OTN關鍵技術與應用發展趨勢

鄭漢明，冀勇鋼，張彥朋

1.大連交通大學，遼寧大連 116028 2.遼寧鐵道職業技術學院，遼寧錦州 121000 3.大連交通大學，遼寧大連 116028

0 引言

隨著網絡技術的發展，要求帶寬越來越大，運營服務商和制造商迫切地考慮改進業務傳送技術的問題。數字傳送網的發展也從基于T1/E1 的第一代數字傳送網，經過基于SONET/SDH的第二代數字傳送網，發展到了基于OTN（光傳送網）的第三代數字傳輸網。IP 及適配IP 業務的高速發展，迫切需要解決光傳送網在光通信發展的相關技術問題。光傳送網的多層級和多方面解決方案，可以有效兼容現有技術，同時也滿足了數據業務的傳送功能。

1 OTN 技術的概念與特點

1.1 OTN 技術的基本概念

OTN(光傳送網，Optical Transport Network)傳送信息采用波分復用技術，在光層組織網絡進行數據傳輸。OTN 通過引入ROADM、OTH、G.709 封裝和控制平面技術，將解決之前存在的組網能力差、保護能力差、WDM 網絡無波長/子波長業務調度能力等問題。

1.2 OTN 技術的特點

1）OTN 范疇包含了光層網絡和電層網絡。從電域看OTN保留了許多SDH 的優點，OTN 不僅可以進行大數據業務透明傳輸，而且還具有多域網絡和級聯監視多層等功能。OTN 將光域劃分為OTS（光傳送段層）、Och(光信道層)、OMS（光復用段層）子層，具有光層提供的OAM（運行、管理、維護）功能，在波長層面管理網絡；

2）維護管理和開銷能力強。OTN 光通路(OCh)層的OTN幀結構有效增大該層的數字監視能力。OTN 的監視功能采用串聯連接方式，可提供6 層嵌套，性能監視形式多樣化，有端到端和多分段等不同方式；

3）OTN 的電層帶寬顆粒為光通路數據單元，其中對于波長為光層的帶寬顆粒，OTN 具有強大的復用、配置和調度功能，相對其他傳送方式，不僅可以明顯提高數據客戶業務傳輸能力，還能提高適配效率；

4）多客戶信號封裝與透明傳輸，支持多客戶信號的映射及透明傳輸；

5）支持信息的頻率同步、時間同步傳輸。OTN 架構通過同步以太實現頻率同步，通過IEEE 1588V2 實現時間同步功能，從而向下游業務平臺提供各種同步信息服務；

6）提升組網能力及保護能力。OTN 傳輸技術通過幀結構、多維可重構光分插復用器以及ODUk 交叉技術的使用，不僅大大提高了組網能力，而且使得業務保護功能更加多樣，功能得以加強。

2 OTN 網絡結構

圖1 OTN 網絡結構

OTN 技術的網絡分層分為光通道層、光復用段層和光傳送段層。類似SDH 技術的通道層和段層，光通道層可分為光通道數據單元(ODUk)、光通道傳送單元(OTUk)和光通路凈荷單元（OPU）三個子層。如圖1 所示。

1）光通道層：數據在客戶和服務端處理過程中，具體的客戶類型決定客戶處理過程所采用的技術方式，其標準化的處理過程可為具體客戶提供技術參考。對源和宿成對的OCh/客戶進行適配，可以實現雙向光通路及客戶適配功能；

2）光復用段：雙向的OMS/OCh 適配（OMS/OCh_A）功能是由源和宿成對的OMS/OCh 適配過程來實現。其主要處理過程在輸入和輸出接口之間進行，主要包括兩個方面：

（1）首先將光通路凈荷利用特定調制機制，調制至光載頻，之后對光載頻進行功率分配，使得光通路在復用技術下形成光復用段；

（2）產生相應管理和維護信息，并對上述信息進行終結。

OMS/OCh 適配宿在輸入和輸出接口之間進行的主要處理過程包括：根據光通路中心頻率進行解復用并終結光載頻，從中恢復光通路凈荷數據；產生和終結相應的管理和維護信息。

3）光傳輸段：雙向的OTS/OMS 適配（OTS/OMS_A）功能是由源和宿成對的OTS/OMS 適配過程

來實現。OTS/OMS 適配源（OTS/OMS _A_So）在輸入和輸出接口之間進行的主要處理過程包括：產生和終結相應的管理和維護信息。

3 OTN 的應用領域

基于OTN 的智能光網絡應用十分廣泛，可以為大顆粒寬帶業務的傳送提供理解決方案。

3.1 國域干線光傳送網

隨著網絡技術發展，網絡用戶急速增加，干線傳輸網絡上的IP 流量激增，必須提高帶寬緩解業務量增大帶來的信息阻塞。干線傳送網所承載海量數據，含有多種業務，如PSTN/2和NGN/3G、Internet 等，需要迫切保護承載業務。如果采用OTN 技術，其SNCP 保護、環網保護、MESH 網保護等多種網絡保護技術，可實現上述承載業務的有效保護，且保護能力與SDH 相當，但是可大大降低設備復雜度及成本。

3.2 區域干線光傳送網

區域干線網主要承載各長途局之間業務，不僅有NGN、3G、IPTV 等業務，還提供大客戶專線等。如果在區域干線網間使用OTN 傳輸網絡，就能有效保障GE/10GE、2.5G/10GPOS等業務的安全性和可靠性；可按需擴展網絡，組網方式多樣，如環網、復雜環網、MESH 網；可提供大客戶專線業務，有效交叉調度與疏導波長/子波長業務；同時可傳送ANY、FE、DVB、HDTV、ATM、STM-0/1/4/16/64SDH 等業務。

3.3 城域光傳送網

OTN 光傳送網在城域網絡核心層有極廣泛的應用，可對波長/各種子波長業務進行疏導和接入，提供帶寬點播、光虛擬專網等服務，對以太業務進行二層匯聚，提高帶寬利用率；優化網絡結構，實現復雜城域傳送網層次清晰化。在大顆粒寬帶業務傳送業務中，不僅可以實現城域匯聚路由器、本地網C4 匯聚路由器與城域核心路由器互聯，而且OTN 光傳送網所構建的城域核心層，還可以進行GE/10GE、2.5GPOS、10GPOS、40GPOS 等業務傳送，并可接入ATM、FC、DVB、FE、ESCON、STM-0/1/4/16/64SDH、FICON、HDTV、ANY 等其他寬帶業務。

4 結論

網絡技術飛速進步，OTN 技術在應用中也日益成熟，G.709 OTN 網絡已由歐洲、美國等網絡運營商建立并運營，為信息傳送提供了新的平臺。隨著OTN 技術的不斷進步和完善，在不久的將來，OTN 技術將在各大運營商網絡平臺得以廣泛應用，得以快速發展，成為拓展業務市場的重要技術手段。

[1]趙懷罡，肖衛東，王海軍..OTN電交叉技術及組網應用分析[J].郵電設計技術，2012，2.

[2]陳君，王國棟.OTN技術發展與應用探討[J].移動通信，2012，4.

[3]萬芬.未來將滿足更高速率需求[J].世界電信，2012，1.