浅谈基于现网的OTN技术应用

吴磊

【摘要】 本文分析了OTN技术特点和现网发展需求，结合现有OTN设备特点，对引入OTN设备改进现有业务组织、扩充网络容量进行了探讨。

【关键词】 OTN SNCP 升级应用

在当前的光网络应用中，ASON技术和OTN技术的应用发展的趋势，而ASON技术由于标准成熟较早，在现网应用较为成熟，ONT技术应用相对较慢。本文立足当前单位实际设备和需求，对OTN设备应用进行了探讨，研究了一些业务配置方式。

一、当前网络现状

1.1长途干线网

当前长途干线网投入运行时间较长，在维护中面临诸多问题。（一）SDH系统如一套朗讯2.5G SDH系统，上世纪末投入运行，目前已不能满足日益增长的高带宽业务需求。前期部分台站因传输设备亟需扩容，因重新铺设光缆代价较高，因此采用了利用华为10G设备的2.5G端口通过色差补偿，调整波长，与朗讯2.5G设备对开，实现该台站设备的扩容。由于在不同厂家设备中，STM帧中的D4-D12字节不能实现透传，OAM功能的数据通信无法实现，给网络维护带来不便。（二）WDM系统，部分干线采用WDM设备，组成链或环型网。WDM系统运行成熟，WDM+SDH系统在机房使用设备较多，故障因素也相对复杂，且传统WDM系统组网资源利用率不高，业务调整灵活性不够。在现网运行中，面对短期大颗粒业务和业务保护需求显得无能为力，波分网管只对光层性能进行监控，排查故障手段少。

1.2城域SDH系统

在当前城域SDH系统中，主要应用一下几种模式：（一）华为OSN设备，与WDM设备配合使用，组成ASON网络，覆盖面较大。ASON网络中，光板、主控板等1+1保护，根据业务需求可以实现路径SNCP保护。部分站点使用Metro设备与OSN设备连接，实现主要服务层路径的智能保护。（二）部分早期WDM+SDH设备，业务容量满足需求，SDH设备中业务阻断需要手动倒换。（三）SDH环网，通信容量较小，主要为传统业务类型。

二、OTN技术应用现状

2.1 OTN技术发展

OTN概念最早于1998年ITU-T，2003年主要标准已趋于完善，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，对基于OTN的控制平面和管理平面，ITU-T也和基于SDH的控制平面和管理平面一起完成了相应的主要规范。目前部分通信厂商已经生产了一系列OTN设备，2010年起各大厂商开始启用OTN设备。本站也于2013年使用了OTN设备华为OSN8800，主要用于新开支线应用。

2.2 OTN技术特点

OTN引入了OCH层，其核心技术则包括OTN交换技术和G.709的接口技术。标准定义的OTN体系结构包括光交叉、电交叉、G.709接口和控制平面等核心技术。OTN综合了传统SDH和WDM的优点。在光域，可以实现大颗粒的处理，提供对更大颗粒的2.5G、10G、40G业务的透明传送能力，具有WDM系统高速大容量传输的优势；在电层，OTN使用异步的映射和复用，把SDH可运营可管理能力应用到WDM系统中，形成了一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量调度的网络。OTN还具有路由和信令功能，能为业务提供更为安全的保护策略和更高的传输效率。

2.3 OTN技术优势

（1）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、以太网等。

（2）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（ODUk，k=0，1，2，3），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，对大颗粒业务的调度效率显著提高。

（3）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）层的帧结构具有数字监视能力，使得端到端和多个分段同时性能监视成为可能。

（4）增强了组网和保护能力

目前SDH调度带宽以VC12、VC3、VC4为基数，WDM点对点依赖ODF上的物理调度。OTN支持ODUk光交叉、幀结构和多维和ROADM，增强了光传送网的组网能力。采用前向纠错（FEC）技术，显著增加了光层传输的距离。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。

三、OTN组网应用

3.1 OTN设备结构

目前OTN设备主要有3种设备形态，分别为OTN终端复用设备 、OTN电交叉设备 、OTN光电混合交叉设备 。终端复用设备可提供以太网、STM-N、OTUk等多种高速接口。电交叉设备完成ODUk级别的电路交叉功能，为OTN网络提供灵活的电路调度和保护能力。电交叉设备可与OCh交叉设备结合，组成光电混合交叉设备，同时提供 ODUk电层和OCh光层调度能力。

3.2现网组网需求

OTN优势在于灵活组织大颗粒业务调度管理，OTN的带宽分配是刚性分配，对于带宽利用率很低，难以对较小颗粒的业务进行相应的处理。在现网承载的业务中主要是程控、视频和网络，其中程控均走2M通道，视频一般在8M以下，而用户应用最多的网络也为2M业务。百兆网、千兆网或更大带宽多应用于重要用户及数据节点之间。全部使用OTN设备势必造成极大地资源浪费，建设成本也比较高。

3.3组网模式

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。目前国内主流厂家OTN设备对SDH和ATM和1G以下以太网可实现标准封装和透明传送。因此，考虑将整体网系划分为骨干层、汇聚层和接入层，每个汇聚层节点采用支持OTN接口的设备将接入层节点设备信号汇聚成适合OTN传输的GE信号。骨干层节点采用OTN设备进行传输信号。

在如上文所述SDH长途干线系统各节点加装OTN设备，形成OTN干线传输系统。对于上文WDM+SDH系统，早期WDM设备UNI 接口不符合G.709 的要求只能与OTN设备实现业务连接，强大的OAM功能无法实现。可利用WDM 网络所用的光波信号，加上符合G.709标准的OTN 接口，实现在不同系统之间OUTk 方式的互通。在原WDM节点站均配置有OSN7500以上设备，可用做汇聚节点，保证业务容量和效率。在现网中，已经将挂在OTN设备如OSN8800下华为SDH设备加入现有ASON网络，实现了OAM功能。

3.4业务保护的实现

OTN提供了更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能，如光子网连接保护（OSNCP）、光复用段保护（OMSP）、光线路保护（OLP）、基于子波长（ODUk）的1+l或1：Ⅳ保护、基于ODUk的环网保护（ODUk SPRing）和光波长共享保护（OWSP）。对于城域节点之间可建立OLP保护，干线节点建立OSNCP保护、重要业务建立ODUk1+l保护。

四、结束语

随着科技不断发展，光网络也出现了很多新技术，然而从标准完备到产品成熟有一段过程。OTN技术对于光网络的灵活业务调度和多样话路径保护作用明显，能够对现网存在的问题起到较大的改进。

参 考 文 献

[1]刘刚，杨鹏，徐洪亮.OTN技术组网及应用研究[J].邮电设计技术.2010（9）

[2]李勇.OTN技术在长途传输网中的应用探讨[J].邮电设计技术.2012（12）