光传送网范文10篇

光传送网范文篇1

关键词：光传送网；关键技术；组网；应用

随着传送网络承载的主要客户类型由语音转向数据的变化，基于光同步数字体系(SDH)以VC-12/VC-4为带宽调度颗粒结合点到点波分复用(WDM)多波长传输的网络结构面临着严峻挑战。首先是数据业务量大导致传送带宽颗粒产生的低效适配问题，如对于路由器的千兆比以太网(GE)或10GE接口，若采用目前典型结构来传送，则需要多个VC-12/VC-4通过连续级联或虚级联的方式来映射，适配和传送效率显著降低。其次是WDM网络的维护管理问题。目前的WDM网络主要检测SDH帧结构的B1字节和J0字节等开销，对于信号在WDM网络传输中的性能和告警等功能检测较弱。最后是WDM网络的组网能力问题。WDM网络目前仅仅支持点到点或者环网拓扑，在光域基本没有或支持有限的组网能力。因此，针对这些需求，国际电联(ITU-T)基于光域数字处理尚不成熟的技术现状，从1998年左右开始提出了基于大颗粒带宽进行组网、调度和传送的新型技术——光传送网(OTN)的概念，同时持续对于相关标准进行了规范，截至到目前已经规范了网络结构、网络接口、设备功能接口、管理模型和抖动等。OTN技术是综合了SDH和WDM优势并考虑了大颗粒传送和端到端维护等新需求而提出并实现的技术，相关规范同时涵盖了未来全光网的范畴，是光网络极有发展潜力的新型技术，将在后续的网络中逐渐引入与应用。

一、光传送网的技术特征

OTN技术继承了SDH和WDM技术的诸多优势功能，同时也增加了新的技术特征。

(1)多种客户信号封装和透明传输

基于ITU-TG.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射，如SDH、异步转发模式(ATM)、以太网等。目前对于SDH和ATM可实现标准封装和透明传送，但对于以太网则支持有所差异。例如对于GE客户，OTN尚未规范具体的映射方式，各设备厂家采用不同的方式实现GE客户透传，导致客户业务无法互通，同时由于10GE接口的规范完成晚于OTN标准框架规范，OTN对于10GE的透明传送程度有所差异，目前ITU-T提出了2种标准方式和3种非标准方式，解决了点到点透明传送10GE的问题。

(2)大颗粒带宽复用、交叉和配置

OTN目前定义的电域的带宽颗粒为光通路数据单元(ODUk,k=1,2,3)，即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s)，光域的带宽颗粒为波长，相对于SDH的VC-12/VC-4的处理颗粒，OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多，对高带宽客户业务的适配和传送效率显著提升。

(3)强大的开销和维护管理能力

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OCh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，端到端和多个分段同时进行性能监视成为可能。

(4)增强了组网和保护能力

通过OTN帧结构和多维度可重构光分插复用器(ROADM)[8]的引入，大大增强了光传送网的组网能力，改变了目前WDM主要点到点提供传送带宽的现状。而采用前向纠错(FEC)技术，显著增加了光层传输的距离(如采用标准G.709的FEC编码，光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右，采用其他增强型FEC，光信噪比(OSNR)容限降低等多)。另外，OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能，如基于ODUk层的光子网连接保护(SNCP)和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等，但目前共享环网技术尚未标准化。

(5)OTN支持多种设备类型

鉴于OTN技术的特点，目前OTN支持4种基本的设备类型，即OTN终端型设备、基于电交叉功能的OTN设备、基于光交叉功能的OTN设备和基于光电混合交叉功能的OTN设备。目前大多数厂家支持的OTN产品主要以OTN终端设备和基于光交叉功能的OTN设备为主，基于电交叉功能和光电混合交叉功能的OTN设备也有部分提供，在具体应用时可根据实际需求综合考虑选择哪种或哪几种OTN设备。

(6)OTN目前不支持小带宽粒度

由于OTN技术最初的目的主要是考虑处理2.5Gb/s以及以上带宽粒度的客户信号，因此并没有考虑低于2.5Gb/s的客户信号。随着OTN客户需求的发展变化，基于更低带宽颗粒(如1.25Gb/s量级及以下)的需求出现，ITU-T也加大研究力度，目前正在根据各成员提案讨论如何规范具体的带宽粒度规格和参数，同时研究基于多种较小带宽颗粒的通用映射规程(GMP)。

二、OTN关键技术及实现

OTN技术包括很多关键技术，主要有接口技术、组网技术、保护技术、传输技术、智能控制技术和管理功能等等。

2.1接口技术

OTN的接口技术主要包括物理接口和逻辑接口两部分，其中逻辑接口是最关键的部分。对于物理接口而言，ITU-TG.959.1已规范了相应接口参数，而对于逻辑接口，ITU-TG.709规范了相应的不同电域子层面的开销字节，如光通路传送单元(OTUk)、ODUk(含光通路净荷单元(OPUk))等，以及光域的管理维护信号。其中OTUk相当于段层，ODUk相当于通道层，而ODUk又包含了可独立设置的6个串联连接监视开销。

在目前的OTN设备实现中，基于G.709的帧，电层的开销支持程度较好，一般均可实现大部分告警和性能等开销的查询与特定开销(含映射方式)的设置，而光域的维护信号由于具体实现方式未规范，目前支持程度较低。

2.2组网技术

OTN技术提供了OTN接口、ODUk交叉和波长交叉等功能，具备了在电域、光域或电域光域联合进行组网的能力，网络拓扑可为点到点、环网和网状网等。目前OTN设备典型的实现是在电域采用ODU1交叉或者光域采用波长交叉来实现，其中不同厂家当中采用电域或电域光域联合方式实现的较少，而采用光域方式实现的较多。目前电域的交叉容量较低，典型为320Gb/s量级，光域的线路方向(维度)可支持到2～8个，单方向一般支持40×10Gb/s的传送容量，后续可能出现更大容量的OTN设备。

2.3保护恢复技术

OTN在电域和光域可支持不同的保护恢复技术。电域支持基于ODUk的子网连接保护(SNCP)、环网共享保护等；光域支持光通道1＋1保护(含基于子波长的1＋1保护)、光通道共享保护和光复用段1＋1保护等。另外基于控制平面的保护与恢复也同样适用于OTN网络。目前OTN设备的实现是电域支持SNCP和私有的环网共享保护，而光域主要支持光通道1＋1保护(含基于子波长的1＋1保护)、光通道共享保护等。另外，部分厂家的OTN设备在光域支持基于光通道的控制平面，也支持一定程度的保护与恢复功能。随着OTN技术的发展与逐步规模应用，以光通道和ODUk为调度颗粒基于控制平面的保护恢复技术将会逐渐完善实现和应用。

2.4传输技术

大容量、长距离的传输能力是光传送网络的基本特征，任何新型的光传送网络都必然不断采用革新的传输技术提升相应的传输能力，OTN技术也不例外。OTN除了采用带外的FEC技术显著地提升了传输距离之外，而目前已采用的新型调制编码(含强度调制、相位调制、强度和相位结合调制、调制结合偏振复用等)结合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可调补偿、电域均衡等技术显著增加了OTN网络在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的组网距离。

2.5智能控制技术

OTN基于控制平面的智能控制技术包含和基于SDH的自动交换光网络(ASON)类似的要求，包括自动发现、路由要求、信令要求、链路管理要求和保护恢复技术等。基于SDH的ASON相关的协议规范一般可应用到OTN网络。与基于SDH的ASON网络的关键差异是，智能功能调度和处理的带宽可以不同，前者为VC-4，后者为ODUk和波长。

目前的OTN设备部分厂家已实现了基于波长的部分智能控制功能，相关的功能正在进一步的发展完善当中。后续更多的OTN设备将会进一步支持更多的智能控制功能，如基于ODUk颗粒等。

2.6管理功能

OTN的管理除了满足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，还需满足OTN技术的特定要求，如基于OTN的开销管理、基于ODUk/波长的调度与管理、基于波长的功率均衡与控制管理、波长的冲突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN网络管理系统一般都基于原有传统WDM网管系统升级，除了常规的管理功能之外，可支持OTN相应的基本管理功能。公务员之家

光传送网范文篇2

关键词：光传送网；关键技术；组网；应用

随着传送网络承载的主要客户类型由语音转向数据的变化，基于光同步数字体系(SDH)以VC-12/VC-4为带宽调度颗粒结合点到点波分复用(WDM)多波长传输的网络结构面临着严峻挑战。首先是数据业务量大导致传送带宽颗粒产生的低效适配问题，如对于路由器的千兆比以太网(GE)或10GE接口，若采用目前典型结构来传送，则需要多个VC-12/VC-4通过连续级联或虚级联的方式来映射，适配和传送效率显著降低。其次是WDM网络的维护管理问题。目前的WDM网络主要检测SDH帧结构的B1字节和J0字节等开销[1]，对于信号在WDM网络传输中的性能和告警等功能检测较弱。最后是WDM网络的组网能力问题。WDM网络目前仅仅支持点到点或者环网拓扑，在光域基本没有或支持有限的组网能力。因此，针对这些需求，国际电联(ITU-T)基于光域数字处理尚不成熟的技术现状，从1998年左右开始提出了基于大颗粒带宽进行组网、调度和传送的新型技术——光传送网(OTN)的概念，同时持续对于相关标准进行了规范，截至到目前已经规范了网络结构[2]、网络接口[3]、设备功能接口[4]、管理模型[5]和抖动[6]等。OTN技术是综合了SDH和WDM优势并考虑了大颗粒传送和端到端维护等新需求而提出并实现的技术，相关规范同时涵盖了未来全光网的范畴，是光网络极有发展潜力的新型技术，将在后续的网络中逐渐引入与应用。

1光传送网的技术特征

OTN技术继承了SDH和WDM技术的诸多优势功能，同时也增加了新的技术特征。

(1)多种客户信号封装和透明传输

基于ITU-TG.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射，如SDH、异步转发模式(ATM)、以太网等。目前对于SDH和ATM可实现标准封装和透明传送，但对于以太网则支持有所差异。例如对于GE客户，OTN尚未规范具体的映射方式，各设备厂家采用不同的方式实现GE客户透传，导致客户业务无法互通，同时由于10GE接口的规范完成晚于OTN标准框架规范，OTN对于10GE的透明传送程度有所差异，目前ITU-T提出了2种标准方式和3种非标准方式[7]，解决了点到点透明传送10GE的问题。

(2)大颗粒带宽复用、交叉和配置

OTN目前定义的电域的带宽颗粒为光通路数据单元(ODUk,k=1,2,3)，即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s)，光域的带宽颗粒为波长，相对于SDH的VC-12/VC-4的处理颗粒，OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多，对高带宽客户业务的适配和传送效率显著提升。

(3)强大的开销和维护管理能力

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OCh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，端到端和多个分段同时进行性能监视成为可能。

(4)增强了组网和保护能力

通过OTN帧结构和多维度可重构光分插复用器(ROADM)[8]的引入，大大增强了光传送网的组网能力，改变了目前WDM主要点到点提供传送带宽的现状。而采用前向纠错(FEC)技术，显著增加了光层传输的距离(如采用标准G.709的FEC编码，光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右，采用其他增强型FEC，光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外，OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能，如基于ODUk层的光子网连接保护(SNCP)和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等，但目前共享环网技术尚未标准化。

(5)OTN支持多种设备类型

鉴于OTN技术的特点，目前OTN支持4种基本的设备类型[10]，即OTN终端型设备、基于电交叉功能的OTN设备、基于光交叉功能的OTN设备和基于光电混合交叉功能的OTN设备。目前大多数厂家支持的OTN产品主要以OTN终端设备和基于光交叉功能的OTN设备为主，基于电交叉功能和光电混合交叉功能的OTN设备也有部分提供，在具体应用时可根据实际需求综合考虑选择哪种或哪几种OTN设备。

(6)OTN目前不支持小带宽粒度

由于OTN技术最初的目的主要是考虑处理2.5Gb/s以及以上带宽粒度的客户信号，因此并没有考虑低于2.5Gb/s的客户信号。随着OTN客户需求的发展变化，基于更低带宽颗粒(如1.25Gb/s量级及以下)的需求出现，ITU-T也加大研究力度，目前正在根据各成员提案讨论如何规范具体的带宽粒度规格和参数，同时研究基于多种较小带宽颗粒的通用映射规程(GMP)。

2OTN关键技术及实现

OTN技术包括很多关键技术，主要有接口技术、组网技术、保护技术、传输技术、智能控制技术和管理功能等等。

2.1接口技术

OTN的接口技术主要包括物理接口和逻辑接口两部分，其中逻辑接口是最关键的部分。对于物理接口而言，ITU-TG.959.1已规范了相应接口参数，而对于逻辑接口，ITU-TG.709规范了相应的不同电域子层面的开销字节，如光通路传送单元(OTUk)、ODUk(含光通路净荷单元(OPUk))等，以及光域的管理维护信号。其中OTUk相当于段层，ODUk相当于通道层，而ODUk又包含了可独立设置的6个串联连接监视开销。

在目前的OTN设备实现中，基于G.709的帧，电层的开销支持程度较好，一般均可实现大部分告警和性能等开销的查询与特定开销(含映射方式)的设置，而光域的维护信号由于具体实现方式未规范，目前支持程度较低。

2.2组网技术

OTN技术提供了OTN接口、ODUk交叉和波长交叉等功能，具备了在电域、光域或电域光域联合进行组网的能力，网络拓扑可为点到点、环网和网状网等。目前OTN设备典型的实现是在电域采用ODU1交叉或者光域采用波长交叉来实现，其中不同厂家当中采用电域或电域光域联合方式实现的较少，而采用光域方式实现的较多。目前电域的交叉容量较低，典型为320Gb/s量级，光域的线路方向(维度)可支持到2～8个，单方向一般支持40×10Gb/s的传送容量，后续可能出现更大容量的OTN设备。

2.3保护恢复技术

OTN在电域和光域可支持不同的保护恢复技术。电域支持基于ODUk的子网连接保护(SNCP)、环网共享保护等；光域支持光通道1＋1保护(含基于子波长的1＋1保护)、光通道共享保护和光复用段1＋1保护等。另外基于控制平面的保护与恢复也同样适用于OTN网络。目前OTN设备的实现是电域支持SNCP和私有的环网共享保护，而光域主要支持光通道1＋1保护(含基于子波长的1＋1保护)、光通道共享保护等。另外，部分厂家的OTN设备在光域支持基于光通道的控制平面，也支持一定程度的保护与恢复功能。随着OTN技术的发展与逐步规模应用，以光通道和ODUk为调度颗粒基于控制平面的保护恢复技术将会逐渐完善实现和应用。2.4传输技术

大容量、长距离的传输能力是光传送网络的基本特征，任何新型的光传送网络都必然不断采用革新的传输技术提升相应的传输能力，OTN技术也不例外。OTN除了采用带外的FEC技术显著地提升了传输距离之外，而目前已采用的新型调制编码(含强度调制、相位调制、强度和相位结合调制、调制结合偏振复用等)结合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可调补偿、电域均衡等技术显著增加了OTN网络在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的组网距离。

2.5智能控制技术

OTN基于控制平面的智能控制技术包含和基于SDH的自动交换光网络(ASON)类似的要求，包括自动发现、路由要求、信令要求、链路管理要求和保护恢复技术等。基于SDH的ASON相关的协议规范一般可应用到OTN网络。与基于SDH的ASON网络的关键差异是，智能功能调度和处理的带宽可以不同，前者为VC-4，后者为ODUk和波长。

目前的OTN设备部分厂家已实现了基于波长的部分智能控制功能，相关的功能正在进一步的发展完善当中。后续更多的OTN设备将会进一步支持更多的智能控制功能，如基于ODUk颗粒等。

2.6管理功能

OTN的管理除了满足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，还需满足OTN技术的特定要求，如基于OTN的开销管理、基于ODUk/波长的调度与管理、基于波长的功率均衡与控制管理、波长的冲突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN网络管理系统一般都基于原有传统WDM网管系统升级，除了常规的管理功能之外，可支持OTN相应的基本管理功能。

3光传送网应用分析

随着传送网客户信号带宽需求的进一步驱动、OTN技术的逐渐发展和OTN设备功能实现程度的显著推进，OTN技术如何应用日益成为业界探讨的焦点，也即何时(什么时候)、何地(什么网络层面)、以什么方式(选择什么功能)引入OTN进行组网以及实际应用时存在哪些障碍或缺陷。因此，文章主要从OTN应用时机、OTN应用网络层面、OTN应用功能以及OTN应用关联问题等角度进行分析。3.1应用时机探讨

OTN是否可以很好地引入应用主要应从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度以及网络运维人员的OTN技术认知程度等多个角度考虑。

首先，目前传送网客户信号主要为IP/以太网，而IP/以太网的高速发展导致大带宽粒度传送与调度的需求增长非常迅速，基于VC-12/VC-4的带宽颗粒的适配与调度方式显然满足不了传送网客户信号对于大颗粒带宽的传送与调度需求。其次，从OTN技术的完善程度来看，虽然目前OTN标准系列还在进一步修订和讨论(如规范ODU0和ODU4颗粒，统一基于超频方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等)，而OTN的主要标准框架和功能要求已由ITU-T几年前定稿，即使后续部分内容有所更新，但目前的规范内容至少必须要继承和兼容，因此，对于OTN技术目前可以说是基本完善。第三，对于OTN设备的实现程度来看，目前的OTN设备已经基本支持了OTN技术的主要特征，如多速率映射与透明传送、大颗粒带宽的调度与处理、OTN帧结构的开销实现与处理、OTN的组网与保护等，同时实现了对于这些OTN技术特征的管理。因此，从设备实现上而言，OTN设备已经具备了初步应用的功能特征，但具体应用时要根据多种需求综合选择OTN设备相应功能。最后，网络运维人员对于OTN技术认知过程和其他任何新技术一样，都需要一个逐渐了解、深入和掌握的过程。因此，网络运维人员初期对于OTN技术的不熟悉并不是OTN引入与应用的障碍，而应该是OTN应用时所必须要准备的前提条件之一。

因此，从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度等方面来看，OTN技术的引入与应用目前应该具备了基本的条件，可在综合考虑其他非技术因素的基础上逐步引入与应用OTN技术，以增强传送网络的传送能力与效率，适应客户信号的高速、动态发展。

3.2应用层面分析

由于光传送网络的范畴较大，包括城域光传送网(含核心层、汇聚层和接入层)、干线传送网(省内干线和省级干线)等多个层面。不同网络层面的特点不同，因而是否可以引入OTN技术的结论对于不同网络层面并不完全一致。

对于城域光传送网而言，汇聚与接入层主要是承载的是汇聚型客户业务，客户信号的带宽粒度较小，基于ODUk调度的业务可能性较小，而且OTN目前暂未标准化ODU1(2.5Gb/s)以下的带宽粒度，因此，目前的OTN技术在城域汇聚与接入层引入与应用的优势并不明显。

对于城域传送核心层和干线传送网络而言，客户业务的特点主要为分布型，客户信号的带宽粒度较大，基于ODUk和波长调度的需求和优势明显，OTN技术特点应用的优势比较适宜发挥。

因此，目前OTN技术的引入与应用主要应侧重于城域核心层和干线网络。

3.3应用功能选择

OTN技术的典型应用功能目前可分为3种：OTN接口、ODUk交叉和波长交叉3种。综合考虑客户业务需求、OTN技术完善程度、OTN设备实现程度等多种因素，应在不同的网络层面应选择不同的OTN功能。

首先，在城域传送网核心层层面，由于节点调度与处理要求中等，网络规模较小但调度需求较大，目前一般可根据实际网络的典型需求选择ODUk交叉和波长交叉或者ODUk和波长混合交叉功能，同时提供对于OTN接口功能的支持；后续可根据OTN设备的实现程度选择新型功能。第二，在省内干线层面，由于节点调度与处理要求较大，网络规模较大，调度需求较大，目前一般可根据实际网络的典型需求选择波长交叉或者仅选择OTN接口功能；后续可根据OTN设备的能力的提升和客户业务需求等选择ODUk交叉、波长交叉，或者ODUk和波长混合交叉功能。第三，在省级干线层面，由于节点调度与处理要求很大，网络规模大，调度需求一般，目前一般可根据实际网络的典型需求选择OTN接口功能，特殊需求可局部选择波长交叉功能；后续可根据OTN设备的能力提升和客户业务需求等选择ODUk交叉、波长交叉，或者ODUk和波长混合交叉功能。

3.4应用关联问题

实际引入OTN技术组网时，最典型的关联问题是现有网络如何升级、现有网络与OTN怎么互通以及后续的OTN如何演进等问题。

由于现有WDM网络的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能，原则上可考虑直接升级或启动OTN接口功能。由于现有WDM设备的OTN接口的支持程度差异较大，而且涉及到现网运营、维护、技术的更新和成本等因素，如何升级为完全支持G.709接口的OTN设备，是个综合多种因素需要深入分析的问题，不同的场景应选择不同的解决方案。

对于互通问题，由于目前的WDM网络支持的G.709接口并不一定完善，因此，新建的OTN网络与已有WDM或者SDH网络互通时，应优先选择客户侧接口(如SDH/以太网等)进行互通，待OTN网络规模逐渐扩大以后，OTN不同子网之间可采用基于OTUk的域间接口互通，逐渐实现端到端的维护与管理。

关于OTN引入和应用后的后续技术演进，应在积累前期运维经验的基础上扩大OTN网络规模的同时，从客户业务需求、OTN技术发展和OTN设备实现程度等多方面紧密跟踪相关进展，以便适时适度地引入更多的OTN新功能，最终实现光传送网络范围内真正意义上端到端灵活的调度、维护与管理，使OTN的应用网络层面覆盖到城域传送网核心、接入与汇聚层以及干线网络。

4结束语

OTN作为新型的光传送网络技术，继承了SDH和WDM技术的诸多优势，同时拓展了新型的大颗粒调度和传送、多级的TCM等新型功能，是下一代光传送网的主流技术。从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度等多个角度考虑，OTN已具备了引入与应用的基本条件，而具体的应用应着重考虑OTN应用时机、OTN应用网络层面、OTN应用功能以及OTN应用关联问题等方面。

5参考文献

[1]YD/T1383—2005.波分复用(WDM)网元管理系统技术要求[S].2005.

[2]ITU-TG.872.Architectureofopticaltransportnetworks[S].2001.

[3]ITU-TG.709.Interfacesfortheopticaltransportnetwork(OTN)[S].2003.

[4]ITU-TG.798.Characteristicsofopticaltransportnetworkhierarchyequipmentfunctionalblocks[S].2004.

[5]ITU-TG.874.Managementaspectsoftheopticaltransportnetworkelement[S].2004.

[6]ITU-TG.8251.Thecontrolofjitterandwanderwithinthe?opticaltransportnetwork(OTN)[S].2008.

[7]ITU-TG.sup43.TransportofIEEE10Gbase-Rinopticaltransportnetworks(OTN)[S].2008.

[8]ROADMarchitecturesandtechnologiesforagileopticalnetworks[EB/OL].[2008-05-10]./downloads/ROADM_Overview.pdf.

[9]MizuochiT.Recentprogressinforwarderrorcorrectionanditsinterplaywithtransmissionimpairments[J].IEEEJournalofSelectedTopicsQuantum

光传送网范文篇3

OTN技术继承了SDH和WDM技术的诸多优势功能，同时也增加了新的技术特征。

(1)多种客户信号封装和透明传输

基于ITU-TG.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射，如SDH、异步转发模式(ATM)、以太网等。目前对于SDH和ATM可实现标准封装和透明传送，但对于以太网则支持有所差异。例如对于GE客户，OTN尚未规范具体的映射方式，各设备厂家采用不同的方式实现GE客户透传，导致客户业务无法互通，同时由于10GE接口的规范完成晚于OTN标准框架规范，OTN对于10GE的透明传送程度有所差异，目前ITU-T提出了2种标准方式和3种非标准方式[7]，解决了点到点透明传送10GE的问题。

(2)大颗粒带宽复用、交叉和配置

OTN目前定义的电域的带宽颗粒为光通路数据单元(ODUk,k=1,2,3)，即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s)，光域的带宽颗粒为波长，相对于SDH的VC-12/VC-4的处理颗粒，OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多，对高带宽客户业务的适配和传送效率显著提升。

(3)强大的开销和维护管理能力

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OCh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，端到端和多个分段同时进行性能监视成为可能。

(4)增强了组网和保护能力

通过OTN帧结构和多维度可重构光分插复用器(ROADM)[8]的引入，大大增强了光传送网的组网能力，改变了目前WDM主要点到点提供传送带宽的现状。而采用前向纠错(FEC)技术，显著增加了光层传输的距离(如采用标准G.709的FEC编码，光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右，采用其他增强型FEC，光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外，OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能，如基于ODUk层的光子网连接保护(SNCP)和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等，但目前共享环网技术尚未标准化。

(5)OTN支持多种设备类型

鉴于OTN技术的特点，目前OTN支持4种基本的设备类型[10]，即OTN终端型设备、基于电交叉功能的OTN设备、基于光交叉功能的OTN设备和基于光电混合交叉功能的OTN设备。目前大多数厂家支持的OTN产品主要以OTN终端设备和基于光交叉功能的OTN设备为主，基于电交叉功能和光电混合交叉功能的OTN设备也有部分提供，在具体应用时可根据实际需求综合考虑选择哪种或哪几种OTN设备。

(6)OTN目前不支持小带宽粒度

由于OTN技术最初的目的主要是考虑处理2.5Gb/s以及以上带宽粒度的客户信号，因此并没有考虑低于2.5Gb/s的客户信号。随着OTN客户需求的发展变化，基于更低带宽颗粒(如1.25Gb/s量级及以下)的需求出现，ITU-T也加大研究力度，目前正在根据各成员提案讨论如何规范具体的带宽粒度规格和参数，同时研究基于多种较小带宽颗粒的通用映射规程(GMP)。

2OTN关键技术及实现

OTN技术包括很多关键技术，主要有接口技术、组网技术、保护技术、传输技术、智能控制技术和管理功能等等。

2.1接口技术

OTN的接口技术主要包括物理接口和逻辑接口两部分，其中逻辑接口是最关键的部分。对于物理接口而言，ITU-TG.959.1已规范了相应接口参数，而对于逻辑接口，ITU-TG.709规范了相应的不同电域子层面的开销字节，如光通路传送单元(OTUk)、ODUk(含光通路净荷单元(OPUk))等，以及光域的管理维护信号。其中OTUk相当于段层，ODUk相当于通道层，而ODUk又包含了可独立设置的6个串联连接监视开销。

在目前的OTN设备实现中，基于G.709的帧，电层的开销支持程度较好，一般均可实现大部分告警和性能等开销的查询与特定开销(含映射方式)的设置，而光域的维护信号由于具体实现方式未规范，目前支持程度较低。

2.2组网技术

OTN技术提供了OTN接口、ODUk交叉和波长交叉等功能，具备了在电域、光域或电域光域联合进行组网的能力，网络拓扑可为点到点、环网和网状网等。目前OTN设备典型的实现是在电域采用ODU1交叉或者光域采用波长交叉来实现，其中不同厂家当中采用电域或电域光域联合方式实现的较少，而采用光域方式实现的较多。目前电域的交叉容量较低，典型为320Gb/s量级，光域的线路方向(维度)可支持到2～8个，单方向一般支持40×10Gb/s的传送容量，后续可能出现更大容量的OTN设备。

2.3保护恢复技术

OTN在电域和光域可支持不同的保护恢复技术。电域支持基于ODUk的子网连接保护(SNCP)、环网共享保护等；光域支持光通道1＋1保护(含基于子波长的1＋1保护)、光通道共享保护和光复用段1＋1保护等。另外基于控制平面的保护与恢复也同样适用于OTN网络。目前OTN设备的实现是电域支持SNCP和私有的环网共享保护，而光域主要支持光通道1＋1保护(含基于子波长的1＋1保护)、光通道共享保护等。另外，部分厂家的OTN设备在光域支持基于光通道的控制平面，也支持一定程度的保护与恢复功能。随着OTN技术的发展与逐步规模应用，以光通道和ODUk为调度颗粒基于控制平面的保护恢复技术将会逐渐完善实现和应用。2.4传输技术

大容量、长距离的传输能力是光传送网络的基本特征，任何新型的光传送网络都必然不断采用革新的传输技术提升相应的传输能力，OTN技术也不例外。OTN除了采用带外的FEC技术显著地提升了传输距离之外，而目前已采用的新型调制编码(含强度调制、相位调制、强度和相位结合调制、调制结合偏振复用等)结合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可调补偿、电域均衡等技术显著增加了OTN网络在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的组网距离。

2.5智能控制技术

OTN基于控制平面的智能控制技术包含和基于SDH的自动交换光网络(ASON)类似的要求，包括自动发现、路由要求、信令要求、链路管理要求和保护恢复技术等。基于SDH的ASON相关的协议规范一般可应用到OTN网络。与基于SDH的ASON网络的关键差异是，智能功能调度和处理的带宽可以不同，前者为VC-4，后者为ODUk和波长。

目前的OTN设备部分厂家已实现了基于波长的部分智能控制功能，相关的功能正在进一步的发展完善当中。后续更多的OTN设备将会进一步支持更多的智能控制功能，如基于ODUk颗粒等。

2.6管理功能

OTN的管理除了满足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，还需满足OTN技术的特定要求，如基于OTN的开销管理、基于ODUk/波长的调度与管理、基于波长的功率均衡与控制管理、波长的冲突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN网络管理系统一般都基于原有传统WDM网管系统升级，除了常规的管理功能之外，可支持OTN相应的基本管理功能。

3光传送网应用分析

随着传送网客户信号带宽需求的进一步驱动、OTN技术的逐渐发展和OTN设备功能实现程度的显著推进，OTN技术如何应用日益成为业界探讨的焦点，也即何时(什么时候)、何地(什么网络层面)、以什么方式(选择什么功能)引入OTN进行组网以及实际应用时存在哪些障碍或缺陷。因此，文章主要从OTN应用时机、OTN应用网络层面、OTN应用功能以及OTN应用关联问题等角度进行分析。3.1应用时机探讨

OTN是否可以很好地引入应用主要应从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度以及网络运维人员的OTN技术认知程度等多个角度考虑。

首先，目前传送网客户信号主要为IP/以太网，而IP/以太网的高速发展导致大带宽粒度传送与调度的需求增长非常迅速，基于VC-12/VC-4的带宽颗粒的适配与调度方式显然满足不了传送网客户信号对于大颗粒带宽的传送与调度需求。其次，从OTN技术的完善程度来看，虽然目前OTN标准系列还在进一步修订和讨论(如规范ODU0和ODU4颗粒，统一基于超频方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等)，而OTN的主要标准框架和功能要求已由ITU-T几年前定稿，即使后续部分内容有所更新，但目前的规范内容至少必须要继承和兼容，因此，对于OTN技术目前可以说是基本完善。第三，对于OTN设备的实现程度来看，目前的OTN设备已经基本支持了OTN技术的主要特征，如多速率映射与透明传送、大颗粒带宽的调度与处理、OTN帧结构的开销实现与处理、OTN的组网与保护等，同时实现了对于这些OTN技术特征的管理。因此，从设备实现上而言，OTN设备已经具备了初步应用的功能特征，但具体应用时要根据多种需求综合选择OTN设备相应功能。最后，网络运维人员对于OTN技术认知过程和其他任何新技术一样，都需要一个逐渐了解、深入和掌握的过程。因此，网络运维人员初期对于OTN技术的不熟悉并不是OTN引入与应用的障碍，而应该是OTN应用时所必须要准备的前提条件之一。

因此，从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度等方面来看，OTN技术的引入与应用目前应该具备了基本的条件，可在综合考虑其他非技术因素的基础上逐步引入与应用OTN技术，以增强传送网络的传送能力与效率，适应客户信号的高速、动态发展。

3.2应用层面分析

由于光传送网络的范畴较大，包括城域光传送网(含核心层、汇聚层和接入层)、干线传送网(省内干线和省级干线)等多个层面。不同网络层面的特点不同，因而是否可以引入OTN技术的结论对于不同网络层面并不完全一致。

对于城域光传送网而言，汇聚与接入层主要是承载的是汇聚型客户业务，客户信号的带宽粒度较小，基于ODUk调度的业务可能性较小，而且OTN目前暂未标准化ODU1(2.5Gb/s)以下的带宽粒度，因此，目前的OTN技术在城域汇聚与接入层引入与应用的优势并不明显。

对于城域传送核心层和干线传送网络而言，客户业务的特点主要为分布型，客户信号的带宽粒度较大，基于ODUk和波长调度的需求和优势明显，OTN技术特点应用的优势比较适宜发挥。

因此，目前OTN技术的引入与应用主要应侧重于城域核心层和干线网络。

3.3应用功能选择

OTN技术的典型应用功能目前可分为3种：OTN接口、ODUk交叉和波长交叉3种。综合考虑客户业务需求、OTN技术完善程度、OTN设备实现程度等多种因素，应在不同的网络层面应选择不同的OTN功能。

首先，在城域传送网核心层层面，由于节点调度与处理要求中等，网络规模较小但调度需求较大，目前一般可根据实际网络的典型需求选择ODUk交叉和波长交叉或者ODUk和波长混合交叉功能，同时提供对于OTN接口功能的支持；后续可根据OTN设备的实现程度选择新型功能。第二，在省内干线层面，由于节点调度与处理要求较大，网络规模较大，调度需求较大，目前一般可根据实际网络的典型需求选择波长交叉或者仅选择OTN接口功能；后续可根据OTN设备的能力的提升和客户业务需求等选择ODUk交叉、波长交叉，或者ODUk和波长混合交叉功能。第三，在省级干线层面，由于节点调度与处理要求很大，网络规模大，调度需求一般，目前一般可根据实际网络的典型需求选择OTN接口功能，特殊需求可局部选择波长交叉功能；后续可根据OTN设备的能力提升和客户业务需求等选择ODUk交叉、波长交叉，或者ODUk和波长混合交叉功能。

3.4应用关联问题

实际引入OTN技术组网时，最典型的关联问题是现有网络如何升级、现有网络与OTN怎么互通以及后续的OTN如何演进等问题。

由于现有WDM网络的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能，原则上可考虑直接升级或启动OTN接口功能。由于现有WDM设备的OTN接口的支持程度差异较大，而且涉及到现网运营、维护、技术的更新和成本等因素，如何升级为完全支持G.709接口的OTN设备，是个综合多种因素需要深入分析的问题，不同的场景应选择不同的解决方案。

对于互通问题，由于目前的WDM网络支持的G.709接口并不一定完善，因此，新建的OTN网络与已有WDM或者SDH网络互通时，应优先选择客户侧接口(如SDH/以太网等)进行互通，待OTN网络规模逐渐扩大以后，OTN不同子网之间可采用基于OTUk的域间接口互通，逐渐实现端到端的维护与管理。

关于OTN引入和应用后的后续技术演进，应在积累前期运维经验的基础上扩大OTN网络规模的同时，从客户业务需求、OTN技术发展和OTN设备实现程度等多方面紧密跟踪相关进展，以便适时适度地引入更多的OTN新功能，最终实现光传送网络范围内真正意义上端到端灵活的调度、维护与管理，使OTN的应用网络层面覆盖到城域传送网核心、接入与汇聚层以及干线网络。

4结束语

OTN作为新型的光传送网络技术，继承了SDH和WDM技术的诸多优势，同时拓展了新型的大颗粒调度和传送、多级的TCM等新型功能，是下一代光传送网的主流技术。从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度等多个角度考虑，OTN已具备了引入与应用的基本条件，而具体的应用应着重考虑OTN应用时机、OTN应用网络层面、OTN应用功能以及OTN应用关联问题等方面。

5参考文献

[1]YD/T1383—2005.波分复用(WDM)网元管理系统技术要求[S].2005.

[2]ITU-TG.872.Architectureofopticaltransportnetworks[S].2001.

[3]ITU-TG.709.Interfacesfortheopticaltransportnetwork(OTN)[S].2003.

[4]ITU-TG.798.Characteristicsofopticaltransportnetworkhierarchyequipmentfunctionalblocks[S].2004.

[5]ITU-TG.874.Managementaspectsoftheopticaltransportnetworkelement[S].2004.

[6]ITU-TG.8251.Thecontrolofjitterandwanderwithinthe?opticaltransportnetwork(OTN)[S].2008.

[7]ITU-TG.sup43.TransportofIEEE10Gbase-Rinopticaltransportnetworks(OTN)[S].2008.

[8]ROADMarchitecturesandtechnologiesforagileopticalnetworks[EB/OL].[2008-05-10]./downloads/ROADM_Overview.pdf.

[9]MizuochiT.Recentprogressinforwarderrorcorrectionanditsinterplaywithtransmissionimpairments[J].IEEEJournalofSelectedTopicsQuantum

光传送网范文篇4

关键词:光纤通信技术;传送网;发展趋势

现代通信的特点是数字化、远距离、大容量、高效率、保密性、可靠性，光纤通信具有大容量、宽频带、低损耗、高保密性、强抗干扰能力等优点，通信技术正在向全光网通信演进。

1光纤通信技术的发展

现代光通信概念是在1880年提出的，美国的贝尔发明了“光电话”。原理是用振动的语音声波调制阳光，将已调光波通过镜面反射入大气传输至终端，终端接收机将连续语音光信号通过光电池还原。此技术不能实用的原因有二:一是没有可靠的、高强度的光源，二是没有稳定的、低损耗的传输介质。1960年，红宝石激光器由梅曼(T．H．Maiman)发明，它可产生波长大约694nm的单色相干光。1970年，损耗20dB/km的石英光纤由康宁(Corning)公司用改进型化学相沉积法(MCVD法)研制成功。这两个科研成果光纤和激光器的问世，启动了光纤通信的序幕，所以1970年被我们称为光纤通信的“元年”。光纤通信技术的研究在我国始于1974年，标志性事件是武汉邮电科学研究院光通信研究室的组建。光纤通信技术的发展进程:开发阶段-从基础研究到商业应用，大发展阶段-提高传输速率和增加传输距离，新技术研究阶段-以超大容量和超长距离为目标。第四阶段主要研究光纤通信新技术，如DWDM技术使速率达到256×40Gbit/s=10Tbit/s，和超长距离的光孤子通信技术等。［1］第五阶段光纤通信系统的研究和开发具备四大特征:超宽带宽(单根光纤传输容量Tbit/s以上)，超长距离(光放大距离可达数千km)，光交换(克服电交换瓶颈)，智能化(智能光网络技术)。随着光复用(OTDM、OFDM、OWDM)技术和光交换技术的发展和成熟，光纤通信系统的速率更高、容量更大，逐步向信源到信宿之间全部采用光交换与传输演进。

2传送网的光纤通信技术

2.1从DWDM到OTN密集波分复用(DWDM)是通过把光纤的1550nm低损耗窗口规划为许多个单独的通信管道，在发送端通过光合波器将多路信号合成1路，再在光纤中传输，在接收端通过光分波器把光载波再进行分离。DWDM的发展趋势:更高的通道速率，基于40Gbit/s速率的系统已进入商用;更多的波长复用数量，最高可提供160波的复用;超长的全光传输距离，目前扩展到2000km以上;从点到点WDM走向全光网络(OTN)，通过光分差复用器(OADM)可构成链形、环形全光网络。光传送网(OTN)是继SDH和WDM之后基于更大带宽粒度的光网络传送和组网技术，具有两个明显优势，首先统一传送网的传送层标准，其次提供更强的管理功能。2.2从ASON到WSON自动交换光网络(ASON)的核心内容是在光传送网络原有的传输平面和管理平面中引入控制平面，控制平面负责传输链路保护方式的决策、不同传输链路带宽的优化配置，转发平面负责决策的实施，实现光网络的智能化。我国智能光网络设备包括OTN设备(基于ASON功能的OTN技术)、ASON设备(基于ASON功能的SDH技术)。ASON结合了IP传输网的智能特性和WDM光网络的宽带特性，可以提供超大传输的容量，单位比特信息的传输成本实现极大降低，另外还可以无缝连接电层面的设备。波长交换光网络(WSON)主要关注控制技术，包括信令、路由、光层损伤控制、链路管理等内容。信令技术主要对GMPLS协议进行扩展，完成波长层面连接管理;路由广播机制对OSPF协议进行扩展，路由计算机制采用PCE机制实现以及RWA波长分配算法。2.3从PTN到IPRAN分组传送网(PTN)是以分组为传送单位，基于分组架构融合MSTP和MPLS的双重优点，兼容TDM、ATM和IP等业务，主要承载电信级的以太网业务。超带宽、单端口可实现100GE和400GE;分组软硬管道技术采用QoS技术实现;高可靠性，50ms保护功能，保证了高等级数据业务的微时延、弱抖动和高带宽，通过流分类、带宽管理、优先级调度和拥塞控制等能力对宽带突发数据业务赋能。IP化的无线接入网(IPRAN)是在城域网内针对基站回传场景优化定制的IP/MPLS技术为核心路由器的解决方案［2］，主要关注路由技术，如路由协议报文交换技术，并关注QoS技术，如标记技术、监控技术、调度技术、拥塞控制技术。

3结语

光纤通信技术作为现代信息传输技术之一，必将在光网络沿着超高速、智能化和分组化三个方向服务IP层和更高层业务形态的演进中发挥更大作用。

参考文献:

［1］陈海燕，陈聪，罗江华，等．光纤通信技术［M］．北京:国防工业出版社，2016．

光传送网范文篇5

2009年底全球移动宽带用户超过6亿，国际电信联盟预计，2010年将超过1O亿。数据业务在全国各个城市日渐普及，许多企事业单位对此业务越来越需求，数据专线业务市场发展前景非常可观。开通了数据专线的企事业单位，也可以成为宣传此业务的范例，日后将会有更多单位看到次业务带来的高效和便捷，需求量将会大幅增长。面对越来越多的移动用户以及光网络技术的不断提高，移动通信网络正在面临着巨大的挑战。通信行业重组后，电信、移动、联通成为全业务运营商，同时形成了相互竞争的局面，在这种新的局面下，各个运营商对全业务市场的把握，就成为了竞争的关键。首先需要了解什么是全业务，全业务是不但是指平时人民的日常语音通话业务，还包含了网络数据业务等，不但是无线通话，还包括固话。语音业务也由原来单一语音通话，增长为视频语音通话，还有手机上网等各种数据业务的需求。这就需要网络达到一个可以随时随地，都能达到高速率的网络传输要求。传输的带宽也由原来的2M传输，逐步升级的8个2M的单站单方向传输，甚至16个2M的单站单方向传输，由此增加的网络传输和交换负担就变得更加沉重。在数据业务如此发展的状态下，搞好基础网络的建设，保证传输质量，提供多业务发展的有力健康平台，就成为各个运营山需要迫切解决的问题。基于这种需要，对现有新的通信技术的采用、综合就成为一个有效的途径。

作为整个通信网络的基础平台一光传送网络，在整个网络运营中的重要地位就不言而喻，正因为如此，研究光传送网和光网络技术对满足移动通信网络的增长需求，建设一个崭新的基础传输网络，提高全业务的竞争能力，形成全业务运营具有非常重要的现实意义。本课题针对传送网进行研究，分析现有传送网在各方面是否满足多业务运营模式的需求。如果不能满足，针对现有传送网存在的问题，构建一个什么样的新型传送网才能既有效解决现网存在问题并能满足多业务发展的需要，同时又能合理利用现有网络资源，这是本课题想要解决的问题。最近，国际上对下一代的网络标准刚刚颁布了新的标准，共分成了三个层次：最底层是基础传输层，第二个层次是服务层，最上层就是业务应用。下一代网络的目标是基于IP的网络代替的传统的网络并融合通信网、电视网、因特网这4种网络，业务的范围包括原有的语音、电视节目、数据传输等业务，又能保证新增的各种业务都能在一个安全可靠的环境下运行，未来发展的趋势肯定是多种高带宽数据业务及语音业务的融合。移动通信网络的平稳快速的转型，由原来的单一业务调整为与各个行业及业务相适应的网络发展需求种过渡。通信网络在经历了以往通信业务发展的冲击后，正面临着前所未有的新一轮的考验，这次考验对基础网络的要求，在网络可靠性及传输容量上都是一个相当大的冲击，传送网应如何演进，才能适应新形势下通信业务需求，就值得研究和思考。多业务对网络的基本要求就是超大带宽需求、多场景接入、高质量高品质业务保障，多业务运营必然要求从业务、终端、网络到运维等进行全方位的融合，网络的融合是实现所有融合的基础。IP技术以其高效、开放、灵活、低成本的优势成为实施融合的最佳手段。为了迎接全业务运营时代的到来，网络向ALLIP演进将成为一项战略举措。未来运营商的网络必然是把满足这种新的业务需求为目的的网络建设作为自己的核心任务。随着各种新业务的出现，新的网络建设，技术要求都需要不断的提高和更新，建设一个可持续发展，并能满足新业务需求的网络就成为目前各个运营商需要迫切解决的问题。

OTN，PTN，ASON，PON等光网络技术的出现，打破了传统的SDH技术这种单一的传输方式的情况，使得传输网络得到新鲜的血液。本课题就是研究在新的业务增长情况下本地城域网络怎样建设，如何纳入新的网络技术，如何组网，以及这种组网方式的优劣是什么?本文力求寻找一种新的传送网网络结构以便能满足这种快速发张的网络需求，并能符合未来网络发展的方向，通过研究这几种光网络技术的原理以及技术特点，并扬长补短将这几种技术合理应用到构建新型城域传送网上，期待解决目前传送网的不足，并能顺应传送网发展趋势，满足运营商多业务运营模式的需求。确立面向用户业务增长需求的新一代的城域网发展目标和结构，研究目前本地城域网的各种新业务的发展方向，以便确保网络的健康发展。在构建新型城域传送网的同时，使得现有基础网络资源能够得到充分合理的利用，又能满足未来迅速增长的高带宽高质量的全业务需求，同时，能够降低对建成的网络的维护成本，提高服务质量，实现本地城域网络建设的健康稳步发展。光缆传输的实现与发展形成了它的几个优点。相对于铜线每秒1．54MHZ的速率光纤网络的运行速率达到了每秒2．5GB。从带宽看，很大的优势是：光纤具有较大的信息容量，这意味着能够使用尺寸很小的电缆，将来就不用更新或增强传输光缆中信号。光纤电缆对诸如无线电、电机或其他相邻电缆的电磁噪声具有较大的阻抗，使其免于受电噪声的干扰。从长远维护角度来看，光缆最终的维护成本会非常低。光纤使用光脉冲沿光线路传输信息，以替代使用电脉冲沿电缆传输信息。在系统的一端是发射机，是信息到光纤线路的起始点。发射机接收到的已编码电子脉冲信息来自于铜线电缆，然后将信息处理并转换成等效的编码光脉冲。使用发光二极管或注入式激光器产生光脉冲，同时采用透镜，将光脉冲集中到光纤介质，使光脉冲沿线路在光纤介质中传输。由内部全反射原理可知，光脉冲很容易沿光纤线路运动，光纤内部全反射原理说明了当入射角超过临界值时，光就不能从玻璃中溢出；相反，光纤会反射回玻璃内。应用这一原理制作光纤的多芯电缆，使得与光脉冲形式沿光线路传输信息成为可能。光纤传输具有衰减小、频带宽、抗干扰性强、安全性能高、体积小、重量轻等优点，所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。传输介质是决定传输损耗的重要因素，决定了传输信号所需中继的距离，光纤作为光信号的传输介质具有低损耗的特点，光纤的频带可达到1．OGHz以上，一般图像的带宽只有8MHz，一个通道的图象用一芯光纤传输绰绰有余，在传输语音、控制信号或接点信号方面更具优势。光纤传输中的载波是光波，光波是频率极高的电磁波，远远比电波通讯中所使用的频率高，所以不受干扰。且光纤采用的玻璃材质，不导电，不会因断路、雷击等原因产生火花，因此安全性强，在易燃，易爆等场合特别适用。随着业务的迅速发展，移动商务等新的应用不断涌现，城域网承载的数据业务将不断增长，对承载这些业务的平台的要求也越来越高，目前城域网技术的发展有三个主流方向，即IP城域网技术、城域以太网技术、光城域网技术IP城域网技术和城域以太网技术均属于城域数据网范畴，光城域网属于传送网范畴。IP城域网指利用路由器组网，核队汇聚节点之间利用POS端口互连。城域以太网指利用L2／L3交换机组网，节点之间利用裸光纤互连。光城域网的核心是利用光传输网络直接承载IP／Ethemet，为上层的业务提供更有效的承载。可以使用各种光纤电路承载IP／Ethemet：SDH／SONE厂连接、D~DM／CWDM连接或者RPR连接。3G和全业务竞争，导致城域网不仅承载2G／3G语音和数据业务，还需承载集团客户和家庭业务。城域网需要扩大规模并考虑多业务统一承载，对于基站与高价值集团客户等高价值业务和普通集团客户与家庭宽带等低价值业务，需要合理选择组网技术；增强对于大规模数据业务的控制和管理。现网钢性管道根本不能适应业务弹性需求和突发性需求。现有网络难以保证对所有业务的H-QoS，虽然支持频率同步，但不支持精确时间同步，对OAM和保护等电信级保护能力较弱。3G基站对于空口精确时钟和时间同步需求非常高，城域网需要提供更高精度的同步信号传送能力，而改造现有MSTP／SDH网络成本较高。根据集团对全业务城域传送网建设指导意见：“加快建设面向全业务的基础网络设施，提高全业务竞争能力，满足现阶段各类业务需求，适应网络未来演进”的要求，构建新型城域传送网以适应全业务的发展需求。

构建综合承载网(新型城域传送网)的成功，有力的补充了原有的SDH环的不足，解决了现有网络存在的问题现有网络不能满足GE以上颗粒的大量调度，而且仅有的4个DwDM环通道也已用尽，不能提供电路。OTN构建的城域传送网有灵活的上层调度机制，满足了全市范围内电路的随意调度。新建的OTN综合承载机房极大满足了PTN、OLT、数据等设备的放置，使得PTN、OLT网络以及数据业务割接的各项后续工程能够顺利展开。如果作个比喻，将OTN构建的城域传送网比作是房子的地基，那么地基搭建得结实可靠是房子承载能力高的基础，是今后开展全业务的基础。有了OTN网络的搭建，IP城域数据网、PTN汇聚层、接入层网络以及用户侧(如PON网络)都可以在OTN网络上承载，因此可以说新城域传送网的构建为全网奠定了基石作用。大颗粒的业务接入能力以及多种业务接口满足了不同用户的需求。构建新型城域传送网核心层引入OTN设备构建的核心层网络，结构为MESH网并加载AS0N智能平面，网络管理和维护更加灵活方便，大颗粒的电路调度满足了数据业务对传送网的要求。在没有构建此网络以前，例如IDC接入CMNET骨干路由器NES000E需要10GE的电路，传统的SDH网络根本无法提供。

光传送网范文篇6

【关键词】OTN传输;数字电视;核心应用;控制策略

现下我国通信技术迎来全面革新契机，对于传统电视节目源控制方式提出更加严格的改造要求，包括用户实时性互动交流点播、3D高清片源定时更新等保留大速率传输特性的电视业务形式等，而OTN传输技术正是成功应对上述挑战问题的最佳途径。进行此类技术在数字电视系统中的核心应用细节加以探究，对于后期不同用户需求及时性满足和系统性能改良，影响意义较为重大，相关科研机构切勿对其产生不必要的忽视心理迹象。

1OTN传输技术内涵机理与功能特性的科学鉴定

1.1内涵机理

OTN又可被称作是光传送网络单元，对于波分复用技术控制成效关注程度较高，借此不断适应创新形态的光层组织内部传送网长时间流畅运行需求。在此类规范形式的光传送控制体系架构管理范畴之下，涉及DWDM宽带扩展特性、SDH信号交换与传送、光层和电层自由调试等功能得以系统化融合，最终为日渐完善的宽带业务承载贡献合理辅助力量。目前当中的SDH、SONET技术标准体系已经趋近成熟形态，在同一性标准控制作用下，对于OTN层厂家设备产生更为和谐的互联胡同诉求。需要加以强调的是，OTN电借口内蕴藏着SDH技术大部分优势特征，随着各类创新功能领域的激活，使得光域自然而然地被特定光接口顺势划分出光信道、光复用、光传送等层级结构单元。在此基础上，有关波长层面网络化管理指标得以全面贯彻，同时对于光层提供的运行管理与维护功能不会产生任何不必要的抵触状况。

1.2功能特性

作为一类创新形式的组网技术手段，其广泛集结WDM、SDH使用功能，并且创下不可小觑的成就记录，具体内容如下所示：首先，不同用户信号有序封装和透明化传输控制。经过科研机构观察验证发现，OTN主要依靠TU-TG.709的帧结构，进行以太网、SDH等领域内部用户急需信号透明化传输映射，不管是ATM或是SDH信号类型，内部标准化封装和透明传输工序始终流畅，同时对于以太网各类速率支持能效各异。其次，大规模宽带交叉复用与科学配置。透过OTN传输技术领域观察，内部广泛分布的电层宽带颗粒又被顺势定义为光通路数据储备结构。相比之下，经由OTN改造调试的信号波长明显要好过SDH，对于高宽带数据客户来讲，内部不同类型的业务传送速率都将获得全面新生机遇。最后，组网和保护能力的系统化增强。主要是广泛集合DUK自由交叉、OTN既有帧结构，以及配合异质化维度加以重新构置的光分插复用器械设备功能，第一时间为光传送组网能力稳固保驾护航；其间前向纠错技术得以广泛拓展沿用，对于光层实际传输范围无形中也产生合理幅度地强化能效。另外，OTN传输技术内部设置一类与SDH工作原理相通的综合式开销管制单元，对于光通路层内部数字波动细节监管绩效得以飞速提升。再就是六层嵌套串联衔接的监管平台，使得技术人员在进行OTN传输网络架构搭建其间面对严峻技术挑战威胁，必要情况下可能要选用端到端或是异质化分段同步运行的性能监管手段。

2OTN传输技术在我国数字电视领域中的科学应用控制措施解析

快速发展的网络电视业务，对于宽带需求量日益剧增，OTN传输技术研究领域有必要集中一切手段进行数字电视内部传送网络稳定。首先，OTN网络传输空间的扩充改造。现如今我国电视业务频道划分手段逐渐朝着专业化形态过渡扭转，尤其经过大数量付费频道的接连衍生，一时间令广大数字电视用户迎来前所未有的收视选择。须知随着高清电视频道在网络传输空间中的不断涌入，想要发挥以往MPEG-2高清编码控制能效，既有宽带运行速率就必须稳定在20MBPS以上。即便是其间灵活延展VC-1与H.264编码调试功效，单位节目流宽带需求也会超过10MBPS，同时在网络视频自由点播和3d4k片源的急速吸纳运行的双重压力影响范畴之下，涉及跟高宽带的城域承载网存在意义自然空前深刻。而经过接连革新和扩容处理的OTN网络传输技术，正好能够应对上述不够灵活且防护等级不高的调度问题，进一步适应不同用户的点播观赏需求。其次，SDH与OTN网络独立、融合使用功能的自由过渡转换控制。主要就是依照不同用户视频观赏需求，进行OTN传输动力随机智能化调试。例如，一旦说特定电视业务的网络传输速率不高，或是支路业务上下结构单元都能迎合SDH网络运行规则，技术人员在开展业务的汇聚和骨干传输，或是在传输新增大速率业务过程中，就可以充分沿用OTN网络。事实上，对于已有的波分复用网络，由于早期的设备不具备网络维护管理的功能，对于网络的可靠性和安全性要求较高的今天，应逐渐将波分复用网络向基于OTN网络发展。以便解决网络维护的困难，降低网络运行维护的成本，提高网络的安全性和服务用户的质量。

3结语

综上所述，我国电视网络化运行功能得以全面完善，对于网络容量、内部程序运行灵敏程度自然提出更加严格的规范要求。经过相关科研机构对比验证，发现OTN传输结构单元能够及时发挥不同客户侧接叉调度能效，并且同步容纳100M到40G的各类业务同步接入结果，至此不同速率电视业务混合传输和灵活调度优势特性得以细致彰显。

作者:雷鸣 姚迪 单位:陕西广电网络传媒（集团）股份有限公司

参考文献：

[1]马千里.OTN传输技术及其在数字电视中的应用[J].数字技术与应用,2012,12(07):134-152.

[2]谢庆华.光传送网（OTN）技术特点及分析[J].无线互联科技,2012,28(07):89-94.

光传送网范文篇7

关键词：电力通信；光传输网；网络规划；SDH

通信传输网定位为承载网络和专线业务的最底层通信基础设施物理平台。“十三五”通信规划目标是发展建设以包头地区传输网为基础，配网通信网等接入通信网为延伸，有效对接农电通信网的“广泛覆盖、带宽充足、安全可靠、适度超前、技术先进”的电力通信网。“十三五”期间根据电网建设规模及各级通信业务覆盖范围，按照满足通信业务需求，即全程全网衔接贯通各类专线和各业务传送网络，统一、分级、完整地进行规划［1］。

1建设规划目标

1．1通信光缆规划目标。以“十三五”电网规划为依托，实现主干网电力通信光缆建设的“三同步”，即“同步规划、同步发展、同步实施”，加强建设包头调度中心至500kV高新变和包北变两个出城方向光缆，考虑建设调度中心至500kV威俊变出城光缆；进一步完善和建设仅具备一条光缆的110kV终端站第二条光缆，实现110kV变电站“双光缆、双路由”目标；同时，完善配网光缆建设，为配网自动化和营销站提供光缆通道。1．2传输网规划目标。以新建220kV站点为依托，进一步完善现有两个2．5G光传输网络，后期根据业务需求升级到10G带宽，并将所有110kV站点光传输通道带宽扩展为622M带宽。

2传输网建设

2．1电力通信光缆。目前，包头地区光缆覆盖率已达到100％，满足光通信传输网以及线路保护等业务对光纤芯需求。但是，为了向ASON、OTN等新技术应用提供基础，地区电力通信光缆还应成环成网建设，在条件允许的情况下建设网格状光缆网络，这样不仅可以提高网络可靠性，而且可以改善业务流量分配，合理利用光缆资源。建设规划如下：①110kV及以上电压等级厂站新建、改造线路应同步建设光缆，新建架空线路应采用OPGW。②110kV及以上变电站与区调之间至少应具备3个方向以上独立的光缆路由，县调至少应具备2个方向以上独立的光缆路由。220kV及以上电压等级厂站不少于2个方向光缆路由。③220kV及以上电压等级线路光缆纤芯数量每条应不少于48芯，110kV电压等级线路光缆芯数量每条应不少于24芯，包头区调任意方向出城光缆纤芯数量应不少于96芯，县调任意方向出城光缆纤芯数量应不少于48芯。2．2光传输设备。为满足“十三五”骨干网光传输设备重点选用多业务传送平台设备、兼顾专线和网络业务，光传输设备与网络设备的接口板均采用以太网接口板。其中，两级光传输网各节点设备关键部件应冗余配置，以满足不断增长的大容量网络业务的需求，为今后光传输网络建设提供必备条件。2．3光传输网。包头电力通信光传输网应按照主干传输网和旗县传输网两级网规划建设，两级传输网间根据业务流向要求进行互联。主干传输网应覆盖地调、地区备调、县（区）调、地区内500kV、220kV及以下厂站。两级传输网应根据业务需求进行流量分析及带宽规划，满足未来业务发展传输容量需求量。

3网络规划方案

3．1光缆建设。针对区调至高新变和包北变两个骨干节点的光缆线路，应进一步扩容，光缆纤芯数量不应少于96芯。其中，区调至高新变光缆路由规划为包头区调———张家营变———昆河变———高新变或包头区调———麻池变———高新变；区调至包北变光缆路由为包头区调———兴胜变———古城变———沙河变———包北变或包头区调———沙河变———包北变。3．2主干传输网规划方案。西门子传输A网以2．5G传输速率为基础，将部分枢纽站升级为10G；同时，完善和扩建华为传输B网，以2．5G传输速率为基础，“十三五”末期将部分枢纽站升级为10G。在220kV及以上变电站建设各业务网由各传输网承载传送至中调总部，其中调度数据网、调度综合数据网、信息内网、支撑网为双通道方式，信息外网为单通道方式。3．2．1西门子SDH光传输网。在现有2．5G西门子传输网基础上进行延伸和规划，以包头区调站为核心、覆盖包头区调及所有220kV及以上变电站。同时，根据业务需求的发展对枢纽变电站扩容为10G传输速率，新增设备均要求支持专线业务，支持信道隔离的业务传送网。3．2．2华为SDH光传输网。华为光传输网目前只有一个包括5个站点的2．5G环网，根据农网配电网行动计划，华为光传输网络将覆盖包括其余16个站的全局所有220kV及以上变电站，与西门子SDH光传输网络形成“双平面”。同时，根据业务需求发展对枢纽变电站扩容为10G传输速率，新增设备均要求支持专线业务，支持信道隔离的业务传送网。3．3加强网络管理建设。为实现更大范围、更大数量的复杂网络精准管理，需对现有网络管理系统进行升级改造，通过实行分层、分区域管理进一步完善网络管理系统。同时，从硬件系统、软件系统、网管通信链路3个方面，进一步提升传输网络的安全性和可靠性［2］。

4预期效果分析

按照上述规划与建设方案，包头地区电力通信传输网最终形成三张网络。其中，第一张网西门子A网与第二张网华为B网形成“双平面”SDH传输网，分别为调度数据网、调度综合数据网、信息内联网、信息外联网和通信支撑网提供安全、高速、稳定的传输通道。根据带宽预测分析，两张网的建立改变了原有的网络传输模式，即将一个业务一张网的服务模式转变为安全可靠性相近的业务归并为一个综合网络传送的模式，不仅极大地压缩了总带宽，节约了通信资源，强化了通信传输网载业务传送网、传送网载业务的新架构，同时，传输网与传送网设备以太网接口板的大规模使用，也在很大程度上降低了网络建设成本，满足了地区电力通信传输网承载业务的发展需求，为电力通信网的远期发展奠定了基础。

5结束语

通过科学合理的规划与建设，现有西门子和华为SDH光传输网络会进一步得到完善，也让光传输网络光缆分布更加合理，并且建成容量更大、可靠性更高的光通信网络，从根本上解决了智能电网、大颗粒、大容量等业务对通信带宽的基本需求；同时，网络结构呈网格状，结构更加完善，有效提高网络的抗断纤和抗故障能力，提高了网络的可靠性，更好地为电网管理提供高速、优质、安全地传输通道。

［参考文献］

［1］包头供电局．包头地区电力通信网“十三五”规划［R］．2016．

光传送网范文篇8

一、移动通信的发展情况和通信传送网的发展现状

1、移动通信的发展情况。移动通信的发展经过了几个重要阶段，通信行业的发展初期是蜂窝模式的形式开始的，对行业活动范围受限以及大区制容量低的弊端得到了有效规避，并为后续的发展奠定了基础，这一时期的通信行业发展还没有走上成熟化的道路，接着在技术的升级优化下，开始向着数字的形式转变，在通信技术水平上得到了显著提升，并开始为数字传输综合业务提供了很大方便。进一步发展之后，通信行业发展的速度有了加快，对蜂窝数字形式阶段发展的问题得到了有效解决，并对前面的技术优势得到了集成[1]。在发展至今，4G通信技术的应用之后，就在诸多方面得到了优化，功能上也多样化发展。在移动通信所发展的历程当中，网络以及业务服务发生了翻天覆地的变化，能够将移动通信的相关行业得到了结合，对多样化的需求得到了满足。2、移动通信传送网的发展现状。移动通信传送网的实际发展过程中，已经有了很大程度进步。其中的干线100G技术和相应的设备也逐渐的成熟，在OTN技术方面的应用也愈来愈广泛。从一零年开始就对100G技术进行了研究，通过两年的研究以及测评应用等，在市场应用中的效果比较好，技术设备也在实践中逐渐的优化，并开始和各种的网络干线应用进行了结合。在到了一三年的时候就对100G技术进入到了迅速发展阶段，在传送网的应用力度上在不断的加强。中国移动的OUT的数量逐年上升。在移动传送层面，现有MSTP网络的演进是首当其冲需重点考虑的问题。中国移动现有2G/3G基站都是通过MSTP网络进行统一承载，正在进行的TD-SCDMA三期配套传输项目也仍然基于MSTP建设和传送。运营商集团客户业务粗略可分为专线业务和上网业务两类，根据统计，其中专线占总收入的57％，是持续增长的支撑型业务；而从专线业务来看，以2M为主的TDM专线又超过70％。就集团客户业务而言，它对端到端调度、统一接入要求较高，对私密性、安全性服务的需求具差异性[2]。移动通信传送网的发展中，超100G标准测评也开始展开实施，在这一类型的传送网标准方面就主要有IEEE、ITU-T和OIF几种类型，其中的IEEE对客户端接口超100G测评已经开始了，根据当前的理论研究成果能够看到，超100G标准发展是将400G作为发展目标的，因为400G调制格式在技术的演进以及网络需求上来看，要充分重视16QAM以及8QAM可以在线路容量以及传输距离间获得均衡发展。

二、移动通信传送网的发展趋势

移动通信传送网的实际发展，在新的技术应用下，就会有大幅度的进步。其中的光传送网技术方面就能有更大的进步，光传送网的技术会不断的成熟化，并能呈现出大容量以及智能化和速率高的特征[3]。而在100G的传送网广泛应用下，也会将100G发展提上日程，从而在多方面提升技术水平。光传送网技术目标的实现，在栅格的灵活性方面就比较强，信道频率以及带宽也没有固定，这就需要结合实际进行灵活定制，从而保障传输的频率以及速度能够更适合100G实际需要。在随着进一步的发展过程中，对移动通信传送网的技术应用上，对硅光子等新技术进行应用就能提高通信的效率。光电子器件在随着光传送网的应用也能得到进一步的发展，并在实际应用中的成本以及功耗和速率等方面得以优化，在集成化的程度上也能得到大幅度的提升[4]。在未来的发展过程中，对ROADM技术的应用也比较重要，这一技术就是可重构光分插入复用器，这一设备的应用就主要支持波长通道上下路状态的灵活配置，多维的ROADM设备对波长通道在各维度的灵活调度作用就能得以充分发挥。市场的进一步发展下，网络技术的发展延伸，对通信业务的发展竞争力的提高也有着很大影响，这一技术在城域传送网核心层的应用竞争力将会得到显著提高，对移动通信业务的进一步发展有着积极作用。

对于移动通信传送网的发展，要注重对技术的理论研究和技术的实践情况的关注，从多方面了解移动通信传送网的应用情况，在发展中能不断的积累经验。通过从这些基础层面得到了加强重视，通过对移动通信传送网的理论研究分析，就能为实际的技术发展以及应用提供理论依据。

作者:齐玉坤 单位:吉林吉大通信设计院股份有限公司

参考文献

[1]诸计.以光网络为基础的新一代传送网技术分析[J].才智.2014(28)

[2]张成良.国家骨干传送网的现状及发展[J].电信科学.2015(08)

光传送网范文篇9

关键词：CAN自愈环CPLD接口电路塑料光纤

CAN总线是德国Bosch公司于20世纪80年代初为解决汽车中众多数据交换而开发的一种串行数据通信协议。由于其具有卓越的特性，CAN总线成为目前公认的几种最有前途的现场总线之一。CAN总线的传输介质可以是双绞线、光纤和同轴电缆。目前双绞线CAN总线已得到了广泛应用，各项技术已经成熟。双绞线CAN网络在技术在容易实现、造价低廉，且对环境电磁辐射有一定抑制能力。但是当工作环境特别复杂时，其抗干扰能力并不十分令人满意。如在电动汽车现场，情况较为复杂，车载电气系统会产生强电磁干扰，将导致双绞线CAN网络不能正常工作。与双绞线和同轴电缆相比，光纤的优越性能--强大的抗EMI能力引起人们的关注。为进一步提高CAN网络的性能，应采用光纤作传输介质。由于车载局域网传送距离短，同时为了降低车载光纤CAN网络的成本，可选用塑料光纤(POF)作为传输介质。塑料光纤在高速短距离通信传输中成本低、易连接、可绕性好、重量轻，故组网成本低。德国宝马公司在2002年3月上市的最高级新款轿车"BMW7系列''''''''中采用于50mPOF构筑车内局域网。

光纤CAN网作为一种工业底层控制局域网，其拓扑结构与常用局域网一样，基本拓扑结构有总线形、环形和晕形。在光纤单环CAN网络中，由于器件的延时将导致环路信号自激，使环形CAN网络堵塞(或称为锁死)。为遵守CAN总线控制器在链路层的协议，应设计一种光纤CAN单环网专用逻辑控制单元LCU。该单元的功能是：对CAN总线数据实现收发控制，即主节点对接收到的数据不转发，当数据沿光纤环回到原发送节点时，立即被剔除；从节点对接收数据实现转发。同时还可消除环形光纤CAN总线网络的自激现象，保证环网不被堵塞。

Q光纤单环网络中，节点或链路的故障可能造成网络的瘫痪。为了提高光纤环网的生存性，应构成具有自愈功能的光纤双环自愈网。

图1

1光纤自愈环CAN网总体设计

1．1光纤自愈环结构

光纤自愈环CAN网络如图1所示。该网络有两条光纤环路--顺时针环和逆时针环，各节点CAN控制器SJAl000通过接口电路与双环光纤网相连，接口电路由Altera公司出产的复杂可编程逻辑器件(CPLD)EPM7128S、两个光发送器LEDR和LEDL、两个光接收器PINR和PINL组成。

1．2接口电路的功能

光纤自愈环CAN网接口电路的功能是：(1)当光纤双环通信正常时(如图2(a)所示)，各节点右端光发送器LEDR传送左端光接收器PINL的数据，信号顺时针传送；同理LEDL传送PINR的数据，信号逆时针传送，即发送器选择对侧数据转发。(2)当单根光纤故障时(如图2(b)所示)，下游C节点接口电路实现环回，由于左侧光接收器PINL无信号，右端光发送器LEDR选择同侧光接收器PINR数据转发。(3)当任意节点间两根光纤故障时(如图2(c)所以)，如BC节点间光纤被切断时，则B、C两个节点与光纤切断点相连执行环回功能。此时，从A到C的信号AC则先经顺时针环到B，再经逆时针环过A、D后到达C。而信号CA则仍经顺时针环传输。这种自愈功能保证在故障情况下仍能维持环的连续性。故障排除后，倒换开关自动返回原来位置。(4)实现节点CAN控制器数据选择接收。其原则为：对于各节点接收的顺、逆时针数据，选择PINL、PINR中先到达的数据接收。(5)实现节点数据选择发送。其原则为：当总线空闲时，选择本节点CAN控制器发送端TX发送数据，可消除环形光纤CAN总线网络的自激现象，保证环网不被堵塞；当本节点CAN控制器为接收节点时，选择对侧数据发送；当本节点CAN控制器为接收节点时，且对侧光纤通道故障，则选择同侧数据发送。(6)判别各通道帧起始和帧结束，鉴别总线是否空闲，网络是否故障。如判断到左测光接收器PINL有数据帧正在传送时，产生左侧发送数据标志flag_l和网络通信状态标志sync_l。

2接口电路设计

光纤CAN自愈网的自愈功能及收发控制功能由可编程逻辑器件(ALTERAEPM7128SLC84一15)实现，编程采用VHDL语言。下面进行具体介绍。

2．1输入输出口设置

图3为接口电路CPLD的I／O口示意图。其中，输入输出pin_l、led_l、1ed_r、pin_r分别与光／电转换模块PINL、LEDL、LEDR、PINR相连：txd、rxd分别与CAN痉制器的数据发送端TX、接收端RX相连；flag_txd=1代表本节点CAN控制器TX0正在发送数据帧；flag_l=1代表左侧通道正在发送数据帧；flag__r=1代表右侧通道正在发送单据帧。sync_l为左侧网络通信状态标志，sync_r为右侧网络通信状态标志。当左通道正常时，输出sync_1="l"，驱动网络状态发光二极管D_sl亮；当右通道正常时，输出sync_r="1"，驱动网络状态发光二极管D_sr亮；若网络状态发光二极管D_sr或D_sl灭，表示网络对应光纤通道出了故障。当本节点CAN控制器选择左通道数据接收时，输出端rx_l／r为高电平；当本节点CAN控制器选择右通道数据接收时，输出端rx_l／r为低电平。输入端reset为复位端，低电平有效；clk0为时钟输入端，输入时钟的频率为20MHz。

图2

2．2CPLD功能结构

CPLD为控制环网自愈接口单元，控制电路由分频器、中心状态机、发送数据选择器、接收数据选择器组成，如图4所示。

2．3分频器

通讯接口CPLD时钟频率为20MHz。在光纤CAN自愈环网中，各节点CAN控制器SJAl000和CPLD接口采用独立的工作时钟。为使状态机产生的flag的信号与CAN控制器数据传送同步，以保证两个数据选择器的切换和数据传送同步，应正确选择状态机的时钟。本文中CAN网数据传送波特率是125kbit／s，状态．机时钟rxclk的速率设计为数据传送波特率的8倍，即1Mbit／s，保证在一个CAN数据位周期中可对数据读取多次，提高抗干扰能力。所以分频器的功能为产生1MHz的时钟频率。

2．4中心状态机

依据CAN2．0B协议，CAN网络数据帧由7个不同的位场组成，即帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结束。数据场长度可为0～8个字节。帧起始位是一个显性位低电?quot;0"；帧结束是由7个隐性位"1"组成的序列；在数据帧传送中，使用位添充技术编码，保证数据帧位流中不会出现5个连续的"1''''''''或''''''''0"。

中心控制状态机是本设计的核心单元。中心状态机的功能是：(1)，检测CAN数据帧的帧起始和帧结束，产生相应的发送数据标志信号flag_txd、flag_r和flag_l。(2)产生网络通信状态标志sync_r和sync_l。中心状态机由：三个状态机组成：本节点CAN控制器状态机、左通道状态机和右通道状态机。它们分别判别各通道(TX、PIN_L和PIN_R)是否有数据传送。下面对各处状态机的解释均以本节点CAN控制器状态机为例。

各状态机设置了61个状态，即idle、S1、S2、S3…S60。当总线空闲时，状态机处于空闲态idle，此时rxclk上沿到来，检测到txd=0时，状态机转向S1，同时发送数据标志置位信号flag_txd="1"；第二上沿时，状态机无条件转向S2；第三上沿时，状态机无条件转向S3；第四上沿时，状态机无条件转向S4；第五上沿到来时，此时是数据位的中央位置，数据稳定，对数据再次读取，若txd="0"的条件仍成立，表示帧起始到来，状态机转向S5；否则flag_txd="0"，同时状态机转向空闲态idle，等待帧起始的到来。

当状态机处于S5时，此后rxclk(1MHz)每过一个时钟周期，状态机状态前进一步(S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、……、S58、S59、S60)；每过8个时钟周期，对CAN总线上的数据位进行一次检测(S12、S20、S28、S36、S44、S52、S60)，保证每次检测在数据位(位周期)中央。当连续7次txd="1"时，检测到"1"表示"帧结束''''''''到来，发送数据标志复位flag_txd="0"，等待下一次帧起始的到来；否则状态机返回状态S5，等待帧结束的到来。

网络通信状态sync_r、sync_l是进行环网自愈的重要依据。如上所述，当左右通道发送数据状态标志flag="1''''''''时，各通道网络通信状态sync="1"，网络状态发光二极管D_sr、D_sl亮；当帧结束到来时，flag="0"，启动网络通信状态计数群count，其时钟为rxclk=1MHz，当计数器为30000时(30ms)，sync="0"，网络状态发光二极管D_sr、D_sl灭。这表示某数据帧传输后，如果再也检测不到其它数据帧起始，则网络出了故障。如果在30ms内能检测到数据帧起始(flag置位)，网络通信状态标志sync持续为"1"。计数器达到满值的时间应为估算的帧间最短时间间隔。

2．5数据选择器

发送数据选择器和接收数据选择器的功能是实现链路搭建(即通道选择)。为保证网络正常工作，CAN网络延时应小于一个数据宽度(位周期)。为使链路搭建时间尽可能短，使用最高时钟频率(20MHz)控制两个数据选择器。

在发送数据选择器中，CPLD检测三路通道数据txd、pin_l、pin_r。各通道数据具有不同的优先级。优先级的设置为：当本节点发送数据(txd="0"或flag_txd="1'''''''')时，左右通道发送CAN控制鞣⑺投薚X的数据，即led_r=txd，led_l=txd。若本节点不发送数据，则依据sync_r和sync_l选择发送数据，当左右通道均正常时，选择对侧数据发送，led_r=pin_l，led_l=pin_r。如果某通道故障，接收不到对侧数据，则选择本侧数据发送，led_l=pin_l，led_r=pin_r。据此，不仅实现了网络自愈，也消除了环网阻塞问题。

光传送网范文篇10

关键词:OTN传输技术；移动网络；应用

现阶段,网络的演进速度日趋加快,用户对于网络带宽的需求也是与日俱增,致使各个运营商的接入网带宽压力也逐渐凸显。原有干线传输网的传输能力以及系统容量显然无法满足不断增长的通信业务需求。于是,光传输网络逐渐从单波10G传输速率开始朝向单波100G速率的方向演进。可以说,当前移动网络已经全部融入到了人们的日常生活和工作之中,其中OTN传输技术的诞生和应用,为移动网络各项功能的实现起到了有力的助推作用。

1100GOTN在国内外的发展现状

近年来日益增加的带宽需求,促使国内外各大运营商的基础网建设开始朝向100G网络的方向发展。就国外而言,俄罗斯最大的电信运营商Rostelecom运用100G相干软判技术建造成功了国际上最长距离的100G网络;法国电信运营商SFR则利用100G相干技术和光电GMPLS/ASON技术建造成功了世界上首个100GASON网络。国内2012年6月,中国第一条100GOTN省干线——甘肃广电网络100GOTN省干线网络建成,这标志着我国通信运营商在100G网络建设上迈出了新的一步。2017年中国电信就100GOTN设备进行了集采,华为、中兴、烽火、上海诺基亚贝尔四家企业中标,本次采购多达六千余个100G线路侧端口设备。由此可见,我国的100GOTN网络系统也日渐成熟和稳定[1]。

2OTN传输技术

OTN传输技术主要的技术是波分复用技术,在光层组织网络上进行传输的传送网。OTN传输技术主要是通过G.709、G.798和G.872等一系列规范的光传送体系来解决传统网络所具备的保护能力弱等一些问题,OTN传输技术处理的基本对象是波长级业务。OTN传输技术不仅跨越了电域,而且还跨越了光域,并成为了管理电光两域的统一标准。可以认为OTN传输技术会成为未来传送网的主要力量,通过利用光传送的方式有效突破了原有传送方式的弊端,其应用的优势也很明显,不管是在维护方面还是操作方式。OTN传输技术可实现完全兼容,可扩展性特点非常明显,有效满足人们对移动网络的需求。OTN传输技术的开销功能也非常明显,能够实现移动网络的安全管理、流畅运行和网络环境维护。比起传统移动网络,OTN传输技术可有效弥补不足,特别是在部分新型行业其对移动网络的要求比较高,可增强移动网络的保护,确保传输网络的层次更加清晰[2]。

3OTN传输技术在移动网络中的具体应用

3.1OTN传输技术在移动网络中的应用之初级应用。OTN传输技术在移动网络中的应用方式有多种,目前应用比较多的三种,包括波分系统全OTN化、城域网应用OTN的交叉设备、干线传送网应用OTN交叉设备。第一种是在研究国外相关设备的基础上通过标准接口实现系统与系统之间的互通。城域网应用OTN的交叉设备是利用OTN交叉设备,对波长级的保护具有积极作用。第三种是在干线传送网中使用OTN传输技术,这种方式可有效提高业务的相对速度,对优化组网结构的相应性能有重要作用。3.2OTN传输技术在移动网络中的应用之构建网络组网框架。网络的现状对一个城市的发展是非常重要的,这一点提示现代化的城市需要确保移动网络建设的合理性。通过实施OTN技术,从多种组网构架方式中选择契合城市战略发展规划的形式。在移动网络的建设中,结合OTN传输技术,将移动网络主要涉及的省际、省内及城域传送网络三个部分,将这三部分有机结合,构建网络组网框架,可为城市中的移动用户人群搭建一个共同信息网络传送平台。3.3OTN传输技术在移动网络中的应用之设计OTN组网模型。将OTN传输技术与移动网络结合的过程中,在设计OTN组网模型的过程中,需要考虑到实际情况,就是要针对传送距离的不同以及范围的大小进行设计。以一个城市为例,可以考虑以省会作为中心,结合OTN传输技术设计OTN组网模型。利用OTN传输技术将其作为OTN组网的核心,将每一个网络节点有序相连,最终形成一个庞大的网络体系,覆盖到城市的每一个区域。例如在河北省干线网的实际运维中,省干OTN传输设备在中环和北环采用的是华为OSN6800/8800设备搭建。针对省外移动网络与OTN传输技术的结合,可以考虑以省移动网络节点为基础,一点多用,充分发挥各节点的作用,从而实现对组网的构建。通过在移动网络中应用OTN传输技术,在展现出OTN传输技术的强大优势的同时为推动OTN传输技术的全面应用打下基础。在设计OTN组网模型中,城域传送网是移动网络建设过程中非常重要的一个组成部分,其中关于组网拓扑的选择,可考虑在核心层设置专门提供核心节点的中继电路,并兼顾各类业务的调度,提高业务服务质量,从而满足用户多元化需求。而针对省际之间传送网模型的建设,可以从拓扑模型这个方面考虑,通过结合光缆网路拓扑的方式构建网状式OTN传送网络,与此同时外省的业务可以从环网中接入从而实现传输目标[3][3]。3.4OTN传输技术在移动网络中的应用之结合实际选择。

城域组网除了省内、省际的组网设计,还可以通过城与城之间的设计,但是需要考虑设计的规模。如果设计规模比较大,考虑到网络节点比较多,就需要像设计OTN组网模型一样设计一个立足中心,加上规模巨大,其中的设计难度也就随之增大,为了确保网络的正常运行,需要有一定技术的工作人员做好相关工作。当核心层、汇聚层共同构建网络时应该考虑实际规模,仅在核心层建立OTN传输网络,并在选择结构过程中,全面、系统的考虑光缆网络连接程度及业务流量。

4结语

总之,信息时代,移动网络日渐成为了人们生活和工作中不可或缺的重要组成部分。OTN技术的诞生和应用,完美的助推移动网络走向一个新的发展阶段,更好的满足人们对于带宽的需求,有力的缓解了运营商的网络运输压力,因此值得被大力推广应用。不过在推广过程中,还需要深入了解OTN技术的原理和应用要点,以便于其能够更好的和移动网络进行融合,最终推动移动网络更好的发展。

参考文献

[1]王策.全球首次5GOTN前传设备测试启动[J].中国设备工程,2018,(5):5.

[2]刘冬彦.信息通信传输中OTN技术应用研究[J].中国新通信,2018,(5):8.