
光传送网络通过光模块转换电光信号,经光纤传输后反向转换,需配置波长路由及保护机制,实现大容量数据交互与多业务承载
光传送网络(OTN)
光传送网络(Optical Transport Network,OTN)是基于波长分割的光纤传输技术,通过将不同速率的信号映射到光层进行高效传输,其核心特点包括:
- 大容量:单波长支持高达数十Gbps~数百Gbps速率。
- 灵活性:支持多种业务类型(如SDH、Ethernet、FC等)的透明传输。
- 可管理性:具备完善的OAM(操作、维护、管理)功能。
- 长距离:通过光放大技术实现跨数百公里无中继传输。
OTN典型应用场景
场景 | 说明 |
骨干网传输 | 替代传统SDH,承载高带宽跨省/跨国业务 |
数据中心互联(DCI) | 实现超低时延、高可靠的数据中心直连 |
5G前传/中传 | 满足基站与核心网间的大带宽、低时延需求 |
企业专网 | 为金融、医疗等行业提供专属高安全传输通道 |
OTN组网结构
分层模型
层级 | 功能 | 示例技术 |
光层 | 波长路由与交换(如ROADM) | WDM、光放大、光监控 |
电层 | 业务映射、交叉调度 | OTN交换、ODUk封装 |
业务层 | 适配具体业务(如Ethernet、SDH) | VLAN、TDM over OTN |
拓扑结构
- 链状拓扑:适用于长距离点对点传输(如跨省干线)。
- 环状拓扑:提供自愈保护(如MS-SPRing保护)。
- Mesh拓扑:支持多路径动态调度(需OXC光交叉设备)。
OTN关键技术解析
波分复用(WDM)
- 原理:在单根光纤中通过不同波长(信道)并行传输多路信号。
- 分类:
- CWDM(粗波分复用):波长间隔20nm,适用短距离。
- DWDM(密集波分复用):波长间隔0.8/0.4nm,适用长距离。
映射与封装
- 步骤:业务信号 → OPUk(光净荷单元)→ ODUk(光数据单元)→ OTUk(光传输单元)。
- 示例:10G Ethernet → OPU1 → ODU1 → OTU1.
交换与调度
- 电层交换:基于ODUk颗粒的交叉连接(如XPT设备)。
- 光层交换:基于波长级别的ROADM(光分插复用)或OXC(光交叉连接)。
OTN设备组成与功能
设备类型 | 功能 | 典型部署位置 |
OTU(光传输单元) | 业务信号映射与光电转换 | 站点接入层 |
OMU(光监控单元) | 光功率监测与告警 | 链路中间节点 |
OADM(光分插复用) | 动态分插波长 | 骨干环网节点 |
OXC(光交叉连接) | 多维度波长路由与保护倒换 | 核心枢纽节点 |
OTN使用流程
需求分析
- 确定带宽需求(如100G/400G)、传输距离、业务类型(时延敏感型/非敏感型)。
- 评估可靠性要求(如是否需要1+1光层保护)。
网络规划
- 拓扑设计:根据地理分布选择链状、环状或Mesh结构。
- 波长分配:避免相邻波长重叠,预留保护波长。
- 设备选型:匹配OTU/OXC等设备的性能指标(如OSNR容限)。
部署与调试
- 光纤连接:使用G.652/G.654光纤,控制连接器损耗(<0.5dB)。
- 配置OTU:设置映射模式(如GFP-T)、FEC(前向纠错)功能。
- 调测参数:
- 光功率:-8~-2dBm(过载会导致非线性效应)。
- 色散补偿:通过DCM模块优化信号质量。
运维管理
- 监控工具:使用T2000/U2000等网管系统实时查看光功率、误码率。
- 故障处理:
- 光功率突变:检查光纤连接或放大器故障。
- 误码升高:调整FEC阈值或清洁光模块。
常见问题与解决方案
问题 | 原因分析 | 解决方法 |
业务开通后出现高误码 | 光功率过低/色散未补偿/光纤老化 | 增加光放站/启用FEC/更换光纤 |
波长冲突导致业务中断 | 波长规划不合理 | 重新分配波长或启用波长抑制功能 |
OTN与SDH设备不兼容 | 映射协议不一致 | 采用CBR2容器或CES时钟同步技术 |
相关问题与解答
问题1:OTN与SDH的核心区别是什么?
- 答:
| 对比项 | SDH | OTN |
|—————-|———————————|———————————|
| 颗粒度 | 固定VC-12/VC-4容器 | 支持ODU0~ODUflex可变颗粒度 |
| 扩展性 | 最大100Gbps(通过拼接) | 单波长支持400G/800G |
| 组网能力 | 刚性环网,保护方式单一 | 支持Mesh组网,多层保护(光层+电层)|
| 业务适配 | 主要承载TDM业务 | 支持Ethernet、SDN等多业务协同 |
问题2:如何提升OTN传输效率?
- 答:
- 采用FlexGrid技术:通过非标准波长间隔(如75GHz)提升频谱利用率。
- 部署SD-OTN:利用SDN控制器实现动态带宽分配与流量优化。
- 启用OTN QoS:通过优先级映射保障高价值业务