OTN：“光”罩全业务
- 来源:计算机世界
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- 发布时间:2010-01-28 11:34
全业务时代，迫切需要能提供海量业务带宽的新型传输技术出现。可管理、易调度的OTN代表了未来光网络的发展方向，被业界认为是下一代传送网技术的首选。
当前国内外运营商都在积极迎战全业务，全业务运营之后，固定和移动融合的多媒体业务提供能力将是运营商网络发展建设的重点。迅速增长的传输带宽压力，迫切需要能提供海量业务带宽的新型传输技术出现。
随着网络扁平化和全业务化的趋势不断深化，波分网络扮演了越来越重要的角色，以往在电层实现的多种网络拓扑、各种网络颗粒也将下移到波分层面，与之相伴的是网络的灵活调度和生存性问题日益突出，现有的点对点WDM传输已经不能满足需求。为了提高网络运行质量，更有效地使用传送网络资源，提高中继电路的利用率，骨干节点应用超大容量的传输调度枢纽是非常必要的。面对业务带宽急剧增加和业务收入增长缓慢的压力，降低网络成本将是运营商一个重要的发展方向。定义了ODU1/ODU2/ODU3（从2.5G到40G）等多层级交叉方式的OTN（光传送网，Optical Transport Network）技术，具有超大电交叉容量，可满足T比特时代的业务调度需求，将是未来光网络的发展方向。
OTN发展起步
OTN最初的设想是作为SDH的翻版升级，用于在骨干网上承载更高速率的CBR业务信号。但随着IP业务的异军突起，这种基于TDM的设计理念受到了挑战：业务速率再不是恒定的，以太网接口俨然成为主流。ITU-T从1998年左右就启动了OTN系列标准的制定，迄今尚在不断修订更新当中。
ITU-T的主要工作就是补充定义高速以太网信号(GE，10GELAN/WAN，40GE，100GE)的标准封装、透明传送和高效复用结构：
对小于2.5G的信号如何支持(GbE、FC、STM-1/4、DV)；
对大颗粒以太网信号如何支持(100GE，40GE，10GE)；
如何有效传送并保持业务透明和速率匹配互通(如10GBase-R)；
定义基于多种带宽颗粒的通用映射规程(GMP)；
定义动态业务调整的ODUflex。
上述问题解决后，将逐渐建立兼容现有框架体系的新一代OTN(NG-OTN)网络架构。NG-OTN的目标是真正面向多业务、提高封装效率、保证透明性、实现多网络互联互通。
目前在设备实现上，OTN全部的光层功能(OCH，OMS，OTS)和部分电层功能已经融入到WDM/ROADM系统中，包括客户信号的封装映射，前向纠错FEC及电层性能监控。但OTN电层的超大容量交叉调度功能以前受限于物理技术障碍，一直未臻完善，导致目前在实际应用中无法实现大规模的OTN组网。
两种典型设备形态
OTN的定义较为宽泛，跨越了光和电两个层次，所以出现了不同的OTN设备形态，在网络建设中也存在着不同的应用方式，最为典型的是两类应用：
一．WDM/ROADM接口的OTN化
早期的WDM系统虽然也采用了G.709封装结构，但系统对接都是采用客户接口，没有用OTN强大的OAM功能。通过采用标准化的OTN接口，波分系统在线路侧提供标准域间OTU互通接口，可以利用其丰富的开销实现对波长通道端到端的性能和故障监测。另外通过波分系统采用OTN接口实现对多种客户信号的透明传送，路由器可以采用低成本10GE接口，并对IP/ETHERNET业务的传送实现业务质量监控。
二．OTN交叉设备作为调度枢纽
随着长途骨干网承载的业务量越来越大，网络业务的灵活调度和生存性问题日益突出。为了提高网络运行质量，更有效地使用传送网络资源，提高中继电路的利用率，在长途骨干节点应用超大容量的作为调度枢纽是非常必要的。超大容量的OTN交叉设备内嵌了ASON/GMPLS分布式控制平面后，能够提供多种保护恢复方式和优先级抢占功能，极大地提升骨干传送网的可靠性。
同时，引入OTN交叉设备可以优化现有的IP组网结构，大幅度节省核心路由器成本。PE路由器之间的业务不再通过核心P路由器跨层中转，而是通过OTN设备直连在传输层完成转接，从而节约了核心P路由器的接口数量并降低对其容量的要求。通过ODUflex技术结合控制平面UNI*接口，可以实现IP路由器和OTN交叉设备的带宽灵活适配和动态调整。另外OTN设备提供的灵活保护恢复机制可以有效解决IP网络中继电路故障问题，减少全部依赖路由器保护场景下的链路冗余要求，提高链路利用率，提高网络生存性，同时降低了IP网络的建设成本。
OTN的标准化进程
1998年，国际电联ITU-T启动了OTN系列标准的制定。2001年，经过ITU（国际电信联盟）近三年的开发，被业界寄予厚望的OTN核心标准G.709正式发布。OTN技术具备丰富的OAM开销、大容量接入调度管理以及灵活的电/光层可扩展能力，代表了传送网发展的主流技术方向，被业界认为是下一代传送网技术的首选。
2003年左右，OTN主要系列标准基本完善，包括逻辑接口G.709、物理接口G.959.1、设备标准G.798、保护倒换标准G.873.1、抖动标准G.8251。2008年，OTN标准制定获得突破性进展，其焦点从波长管理(即OTN接口)转向OTN调度。
2009年10月9日，在瑞士日内瓦召开的ITU-TSG15研究组全体会议上，包含了OTN演进关键技术特征（ODU0、O－DU4、ODUflex、GMP等）的G.709的修订版本获得通过。OTN设备标准、OTN保护等标准也启动了同步更新的进程。面向未来演进的OTN标准化讨论终于拨云见日，取得了丰硕的成果。
根据2009年11月底传输网与接入网工作组TC6会议上的工作总结，国内《OTN（G.709）光网络接口》（标准）修订 GB/T7611将于2010年上半年完成。
OTN的产业化
从设备研发及应用情况来看，目前除了支持G.709接口的OTN设备（传统WDM节点）之外，基于光(波长)交叉的OTN设备（ROADM）和基于电（ODUk）交叉或者基于光电混合交叉的OTN设备都有相对成熟的产品被逐步推出，并已局部应用于试验或商用网络。
国外运营商对于传送网络的OTN接口已提出明显需求，而实际的网络应用当中则以ROADM设备形态为主，这主要与网络管理维护成本和组网规模等因素密切相关。
国内运营商对于OTN技术的发展和应用也颇为关注，从2007年开始，中国电信集团、中国网通集团和中国移动集团等已经或者正在开展OTN技术的应用研究与测试验证，而且部分省内网络也局部部署了基于OTN技术的传送试验网络，组网节点有基于电层交叉的OTN设备，也有基于ROADM的OTN设备。
2008年后，主流设备厂商开始加强了大容量OTN交叉连接设备的研发力度。目前华为、上海贝尔、中兴、烽火、爱立信等纷纷计划于近期推出T比特级别(甚至2T、3T级别)的设备，这些设备的基础交叉粒度基本上都是ODU2。
华为在2009年波分和下一代光网络论坛（WDM&Next Generation Optical Networking 2009）上，发布了其OTN交叉容量达2.56T、并可平滑升级至5.12T的OSN 8800新版本产品。阿尔卡特朗讯宣布即将推出最新一代OTN海量智能交叉机1870TTS(TransportTeraSwitch)，其4T的电交叉容量业界最大，并内嵌ASON/GMPLS控制平面，充分满足运营商对OTN组网功能的需要。
OTN设备产业链还需要进一步发展完善，包括大于3.2T(4个方向，每方向80CH)的ODUk或OCH交叉容量、多种ODU交叉颗粒、ASON/GMPLS控制平面技术等均尚待成熟。
面向未来的OTN
与传统WDM相比，OTN的优势在于不仅可提供‘管道’，还具备了组网功能，当传送网承载IP网且要求具备网络保护功能时，网络可去除SDH层面，使网络层次得到简化，由三层变成两层。同时，OTN的应用还增加了网络配置的灵活性，并能够提供网络保护、提高安全性。OTN以可运营可管理、自动化网络、全业务支持等优势，弥补了纯ROADM网络的不足，OTN+ROADM成为客户非常看好的建网模式。除了降低网络建设成本，OTN的引入还可以改善WDM设备的可管理性、快速故障定位、业务保护、快速开展业务、网络碎片整理、减少备件种类、投资保护、全业务支持等能力。
目前OTN正处于发展当中。由于设备和组网技术的成熟、OTN系列标准的最终成型、以及完整产业链的形成还有待时间完善，因此真正意义上具备组网功能的OTN有望在2010年下半年逐渐商用。
可以预见的是，在未来几年，不管是光交叉还是电交叉，将会不断有更大交叉容量的OTN交叉设备面世。在适应全业务发展的同时，其有力的网络支撑能力也将对数据业务发展起到强大的推动作用。届时我们将欣喜地看到，能够提供大颗粒带宽的调度与管理的OTN不再是点对点的管道，而真正成为能够灵活调度、具备保护恢复功能的新一代光网络。
名词解释：
OTN（光传送网，Optical Transport Network），是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN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将解决传统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。
OTN应用小贴士：
要充分发挥OTN的成本优势和技术优势，网络结构最好做一定的调整，这点在国外的建网中已经得到充分证明。就目前国内的OTN应用来看，在点到点的WDM链路中使用OTN的情况还较为普遍，这就有点大材小用的感觉。当然，这一情况将随着运营商网络结构的完善、OTN标准化和设备功能的不断升级逐步转变。目前在城域网引入OTN方面，部分地区已经结合城域波分投入应用，日后将继续得到推广。
……
当前国内外运营商都在积极迎战全业务，全业务运营之后，固定和移动融合的多媒体业务提供能力将是运营商网络发展建设的重点。迅速增长的传输带宽压力，迫切需要能提供海量业务带宽的新型传输技术出现。
随着网络扁平化和全业务化的趋势不断深化，波分网络扮演了越来越重要的角色，以往在电层实现的多种网络拓扑、各种网络颗粒也将下移到波分层面，与之相伴的是网络的灵活调度和生存性问题日益突出，现有的点对点WDM传输已经不能满足需求。为了提高网络运行质量，更有效地使用传送网络资源，提高中继电路的利用率，骨干节点应用超大容量的传输调度枢纽是非常必要的。面对业务带宽急剧增加和业务收入增长缓慢的压力，降低网络成本将是运营商一个重要的发展方向。定义了ODU1/ODU2/ODU3（从2.5G到40G）等多层级交叉方式的OTN（光传送网，Optical Transport Network）技术，具有超大电交叉容量，可满足T比特时代的业务调度需求，将是未来光网络的发展方向。
OTN发展起步
OTN最初的设想是作为SDH的翻版升级，用于在骨干网上承载更高速率的CBR业务信号。但随着IP业务的异军突起，这种基于TDM的设计理念受到了挑战：业务速率再不是恒定的，以太网接口俨然成为主流。ITU-T从1998年左右就启动了OTN系列标准的制定，迄今尚在不断修订更新当中。
ITU-T的主要工作就是补充定义高速以太网信号(GE，10GELAN/WAN，40GE，100GE)的标准封装、透明传送和高效复用结构：
对小于2.5G的信号如何支持(GbE、FC、STM-1/4、DV)；
对大颗粒以太网信号如何支持(100GE，40GE，10GE)；
如何有效传送并保持业务透明和速率匹配互通(如10GBase-R)；
定义基于多种带宽颗粒的通用映射规程(GMP)；
定义动态业务调整的ODUflex。
上述问题解决后，将逐渐建立兼容现有框架体系的新一代OTN(NG-OTN)网络架构。NG-OTN的目标是真正面向多业务、提高封装效率、保证透明性、实现多网络互联互通。
目前在设备实现上，OTN全部的光层功能(OCH，OMS，OTS)和部分电层功能已经融入到WDM/ROADM系统中，包括客户信号的封装映射，前向纠错FEC及电层性能监控。但OTN电层的超大容量交叉调度功能以前受限于物理技术障碍，一直未臻完善，导致目前在实际应用中无法实现大规模的OTN组网。
两种典型设备形态
OTN的定义较为宽泛，跨越了光和电两个层次，所以出现了不同的OTN设备形态，在网络建设中也存在着不同的应用方式，最为典型的是两类应用：
一．WDM/ROADM接口的OTN化
早期的WDM系统虽然也采用了G.709封装结构，但系统对接都是采用客户接口，没有用OTN强大的OAM功能。通过采用标准化的OTN接口，波分系统在线路侧提供标准域间OTU互通接口，可以利用其丰富的开销实现对波长通道端到端的性能和故障监测。另外通过波分系统采用OTN接口实现对多种客户信号的透明传送，路由器可以采用低成本10GE接口，并对IP/ETHERNET业务的传送实现业务质量监控。
二．OTN交叉设备作为调度枢纽
随着长途骨干网承载的业务量越来越大，网络业务的灵活调度和生存性问题日益突出。为了提高网络运行质量，更有效地使用传送网络资源，提高中继电路的利用率，在长途骨干节点应用超大容量的作为调度枢纽是非常必要的。超大容量的OTN交叉设备内嵌了ASON/GMPLS分布式控制平面后，能够提供多种保护恢复方式和优先级抢占功能，极大地提升骨干传送网的可靠性。
同时，引入OTN交叉设备可以优化现有的IP组网结构，大幅度节省核心路由器成本。PE路由器之间的业务不再通过核心P路由器跨层中转，而是通过OTN设备直连在传输层完成转接，从而节约了核心P路由器的接口数量并降低对其容量的要求。通过ODUflex技术结合控制平面UNI*接口，可以实现IP路由器和OTN交叉设备的带宽灵活适配和动态调整。另外OTN设备提供的灵活保护恢复机制可以有效解决IP网络中继电路故障问题，减少全部依赖路由器保护场景下的链路冗余要求，提高链路利用率，提高网络生存性，同时降低了IP网络的建设成本。
OTN的标准化进程
1998年，国际电联ITU-T启动了OTN系列标准的制定。2001年，经过ITU（国际电信联盟）近三年的开发，被业界寄予厚望的OTN核心标准G.709正式发布。OTN技术具备丰富的OAM开销、大容量接入调度管理以及灵活的电/光层可扩展能力，代表了传送网发展的主流技术方向，被业界认为是下一代传送网技术的首选。
2003年左右，OTN主要系列标准基本完善，包括逻辑接口G.709、物理接口G.959.1、设备标准G.798、保护倒换标准G.873.1、抖动标准G.8251。2008年，OTN标准制定获得突破性进展，其焦点从波长管理(即OTN接口)转向OTN调度。
2009年10月9日，在瑞士日内瓦召开的ITU-TSG15研究组全体会议上，包含了OTN演进关键技术特征（ODU0、O－DU4、ODUflex、GMP等）的G.709的修订版本获得通过。OTN设备标准、OTN保护等标准也启动了同步更新的进程。面向未来演进的OTN标准化讨论终于拨云见日，取得了丰硕的成果。
根据2009年11月底传输网与接入网工作组TC6会议上的工作总结，国内《OTN（G.709）光网络接口》（标准）修订 GB/T7611将于2010年上半年完成。
OTN的产业化
从设备研发及应用情况来看，目前除了支持G.709接口的OTN设备（传统WDM节点）之外，基于光(波长)交叉的OTN设备（ROADM）和基于电（ODUk）交叉或者基于光电混合交叉的OTN设备都有相对成熟的产品被逐步推出，并已局部应用于试验或商用网络。
国外运营商对于传送网络的OTN接口已提出明显需求，而实际的网络应用当中则以ROADM设备形态为主，这主要与网络管理维护成本和组网规模等因素密切相关。
国内运营商对于OTN技术的发展和应用也颇为关注，从2007年开始，中国电信集团、中国网通集团和中国移动集团等已经或者正在开展OTN技术的应用研究与测试验证，而且部分省内网络也局部部署了基于OTN技术的传送试验网络，组网节点有基于电层交叉的OTN设备，也有基于ROADM的OTN设备。
2008年后，主流设备厂商开始加强了大容量OTN交叉连接设备的研发力度。目前华为、上海贝尔、中兴、烽火、爱立信等纷纷计划于近期推出T比特级别(甚至2T、3T级别)的设备，这些设备的基础交叉粒度基本上都是ODU2。
华为在2009年波分和下一代光网络论坛（WDM&Next Generation Optical Networking 2009）上，发布了其OTN交叉容量达2.56T、并可平滑升级至5.12T的OSN 8800新版本产品。阿尔卡特朗讯宣布即将推出最新一代OTN海量智能交叉机1870TTS(TransportTeraSwitch)，其4T的电交叉容量业界最大，并内嵌ASON/GMPLS控制平面，充分满足运营商对OTN组网功能的需要。
OTN设备产业链还需要进一步发展完善，包括大于3.2T(4个方向，每方向80CH)的ODUk或OCH交叉容量、多种ODU交叉颗粒、ASON/GMPLS控制平面技术等均尚待成熟。
面向未来的OTN
与传统WDM相比，OTN的优势在于不仅可提供‘管道’，还具备了组网功能，当传送网承载IP网且要求具备网络保护功能时，网络可去除SDH层面，使网络层次得到简化，由三层变成两层。同时，OTN的应用还增加了网络配置的灵活性，并能够提供网络保护、提高安全性。OTN以可运营可管理、自动化网络、全业务支持等优势，弥补了纯ROADM网络的不足，OTN+ROADM成为客户非常看好的建网模式。除了降低网络建设成本，OTN的引入还可以改善WDM设备的可管理性、快速故障定位、业务保护、快速开展业务、网络碎片整理、减少备件种类、投资保护、全业务支持等能力。
目前OTN正处于发展当中。由于设备和组网技术的成熟、OTN系列标准的最终成型、以及完整产业链的形成还有待时间完善，因此真正意义上具备组网功能的OTN有望在2010年下半年逐渐商用。
可以预见的是，在未来几年，不管是光交叉还是电交叉，将会不断有更大交叉容量的OTN交叉设备面世。在适应全业务发展的同时，其有力的网络支撑能力也将对数据业务发展起到强大的推动作用。届时我们将欣喜地看到，能够提供大颗粒带宽的调度与管理的OTN不再是点对点的管道，而真正成为能够灵活调度、具备保护恢复功能的新一代光网络。
名词解释：
OTN（光传送网，Optical Transport Network），是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN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将解决传统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。
OTN应用小贴士：
要充分发挥OTN的成本优势和技术优势，网络结构最好做一定的调整，这点在国外的建网中已经得到充分证明。就目前国内的OTN应用来看，在点到点的WDM链路中使用OTN的情况还较为普遍，这就有点大材小用的感觉。当然，这一情况将随着运营商网络结构的完善、OTN标准化和设备功能的不断升级逐步转变。目前在城域网引入OTN方面，部分地区已经结合城域波分投入应用，日后将继续得到推广。
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