otn技术介绍，otn技术简介

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Otn简介OTN是基于波分复用技术的传输网络，组织在光层。它是下一代骨干传输网。OTN是由g . 872、g . 709、g . 798等一系列ITU-T建议标准化的新一代“数字传输系统”和“光传输系统”，将解决传统WDM网络调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。OTN跨越了传统的电域(数字传输)和光域(模拟传输)，是管理电域和光域的统一标准。

OTN处理的基本对象是波长业务，将传输网络推向了真正的多波长光网络阶段。OTN可以提供巨大的传输容量、完全透明的端到端波长/亚波长连接和载波级保护，因为它结合了光域和电域处理的优势，是传输宽带大粒子业务的最佳技术。

1、OTN体系结构和OTN技术的发展OTN的概念和总体技术体系结构是由国际电联正式提出的。t在1998年。在2000年之前，OTN的标准化基本上采用了与SDH相同的思路，基于G.872光网络的层次结构，从网络节点接口(G.709)，物理层接口(G.959.1)。自此，OTN成为继PDH和SDH之后的新一代数字光传输技术体系。

经过近10年的发展，其标准体系日趋完善，目前已形成一系列框架标准。

OTN技术包括光层和电层的完整架构，网络的每一层都有相应的管理和监控机制，光层和电层都有网络生存性机制。OTN技术可以提供强大的OAM功能，实现多达6级的串行连接监控(TCM)功能，提供完善的性能和故障监控功能。

OTN的主要优势包括：各种客户信号的封装和透明传输，支持SDH、ATM、以太网，其他业务也正在制定中；大粒子的带宽复用、交叉和配置可以基于电层ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)、ODU3(40Gb/s)，远大于VC12和VC4SDH的。很强的开销和维护管理能力；并且增强了联网和保护能力。

作为一种新的传输网络技术，OTN还不完善。最典型的不足是目前不支持2.5Gb/s以下粒度业务的映射和调度，相关标准正在制定中。另外，当初制定OTN标准的时候，没有过多考虑以太网完全透明传输的问题，导致超频实现10GELAN业务比特透明传输后，出现了与ODU2速率不一致的ODU2e粒子，40GE也面临同样的问题。

这使得OTN网络可能出现一些互操作性问题，如业务透明度不足或传输粒子速率不匹配。目前OTN的标准化主要集中在以下几个方面：适应FE/GE等低速信号传输的帧结构，如最近提出的ODU 0；透明10GE-LAN传输，如OTU2e超频模式；传输更高速的40GE/100GE信号，如ODU4正在定义；ODUk共享保护环；各种FEC应用引起的互联问题。

国内几大运营商已经开展了OTN技术的应用研究和测试验证，一些省级或城域传输网也部署了基于OTN技术的网络。网络节点包括基于电气层交叉的OTN设备和基于ROADM的OTN设备。目前国内支持OTN电气交叉的设备主要有华为的OSN 6800/OSN 8800、中兴的ZXMPM800和烽火FONST3000，部分设备的电气交叉能力已经达到TB/s量级.

2、OTN标准化体系OTN技术标准主要是在ITU-T中制定的，图1回顾了OTN技术标准的制定过程，从时间、需求和结果的角度很好地解释了整个OTN标准化的起步和发展。

从图中不难看出，未来两年的工作重点是ODU0、GMP、40GE/ODU3、100GE/ODU4等的标准化。为了更好地为大粒子数据业务提供透明的传输通道，ITU-T和IEEE标准化组织将通过各种方式进行交互，比如联系信。

OTN技术标准经过十几年的发展，在ITU-T中已经形成了比较完整的OTN相关标准体系，涉及传输平面和管理平面的标准，如图2所示。(1)建筑

G.872采用原子功能建模方法描述OTN的架构，从网络角度描述OTN功能，包括光网络的层次结构、客户特征信息、客户/服务器关联、网络拓扑以及光信号传输、复用、路由、监控、性能评估、网络生存性等网络功能。(2)结构和映射

G.709标准化了OTN的网络节点接口，G.7041标准化了通用成帧协议，G.7042标准化了虚级联信号的自动链路容量调整方案方案。《光传送网（OTN）接口》 (G.709)规范了OTN点对点、环形和网状网络下OTH支持的运行和管理，定义了光网络子网内和子网间的OTN接口，包括OTH、支持多波长光网络的开销功能、帧结构、比特率、客户信号的映射格式等。(3)功能特性

G.798规定了传输网络设备的功能描述。这些功能包括光传输段端接和线路放大功能、光复用段端接功能、光路端接功能、光路交叉连接功能等等。(4)物理接口

G.959.1标准化了光网络的物理接口，其主要目的是提供两个管理域边界之间的横向兼容性，并标准化了可能使用WDM技术的IrDI的物理层规范。G.693对本地系统的光接口进行了标准化，规定了标称比特率为10Gbit/s和40 Gbit/s、链路距离不超过2 km的本地系统光接口的指标，以保证横向兼容性。(5)网络性能。

G.8251规范了OTN NNI的抖动和漂移要求，G.optperf定义了OTN国际通道误码和可用性的性能参数，M.24 OTN定义了OTN运维的误码性能目标和流程。(6)网络保护方面，G. 808。1规定了通用保护倒换的技术要求，以及G. 873。1和G.873.2分别定义了ODUk线性保护和共享保护环的技术要求。(7)在网络安全方面，G. 664规范了OTN的安全要求。(8)网络管理。

G.7710规范了竹子对通用设备的功能要求，适用于SDH和OTN；G.874标准化了OTN的管理信息模型和功能需求，并基于OTN国内标准化的最新进展G.77103、OTN描述了OTN的五种独特管理功能(FCAPS)

中国通信标准化协会(CCSA)传输网和接入网工作委员会TC6于2004年正式开始制定OTN相关行业标准。目前已颁布国家标准1项，通信行业标准2项：GB/T 20187-2006光传输网络系统设备功能块特性(对应G.7982004版)；YD/T 1462-2006 OTN接口(对应G.709版本2003.10)；YD/T 1634-2007光传送网(OTN)物理层接口(对应版本G.959.12006.2)。

CCSA TC6于2005年8月申请了该项目，研究项目2006B68 《OTN网络对节点设备总体要求》在2007年12月的TC6 WG1标准会议上进行了审查。

随着中国OTN网络应用需求的明确，《OTN网络总体技术要求》于2008年制定，《OTN网络测试方法》启动。

《OTN网络总体技术要求》于2009年4月提交审查，本标准规定了基于ITU-T G.872定义的OTN通用技术要求。其主要内容包括OTN网络功能结构、接口要求、复用结构、性能要求、设备类型、保护要求、DCN实现方法、网络管理和控制平面要求等。适用于O T N终端复用设备和OTN交叉连接设备，其中OTN交叉连接设备主要包括OTN电交叉连接设备、OTN光交叉连接设备和兼具OTN电交叉连接和光交叉连接功能的设备。

4、OTN技术应用随着近年来带宽数据业务的持续增长，大粒子业务的调度和传输需求日益增加，如何应用OTN技术日益成为业界讨论的焦点。在实际组网中，如何合理应用和选择OTN技术和设备，何时、以何种水平、以何种方式引进OTN，仍存在不同看法。4 4.1、 OTN OTN技术应用水平

目前，光传送网包括城域网(核心层、汇聚层和接入层)和干线网(省干线和省内干线)。OTN作为承载2.5Gbit/s以上粒子的传送网技术，需要根据不同网络层次的特点考虑是否适合引入。

对于城域光传送网，汇聚和接入层的客户信号带宽粒度较小，基于ODUk调度的业务可能性较小，OTN目前还没有对ODU1(2.5Gb/s)以下的带宽粒度进行标准化。因此，OTN技术在城域汇聚和接入层的引入和应用中优势并不明显。

对于城域传输核心层和干线网，客户业务的特点主要是分布式，客户信号的带宽粒度较大。基于ODUk和波长调度的需求和优势是明显的，OTN技术应用的优势更适合。因此，考虑到现有传输网络的层级关系和传输业务的颗粒分布特性，OTN技术的引入和应用目前应主要集中在城域核心层和干线网。4.2、OTN申请机会

从传送网服务驱动、OTN技术的完善、OTN设备的实现等方面来看，OTN已经具备了申请条件。首先，IP数据业务的快速发展导致对大带宽粒度传输和调度的需求快速增长。基于VC-12/VC-4的带宽粒的适配和调度方法显然不能满足传送网业务大带宽传输和调度的需求。

其次，从OTN技术的完善程度来看，ITU-T制定的系列标准经过近10年的修订，已经基本完善，只剩下一些细节问题有待解决。再次，从OTN设备的实现程度来看，目前的OTN设备已经基本支持OTN技术的主要特性，如多速率映射和透明传输、大粒子带宽的调度和处理、OTN帧结构的开销实现和处理、OTN的组网和保护等。同时实现了对这些OTN技术特性的管理。

因此，在设备实现方面，OTN设备已经具备了初步应用的功能特征。因此，现阶段可以在综合考虑其他非技术因素的基础上，逐步引入和应用OTN技术，以提升传输网络的传输容量和效率，适应客户信号的高速动态发展。4.3、OTN应用功能选择

目前，OTN技术的典型应用功能可以分为以下三种：OTN接口、ODUk交叉和波长交叉。不同的网络层应根据不同的业务特点选择不同的OTN函数。首先，在城域传送网核心层，由于节点调度处理要求适中，网络规模小但调度需求大，一般选择ODUk交叉和波长交叉或ODUk和波长混合交叉的功能，并提供对OTN接口功能的支持。

其次，在省干线层面，由于节点调度处理、网络规模和调度要求大，一般选择波长交叉或OTN接口功能。第三，在省干线层面，由于节点调度处理要求大，网络规模大，一般调度要求一般选择OTN接口功能，特殊需要可在本地选择波长交叉功能。

4.4、设备类型选择

目前，除了支持G.709接口的OTN设备(传统的WDM节点)，基于光交叉(ROADM)的OTN设备和基于电交叉(ODUk)或光电混合交叉的OTN设备都已经成熟。作为OTN技术的基本特点，除了强大的维护和管理功能外，主要支持基于不同类型OTN设备的多种组网方式和保护功能。基于光交叉的ROADM设备的主要优点是波长调度，子网内全光操作，省略了O-E-O功能单元。

目前最大容量可达8至9维，一维支持80个波长，有效达到增加组网灵活性，降低光电转换组网成本的目的。但组网半径、物理参数限制等因素在一定程度上阻碍了ROADM在大范围、复杂传输线环境下的组网应用。基于ODUk的OTN设备支持波长和亚波长粒度调度，但其有限的调度能力限制了其在大容量节点组网中的应用。

支持光电混合调度的OTN设备可以在一定程度上解决这些缺陷，但在实际组网应用中，支持光电混合调度的OTN设备并不适合所有场景。对于只需要提供大容量传输带宽的应用场景，点对点OTN传输设备仍然是最佳选择。

因此，设备类型的选择应基于其应用的网络级别、业务传输需求和实际组网成本，一些组网的限制因素可以通过分域来解决。4.5、网络转型期的OTN应用模式

目前传统的SDH WDM网络规模庞大，在实际应用中发挥着巨大的作用，短时间内不可能大规模淘汰。因此，在应用的初始阶段，应该通过从现有网络逐步升级和过渡来引入OTN。

对于基于现有WDM系统的已有网络，条件具备时可根据需求逐步升级为支持G.709开销的维护管理功能，而对于WDM系统新建或扩容的传送网络，在省去SDH网络层面以后，应支持基于G.709开销的维护管理功能和基于光层的保护倒换功能，也就是说，OTN网络替代了SDH网络相应的功能。WDM网络应逐渐升级过渡到OTN网络，而基于OTN技术的组网则应逐渐占据传送网主导地位。

5、结束语OTN技术作为全新的光传送网技术，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。

虽然目前OTN技术在大颗粒IP数据业务封装、未知比特速率业务映射、40GE/1 00GE信号格式未标准化等方面仍存在待完善之处，但是可以预见，随着ALL-IP业务发展的推动和设备厂家的投入加大，OTN技术标准和设备功能将日渐成熟，基于IPover OTN的组网方式必将逐步取代传统的SDH+WDM的网络架构，成为下一代光传送网络的发展主流。

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