OTN（光傳送網）

1OTN是什么
2OTN網絡分層結構

3OTN的技術特點
4OTN的技術優勢

5電信通力網中OTN的應用

OTN是什么

OTN(Optical Transport Network，光傳送網)是一個層次化網絡，業務信號在不同層次之間進行傳輸。在電網絡層面，傳統意義上的數字傳輸網絡體系(如SDH)的優點在OTN得到廣泛應用，與此同時，OTN也有自身特點，例如OTN滿足10GE，40GE以及100GE超大業務顆粒的傳送。

OTN網絡分層結構

根據ITU-T國際電信聯盟規定，OTN分為7層結構：

(1)客戶信號層：指OTN網絡所要承載的業務信號，包括IP、以太網、SDH等。

(2)OPU(Optical Channel Payload Unit，光通道凈荷單元)：用來適配業務信號，使其適合在光通道上傳輸。

(3)ODU(Optical Channel Data Unit，光通道數據單元)：以OPU為凈負荷，增加相應開銷，提供端到端光通道的性能監測。實現業務信號在OTN網絡端到端的傳送。

(4)OTU(Optical Channel Transport Unit，光通道傳送單元)：以ODU為凈負荷，增加相應開銷，提供FEC功能和對OTU段的性能監測。實現業務信號在OTN網絡3R再生點之間傳送。

(5)OCH(Optical Channel layer，光通道層)：為業務信號提供端到端的組網功能，每個光通道OCH占用一個光波長，實現接入點之間的業務信號傳送。

(6)OMS(Optical Multiplex Section layer，光復用段層)：為經過波分復用的多波長信號提供組網功能，實現光通道在接入點之間的傳送。

(7)OTS(Optical Transmission Section layer，光傳輸段層)：提供在光纖上傳輸光信號的功能，實現光復用段在接入點之間的傳送。

詳細介紹：

(1)光通路層

光通道層主要實現的是各個客戶層信號的傳輸，如電力系統中的SDH、以太網、ATM以及IP業務，通過合理安排波道以及電路連接，實現光纖通道的選擇，從而完成電力通信網中兩個節點的連接。該層還是現實波長保護以及光通道配置開銷的提供。

凈負荷單元。該單元直接承載著客戶業務的信號的大小，目前的劃分來看，OPUk中的k值可以取為0、1、2、2e、3、4。各個數值對應的業務傳輸速率為：1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps以及增強型10Gbps、40Gbps以及100Gbps。信號的大小包括兩個部分：一是凈負荷；二是OPUk OH2部分。

數據單元層。該層次主要實現的是各個業務類型在OTN上的端對端傳送，通過ODUk來實現。通過在OPU的基礎上面，增加相應的字節開銷，從而實現端對端的通道性能監測功能。

傳送單元。在OTN系統之中，傳送單元主要實現的是OTN3R再生點之間的傳送，實現ODUk至3R之間的傳送。在ODU的凈負荷單元的基礎之上，基礎增加相應的開銷字節，從而實現OTU段的性能檢測以及提供相應的FEC功能。

(2)光復用段層

光復用段層的主要作用是光傳輸設備之間的2個波長的光通道信號的傳輸功能，主要實現的是網絡連接的功能。通過巡檢和調控來實現光復用的供能，并能夠進行光復用段的生存性檢測。通過調節各個波長路由，從而實現光復用開銷的解決。

(3)光傳輸段層

光傳輸段層主要解決的還是在不同的傳輸媒介上，通道傳輸方式的提供。例如在OPGW光纜和ADSS光纜上進行傳輸，定義了不同的物理接口參數。從光傳輸段層分析，OTS定義的物理接口包括OSNR、功率以及頻率等。通過OH層來確認光傳輸段的適配信息，是否滿足完整性的要求。同時OH層還能實現相應的檢測和控制功能，用于光放大器以及中繼器。通過物理媒介層的相應屬性，為OTS提供網絡服務^[1]。

OTN的技術特點

(1)大顆粒業務傳輸與調度：從目前的OTN設備來看，大部分的ROADM設備都能夠滿足電力系統通信網組網的要求，速率均可以達到ODU3以及更高級別的速率以上。電力骨干傳輸網的大容量傳輸需求可以得到滿足。

(2)靈活的組網方式：結合電力通信網之中傳統的WDM組網方式來看，OTN中ROADM設備能夠提供更加靈活的組網方式，各種拓撲結構的網絡均可以在OTN網絡上面實現。靈活的組網方式帶來的好處是新業務的接入以及調度更加靈活，同時能夠對業務提供光層的保護機制，業務傳輸可靠性得到了更加的保障。

(3)信號的透明傳輸進一步提升：與傳統的SDH網絡相比，OTN網絡提供了更加完整的以及可視化的透傳技術，其更加針對的是多個客戶信號的透傳，這樣一來可以更加支持電力系統的各類型業務的傳輸需求。

(4)TCM功能更加強大：OTN網絡中TCM功能通過ODUk中的6個開銷字段來實現，同時支持6個串聯連接堅實，6個TCM之間的監視方式有多種方式，包括級聯式、重疊式以及嵌套式等。而SDH網絡之中只允許單級串聯式的監視功能。

(5)節約網絡建設、運營成本：網絡建設與運營成本體現在兩個方面。一是交叉能力更強。SHD網絡中調度顆粒主要是VC-12/VC-4之間的交叉和映射，在進行GE信號以上的高速信號傳輸時，其交叉成本更高。而OTN網絡技術提供了二級交叉的功能，其調度的顆粒更大，GE以上信號高速信號傳輸能夠靈活的通過ODU1/ODU2/ODU3來進行實現，滿足大容量顆粒的傳輸要求；二是OTN網絡之中的ROADM設備的應用，實現了無業務節點的O/E/O轉換的次數的減少，由于阻塞波長技術的出現，降低了整個網絡的傳輸成本，業務可視化效能也大大的提升，遠程調度的能力也被大大的支持，運營成本逐步降低，大量的運行維護的工作量被降低，同時人員的投入也大大減少。

OTN的技術優勢

主要體現在以下幾個方面:

(1)動態的光調度設備：SDH的廣泛應用主要在于其業務交換能力，相比程控交換更經濟、更易于管理，大大降低了對交換端口的需求和整個網絡的建設成本。與傳統的WDM相比，OTN只是在原有WDM設備的基礎上增加了交換單元，對運營商來說傳輸網絡重建成本較低。在光層，可以利用基于OTN技術的ROADM進行波長調度，從而能以更低的成本實現高容量波長交換。

(2)可靠的IP業務保護能力：在融合的IP over WDM網絡中，路由器的邏輯路由通常分布在完整的網狀網絡中。物理層線路中斷可能導致大面積的IP業務中斷，從而引發FRR保護機制恢復時間遠超50ms。OTN設備可以提供對波長和子波長的快速保護，例如1:1，1+1，1:1等網絡保護，網絡保護可以提供并滿足50ms保護倒換時間。

(3)透明傳輸和封裝復用能力：OTN具有豐富的維護管理功能，在網管上進行業務配置更加方便靈活，并且相比WDM網絡保護功能更加可靠。OTN接口標準多樣化，能支持SDH、IPRAN，以太網等業務接入，幀字節的引入實現了業務的透明傳輸。

(4)強大的網絡管理能力：豐富的開銷字節，讓OTN具備了類似SDH的可操作和維護管理功能。它可以實現對多層級網絡的互通及維護管理。

(5)控制平面的加載能力：OTN技術支持通用多協議標志交換協議(Generalized Multi Protocol Label Switching，GMPLS)控制平面的加載，可以構建基于OTN技術標準的ASON網絡，因OTN技術為SDH技術的延伸，兩者技術標準類似，故基于兩者的ASON網絡共用相同的平臺，可以實現網絡多層級，端到端傳輸^[2]。