OTN：技术成熟奠定主导地位

随着数据业务的持续高速增长和语音业务所占比例的逐渐下降，SDHVC颗粒调度结合WDM大容量传送的组网模式面临着严峻挑战。光传送网（OTN）技术的出现为构建面向新型需求的传送网络提供了最佳选择，如何认知以及何时、何地、按照什么方式引入OTN技术，则成为业界目前讨论的焦点问题。

OTN关键技术特征

OTN概念涵盖了光层和电层两层网络，其技术继承了SDH和WDM的双重优势，关键技术特征体现为：

（一）多种客户信号封装和透明传输

基于ITU-TG.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射和透明传输，如SDH、ATM、以太网等。目前对于SDH和ATM可实现标准封装和透明传送，但对于不同速率以太网的支持有所差异。ITU-TG.sup43为10GE业务实现不同程度的透明传输提供了补充建议，而对于GE、40GE、100GE以太网、专网业务光纤通道（FC）和接入网业务吉比特无源光网络（GPON）等，其到OTN帧中标准化的映射方式目前正在讨论之中。

（二）大颗粒的带宽复用、交叉和配置

OTN目前定义的电层带宽颗粒为光通路数据单元（O－DUk，k=1,2,3），即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)和ODU3(40Gb/s)，光层的带宽颗粒为波长，相对于SDH的VC-12/VC-4的调度颗粒，OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多，对高带宽数据客户业务的适配和传送效率显著提升。

（三）强大的开销和维护管理能力

OTN提供了和SDH类似的开销管理能力，OTN光通路(OCh)层的OTN帧结构大大增强了该层的数字监视能力。另外OTN还提供6层嵌套串联连接监视（TCM）功能，这样使得OTN组网时，采取端到端和多个分段同时进行性能监视的方式成为可能。

（四）增强了组网和保护能力

通过OTN帧结构、ODUk交叉和多维度可重构光分插复用器（ROADM）的引入，大大增强了光传送网的组网能力，改变了基于SDHVC-12/VC-4调度带宽和WDM点到点提供大容量传送带宽的现状。前向纠错（FEC）技术的采用，显著增加了光层传输的距离。另外，OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能，如基于ODUk层的光子网连接保护（SNCP）和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等，但目前共享环网技术尚未标准化。

OTN现状及发展趋势

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。这可从其在国际国内标准化、设备及测试仪表、网络试验与商用等方面的发展现状中清楚看到。

（一）国际国内标准化进展

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，如OTN逻辑接口G.709、OTN物理接口G.959.1、设备标准G.798、抖动标准G.8251、保护倒换标准G.873.1等。另外，针对基于OTN的控制平面和管理平面，ITU-T也完成了相应的主要规范。国内对于OTN技术的发展也颇为关注，目前已完成了2个OTN行标（等同G.709和G.959.1）和1个国标（等同G.798），同时启动了ROADM技术要求和OTN网络总体要求等OTN行标的编写。

（二）设备及测试仪表现状

OTN技术除了在标准上日臻完善之外，近几年在设备和测试仪表等方面也是进展迅速。目前的主流传送设备商一般都支持一种或多种类型的OTN设备，除了最基本的OTNOTM设备一般都支持之外，支持纯光交叉的ROADM（两维到多维）设备的厂商比例较高，而支持纯电交叉或者光电混合交叉的厂商比例较低，同时目前部分厂家也提供基于OTN的智能功能。另外，目前主流的传送仪表商一般都可提供支持OTN功能的仪表。

（三）网络试验与商用情况

随着业务高速发展的强力驱动和OTN技术及实现的日益成熟，OTN技术目前已局部应用于试验或商用网络。国外运营商对于传送网络的OTN接口的支持能力一般已提出明显需求，而实际的网络应用当中则以ROADM设备形态为主，这主要与网络管理维护成本和组网规模等因素密切相关。国内运营商对于OTN技术的发展和应用也颇为关注，从2007年开始，中国电信集团、中国网通集团和中国移动集团等已经或者正在开展OTN技术的应用研究与测试验证，而且部分省内网络也局部部署了基于OTN技术的传送试验网络，组网节点有基于电层交叉的OTN设备，也有基于ROADM的OTN设备。

作为新型的传送网络技术，OTN并非尽善尽美。最典型的不足之处就是不支持2.5Gb/s以下颗粒业务的映射与调度。另外，由于OTN标准最初制定时并没有过多考虑以太网完全透明传送的问题，导致目前通过超频方式实现10GELAN业务比特透传后出现了与ODU2速率并不一致的O－DU2e颗粒，40GE也面临着同样的问题，这使得OTN组网时可能出现一些互通问题。目前ITU-TSG15的相关研究组正在积极组织讨论以解决OTN目前存在的一些缺陷，例如提出新的ODU0颗粒，定义高阶ODU和低阶ODU，定义基于多种带宽颗粒的通用映射规程（GMP）等，以便逐渐建立兼容现有框架体系的新一代OTN（NG-OTN）网络架构。

OTN技术应用分析

OTN技术的应用涉及诸多因素，在此讨论三个主要问题，即什么时候引入、OTN技术应用到什么网络层面以及采用什么样的OTN设备组建传送网络。

（一）引入时机探讨

任何一种新技术的引入与商用都是一个渐进的过程，OTN技术并不例外。综合考虑OTN技术的标准化进展、设备及测试验证仪表成熟度和局部商用情况等因素，可看到OTN的引入时机已经来到，应分阶段逐步引入OTN接口支持功能、OTN组网和保护功能、OTN智能功能等。当然，也不否认OTN的技术也处于进一步的发展与完善当中，但这并不影响OTN技术的实际应用。

（二）OTN技术可适用的网络层面

传送网主要由省际干线传送网、省内干线传送网、城域（本地）传送网构成，而城域（本地）传送网可进一步分为核心层、汇聚层和接入层。相对SDH而言，OTN技术的最大优势就是提供大颗粒带宽的调度与传送，因此，在不同的网络层面是否采用OTN技术，取决于主要调度业务带宽颗粒的大小。按照网络现状，省际干线传送网、省内干线传送网以及城域（本地）传送网的核心层调度的主要颗粒一般在2.5Gb/s及以上，因此，这些层面均可优先采用优势和扩展性更好的OTN技术来构建。对于城域（本地）传送网的汇聚与接入层面，当主要调度颗粒达到2.5Gb/s量级或者未来标准化的ODU0颗粒量级时，亦可优先采用OTN技术构建。

（三）OTN组网可采用的设备类型

OTN具体组网时选择什么样的设备类型，与设备特征、组网规模、调度颗粒、调度需求、总体成本等因素密切相关。OTNOTM设备除了增强维护管理能力之外，与传统的WDMOTM设备并没有显著差异。对于没有调度需求的组网情况而言，基于OTNOTM的设备不失为优先选择。基于波长交叉的ROADM可实现光通道层业务多方向端到端灵活调度，同时可节省穿过节点的O-E-O成本，但其与传输距离、色度色散、偏振模色散、光信噪比等物理传输参数密切关联，一般采用ROADM组建传送网络的规模不可能过大（目前最大传输距离可达到1000km左右量级），而且业务调度的颗粒也是以光通道为主。基于ODUk交叉的OTN设备回避了ROADM的物理传输参数的限制，但较低的调度容量（目前一般在几百Gb/s量级，最新报道的可达到1Tb/s量级）限制了其在大型干线节点中的应用。既然基于波长和ODUk的OTN都存在应用局限性，一般而言基于同时支持波长和ODUk交叉的OTN设备优势则更为明显，但复杂的节点结构和业务调度方式对于业务优先规划能力要求很高，在一定程度上也限制了其组网能力。

虽然不同的OTN设备类型各有其应用场景，但由于实际网络组建时一般不可能选择单厂家设备构建全网，而且多厂家的OTN设备由于FEC技术的限制一般不可能在彩光口实现互通。因此，OTN技术实际应用时，不同的设备类型可通过组建单管理域（单域）与多管理域（多域）的方式组网，并在适当时机引入OTN智能功能，以便在满足实际组网需求的基础上组建更为灵活和可靠的OTN网络。

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OTN技术的出现与日益成熟解决了大颗粒业务传送需求和现有传送网组网模式之间的矛盾。OTN技术目前已基本成熟，可按不同功能分阶段引入应用，而其突出的优势决定其在今后干线以及城域（本地）核心层面应用的主导地位。OTN不同类型的设备适用于不同的组网场景，采用基于单域和多域的组网方式，可在满足实际建网需求的同时充分发挥不同类型OTN设备的组网优势。

(赵文玉张海懿中国信息产业网-人民邮电报)