關于OTN技術及應用的知識探討

徐洪強+宋輝

【摘要】基于OTN的智能光網絡將為大顆粒寬帶業務的傳送提供非常理想的解決方案。傳送網主要由省際干線傳送網、省內干線傳送網、城域（本地）傳送網構成，而城域（本地）傳送網可進一步分為核心層、匯聚層和接入層。

【關鍵詞】OTN（光傳送網，Optical Transport Network）、傳送網

【Abstract】OTN-based intelligent optical network will provide a very ideal solution for the transmission of large granular broadband services. The transport network is mainly composed of provincial trunk transmission network， provincial trunk transmission network and metro （local） transmission network， and metro （local） transmission network can be further divided into core layer， convergence layer and access layer.

【Key words】OTN （Optical Transport Network）；Transport Network

1. OTN技術簡介

（1）OTN是以波分復用技術為基礎、在光層組織網絡的傳送網，是下一代的骨干傳送網。OTN是通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規范的新一代“數字傳送體系”和“光傳送體系”，將解決傳統WDM網絡無波長/子波長業務調度能力差、組網能力弱、保護能力弱等問題。

（2）OTN跨越了傳統的電域（數字傳送）和光域（模擬傳送），是管理電域和光域的統一標準。

（3）OTN處理的基本對象是波長級業務，它將傳送網推進到真正的多波長光網絡階段。由于結合了光域和電域處理的優勢，OTN可以提供巨大的傳送容量、完全透明的端到端波長/子波長連接以及電信級的保護，是傳送寬帶大顆粒業務的最優技術。

2. OTN技術的優勢

（1）OTN讓近年得到巨大發展的電子數字技術走進了傳統波分光通信領域，是用光電結合的思想去徹底顛覆點對點的傳統波分架構。

（2）OTN通過對業務和線路側信號的標準作業，實現了對管道和業務的解耦，極大地簡化了波分網絡的業務邏輯。OTN實現了線路容量的靈活配置、多業務的靈活接入和調度，并提供完備的保護，從而實現100G大管道的精細運營，實現了100G網絡可控可管可運營。在網絡維護成本急劇增加的今天，價值獨顯，其簡化了網絡業務的部署，又極大地降低了運營成本（見表1）。

（3）OTN與傳統波分相比，設備只需增加交叉板件和背板總線，與系統100G線卡和光層器件相比，系統增加的成本不到2%，但帶寬利用率和業務發放效率、運維效率提升30%以上，大大降低了網絡的運維成本，“網絡成本的最優化”得以實現。

（4）OTN技術經過這幾年的發展以及100G OTN實現，已經被行業普遍接受。2013年行業權威分析機構Ovum和Infonetics不約而同地在分析報告都明確指出在100G時代OTN技術與100G技術是強耦合的。Infonetics的2013年5月最新的OTN技術調查報告顯示，2013年全球已有44%的客戶已使用OTN技術建設波分網絡，到2016年這一比例將上升到89%，并強調隨著高速線路技術100G和超100G的發展，OTN和WDM相結合是技術發展的必然。

3. OTN技術的應用場景

3.1 基于OTN的智能光網絡將為大顆粒寬帶業務的傳送提供非常理想的解決方案。傳送網主要由省際干線傳送網、省內干線傳送網、城域（本地）傳送網構成，而城域（本地）傳送網可進一步分為核心層、匯聚層和接入層。相對SDH而 言，OTN技術的最大優勢就是提供大顆粒帶寬的調度與傳送，因此，在不同的網絡層面是否采用OTN技術，取決于主要調度業務帶寬顆粒的大小。按照網絡現狀，省際干線傳送網、省內干線傳送網以及城域（本地）傳送網的核心層調度的主要顆粒一般在Gb/s及以上，因此，這些層面均可優先采用優勢和擴展性更好的OTN技術來構建。對于城域（本地）傳送網的匯聚與接入層面，當主要調度顆粒達到Gb/s量級，亦可優先采用OTN技術構建。

3.2 光層調度方案分析：

（1）OTM組網方式：此方式為單個業務上下站點波道全部落地（包含串通）的方式，組網靈活，技術成熟，但是波道開通、串通，更改需要人工跳纖，業務調度靈活性差（見圖1）；

（2）FOADM方式：此方式為定波長上下的光分叉技術，組網靈活性差，一旦確定很難更改，難以調整波道平坦度，信噪比難以保證，不適大范圍的宜密集波分組網，比較適合縣鄉等粗波分組網（見圖2）。

（3）ROADM方式：此方式為可重構的光分叉復用技術，采用WSS（光開關控制）方式實現，此方式可避免大量人工跳纖，業務上下非常靈活，面向未來MESH網絡，可結合光層ASON實現智能光網絡，實現光層的自動倒換保護，相對成本較高（見圖3）。

3.2.1 國家干線光傳送網。

（1）隨著網絡及業務的IP化、新業務的開展及寬帶用戶的迅猛增加，國家干線上的IP流量劇增，帶寬需求逐年成倍增長。波分國家干線承載著 PSTN/2G長途業務、NGN/3G長途業務、Internet國家干線業務等。由于承載業務量巨大，波分國家干線對承載業務的保護需求十分迫切。

（2）采用OTN技術后，國家干線IP over OTN的承載模式可實現SNCP保護、類似SDH的環網保護、MESH網保護等多種網絡保護方式，其保護能力與SDH相當，而且，設備復雜度及成本也大大降低。endprint

3.2.2 省內/區域干線光傳送網。

省內/區域內的骨干路由器承載著各長途局間的業務（NGN/3G/IPTV/大客戶專線等）。通過建設省內/區域干線OTN光傳送網，可實現 GE/10GE/100GE、2.5G/10GPOS大顆粒業務的安全、可靠傳送； 可組環網、復雜環網、MESH網； 網絡可按需擴展； 可實現波長/子波長業務交叉調度與疏導，提供波長/子波長大客戶專線業務； 還可實現對其它業務如STM-1/4/16/64SDH、ATM、FE、DVB、HDTV、ANY等的傳送。

3.2.3 城域/本地光傳送網。

在城域網核心層，OTN光傳送網可實現城域匯聚路由器、本地網C4（區/縣中心）匯聚路由器與城域核心路由器之間大顆粒寬帶業務的傳送。路由器上行接口主要為GE/10GE，也可能為2.5G/10GPOS。城域核心層的OTN光傳送網除可實現GE/10GE/100GE、2.5G/10G/40GPOS 等大顆粒電信業務傳送外，還可接入其他寬帶業務，如STM-0/1/4/16/64SDH、ATM、FE、ESCON、FICON、FC、DVB、 HDTV、ANY等； 對于以太業務可實現二層匯聚，提高以太通道的帶寬利用率； 可實現波長/各種子波長業務的疏導，實現波長/子波長專線業務接入； 可實現帶寬點播、光虛擬專網等，從而可實現帶寬運營。從組網上看，還可重整復雜的城域傳輸網的網絡結構，使傳輸網絡的層次更加清晰。

3.2.4 專有網絡的建設。

（1）隨著企業網應用需求的增加，大型企業、政府部門等，也有了大顆粒的電路調度需求，而專網相對于運營商網絡光纖資源十分貧乏，OTN的引入除了增加了大顆粒電路的調度靈活性，也節約了大量的光纖資源。

（2）在城域網接入層，隨著寬帶接入設備的下移，ADSL2+/VDSL2等DSLAM接入設備將廣泛應用，并采用GE上行； 隨著集團GE專線用戶不斷增多，GE接口數量也將大量增加。ADSL2+設備離用戶的距離為500～1000米，VDSL2設備離用戶的距離以500米以內為宜。大量GE業務需傳送到端局的BAS及SR上，采用OTN或OTN+OCDMA-PON相結合的傳輸方式是一種較好的選擇，將大大節省因光纖直連而帶來的光纖資源的快速消耗，同時可利用OTN實現對業務的保護，并增強城域網接入層帶寬資源的可管理性及可運營能力。

4. 結束語

OTN技術作為新的光傳送網技術，繼承并加強了現有傳送網絡優勢，同時具備了SDH的靈活可靠和WDM的大容量，既可以提供超大容量的帶寬，又可以直接對大顆粒業務進行調度，并能夠實現類似于SDH完善的保護和管理功能，更可以與ASON結合實現智能光網絡。但是，對于城域光傳送網而言，匯聚與接入層客戶信號的帶寬粒度較小，基于ODUk調度的業務可能性較小，而且OTN目前暫未標準化ODU1（2.5Gb/s）以下的帶寬粒度。因此，目前的OTN技術在城域匯聚與接入層引入與應用的優勢并不明顯。 對于城域傳送核心層和干線網而言，客戶業務的特點主要為分布型，客戶信號的帶寬粒度較大，基于ODUk和波長調度的需求和優勢明顯，OTN技術特點應用的優勢比較適宜發揮。因此，考慮到現有的傳送網絡分層關系和傳送業務顆粒分布特征，目前OTN技術的引入與應用主要應側重于城域核心層和干線網絡。

參考文獻

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[文章編號]1619-2737（2017）07-20-680endprint