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[摘 要]光传网送（OTN）是下一代传送网发展的主要方向。本文首先介绍了OTN的产生背景和基本概念及技术原理，然后详细说明了OTN技术的特点，最后分析了现阶段OTN技术的应用及发现前景。
[关键词]OTN技术原理
中图分类号：TB7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0242-01
在全业务运营时代，国内电信运营商都将转型为ICT综合服务的提供商，电信运营商之间的竞争由单业务的竞争转变为全业务的竞争。业务的丰富性和全面性对宽带提出了更高的要求，即反映了对传送网性能的要求。光传送网（OTN）技术凭借其强大的性能很好地滿足了各类新型业务的需求，其逐渐由幕后走向台前，成为下一代的骨干传送网。
一、OTN的产生背景和基本概念
1.1 OTN的产生背景
OTN对于应用来说是新技术，但其自身的发展已有多年的历史，目前已趋于成熟。ITU-T从1998年就启动了OTN系列标准的制订，到2003年主要标准已基本完善。SDH/SONET已经非常成熟，但其在传送层方面存在不足。互联网、电子商务、移动技术发展迅速，以太网等数据业务发展迅速。1999年初，Lucent提出waveWrapper的概念。ITU-T在2002年发布G.709，其定义了OTMN的需求。包括光传送体系（OTH），支撑多波长传输网络的开销定义，帧结构和比特速率各种映射方式。
1.2 OTN的基本概念
光传送网（OTN）是以波分复用为基础，并在光层组织网络的传送网，它是未来传送网发展的主要方向OTN是通过G.709、G.798、G.872等ITU-T的建议而规范的新一代“光传送体系”和“数字传送体系”，着力解决传统WDM网络无波长或子波长业务保护能力和组网能力弱调动能力差等一系列问题
二、OTN技术特点
2.1 完善的标准
OTN技术经过了近十年的发展，已经形成了较为成熟的标准体系及主要关键技术。正是由于这种统一和完善的标准体系，使厂家能够实现在OTN层面的相互沟通。
2.2 多种客户信号封装和透明传输
POS是利用SDH来传输IP业务。路由器通过POS的SDH开销字节能够快速地检测出路线的传输质量，保证线路出现故障后能快速地启动保护倒换。但是POS端口比特成本较高，无法满足运营商的需求。OTN设备在接入路由器所产生的LAN信号时会叠加与SDH相似的开销字节，这样一来便可代替POS开销字节的功能，消除了对POS的依赖性。而路由器直接出LAN端口大大降低了成本，提高了业务效益。
基于ITU-TG.709的光传送网帧结构能够支持多种客户信号的透明传送，能将所有的客户业务适配到数字包封结构当中，如SDH、以太网和ATM等。目前对于SDH业务和ATM业务可以提供透明传输和标准封装，但是对于具有不同速率的以太网的支持则有所差异。ITU-TG.sup43为10GE业务不同程度的透明传输提供了相应的补充建议，而40GE和100GE以太网、接入网业务吉比特无源光网络（GPON）、专网业务光纤通道（FC）等在OTN帧中标准化的映射方式则仍处在讨论和研究当中。
2.3 大颗粒业务的可靠保护
目前光传送网所定义的电层带宽颗粒为光通路数据单元，光层的带宽颗粒即为波长。与SDH的调度颗粒相比较，OTN复用、配置和交叉颗粒明显要大的多，因而可以显著地提升高带宽数据客户业务的传送效率和适配能力。除了传统的WDM设备支持1+1光通道保护（<50ms）、波长环路共享保护（50～150ms）以及1+1光线路保护（<50ms）外，基于OTN的WDM设备可以实现子波长环网共享保护、Mesh恢复等，具有灵活、可靠和丰富的特点。
2.4 良好的运用维护能力
光传送网具有跟SDH相似的开销管理能力，OTN光信道层（OCH）的帧结构极大的提高了该层的数字监视能力。此外，OTN还具有6层嵌套串联连接监视功能，这样一来，我们便能够在OTN组网时同时监视端到端和多个分段的性能，提供了跨运营商传输的良好管理方法。
2.5 支持控制平面的加载
OTN实现GMPLS控制平面的加载，进而形成基于OTN的ASON网络。基于OTN的ASON网络和基于SDH的ASON网络使用的是相同的控制平面，能够实现多层次、端到端的智能光网络。控制平面的加载是使光传送技术朝着智能化方向发展的最佳手段。
三、OTN技术的应用及发展前景
3.1 OTN技术的应用层面
目前传送网主要包括城域网和干线网，城域网可以进一步分为核心网接入层和汇聚层，干线网包括省内干线传送网和省际干线传送网OTN技术相对于SDH技术而言，最大的优点在于它能够提供大颗粒宽带的传送和调度所以在不同层面是否需要采用OTN技术主要取决于调度业务宽带颗粒的大小程度。
3.2 OTN技术的应用定位
作为承载2.5Gbit/s颗粒以上的传送网技术考虑到现有的传送网络分层关系和传送业务颗粒分布特征OTN应主要应用于城域核心层及干线传送网络但这并不意味着所有城域汇聚层和接入层都不适用OTN技术组网而是取决于实际网络的传送业务颗粒大小及其它组网需求如保护和维护管理等作为目前城域汇聚和接入层最主要的客户业务GE当前OTN并没有标准化归一的容器或方式映射待ODU0的容器标准化以后或者基于ODU1颗粒的调度需求明显时OTN技术应用的范围可根据需求适当拓展到城域汇聚和接入层面构建真正意义上端到端监视的传送网络。
3.3 OTN技术的应用功能
OTN技术的应用功能主要有OTN接口、波长交叉和ODUK（数字包封技术）。应当根据不同网络应用层面的业务特征选择不同的应用功能。在省内干线传送网层面，由于调度需求和网络规模较大，节点调度和处理的要求较高，一般选择OTN接口功能或者波长交叉功能。在省际干线传送网层面，由于节点调度和处理的要求较高，网络规模较大，但是调度的需求较小，所以一般选择OTN接口功能，特殊情况下可选择局部波长交叉功能。在城域网核心层层面，由于节点调度和处理的要求一般，网络规模相对较小，但是调度的需求较大，因而一般选择波长交叉和O-DUK或者ODUK和波长混合交叉。
3.4 设备类型
目前基于电交叉和基于光交叉或者基于光电混合交叉的OTN设备已经较为成熟。OTN设备是OTN技术的基本特征，既能够提供强大的维护管理功能，又能够支持多种类型的组网方式。基于电交叉的OTN设备实现波长与子波长颗粒的调度，但缺点在于它的调度容量有限，这限制了它在节点容量大的组网中的应用。基于光交叉的OTN设备的优点在于它能够实现在提高组网灵活性的同时降低光电转换成本，其缺点在于物理参数和组网半径等因素限制了其在传输路线复杂的环境下及大范围内的应用。基于光电混合交叉的OTN设备在一定程度上能够解决上述的问题，但是在实际应用中该类型设备也并不是万能的。当仅仅需要固定提供大容量的传送宽带时，最佳的选择依然是基于点到点的OTN设备。在实际的应用中应当选择何种设备，需要综合考虑业务传送的需求、应用的网络层面及组网成本等各方面因素。
四、结束语
随着OTN技术的日益成熟，它有效地解决了大颗粒业务传送的需求以及现存传送网模式之间的矛盾，使新一代传送网络有能力组建安全和灵活的端到端大颗粒业务承载网络，并有效降低建设的成本。因此，OTN技术在未来必定会有广阔的发展空间。
参考文献：
[1] 佟笠，OTN技术特点及应用研究，《新应用》，2013年第1期.
[2] 刘涵许硕，浅谈OTN技术和组网应用，《电源应用技术》，2012年第11期.
[3] 郑光明署赵滨田远，OTN技术特点及应用分析，《新技术》，2013年第6期.
[4] 马卫东，王飞，论OTN技术现状，《山东工业技术》，2013年第5期.
[关键词]OTN技术原理
中图分类号：TB7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0242-01
在全业务运营时代，国内电信运营商都将转型为ICT综合服务的提供商，电信运营商之间的竞争由单业务的竞争转变为全业务的竞争。业务的丰富性和全面性对宽带提出了更高的要求，即反映了对传送网性能的要求。光传送网（OTN）技术凭借其强大的性能很好地滿足了各类新型业务的需求，其逐渐由幕后走向台前，成为下一代的骨干传送网。
一、OTN的产生背景和基本概念
1.1 OTN的产生背景
OTN对于应用来说是新技术，但其自身的发展已有多年的历史，目前已趋于成熟。ITU-T从1998年就启动了OTN系列标准的制订，到2003年主要标准已基本完善。SDH/SONET已经非常成熟，但其在传送层方面存在不足。互联网、电子商务、移动技术发展迅速，以太网等数据业务发展迅速。1999年初，Lucent提出waveWrapper的概念。ITU-T在2002年发布G.709，其定义了OTMN的需求。包括光传送体系（OTH），支撑多波长传输网络的开销定义，帧结构和比特速率各种映射方式。
1.2 OTN的基本概念
光传送网（OTN）是以波分复用为基础，并在光层组织网络的传送网，它是未来传送网发展的主要方向OTN是通过G.709、G.798、G.872等ITU-T的建议而规范的新一代“光传送体系”和“数字传送体系”，着力解决传统WDM网络无波长或子波长业务保护能力和组网能力弱调动能力差等一系列问题
二、OTN技术特点
2.1 完善的标准
OTN技术经过了近十年的发展，已经形成了较为成熟的标准体系及主要关键技术。正是由于这种统一和完善的标准体系，使厂家能够实现在OTN层面的相互沟通。
2.2 多种客户信号封装和透明传输
POS是利用SDH来传输IP业务。路由器通过POS的SDH开销字节能够快速地检测出路线的传输质量，保证线路出现故障后能快速地启动保护倒换。但是POS端口比特成本较高，无法满足运营商的需求。OTN设备在接入路由器所产生的LAN信号时会叠加与SDH相似的开销字节，这样一来便可代替POS开销字节的功能，消除了对POS的依赖性。而路由器直接出LAN端口大大降低了成本，提高了业务效益。
基于ITU-TG.709的光传送网帧结构能够支持多种客户信号的透明传送，能将所有的客户业务适配到数字包封结构当中，如SDH、以太网和ATM等。目前对于SDH业务和ATM业务可以提供透明传输和标准封装，但是对于具有不同速率的以太网的支持则有所差异。ITU-TG.sup43为10GE业务不同程度的透明传输提供了相应的补充建议，而40GE和100GE以太网、接入网业务吉比特无源光网络（GPON）、专网业务光纤通道（FC）等在OTN帧中标准化的映射方式则仍处在讨论和研究当中。
2.3 大颗粒业务的可靠保护
目前光传送网所定义的电层带宽颗粒为光通路数据单元，光层的带宽颗粒即为波长。与SDH的调度颗粒相比较，OTN复用、配置和交叉颗粒明显要大的多，因而可以显著地提升高带宽数据客户业务的传送效率和适配能力。除了传统的WDM设备支持1+1光通道保护（<50ms）、波长环路共享保护（50～150ms）以及1+1光线路保护（<50ms）外，基于OTN的WDM设备可以实现子波长环网共享保护、Mesh恢复等，具有灵活、可靠和丰富的特点。
2.4 良好的运用维护能力
光传送网具有跟SDH相似的开销管理能力，OTN光信道层（OCH）的帧结构极大的提高了该层的数字监视能力。此外，OTN还具有6层嵌套串联连接监视功能，这样一来，我们便能够在OTN组网时同时监视端到端和多个分段的性能，提供了跨运营商传输的良好管理方法。
2.5 支持控制平面的加载
OTN实现GMPLS控制平面的加载，进而形成基于OTN的ASON网络。基于OTN的ASON网络和基于SDH的ASON网络使用的是相同的控制平面，能够实现多层次、端到端的智能光网络。控制平面的加载是使光传送技术朝着智能化方向发展的最佳手段。
三、OTN技术的应用及发展前景
3.1 OTN技术的应用层面
目前传送网主要包括城域网和干线网，城域网可以进一步分为核心网接入层和汇聚层，干线网包括省内干线传送网和省际干线传送网OTN技术相对于SDH技术而言，最大的优点在于它能够提供大颗粒宽带的传送和调度所以在不同层面是否需要采用OTN技术主要取决于调度业务宽带颗粒的大小程度。
3.2 OTN技术的应用定位
作为承载2.5Gbit/s颗粒以上的传送网技术考虑到现有的传送网络分层关系和传送业务颗粒分布特征OTN应主要应用于城域核心层及干线传送网络但这并不意味着所有城域汇聚层和接入层都不适用OTN技术组网而是取决于实际网络的传送业务颗粒大小及其它组网需求如保护和维护管理等作为目前城域汇聚和接入层最主要的客户业务GE当前OTN并没有标准化归一的容器或方式映射待ODU0的容器标准化以后或者基于ODU1颗粒的调度需求明显时OTN技术应用的范围可根据需求适当拓展到城域汇聚和接入层面构建真正意义上端到端监视的传送网络。
3.3 OTN技术的应用功能
OTN技术的应用功能主要有OTN接口、波长交叉和ODUK（数字包封技术）。应当根据不同网络应用层面的业务特征选择不同的应用功能。在省内干线传送网层面，由于调度需求和网络规模较大，节点调度和处理的要求较高，一般选择OTN接口功能或者波长交叉功能。在省际干线传送网层面，由于节点调度和处理的要求较高，网络规模较大，但是调度的需求较小，所以一般选择OTN接口功能，特殊情况下可选择局部波长交叉功能。在城域网核心层层面，由于节点调度和处理的要求一般，网络规模相对较小，但是调度的需求较大，因而一般选择波长交叉和O-DUK或者ODUK和波长混合交叉。
3.4 设备类型
目前基于电交叉和基于光交叉或者基于光电混合交叉的OTN设备已经较为成熟。OTN设备是OTN技术的基本特征，既能够提供强大的维护管理功能，又能够支持多种类型的组网方式。基于电交叉的OTN设备实现波长与子波长颗粒的调度，但缺点在于它的调度容量有限，这限制了它在节点容量大的组网中的应用。基于光交叉的OTN设备的优点在于它能够实现在提高组网灵活性的同时降低光电转换成本，其缺点在于物理参数和组网半径等因素限制了其在传输路线复杂的环境下及大范围内的应用。基于光电混合交叉的OTN设备在一定程度上能够解决上述的问题，但是在实际应用中该类型设备也并不是万能的。当仅仅需要固定提供大容量的传送宽带时，最佳的选择依然是基于点到点的OTN设备。在实际的应用中应当选择何种设备，需要综合考虑业务传送的需求、应用的网络层面及组网成本等各方面因素。
四、结束语
随着OTN技术的日益成熟，它有效地解决了大颗粒业务传送的需求以及现存传送网模式之间的矛盾，使新一代传送网络有能力组建安全和灵活的端到端大颗粒业务承载网络，并有效降低建设的成本。因此，OTN技术在未来必定会有广阔的发展空间。
参考文献：
[1] 佟笠，OTN技术特点及应用研究，《新应用》，2013年第1期.
[2] 刘涵许硕，浅谈OTN技术和组网应用，《电源应用技术》，2012年第11期.
[3] 郑光明署赵滨田远，OTN技术特点及应用分析，《新技术》，2013年第6期.
[4] 马卫东，王飞，论OTN技术现状，《山东工业技术》，2013年第5期.