隨著傳送網(wǎng)絡(luò)承載的主要客戶類型由語音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)的變化，基于光同步數(shù)字體系(SDH)以VC-12/VC-4為帶寬調(diào)度顆粒結(jié)合點(diǎn)到點(diǎn)波分復(fù)用(WDM)多波長傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。首先是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量大導(dǎo)致傳送帶寬顆粒產(chǎn)生的低效適配問題，如對于路由器的千兆比以太網(wǎng)(GE)或10GE接口，若采用目前典型結(jié)構(gòu)來傳送，則需要多個(gè)VC-12/VC-4通過連續(xù)級聯(lián)或虛級聯(lián)的方式來映射，適配和傳送效率顯著降低。其次是WDM網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理問題。目前的WDM網(wǎng)
隨著傳送網(wǎng)絡(luò)承載的主要客戶類型由語音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)的變化，基于光同步數(shù)字體系(
SDH)以VC-12/VC-4為帶寬調(diào)度顆粒結(jié)合點(diǎn)到點(diǎn)波分復(fù)用(
WDM)多波長傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。首先是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量大導(dǎo)致傳送帶寬顆粒產(chǎn)生的低效適配問題，如對于路由器的千兆比以太網(wǎng)(GE)或
10GE接口，若采用目前典型結(jié)構(gòu)來傳送，則需要多個(gè)VC-12/VC-4通過連續(xù)級聯(lián)或虛級聯(lián)的方式來映射，適配和傳送效率顯著降低。其次是WDM網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理問題。目前的WDM網(wǎng)絡(luò)主要檢測SDH幀結(jié)構(gòu)的
B1字節(jié)和J0字節(jié)等開銷[1]，對于信號在WDM網(wǎng)絡(luò)傳輸中的性能和告警等功能檢測較弱。最后是WDM網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)能力問題。WDM網(wǎng)絡(luò)目前僅僅支持點(diǎn)到點(diǎn)或者環(huán)網(wǎng)拓?fù)洌诠庥蚧緵]有或支持有限的組網(wǎng)能力。因此，針對這些需求，國際電聯(lián)(ITU-T)基于光域數(shù)字處理尚不成熟的技術(shù)現(xiàn)狀，從1998年左右開始提出了基于大顆粒帶寬進(jìn)行組網(wǎng)、調(diào)度和傳送的新型技術(shù)——光傳送網(wǎng)(
OTN)的概念，同時(shí)持續(xù)對于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范，截至到目前已經(jīng)規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[2]、網(wǎng)絡(luò)接口[3]、設(shè)備功能接口[4]、管理模型[5]和抖動(dòng)[6]等。OTN技術(shù)是綜合了SDH和WDM優(yōu)勢并考慮了大顆粒傳送和端到端維護(hù)等新需求而提出并實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，相關(guān)規(guī)范同時(shí)涵蓋了未來全光網(wǎng)的范疇，是光網(wǎng)絡(luò)極有發(fā)展?jié)摿Φ男滦图夹g(shù)，將在后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)中逐漸引入與應(yīng)用。
1 光傳送網(wǎng)的技術(shù)特征
OTN技術(shù)繼承了SDH和WDM技術(shù)的諸多優(yōu)勢功能，同時(shí)也增加了新的技術(shù)特征。
(1)
多種客戶信號封裝和透明傳輸
基于ITU-T G.709的OTN幀結(jié)構(gòu)可以支持多種客戶信號的映射，如SDH、異步轉(zhuǎn)發(fā)模式(
ATM)、以太網(wǎng)等。目前對于SDH和ATM可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)封裝和透明傳送，但對于以太網(wǎng)則支持有所差異。例如對于GE客戶，OTN尚未規(guī)范具體的映射方式，各設(shè)備廠家采用不同的方式實(shí)現(xiàn)GE客戶透傳，導(dǎo)致客戶業(yè)務(wù)無法互通，同時(shí)由于10GE接口的規(guī)范完成晚于OTN標(biāo)準(zhǔn)框架規(guī)范，OTN對于10GE的透明傳送程度有所差異，目前ITU-T提出了2種標(biāo)準(zhǔn)方式和3種非標(biāo)準(zhǔn)方式[7]，解決了點(diǎn)到點(diǎn)透明傳送10GE的問題。
(2)大顆粒帶寬復(fù)用、交叉和配置
OTN目前定義的電域的帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元(ODUk ,k =1,2,3)，即ODU1(2.5 Gb/s)、ODU2(10 Gb/s)以及ODU3(
40Gb/s)，光域的帶寬顆粒為波長，相對于SDH的VC-12/VC-4的處理顆粒，OTN復(fù)用、交叉和配置的顆粒明顯要大很多，對高帶寬客戶業(yè)務(wù)的適配和傳送效率顯著提升。
(3)強(qiáng)大的開銷和維護(hù)管理能力
OTN提供了和SDH類似的開銷管理能力，OTN光通路(OCh)層的OTN幀結(jié)構(gòu)大大增強(qiáng)了OCh層的數(shù)字監(jiān)視能力。另外OTN還提供6層嵌套串聯(lián)連接監(jiān)視(
TCM)功能，這樣使得OTN組網(wǎng)時(shí)，端到端和多個(gè)分段同時(shí)進(jìn)行性能監(jiān)視成為可能。
(4)增強(qiáng)了組網(wǎng)和保護(hù)能力
通過OTN幀結(jié)構(gòu)和多維度可重構(gòu)光分插復(fù)用器(ROADM)[8]的引入，大大增強(qiáng)了光傳送網(wǎng)的組網(wǎng)能力，改變了目前WDM主要點(diǎn)到點(diǎn)提供傳送帶寬的現(xiàn)狀。而采用前向糾錯(cuò)(
FEC)技術(shù)，顯著增加了光層傳輸?shù)木嚯x(如采用標(biāo)準(zhǔn)G.709的FEC編碼，光信噪比(OSNR)容限可降低5 dB左右，采用其他增強(qiáng)型FEC，光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外，OTN將提供更為靈活的基于電層和光層的業(yè)務(wù)保護(hù)功能，如基于ODUk 層的光子網(wǎng)連接保護(hù)(SNCP)和共享環(huán)網(wǎng)保護(hù)、基于光層的光通道或復(fù)用段保護(hù)等，但目前共享環(huán)網(wǎng)技術(shù)尚未標(biāo)準(zhǔn)化。
