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第五章 OTN技术 第一节 OTN技术概述 一、OTN产生的背景 SDH和WDM技术是目前传送网使用的主要技术。SDH偏重于电层业务的处理，以VC交叉调度、同步和单通道线路为基本特征，为子速率业务（E1/E3/STM-N）提供接入、复用、传送、灵活的调度、管理以及保护；WDM则专注于光层业务的处理，以多通道复用/解复用和长距离传输为基本特征，为波长级业务提供低成本传送。 随着网络带宽的需求越来越大，以VC调度为基础的SDH网络在扩展性方面呈现出了明显不足，传统SDH传输网业务调度颗粒小，传送容量有限，对于大颗粒宽带业务的传送需求显得力不从心传统WDM只解决了传输容量，没有解决节点业务调度的问题；同时，作为点到点扩展容量和距离的工具，WDM组网及业务的保护功能较弱，无法满足大颗粒宽带业务高效、可靠、灵活、动态的传送需要。为了逃离这一困境，OTN应运而生。 OTNSDH的可运营可管理能力应用到WDM系统中，同时具备了SDH和WDM的优势。OTN定义了一套完整的体系结构，对于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，可以真正满足各类运营商的运营及维护需求。 OTN的主要优点是完全的向后兼容，它可以建立在现有的SDH管理功能基础上。它不仅提供了存在的通信协议的完全透明，而且还为WDM提供端到端的连接和组网能力；为ROADM提供光层互联的规范并补充了子波长汇聚和疏导能力。OTN有能力支持40Gbit/s和未来的100Gbit/s线路传送能力，是真正面向未来的网络。 OTN是今后传送网技术发展的唯一选择。可以预计，在不久的将来，光传送网技术会得到广泛应用，将成为运营商营造优异的网络平台，拓展业务市场的首选技术 二、OTN的技术简介及应用 OTN是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”。从居于核心地位的G.709协议中可以看出，OTN跨越了传统的电域(数字传送)和光域(模拟传送)，成为管理电域和光域的统一标准。 OTN处理的基本对象是波长级业务，将传送网推进到真正的多波长光网络阶段。OTN结合了光域和电域处理的优势，提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接以及电信级的保护，是传送宽带大颗粒业务最优的技术，受到业界青睐。 OTN （一）通过OPUk容器，实现了真正透明的任意客户业务适配和传送，而不更 够比较容易的兼容未来可能出现的各种新业务。 （二）采用了异步映射、异步复用机制，不再需要全网络同步，消除了由于同步带来的限制，简化了系统设计。 （三）通过ODU1通道的交叉连接和复用，使得子速率业务可以在不通OCH通道和客户侧端口间进行灵活的调度，同时兼顾了波长带宽高利用率和端到端的灵活调度两方面的要求。 （四）通过OTN提供的标准FEC功能，实现了最大6.2dB编码增益，降低了光通道的OSNR容限，延长电中继距离，减少系统站点个数，降低建网总成本。 （五）通过选择不同的TCM监测起始点，使不同的运营商和客户可对同一业务的传送质量进行监控，有利于业务的维护和故障定位。 作为新型的传送网络技术，OTN并非尽善尽美。最典型的不足之处就是不支持2.5Gbit/s以下颗粒业务的映射与调度。另外，OTN标准最初制定时并没有过多考虑以太网完全透明传送的问题，导致目前通过超频方式实现10GELAN业务比特透传后，出现了与ODU2速率并不一致的ODU2e颗粒，40GE也面临着同样的问题。这使得OTN组网时可能出现一些业务透明度不够或者传送颗粒速率不匹配等互通问题。目前ITU-TSG15的相关研究组正在积极组织讨论以解决OTN目前面临的一些缺陷，例如提出新的ODU0/ODU4颗粒，定义高阶ODU和低阶ODU，定义基于多种带宽颗粒的通用映射规程(GMP)等，以便逐渐建立兼容现有框架体系的新一代OTN(NG-OTN)网络架构。 目前，在美国和欧洲，比较大的网络运营商如Verizon、德国电信等，都已经建立了G.709OTN网络作为新一代的传送平台。预计在未来5年时间里OTN面临着很大的增长机遇。 完整的OTN设备包括以下功能模块：业务接口(对于以太网接口，还可能包含二层处理模块)、线路接口、波长调度模块(ROADM)、子波长调度模块、光复用/解复用模块、电中继模块、光放大模块、色散补偿模块、光监控信道模块等。不同功能模块的组合可形成OTN不同的设备形态。如不含波长调度模块、子波长调度模块时，就是WDM设备；含ODUk调度模块时，就是ODUkADM设备；含GE调度模块时，就是GEADM设备；含波长调度模块时，就是ROADM设备等等。 目前，多数厂家的策略是在原有WDM设备上添加OTN的能力，如接口标准化、增加OTN交叉连接能力和光层OAM能力等。 目前基于OTN的智