otn介紹

　　OTN是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。OTN是通過(guò)G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規(guī)范的新一代“數(shù)字傳送體系”和“光傳送體系”，將解決傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡(luò)無(wú)波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)業(yè)務(wù)調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護(hù)能力弱等問(wèn)題。

　　OTN跨越了傳統(tǒng)的電域（數(shù)字傳送）和光域（模擬傳送），是管理電域和光域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

　　OTN處理的基本對(duì)象是波長(zhǎng)級(jí)業(yè)務(wù)，它將傳送網(wǎng)推進(jìn)到真正的多波長(zhǎng)光網(wǎng)絡(luò)階段。由于結(jié)合了光域和電域處理的優(yōu)勢(shì)，OTN可以提供巨大的傳送容量、完全透明的端到端波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)連接以及電信級(jí)的保護(hù)，是傳送寬帶大顆粒業(yè)務(wù)的最優(yōu)技術(shù)。

　　1、OTN技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展歷程

　　OTN概念和整體技術(shù)架構(gòu)是在1998年由ITU.T正式提出的，在2000年之前，OTN的標(biāo)準(zhǔn)化基本采用了與SDH相同的思路，以G.872光網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分別從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口（G.709）、物理層接口（G.959.1）、網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)性能（G.8251）等方面定義了OTN。此后，OTN作為繼PDH、SDH之后的新一代數(shù)字光傳送技術(shù)體制。經(jīng)過(guò)近10年的發(fā)展，其標(biāo)準(zhǔn)體系日趨完善，目前已形成一系列框架性標(biāo)準(zhǔn)。

　　OTN技術(shù)包括了光層和電層的完整體系結(jié)構(gòu)，各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制，光層和電層都具有網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制。OTN技術(shù)可以提供強(qiáng)大的OAM功能，并可實(shí)現(xiàn)多達(dá)6級(jí)的串聯(lián)連接監(jiān)測(cè)（TCM）功能，提供完善的性能和故障監(jiān)測(cè)功能。OTN的主要優(yōu)勢(shì)包括：多種客戶信號(hào)封裝和透明傳輸，支持SDH、ATM、以太網(wǎng)，其它業(yè)務(wù)也正在制訂中；大顆粒的帶寬復(fù)用、交叉和配置，可以基于電層ODU1（2.5Gb/s）、ODU2（10Gb/s）和ODU3（40Gb/s），遠(yuǎn)大于SDH的VC12和VC4；強(qiáng)大的開(kāi)銷和維護(hù)管理能力；增強(qiáng)了組網(wǎng)和保護(hù)能力。

　　作為新型的傳送網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，OTN并非盡善盡美。最典型的不足之處就是目前不支持2.5Gb/s以下顆粒業(yè)務(wù)的映射與調(diào)度，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中。另外，OTN標(biāo)準(zhǔn)最初制定時(shí)并沒(méi)有過(guò)多考慮以太網(wǎng)完全透明傳送的問(wèn)題，導(dǎo)致目前通過(guò)超頻方式實(shí)現(xiàn)10GELAN業(yè)務(wù)比特透?jìng)骱螅霈F(xiàn)了與ODU2速率并不一致的ODU2e顆粒，40GE也面臨著同樣的問(wèn)題。這使得OTN組網(wǎng)時(shí)可能出現(xiàn)一些業(yè)務(wù)透明度不夠或者傳送顆粒速率不匹配等互通問(wèn)題。目前OTN的標(biāo)準(zhǔn)化工作主要集中在以下幾個(gè)方面：①適應(yīng)FE/GE等低速信號(hào)傳送的幀結(jié)構(gòu)，如最近提出的ODU0；②透明的10GE-LAN的傳送，如OTU2e超頻方式等；③更高速的40GE/100GE信號(hào)的傳送，如正在定義的ODU4；④ODUk共享保護(hù)環(huán)；⑤多種FEC的應(yīng)用導(dǎo)致的互聯(lián)互通問(wèn)題。

　　國(guó)內(nèi)幾大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)展OTN技術(shù)的應(yīng)用研究與測(cè)試驗(yàn)證，而且部分省內(nèi)或城域傳送網(wǎng)也局部部署了基于OTN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)有基于電層交叉的OTN設(shè)備，也有基于ROADM的OTN設(shè)備。目前在國(guó)內(nèi)得到應(yīng)用的支持OTN電交叉的設(shè)備主要有華為的OSN 6800/OSN 8800、中興的ZXMPM800和烽火FONST3000等設(shè)備，部分設(shè)備的電交叉能力已經(jīng)達(dá)到了Tb/s量級(jí)。

　　2、OTN標(biāo)準(zhǔn)化體系

　　OTN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要在ITU-T開(kāi)展，圖1回顧了OTN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展進(jìn)程，從時(shí)間、需求和成果的角度很好地詮釋了整個(gè)OTN標(biāo)準(zhǔn)化的起步和發(fā)展。從圖中不難看出，未來(lái)兩年的工作重點(diǎn)在于開(kāi)展ODU0、通用映射規(guī)程（GMP）、40GE/ODU3、100GE/ODU4等方面的標(biāo)準(zhǔn)化工作，為了更好地為大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供透明傳送通道，ITU-T和IEEE兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織通過(guò)聯(lián)絡(luò)函等多種方式開(kāi)展互動(dòng)。

　　經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，OTN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在ITU-T已經(jīng)形成了比較完善的OTN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，其中涉及到傳送平面和管理平面的標(biāo)準(zhǔn)，具體如圖2所示。

　?。?）體系結(jié)構(gòu)

　　G.872采用原子功能建模方法描述OTN的體系結(jié)構(gòu)，并從網(wǎng)絡(luò)角度描述OTN功能，內(nèi)容包括光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)、客戶特征信息、客戶/服務(wù)器關(guān)聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟约爸T如光信號(hào)傳輸、復(fù)用、選路、監(jiān)控、性能評(píng)估和網(wǎng)絡(luò)生存性等層網(wǎng)絡(luò)功能。

　?。?）結(jié)構(gòu)和映射

　　G.709規(guī)范了OTN的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口，G.7041規(guī)范了通用成幀協(xié)議，G.7042規(guī)范了虛級(jí)聯(lián)信號(hào)的自動(dòng)鏈路容量調(diào)整方案?！豆鈧魉途W(wǎng)（OTN）接口》（G.709）規(guī)范了在OTN點(diǎn)到點(diǎn)、環(huán)形和網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)下的OTH支持的操作和管理，定義了在光網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)內(nèi)和子網(wǎng)之間的OTN接口，包括OTH、支持多波長(zhǎng)光網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)銷功能、幀結(jié)構(gòu)、比特率、客戶信號(hào)的映射格式等。

　?。?）功能特性方面

　　G.798規(guī)范了傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能描述。這些功能包括光傳輸段終結(jié)和線路放大功能、光復(fù)用段終結(jié)功能、光通路終結(jié)功能、光通路交叉連接功能等。

　?。?）物理接口方面

　　G.959.1規(guī)范了光網(wǎng)絡(luò)的物理接口，主要目的是在兩個(gè)管理域間的邊界間提供橫向兼容性，規(guī)范了有可能使用WDM技術(shù)的IrDI的物理層規(guī)范。G.693規(guī)范了局內(nèi)系統(tǒng)的光接口，規(guī)定了標(biāo)稱比特率10Gbit/s和40 Gbit/s、鏈路距離最多2 km的局內(nèi)系統(tǒng)光接口的指標(biāo)，以保證橫向兼容性。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)性能方面

　　G.8251規(guī)范了OTN NNI的抖動(dòng)和漂移要求，G.optperf定義了OTN國(guó)際通道的誤碼和可用度性能參數(shù)，M.24 OTN定義了OTN投入業(yè)務(wù)和維護(hù)的誤碼性能目標(biāo)和程序。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)保護(hù)力方面

　　G. 808. 1規(guī)范了通用保護(hù)倒換技術(shù)要求，G. 873. 1和G.873.2分別定義了ODUk線性保護(hù)技術(shù)要求和共享保護(hù)環(huán)技術(shù)要求。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)安全力方面

　　G. 664規(guī)范了OTN安全要求。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)管理力方面

　　G.7710規(guī)范了通用設(shè)備竹理功能需求，適用于SDH和OTN；G.874規(guī)范了OTN管理信息模型和功能需求，并基于G.7710描述了OTN特有的五大管理功能（FCAPS）。 3、OTN國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化最新進(jìn)展

　　中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）傳送網(wǎng)與接入網(wǎng)工作委員會(huì)TC6從2004年開(kāi)始正式啟動(dòng)OTN相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，目前已頒布了一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和兩個(gè)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 20187-2006光傳送網(wǎng)體系設(shè)備的功能塊特性（對(duì)應(yīng)于G.7982004版本）； YD/T 1462-2006光傳送網(wǎng)（OTN）接口（對(duì)應(yīng)于G.709 2003.10版本）； YD/T 1634-2007光傳送網(wǎng)（OTN）物理層接口（對(duì)應(yīng)于G.959.12006.2版本）。 CCSA TC6于2005年8月申請(qǐng)立項(xiàng)了研究課題2006B68《OTN網(wǎng)絡(luò)對(duì)節(jié)點(diǎn)設(shè)備總體要求》在2007年12月TC6 WG1標(biāo)準(zhǔn)會(huì)上進(jìn)行了審查。

　　隨著OTN在我國(guó)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求的不斷明確，2008年開(kāi)始制定了《OTN網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求》，并立項(xiàng)開(kāi)始制定《OTN網(wǎng)絡(luò)測(cè)試方法》。

　　《OTN網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求》在2009年4月送稿審查，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基于ITU-T G.872定義的OTN總體技術(shù)要求。其主要內(nèi)容包括OTN網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)構(gòu)、接口要求、復(fù)用結(jié)構(gòu)、性能要求、設(shè)備類型、保護(hù)要求、DCN實(shí)現(xiàn)方式、網(wǎng)絡(luò)管理和控制平面要求等；適用于O T N終端復(fù)用設(shè)備和OTN交叉連接設(shè)備，其中OTN交叉設(shè)備主要包括OTN電交叉設(shè)備、OTN光交叉設(shè)備以及同時(shí)具有OTN電交叉和光交叉功能的設(shè)備。

　　4、OTN技術(shù)應(yīng)用

　　隨著近幾年帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的持續(xù)增長(zhǎng)，大顆粒業(yè)務(wù)調(diào)度和傳送的需求日益增加，OTN技術(shù)如何應(yīng)用日益成為業(yè)界探討的焦點(diǎn)。在實(shí)際組網(wǎng)中，如何合理地應(yīng)用和選擇OTN技術(shù)及設(shè)備，何時(shí)、在何層面、以何種方式引入OTN，業(yè)界仍存在不同看法。

　　4.1、OTN技術(shù)的應(yīng)用層面

　　目前光傳送網(wǎng)包括城域網(wǎng)（核心層、匯聚層和接入層）和干線網(wǎng)（省內(nèi)干線和省級(jí)干線），OTN作為承載2.5Gbit/s顆粒以上的傳送網(wǎng)技術(shù)，需要根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)層面業(yè)務(wù)承載的特點(diǎn)來(lái)考慮是否適合引入。

　　對(duì)于城域光傳送網(wǎng)而言，匯聚與接入層客戶信號(hào)的帶寬粒度較小，基于ODUk調(diào)度的業(yè)務(wù)可能性較小，而且OTN目前暫未標(biāo)準(zhǔn)化ODU1（2.5Gb/s）以下的帶寬粒度。因此，目前的OTN技術(shù)在城域匯聚與接入層引入與應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)并不明顯。

　　對(duì)于城域傳送核心層和干線網(wǎng)而言，客戶業(yè)務(wù)的特點(diǎn)主要為分布型，客戶信號(hào)的帶寬粒度較大，基于ODUk和波長(zhǎng)調(diào)度的需求和優(yōu)勢(shì)明顯，OTN技術(shù)特點(diǎn)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)比較適宜發(fā)揮。因此，考慮到現(xiàn)有的傳送網(wǎng)絡(luò)分層關(guān)系和傳送業(yè)務(wù)顆粒分布特征，目前OTN技術(shù)的引入與應(yīng)用主要應(yīng)側(cè)重于城域核心層和干線網(wǎng)絡(luò)。

　　4.2、OTN應(yīng)用時(shí)機(jī)

　　從傳送網(wǎng)業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)、OTN技術(shù)的完善程度、OTN設(shè)備的實(shí)現(xiàn)程度等方面來(lái)看，OTN目前已經(jīng)具備了應(yīng)用條件。首先，IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的的高速發(fā)展導(dǎo)致大帶寬粒度傳送與調(diào)度的需求增長(zhǎng)非常迅速，基于VC-12/VC-4的帶寬顆粒的適配與調(diào)度方式顯然滿足不了傳送網(wǎng)業(yè)務(wù)對(duì)于大顆粒帶寬的傳送與調(diào)度需求。其次，從OTN技術(shù)的完善程度來(lái)看，ITU-T制定的系列標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)近10年的修訂，目前已經(jīng)基本完善，只有個(gè)別細(xì)節(jié)問(wèn)題有待解決。第三，從OTN設(shè)備的實(shí)現(xiàn)程度來(lái)看，目前的OTN設(shè)備已經(jīng)基本支持了OTN技術(shù)的主要特征，如多速率映射與透明傳送、大顆粒帶寬的調(diào)度與處理、OTN幀結(jié)構(gòu)的開(kāi)銷實(shí)現(xiàn)與處理、OTN的組網(wǎng)與保護(hù)等，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于這些OTN技術(shù)特征的管理。

　　因此，從設(shè)備實(shí)現(xiàn)上而言，OTN設(shè)備已經(jīng)具備了初步應(yīng)用的功能特征。因此，現(xiàn)階段可以在綜合考慮其他非技術(shù)因素的基礎(chǔ)上，逐步引入與應(yīng)用OTN技術(shù)，以增強(qiáng)傳送網(wǎng)絡(luò)的傳送能力與效率，適應(yīng)客戶信號(hào)的高速和動(dòng)態(tài)發(fā)展。

　　4.3、OTN應(yīng)用功能選擇

　　OTN技術(shù)的典型應(yīng)用功能目前可分為如下3種：OTN接口、ODUk交叉和波長(zhǎng)交叉。不同的網(wǎng)絡(luò)層面應(yīng)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)特征而選擇不同的OTN功能。 首先，在城域傳送網(wǎng)核心層層面，由于節(jié)點(diǎn)調(diào)度與處理要求中等，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小但調(diào)度需求較大，一般選擇ODUk交叉和波長(zhǎng)交叉或者ODUk和波長(zhǎng)混合交叉功能，同時(shí)提供對(duì)于OTN接口功能的支持。第二，在省內(nèi)干線層面，由于節(jié)點(diǎn)調(diào)度與處理要求較大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和調(diào)度需求較大，一般選擇波長(zhǎng)交叉或者僅選擇OTN接口功能。第三，在省級(jí)干線層面，由于節(jié)點(diǎn)調(diào)度與處理要求很大，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大，但調(diào)度需求一般，一般選擇OTN接口功能，特殊需求可局部選擇波長(zhǎng)交叉功能。

　　4.4、設(shè)備類型選擇

　　目前除了支持G.709接口的OTN設(shè)備（傳統(tǒng)WDM節(jié)點(diǎn)）之外，基于光交叉的OTN設(shè)備（ROADM）和基于電（ODUk）交叉或者基于光電混合交叉的OTN設(shè)備均已成熟。作為OTN技術(shù)的基本特征，除了強(qiáng)大的維護(hù)管理功能之外，主要是基于不同類型的OTN設(shè)備支持多種的組網(wǎng)方式和保護(hù)功能?；诠饨徊娴腞OADM設(shè)備的主要優(yōu)勢(shì)是基于波長(zhǎng)調(diào)度，子網(wǎng)內(nèi)部全光操作，省去了O-E-O功能單元。目前最大的容量可達(dá)到8到9個(gè)維度，單維度支持80波長(zhǎng)，有效地實(shí)現(xiàn)了在增加組網(wǎng)靈活性的同時(shí)降低光電變換的組網(wǎng)成本的目標(biāo)，但組網(wǎng)半徑和物理參數(shù)限制等因素在一定程度上妨礙了ROADM在大范圍和傳輸線路復(fù)雜環(huán)境下的組網(wǎng)應(yīng)用?；陔姡∣DUk）交叉的OTN設(shè)備支持波長(zhǎng)和子波長(zhǎng)粒度的調(diào)度，但有限的調(diào)度容量限制了其在大容量節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)中的應(yīng)用。同時(shí)支持光電混合調(diào)度的OTN設(shè)備可以在一定程度上解決上述這些缺陷，但在實(shí)際組網(wǎng)應(yīng)用中，同時(shí)支持光電混合調(diào)度的OTN設(shè)備也并不是任何場(chǎng)景都適用。對(duì)于僅需固定提供大容量傳送帶寬的應(yīng)用場(chǎng)景，基于點(diǎn)到點(diǎn)的OTN傳送設(shè)備依然是最佳選擇。

　　因此，選擇何種設(shè)備類型，應(yīng)根據(jù)其應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)層面、業(yè)務(wù)傳送需求和實(shí)際組網(wǎng)成本等多方因素綜合選擇，同時(shí)可采用分域的方式解決組網(wǎng)的一些限制因素。

　　4.5、網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡時(shí)期OTN應(yīng)用方式

　　由于目前傳統(tǒng)的SDH+WDM網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨大，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮著巨大作用，短時(shí)間不可能進(jìn)行大規(guī)模淘汰，因此，OTN應(yīng)用初期宜采取從現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)逐步升級(jí)過(guò)渡的方式來(lái)加以引入。對(duì)于基于現(xiàn)有WDM系統(tǒng)的已有網(wǎng)絡(luò)，條件具備時(shí)可根據(jù)需求逐步升級(jí)為支持G.709開(kāi)銷的維護(hù)管理功能，而對(duì)于WDM系統(tǒng)新建或擴(kuò)容的傳送網(wǎng)絡(luò)，在省去SDH網(wǎng)絡(luò)層面以后，應(yīng)支持基于G.709開(kāi)銷的維護(hù)管理功能和基于光層的保護(hù)倒換功能，也就是說(shuō)，OTN網(wǎng)絡(luò)替代了SDH網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)的功能。WDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)逐漸升級(jí)過(guò)渡到OTN網(wǎng)絡(luò)，而基于OTN技術(shù)的組網(wǎng)則應(yīng)逐漸占據(jù)傳送網(wǎng)主導(dǎo)地位。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　OTN技術(shù)作為全新的光傳送網(wǎng)技術(shù)，繼承并加強(qiáng)了現(xiàn)有傳送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)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(duì)大顆粒業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度，并能夠?qū)崿F(xiàn)類似于SDH完善的保護(hù)和管理功能，更可以與ASON結(jié)合實(shí)現(xiàn)智能光網(wǎng)絡(luò)。雖然目前OTN技術(shù)在大顆粒IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)封裝、未知比特速率業(yè)務(wù)映射、40GE/1 00GE信號(hào)格式未標(biāo)準(zhǔn)化等方面仍存在待完善之處，但是可以預(yù)見(jiàn)，隨著ALL-IP業(yè)務(wù)發(fā)展的推動(dòng)和設(shè)備廠家的投入加大，OTN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備功能將日漸成熟，基于IPover OTN的組網(wǎng)方式必將逐步取代傳統(tǒng)的SDH+WDM的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，成為下一代光傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展主流。