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1光傳送網的技術特征

OTN技術繼承了SDH和WDM技術的諸多優勢功能，同時也增加了新的技術特征。

(1)多種客戶信號封裝和透明傳輸

基于ITU-TG.709的OTN幀結構可以支持多種客戶信號的映射，如SDH、異步轉發模式(ATM)、以太網等。目前對于SDH和ATM可實現標準封裝和透明傳送，但對于以太網則支持有所差異。例如對于GE客戶，OTN尚未規范具體的映射方式，各設備廠家采用不同的方式實現GE客戶透傳，導致客戶業務無法互通，同時由于10GE接口的規范完成晚于OTN標準框架規范，OTN對于10GE的透明傳送程度有所差異，目前ITU-T提出了2種標準方式和3種非標準方式[7]，解決了點到點透明傳送10GE的問題。

(2)大顆粒帶寬復用、交叉和配置

OTN目前定義的電域的帶寬顆粒為光通路數據單元(ODUk,k=1,2,3)，即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s)，光域的帶寬顆粒為波長，相對于SDH的VC-12/VC-4的處理顆粒，OTN復用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對高帶寬客戶業務的適配和傳送效率顯著提升。

(3)強大的開銷和維護管理能力

OTN提供了和SDH類似的開銷管理能力，OTN光通路(OCh)層的OTN幀結構大大增強了OCh層的數字監視能力。另外OTN還提供6層嵌套串聯連接監視(TCM)功能，這樣使得OTN組網時，端到端和多個分段同時進行性能監視成為可能。

(4)增強了組網和保護能力

通過OTN幀結構和多維度可重構光分插復用器(ROADM)[8]的引入，大大增強了光傳送網的組網能力，改變了目前WDM主要點到點提供傳送帶寬的現狀。而采用前向糾錯(FEC)技術，顯著增加了光層傳輸的距離(如采用標準G.709的FEC編碼，光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右，采用其他增強型FEC，光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外，OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業務保護功能，如基于ODUk層的光子網連接保護(SNCP)和共享環網保護、基于光層的光通道或復用段保護等，但目前共享環網技術尚未標準化。

(5)OTN支持多種設備類型

鑒于OTN技術的特點，目前OTN支持4種基本的設備類型[10]，即OTN終端型設備、基于電交叉功能的OTN設備、基于光交叉功能的OTN設備和基于光電混合交叉功能的OTN設備。目前大多數廠家支持的OTN產品主要以OTN終端設備和基于光交叉功能的OTN設備為主，基于電交叉功能和光電混合交叉功能的OTN設備也有部分提供，在具體應用時可根據實際需求綜合考慮選擇哪種或哪幾種OTN設備。

(6)OTN目前不支持小帶寬粒度

由于OTN技術最初的目的主要是考慮處理2.5Gb/s以及以上帶寬粒度的客戶信號，因此并沒有考慮低于2.5Gb/s的客戶信號。隨著OTN客戶需求的發展變化，基于更低帶寬顆粒(如1.25Gb/s量級及以下)的需求出現，ITU-T也加大研究力度，目前正在根據各成員提案討論如何規范具體的帶寬粒度規格和參數，同時研究基于多種較小帶寬顆粒的通用映射規程(GMP)。

2OTN關鍵技術及實現

OTN技術包括很多關鍵技術，主要有接口技術、組網技術、保護技術、傳輸技術、智能控制技術和管理功能等等。

2.1接口技術

OTN的接口技術主要包括物理接口和邏輯接口兩部分，其中邏輯接口是最關鍵的部分。對于物理接口而言，ITU-TG.959.1已規范了相應接口參數，而對于邏輯接口，ITU-TG.709規范了相應的不同電域子層面的開銷字節，如光通路傳送單元(OTUk)、ODUk(含光通路凈荷單元(OPUk))等，以及光域的管理維護信號。其中OTUk相當于段層，ODUk相當于通道層，而ODUk又包含了可獨立設置的6個串聯連接監視開銷。

在目前的OTN設備實現中，基于G.709的幀，電層的開銷支持程度較好，一般均可實現大部分告警和性能等開銷的查詢與特定開銷(含映射方式)的設置，而光域的維護信號由于具體實現方式未規范，目前支持程度較低。

2.2組網技術

OTN技術提供了OTN接口、ODUk交叉和波長交叉等功能，具備了在電域、光域或電域光域聯合進行組網的能力，網絡拓撲可為點到點、環網和網狀網等。目前OTN設備典型的實現是在電域采用ODU1交叉或者光域采用波長交叉來實現，其中不同廠家當中采用電域或電域光域聯合方式實現的較少，而采用光域方式實現的較多。目前電域的交叉容量較低，典型為320Gb/s量級，光域的線路方向(維度)可支持到2～8個，單方向一般支持40×10Gb/s的傳送容量，后續可能出現更大容量的OTN設備。

2.3保護恢復技術

OTN在電域和光域可支持不同的保護恢復技術。電域支持基于ODUk的子網連接保護(SNCP)、環網共享保護等；光域支持光通道1＋1保護(含基于子波長的1＋1保護)、光通道共享保護和光復用段1＋1保護等。另外基于控制平面的保護與恢復也同樣適用于OTN網絡。目前OTN設備的實現是電域支持SNCP和私有的環網共享保護，而光域主要支持光通道1＋1保護(含基于子波長的1＋1保護)、光通道共享保護等。另外，部分廠家的OTN設備在光域支持基于光通道的控制平面，也支持一定程度的保護與恢復功能。隨著OTN技術的發展與逐步規模應用，以光通道和ODUk為調度顆粒基于控制平面的保護恢復技術將會逐漸完善實現和應用。2.4傳輸技術

大容量、長距離的傳輸能力是光傳送網絡的基本特征，任何新型的光傳送網絡都必然不斷采用革新的傳輸技術提升相應的傳輸能力，OTN技術也不例外。OTN除了采用帶外的FEC技術顯著地提升了傳輸距離之外，而目前已采用的新型調制編碼(含強度調制、相位調制、強度和相位結合調制、調制結合偏振復用等)結合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可調補償、電域均衡等技術顯著增加了OTN網絡在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的組網距離。

2.5智能控制技術

OTN基于控制平面的智能控制技術包含和基于SDH的自動交換光網絡(ASON)類似的要求，包括自動發現、路由要求、信令要求、鏈路管理要求和保護恢復技術等。基于SDH的ASON相關的協議規范一般可應用到OTN網絡。與基于SDH的ASON網絡的關鍵差異是，智能功能調度和處理的帶寬可以不同，前者為VC-4，后者為ODUk和波長。

目前的OTN設備部分廠家已實現了基于波長的部分智能控制功能，相關的功能正在進一步的發展完善當中。后續更多的OTN設備將會進一步支持更多的智能控制功能，如基于ODUk顆粒等。

2.6管理功能

OTN的管理除了滿足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，還需滿足OTN技術的特定要求，如基于OTN的開銷管理、基于ODUk/波長的調度與管理、基于波長的功率均衡與控制管理、波長的沖突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN網絡管理系統一般都基于原有傳統WDM網管系統升級，除了常規的管理功能之外，可支持OTN相應的基本管理功能。

3光傳送網應用分析

隨著傳送網客戶信號帶寬需求的進一步驅動、OTN技術的逐漸發展和OTN設備功能實現程度的顯著推進，OTN技術如何應用日益成為業界探討的焦點，也即何時(什么時候)、何地(什么網絡層面)、以什么方式(選擇什么功能)引入OTN進行組網以及實際應用時存在哪些障礙或缺陷。因此，文章主要從OTN應用時機、OTN應用網絡層面、OTN應用功能以及OTN應用關聯問題等角度進行分析。3.1應用時機探討

OTN是否可以很好地引入應用主要應從傳送網客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現程度以及網絡運維人員的OTN技術認知程度等多個角度考慮。

首先，目前傳送網客戶信號主要為IP/以太網，而IP/以太網的高速發展導致大帶寬粒度傳送與調度的需求增長非常迅速，基于VC-12/VC-4的帶寬顆粒的適配與調度方式顯然滿足不了傳送網客戶信號對于大顆粒帶寬的傳送與調度需求。其次，從OTN技術的完善程度來看，雖然目前OTN標準系列還在進一步修訂和討論(如規范ODU0和ODU4顆粒，統一基于超頻方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等)，而OTN的主要標準框架和功能要求已由ITU-T幾年前定稿，即使后續部分內容有所更新，但目前的規范內容至少必須要繼承和兼容，因此，對于OTN技術目前可以說是基本完善。第三，對于OTN設備的實現程度來看，目前的OTN設備已經基本支持了OTN技術的主要特征，如多速率映射與透明傳送、大顆粒帶寬的調度與處理、OTN幀結構的開銷實現與處理、OTN的組網與保護等，同時實現了對于這些OTN技術特征的管理。因此，從設備實現上而言，OTN設備已經具備了初步應用的功能特征，但具體應用時要根據多種需求綜合選擇OTN設備相應功能。最后，網絡運維人員對于OTN技術認知過程和其他任何新技術一樣，都需要一個逐漸了解、深入和掌握的過程。因此，網絡運維人員初期對于OTN技術的不熟悉并不是OTN引入與應用的障礙，而應該是OTN應用時所必須要準備的前提條件之一。

因此，從傳送網客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現程度等方面來看，OTN技術的引入與應用目前應該具備了基本的條件，可在綜合考慮其他非技術因素的基礎上逐步引入與應用OTN技術，以增強傳送網絡的傳送能力與效率，適應客戶信號的高速、動態發展。

3.2應用層面分析

由于光傳送網絡的范疇較大，包括城域光傳送網(含核心層、匯聚層和接入層)、干線傳送網(省內干線和省級干線)等多個層面。不同網絡層面的特點不同，因而是否可以引入OTN技術的結論對于不同網絡層面并不完全一致。

對于城域光傳送網而言，匯聚與接入層主要是承載的是匯聚型客戶業務，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傳送網絡而言，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，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。

3.3應用功能選擇

OTN技術的典型應用功能目前可分為3種：OTN接口、ODUk交叉和波長交叉3種。綜合考慮客戶業務需求、OTN技術完善程度、OTN設備實現程度等多種因素，應在不同的網絡層面應選擇不同的OTN功能。

首先，在城域傳送網核心層層面，由于節點調度與處理要求中等，網絡規模較小但調度需求較大，目前一般可根據實際網絡的典型需求選擇ODUk交叉和波長交叉或者ODUk和波長混合交叉功能，同時提供對于OTN接口功能的支持；后續可根據OTN設備的實現程度選擇新型功能。第二，在省內干線層面，由于節點調度與處理要求較大，網絡規模較大，調度需求較大，目前一般可根據實際網絡的典型需求選擇波長交叉或者僅選擇OTN接口功能；后續可根據OTN設備的能力的提升和客戶業務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉，或者ODUk和波長混合交叉功能。第三，在省級干線層面，由于節點調度與處理要求很大，網絡規模大，調度需求一般，目前一般可根據實際網絡的典型需求選擇OTN接口功能，特殊需求可局部選擇波長交叉功能；后續可根據OTN設備的能力提升和客戶業務需求等選擇ODUk交叉、波長交叉，或者ODUk和波長混合交叉功能。

3.4應用關聯問題

實際引入OTN技術組網時，最典型的關聯問題是現有網絡如何升級、現有網絡與OTN怎么互通以及后續的OTN如何演進等問題。

由于現有WDM網絡的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能，原則上可考慮直接升級或啟動OTN接口功能。由于現有WDM設備的OTN接口的支持程度差異較大，而且涉及到現網運營、維護、技術的更新和成本等因素，如何升級為完全支持G.709接口的OTN設備，是個綜合多種因素需要深入分析的問題，不同的場景應選擇不同的解決方案。

對于互通問題，由于目前的WDM網絡支持的G.709接口并不一定完善，因此，新建的OTN網絡與已有WDM或者SDH網絡互通時，應優先選擇客戶側接口(如SDH/以太網等)進行互通，待OTN網絡規模逐漸擴大以后，OTN不同子網之間可采用基于OTUk的域間接口互通，逐漸實現端到端的維護與管理。

關于OTN引入和應用后的后續技術演進，應在積累前期運維經驗的基礎上擴大OTN網絡規模的同時，從客戶業務需求、OTN技術發展和OTN設備實現程度等多方面緊密跟蹤相關進展，以便適時適度地引入更多的OTN新功能，最終實現光傳送網絡范圍內真正意義上端到端靈活的調度、維護與管理，使OTN的應用網絡層面覆蓋到城域傳送網核心、接入與匯聚層以及干線網絡。

4結束語

OTN作為新型的光傳送網絡技術，繼承了SDH和WDM技術的諸多優勢，同時拓展了新型的大顆粒調度和傳送、多級的TCM等新型功能，是下一代光傳送網的主流技術。從傳送網客戶信號的驅動、OTN技術的完善程度、OTN設備的實現程度等多個角度考慮，OTN已具備了引入與應用的基本條件，而具體的應用應著重考慮OTN應用時機、OTN應用網絡層面、OTN應用功能以及OTN應用關聯問題等方面。

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[9]MizuochiT.Recentprogressinforwarderrorcorrectionanditsinterplaywithtransmissionimpairments[J].IEEEJournalofSelectedTopicsQuantum

摘要：隨著數據類業務的爆炸式持續增長，基于VC-12/VC-4帶寬調度顆粒的同步數字體系(SDH)結合點到點波分復用(WDM)的典型傳送網絡結構面臨著嚴峻挑戰。如何在保持現有傳送網絡功能的前提下提供大顆粒帶寬的傳送與調度，成為新一代光傳送網亟需解決的課題。光傳送網(OTN)技術的出現，解決了大顆粒帶寬的傳送與調度的難題，同時在光層提供了類似SDH的組網、保護與管理等功能，在繼承原有功能的基礎上直接彌補了缺陷，是下一代傳送網主流技術。由于處于應用初期，如何應用OTN成為目前業界關注的焦點問題。文章在綜合分析多種因素的基礎上提出了OTN的應用建議。

關鍵詞：光傳送網；關鍵技術；組網；應用