OTN技术在传输网中的设计与应用

射方式目前正在讨论之中。

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。

? 大颗粒的带宽复用、交叉和配置

OTN目前定义的电层带宽颗粒为光通路数据单元(ODUk,k=1,2,3)，即ODU1(2.5Gbit/s)、ODU2(10Gbit/s)和ODU3(40Gbit/s)，光层的带宽颗粒为波长，相对于SDH的VC-12/VC-4的调度颗粒，OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多，对高带宽数据客户业务的适配和传送效率显著提升。

OTN的交叉分为电交叉和光交叉。光交叉，例如ROADM，OXC。ROADM是波分设备采用的一种较为成熟的光交叉技术。利用现有技术，ROADM可以较为方便的实现4个光方向每个光方向40或80波的交叉，交叉容量1.6T或3.2T，预计将来可以很快支持8个光方向。它适用于大颗粒业务在现有技术条件下，大容量时成本明显低于电交叉技术，在小容量时成本高于电交叉。传输距离可能受 到色散，OSNR和非线性等光特性的限制，增加OTU中继可以解决这个问题，但成本过高；电交叉，包括多种实现方式，例如基于SDH TSI时隙交换的交叉，基于ODU1的交叉容量低于光交叉，目前技术最大也就T比特量级支持子波长一级的交叉，适用于大颗粒和小颗粒业务，容量低时有成本优势，容量高时成本很高，O-E-O技术使得传输距离不受色散等光特性限制。如图2-3所示

100M-GE 155M~2.5G STM-64/ 10GE LAN/WAN OTUK 40G POS/ STM-256 100GE 电/光交叉 支路 板卡 线路 板卡 OTU2 OTU3 图2-3 光电交叉

OTU4 ? 完善的性能和故障监测能力

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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。

而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。

因此在WDM系统中引入OTN接口，可以实现对波长通道端到端的性能和故障监测，而不需要依赖于所承载的业务信号（SDH/10GE等）的OAM机制。从而使基于OTN的WDM网络成为一个具备OAM功能的独立传送网。

? 增强了组网和保护能力

通过OTN帧结构、ODUk交叉和多维度可重构光分插复用器(ROADM)的引入，大大增强了光传送网的组网能力，改变了目前基于SDHVC-12/VC-4调度带宽和WDM点到点提供大容量传送带宽的现状。而采用前向纠错(FEC)技术，显著增加了光层传输的距离。G.709为OTN帧结构定义了标准的带外FEC纠错算法，FEC校验字节长达4×256字节，使用RS（255,239）算法，可以带来最大6.2dB（BER＝10-15）编码增益，降低OSNR容限，延长电中继距离，减少系统站点个数，降低建网成本。G.975.1定义了非标准FEC，进一步提高了编码增益，实现更长距离的传送，但是因为多种编码方式不能兼容，不利于不同厂家设备的对接，通常只能应用于IaDI接口互联。另外，OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能，如基于ODUk层的光子网连接保护(SNCP)和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等，但目前共享环网技术尚未标准化。

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

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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。

同SDH传送网一样，光传送网也有线形、星形、树形、环形和网孔形五种网 络形式，使用波分复用终端设备、光分插复用设备(OADM)和光交叉连接设备（OXC），适用于接入网，城域网和干线网。光传送网，同SDH传送网一样，采用I—TU—T G805建议所规范的术语、功能体系和图表形式来定义光传送网的功能。据此，可将光传送网分为电路(客户)层网络、光通道层网络、光复用段层网络、光传输段层和媒介层网络。电路（客户）层网络，将来自用户的电信业务信号，转换成为适合于在光传送网中传送的形式，反之亦然。

光通道层具有光通道端到端联网功能，透明转换不同格式(如STM—N、PDH 565Mbit／s、ATM信号、lP信号等)的来自电路层信号，不修改来自电路层的信号， 但在光传送网输入／输出处对电路层信号进行监测和维护。在光传送网发生故 障时，电路(客户)层网络应能够进行监测，如同SDH网络要有AIS监测。光复用段层具有多波长f包括一个波长的情况)光信号联网功能。光传输段层的主要功能是实现光信号在各种不同类型光传输媒介（如G652、G653和G655光纤）上传送。 物理媒介层网络，由光纤类型决定，是光传输段层的服务者。

第三章OTN关键技术及实现

3.1 OTN结构关联关系

OTN结构关联关系如图3-1所示。

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OH

OH OPUk OTUk OCC OH OH OOS OSC OTM-nr.m: n波分，无OSC 图3-1 OTN技术关联基本结构

OTM-0.m OCC OCC OPS0 FEC Wrapper Associated overhead OH OH Client Client OPUk Non- Associated overhead OMSn OTSn OTN技术包括很多关键技术，主要有接口技术、组网技术、保护技术、传输技术、智能控制技术和管理功能等等。

3.2各种业务信号的映射方式

目前，在光传送网中，常用的映射方式有：SDH over OTN、ATM over OTN和ATM over SDH over OTN。对于SDH over OTN方式来讲，它具有SDH本身所具备的0A&M功能，具有比较强的保护和恢复能力，可以在SDH的基础上实现各种业务的综合，可以按照波长根据发展需要进行扩容，缺点是各种业务信号在进入SDH后，缺乏像ATM那样的QoS保证。对于ATM over OTN方式来讲，虽然它具有ATM和OTN方式的优点，可以提供端到端QoS保证；但由于没有SDH，加之OTN本身的限制，使得这种传送方式缺乏足够的保护和恢复能力及网管功能，进而使得这种方式和应用在现在受到了很大的限制。对于ATM over SDH over OTN

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