OTN技术发展与应用探讨
1 OTN技术概述
近年来,通信网络所承载的业务发生了巨大的变化。数据业务发展非常迅速,特别是宽带、IPTV、视频业务的发展,对运营商的传送网络提出了新的要求。传送网络要能够提供适应这种增长的海量带宽,更重要的是要求传送网络可以进行快速灵活的业务调度,完善便捷的网络维护管理（OAM功能）,以适应业务的需求。目前传送网使用的主要是SDH和WDM技术,但这2种技术都存在着一定的局限性。
SDH技术偏重于业务的电层处理,具有灵活的调度、管理和保护能力,OAM功能完善。但是,它以VC4为基本交叉调度颗粒,采用单通道线路,容量增长和调度颗粒大小受到限制,无法满足业务的快速增长。WDM技术以业务的光层处理为主,多波长通道的传输特性决定了它具有提供大容量传输的天然优势。但是,目前的WDM网络主要采用点对点的应用方式,缺乏有效的网络维护管理手段。纯光调度系统（如ROADM）虽然可实现类似于SDH的调度和保护功能,但由于物理受限和波长受限问题,很难在大范围网络中应用。而且颗粒度单一,灵活性差,不能实现不同厂家设备的互通。
而OTN技术包括了光层和电层的完整体系结构,各层网络都有相应的管理监控机制,光层和电层都具有网络生存性机制,从而可以解决上述存在的问题。OTN技术可以提供强大的OAM功能,并可实现多达6级的串联连接监测（TCM）功能,提供完善的性能和故障监测功能。OTN设备基于ODUk的交叉功能使得电路交换粒度由SDH的155M提高到2.5G/10G/40G,从而实现大颗粒业务的灵活调度和保护。OTN设备还可以引入基于ASON的智能控制平面,提高网络配置的灵活性和生存性。
ITU－T在2000年前后已经制定了多个OTN技术相关的标准,建立了比较完善的OTN标准体系。但由于传输的业务已经从最初的SDH信号为主发展到IP/Ethernet业务为主,相关OTN标准也在修订当中。目前OTN的标准化工作主要集中在以下几个方面。
a）适应FC/GE等低速信号传送的帧结构,如最近提出的ODU0。
b）透明的10GE-LAN的传送,如OTU2e超频方式等。
c）更高速的40GE/100GE信号的传送,如正在定义的ODU4。
d）ODUk共享保护环。
e）多种FEC的应用导致的互联互通问题。
2 OTN技术的优势
2.1 多种客户信号封装和透明传输
OTN可以支持多种客户信号的透明传送,如SDH、GE和10GE等。OTN定义的OPUk容器传送客户信号时不更改其净荷和开销信息,而其采用的异步映射模式保证了客户信号定时信息的透明。
10GE接口相对于10GPOS接口具有很大的成本优势,路由器采用10GE接口可以大大降低网络建设成本。而目前基于SDH的WDM系统主要是针对SDH信号的传送,无法实现对10GELAN信号的透明传送。因此,WDM系统引入OTN接口是路由器采用10GE接口的前提条件。
2.2 大颗粒调度和保护恢复
OTN技术提供3种交叉颗粒,即ODU1（2.5Gbit/s）、ODU2（10Gbit/s）和ODU3（40Gbit/s）。高速率的交叉颗粒具有更高的交叉效率,使得设备更容易实现大的交叉连接能力,降低设备成本。经过测算,基于OTN交叉设备的网络投资将低于基于SDH交叉设备的网络投资。在OTN大容量交叉的基础上,通过引入ASON智能控制平面,可以提高光传送网的保护恢复能力,改善网络调度能力。
2.3 完善的性能和故障监测能力
目前基于SDH的WDM系统只能依赖SDH的B1和J0进行分段的性能和故障监测。当一条业务通道跨越多个WDM系统时,无法实现端到端的性能和故障监测,以及快速的故障定位。
