP层和光层资源。其可以使得整个网络达到直连的效果，并具有和路由器相关的功能。由于OTN设备每比特的功耗和成本相对较低，在使用了OTN节点路由器的中转流量之后，可以有效的缓解对核心路由器的容量负荷，进而解决了网络容量的弊端，这对整个网络使用效率的提高具有很大幫助。基于某国外研究机构对现网流量进行的研究和分析发现，采用该方法可以有效的缓解对核心路由器容量的需求的，并且达到好些百分点。特别是今后使用了很多的成本很高的高速接口如核心路由器STM 一256POS接口、40G E/100G E以太网接口等等，在研究光层实现中转业务分流和识别方面具有更大的价值。

4 结语

OTN技术的广泛应用可以有效的带动组网由IP over WDM向IP over OTN发展，应用新一代的OTN组网技术除了可以更高效的完成传送业务外，还能实现对组网的优化，从而提高了网络资源的使用效率，避免了资源的过度浪费，降低了网络维修和运用的成本，给人们带来了更多的方便。

参考文献

[1]李芳，张海懿.IP over OTN的联合优化网组方案的探讨[J].电信网技术，2010（12）：28-29.

[2]赵文玉.OTN应用技术分析[J].通信世界，2010（20）：55-56.

提高OTN系统安全性的设计分析 第3篇

全业务运营时代, 业务的丰富性带来对带宽的更高需求, 直接反映为对传送网能力和性能的要求。现有的基于宽带业务的SDH和WDM传送网已经不能满足大颗粒的传送要求:SDH所具有的小颗粒不能够解决流量交叉调度问题;尽管WDM传输容量能够解决流量调度问题, 但是缺乏节点调度能力和组网能力, 缺乏对光信道的精确监视能力, 缺乏有效的网络维护管理手段, 也不能实现资源的有效分配。

光传送网 (OTN, Optical Transport Network) 技术是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网, 由于能够满足各种新型业务需求, 在实现了优化承载IP业务及和现网的融合互通之后, 成为传送网发展的主要方向, 是下一代的骨干传送网。

山西广电按照NGB技术要求, 从集团成立初期, 即开始对干线网进行改造, 在此基础上规划并建设了省干OTN系统。

二、山西广电OTN建设现状

目前, 山西广电已经建成了省干OTN平台, 该平台采用四环结构, 网络拓扑如图1:

如图1所示, 北环包括忻州、大同、朔州三个节点站, 南环包括离石、临汾、运城、长治、晋城五个节点站, 太原环包括太原、省电视台两个节点站, 东环包括阳泉、晋中两个节点站。其中, 每环40个波, 每个波10G/40Gbit/s, 平均每个地市至省中心节点站8个波以上, 用于承载互动电视、宽带接入、IP电话业务、数据专线业务等, 具体波长分配按照各地市业务需求容量分配波长数量。另外利用原有2.5G SDH传输系统作为小颗粒业务的传送。根据业务发展可扩容每个地市至省中心站的波的数量, 后期OTN系统可根据需求进行扩容。

业务调度采用支线路分离方式, 支持SNCP保护。在省传输中心配置WDM/OTN网管系统U2000 1套, 用于集中监控各全网设备, 并配置了备份U2000网管一套, U2000服务器通过省传输中心DCN网络和传输中心OTN设备连接。

三、业务加载介绍

目前, 山西广电在北环、南环、太原环、东环上均开通了1个40G的波, 通过4个GE通道 (2主2备) 向地市传送180余套电视节目。另外, 到每个地市开通4个10G的通道, 用于省干数据平台的建设, 其中2个用于宽带IP承载平面, 2个用于互动电视承载平面, 建设山西广电一网双平面骨干数据网平台。

四、优化方案

从上图可以看出, 南环及北环路由较长。经过近1年的运行, 由光缆中断引起的系统故障对整个系统的安全带来了巨大隐患。提高整个系统的安全可靠性成为摆在我们面前亟待解决的问题。

我们首先从网络拓扑上做优化考虑, 将南环优化为3个相交环, 北环优化为2个相交环。要完成以上工作, 需将汾阳高速、汾阳、曲沃高速、侯马、新广武的设备做升级。

然后再从业务配置上做保护配置, 到每个地市单独开通1个10G通道, 用来做重要业务的备份。优化后拓扑如图2。

通过优化, 减小了朔州出入低速路由中断对朔州业务的影响。另外, 对于南环来说, 吕梁到汾阳高速、运城到侯马两个容易出故障的低速路段被分别从大环中独立出来, 当它们中的某段中断后, 只可能会影响离石或运城一个地市的用户, 大大提高了网络的安全性。

五、总结

OTN与传统波分的比较 第4篇

【关键词】O T N；传送技术；传统波分；比较；差异

【中图分类号】TJ768.4【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0102-01

1 前言

OTN（光传送网，OpticalTransportNetwork），是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN是通过G. 872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，解决了SDH基于VC-12/VC4的交叉颗粒偏小、调度较复杂、不适应大颗粒业务传送需求的问题，也部分克服了WDM系统故障定位困难，以点到点连接为主的组网方式，组网能力较弱，能够提供的网络生存性手段和能力较弱等缺点。

广义的OTN技术（在电域为OTH，在光域为ROADM），ROADM侧重于波长调度（方向/波长数），OTH侧重于子波长调度和保护/恢复（交叉颗粒/容量），ROADM和OTH是共存发展而不是相互对立的关系，两者选择根据应用需求和应用场景。

WDM技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性，采用多个波长作为载波，允许各载波信道在光纤内同时传输。把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传送，这种方式我们把它叫做波分复用（Wavelength Division Multiplexing）

2 OTN与传统波分的差异

2.1 技术体制

OTN技术兼有传统SDH/SONET和WDM的优势，同时又保持了对它们的兼容能力。在光层，OTN可以实现大颗粒的处理，类似于WDM系统；在电层，OTN使用异步的映射和复用，使得关键的交叉可采用最经济的空分交叉技术。

OTN目前定义的电层带宽颗粒为光通路数据单元（O-DUk，k=0，1， 2，3），即ODUO（GE，1000M/S）、ODU1（2.5Gb/s）、ODU2（10Gb/s）和ODU3（40Gb/s），光层的带宽颗粒为波长，相对于SDH的VC-12/VC-4的调度颗粒，OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多，对高带宽数据客户业务的适配和传送效率显著提升。

最初的WDM设备在信号结构上并没有统一的标准，仅仅是将各种业务直接通过O-E-O实现非特定波长到特定波长的转换。OTN标准发布后，由于其非常适合WDM的特点，而且有利于推进不同厂家波分设备的互连互通，所以迅速成为WDM设备的事实标准。

DWDM技术是在波长1550nm窗口附近，在EDFA能提供增益的波长范围内，选用密集的但相互又有一定波长间隔的多路光载波，这些光载波各自受不同数字信号的调制，复合在一根光纤上传输，提高了每根光纤的传输容量。

2.2 维护管理

OTN提供了和SDH类似的开销管理能力，OTN光通路（OCh）层的OTN帧结构大大增强了该层的数字监视能力。另外OTN还提供6层嵌套串联连接监视（TCM）功能，这样使得OTN组网时，采取端到端和多个分段同时进行性能监视的方式成为可能。为跨运营商传输提供了合适的管理手段。

TCM使得网络运营商能够让信号从自己的网络入口点和出口点对该信号进行监控。这6个监控字段的结构与PM字段相同，并且支持从下列应用情形中的一个或多个对ODUk连接进行监控：

①通过公用网络对ODUk连接进行UNI到UNI的监控。

②通过网络运营商对ODUk进行NNI到NNI监控。

③为保护切换进行子层监控，以及检测信号故障或劣化状况。

④监控汇接连接，对故障进行定位或验证。

在DWDM系统中，采用独立的1510nm波长（速率为2Mb/s）承载光监控信道（OSC），传送网管、公务和监控信息，帧结构符合G.704，实际用于监控信息传送的速率为1920kb/s。0SC光监控信道是DWDM系统工作状态的信息载体。在DWDM系统中，OSC是一个相对独立的子系统，传送光信道层、光复用段层和光传输段层的维护和管理信息，提供公务联络及使用者通路，同时它还可以提供其它附加功能。OSC主要包括的子系统功能为：OSC信道接收和发送、时钟恢复和再生、接收外部时钟信号、OSC信道故障检测和处理及性能监测、CMI编解码、OSC帧定位和组帧处理、监控信息处理。性能的监测（B1、J0、OPM、光放监测），可由业务接入终端完成。模拟量监测功能和B1误码监测功能，提供不中断业务的多路光通道性能监测（包括各信道波长、光功率、光信噪比），适时监测光传送段和光通道性能质量，提供故障定位的有效手段。

2.3 效能

OTN应用在干线网络中，为保证高可靠性和实施灵活的带宽管理，通常物理上采用网孔结构，在网络恢复策略上可以采用基于OADM的共享保护环方式，也可以采用基于OXC的网格恢复结构。OTN应用在城域网中和接入网中则主要采用环形结构。

ROADM是波分设备采用的一种较为成熟的光交叉技术。利用现有技术，ROADM可以较为方便的实现4个光方向每个光方向40或80波的交叉，交叉容量1.6T或3.2T。预计将来可以很快支持8个光方向，适用于大颗粒业务。在现有技术条件下，大容量时成本明显低于电交叉技术，在小容量时成本高于电交叉。传输距离可能受到色散，OSNR和非线性等光特性的限制，增加OTU中继可以解决这个问题，但成本过高。

电交叉，包括多种实现方式，例如基于SDHTSI时隙交换的交叉，基于ODU1的交叉，交叉容量低于光交叉，目前技术最大也就T比特量级，支持子波长一级的交叉，适用于大颗粒和小颗粒业务。容量低时有成本优势，容量高时成本很高。O-E-O技术使得传输距离不受色散等光特性限制

OTN更适合于构建以IP业务为主的端到端宽带业务承载网络（IP Over OTN）。集成通道交叉连接功能的OTN，具备波长/子波长级复用、交叉连接能力，同时能够提供强大的OAM功能。

传统波分跟PDH类似，只能组点对点的链，不能对波长进行灵活调度，无法组成复杂网络，不适应网络IP化发展，个别地区部署了少量固定OADM或者ROADM节点组成环网系统。

传统WDM设备，使用TMUX方式将子速率业务直接复用到波道上，只能点到点的传送，无法兼顾波道带宽高利用率和端到端的灵活调度

由于早期技术限制，已经部署的传统WDM网络调度能力较差，虽然也采用了G.709封装结构，但是目前系统对接都是采用客户接口，OTN具有的强大OAM功能没有得到应用。未来WDM网络应该向基于OTN的WDM网络发展。首先应该完善WDM设备对OTN开销的处理能力，并采用OTUk白光口进行系统间对接。其次可采用OTN调度设备和现网WDM系统相配合的方式扩展WDM网络的灵活调度和保护能力。

现有WDM系统主要提供点到点高容量传输功能，在光层不支持组网和复杂的管理维护功能，相应的组网功能主要通过SDH网络来实现，而OTN技术则是集成了SDH和WDM技术的优势发展而来。但由于OTN的引入和规模应用需要一定的完善过程，因此目前OTN和原有的SDH及WDM网络首先要实现共存和互通。

从降低网络建设和运维难度考虑，OTN网络的演进应首先在单域、单厂家网络内使用，与传统WDM系统对接可依旧采用SDH、以太网等业务接口，在设备标准化后可逐渐考虑在多域、多厂家环境使用。

3 结束语

OTN将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题。OTN采用异步映射、异步复用，不需要系统全网同步，消除了由于同步带来的限制。经过多年发展，OTN技术已走向成熟，接口OTN化的SDH/SONET/WDM设备也已取得大量应用。作为传送网技术发展的最佳选择，可以预计，在不久的将来，OTN技术将会得到更广泛应用，成为运营商营造优异的网络平台、拓展业务市场的首选技术。

参考文献

[1] 李允博.光传送网（OTN）技术的原理与测试.人民邮电出版社，2013（04）

OTN系统论文 第5篇

一、OTN光传输网概述

ONT概念是国际电信联盟电信标准化部门 (TTU-T) 于1998年首次提出的, 它是由一组通过光纤链路连接在一起的光网元组成的网络, 能够提供基于光通道的客户信号的传送、复用、路由、管理、监控以及保护。ONT运用于电网通信中具有几个方面的优势, 一是其从静态的点到点WDM演进成动态的光调度设备, 能够在电网通信中提供大颗粒传输功能, 而且具备良好的运维管理能力, 实现多业务透明传送, 并且能够支持控制平台的加载。OTN作为新兴网络形式, 其不仅能够实现WDM的诸多功能, 而且还能够弥补WDM在日常运行中的缺陷, 这使得其在未来的发展中必将取代WDM。

二、电力通信中OTN常见故障及处理

2.1子波道失帧

在OTN日常运行中, 如果出现子波道告警, 则表明通信系统在光路上检测到了帧丢失现象。通常来说产生这种故障现象的原因是信号收光太低, 超过容限范围, 接受信号存在噪声干扰, 后者线路模块存在硬件故障, 这些因素都会导致子波道失帧故障的产生。在判断和处理这类故障时, 首先需要判断是否外部因素的原因, 在排除外部因素之后再对单站工作情况进行检测, 查看有无LOF告警并查看告警信息类型和处理方法。子波道故障时将其关闭并进行切换, 然后处理告警信息。

2.2板卡或模块失效

当波分设备模块存在以下硬件故障时, 板卡或模块将会在系统中显示失效状态, 以及设备硬件故障状态:一是带宽复用模块 (BMM) 故障, 二是支路适配模块 (TAM) 故障, 三是管理控制模块 (MCM) 故障, 四是数字线路模块 (DLM) 故障, 五是支路光模块 (TOM) 故障, 六是风扇 (FAN) 故障, 当以上硬件故障发生时, 设备将无法正常运行, 需要进行更换。一般来说, 系统在正常运行中由于板卡温度过高而产生告警, 进而使硬件损坏, 进而是光模块无法正常工作, 这就需要板卡更换来恢复正常通信。

2.3光模块收发容限导致电路异常

在电网通信系统中的OTN设备上, 其对光性能容限的要求很高, 光性能容限一定程度上影响了OTN设备运行的质量和稳定性, 因此在系统和设备的调试中必须确保光口的性能值符合OTN设备的要求, 否则很容易导致系统中的电路异常故障的产生。在光线路正常运行中, 如果线路上的衰耗超出允许范围, 将直接影响子波波道情况, 造成业务中断。此外, 业务端口的收光范围、GE模块收光链路等同样需要确保合适的收发光容限, 否则将会导致电路异常, 进而致使系统通信中断。因此在系统设备调试时, 需要确保线路侧光盘和业务侧模块适合的光容限。

2.4网元脱管

当电力通信系统中的网元脱管故障发生时, 波分设备会发出equipment fail告警, 进而导致数据通信网及信息外网全部中断。在网元脱管故障的诊断和处理中, 可将MCM进行切换来确定哪些网元脱管, 然后将交换机上的网线重新拔插来诊断网管数据的传输方式, 进而确定故障的具体位置。在经过ping地址以及检验网管信息传输的位置等方式, 对传输网络进行检验, 确保网管信息在带内与带外都可传输, 且可以对网元进行实时操作。

三、设备正常运行中的注意事项

在通信设备日常的运行中, 需要对通信网络系统进行维护和日常检修, 包括定期检查子波道的运行情况, 检查各子波道的性能值是否符合系统要求, 是否存在故障隐患, 并及时排除隐患, 确保子波道状态正常;对OTN设备进行定期的清洁和保养维护, 使OTN设备始终处于正常环境、正常温度、正常清洁度的状态下运行, 确保OTN设备的各个面板没有高温告警;每天观察和巡视机房温度、湿度、清洁度环境, 以及各电路工作状态, 确保整个系统始终处于稳定的运行状态。

参考文献

[1]金广祥.OTN技术在电力通信系统中的应用研究[D].华北电力大学.2013.6

[2]朱华托.浅谈电力系统中SDH光纤通信设备的故障处理以及维护[J].中国新通信.2014.9

OTN光传输在电力系统中的应用 第6篇

关键词：OTN光传输,电力系统,通信网络,应用

1 引言

电力系统通信网络的建设是智能电网构建的重要内容之一, 需要结合现代化的先进技术, 对其进行不断完善和发展。OTN光传输技术以波分复用技术为基础, 在光层组织的传输网, 作为一种全新的技术手段, 在电力系统通信网络中具有重要的应用价值, 能够有效提升我国电力通信系统光传输网的整体性能, 因此加强对OTN光传输技术的研究与应用具有十分重要的现实意义。

2 OTN光传输网简析

OTN光传输网的技术基础是波分复用技术, 属于一种“光层组织网络”的传输网络, 被认为是电力系统未来发展的核心传输网络, 受到了电力行业从业人员的广泛重视, 并通过不断地研究和发展, 将其应用到具体实践中, 取得了良好的效果[1]。通常来说, OTN光传输网是以传统的SDH等方面的管理功能为基础逐渐建立和发展起来的, 它不仅具有通信协议方面的优点, 还在一定程度上提高了复杂架构体系的传输效率, 进一步增强了整个电力系统通信网络的总体性能。OTN光传输技术能够为电力系统光传输领域提供“大颗粒”业务服务支持, 有利于多层网络“级联”监视目标的实现, 从而为电力系统的安全、高效运行提供可靠保障[1]。

3 ONT光传输在电力系统中的具体应用

3.1 在国网干线中的应用

我国电力系统应用OTN光传输网主要用于电力通信网络的建设, 目前, 网络及其相关业务模式不断地丰富和发展, 宽带用户不断增加, 面对这种情况, 国网干线所承载的电力通信业务压力变得十分繁重。通过OTN光传输网的应用, 实现OTN技术与国网干线的融合, 形成一种“IP over OTN”的承载模式, 建立SNCP网络保护框架或者与SDH相似的环网保护框架, 从而增强电力系统通信服务的整体质量, 进而提高国网干线的运行效率。

3.2 在远距离通信传输中的应用

在实际的应用过程中, OTN光传输网在电力系统远距离通信传输中也发挥着重要作用。在电力系统远距离传输系统的核心构造中, OTN光传输网技术可以利用宽带业务, 实现对各个区域内计算机终端与电力系统调控中心之间的网络信号传输。根据具体的应用情况分析得出, OTN光传输网在承载基本业务量的基础上, 还能够对多种类型的宽带业务进行管理, 从而提高了远距离电力网络的传输效率。此外, OTN光传输网具有光虚拟方面的优势特点, 为整个电力系统通信网络的安全、稳定运行提供了强大的技术保障。

3.3 在专有网络建设项目中的实际应用

OTN光传输网具有极佳的传输性能和“大颗粒”传输性能, 受到社会各界的广泛重视。目前, 我国电力系统对于“大颗粒”电力调度方面的需求有所增加, 引入OTN光传输网及其相关技术为实际电力网络环境的高效运行提供了帮助。从国家电网信通公司的实践来看, 将OTN光传送网与电力调度管理整合应用, 能够增强“大颗粒”电路调度的灵活性, 而且OTN光输送网建设成本较低, 无须进行重复的光纤电缆布设, 大大降低了光纤资源的消耗。

4 结语

总而言之, 作为一种新型的光传输网络, OTN光传输网在实践应用中体现出明显的优势特性, 因此, OTN光传输在电力系统中具有十分重要的应用价值, 值得继续深入研究与发展。

参考文献

OTN系统论文 第7篇

1 工程概况

随着数据业务的飞速发展, IP城域网市到县提出了10G的带宽需求, 而现有A市本地传输网402.5G波分系统无法满足大颗粒10G业务需求。作为电信主流运营商, 甘肃电信决定采用OTN技术来构建A市传输网络, 为了保证传输、数据专业协同发展, 结合上层业务网特点、业务需求预测、现有管线资源等因素进行充分论证, 在A市新建2个4010G OTN传输网络。

建设宽带传输网络, 首先要考虑网络的发展方向, 并预计未来各种业务对网络带宽的巨大消耗, 网络的结构和容量设计成为整体规划的重要部分。考虑到网络建设中投资的收益率、网络的易管理和可持续发展的特性, A市采用可扩容升级的4010Gbit/s OTN系统, 该工程由2个环网组成, 覆盖A市4县及3个大的乡镇节点, 市到各县开通2波10GE业务, 县到乡开通1波8GE业务, 并根据SDH业务需求开设10G SDH波道, 为后期SDH成环提供传输通道, 该工程可满足A市2年内宽带业务及基站、大客户等方面的业务需求。

2 设备特点

A市采用4010Gbit/s OTN 系统是中兴通信推出的ZXONE 8000系列产品, 该产品是响应IP业务承载需求面向未来推出的基于OTN体系的大容量波分交叉设备, 可实现动态的光层连接和灵活的电层调度, 并具有高集成度、高可靠性和集成GMPLS控制平面等特点。

该产品主要应用于骨干核心层以及本地/城域骨干网络, 也可应用于城域汇聚层, 可充分满足运营商对大颗粒数据业务的透明传输、灵活调度以及对业务管理监控的需求。

2.1 设备组成

该产品包括光电两层的业务疏导功能:

光层部分提供静态光分叉复用FOADM和动态光分叉复用ROADM基于支持ROADM光层波长业务疏导。电层部分包括ODUk电交叉, 交叉颗粒度ODU0/1/2/3以及二层交换功能。设备结构如图1所示。

2.2 系统具有如下特点

2.2.1 自由扩展的传输容量

系统支持80/9610G/40G超大容量传输, 其中96波采用扩展C波段50GHz通道间隔 (191.3～196.05THz) , 支持从40波到80波、48波到96波的平滑升级, 模块化的升级方式可有效降低初期建网成本, 保护客户投资。

2.2.2 超长距离传输技术

采用带外前向纠错 (FEC) 技术、超强FEC (AFEC) 技术、电归零码型 (ERZ) 技术、自适应接收等光源技术, 并结合RAMAN放大器和大功率EDFA, 遥泵RPOA等多种放大方式, 延长线性系统的传输距离。

2.2.3 ROADM光层调度

采用灵活的滤波器配置设计, 实现1个波长到96个波长的灵活上下。可提供基于波长阻断 (WB) 、平面光波导 (PLC) 以及波长选择开关 (WSS) 技术的完备的ROADM解决方案, 具备波长上下路、直通和广播功能以及光通道功率均衡功能。其中WB和PLC技术应用于二维ROADM节点, 具有业务配置灵活、成本低的特点;而基于WSS技术的ROADM节点最多可支持9个方向, 并且能够根据客户需求, 灵活配置为波长相关、方向相关到波长无关、方向无关的不同组合;同时ROADM的模块化设计支持波长和维度的平滑升级, 降低了建网初期的成本, 保护了客户投资。

2.2.4 大容量ODUk电交叉功能

设备基于ODU0/1/2/3的集中式无阻塞交叉, 可实现业务在电层的灵活调度。同时客户侧线路侧分离, 共享线路带宽, 有效提高网络带宽利用率;可根据实际需求灵活增减客户侧单板或线路侧单板, 保护运营商投资;客户侧线路侧单板灵活组合, 将网络备件种类从MxN减少到M+N (M、N分别为客户侧单板、线路侧单板;M、N>2) , 降低Capex;客户侧线路侧分离, 调度更灵活, 降低运维压力。

2.2.5 强大的业务接入能力

设备采用开放式设计, 可接入不同速率、不同制式的业务信号, 见表1。

系统可以在低等级速率的客户信号和高等级速率的系统侧信号之间进行复用/解复用, 从而实现子速率业务的高效传输。

2.2.6 全面的ODU0支持能力

系统提供对ODU0的全面支持, 包括基于ODU0的业务交叉调度以及对ODU0开销的全面支持。GE等低速率业务封装到ODU0, 相较于原有的封装到ODU1的方式, 能够提高带宽利用率, 同时交叉调度也更灵活。GE业务封装到ODU0, 可以实现业务级别的自动资源发现以及快速开通。通过对ODU0开销的全面支持, 特别是PM开销和TCM开销, 可以提供更完善的端到端监控。

2.2.7 完善的可靠性机制

设备提供完善的网络级保护和设备级保护, 见表2。

2.2.8 基于GMPLS的智能化

设备支持加载基于GMPLS协议的WASON, 实现光层、电层双平面智能, 可实现网络资源及拓扑的自动发现、自动路由和信令自动交换功能, 及业务路径的自动建立、快速的端到端业务配置、业务疏导、流量控制等功能, 从而缩短业务部署时间。

2.2.9 绿色节能

采用高集成度及低功耗XFP光器件, 设备能耗和占地空间, 绿色节能环保。

3 工程特点

3.1 多业务承载

该工程可满足各种高宽带业务需求, 该OTN系统具有丰富的数据业务接口, 支持多种业务接入, 承载多种业务格式:155M、622M、GE、2.5G、10G等, 能充分满足用户对高宽带业务的需求, 为后期业务接入奠定基础。

3.2 光层调度及电交叉功能, 业务调度灵活, 扩容方便

设备采用WBM或WSUD实现二维 (环内) 动态波长调度, 主要完成业务波长的动态上下、穿通、阻断、信道光功率均衡及光功率检测等功能。基于ODU0/1/2/3的集中式无阻塞交叉, 可实现业务在电层的灵活调度。同时客户侧线路侧分离, 共享线路带宽, 有效提高网络带宽利用率;客户可根据实际需求灵活配置客户侧单板或线路侧单板, 后期扩容方便。

3.3 集中统一的网管

在市局节点配置了一套中兴网元管理系统, 对全网网元, 包括原有本地网的DWDM和 SDH在网设备进行统一管理, 极大地方便了工程维护, 提高了网络运行率。

3.4 工程保护

本工程采用两种保护方式:网络级保护和设备级保护。传统的SDH业务采用成熟的SDH自愈环保护方式;对于数据业务, 由于路由器等数据设备保护恢复的收敛时间较长及设备板件投资较高, 因此利用OTN系统光层保护方式。

4 小结

OTN技术的发展为甘肃电信A市本地传输网络的扩容提供了广阔的空间。该工程是A市电信根据业务发展和竞争的需要而建设的高带宽通信网络, 不但能为A市电信提供超大容量的线路传输速率, 适应新业务迅猛发展的需要, 更能满足可靠、灵活性强的城域组网需求, 2011年投用后极大地提高A市电信传输容量, 对A市快速发展的高带宽业务提供了有力的保障。

摘要：首先介绍了OTN (Optical Transport Network光传送网) 技术的相关知识, 然后从OTN的关键技术方面进行了阐述, 结合实际提出了OTN传输系统的组网方案。

关键词：OTN,电信,传输网,电交叉,ROADM,应用

参考文献

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[2]张铁, 翟长友.OTN技术特点及应用[EB/OL].[2011-06-10].

OTN系统论文 第8篇

多业务高宽带电力通信网正在成为电力通信网络发展的热点, 随着电力通信网业务的不断丰富和增加, 电网建设导致的光缆频繁开断对电力通信网的容量及调度能力的要求也越来越高, 在此背景下, 光传送网 (Optical Transport Network, OTN) 技术由于能够满足各种新型业务需求, 逐渐成为电力光传送网发展的主要方向。

为满足数据通信网及调度数据网大容量业务传输的要求, 适应国家电网公司“三集五大”带来的信息快速集中的传送要求, 2011年, 对福建电力主干传输网进行了扩容, 建设覆盖福建电力通信主要节点的OTN骨干光传输网络。

1 应用现状

OTN骨干光传输网在福建电力投运前, 福建电力主干通信网络中覆盖省公司、备调及电业局的主要有环网波分系统、环网数字微波系统、环网500 k V B网电业局链路。其中能够提供高带宽 (2 M颗粒以上) 通道的只有环网波分系统, 其路由主要由闽东南的500 k V线路、闽西北220 k V线路及进城普通光缆组成, 其中普通光缆易受城市建设发展影响, 两点故障造成主干传输网络解列的安全隐患一直存在, 2009年, 在500 k V B网上建设电业局支路虽然解决了这一隐患, 但受站点数量及系统总体建设带宽的限制, 无法提供高带宽业务通道。

OTN骨干光传输网络在福建省电力通信系统的投运, 较好地解决了上述问题。目前福建电力OTN规模覆盖全省9个地市, 共18个站点, 网管系统2套:分别在省调和备调安装网管服务器, 网管采用1354 RM进行管理。

2 福建电力OTN系统的技术方案

2011年底福建电力主干传输网进行了扩容, 本次工程建设为满足省调、备调、莆田局、漳州局、龙岩局、三明局、宁德局、部分500 k V变电站之间的业务传送, 充分利用了现有光缆, 采用OTN光传送网技术组建省主干波分网络, 以地区的500 k V变电站为节点构建网状光传输网络, 地区电业局 (福州局除外) 以1+1链路方式接入相应的500 k V变电站, 建设覆盖福建电力通信主要节点的OTN骨干传输网络。福建电力省主干OTN网络网管连接示意如图1所示。

该网络建成后将与原有北电设备传输网络形成相对独立的传输网络, 以满足数据通信网及调度数据网大容量业务传输的要求, 适应国家电网公司的电力通信网容灾建设的需求, 同时该网将与500 k V B网、波分系统在业务承载上互补互备。

为防止主干通信光缆 (特别是进城光缆) 在发生N–2 (即2条光缆同时中断) 情况时, 导致同时解列的情况出现, 光路将尽可能安排至不同路由上, 特别是电业局出城部分尽量选择不同路由 (3条及3条以上) 。

本次OTN工程利用已建光纤电路, 将采用ITU-T G.652和G.655单模长波长光纤。ITU-T G.652和G.655光纤基本参数如下。

1) 光纤使用类型:本工程光缆为G.652和G.655光纤类型, 工作波长均为1 550 nm窗口。

2) 光纤衰减:本工程所用光纤的衰减系数暂按0.22考虑 (含光纤固定接头衰减) 。

3) 光纤偏振模色散 (Polarization Mode Dispersion, PMD) 指标:本次所用G.652光纤的PMD平均值按考虑, G.655光纤的PMD平均值按考虑。

3 OTN技术综述

3.1 OTN技术与传统光传输SDH+WDM技术的异同点

传统的SDH技术以电层的业务处理为主, 在调度、管理和保护方面较强, 操作维护管理的功能完善[1]。但是, 由于SDH只能以VC4为调度交叉的基本单元, 且采用单通道线路, 使其业务容量增长和调度颗粒大小均受到限制, 无法满足业务快速增长的需求。而波分技术则更侧重于业务的光层处理, 多波长通道的传输特性使其具备了提供大容量传输业务的性能。

相比较而言, 在电域层面, OTN继承了SDH的较多技术特点, 如多业务封装适配、分级复用和解复用、故障检测与定位、保护倒换。OTN设备以光通道数据单元 (Optical Channel Data Unit, ODU) 为基本的交叉颗粒, 使电路交换单元容量由SDH的155 M提高到2.5 G/10 G/40 G, 从而实现大容量单元业务的灵活调度和保护。在此基础上, OTN设备还引入基于自动交换光网络 (Automatically Switched Optical Network, ASON) 的智能控制平面, 提高网络配置的灵活性。

OTN是面向传送层的技术, 特点是结构简单, 使用前向纠错 (Forward Error Correction, FEC) 编码, 降低误码率, 增加了光传输的跨距, 在传送层具有强大的网络管理和维护功能, 相应地拥有了丰富的维护管理开销, 另外, OTN在传送层使用统一的技术标准, 这样更利于不同厂家设备的互通。

SDH主要面向接入和汇聚层, 不太适用于传送层, 结构较为复杂, 有丰富的时隙, 对于VC4容量以下的大小颗粒业务都适用, 无FEC, 有较为丰富的维护管理开销。

OTN设计的初衷是希望将SDH作为净荷完全封装到OTN中, 以弥补SDH在面向传送层时的功能缺乏和维护管理开销的不足。

此外, OTN有2种方式支持数据业务: (1) 通过通用成帧规程 (Generic Framing Procedure, GFP) 适配数据业务, 如多个GE (千兆以太网) 通过GFP封装后再封装到OTN净荷中, 此方式适用于低速的GE业务; (2) 采用更高速率的OTN帧 (Over Clock) 将以太网直接作为净荷封装到OTN中, 适用于高速以太网业务, 如10 GE LAN速率为10.312 5 Gbit/s, 可以将其映射到11.1 Gbit/s的OTU2帧中实现完全透传。

相较于SDH初步具备的大颗粒业务交换能力 (如E1或VC4) , OTN技术能够提供更为强大的颗粒交换功能, 其3种基本交叉颗粒容量也远大于SDH基本交换单元[1], ODU1=2.5 Gbit/s, ODU2=10 Gbit/s, ODU3=40 Gbit/s, OTN的大容量高速率的颗粒交叉能力, 使得端到端大容量业务开通的时间得以缩短, 同时也使高速宽带IP组网成本大为降低。

3.2 OTN网层结构

OTN分层结构为:光信道层 (Optical Channel Layer, OCh) 、光复用段层 (Optical Multiplexing Section Layer, OMS) 、光传输段层 (Optical Transmission Section Layer, OTS) , 其中光信道层又分为3个电域子层:光通道净荷单元 (Optical Channel Payload Unit-k, OPUk) 、光通道数据单元和光信道传送单元 (Optical Channel Transport Unit-k, OTUk) [2]。在OTN层结构中, OCh为整个OTN网络的核心, 是OTN的主要功能载体。此外, OTN目前定义的电层带宽颗粒为光通路数据单元 (ODUk, k=1, 2, 3, ODU1=2.5 Gbit/s, ODU2=10 Gbit/s, ODU3=40 Gbit/s) 。

OPUk, ODUk, OTUk, OCC, OMSn, OTSn都是G.709协议中的数据适配器, 可以理解成一种特定速率的帧结构, 相当于SDH复用中的各种虚容器 (VC12/VC3/VC4) 。

3.3 OTN的交叉功能

OTN技术的交叉分为2类, (1) 光交叉:可重构的光分插复用器 (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer, ROADM) , 基于单个波长的交叉; (2) 电交叉 (OTH) :基于单个ODUk的交叉。

3.3.1 光交叉

波分设备为了支持ASON功能, 必须具备交叉功能, 例如ROADM、光交叉连接 (Optical crossConnect, OXC) , ROADM是波分设备采用的一种较为成熟的光交叉技术;利用现有技术, ROADM适用于大颗粒业务。

ROADM是一种类似于SDH ADM的网元, 可以在一个节点上完成光通道的上下路以及穿通光通道之间的波长级别的交叉调度[3], 可通过软件远程控制网元中的ROADM子系统, 实现上下路波长的配置和调整。目前, 常见的ROADM子系统有3种技术:平面光波电路 (Planar Lightwave Circuits, PLC) 、波长阻断器 (Wavelength Blocker, WB) 、波长选择开关 (Wavelength Selective Switch, WSS) 。

ROADM-WSS技术能够满足任意波长交换到任意输出端口的要求, 同时在方向上实现不同端口的任意波长到同一端口的特点, 具备多个光环路的即时交叉互通功能, 可实现业务的快速部署。

相较于采用“背靠背”设置2台光终端复用器 (Optical Terminal Multiplexer, OTM) 或设置1台固定OADM设备, 在一个节点上采用ROADM设备, 在不影响原有业务的基础上能够提高其波道配置的灵活度, 而且ROADM具有的远程维护设置功能也大大降低了维护的工作量, 提高了全网的组网灵活性。

3.3.2 电交叉

与SDH+WDM技术相比, OTH体系省掉了SDH设备, 增加了ODUk电交叉矩阵, 该矩阵采用交叉盘方式实现交换功能, 具有OAM功能, 实现了灵活调度, 在业务接口变化时只需更换接口盘即可, 基于ODUk交叉颗粒完成电路交叉功能, 其交换过程的光–电–光的转换, 增加了光电转换的成本。

现阶段OTN的应用策略为光电混合交叉, OTH设备与ROADM设备相结合, 具备电层ODUk基本颗粒和光层单波长的交叉互连功能, 各种容量的业务可各行其道, 优势互补, 提高OTN网络的通用性。

3.4 OTN的保护方式及应用

OTN主要保护方式分为光层和电层保护[2]。其中光层保护分为:光线路保护、光复用段1+1保护、光通道1+1保护、基于OCh的共享环网保护方式等。本次福建电力OTN光传输网中局点到链接的变电站保护采用线路1+1保护, 该保护采用双发选收方式, 通过保护光纤实现对工作光纤的保护。

OTN的电层交叉调度技术成熟、保护功能完善, 实现保护倒换时间小于50 ms。电层的主要保护方式有: (1) 基于波长的光通道保护、光子网连接保护, 这些保护方式在传统的光波分系统中已广泛应用; (2) 基于ODUk的子网连接保护 (Sub-Network Connection Proection, SNCP) , 这是OTN目前较为成熟的保护方式, 也是此次福建电力OTN光传输网中骨干环的保护方式; (3) 基于ODUk的环网保护, 这种保护类似于SDH的复用段保护 (Multiplex Section Protection, MSP) ; (4) 基于ODUk及波长的Mesh保护 (ASON特性) 。

4 福建电力通信OTN系统的技术特点

福建电力OTN光传输网采用OTN 1830PSS光传输系统, 该系统采用零接触可管理光传送平台 (Zero Touch Photonics, ZTP) 技术, 在运维中心进行端到端波长的配置开通, 无需现场人工操作, 最大限度地降低和减少人为干预和差错, 利用无色节点技术, 真正实现电路的灵活调度规划。目前该系统网络保护采用基于电层 (ODUk) 的SNCP 1+l保护。

本次方案骨干环上的变电站节点采用全波段可调的T–ROADM站点设置, 其频点可调, 可免去人工的站点干预, 其波长的可调度性可增加网络灵活性和智能性, 使传输网成为电力智能网的有机组成部分, 其智能特性满足电力系统业务发展需求, 业务局点如南平局、三明局等采用终端复用器网络节点设置, 其中业务局点到与其链接的变电站采用双路由连接, 做线路1+1保护, 提高业务的生存性和安全性, 骨干环的节点采用电层SNCP 1+1保护, 使骨干环的业务享有安全性更高的保护。全网拟定4410 G系统容量设计, 所有的光方向都配置了44波, 目前骨干环上使用了31波, 支持STM-1/STM-4/STM-16/FE/GE/10GE WAN/10GE LAN/FC/SAN等业务的接入, 在骨干环及厦门局节点配置了ROADM, 能够实现光层调度。网络充分利用现用光缆, 以地区的500 k V变电站为节点, 构建网状光传输网络, 地区电业局以双链路方式接入到相应的500 k V变电站。目前该系统预留可扩展波道及系统冗余参数, 使系统容量具有平滑扩展性, 可满足福建电力未来业务规模发展的带宽需求。

上海贝尔1830PSS-32作为骨干节点设备, 采用10*ANY通用型业务板卡实现业务接入, 10*ANY的OTU支持GE和SDH业务接口的混插, 对于10 G以下的多种速率业务只需一种板卡就可完成适配, 最大限度地减少网络中板件种类, 从而节省备件费用, 大大节省了存储空间, 同时降低了建网成本和运营成本。所有节点设备的电源板、控制板等主要公共板件均作了1+1的备份, 保证设备运行的可靠性及系统的可靠性。

本次新建的网管系统采用1350OMS进行管理, 在省调网管中心采用一套HP 6660 8Core服务器, 提供了一台访问终端PC机, 各个变电站 (业务局点) 网管信息可以通过DCN通道上传到省调网管中心的综合网管做集中监控及网管, 并可以根据需求设置监控及管理权限, 实现监控全网并集中管理。

本次方案已经构建了OTN基础的传送平台, 如果以后扩展波道, 按增加一波计算, 只需要增加业务节点的相应OTU即可。举例如下:如果增加三明局到省调的一波, 只需要在三明局和省调设备的空槽位分别增加一块10*ANY业务板, 完成光纤连接, 随后即可在网管中心通过调节端口频点以及业务的发起和终止端口, 完成业务的开通。

ZTP[4]是本次方案中OTN 1830PSS-32光传输系统使用的一项技术, 该平台由于采用了WSS技术和全波可调的光传输单元, 实现全C波段内任意波长在多个方向的任意组合输出的全波可调的ROADM, 为全光组网提供了强大的技术基础。

本次方案提供的1830PSS-32设备还具备以下网络管理特性。

1) 独特的波长追踪功能。可对WDM网络中的每个波长进行跟踪, 利用波长追踪功能可以有效地实现波长跟踪, 系统光功率管理和故障隔离, 无需昂贵的光–电–光转换或光谱分析仪, 当一个或多个光功率超出了其目标范围, 就会产生告警并提供有效的图形用户界面用于故障定位, 可根据2个方面检查数据: (1) 从光通道的角度对一个波道入网到离网进行全程的功率追踪; (2) 从光纤的角度观测单点上的所有波道, 通过这些数据、纤弯曲、活接头不清洁、光纤错连等就可以隔离到特定节点, 甚至是这个节点的某个特定的连接点上。

2) 对外来波长的管理。1830PSS-32用波长转换器的黑白、客户接口和其他设备进行互连。如果客户设备符合ITU-T规定的波道间隔的DWDM接口, 就不需要波长转换器, 1830PSS-32可以接收“外来波长”, 无需光–电–光转换, 从而使网络兼容性及延展性更强, 组网更加方便灵活。

3) 支持多种保护功能。1830PSS-32支持光层SNCP1+1保护, 此种1+1保护同时保护光线路和波长转换器, 从而获得更高的服务可靠性, 保护倒换时间小于50 ms, 支持锁定、强制倒换和人工倒换等方式, 使业务运行更加安全可靠。同时支持ASON功能, 1830PSS-32设备支持网状网的光网拓扑结构, 结合阿朗智能网管系统可提供网络动态自动调度能力, 实现基于通用多协议标志交换协议的分布式快速网络自动恢复, 支持集中式和分布式智能光交换技术, 为福建电力OTN省干网络提供高效带宽利用效率和业务生存性。

该传输系统构建的高可靠性、高容量的电力光传输网络, 满足数据通信网及调度数据网大容量业务传输的要求, 适应发展智能电网带来的信息容量急剧膨胀的传送要求。

5 结语

随着国家电网“三集五大”工作的推进, 大集中带来的大容量信息汇集需求, 对省级主干通信网的可靠性和灵活性提出更高的要求, OTN技术的应用提升了福建电力通信传输网对大颗粒业务的调度、承载、管理能力, 能够适应未来大容量IP数据业务传输的需求, 并且构建了具备高性能、高可扩展性并可提供全面网络服务的电力通信网络。

参考文献

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OTN系统论文 第9篇

关键词OTN电力通信网组网

1引言

许多国家都致力于现代化的电力网络的发展，它对于能源的有效使用，可再生能源的转换，温室气体排放量的减少以及建立持续稳定繁荣的经济都起到及其重要的作用。如今电网的功能不仅仅是单一的实体，它能够融合多种网络，多家发电公司，协调不同层面信息的交替，改变以往只有手动控制的操作。随着坚强智能电网的建设和发展，电网调度系统实施更大范围更多调度点的资源调度、电网大规模全过程的实时监视、实时控制、实时保护及智能分析、计算、告警等逐步向动态、在线模式转变。作为电网一次系统安全生产的重要支撑系统，通信网面向的业务用户、业务种类、业务流量及业务范围将发生巨大变化，电力通信网则必须满足电网在正常运行和应急状态下对各类电网信息的传输需求。

数据通信带宽业务发展迅猛，以GE/10Gb/S、GE/2.5Gb/S、POS/10Gb/s接口为代表的数据业务大量涌现，给电力通信网提出了更高要求：容量更大、成本更低、快速灵活部署和业务调度、扩展能力强、可靠性高及OAM功能完善[1]。业务种类及业务流量的增加，就需要为大颗粒的业务提供传输通道，目前的电力通信网大多基于传统的SDH、DWDM技术，只解决了传输容量，没有解决节点业务调度的问题，在网络扩展能力、业务保护能力、业务监控与维护等方面缺乏有效的措施。为了解决这些不足，新型光传送技术OTN（Optical Transmission Network）越来越受到重视。

2技术特点

OTN是面向高速率的下一代传送网的重要传送层技术，综合了SDH及WDM的优点，可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护，形成以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。定义为由一系列OTN网元经光纤链路互联而成，能够按照ITU-T G.872的要求提供有关客户层的传送、复用、选路、管理、监控和生存性功能的网络。其节点设备的交叉颗粒基于ODUk（k =l、2、3），可以实现至少2.5 G带宽颗粒的交叉，业务更加透明，具有强兼容性[2-4]。

OTN系统以DWDM为基础平台，引入了OCH层，其核心技术则包括OTN交换技术和G.709的接口技术。标准定义的OTN体系结构包括光交叉、电交叉、G.709接口和控制平面等核心技术。OTN很好的结合了传统SDH/SONET和WDM的优势，对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。在光域，OTN可以实现大颗粒的处理，提供对更大颗粒的2.5G、10G、40G业务的透明传送能力，具有WDM系统高速大容量传输的优势；在电层，OTN使用异步的映射和复用，把SDH/SONET的可运营可管理能力应用到WDM系统中，形成了一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量调度的网络。OTN技术的关键优势之一是，将SONET/SDH等多种网络和服务无缝集成到一个共同的基础设施中，并且可以提供全新的以太网、存储和视频应用。OTN支持很好的结合了光域和电域的处理技术，相对于传统的DWDM和SDH网络来说，有诸多技术优势。

3OTN组网的优势

虽然WDM 系统极大地提高了光纤传送效率，能够支持大颗粒业务的传送， 但是受波分技术限制，波长以点对点形式进行配置，无法进行动态调整，资源利用率不高，业务调整灵活性不够，一旦业务的流向发生变化，调整起来非常复杂。WDM 业务间的调度主要依赖ODF 上的物理调度，网管只有对光层的性能进行监控，排查故障手段少，维护难度较高。OTN 以多波长传送、大颗粒调度为基础，综合了SDH 及WDM的优点，可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护，形成一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。

OTN在波分层面的功能相互兼容，同时具备ODU1、ODU2、ODU3级别的交叉能力和保护能力，可以承载40Gb/s、10Gb/s及2.5Gb/s速率的业务。承载GE速率业务具有优势，通过网管配置，能够实现灵活业务调度和提升端到端电路的可控性，但对于更细颗粒的性能监测和故障管理能力不足，所以OTN在城域网内可以替代波分承载GE以上的大颗粒业务。为了促进互联网业务的发展，有效提高网络业务疏通能力，建立传输业务直达通路，引入OTN技术，建设OTN网络，以满足数据网络扁平化的需求。引入OTN的策略主要是为了配置OTN的线路系统，与具有ODU1/OCh交叉连接功能的节点共同组建OTN和WDM，为IP网传输承载高速链路（GE、10GE）。如图1所示，网络核心层组成MESH网络结构，采用10G/40G通道混传方案，可承载10G、40G和GE等业务；汇聚层采用环形网络结构，所有环网下挂于核心层网络。跨环业务按照电交叉设计，做到全网无阻塞任意调度，为业务快速开通和灵活调整提供硬件基础。

4OTN技术应用于电力通信网

4.1组网模式的研究

光通道的管理能力不足，这是传统WDM设备无法克服的问题，波长级的交叉也显得颗粒过大，带宽利用率不高。而SDH设备因交叉颗粒较小而影响整体的交叉容量，级联监视能力弱、缺乏高速光接口和开销过大等缺陷，导致SDH设备不适合在大容量的骨干层应用。OTN电交叉设备的出现，在SDH和波分设备间起到桥梁作用，弥补了两种传统传送体制间的空白。ODUk级别的交叉颗粒比SDH的VC4颗粒要大，但比WDM的波长交叉灵活，可对整个传送路径进行完整高效的端到端管理。因此，OTN设备适合部署在汇聚层和骨干层，组网方式如图2所示。

骨干层的OTN设备提供以太网物理线路接口，承载分组业务，并映射到ODUk，以ODUk为调度颗粒进行交叉，主要应用在骨干层需要利用OTN体制大颗粒交叉调度的场合。接入层和汇聚层的分组业务经过本地的带宽管理和优先级调度后，以以太网或其他形式接口送往骨干层设备，骨干层将其封装到ODUk进行大颗粒的疏导和管理，简化网络配置和管理层次。

新建的OTN网络，可以用于承载现网所有的数据业务，其大容量又很好地满足了今后的业务扩容需求，对于网络的平稳渐进的发展奠定了良好的基础。OTN客户侧可灵活接入GE、2.5 Gbit/s等业务，实现GE、2.5 Gbit/s业务在同一个波道混传，有效提高了波道利用率。通过OTN的灵活保护机制实现业务端到端的保护能力及多重保护机制的实现。

4.2应用方式研究

各地市公司汇聚大量IP业务至省公司，以分层的原则建设省级OTN传输网，网络分为骨干层、汇聚层和接入层，依托各500 kV变电站建立骨干层框架，各地市公司、220 kV变电站、发电厂则通过500 kV站接入骨干传输网。根据业务的流量、流向特点以及采用传输技术的特性，骨干层采用Mesh组网方式进行建设，以达到光方向连接丰富、光纤资源使用率高、业务调度灵活的目的，如图3所示。

5结束语

在组网模式中，OTN不仅是一种承载手段，OTN设备可以充分发挥其组网多样化，倒换保护能力强，动态波长调度灵活等方面的优势，对骨干上联的GE业务与所属交叉落地设备之间进行调度，上联GE通道数量可以根据实际汇聚接入的业务数量按需分配调度，节省且充分利用网络资源，优化网络的拓扑结构，提高网络的运行质量，提升整个网络的容量和质量。

参考文献

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[2] 胡卫, 沈成彬, 陈文. OTN 组网应用与进展[J]. 电信科学, 2008(9): 1-5.

[3] 王晔, 苗臣冠. 新一代传送网OTN[J]. 通信技术, 2009,5(42): 152-154.

[4] 李曦. OTN 技术在本地传输网络应用探讨[J]. 电信技术, 2010(1): 55-57.

The Application on Networking Strategy of OTN in Power Communication Network

Jiang Yingyan

（Guangdong Grid Co of electric power communication equipment maintenance center，Hangzhou 510600，China）

AbstractThis paper introduces the traffic development of power communication transmission network, summarizes characteristics of OTN. Based on the new requirement of power communication system on optical communication network, the application of OTN technologies is used in existing network to form a new type of power information and communication system.In backbone layer, OTN is used for the transfer of large granular services.

Key wordsOTN，Power communication network，Networking

OTN网络保护方式探讨 第10篇

OTN的网络保护是信息传输的可靠保证, 本文结合OTN的几种组网方式探讨了OTN网络的几种重要的网络保护方式, 提出了几种基于保护的组网建议。OTN设备的设备级保护, 例如交叉板1+1保护, 本文不作探讨。

一、OTN保护方式简介

OTN技术主要包括了光层和电层的体系结构, 两层网络都有相对应的OAM机制和网络可靠性机制。OTN借鉴了传统WDM光层的波分复用和SDH电层的映射、复用、交叉、嵌入式开销等技术, 将两者合二为一即解决了大容量传输, 也解决了调度、保护、管理功能。OTN支持丰富的开销和APS (自动保护倒换) 协议, 具备提供多种保护方式的基础。ITU-T通过G.873、G.808系列建议规范了OTN的网络保护解决方案。OTN网络的保护从层次上可分为光层保护和电层保护。

各种保护方式所处的OTN网络层次如图1所示。

二、光层主要保护技术及其应用

OTN光层保护主要是通过外置光模块基于双发选收原理对网络进行保护, 和传统DWDM比较类似。所不同的是OTN采用了光交叉技术, 而DWDM是采用人工跳纤方式。OTN光层主要保护技术有:光线路保护、光复用段保护、光通道保护、OCh保护方式等。

2.1光线路保护 (OLP)

OLP位于光放之间, 保护传输段光缆。采用双发选收 (1+1) 或选发选收 (1:1) 方式, 通过保护光纤实现对工作光纤的保护。

2.2光复用段保护技术 (OMSP)

OMSP位于合分波盘或OAD之间, 也可用于几个放大段之间。在发送端用l:2光分路器把光信号分成2路 (双发) , 一路提供给光工作复用段, 另一路提供给光保护复用段。在接收端用12光开关对接收光信号进行择优选择, 当光工作复用段发生故障时, 接收端用光开关进行倒换。选择由光保护复用段传送的信号。

2.3光通道1+1保护 (OCP)

0CP保护原理是基于单个光波长保护, 在光通道层实施1+1或l:n的保护。通过0CP板将client侧信号输入到不同波分系统的0TU中, 通过并发选收的方式实现对客户侧信号的保护。业务信号在发送端被永久桥接在工作系统和保护系统, 在接收端监视从这两个线路通道收到的业务信号状态, 并选择更合适的信号。不需要APS协议, 每一个通道的倒换与其它通道的倒换没有关系, 倒换速度快 (50ms以内) 。OCP对复用器/解复用器、线路光放大器、光缆线路等、客户侧信号都能进行保护, 可靠性高。

三、电层主要保护技术及其应用

OTN电层包括:光信道净荷单元 (OPUk) 、光信道数据单元 (ODUk) 、光信道传送单元 (OTUk) 。各种客户层信息经过光信道净荷单元OPUk的适配, 映射到ODUk中, 然后在ODUk、OTUk中分别加入光信道数据单元和光信道传送单元的开销, 再映射到光通道层OCh, 调制到光信道载波OCC上。0DUk电交叉模块是OTN调度和保护能力的重要基础, OTN电层保护主要靠电交叉板完成。电层主要保护技术有:ODUk SNCP保护、ODUk SPRing保护、OCh1+1保护、OCh SPRING保护。

3.1 ODUk SNCP保护

ODUk SNCP也是一种子网连接保护, 是一种可靠的点到点保护机制, 对网络拓扑无要求, 可应用于链型、环型、MESH的任何网络结构中, 可以对部分网络节点或全部网络节点进行保护。ODUk SNCP保护利用电层交叉的双发选收进行保护, 交叉粒度为ODUk, 主要对线路板及其以后的单元进行保护, 采用单端倒换模式。不需要全网协议, 倒换时间小于50ms, 多用于同一0CH中不同支路不同源或不同宿情况。

3.2 ODUk SPRing保护

ODUk SPRing保护通过使用两个不相同的ODUk通道来实现对全部站点间分布式业务的保护。要求拓扑结构为环网结构, 需要APS协议支持, 倒换时间小于50ms, 采用双端倒换方式, 即工作通道用于接收的通道失效时, 都将导致收发同时倒换到保护通道。

3.3 OCH 1+1保护

OCH 1+1保护是经过支路单元和交叉盘后的客户信号, 并发至主备两个线路接口上, 对线路接口进行保护。类似于OCP的1+1波长保护。

3.4 OCh Ring保护方式

OCH Ring保护是指经支路接口盘和交叉盘后的客户信号, 并发至主备用接口盘。该保护提供基于光通道的环网保护分布式保护, 需要运行APS协议, 分为近端保护和远端。

四、OTN各种保护比较分析

建议在选择OTN网络保护方式时遵循以下原则:

a) 网络拓扑结构:应根据所组建网络的实际拓扑结构选择适宜的保护方式。

b) 业务颗粒度:应根据业务颗粒度大小选择适宜的保护方式。

c) 可靠性要求:应根据业务的可靠性需求选择适宜的保护方式。

d) 保护成本:在网络拓扑结构、业务颗粒度大小和可靠性要求确定的前提下, 应尽量选择投资成本相对较低的保护方式。

五、结语

OTN技术的发展适应了当前IP业务对大容量通信通道的需求, 无保护的在运行网络一旦出现光纤、设备故障将中断大量的通信业务, 对于实时性要求极高的信息时代, 这是不可容忍的。故在组建OTN通信网时, 需统筹考虑光缆资源、网络拓扑结构、业务颗粒度、投资成本等几方面因素, 选择适合的OTN网络保护方式。

参考文献

[1]ITU-T G.873.1 Optical Transport Network (OTN) :Linear protection[S/OL].[2010-08-16]

[2]ITU-T G.808.1 Generic protection switching-Linear trail and subnetwork protection[S/OL].[2010-08-16]

[3]李允博.光传送网 (OTN) 技术的原理与测试[M].人民邮电出版社