OTN（光传送网）

1OTN是什么
2OTN网络分层结构

3OTN的技术特点
4OTN的技术优势

5电信通力网中OTN的应用

OTN是什么

OTN(Optical Transport Network，光传送网)是一个层次化网络，业务信号在不同层次之间进行传输。在电网络层面，传统意义上的数字传输网络体系(如SDH)的优点在OTN得到广泛应用，与此同时，OTN也有自身特点，例如OTN满足10GE，40GE以及100GE超大业务颗粒的传送。

OTN网络分层结构

根据ITU-T国际电信联盟规定，OTN分为7层结构：

(1)客户信号层：指OTN网络所要承载的业务信号，包括IP、以太网、SDH等。

(2)OPU(Optical Channel Payload Unit，光通道净荷单元)：用来适配业务信号，使其适合在光通道上传输。

(3)ODU(Optical Channel Data Unit，光通道数据单元)：以OPU为净负荷，增加相应开销，提供端到端光通道的性能监测。实现业务信号在OTN网络端到端的传送。

(4)OTU(Optical Channel Transport Unit，光通道传送单元)：以ODU为净负荷，增加相应开销，提供FEC功能和对OTU段的性能监测。实现业务信号在OTN网络3R再生点之间传送。

(5)OCH(Optical Channel layer，光通道层)：为业务信号提供端到端的组网功能，每个光通道OCH占用一个光波长，实现接入点之间的业务信号传送。

(6)OMS(Optical Multiplex Section layer，光复用段层)：为经过波分复用的多波长信号提供组网功能，实现光通道在接入点之间的传送。

(7)OTS(Optical Transmission Section layer，光传输段层)：提供在光纤上传输光信号的功能，实现光复用段在接入点之间的传送。

详细介绍：

(1)光通路层

光通道层主要实现的是各个客户层信号的传输，如电力系统中的SDH、以太网、ATM以及IP业务，通过合理安排波道以及电路连接，实现光纤通道的选择，从而完成电力通信网中两个节点的连接。该层还是现实波长保护以及光通道配置开销的提供。

净负荷单元。该单元直接承载着客户业务的信号的大小，目前的划分来看，OPUk中的k值可以取为0、1、2、2e、3、4。各个数值对应的业务传输速率为：1.25Gbps、2.5Gbps、10Gbps以及增强型10Gbps、40Gbps以及100Gbps。信号的大小包括两个部分：一是净负荷；二是OPUk OH2部分。

数据单元层。该层次主要实现的是各个业务类型在OTN上的端对端传送，通过ODUk来实现。通过在OPU的基础上面，增加相应的字节开销，从而实现端对端的通道性能监测功能。

传送单元。在OTN系统之中，传送单元主要实现的是OTN3R再生点之间的传送，实现ODUk至3R之间的传送。在ODU的净负荷单元的基础之上，基础增加相应的开销字节，从而实现OTU段的性能检测以及提供相应的FEC功能。

(2)光复用段层

光复用段层的主要作用是光传输设备之间的2个波长的光通道信号的传输功能，主要实现的是网络连接的功能。通过巡检和调控来实现光复用的供能，并能够进行光复用段的生存性检测。通过调节各个波长路由，从而实现光复用开销的解决。

(3)光传输段层

光传输段层主要解决的还是在不同的传输媒介上，通道传输方式的提供。例如在OPGW光缆和ADSS光缆上进行传输，定义了不同的物理接口参数。从光传输段层分析，OTS定义的物理接口包括OSNR、功率以及频率等。通过OH层来确认光传输段的适配信息，是否满足完整性的要求。同时OH层还能实现相应的检测和控制功能，用于光放大器以及中继器。通过物理媒介层的相应属性，为OTS提供网络服务^[1]。

OTN的技术特点

(1)大颗粒业务传输与调度：从目前的OTN设备来看，大部分的ROADM设备都能够满足电力系统通信网组网的要求，速率均可以达到ODU3以及更高级别的速率以上。电力骨干传输网的大容量传输需求可以得到满足。

(2)灵活的组网方式：结合电力通信网之中传统的WDM组网方式来看，OTN中ROADM设备能够提供更加灵活的组网方式，各种拓扑结构的网络均可以在OTN网络上面实现。灵活的组网方式带来的好处是新业务的接入以及调度更加灵活，同时能够对业务提供光层的保护机制，业务传输可靠性得到了更加的保障。

(3)信号的透明传输进一步提升：与传统的SDH网络相比，OTN网络提供了更加完整的以及可视化的透传技术，其更加针对的是多个客户信号的透传，这样一来可以更加支持电力系统的各类型业务的传输需求。

(4)TCM功能更加强大：OTN网络中TCM功能通过ODUk中的6个开销字段来实现，同时支持6个串联连接坚实，6个TCM之间的监视方式有多种方式，包括级联式、重叠式以及嵌套式等。而SDH网络之中只允许单级串联式的监视功能。

(5)节约网络建设、运营成本：网络建设与运营成本体现在两个方面。一是交叉能力更强。SHD网络中调度颗粒主要是VC-12/VC-4之间的交叉和映射，在进行GE信号以上的高速信号传输时，其交叉成本更高。而OTN网络技术提供了二级交叉的功能，其调度的颗粒更大，GE以上信号高速信号传输能够灵活的通过ODU1/ODU2/ODU3来进行实现，满足大容量颗粒的传输要求；二是OTN网络之中的ROADM设备的应用，实现了无业务节点的O/E/O转换的次数的减少，由于阻塞波长技术的出现，降低了整个网络的传输成本，业务可视化效能也大大的提升，远程调度的能力也被大大的支持，运营成本逐步降低，大量的运行维护的工作量被降低，同时人员的投入也大大减少。

OTN的技术优势

主要体现在以下几个方面:

(1)动态的光调度设备：SDH的广泛应用主要在于其业务交换能力，相比程控交换更经济、更易于管理，大大降低了对交换端口的需求和整个网络的建设成本。与传统的WDM相比，OTN只是在原有WDM设备的基础上增加了交换单元，对运营商来说传输网络重建成本较低。在光层，可以利用基于OTN技术的ROADM进行波长调度，从而能以更低的成本实现高容量波长交换。

(2)可靠的IP业务保护能力：在融合的IP over WDM网络中，路由器的逻辑路由通常分布在完整的网状网络中。物理层线路中断可能导致大面积的IP业务中断，从而引发FRR保护机制恢复时间远超50ms。OTN设备可以提供对波长和子波长的快速保护，例如1:1，1+1，1:1等网络保护，网络保护可以提供并满足50ms保护倒换时间。

(3)透明传输和封装复用能力：OTN具有丰富的维护管理功能，在网管上进行业务配置更加方便灵活，并且相比WDM网络保护功能更加可靠。OTN接口标准多样化，能支持SDH、IPRAN，以太网等业务接入，帧字节的引入实现了业务的透明传输。

(4)强大的网络管理能力：丰富的开销字节，让OTN具备了类似SDH的可操作和维护管理功能。它可以实现对多层级网络的互通及维护管理。

(5)控制平面的加载能力：OTN技术支持通用多协议标志交换协议(Generalized Multi Protocol Label Switching，GMPLS)控制平面的加载，可以构建基于OTN技术标准的ASON网络，因OTN技术为SDH技术的延伸，两者技术标准类似，故基于两者的ASON网络共用相同的平台，可以实现网络多层级，端到端传输^[2]。