OTN技术原理及应用分析

【摘 要】伴随现代通信技术的迅猛发展，通信网络的需求量也日益庞大。通信行业各大运营商都在不断寻求解决客户网络需求的最佳方法与途径，同时努力尝试采用新技术以更好满足业务发展需要。从业务发展的趋势来看，网络流量增长迅速。OTN即光传送网作为运营商解决客户大容量、复杂性业务需求的网络基础，其重要性与可靠性成为运营商关注的焦点。电信行业设备厂商对OTN的研究也不断深入，提出了OTN发展方向。本文就是围绕着OTN的基本概念、技术演进及其应用进行深入阐述，具体说明OTN系统是如何在通信网络中发挥作用的。

【关键词】本地网络 网络流量 光传送网 高速率

前言：从网络通信技术的发展来看，OTN技术拥有广阔的市场发展前景，雄厚的技术与政策上的支持。从市场前景上来看，互联网的产生对人类生活工作的各个方面都产生了深远的影响，各种以IP传送为基础的新型行业不断兴起和发展。这样一来IP传送所依赖的基本线路――固定或移动的宽带就收到了各方面的重视。就中国内市场来看，2012年中国的宽带用户数已经超过了1.5亿，超过了世界宽带用户总数的四分之一。也就是说中国的宽带已经深入到中国人社会生活的方方面面，成为中国社会发展必不可少的一个重要组成部分。从OTN系统的技术背景来看，自1998年启用光传送网以来，光传送网技术的发展形势相当迅猛。2003年，OTN主要系列标准就已经基本完成，发展到今天，中国通信网络工程已经基本掌握了一个OTN的行标和一个国标。还有一项正在进行的ROADM的技术要求以及OTN网络总体要求的行标。而就相关OTN技术上的设备支持上来看，整个发展也呈现出了多类型、高层次的发展趋势。具体来说就是现在的网络传输除了接受单维和多维以外，还可以通过网络系统实现光交叉和电交叉的联合使用。OTN技术的迅速发展为网络的高速运行提供了可能。从政策上来看，国家对于宽带的发展是相当重视的。2011年国务院下属的发改委、工信部、财政部、科技部等多个部门都针对中国的宽带发展提出了相关的发展战略与要求。而从具体的政策实施上来看，十二五规划当中明确要求运营商开展以“宽带中国・光网城市”为核心的主要活动。因此，我们可以这样认为，对于OTN网络光传送系统的研究有着十分深远的意义。

1 OTN技术的基本原理

OTN是英文Optical Transport Network 的缩写，它的主要含义是光传送网络。光传送网络主要是指运用在ITU-T系统中的光传送体制。从该项技术本身来看，它是光传输技术和电复用技术共同作用的结果，因此在使用过程中可以实现光域内的信息传输、复用甚至是交叉性连接。从该项技术的网络分层来看，它包括了光通道层、光复用层和光传送层三个不同功能和性质的网络传送层面。具体来说，光通道层包括了光通道传送单元和光通道数据单元，前者的主要任务是建立光路径以及对系统进行管控和调节；光复用层的主要任务则是对网络运行状况进行评估与管理，并且能够掌管自身的光信号的联网状况；而第三层也就是光传输层的主要作用则是实现信息传输的功能性的分层。

2 OTN技术的相关概念

OTN技术最初是由ITU-T在1998年提出的。在ITU-T的内部发展过程中，OTN技术的具体构成也在不断变化。具体来说就是由于IP业务的发展带动了小颗粒业务的大量存在，因自2005年开始ITU-T就对OTN技术本身进行了各方面的修改与调整。调整后的系统在小颗粒承载、高速以太网承载等其他方面都表现出了极大的优越性。到2009年，ITU-T G.709v3版本的正式基本上能够认为是新的OTN技术发展成熟的标志。

3 OTN技术的特点

OTN技术是建立在ITU-T系统不断发展的基础上建立的，本身还有G872、G709、G798等不同系列。作为一种新的光传送系统，它依赖于SDH的分层结构的基础之上，包括了广义上所限定的电层和光层两个层面。面对这样一种状况，OTN技术本身也拥有了以下特点：

一是具有相对完备的标准。OTN技术的存在是有赖于SDH的经验。自1998年以来，该技术的发展已经经历了十多个年头，相关的技术方面所遭遇的问题也已经基本得到解决。更值得一提的是由于OTN的技术标准统一，因此各种型号的设备在使用起来基本上都处于零障碍与门槛的状态。

二是具有先进的管理能力。在SDH系统中，开销管理能力一直是该项系统的骄傲。而OTN系统作为SDH的升级版自然也继承它的强大的开销管理能力。具体来说OTN系统通过光通路层的OTN帧结构极大的强化了系统的数字监听的能力，以便实现对光通道的管理。另外，OTN技术还增加了连接监视的功能，使得系统可以实现光通道的多自治域的跨域监控。最后系统在信号维护以及相关的故障警告及调休方面也具有特别的设置，使得系统的自我维护功能也处在前列。

三是可以进行多类型的信号的封装与传送。OTN系统可以实现多层次的信息传输。具体来说就是在具体的客户信号传送过程中，OTN系统可以实现多角度的映射，对于绝大多数的SDH和ATM的客户来讲，OTN系统在信息传送过程中可以实现标准式的封装和可以全程监控的传送。同时要补充的是对于一些有特殊要求的客户，如CE客户，OTN系统在信息传送方面还存在一定的障碍。

四是能够实现多种不同类型业务的接入。由于OTN系统所进行的业务的传输是封装式的，并且可以监控，因此在具体的传送过程中就可以实现多种不同类型的客户信号的映射，同时实现多种业务的办理。对于不同的SDH、ATM、GFP等信号，都可以同时进行传送。

五是在组网和自我保护功能上具有优势。在OTN系统的不断改进过程中，OTN帧的引入以及ROADM的应用使得整个光传送网的组网能力有所增强。具体来说就是使得现有的点到点或者是简单成环的组网现状得到了改善。传输性能的提高具体体现在实现了单扩距离或跨距数量的增加，进而实现传输距离的进一步提高。同时OTN技术本身所包含的业务保护功能也使得整个光传送系统的可靠性得到了极大的提升。

六是能够实现控制平面的增加，可以实现智能化网络。OTN网络的应用增加了智能ASON特性，使得系统在运行过程中可以实现自动连接配置和动态控制宽带资源等新功能，使得网络在业务生成速度、多层业务办理以及MESH网络的保护等诸多方面表现出了较强的优越性。这样一种具有自我管控能力的网络系统在使用过程的优越性十分明显。

4.OTN技术在本地网中的应用

OTN网络作为一种具有远大前景的光传输系统，它的强大生命力是体现在具体的使用过程中的。接下来本部分就具体地分析OTN技术是如何在通信网络中发挥作用的。OTN作为新一代的数字传送技术体系，它有着极大的优势。它利用多波长进行传送，结合了大颗粒的调度，以及SDH、WDM的优点，在光层和电层实现波长业务的交叉，以及实现了业务的连接，以此形成了一个大容量传送网络。在这个网络中，是以大颗粒宽带业务传送为特征的。OTN系统的应用主要体现在以下几个方面：

①只采用OTN电交叉

②OTN电交叉在自动交换光网络系统中的使用

③ROADM系统与TON电交叉的综合运用

④可重构光层分差复用器系统的应用。

在OTN系统中，电交叉的具体工作原理和SDH的交叉设备类似，这样一种电交叉的使用可以实现电路的调度和保护。在ASON系统中，具体的OTN技术的应用体现在电交叉的配合使用。具体来说就是在ASON系统中加入传输网信令，与此同时增加控制平面，通过这样一种方式来增强网络连接的管理和故障恢复方面的能力。由于ASON网络本身的拓扑结构式网状结构，因此在和OTN技术结合以后可以在传统业务保护的基础上进行业务的动态恢复，这样一来就直接提高了ASON网络的使用连贯性与安全性。而在ROADM网络中，OTN技术的使用主要体现在改善光层调度方式上。具体来说就是ROADM系统可以通过不同环之间的波长的调节来改进就有的WDN的维护陋习，实现WDM系统在光层的发展上的飞跃式进步。

5 结语

本文就OTN技术的发展前景、相关发展原理、概念等问题进行了相对完整的论述。可以肯定的是OTN技术作为网络传送的光传送的主要代表已经成为并将长期处在网络传输的主要地位，对于OTN技术的相关问题的研究对于解决当前广大网络客户对于网络流量以及网络通信的连贯性的要求都有着积极意义。当然，本文在研究深度、广度方面依然存在着许多问题，也希望业内人士提出批评与建议。

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