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【摘要】本文作者结合自己多年的实际工作经验，对OTN技术的优势、设备形态及发展现状相关问题进行分析，并对其应该相关问题进行探讨，仅供参考。
【关键词】OTN技术发展应用
随着信息技术的飞速发展，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。
一、OTN技术的优势
1.1 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10G POS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。
1.2 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。
1.3 完善的性能和故障检测能力
OTN引入了丰富的开销，具备完善的性能和故障监测机制。OTUk层的段监测字节（SM）可以对电再生段进性能和故障监测；ODUk层的通道监测字节（PM）可以对端到端的波长通道进行性能和故障监测。从而使WDM系统具备类似SDH的性能和故障监测能力。
OTN还可以提供6级连接监视功能（TCM），对于多运营商/多设备商/多子网环境，可以实现分级和分段管理。适当配置各级（TCM），可以为端到端通道的性能和故障监测提供有效的监视手段，实现故障的快速定位。
二、OTN设备形态和发展现状
2.1 OTN终端复用设备
OTN终端复用设备即支持OTN接口的WDM设备，这里的OTN接口包括线路接口和支路接口（也称为业务接口或域间互联接口）。用于域间互联的OTNIrDI接口的FEC应采用G.709定义的标准FEC，或者关闭FEC方式。采用白光OTUk接口用于不同厂家传送设备的互联，代替传统传送设备采用SDH和以太网等客户业务接口对接的方式，可以实现对波长通道端到端的性能和故障监测。
2.2 OTN电交叉设备
OTN电交叉设备完成ODUk级别的电路交叉功能，为OTN网络提供灵活的电路调度和保护能力。OTN电交叉设备可以独立存在，类似于SDHDXC设备，对外提供各种业务接口和ODUk接口（包括IrDI接口）。也可以与OTN终端复用功能集成在一起，同时提供光复用段和光传输段功能，支持WDM传输。
2.3 OTN光电混合交叉设备
OTN电交叉设备可以与OCh交叉设备（ROADM或PXC）相结合，同时提供ODUk电层和OCh光层调度能力。波长级别的业务可以直接通过OCh交叉，其他需要调度的业务经过ODUk交叉。两者配合可以优势互补，又同时规避各自的劣势。这种大容量的调度设备就是OTN光电混合交叉设备。
三、OTN应用方式探讨
3.1 波分系统的全OTN化
根据对国内外厂家设备的调研，目前主流厂家的波分系统在线路侧已基本上采用了OTN结构，并均已支持符合G.709标准的OTN接口，可以实现不同系统的互通。多数厂家支持STM-64/OTN2信号的网管指配选择，便于实现OUT应用方式的选择（上下业务或中继）。
3.2 OTN交叉设备在长途骨干网的应用
随着长途IP网的发展，IP业务量的激增，长途骨干网的核心节点面临着越来越大的业务量。而且为了更有效地使用IP网络资源，提高中继电路的利用率或提高网络运行质量，在长途骨干网中应用大容量的OTN交叉设备是必要的。利用大容量OTN交叉设备，可以实现大颗粒波长通道业务的快速开通，提高业务响应速度。加载了ASON智能控制平面后，还可以提供基于ASON的多种保护恢复方式，提高骨干传送网的可靠性。
同时，引入OTN交叉设备可以优化现有IP网络的组网结构，大幅度节省路由器组建IP承载网络的成本。其应用方式为：IP网络的转接业务不再进入路由器实现中转，而是通过OTN设备在传输层直接完成转接，从而节约路由器的接口数量并降低对路由器容量的要求。OTN设备提供的灵活保护恢复机制可以有效解决IP网络中继电路故障问题，提高网络生存性，可以减少全部依赖路由器保护场景下的链路冗余要求，提高链路利用率，降低IP网络的建设成本。
3.3 OTN交叉设备在城域网的应用
城域网中的情况比较复杂，相应的竞争技术也比较多。为了提高光纤利用率，在城域网/本地网中建设波分系统是必然的，基于波长级颗粒调度的OADM/ROADM是目前比较切合实际的选择。但对于子波长颗粒GE、2.5G等业务，OADM/ROADM并不是一种很好的解决办法。加之它本身存在的波长受限、恢复速度慢等缺陷，该方式需要与其他技术配合应用才可以实现城域网的多方面需求。
四、OTN应用场景
4.1 提高网络的OAM
为了提高大颗粒业务的承载效率，WDM层面承担起传送网的管理维护、灵活组网、保护和调度功能，OTN作为升级版的WDM可有效解决业务的可维护性及业务的端到端性能检测。 4.2 业务调度和保护
利用OTN的光、电交叉功能灵活实现波长级别和子波长级别调度。光层调度指采用ROADM技术，实现环相交、环相切等网络中跨环业务的调度；电层调度指对2.5G、GE颗粒业务复用采用子波长级别的调度节省波道和板卡资源。
4.3 大客户业务调度和开通
互联网、物联网、云计算等新技术的不断发展，集团客户带宽的迅速增长，从2M/10M/100M向GE/2.5G/10G颗粒发展，同时快速开通和调度的需求也日趋强烈；利用OTN可实现跨地区点到点大客户业务、本地跨环点到点业务和大颗粒的政企上网业务的接入和承载。集团客户GE以上专线跨区域链路承载在OTN骨干、汇聚环上，有利于大颗粒业务的端到端灵活调度。对于重要集团客户专线业务OTN网络提供子波长/波长级保护。
4.4 承载PON宽带接入网
随着家庭宽带和IPTV业务的迅猛发展，PON业务的增加对于OLT上行链路的需求也迅速增加，PON需要更多的光缆资源以满足带宽需求；需要更安全、更长距离的上行链路，裸纤不能满足安全要求；采用OTN网络承载OLT上行SR/BRAS的大颗粒电路，将有效地节省光纤资源的同时为OLT上行提供保护。
4.5 承载IP城域网
IP城域网的核心层采用光纤直连方式，安全性差；对于中长距离传输端口成本高；汇聚层采用大量光纤直连。管理和维护困难。发生故障不易定位；光纤直连方案可扩展性差，升级扩容困难。利用OTN承载汇聚交换机蛩JSR/BRAS、SR/BRAS蛋JCR等lP城域网电路，可大大减少对光纤的适用，提高网络安全性。
五、结束语
目前，国内外主流运营商都非常关注OTN技术的发展和应用，多数运营商的WDM传输接口已经实现OTN功能。一些欧洲运营商在建网思路、标书需求等方面对OTN提出了明确要求，例如德国电信（DT）和意大利电信（TI）的网络设备招标需求中明确要求波分设备具有ODU1调度能力、并可扩展到ODU2调度，开始提出传送网全面OTN化的需求。同时，一些厂家正在进行ODU颗粒调度能力的研发，华为和Infinera等公司已经推出了基于ODU1交叉的商用设备并投入市场应用。目前，国内运营商也在长途骨干传送网以及部分本地传送网广泛应用和部署了OTN网络。因此，为了满足日益增长的IP业务的承载需求，适应传送网技术的发展趋势，我国通信行业还应进一步增加OTN技术的研发投入，加快OTN设备的新技术研发、标准化和推广应用。
【关键词】OTN技术发展应用
随着信息技术的飞速发展，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。
一、OTN技术的优势
1.1 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10G POS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。
1.2 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。
1.3 完善的性能和故障检测能力
OTN引入了丰富的开销，具备完善的性能和故障监测机制。OTUk层的段监测字节（SM）可以对电再生段进性能和故障监测；ODUk层的通道监测字节（PM）可以对端到端的波长通道进行性能和故障监测。从而使WDM系统具备类似SDH的性能和故障监测能力。
OTN还可以提供6级连接监视功能（TCM），对于多运营商/多设备商/多子网环境，可以实现分级和分段管理。适当配置各级（TCM），可以为端到端通道的性能和故障监测提供有效的监视手段，实现故障的快速定位。
二、OTN设备形态和发展现状
2.1 OTN终端复用设备
OTN终端复用设备即支持OTN接口的WDM设备，这里的OTN接口包括线路接口和支路接口（也称为业务接口或域间互联接口）。用于域间互联的OTNIrDI接口的FEC应采用G.709定义的标准FEC，或者关闭FEC方式。采用白光OTUk接口用于不同厂家传送设备的互联，代替传统传送设备采用SDH和以太网等客户业务接口对接的方式，可以实现对波长通道端到端的性能和故障监测。
2.2 OTN电交叉设备
OTN电交叉设备完成ODUk级别的电路交叉功能，为OTN网络提供灵活的电路调度和保护能力。OTN电交叉设备可以独立存在，类似于SDHDXC设备，对外提供各种业务接口和ODUk接口（包括IrDI接口）。也可以与OTN终端复用功能集成在一起，同时提供光复用段和光传输段功能，支持WDM传输。
2.3 OTN光电混合交叉设备
OTN电交叉设备可以与OCh交叉设备（ROADM或PXC）相结合，同时提供ODUk电层和OCh光层调度能力。波长级别的业务可以直接通过OCh交叉，其他需要调度的业务经过ODUk交叉。两者配合可以优势互补，又同时规避各自的劣势。这种大容量的调度设备就是OTN光电混合交叉设备。
三、OTN应用方式探讨
3.1 波分系统的全OTN化
根据对国内外厂家设备的调研，目前主流厂家的波分系统在线路侧已基本上采用了OTN结构，并均已支持符合G.709标准的OTN接口，可以实现不同系统的互通。多数厂家支持STM-64/OTN2信号的网管指配选择，便于实现OUT应用方式的选择（上下业务或中继）。
3.2 OTN交叉设备在长途骨干网的应用
随着长途IP网的发展，IP业务量的激增，长途骨干网的核心节点面临着越来越大的业务量。而且为了更有效地使用IP网络资源，提高中继电路的利用率或提高网络运行质量，在长途骨干网中应用大容量的OTN交叉设备是必要的。利用大容量OTN交叉设备，可以实现大颗粒波长通道业务的快速开通，提高业务响应速度。加载了ASON智能控制平面后，还可以提供基于ASON的多种保护恢复方式，提高骨干传送网的可靠性。
同时，引入OTN交叉设备可以优化现有IP网络的组网结构，大幅度节省路由器组建IP承载网络的成本。其应用方式为：IP网络的转接业务不再进入路由器实现中转，而是通过OTN设备在传输层直接完成转接，从而节约路由器的接口数量并降低对路由器容量的要求。OTN设备提供的灵活保护恢复机制可以有效解决IP网络中继电路故障问题，提高网络生存性，可以减少全部依赖路由器保护场景下的链路冗余要求，提高链路利用率，降低IP网络的建设成本。
3.3 OTN交叉设备在城域网的应用
城域网中的情况比较复杂，相应的竞争技术也比较多。为了提高光纤利用率，在城域网/本地网中建设波分系统是必然的，基于波长级颗粒调度的OADM/ROADM是目前比较切合实际的选择。但对于子波长颗粒GE、2.5G等业务，OADM/ROADM并不是一种很好的解决办法。加之它本身存在的波长受限、恢复速度慢等缺陷，该方式需要与其他技术配合应用才可以实现城域网的多方面需求。
四、OTN应用场景
4.1 提高网络的OAM
为了提高大颗粒业务的承载效率，WDM层面承担起传送网的管理维护、灵活组网、保护和调度功能，OTN作为升级版的WDM可有效解决业务的可维护性及业务的端到端性能检测。 4.2 业务调度和保护
利用OTN的光、电交叉功能灵活实现波长级别和子波长级别调度。光层调度指采用ROADM技术，实现环相交、环相切等网络中跨环业务的调度；电层调度指对2.5G、GE颗粒业务复用采用子波长级别的调度节省波道和板卡资源。
4.3 大客户业务调度和开通
互联网、物联网、云计算等新技术的不断发展，集团客户带宽的迅速增长，从2M/10M/100M向GE/2.5G/10G颗粒发展，同时快速开通和调度的需求也日趋强烈；利用OTN可实现跨地区点到点大客户业务、本地跨环点到点业务和大颗粒的政企上网业务的接入和承载。集团客户GE以上专线跨区域链路承载在OTN骨干、汇聚环上，有利于大颗粒业务的端到端灵活调度。对于重要集团客户专线业务OTN网络提供子波长/波长级保护。
4.4 承载PON宽带接入网
随着家庭宽带和IPTV业务的迅猛发展，PON业务的增加对于OLT上行链路的需求也迅速增加，PON需要更多的光缆资源以满足带宽需求；需要更安全、更长距离的上行链路，裸纤不能满足安全要求；采用OTN网络承载OLT上行SR/BRAS的大颗粒电路，将有效地节省光纤资源的同时为OLT上行提供保护。
4.5 承载IP城域网
IP城域网的核心层采用光纤直连方式，安全性差；对于中长距离传输端口成本高；汇聚层采用大量光纤直连。管理和维护困难。发生故障不易定位；光纤直连方案可扩展性差，升级扩容困难。利用OTN承载汇聚交换机蛩JSR/BRAS、SR/BRAS蛋JCR等lP城域网电路，可大大减少对光纤的适用，提高网络安全性。
五、结束语
目前，国内外主流运营商都非常关注OTN技术的发展和应用，多数运营商的WDM传输接口已经实现OTN功能。一些欧洲运营商在建网思路、标书需求等方面对OTN提出了明确要求，例如德国电信（DT）和意大利电信（TI）的网络设备招标需求中明确要求波分设备具有ODU1调度能力、并可扩展到ODU2调度，开始提出传送网全面OTN化的需求。同时，一些厂家正在进行ODU颗粒调度能力的研发，华为和Infinera等公司已经推出了基于ODU1交叉的商用设备并投入市场应用。目前，国内运营商也在长途骨干传送网以及部分本地传送网广泛应用和部署了OTN网络。因此，为了满足日益增长的IP业务的承载需求，适应传送网技术的发展趋势，我国通信行业还应进一步增加OTN技术的研发投入，加快OTN设备的新技术研发、标准化和推广应用。