近些年,我国互联网业务发展速度很快。随着4K视频、VR、物联网等新兴业务的快速发展,承载网流量快速增长。目前来看,未来网络的业务存在较大的不确定性,并且预计流量增长迅速,因此需要更高效地疏导流量。OTN设备传统的环形网络并不不适合未来的网络结构。为了应对未来发展趋势,网络结构需要进行优化,实现大部分节点的Mesh化连接。因此未来网络建设面临的问题主要是单节点的容量不够、需要面向多个方向,调度速度慢等。近几年,研究人员提出了一种OTN集群方案来解决OTN站点容量不够和多方向规划困难的问题。OTN集群是将OTN设备的各个业务框通过交换框互联,形成OTN站点资源池,充分利用资源,从而提升节点的容量,实现站点的多维度。本文首先对OTN网络进行简介,主要介绍了OTN网络概念、OTN的技术特点和优势,并且阐述了OTN网络的发展历程和目前遇到的问题,结合三级CLOS交换架构,引入OTN集群技术这一概念。之后本文对OTN集群技术进行了介绍,并分别从OTN集群系统的方案、整体逻辑和传送子系统三个方面研究OTN集群技术的实现原理。本文所研究的OTN集群方案主要有两种,分别为1+1集群模式和2+8集群模式。本文针对两种OTN集群系统分别对所需的交叉盘板卡进行了软硬件设计,并且对该系统进行详细的测试。测试结果表明,OTN集群系统通过网管配置业务后,业务盘可以通过本文所设计的交叉盘板卡实现跨框电交叉。通过对OTN集群系统的交叉容量测试,1+1集群的交叉容量为32T,2+8集群的交叉容量为128T,与之前的OTN设备相比较,交叉容量得到了显著提升。并且该OTN集群系统顺利通过稳定性测试和保护倒换测试。相信不久的将来,OTN集群设备可以更广泛地应用在网络服务中。