OTN原理、发展白皮书

OTN技术及华为OTN设备简介 城域波分环四环五即将进行建设，本次工程采用华为华为下一代智能光传送平台OTN设备OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800。本文主要对OTN技术涉及的网络结构、复用方式、帧结构、ROADM技术和OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800设备特点及本次工程配置主要单元盘作个简要介绍。 一、OTN技术 光传送网OTN（Optical Transport Network）是由ITU-T G.872、G.798、G.709 等建议定义的一种全新的光传送技术体制，它包括光层和电层的完整体系结构，对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。OTN 的思想来源于SDH/SONET 技术体制（例如映射、复用、交叉连接、嵌入式开销、保护、FEC 等），把SDH/SONET 的可运营可管理能力应用到WDM 系统中，同时具备了SDH/SONET 灵活可靠和WDM 容量大的优势。 除了在 DWDM 网络中进一步增强对 SONET/SDH 操作、管理、维护和供应 (OAM&P) 功能的支持外，OTN核心协议ITU G.709 协议（基于 ITU G.872）主要对以下三方面进行了定义。 首先，它定义了 OTN 的光传输体系； 其次，它定义了 OTN 的开销功能以支持多波长光网络； 第三 ，它定义了用于映射客户端信号的 OTN 的帧结构、比特率和格式。 OTN技术是在目前全光组网的一些关键技术(如光缓存、光定时再生、光数字性能监视、波长变换等)不成熟的背景下基于现有光电技术折中提出的传送网组网技术。OTN在子网内部通过ROADM进行全光处理而在子网边界通过电交叉矩阵进行光电混合处理，但目标依然是全光组网，也可认为现在的OTN阶段是全光网络的过渡阶段。 1.OTN网络结构 按照OTN技术的网络分层，可分为光通道层、光复用段层和光传送段层三个层面。另外，为了解决客户信号的数字监视问题，光通道层又分为光通路净荷单元（OPU）、光通道数据单元(ODUk) 和 光通道传送单元(OTUk)三个子层，类似于SDH技术的段层和通道层。如下图所示： 2.OTN复用结构 OTN复用结构也类似SDH复用结构，如图所示： OTU、ODU（包括 ODU 串联连接）以及 OPU 层都可以被分析和检测。按照 ITU G.709 之规定，当前的测试解决方案可以提供三种线路速率：  OTU1 (255/238 x 2.488 320 Gb/s ≈ 2.666057143 Gb/s) 也称为 2.7 Gb/s  OTU2 (255/237 x 9.953280 Gb/s ≈ 10.709225316 Gb/s) 也称为 10.7 Gb/s  OTU3 (255/236 x 39.813120 Gb/s ≈ 43.018413559 Gb/s) 也称为 43 Gb/s 每种线路速率分别适用于不同的客户端信号： OC-48/STM-16 通过 OTU1 传输 OC-192/STM-64 通过 OTU2 传输 OC-768/STM-256 通过 OTU3 传输 空客户端（全为 0）通过 OTUk (k = 1, 2, 3) 传输 PRBS 231-1 通过 OTUk (k = 1, 2, 3) 传输 对于不同速率的G.709OTUk信号，即OTU1，OTU2，和OTU3具有相同的帧尺寸，即都是4´4080个字节，但每帧的周期是不同的，这跟SDH的STM-N帧不同。SDHSTM-N帧周期均为125微妙，不同速率的信号其帧的大小是不同的。G.709已经定义了OTU1，OTU2和OTU3的速率，关于OTU4速率的制定还在进行中，尚未最终确定。如下表所示： 3.OTN帧结构 当 OTU 帧结构完整（OPU、ODU 和 OTU）时，ITU G.709 提供开销所支持的 OAM&P 功能。  OTN 规定了类似于SDH的复杂帧结构  OTN 有着丰富的开销字节用于OAM  OTN 设备具备和SDH类似的特性，支持子速率业务的映射、复用和交叉连接、虚级联 4. ROADM技术 ROADM是一种类似于SDH ADM光层的网元，它可以在一个节点上完成光通道的上下路(Add/Drop)，以及穿通光通道之间的波长级别的交叉调度。它可以通过软件远程控制网元中的ROADM子系统实现上下路波长的配置和调整。目前，ROADM子系统常见的有三种技术：平面光波电路（Planar Lightwave Circuits，PLC）、波长阻断器（Wavelength Blocker，WB）、波长选择开关（Wavelength Selective Switch，WSS）。 三种ROADM