关于OTN技术及应用的知识探讨

徐洪强+宋辉

【摘要】基于OTN的智能光网络将为大颗粒宽带业务的传送提供非常理想的解决方案。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。

【关键词】OTN（光传送网，Optical Transport Network）、传送网

【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技术简介

（1）OTN是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。

（2）OTN跨越了传统的电域（数字传送）和光域（模拟传送），是管理电域和光域的统一标准。

（3）OTN处理的基本对象是波长级业务，它将传送网推进到真正的多波长光网络阶段。由于结合了光域和电域处理的优势，OTN可以提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接以及电信级的保护，是传送宽带大颗粒业务的最优技术。

2. OTN技术的优势

（1）OTN让近年得到巨大发展的电子数字技术走进了传统波分光通信领域，是用光电结合的思想去彻底颠覆点对点的传统波分架构。

（2）OTN通过对业务和线路侧信号的标准作业，实现了对管道和业务的解耦，极大地简化了波分网络的业务逻辑。OTN实现了线路容量的灵活配置、多业务的灵活接入和调度，并提供完备的保护，从而实现100G大管道的精细运营，实现了100G网络可控可管可运营。在网络维护成本急剧增加的今天，价值独显，其简化了网络业务的部署，又极大地降低了运营成本（见表1）。

（3）OTN与传统波分相比，设备只需增加交叉板件和背板总线，与系统100G线卡和光层器件相比，系统增加的成本不到2%，但带宽利用率和业务发放效率、运维效率提升30%以上，大大降低了网络的运维成本，“网络成本的最优化”得以实现。

（4）OTN技术经过这几年的发展以及100G OTN实现，已经被行业普遍接受。2013年行业权威分析机构Ovum和Infonetics不约而同地在分析报告都明确指出在100G时代OTN技术与100G技术是强耦合的。Infonetics的2013年5月最新的OTN技术调查报告显示，2013年全球已有44%的客户已使用OTN技术建设波分网络，到2016年这一比例将上升到89%，并强调随着高速线路技术100G和超100G的发展，OTN和WDM相结合是技术发展的必然。

3. OTN技术的应用场景

3.1 基于OTN的智能光网络将为大颗粒宽带业务的传送提供非常理想的解决方案。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Gb/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Gb/s量级，亦可优先采用OTN技术构建。

3.2 光层调度方案分析：

（1）OTM组网方式：此方式为单个业务上下站点波道全部落地（包含串通）的方式，组网灵活，技术成熟，但是波道开通、串通，更改需要人工跳纤，业务调度灵活性差（见图1）；

（2）FOADM方式：此方式为定波長上下的光分叉技术，组网灵活性差，一旦确定很难更改，难以调整波道平坦度，信噪比难以保证，不适大范围的宜密集波分组网，比较适合县乡等粗波分组网（见图2）。

（3）ROADM方式：此方式为可重构的光分叉复用技术，采用WSS（光开关控制）方式实现，此方式可避免大量人工跳纤，业务上下非常灵活，面向未来MESH网络，可结合光层ASON实现智能光网络，实现光层的自动倒换保护，相对成本较高（见图3）。

3.2.1 国家干线光传送网。

（1）随着网络及业务的IP化、新业务的开展及宽带用户的迅猛增加，国家干线上的IP流量剧增，带宽需求逐年成倍增长。波分国家干线承载着 PSTN/2G长途业务、NGN/3G长途业务、Internet国家干线业务等。由于承载业务量巨大，波分国家干线对承载业务的保护需求十分迫切。

（2）采用OTN技术后，国家干线IP over OTN的承载模式可实现SNCP保护、类似SDH的环网保护、MESH网保护等多种网络保护方式，其保护能力与SDH相当，而且，设备复杂度及成本也大大降低。endprint

3.2.2 省内/区域干线光传送网。

省内/区域内的骨干路由器承载着各长途局间的业务（NGN/3G/IPTV/大客户专线等）。通过建设省内/区域干线OTN光传送网，可实现 GE/10GE/100GE、2.5G/10GPOS大颗粒业务的安全、可靠传送； 可组环网、复杂环网、MESH网； 网络可按需扩展； 可实现波长/子波长业务交叉调度与疏导，提供波长/子波长大客户专线业务； 还可实现对其它业务如STM-1/4/16/64SDH、ATM、FE、DVB、HDTV、ANY等的传送。

3.2.3 城域/本地光传送网。

在城域网核心层，OTN光传送网可实现城域汇聚路由器、本地网C4（区/县中心）汇聚路由器与城域核心路由器之间大颗粒宽带业务的传送。路由器上行接口主要为GE/10GE，也可能为2.5G/10GPOS。城域核心层的OTN光传送网除可实现GE/10GE/100GE、2.5G/10G/40GPOS 等大颗粒电信业务传送外，还可接入其他宽带业务，如STM-0/1/4/16/64SDH、ATM、FE、ESCON、FICON、FC、DVB、 HDTV、ANY等； 对于以太业务可实现二层汇聚，提高以太通道的带宽利用率； 可实现波长/各种子波长业务的疏导，实现波长/子波长专线业务接入； 可实现带宽点播、光虚拟专网等，从而可实现带宽运营。从组网上看，还可重整复杂的城域传输网的网络结构，使传输网络的层次更加清晰。

3.2.4 专有网络的建设。

（1）随着企业网应用需求的增加，大型企业、政府部门等，也有了大颗粒的电路调度需求，而专网相对于运营商网络光纤资源十分贫乏，OTN的引入除了增加了大颗粒电路的调度灵活性，也节约了大量的光纤资源。

（2）在城域网接入层，随着宽带接入设备的下移，ADSL2+/VDSL2等DSLAM接入设备将广泛应用，并采用GE上行； 随着集团GE专线用户不断增多，GE接口数量也将大量增加。ADSL2+设备离用户的距离为500～1000米，VDSL2设备离用户的距离以500米以内为宜。大量GE业务需传送到端局的BAS及SR上，采用OTN或OTN+OCDMA-PON相结合的传输方式是一种较好的选择，将大大节省因光纤直连而带来的光纤资源的快速消耗，同时可利用OTN实现对业务的保护，并增强城域网接入层带宽资源的可管理性及可运营能力。

4. 结束语

OTN技术作为新的光传送网技术，继承并加强了现有传送网络优势，同时具备了SDH的灵活可靠和WDM的大容量，既可以提供超大容量的带宽，又可以直接对大颗粒业务进行调度，并能够实现类似于SDH完善的保护和管理功能，更可以与ASON结合实现智能光网络。但是，对于城域光传送网而言，汇聚与接入层客户信号的带宽粒度较小，基于ODUk调度的业务可能性较小，而且OTN目前暂未标准化ODU1（2.5Gb/s）以下的带宽粒度。因此，目前的OTN技术在城域汇聚与接入层引入与应用的优势并不明显。 对于城域传送核心层和干线网而言，客户业务的特点主要为分布型，客户信号的带宽粒度较大，基于ODUk和波长调度的需求和優势明显，OTN技术特点应用的优势比较适宜发挥。因此，考虑到现有的传送网络分层关系和传送业务颗粒分布特征，目前OTN技术的引入与应用主要应侧重于城域核心层和干线网络。

参考文献

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[文章编号]1619-2737（2017）07-20-680endprint