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摘 要 OTN网络的技术基础是波分复用技术，其数据传输主要在光层组织网络进行，是构建未来新型骨干传送网络的核心技术。尤其是目前电信业务的激增，需要电信网络提供更加高速的数据传输和更加多元化的服务功能。在此背景下，OTN（光传送网络）规模不断扩大，不但为电信网络提供了巨大的宽带资源，也促进了电信网络扩展性和生存性的提升。在本文中，笔者就OTN（光传送网络）规划与设计时需要考虑的几点因素进行分析和探讨。
关键词 OTN（光传送网络）；规划；设计；影响因素
中图分类号 TN 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)011-0110-01
目前，IP数据业务发展速度非常之快促进了网络的IP化。OTN（光传送网络）作为骨干网传输技术的优点和重要性已经逐渐被人们重视起来，在OTN（光传送网络）和现行网络融合以及优化IP业务之后，OTN（光传送网络）必然会迎来发展的春天。本文中就OTN（光传送网络）规划与设计时需要考虑的几点因素进行分析。
1 合理选择OTN（光传送网络）拓扑结构
通常情况下，OTN（光传送网络）拓扑结构主要分为以下三种形式：链形结构、环形结构以及Mesh 结构。这三种结构形式均具有不同的技术特点和优缺点。具体而言，主要表现在以下几点。
1）链形结构方面。线路系统标准低、网络结构简单是链形结构的突出技术特点，但是其缺点也是比较明显的，即保护功能无法实施，OTN（光传送网络）优势的发挥受到限制。
2）环形结构方面。环形结构的结构还是比较突出的，主要表现在以下两个方面：①OTN（光传送网络）在环形结构下能够有效应该多种多样的保护模式，为OTN（光传送网络）提供比较全面的安全保障；
②环形结构下的OTN（光传送网络）能够充分SDH 丰富的组网经验，为前期网络规划和后期维护便利提供保障。
3）Mesh结构方面。安全水平高、业务调度灵活、可以依照业务流量设置直达电路是Mesh结构的典型优点。但是Mesh 结构技术复杂程度过高。OTN（光传送网络）通路安排必须要牵涉到电层的电路组织以及光层的波道组织，并且需要人工进行通路安排之后才可以开启智能功能，此举不但增强了网络设计的复杂性，还为后期的网络维护制造了很大的困难。
通过以上论述，笔者建议，如果没有开启智能功能，则优先选择环形结构；但是笔者认为，智能技术发展日新月异，能够保证OTN（光传送网络）加载控制平面可以实现有环形结构向 Mesh 结构过渡的平
滑性。
2 OTN（光傳送网络）的技术参数规划分析
1）计算色散以及补偿。色散是影响OTN（光传送网络）传送水平的重要因素之一。通常而言，光线的色散主要包括偏振色散与色度色散等两种形式。但是对于10 Gbit/s系统而言，偏振色散的影响程度不如色度色散的影响程度深，因此，只考虑色度色散便能够符合工程实际的相关要求。相关公式可以表示为：
色散受限范围= +SCM补偿-（10 km至30 km），在上
述公式当中，（10 km至30 km）表示冗余度。
2）计算光功率。在OTN（光传送网络）中，光放大器需要通过放大光模块、光纤以及光器件引入的光信号，进而对以上元器件导致的功率损耗进行补偿。因此，OTN（光传送网络）中所需要的发光设备和接光设备的功率均要满足设计要求。规划和设计OTN（光传送网络）时，需要充分考虑光信号衰减问题，并对整个链路的衰减情况进行准确地计算；除此之外，如果没有特殊要求，实际工程当中系统均需要考虑3 dB余量。通过计算功率，来对光功率放大器进行配置。
3）非线性要求。光功率、信噪比和色散为组网设计时主要考虑的因素，除此之外还有很多非线性因素对系统组网都有影响。非线性因素包括：FWM、PMD、PDL、SBS、SPM、 SRS以及 XPM。
4）规划跨段规格。在规划网络时，需要根据每个跨段的线路衰耗来设计下游站点的放大器。首先需要确定站间功率预算，然后确定站内功率预算，最后根据站内、站间的功率预算配置不同的放大器。由于DCM模块的配置及站点类型（OLA、OADM）的不同，站内预算值也相应的发生变化，要充分考虑跨段规格及站内预算配置相应的放大器或放大器组合。
5）光信噪比的产生。光信噪比是影响 DWDM 系统误码性能最重要因素之一。对于多个级联线路光放大器的OTN 系统，噪声的光功率主要由放大器的自发辐射噪声所支配。光信噪比（OSNR）定义：
OSNR= 每信道的信号光功率 / 每信道的噪声光功率。
6）光信噪比的考虑。对不同的网络应用，10Gbit/s 速率信号 OSNR 的要求大致相同，有细微的区别。在实际的 DWDM 系统中，由于 EDFA 增益不均衡可能会导致每信道输出功率不等和 EDFA 噪声系数不同。因此，设计必须考虑最坏信道的光信噪比满足需要，并有足够的富余量。
3 OTN（光传送网络）的保护方式选择
1）OSNCP（光子网连接保护）方式。OSNCP，即光子网连接保护，是典型的保护方式之一。该保护方式具有良好的效果，但是投资成本通常比较高。一般情况下，采用OTN（光传送网络）保护方式的投资成本是没有采用保护方式的两倍左右。
2）OMSP（光复用段保护）方式。OMSP，即光复用段保护，也是比较经典的保护方式。相对于OTN（光传送网络）保护方式，OMSP（光复用段保护）的投资成本比较低，但是保护倒换时间不符合电信级的标准，因此，采用该保护方式主要用来改进电信网络的安全程度。
3）OLP（光线路保护）方式。OLP，即光线路保护。该保护方式是，每一个光放段都要有两条不同路由的光缆来支撑，对光缆线路要求较高，建设成本也较高，且因不同段落保护倒换的线路参数差异较大，使多段落故障下的倒换性能难以保证，故建议慎用。
4）基于ODUK（子波长）的1：N或者1：1方式与ODUK SPRing方式。基于ODUK（子波长）的1：N或者1：1方式及ODUK SPRing方式种方式都需要使用OTN（光传送网络）的电交叉矩阵。例如某OTN（光传送网络）平台为80×10 Gbit/s，如果加上支路板卡后开通四个方向，想要做到全面无阻塞的电交叉，最要要求有6T以上的电交叉矩阵，但是当前的设备水平还难以满足该要求。因为今天只有ODU1的电交叉实际用于商用，因此，这两种保护方式今天主要适用于小于等于2.5 Gbit/s的小颗粒业务的保护。
参考文献
[1]张国新,李昀,叶春.OTN技术与组网应用[J].光通信技术,2010,04:125-126.
[2]刘刚,杨鹏,徐洪亮.OTN技术组网及应用研究[J].邮电设计技术,2010,09:114-116.
[3]许宗幸.OTN未来的发展趋势:超大容量调度枢纽[J].邮电设计技术,2010,01:103-105.
[4]赵文玉,张海懿,汤瑞,吴庆伟.OTN标准化现状及发展趋势[J].电信网技术,2010,12:166-168.
关键词 OTN（光传送网络）；规划；设计；影响因素
中图分类号 TN 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)011-0110-01
目前，IP数据业务发展速度非常之快促进了网络的IP化。OTN（光传送网络）作为骨干网传输技术的优点和重要性已经逐渐被人们重视起来，在OTN（光传送网络）和现行网络融合以及优化IP业务之后，OTN（光传送网络）必然会迎来发展的春天。本文中就OTN（光传送网络）规划与设计时需要考虑的几点因素进行分析。
1 合理选择OTN（光传送网络）拓扑结构
通常情况下，OTN（光传送网络）拓扑结构主要分为以下三种形式：链形结构、环形结构以及Mesh 结构。这三种结构形式均具有不同的技术特点和优缺点。具体而言，主要表现在以下几点。
1）链形结构方面。线路系统标准低、网络结构简单是链形结构的突出技术特点，但是其缺点也是比较明显的，即保护功能无法实施，OTN（光传送网络）优势的发挥受到限制。
2）环形结构方面。环形结构的结构还是比较突出的，主要表现在以下两个方面：①OTN（光传送网络）在环形结构下能够有效应该多种多样的保护模式，为OTN（光传送网络）提供比较全面的安全保障；
②环形结构下的OTN（光传送网络）能够充分SDH 丰富的组网经验，为前期网络规划和后期维护便利提供保障。
3）Mesh结构方面。安全水平高、业务调度灵活、可以依照业务流量设置直达电路是Mesh结构的典型优点。但是Mesh 结构技术复杂程度过高。OTN（光传送网络）通路安排必须要牵涉到电层的电路组织以及光层的波道组织，并且需要人工进行通路安排之后才可以开启智能功能，此举不但增强了网络设计的复杂性，还为后期的网络维护制造了很大的困难。
通过以上论述，笔者建议，如果没有开启智能功能，则优先选择环形结构；但是笔者认为，智能技术发展日新月异，能够保证OTN（光传送网络）加载控制平面可以实现有环形结构向 Mesh 结构过渡的平
滑性。
2 OTN（光傳送网络）的技术参数规划分析
1）计算色散以及补偿。色散是影响OTN（光传送网络）传送水平的重要因素之一。通常而言，光线的色散主要包括偏振色散与色度色散等两种形式。但是对于10 Gbit/s系统而言，偏振色散的影响程度不如色度色散的影响程度深，因此，只考虑色度色散便能够符合工程实际的相关要求。相关公式可以表示为：
色散受限范围= +SCM补偿-（10 km至30 km），在上
述公式当中，（10 km至30 km）表示冗余度。
2）计算光功率。在OTN（光传送网络）中，光放大器需要通过放大光模块、光纤以及光器件引入的光信号，进而对以上元器件导致的功率损耗进行补偿。因此，OTN（光传送网络）中所需要的发光设备和接光设备的功率均要满足设计要求。规划和设计OTN（光传送网络）时，需要充分考虑光信号衰减问题，并对整个链路的衰减情况进行准确地计算；除此之外，如果没有特殊要求，实际工程当中系统均需要考虑3 dB余量。通过计算功率，来对光功率放大器进行配置。
3）非线性要求。光功率、信噪比和色散为组网设计时主要考虑的因素，除此之外还有很多非线性因素对系统组网都有影响。非线性因素包括：FWM、PMD、PDL、SBS、SPM、 SRS以及 XPM。
4）规划跨段规格。在规划网络时，需要根据每个跨段的线路衰耗来设计下游站点的放大器。首先需要确定站间功率预算，然后确定站内功率预算，最后根据站内、站间的功率预算配置不同的放大器。由于DCM模块的配置及站点类型（OLA、OADM）的不同，站内预算值也相应的发生变化，要充分考虑跨段规格及站内预算配置相应的放大器或放大器组合。
5）光信噪比的产生。光信噪比是影响 DWDM 系统误码性能最重要因素之一。对于多个级联线路光放大器的OTN 系统，噪声的光功率主要由放大器的自发辐射噪声所支配。光信噪比（OSNR）定义：
OSNR= 每信道的信号光功率 / 每信道的噪声光功率。
6）光信噪比的考虑。对不同的网络应用，10Gbit/s 速率信号 OSNR 的要求大致相同，有细微的区别。在实际的 DWDM 系统中，由于 EDFA 增益不均衡可能会导致每信道输出功率不等和 EDFA 噪声系数不同。因此，设计必须考虑最坏信道的光信噪比满足需要，并有足够的富余量。
3 OTN（光传送网络）的保护方式选择
1）OSNCP（光子网连接保护）方式。OSNCP，即光子网连接保护，是典型的保护方式之一。该保护方式具有良好的效果，但是投资成本通常比较高。一般情况下，采用OTN（光传送网络）保护方式的投资成本是没有采用保护方式的两倍左右。
2）OMSP（光复用段保护）方式。OMSP，即光复用段保护，也是比较经典的保护方式。相对于OTN（光传送网络）保护方式，OMSP（光复用段保护）的投资成本比较低，但是保护倒换时间不符合电信级的标准，因此，采用该保护方式主要用来改进电信网络的安全程度。
3）OLP（光线路保护）方式。OLP，即光线路保护。该保护方式是，每一个光放段都要有两条不同路由的光缆来支撑，对光缆线路要求较高，建设成本也较高，且因不同段落保护倒换的线路参数差异较大，使多段落故障下的倒换性能难以保证，故建议慎用。
4）基于ODUK（子波长）的1：N或者1：1方式与ODUK SPRing方式。基于ODUK（子波长）的1：N或者1：1方式及ODUK SPRing方式种方式都需要使用OTN（光传送网络）的电交叉矩阵。例如某OTN（光传送网络）平台为80×10 Gbit/s，如果加上支路板卡后开通四个方向，想要做到全面无阻塞的电交叉，最要要求有6T以上的电交叉矩阵，但是当前的设备水平还难以满足该要求。因为今天只有ODU1的电交叉实际用于商用，因此，这两种保护方式今天主要适用于小于等于2.5 Gbit/s的小颗粒业务的保护。
参考文献
[1]张国新,李昀,叶春.OTN技术与组网应用[J].光通信技术,2010,04:125-126.
[2]刘刚,杨鹏,徐洪亮.OTN技术组网及应用研究[J].邮电设计技术,2010,09:114-116.
[3]许宗幸.OTN未来的发展趋势:超大容量调度枢纽[J].邮电设计技术,2010,01:103-105.
[4]赵文玉,张海懿,汤瑞,吴庆伟.OTN标准化现状及发展趋势[J].电信网技术,2010,12:166-168.