OTN技术在传送网中的应用分析

金家炜

摘 要：本文介绍了OTN的关键技术及其在传送网建设中的演进趋势。随着大带宽业务的迅速发展，导致网络带宽紧张的趋势，提出了采用OTN传送网的建设方案，并对其组网原则和网络结构进行了详细的分析。

关键词：OTN；关键技术；传送网

1 引言

目前，随着4G以及光宽带小区业务的进一步发展，对于现有传送网的承载能力提出了更高的要求和挑战。在带宽、光纤资源、网络结构、网络安全以及业务维护等方面都逐步显现出了矛盾。以IP为中心的业务发展带来带宽需求的快速增长，城域网可能成为全网带宽的瓶颈。OPT作为传统传送网络的演化，对SDH和WDM现有优势和特点进行了有效的集成和结合，逐步实现“一张网络，多业务承载”的能力。

2 OTN的关键技术

2.1 客户信号承载的开放性

OTN定义的数字包封（DW）结构，可将任意客户业务包含SDH/SONET、ATM、Ethernet、SAN、Video业务适配到数字包封结构中；加上OTN设备上集成Any-ADM特性，还可提供任意速率业务的疏导功能，使得IP网络配置更加灵活，业务传送更加可靠。在IPTV节目源的承载中，通过ROADM、OTN调度和Any-ADM可实现业务直接在光层广播和保护，从而进一步降低网络建设的总成本。

2.2 灵活的光电层调度疏导

OTN交换技术，以2.5G或10G为颗粒，可在电层上完成大容量的业务调度。采用OTN交换技术的新一代WDM只在传统WDM上增加一个交换单元，增加的额外成本极少。如果将ROADM与OTN结合，形成“光+电”混合交换结构，就可构建一个大容量、大范围、端到端的WDM网络。

2.3 大颗粒业务的可靠保护

基于OTN交换的WDM设备不仅具备传统WDM设备支持的1+1光线路保护（<50ms），1+1光通道保护（<50ms）及波长环路共享保护（50～150ms）的能力，而且还可实现波长或子波长级的Mesh保护加恢复、Mesh恢复，子波长SNCP（<50ms）、子波长环网共享保护等，如同SDH/ASON一样丰富、灵活、可靠。

2.4 增强的运维管理能力

OTN定义了丰富的开销字节（Over-head），具备了SDH相似的运维管理能力。此外，一个端到端的OTN网络可由多个设备商共同组建。如果出现误码，可在接收终端通过检查TCMi来识别出哪个设备商的子网出现了故障。

3 OTN技术在传送网建设中的演进

在超宽带城域网时代，SDH及MSTP的使用正逐步缩减，传统波分也在向OTN演进，并统一向IP化发展，端到端业务需求明显。通过城域OTN的部署，核心层交叉容量进一步增大，汇聚层集成度进一步提升，同时采用PID技术进一步促进波分网络下沉，保证城域网络的延展，实现端到端的规模部署。

3.1 业务需求带动带宽增长，OTN城域波分成为必然

大宽带业务的迅速发展，对传送网的带宽提出了更为迫切的需求。当前，家庭宽带接入正从2Mbit/s接入向30Mbit/s，甚至100Mbit/s迈进，以及4G业务、高清视频和实时游戏等业务形成的特殊流量模型，将导致整个网络业务朝着高用户体验和高QoS的反向发展，大带宽、低收敛比已成为必然。

根据业务带宽的需求，未来接入层带宽将实现几倍至几十倍的增长，核心层带宽将以数十倍甚至上百倍的速度增长。这将使得传送网络大容量业务支撑采用OTN波分调度成为必然，同时结合终端用户的业务需求，网络层面也将逐步下移，形成统一的传送平台。

3.2 OTN促进城域网络扁平化发展

在满足了带宽需求之后，网络结构将进一步扁平化。在骨干层通过引入T-bit OTN构建光电一体化大颗粒调度网络，实现IP与光的融合，在降低网络设备投资和功耗的同时提升网络的扩展性、可维护性和可靠性。

传统数据网络的五层结构QoS较差，保护能力和安全性能也不够。在从原来的五层结构变为三层后，面对大业务需求，减少了IP路由之间的转发带来的时延和抖动，实现了网络的扁平化，但同时增加了大量的光纤调度和端口汇聚需求，导致出现新的问题。

然后通过部署OTN网络，使城域网内路由设备更为集中，缓解了网络扁平化带来的光纤调度和传送距离的问题。另外，利用OTN设备的L2汇聚功能，实现了接入节点GE/10GE业务到10GE业务的端口汇聚，减少了核心节点路由器端口的压力。

3.3 3G/LTE时代移动回传网络需求

基于3G/LTE网络的组建，基站接入IP化带宽进一步加大，OTN的部署已经实现核心层10 Gbit/s级业务调度，但新增基站和带宽需求不断增加，接入容量成倍增长，OTN的部署已经引入汇聚层，以实现各节点10 Gbit/s业务的端到端调度。LTE时代的到来，基站带宽需求预计在300 Mbit/s以上，10 Gbit/s速率汇聚层带宽显然已不能满足业务需求，对分组域带宽进行分类的需求逐步显现。

面对LTE的大带宽需求，汇聚节点内的GE/10GE业务颗粒实际上已经在汇聚接入层或接入层进行了收敛，带宽饱满，可以进行统计复用的空间很小。通过路由方式将会大量增加汇聚和核心层的数据端口，而该部分流量又占用了大量的IP承载网资源，出现矛盾。

基于上述问题，采用OTN建设核心层和汇聚层移动回传网络，末端通过IP处理，中间通过OTN透传。末端接入后，通过OTN直达核心机房调度、处理，而汇聚层分组域带宽分流通过OTN传送GE直达RNC机房，进一步推进3G/LET基站回传网络的扁平化。

3.4 OTN技术在传送网中的应用

OTN设备的组网形式主要遵循以下几个原则：

⑴汇聚式业务由一个中心节点与多个边缘节点之间分别形成点到点业务，其业务类型通常为以太网业务。这种情况下建议选择环形组网，利用子波长调度能力共享波长资源。对于环形，环网节点数不宜过多，通常在4-8个节点，且尽量减少两个环网共用某光路的情况，避免形成业务瓶颈。

⑵规避“单节点失效”问题，实行双平面组网。由于OTN节点独立完成业务的交叉调度和落地，所以OTN节点失效将造成所有落地业务中断。通过双平面组网（既可以逻辑上划分，也可以实现物理上划分）有效规避此问题，同时提升系统容量。

OTN设备的组网结构拓扑图如图1所示：⑴城域网骨干层的设备之间以交叉形式组网，可以实现快速的调度业务。以太网或数据业务通过骨干层的OTN设备落地。⑵汇聚层的OTN设备以环形式组网，通过汇聚环环端的两台OTN设备直接上联至不同骨干层设备，实现环路保护。⑶城域接入层：对于带宽需求量不大的情况下，可以组建IP RAN或PTN接入环，采用10GE或GE容量的设备；对于带宽需求量大的情况下，将OTN技术下层，组建OTN接入环。

4 结束语

OTN作为新型的光传送网技术，继承了SDH和WDM技术的诸多优势，同时拓展了新型的大颗粒调度和传送、多级的TCM等新型功能。OTN传送平台解决了网络容量、距离问题并提供网络保护，简化了网络层次，使数据设备集中化、扁平化部署，OTN的广泛应用将光网络的传送能力推向了一个新的高峰。

[参考文献]

[1]ITU-TG.sup43.Transport of IEEE 10G base-R in optical transport networks（OTN）[S].2008.

[2]胡卫，沈成彬，陈文.OTN组网应用与进展[J].电信科学，2008，（9）：1-5.

[3]李曦.OTN技术在本地传输网络应用探讨[J].电信技术，2010，（1）：55-60.

[4]杨爱霞.OTN在移动传送网建设演讲中的应用探讨.2011.

摘 要：本文介绍了OTN的关键技术及其在传送网建设中的演进趋势。随着大带宽业务的迅速发展，导致网络带宽紧张的趋势，提出了采用OTN传送网的建设方案，并对其组网原则和网络结构进行了详细的分析。

关键词：OTN；关键技术；传送网

1 引言

目前，随着4G以及光宽带小区业务的进一步发展，对于现有传送网的承载能力提出了更高的要求和挑战。在带宽、光纤资源、网络结构、网络安全以及业务维护等方面都逐步显现出了矛盾。以IP为中心的业务发展带来带宽需求的快速增长，城域网可能成为全网带宽的瓶颈。OPT作为传统传送网络的演化，对SDH和WDM现有优势和特点进行了有效的集成和结合，逐步实现“一张网络，多业务承载”的能力。

2 OTN的关键技术

2.1 客户信号承载的开放性

OTN定义的数字包封（DW）结构，可将任意客户业务包含SDH/SONET、ATM、Ethernet、SAN、Video业务适配到数字包封结构中；加上OTN设备上集成Any-ADM特性，还可提供任意速率业务的疏导功能，使得IP网络配置更加灵活，业务传送更加可靠。在IPTV节目源的承载中，通过ROADM、OTN调度和Any-ADM可实现业务直接在光层广播和保护，从而进一步降低网络建设的总成本。

2.2 灵活的光电层调度疏导

OTN交换技术，以2.5G或10G为颗粒，可在电层上完成大容量的业务调度。采用OTN交换技术的新一代WDM只在传统WDM上增加一个交换单元，增加的额外成本极少。如果将ROADM与OTN结合，形成“光+电”混合交换结构，就可构建一个大容量、大范围、端到端的WDM网络。

2.3 大颗粒业务的可靠保护

基于OTN交换的WDM设备不仅具备传统WDM设备支持的1+1光线路保护（<50ms），1+1光通道保护（<50ms）及波长环路共享保护（50～150ms）的能力，而且还可实现波长或子波长级的Mesh保护加恢复、Mesh恢复，子波长SNCP（<50ms）、子波长环网共享保护等，如同SDH/ASON一样丰富、灵活、可靠。

2.4 增强的运维管理能力

OTN定义了丰富的开销字节（Over-head），具备了SDH相似的运维管理能力。此外，一个端到端的OTN网络可由多个设备商共同组建。如果出现误码，可在接收终端通过检查TCMi来识别出哪个设备商的子网出现了故障。

3 OTN技术在传送网建设中的演进

在超宽带城域网时代，SDH及MSTP的使用正逐步缩减，传统波分也在向OTN演进，并统一向IP化发展，端到端业务需求明显。通过城域OTN的部署，核心层交叉容量进一步增大，汇聚层集成度进一步提升，同时采用PID技术进一步促进波分网络下沉，保证城域网络的延展，实现端到端的规模部署。

3.1 业务需求带动带宽增长，OTN城域波分成为必然

大宽带业务的迅速发展，对传送网的带宽提出了更为迫切的需求。当前，家庭宽带接入正从2Mbit/s接入向30Mbit/s，甚至100Mbit/s迈进，以及4G业务、高清视频和实时游戏等业务形成的特殊流量模型，将导致整个网络业务朝着高用户体验和高QoS的反向发展，大带宽、低收敛比已成为必然。

根据业务带宽的需求，未来接入层带宽将实现几倍至几十倍的增长，核心层带宽将以数十倍甚至上百倍的速度增长。这将使得传送网络大容量业务支撑采用OTN波分调度成为必然，同时结合终端用户的业务需求，网络层面也将逐步下移，形成统一的传送平台。

3.2 OTN促进城域网络扁平化发展

在满足了带宽需求之后，网络结构将进一步扁平化。在骨干层通过引入T-bit OTN构建光电一体化大颗粒调度网络，实现IP与光的融合，在降低网络设备投资和功耗的同时提升网络的扩展性、可维护性和可靠性。

传统数据网络的五层结构QoS较差，保护能力和安全性能也不够。在从原来的五层结构变为三层后，面对大业务需求，减少了IP路由之间的转发带来的时延和抖动，实现了网络的扁平化，但同时增加了大量的光纤调度和端口汇聚需求，导致出现新的问题。

然后通过部署OTN网络，使城域网内路由设备更为集中，缓解了网络扁平化带来的光纤调度和传送距离的问题。另外，利用OTN设备的L2汇聚功能，实现了接入节点GE/10GE业务到10GE业务的端口汇聚，减少了核心节点路由器端口的压力。

3.3 3G/LTE时代移动回传网络需求

基于3G/LTE网络的组建，基站接入IP化带宽进一步加大，OTN的部署已经实现核心层10 Gbit/s级业务调度，但新增基站和带宽需求不断增加，接入容量成倍增长，OTN的部署已经引入汇聚层，以实现各节点10 Gbit/s业务的端到端调度。LTE时代的到来，基站带宽需求预计在300 Mbit/s以上，10 Gbit/s速率汇聚层带宽显然已不能满足业务需求，对分组域带宽进行分类的需求逐步显现。

面对LTE的大带宽需求，汇聚节点内的GE/10GE业务颗粒实际上已经在汇聚接入层或接入层进行了收敛，带宽饱满，可以进行统计复用的空间很小。通过路由方式将会大量增加汇聚和核心层的数据端口，而该部分流量又占用了大量的IP承载网资源，出现矛盾。

基于上述问题，采用OTN建设核心层和汇聚层移动回传网络，末端通过IP处理，中间通过OTN透传。末端接入后，通过OTN直达核心机房调度、处理，而汇聚层分组域带宽分流通过OTN传送GE直达RNC机房，进一步推进3G/LET基站回传网络的扁平化。

3.4 OTN技术在传送网中的应用

OTN设备的组网形式主要遵循以下几个原则：

⑴汇聚式业务由一个中心节点与多个边缘节点之间分别形成点到点业务，其业务类型通常为以太网业务。这种情况下建议选择环形组网，利用子波长调度能力共享波长资源。对于环形，环网节点数不宜过多，通常在4-8个节点，且尽量减少两个环网共用某光路的情况，避免形成业务瓶颈。

⑵规避“单节点失效”问题，实行双平面组网。由于OTN节点独立完成业务的交叉调度和落地，所以OTN节点失效将造成所有落地业务中断。通过双平面组网（既可以逻辑上划分，也可以实现物理上划分）有效规避此问题，同时提升系统容量。

OTN设备的组网结构拓扑图如图1所示：⑴城域网骨干层的设备之间以交叉形式组网，可以实现快速的调度业务。以太网或数据业务通过骨干层的OTN设备落地。⑵汇聚层的OTN设备以环形式组网，通过汇聚环环端的两台OTN设备直接上联至不同骨干层设备，实现环路保护。⑶城域接入层：对于带宽需求量不大的情况下，可以组建IP RAN或PTN接入环，采用10GE或GE容量的设备；对于带宽需求量大的情况下，将OTN技术下层，组建OTN接入环。

4 结束语

OTN作为新型的光传送网技术，继承了SDH和WDM技术的诸多优势，同时拓展了新型的大颗粒调度和传送、多级的TCM等新型功能。OTN传送平台解决了网络容量、距离问题并提供网络保护，简化了网络层次，使数据设备集中化、扁平化部署，OTN的广泛应用将光网络的传送能力推向了一个新的高峰。

[参考文献]

[1]ITU-TG.sup43.Transport of IEEE 10G base-R in optical transport networks（OTN）[S].2008.

[2]胡卫，沈成彬，陈文.OTN组网应用与进展[J].电信科学，2008，（9）：1-5.

[3]李曦.OTN技术在本地传输网络应用探讨[J].电信技术，2010，（1）：55-60.

[4]杨爱霞.OTN在移动传送网建设演讲中的应用探讨.2011.

摘 要：本文介绍了OTN的关键技术及其在传送网建设中的演进趋势。随着大带宽业务的迅速发展，导致网络带宽紧张的趋势，提出了采用OTN传送网的建设方案，并对其组网原则和网络结构进行了详细的分析。

关键词：OTN；关键技术；传送网

1 引言

目前，随着4G以及光宽带小区业务的进一步发展，对于现有传送网的承载能力提出了更高的要求和挑战。在带宽、光纤资源、网络结构、网络安全以及业务维护等方面都逐步显现出了矛盾。以IP为中心的业务发展带来带宽需求的快速增长，城域网可能成为全网带宽的瓶颈。OPT作为传统传送网络的演化，对SDH和WDM现有优势和特点进行了有效的集成和结合，逐步实现“一张网络，多业务承载”的能力。

2 OTN的关键技术

2.1 客户信号承载的开放性

OTN定义的数字包封（DW）结构，可将任意客户业务包含SDH/SONET、ATM、Ethernet、SAN、Video业务适配到数字包封结构中；加上OTN设备上集成Any-ADM特性，还可提供任意速率业务的疏导功能，使得IP网络配置更加灵活，业务传送更加可靠。在IPTV节目源的承载中，通过ROADM、OTN调度和Any-ADM可实现业务直接在光层广播和保护，从而进一步降低网络建设的总成本。

2.2 灵活的光电层调度疏导

OTN交换技术，以2.5G或10G为颗粒，可在电层上完成大容量的业务调度。采用OTN交换技术的新一代WDM只在传统WDM上增加一个交换单元，增加的额外成本极少。如果将ROADM与OTN结合，形成“光+电”混合交换结构，就可构建一个大容量、大范围、端到端的WDM网络。

2.3 大颗粒业务的可靠保护

基于OTN交换的WDM设备不仅具备传统WDM设备支持的1+1光线路保护（<50ms），1+1光通道保护（<50ms）及波长环路共享保护（50～150ms）的能力，而且还可实现波长或子波长级的Mesh保护加恢复、Mesh恢复，子波长SNCP（<50ms）、子波长环网共享保护等，如同SDH/ASON一样丰富、灵活、可靠。

2.4 增强的运维管理能力

OTN定义了丰富的开销字节（Over-head），具备了SDH相似的运维管理能力。此外，一个端到端的OTN网络可由多个设备商共同组建。如果出现误码，可在接收终端通过检查TCMi来识别出哪个设备商的子网出现了故障。

3 OTN技术在传送网建设中的演进

在超宽带城域网时代，SDH及MSTP的使用正逐步缩减，传统波分也在向OTN演进，并统一向IP化发展，端到端业务需求明显。通过城域OTN的部署，核心层交叉容量进一步增大，汇聚层集成度进一步提升，同时采用PID技术进一步促进波分网络下沉，保证城域网络的延展，实现端到端的规模部署。

3.1 业务需求带动带宽增长，OTN城域波分成为必然

大宽带业务的迅速发展，对传送网的带宽提出了更为迫切的需求。当前，家庭宽带接入正从2Mbit/s接入向30Mbit/s，甚至100Mbit/s迈进，以及4G业务、高清视频和实时游戏等业务形成的特殊流量模型，将导致整个网络业务朝着高用户体验和高QoS的反向发展，大带宽、低收敛比已成为必然。

根据业务带宽的需求，未来接入层带宽将实现几倍至几十倍的增长，核心层带宽将以数十倍甚至上百倍的速度增长。这将使得传送网络大容量业务支撑采用OTN波分调度成为必然，同时结合终端用户的业务需求，网络层面也将逐步下移，形成统一的传送平台。

3.2 OTN促进城域网络扁平化发展

在满足了带宽需求之后，网络结构将进一步扁平化。在骨干层通过引入T-bit OTN构建光电一体化大颗粒调度网络，实现IP与光的融合，在降低网络设备投资和功耗的同时提升网络的扩展性、可维护性和可靠性。

传统数据网络的五层结构QoS较差，保护能力和安全性能也不够。在从原来的五层结构变为三层后，面对大业务需求，减少了IP路由之间的转发带来的时延和抖动，实现了网络的扁平化，但同时增加了大量的光纤调度和端口汇聚需求，导致出现新的问题。

然后通过部署OTN网络，使城域网内路由设备更为集中，缓解了网络扁平化带来的光纤调度和传送距离的问题。另外，利用OTN设备的L2汇聚功能，实现了接入节点GE/10GE业务到10GE业务的端口汇聚，减少了核心节点路由器端口的压力。

3.3 3G/LTE时代移动回传网络需求

基于3G/LTE网络的组建，基站接入IP化带宽进一步加大，OTN的部署已经实现核心层10 Gbit/s级业务调度，但新增基站和带宽需求不断增加，接入容量成倍增长，OTN的部署已经引入汇聚层，以实现各节点10 Gbit/s业务的端到端调度。LTE时代的到来，基站带宽需求预计在300 Mbit/s以上，10 Gbit/s速率汇聚层带宽显然已不能满足业务需求，对分组域带宽进行分类的需求逐步显现。

面对LTE的大带宽需求，汇聚节点内的GE/10GE业务颗粒实际上已经在汇聚接入层或接入层进行了收敛，带宽饱满，可以进行统计复用的空间很小。通过路由方式将会大量增加汇聚和核心层的数据端口，而该部分流量又占用了大量的IP承载网资源，出现矛盾。

基于上述问题，采用OTN建设核心层和汇聚层移动回传网络，末端通过IP处理，中间通过OTN透传。末端接入后，通过OTN直达核心机房调度、处理，而汇聚层分组域带宽分流通过OTN传送GE直达RNC机房，进一步推进3G/LET基站回传网络的扁平化。

3.4 OTN技术在传送网中的应用

OTN设备的组网形式主要遵循以下几个原则：

⑴汇聚式业务由一个中心节点与多个边缘节点之间分别形成点到点业务，其业务类型通常为以太网业务。这种情况下建议选择环形组网，利用子波长调度能力共享波长资源。对于环形，环网节点数不宜过多，通常在4-8个节点，且尽量减少两个环网共用某光路的情况，避免形成业务瓶颈。

⑵规避“单节点失效”问题，实行双平面组网。由于OTN节点独立完成业务的交叉调度和落地，所以OTN节点失效将造成所有落地业务中断。通过双平面组网（既可以逻辑上划分，也可以实现物理上划分）有效规避此问题，同时提升系统容量。

OTN设备的组网结构拓扑图如图1所示：⑴城域网骨干层的设备之间以交叉形式组网，可以实现快速的调度业务。以太网或数据业务通过骨干层的OTN设备落地。⑵汇聚层的OTN设备以环形式组网，通过汇聚环环端的两台OTN设备直接上联至不同骨干层设备，实现环路保护。⑶城域接入层：对于带宽需求量不大的情况下，可以组建IP RAN或PTN接入环，采用10GE或GE容量的设备；对于带宽需求量大的情况下，将OTN技术下层，组建OTN接入环。

4 结束语

OTN作为新型的光传送网技术，继承了SDH和WDM技术的诸多优势，同时拓展了新型的大颗粒调度和传送、多级的TCM等新型功能。OTN传送平台解决了网络容量、距离问题并提供网络保护，简化了网络层次，使数据设备集中化、扁平化部署，OTN的广泛应用将光网络的传送能力推向了一个新的高峰。

[参考文献]

[1]ITU-TG.sup43.Transport of IEEE 10G base-R in optical transport networks（OTN）[S].2008.

[2]胡卫，沈成彬，陈文.OTN组网应用与进展[J].电信科学，2008，（9）：1-5.

[3]李曦.OTN技术在本地传输网络应用探讨[J].电信技术，2010，（1）：55-60.

[4]杨爱霞.OTN在移动传送网建设演讲中的应用探讨.2011.