张振楠
国家广播电视总局无线电台管理局，北京，100045
目前，传输光网络向高速大容量的方向发展，安全可靠、配置灵活成为必然趋势。OTN传输技术支持100M～40G的网络全业务接入，拥有强大的交叉调度能力，用户侧接口丰富，可以实现各种速率业务的灵活调度以及混合传输，进一步增加了可靠性和生存性。作为新的光传输网技术，OTN可以承载多种速率，例如：DH、ATM、IP/MPLS等都属于业务的范畴[1]。历经PDH、SDH、WDM系统后，光纤网络管理与维护能力得到了有效的提升[2]。利用OTN技术通信，可以将把OTN光信号转换成比较成熟的电信号，由一组光纤连接在一起，即可为用户提供基于光通道客户信号传送、复用、管理、监控及保护。从以往的视角分析，宽带传输存在很多的缺陷性，数字化无法得到有效的支撑，高清化和综合业务管理存在明显的滞后问题。SDH光传输网是在光电网络优势的视野中进行建立的，目前已经在广播电视传输中得到了有效的应用。光纤传输接入网络中OTN技术，可用于承载现有SDH传输网络，平稳实现技术的革新升级，具有较高的应用性及理论前瞻性，对于促进我国广播电视事业高质量发展有着重大意义。
1.1 OTN 技术特点
OTN 技术的发展拓展了新的空间，OTN被称之为光传送网络。光域内信息传输的过程中，需要以复合应用为基础，保持有效的交叉衔接性。在具体的发展历程中，主要呈现了以下的几个特点。（1）OTN技术在应用的过程中，需要按照合理的规范进行落实，不仅需要分析技术的发展问题，还需要以发展技术为基础，找到属于自己的突破口，最终实现透明传输。（2）OTN技术需要在网络的视野下，发挥城域网传输的主要价值，并且承担起网络传输的主要目的，向着高质量的方向进行互动。在宽带技术的提升中，OTN技术主要使用的是环状的内部结构，可以在综合性的基础上，达到多点连接的主要效果[3]。在多种类型的问题中，需要加大信息处理的能力，实现中心机房多点涵盖的效果。OTN技术在实施处理的时候，还可以完成传送与封装，信号传输的相关工作，最大限度让环境变得优质。OTN网络也可以在多元化的基础上，分析信号需要落实的部分，满足封装条件，提升监督和控制的力度。（3）业务的接入问题中，一般都是在全部封闭的状态中完成的，最终达到监督和控制工作的主要目的。OTN网络技术中存在不同的业务办理类型，可以达到传输共享。相对于SDH网络基于VC调度，OTN的处理对象是波长，在不同的世界中，都可以以高质量的速度传播为内涵，保持5G网络和IPV9终端发展模式的建设需要[4]。
1.2 OTN 技术的组成内容
从OTN信号原理结构看，主要是光通道层OCh，光复用段层OMS，光传输段层OTS等。光传送网基本信号结构主要是OTUk帧结构、ODUk帧结构和OPUk帧结构[5]。从光纤到接入处理器件，涉及光信号的接收与转换、信号分类处理、纠错译码等相关的发展过程。光信号的接收会经过光检测器的前置放大部分、主放大部分、数字信号恢复部分、译码部分和相干光检测等内容，大大提高信道的传输容量。信号分类处理需要鉴别承载的信号协议，提取数据包，为下一步处理做好基础准备。复用与解复用，需要在波道划分的分层结构中，合理地统筹规划，满足光传送网的有效建设和发展。纠错译码，就需要线性分组码LBC，经历循环码、BCH 码、RS 码（Reed-Solomon），增强信号接收处理。
OTN技术内容，主要可以分为光传输层、光复用层、光信道层这三个不同的部分，这些部分都是为了满足分层管理的需要，提高OTN技术的实用性价值。（1）光信道层。OTN技术的光信道层，即可达到对光层保护和恢复的主要功能。此外，还可以达到光纤备份功能、光纤监控功能、光纤连接功能、光纤交叉调度功能等。在全新的环境下，展现这些功能，满足现实的发展需要。光信道层对数据具有的重新连接，可以提高互联网路由的灵活性。包头设计需要结合通信质量的发展，提高光元器件、加工光元器件等方面的技术。将OTN电层可以在G.872 的基础上，让ODU信号在任意两个3R之间完成，实现从传输端到接收端之间合理化的传输效果[6]。（2）光复用层的波长复用功能，可以在多元化的数据中，完成信号的传播。光通信管理可以在波分复用的基础上，保持波分复用的安全性，最大限度实现功能性的恢复。（3）光传输阶段，可以在不一样的光媒介质中，完成数据信号的传输，落实信号命令。在光传输层的基础上，提高传输操作的能力，保证内容的完整性。使用光中继器或者光放大器，利用光波的功能需要，实现控制、管理、检测等内容的建设。
2.1 促进宽带用户接入能力提升
面对光网络的迅猛发展和光网络传输速率的激增，而模块化设计可以保证较好的可拓展性[7]。OTN技术在光纤传输接入网络中应用的意义主要可以分为四个不同的部分，具体参见表1。
表1 OTN技术在光纤传输接入网络中应用的主要价值和意义
随着新技术的发展，网络处理的速率越来越高，承载各种各样信号的高速 OTN信号将成为光网络的发展中的主要部分。根据现实的需要，提升宽带资源的分享，完成数据内容的传输，最大限度满足网络业务的建设。大数据的运营商也可以根据实际任务需求，提高经济效益，设计信号接入处理设备。例如：数据类业务中，不管是电信运营商，还是内容服务商等，都可以依靠网络宽带资源，加大内容上的拓展，最大限度提升技术水平。OTN技术还可以在发展的历程中，不断地优化和建设，达到提升容量的主要目的，增强数据传输能力，提高宽带业务的覆盖面积，实现网络接入的需求。
此外，远距离通信传输中应用OTN的意义相当关键。承载基础性业务数量，可以对各类宽带业务加大高效的管理，最大限度提高传输的效率。OTN的虚拟优势中可以展现出较高的安全性和稳定性，为以后的可持续发展提供良好的基础准备[7]。从目前的发展体系看，大部分光纤通信的基础设施都是在SDH等内容的基础上实施建立的。OTN设备在使用的过程中，需要承载着较多的业务类型。在多元化的市场中，可以在不同类型、不同速率的多种信号中，探究其中的关键意义，优化其中的传输信号和结构，将电网的传输向全光网推进，解决复杂的问题，为以后的发展提供巨大的便利。OTN信号在发送和接入系统中，可以使用光的相干检测、波分复用和解复用等关键技术，在系统需求分析和设计原则下，合理整合现实的需要，实现模块化的处理能力建设。OTN信号在接收处理系统中，可以在整体的基础框架下接收特定类型或速率的高速信号，实现多传输速率以及多承载业务的构建。
2.2 促进网络出口宽带资源提升
通过高速电信号的接入、同步、恢复解扰和前向纠错等步骤，保证光电信号传输的准确性[8]。通常情况下，接收100Gbps速率等级的高速OTN信号，可以完成光信号的低BER接入。也就是说，OTN技术展现了较强的网络兼容性，可以结合实际，最大限度增加可维护性。从本质上看，用户提供宽带需求服务，不仅是为了突破传统理念下的限制，也是对网络缓慢问题合理的优化，延伸网络资源。在实践的时候，还可以根据接入的用户数量优化出口宽带资源方案，实现OTN技术扩容。OTN设备在选择的过程中，还可以以电交叉、光交叉ROADM/OXC传送等为基础，增强电交叉OTN设备维护能力，提高网络保护能力。光交叉ROADM/OXC设备在进行调度的时候，可以增强组网灵活度，最大限度降低成本。一般的情况下，混合调度OTN设备的使用方式较多，可以根据业务的需要，合理的选择，最大限度满足现实的发展条件。电交叉、光交叉的传送特点具体参见表2。
表2 OTN 技术破解局域网难题
2.3 促进网络运行性能提高
随着并行处理字节数的增加，情况越来越复杂，需要的性能与安全性就会越来越高。OTN技术在安全性、扩充性及开放性都体现了较强的优势性，一方面可以广大用户网络稳定性，另外一方面可以增强高速率应用需求。立足于网络安全层面，完成防御与部署的有效建设。其中所包含的安全防御等功能，可以最大限度减少内部操作失误导致的麻烦，还可以有效减少外部的恶意攻击，防止重启等问题的存在。OTN网络还可以对冗杂材料与资源进行备份，解决单点故障的问题，合理保证网络稳定性。OTN技术在不同的层次中满足不同的业务需要，为广大用户提供多元、丰富的接口，保证后续工作的持续性与稳定性。
2.4 促进网络性能平滑升级
OTN可组成点到点、环形和网状拓扑，系统硬件结构灵活紧凑，在性能上充分满足现实需求。从系统综合测试的角度分析，测试信号传输到主板卡中得到标准化信号，编码器加入适当的检查符号作为附加码字。译码器接收到错误码字时，即可根据实际需求合理转化信息，保证数据的优化和升级。电源、时钟等基本功能模块初始化后完成配置，提供给速率转换芯片使用。子板卡接入FPGA中完成纠错，最终获得原始性数据。
考虑到系统需求与高速OTN信号接收处理流程，主要的目的，是为了完成高速光电转换接入模块，实现核心处理部分的优化配置，以其他支撑性模块为基础，保证后续工作的稳定性[9]。OTN技术在设计过程中，即可根据现实的需要，考虑信号完整性和成本问题，解决设计复杂，容错率低，灵活性低等问题，兼顾实用性和生存性。在充分考虑光网络传输方式和格式的基础上，选择较为成熟的技术，最终确定合理方案。
随着社会的进步，OTN技术在光纤传输接入网络设计和应用的历程中，需要结合现实的需要，提升信息传播的有效性。在光纤传输接入网络中引入OTN技术，可以实现数据的兼容，规范光层互联标准，一定程度上摆脱传统的限制和束缚。在实际构建的过程中，光纤传输网络不仅需要可以复用，还需要便于管理，最大限度增加兼容性，做到对带宽更为精细化使用，提高对用户的服务质量。
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