OTN目标架构在网络优化中应用探究

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:邵继峰
[导读] 摘要:在科学技术高速发展的时期,移动通信技术实现了快速发展,5G移动通信技术已经成为通信技术未来发展的方向。
        上海旭尔网络科技有限公司
        摘要:在科学技术高速发展的时期,移动通信技术实现了快速发展,5G移动通信技术已经成为通信技术未来发展的方向。5G通信技术与4G通信技术相比,具有诸多方面的优势,故受到了人们的高度关注。本文以OTN目标架构在网络优化中的应用探究为题,首先阐述了OTN目标架构的概念,然后对基于OTN的中/回传技术方案、基于OTN的前传技术方案进行分析,并在此基础上建设目标架构,希望为相关行业提供借鉴。
        关键词:OTN目标架构;网络优化;5G通信技术
        引言:在通信技术高速发展的背景下,以OTN技术为主的新技术,被应用于光纤传输网络之中,提高了网络传输的效率。我国光传输网建设和发展时间较长,故较为成熟,其安全性和稳定性有显著的增强。但仍存在一些不足之处,常见问题为光缆阻断后多个基站会因此而退服。故优化网络势在必行。因此对此项课题进行研究,其意义十分重大。
        一、OTN架构概述
        (一)OTN技术简介
        OTN属于一种传输技术,波分复用技术是其本质,这项技术通过对波长资源的有效利用,使传输容量显著增加,能够在一根光纤中同时传输波长不同的光信号。这项技术在上世纪90年代后发展成熟,并在商业领域取得了良好的应用。OTN技术对电层和光层的功能进行了定义,将光层细分为三个层面,分别是光信道层、光传输层和光伏用段层。
        (二)OTN架构
        在通信技术发展的背景下,通信业务也实现了快速发展,需要同步以太网,同时也对视频信号、光纤通道性能和波长提出了更加严格的要求。OTN网络状态需要对业务进行限制,比如:通道限制、链路限制。
        据了解得知,OTN网络架构属于波长上速率和光纤,具有非常高的接入网、城域、核心网、客户端和业务速率,因此将其应用于网络优化中,可以取得良好的效果[1]。
        二、OTN目标架构在网络优化中应用探究
        (一)OTN的应用策略
        某地区为优化当地的网络,故决定将OTN技术融入于原有网络之中,构成全新的网络架构。站在程域传送网的角度上看,OTN网络的覆盖范围较广泛,主要为各个网络的核心机房、网络节点和网络节点设备。在业务高速发展的时期,用户对网络速度和稳定性提出了更高的要求,致使OLT上联电路呈现出增加的态势,此时,OTN网络可以在特定时间内下沉。总而言之,在未来网络通信业务发展过程中,OTN网络可以作为基础网络,将其作为基础,构建OTN网络架构,是实现网络优化目标的重要途径。为此,建议网络运营商在应用OTN技术时采取以下方面的策略:
        1.选择网络应用层面
        大粒度容器传送和调度是OTN技术的根基,故在应用这项技术时,需要对当前光网络的分层和功能结构进行考虑,据了解得知,OTN技术在城域核心层以及干线传送网中最为适用。此外,在高速率专线、汇聚层亦可取得良好的应用效果。
        2.选择OTN组网技术
        就应用情况而言,应用OTN接口和管理维护功能是应用OTN技术的首要步骤,然后方能考虑组网技术的应用,究其原因,主要是提前应用组网技术,可能会因为缺少保护功能加大故障出现的风险。为此,笔者提出了如下建议:
        (1)在进行WDM传输网络扩容的过程中,可以采取OTN接口WDM传输融合的组网方式,在融合后使OTN接口的保护功能发挥作用;
        (2)对于新建的网络,需要将保护功能引入到电层和光层之中,并在此基础上完成组网,同时开启接口的保护功能。在进行主要层选择过程中考虑地域分布和网络层面。此外,如果所选OTN设备的电层交叉容量与要求不符,可以通过构建传送平面的方式达成组网目的。此外,OTN技术的应用,不会被电层交叉容量的大小所影响。
        (3)考虑到未来网络的发展,在进行客户适配方式选择阶段,尽量采用统一标准方式的映射。
        (4)在进行组网功能的引入过程中,应确保组网具有较强平面支持能力,在支持传送和管理平面的同时,还要对智能控制平面予以支持[2]。
        (二)以OTN技术为基础的技术方案
        1.基于OTN的中/回传技术方案
        通信网络中传和回传,在网络切片、带宽、灵活性方面的要求大致相同,故在应用OTN目标架构优化网络时,使用相同承载方案即可。出于降低网络维护难度和设备复杂程度等方面的考虑,我们可以在汇聚节点中接入三层网络的功能。国内网络运营商通常将此类设备命名为强化型OTN设备,顾名思义,与普通OTN设备相比,这种设备的应用优势更加显著。在设备应用之后,接入层节点之间可实现相互连接。
        据了解得知,满足5G承载和简化需求,是强化型OTN设备的功能实现原则,为此,设备根据需求对标准性协议进行了选用。比如:LS、VPN、BFD等,标准化协议保证了三层网络设备的互通性,故赋予了设备非常强大的功能,主要为VPN功能、SR功能、OAM功能等。不仅如此,强化型设备将ODU交叉技术作为了转发功能的实现技术,究其原因,主要是这项技术较为成熟,可以减少问题出现的概率。在通道选择方面,选择了ODU通道,有助于工作人员及时调整工作带宽,且不会对通道造成损伤。
        城域网/本地网是5G承载的范围,相较于长途传输而言,其距离较短,城域网接入层的传输距离不超过20km,而汇聚层不超过80km,核心层最常,其最大传输距离可达450km以上。再加上网络优化并未对系统容量提出过高的要求,故在设计网络优化方案时,应该将经济性原则作为首要选择,通过技术方案的实施,使网络运行成本下降,从而满足OTN技术的应用需要。在核心层架构设计中,可以将Flex接口引入其中,以实现降低成本的目标。
        在技术方案制定后,网络运营商通过实验的方式,对技术方案的使用效果进行了验证,实验结果表明,在网络优化中应用强化型的OTN设备,网络架构三层功能和性能均与实际要求相吻合,有助于网络优化和促进5G通信技术应用目标的实现[3]。
        2.基于OTN的前传技术方案
        基于OTN的前传技术方案,可以提供点与点之间的连接,这里所说的点是指AUU站点和DU集中点。可供用户端选择的接口类型也非常多,包括10GE/GE、eCPRl等接口。同时支持4G和5G的各项业务。在线路侧选择上,推荐使用100G速率,这种速率较为稳定,在5G高频站应用后,可以将其替换为200G速率,使需求得到满足。为了节省光纤成本,使一个站点应用一根光纤的目标得以实现,需要采用BiDi方案对线路侧进行优化。具体如下所述:
        (1)100G LR4:这种技术方案较为成熟,可以节省网络优化成本;(2)低成本2×50G双波长BiDi,具有成熟的技术和稳定的性能;(3)低成本单波长BiDi:性能稳定。与WDM方案相比,这种将OTN技术作为基础的技术方案,具有独立部署的特点,无线厂商不会对其产生影响。此外,OTN方案的兼容性较强,无论是4G,还是5G均可兼容,同时还能在利用现有通信光纤网络后对多种网络进行承载。由于其具有简单的分布式网络架构,故受到了网络运营商的高度关注。
        为明确前传技术的实施效果,网络运营商对其进行了实验检测,结果表明,将其应用于网络优化之中,可以降低端与端之间的时延,同时还具有OAM管理等方面的功能。这项技术属于成熟技术,在光纤缺少的条件下较为适用。
        (三)OTN目标架构的建设
        在建设OTN目标架构的过程中,还需要业务发展情况进行考虑。具体如下所述:
        (1)通常情况下,OTN机房会承担非常多的任务,能够在特定时期内分担业务和改造双节点,确保网络覆盖区域内OTN汇聚点的充足性。(2)符合条件的城域必须被OTN汇聚层所覆盖。(3)为了避免OTN群路方向单机柜失效,对网络通信业务造成影响,需要分离光层,与此同时,还要让电层负责相应的业务。(4)由于业务统一调度和波道存在余量,建议将波分系统应用于汇聚层之中。此外,考虑到核心层对宽带量的需求,为满足宽带需求,最好进行TON双平面的构建。(5)处于当前OTN设备容量的考虑,因此建议网络运营商在选择和使用OTN的过程中,应确保其具有可拓展能力。此外,为使业务集中度得到控制,核心层和汇聚层所使用的OTN设备不能相同,通过这种措施的应用,保证网络安全和,并为设备容量的增加,奠定坚实的基础。在分析和整理上述OTN目标架构建设要求之后,网络运营商建设了OTN目标架构,如图1所示。
       
        图 1 OTN目标架构
        值得注意的是,在网络架构建设过程,网络运营商通过上述技术方案的使用,对光缆结构进行了有效的优化,实现了一根光缆应用一个站点的目标,对无线厂商的依赖程度也因此而下降,同时还能为网络运维提供更加安全和稳定的传输平台。
        结论:综上所述,在科学技术高速发展的时代下,网络优化工作受到了国家和人民群众的高度重视。某地网络运营商通过对OTN技术的应用,实施了基于OTN的中/回传技术方案和基于OTN的前传技术方案,并在此基础上,建设了OTN目标架构,最终实现了网络优化的目的。伴随着5G通信技术的普及,国内网络运营商应紧随时代的潮流,把握时代发展的机遇,积极调整传统的网络架构,通过先进设备和标准协议的应用,提高网络的传输速率,并降低时延。
        参考文献:
        [1]沈利泉,刘军.OTN系统安全防护和加密技术应用研究[J].邮电设计技术,2019(11):65-70.
        [2]唐伟.关于OTN目标架构在网络优化应用中的探讨[J].中国管理信息化,2019,22(10):98-99.
        [3]荆瑞泉,唐建军,李俊杰.中国电信基于OTN的5G承载技术和方案进展[J].通信世界,2019(12):21-23.
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