OTN光传输系统中的误码分析

OTN光传输系统中的误码分析

胡超逸

关键词：OTN；关键技术；误码

前言

OTN技术作为现今一种全新的光传送网络技术,在实际应用过程中能够使传统电力网络层次得到有效简化,使现代电力通信系统的总体性能得到显著提升。因此,OTN光传送网在电力通信系统中的有效应用,可以为我国多方领域提供多元化、全方位的优质通信业务。

1OTN光传送网的技术特征

OTN是一种在业务类型呈现IP化趋势的背景下所开发出来的新一代光传送网体系。这种光传送网体系是由ITU-T提出的G.872、G.709、G.798等一系列建议所规范的。OTN技术不仅能够提供充足的带宽，满足大颗粒IP业务的传送需求，同时还具有与SDH类似的组网功能，很好地解决了光层的组网、管理和保护问题，并且能够兼容WDM和SDH网络。同时，OTN还拥有可以提供客户信号传送、复用、路由、管理、监控及保护等功能。OTN的特点和技术优势主要有如下几个方面：

1.1支持客户层信号的透明传输

按照ITU-T提出的G.709建议中所定义的映射方法，OTN具有能够透明传送多种类型的客户层信号的功能，如SDH、IP、GbE、ATM、ODU复用信号等客户信号，并且OTN还能够传输以这些客户信号为载体的更高层次的客户信号，同时OTN设备的接口适配功能能够保证客户业务接入。除此之外，OTN还支持无损调整ODUflex连接带宽的控制机制。

1.2交叉能力上的扩展性

OTN交叉对线路速率透明，与具体每个波长信号的比特率无关。即可以随着线路速率的增加而增加任意级别的交换速率。且能够支持大容量、无阻塞的交叉以及未来各种客户业务和分组数据流业务。

1.3具有多级串联连接监视（TCM）功能

TCM位于ODU子层，主要用于监视ODU子层的误码性能。TCM理论上最多可支持6级，每级的监视点都可以灵活设置。其在用法上又可分为级联、嵌套、适合跨域复杂组网环境。在嵌套模式下，进一步减少了故障定位时间。并且，OTN提供的6级串联连接监视功能保证了跨不同运营商网络的通道监视功能的正常运行，使之能够对一根光纤中复用的多个波长同时进行管理。

1.4支持频率同步、时间同步信息的传递

新型OTN架构可以实现同步功能，从而为下游的业务平台提供各种同步信息。

1.5分组处理能力

随着IP业务的快速增长，全球信息量呈现出爆炸式的增长趋势。而IP业务天生具有的突发、抖动等统计复用特性则要求承载网络更具备灵活性和能够高效地支持多种业务的综合接入。在各种不同背景技术的碰撞下催生了新一代光传送网—分组光传送网。既解决了大容量传送和高效处理分组业务，又减少了传送设备种类和综合成本。

2OTN关键技术

OTN技术包含很多关键技术，主要有接口技术、交叉连接技术、保护恢复技术、复用映射技术、智能控制技术和管理技术等。

2.1接口技术

OTN的物理层接口标准主要包含G.959.1和G.693。G.959.1规范了光网络的物理接口，主要目标是在两个管理域的边界间保持横向兼容性。G.693规范了局内系统的光接口，目的是保证横向兼容性。G.709定义了逻辑接口。目前G.959.1最新标准为V11.1版本，主要添加的内容包含40Gbit/s信号局内接口的G.6555Km接口等，而G.693标准目前基本稳定。

2.2交叉连接技术

交叉连接是OTN网络实现灵活调度和保护的重要功能，能够实现WDM系统业务和线路接口的分离，同时可以完成基于ODUk的SNCP保护，可用于提供大颗粒专线业务。交叉连接技术有多种类型，不同类型能够实现不同等级业务的适配和调度。目前实现方式有1+1和M:N两种实现方式。具备交叉连接功能的OTN设备可以实现真正的组网功能。

2.3保护恢复技术

网络生存性是指网络抵御失效的能力，是网络完整性的一部分，是网络的一个重要指标。为了提高OTN的生存性，需要实现链路和节点两类故障的恢复，G.872对OTN结构作了细致的描述，提出了保护和恢复两种机制。从粒度上讲，保护的粒度可粗可细，而恢复的粒度相对较细；从拓扑结构的类型方面来看，实现保护技术对拓扑结构没有严格的要求，而实现恢复则要求网络的连通性较好。典型的保护方案就是环形网络的保护。OTN环网由全部可上下常规业务信号或额外信号的节点构成。当加入的节点上下额外业务或者像双节点互联支持多重上下业务时，常规业务信号可以穿越多个“近侧”跨段。

2.4复用映射技术

客户信号（非OTN）映射到低阶OPU，定义为OPU（L）。OPU（L）信号复用到对应的低阶ODU，定义为ODU（L）。ODU（L）或者映射到对应的OTU（V）信号，或者映射到ODTU。ODTU信号复用到ODTU群（ODTUG）。ODTUG再映射到高阶OPU，定义为OPU（H）。OPU（H）信号映射到相应的高阶ODU，定义为ODU（H）。ODU（H）信号再被映射到相应的OTU[V]。

2.5智能控制技术

为了实现对虚电路的智能化拆建，在控制平面中引入了路由和信令机制，同时还接受管理平面的管理及处理、保护倒换与业务恢复等，此外自动路由发现、分布式呼叫连接管理等也被引入了控制平面，利用独立的控制平面实施动态配置连接管理网络，实现控制与转发的分离。为运营商及消费者提供灵活的控制平面与应用平台。

2.6管理技术

OTN网络的管理主要由G.874、G.874.1、G.7710、G.7712和M.2401等标准来规范。这些标准定义了OTN网络的故障管理、配置管理、性能管理、安全管理、计费管理、性能检测等功能。并且光层网络的管理与其客户层网络分离，实现使用与客户层网络不同的某些管理办法，满足OTN技术的特定要求。

3误码校验和纠错

3.1误码校验和纠错种类

误码检验和纠错是提高数字信号传输质量的一种重要手段，在数字通信里误码检测和纠错的方法多种多样，从比特间插奇偶校验、循环冗余CRC校验到前向FEC纠错等等。在传输设备维护中，只有收端误码，没有发端误码的概念，就是因为在数字信号的传输过程中，误码的发生不在发送方，而是在传输过程中产生的，所以误码只在接收方有反应。所以只能对接收端口进行性能检测，而不能对发送端口进行性能检测。

3.2OTN的纠错技术

波分系统在传输10Gbit/s或更大速率信号时，在波长转换单元板OTU上采用了带外和带内前向纠错FEC技术，以提高系统的误码特性。

结束语

误码告警和误码现象在现网中占有很大的比重，在平时的维护工作中，需要大量的精力来处理各种突发性误码，同时还需要更多精力在日常维护中发现隐患，解决问题。以防范大的网络风险发生，保证网络稳定、安全运行。纵观整个通信历史，误码是有害的，但是同时误码的存在既是压力也是动力。能促使人们更努力的改进设备，开发出更先进的技术来规避。只要光传输还在使用电子设备，误码就会一直存在，甚至范围更大一点，只要存在人类的活动，误码现象就会存在。

参考文献：

[1]许显青.OTN光传送网技术特点及其在电力通信中的应用研究[J].中国新通信,2015,17,(19):85.

[2]李方媛,丁慧霞,郎赫,等.电力OTN通信传输性能仿真计算[J].光通信技术,2014,38,(5):5-8.