通信网络建设中DWDM和OTN的比较分析论文_邓捷

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摘要:随着通信系统的发展,通信网络的建设需要进行扩充,以 DWDM 为代表的 WDM 技术已占据了各大网络干线和本地网骨干层。网络随着DWDM技术在通信网络建设中的应用,在光域信号处理中,传统 DWDM 技术基于光域的信号复用和处理,将DWDM的缺点暴露了出来。随着3G、4G网络时代的到来,OTN技术的应用,促进了通信网络建设中,业务范围的扩充,通信网络的可调度等。本文针对通信网络建设中DWDM和OTN技术进行分析比较。

关键词:DWDM;通信网络;OTN

1引言

随着科学技术的不断发展,通信网络的作用变得越来越重要。然而,通信网络的安全性、稳定性也要有针对性的提升。信网络建设保证了通信系统发展的安全性,DWDM技术在通信网络的建设中才得以普遍应用。随着3G、4G 网络的发展与应用,随之而产生了OTN技术。现如今DWDM和OTN 技术在通信网络建设中得到广泛应用,综合分析这两种技术之间的关系,能够合理利用这两种技术,这对于通信网络建设的更好、更快发展是必要的。

2 DWDM和OTN技术简介

2.1 DWDM的技术简介

DWDM(又称密集波分复用)技术实际上是利用光波段复用技术,DWDM 技术通常利用不同的波长或频率,把光纤的低损耗区分为许许多多道冷光波道,每一个载波是一道冷光波道,在载波的发射端,不同波长的信号通过合波器按规定合并起来,然后输送至同根光纤之中;在通信网络的接收端,承载着不同波长的信号光载波被分波器分开,这样能够充分地利用低损耗区所带来的巨大资源,从而实现了多路光信号在同一根光纤之中的复合式传输。

WDM 技术在光传输网中的典型系统是由光放大器、光合波器(又称光复用器)以及能提取独立光的光分波器(又称光解复用器)而组成。发射端的光发射机能够发射出不同波长的光,并且其稳定度和精度能满足光信号的基本要求,依次通过光合波器、掺铒光纤放大器,然后进入光纤中传输(注:可根据实际需要,在光纤线路中能够设置光线路的放大器)。最终到达信号接收端之后,经过光纤的前置放大器放大,通过光分波器分散成原先的各路光信号。DWDM 的技术基础包括光放大技术,合、分波技术以及色散补偿技术。这些技术都能够在光领域进行,DWDM 更多的是要求光学系统的稳定性与精度。对 DWDM 中的信号分析一般集中在光的放大器性能、色散、非线性效应等。

2.2 OTN简介

OTN技术是一种光传送网技术,在 WDM 技术的基础上发展产生一种光网过滤技术,在该技术中增加了OTN交换模块,从而使系统能够灵活调度网络通信业务,使客户端的信息得以扩充、促进、增加,使网络通信的业务能力有所提升,OTN技术承载力了WDM 和SDH两者的优势,关键的技术具体体现在以下几方面①使多种型号能够进行透明的传输;②业务的调度能力因大颗粒带宽的复用交叉而变得非常灵活③具有十分优良的保护、组网、维护管理能力。

ITU-T G872将整个OTN网络层次字上而下分为三层,涵盖了光和电两个不同的处理领域。图2-1详细描述了 OTN网络的分层情况。光信道层(Optical Channel Layer,OCh)为不同业务信号提供端到端的透明光传输;光复用段层(Optical Multiolexing Section Layer,OMS)为多波长信号提供网络连

图2-1 OTN分层结构

接功能,保证多波长信号的完整传输;光传输段层(Optical Transmission Section Layer,OTS)为光复用段的信号在不同类型的光媒介(如G652、G653、G.655光纤等)上提供传输功能。为了进一步说明光传送网的分层结构,图2-2是OTN的分层结构与实际设备连接的关系示意图:

图2-2 OTN网络模型

由图中可以看出整个OTN网络的OCh层、OMS层、OTS层形成客户与服务者的关系。OCh提供端到端的服务,是山一个或多个OMS组成。OMS层是由多个OTS段层组成。ODUk则构成了业务上/下的完整通路。

3 DWDM和OTN技术的联系

在通信系统发展的过程中,DWDM技术以OTN技术的应用,提升了通信网络建设质量,促进了通信网络的建设,两种技术在通信网络建设的过程中,表现出来的相同之处是:在网络通信系统的建设中,两种技术具有相同的路线组成。对OTN技术来说,在路线的组成上,是按照DWDM的技术路线来进行的,甚至是照搬了DWDM的技术路线。在网络通信中,OTN技术的路线根据DWDM技术的波长要求,实施与DWDM技术兼容的波长,从而达到DWDM技术的路线来安装应用,

在通信网络系统运行的过程中,DWDM和OTN技术的信号传输形式相同,都可以对通信系统进行维护。在建设网络通信的过程中,OTN技术通过使用与DWDM技术相同的线路组来成完成网络系统信号的传输,在WDM系统在形成波导后,添加了OTH电层机盘,改造网络通信中的WDM技术,从而形成了简单的 OTN系统。在光交叉技术中,DWDM技术与 OTN 技术利用相同的原理使光信号完成交叉,但在这两个技术上多维度、大容量的光交叉都没有被大规模使用。

4 DWDM和OTN技术的不同点

随着社会的进步和发展,通信网络建设的质量将越来越高,也将有更多先进的技术应用在通信网络建设中在当前的通信网络建设中,DWDM技术、OTN技术的应用,有相同之后,也有不同之处,这两种技术的不同之处体现在两个方面:

4.1信号格式不同

DWDM技术以及OTN技术在通信网络建设的过程中,有相同之后,也有不同之处,这两种技术在网络通信建设应用中的不同之处是,DWDM技术与OTN技术来比较,主要是信号的格式不同,没有相应的帧结构。因此运行过程中,单个信号只能经波长的转换器,将其转化成在网络通信系统建设中与之相应的波长,通过光学技术,从而复用传输的波长。

对于OTN技术,有完整的帧结构,因此与DWDM技术相比较,运行时具有更加灵活的程序。在OTN技术中引人的各种接口技术等,不仅提高了OTN技术在网络通信建设中的灵活应用,而且自身通过的电交叉技术来调度波长。此外在应用过程中,OTN技术还能监管网络通信电再生部分的工作性能、故障等问题,在性能故障监测的过程中,OTN技术比DWDM技术更加优越。在网络通信系统中传输信号时,DWDM技术和OTN技术以相同速率的载波道,但是这两种技术的信号具有不同的传播效率,比如在DWDM技术下能够实现9GE信号的传输、发送,而对于OTN技术只能实现8 GE的传输、发送。

4.2在保护方法上存在差异性

在保护方式上,DWDM 技术只能提供基层的保护,而OTN 技术不仅可以提供基层的保护,也可以对电层方面进行保护。二者的保护方式和支持类型见表1:

在网络通信建设中,DWDM技术与OTN技术相比,具有较长的应用时间,相对广泛的应用,能够保护光层;而对于OTN技术来说,不仅能够保护光层,还能够保护电层。但两种技术在保护方法上有所不同,在网络通信中主要表现在以下的6个方面:①DWDM技术与OTN技术都能够保护网络通信的光线路,利用网络通信中的OLP盘,配合系统中的保护倒换协议,在相邻的点间通过线路光纤实施保护;②DWDM技术以OTN技术,都可以利用系统的并发选收功能,实现对网络系统中复用段层的保护,但在这个过程中,光缆路径和光波放大系统要求一样;③DWDM技术和OTN技术,都能够实现对光通道的实施保护,但是具有不同的保护方式,分为客户侧保护、线路侧保护,而且这两种技术具有不同的并发参考点来发送同一信号;④OTN技术是支持OChl+1保护的,而DWDM是不支持的。OTN技术利用自身的光交叉功能,从而实现信号传输中的单个通道中进行1+1保护;⑤OTN技术能够采用ODUk1+1保护,而DWDM技术不能。OTN技术使用自身具备的电交叉功能,从而进行ODUk1+1保护;⑥OTN技术ODUkRing保护,而DWDM是不支持的。OTN技术在工作过程中,通常利用电交叉功能,在ODUk的基础上达到环网保的护。

5 结束语

DWDM、OTN技术作为网络传输的基础,在网络传输中有着十分重要的地位。OTN 在线路侧的技术以DWDM 技术作为基础,DWDM不仅满足了 OTN 系统对大容量的要求,而且也受益于OTN 技术的进步发展。由于在现网中 DWDM 系统能够实现大规模地运行,OTN 系统取代 DWDM 系统也不是能够快速实现的,但本文认为这种趋势不变的。至于以后如何发展,也取决于各大运营商的网络建设目标策略与思路。

参考文献

[1] 李述联. 通信网络建设中 DWDM 和 OTN 的比较分析[J]. 通讯世界,2015(3):58-59.

[2] 施智恒. 通信网络建设中 DWDM 和 OTN 的技术比较[J]. 中国新通信,2014,16(19):108-109.

[3] 谷涛. DWDM 和 OTN 的技术比较和网络建设策略[J]. 信息通信,2012(4):238-239.

论文作者:邓捷

论文发表刊物:《探索科学》2017年1期

论文发表时间:2017/8/25

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