打造基于OTN的智能光网络

作者：包东智
 
OTN，也称为OTH（Optical TransportHierarchy），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”。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。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。在2005年110亿美元的光网络设备市场中，OTN产品占了其中大约30亿美元的市场份额，预计在未来5年时间里OTN依然面临着很大的增长机遇。

技术设备不断成熟

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。

基于ODUk/GE交叉调度功能的OTN设备因技术已较成熟，成本相对较低。这种设备可以实现基于ODUk/GE大颗粒的交叉调度，可以实现基于ODUk/GE的、类似SDH的电信级保护与恢复（子网连接保护、环网保护等），因而将得到广泛应用。

面向IP的OTN解决方案从设备形态上来看，OTN可以分为OTN交叉连接设备（OTNXC）和集成WDM功能的OTN传输设备。其中，OTN交叉连接设备需要和WDM设备配合才能完成其网络功能。从需求成熟度和设备厂商的实用化进程上来说，目前讨论结合WDM/OTN的传输设备更有意义。通过分布式的交叉连接，WDM/OTN传输设备比“WDM+OTNXC”的组合更具有成本上的优势。目前，多数厂家的策略是在原有WDM设备上添加OTN能力，如接口标准化、增加OTN交叉连接能力和光层OAM能力等，但老平台对OTN的支持存在固有的局限性，具体体现在对GMPLS支持、大容量ODU无阻塞交叉限制等方面。目前，业界许多厂商在加紧研发新一代OTN设备，已经有部分运营商开始规划和部署自己的OTN/GM－PLS网络。

基于OTN的智能光网络应运而生

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。为了摆脱这一困境，新一代基于OTN的智能光网络（OTN-basedA－SON）应运而生。

OTN是继PDH、SDH之后的新一代数字光传送技术体制，它能解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题。从1999年至今，经过8年的发展，OTN标准体系已日趋完善。OTN以多波长传送（单波长传送为其特例）、大颗粒调度为基础，综合了SDH的优点及WDM的优点，可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/恢复、管理及维护，形成一个以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。

在OTN网络中采用ASON/GMPLS控制平面（λ/ODUk/GE调度颗粒），即构成基于OTN的ASON网络。基于SDH的A－SON网络与基于OTN的ASON网络采用同一控制平面，可实现端到端、多层次的智能光网络。

基于OTN的智能光网络可通过控制平面自动实现OCh/ODUk连接配置管理，从而使光传送网可动态分配和灵活控制带宽资源、快速生成业务、提供MESH网的保护与恢复、提供网络动态扩展扩容能力、提供多种服务等级，并最终使光传送网成为一个可运营的业务网络。目前，有公司在提出GE/10GE的G.709映射机制的基础上，提出了GE交叉调度及GEADM/GEMADM的概念，从而使OTN设备具备多层面的调度能力，包括波长调度、ODUk调度、GE调度。同时，还具备对以太帧的二层处理能力，实现基于VLAN/MAC的二层汇聚/交换。具体到设备上，多层调度平面姿-ODUk-GE是可裁减组合的，如λ-O－DU1、λ-GE、ODU1-GE、ODU1、GE等，都可按需要进行组合，以满足不同的应用需求。

多层面调度的互相配合与统一控制，使OTN实现更加精细的带宽管理，提高调度效率及网络带宽利用率，满足客户不同容量的带宽需求，增强网络带宽运营能力。同时，可实现不同层面的通道保护或共享保护。目前，基于OTN的智能光网络将为大颗粒宽带业务的传送提供非常理想的解决方案，它主要包括国家干线光传送网、省内/区域干线光传送网、城域/本地光传送网等应用领域。

总之，OTN的主要优点是完全的向后兼容，它可以建立在现有SONET/SDH管理功能的基础上。另外，提供了存在的通信协议的完全透明，例如IP、PoS和GFP，特别是FEC的实现，使网络运营商的网络运营既经济又高效。构筑面向AllIP的宽带传送网（BTN），需要集成多种新技术（如WDM、ROADM、40G/100G线路传送、ASON/GM－PLS、集成的Ethernet汇聚能力等），而OTN成为整合多种技术的最优化的框架技术。OTN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为GMPLS的实现提供了物理基础，扩展A－SON（自动交换光网络）到波长领域；OTN成为Ethernet传输的良好平台，是电信级以太网有竞争力的方案之一。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。

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