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摘 要：随着大数据、云计算、5G等大容量业务的发展，对于带宽的需求越来越大。OTN在传输网的建设当中担当了不可替代的重要角色。基于OTN技术的传输网，可以提供大带宽、高容量、低时延的优质传输，从而为各项业务的发展提供保证。 双平面的OTN传输网，可以为业务提高更高等级的安全保护，为重要业务的开展保驾护航。
关键词：OTN;双平面;OTN保护;传送网
在广泛应用的传送技术中， MSTP/SDH 技术偏重于业务的电层处理，具有良好的调度、管理和保护能力， OAM 功能完善。但是，它以 VC4 为主要交叉颗粒，采用单通道线路，其交叉颗粒和容量增长对于大颗粒、高速率、以分组业务为主的承载逐渐力不从心。作为当前传送网主要应用的 OTN （ optical transport network ）技术，将 SDH 的可运营和可管理能力应用到 WDM 系统中，同时具备了 SDH 和 WDM 的优势，更大程度地满足多业务、大容量、高可靠、高质量的传送需求，可为数据业务提供电信级的网络保护，更好地满足目前电信运营商的需求。
一、OTN技术简介
1、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 ： OTN 的光传输体系，OTN 的开销功能以支持多波长光网络，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。
2、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。
3、OTN 复用结构
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 的规定，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 通過 OTU1 传输
OC-192/STM-64 通过 OTU2 传输
OC-768/STM-256 通过 OTU3 传输
对于不同速率的G.709 OTUk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。
4、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
5、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子系统技术，各具特点，采用何种技术，主要视应用而定。根据对北美运营商的统计，超过70%的需求仍然是2维的应用，而只有约10%的ROADM节点，将会采用4维或以上的节点。因此，基于WB/PLC的ROADM，可以充分利用现有的成熟技术，对网络的影响最小，易于实现从FOADM到2维ROADM的升级，具有极高的成本效益。而基于WSS的ROADM，可以在所有方向提供波长粒度的信道，远程可重配置所有直通端口和上下端口，适宜于实现多方向的环间互联和构建Mesh网络。
二、构建双平面的OTN立体化网络
1、双平面的引入主要基于一平面扩容的需要。
1.1. 一平面因为建设时间较早，100G技术尚不成熟，所以搭建的是单波10G的OTN平台。随着近几年OTN技术的发展，单波100G技术已经成熟，并大规模商用，而且单波200G、400G也在逐渐商用，单波100G成本大幅下降。
1.2.Otn建设受业务驱动，经过多年的建设，在市域范围内的核心层、汇聚层已经建成了多个环路系统。但是各个系统受不通的业务驱动、分期累积建成，部分业务未考虑分担，存在单点失效隐患，大容量设备影响面较大。
2、二平面的建设原则：
2.1 尽可能是与一平面不同的物理节点。
2.2尽可能是与一平面不同的光缆路由。
2.3尽可能是与一平面不同的设备型号。
三 、小结
为了更有效地提高网络安全性和支撑业务发展，在核心层和汇聚层部署OTN双平面给颗运营商一个更好的选择机会。在双平面之间搭建立体保护网络，是综合使用双平面的有效办法之一。但双平面的建设，提出了网管的统一建设问题，引入多厂家而导致的维护人员培训问题，需要准备多厂家的备品备件，都为后期维护的难度也提出了要求。因而如何有效解决后期的维护难度，保障双平面的稳定运行，为维护人员提出了新的挑战，
参考文献
[1]YDT1990-2009光传送网（OTN）网络总体技术要求
[2]YD/T5092-2010波分复用（WDM）光纤传输系统工程设计规范
[3]吴迪基于OTN技术的城域传送网组网研究与设计[D]南京邮电大学2012[5].
关键词：OTN;双平面;OTN保护;传送网
在广泛应用的传送技术中， MSTP/SDH 技术偏重于业务的电层处理，具有良好的调度、管理和保护能力， OAM 功能完善。但是，它以 VC4 为主要交叉颗粒，采用单通道线路，其交叉颗粒和容量增长对于大颗粒、高速率、以分组业务为主的承载逐渐力不从心。作为当前传送网主要应用的 OTN （ optical transport network ）技术，将 SDH 的可运营和可管理能力应用到 WDM 系统中，同时具备了 SDH 和 WDM 的优势，更大程度地满足多业务、大容量、高可靠、高质量的传送需求，可为数据业务提供电信级的网络保护，更好地满足目前电信运营商的需求。
一、OTN技术简介
1、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 ： OTN 的光传输体系，OTN 的开销功能以支持多波长光网络，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。
2、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。
3、OTN 复用结构
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 的规定，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 通過 OTU1 传输
OC-192/STM-64 通过 OTU2 传输
OC-768/STM-256 通过 OTU3 传输
对于不同速率的G.709 OTUk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。
4、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
5、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子系统技术，各具特点，采用何种技术，主要视应用而定。根据对北美运营商的统计，超过70%的需求仍然是2维的应用，而只有约10%的ROADM节点，将会采用4维或以上的节点。因此，基于WB/PLC的ROADM，可以充分利用现有的成熟技术，对网络的影响最小，易于实现从FOADM到2维ROADM的升级，具有极高的成本效益。而基于WSS的ROADM，可以在所有方向提供波长粒度的信道，远程可重配置所有直通端口和上下端口，适宜于实现多方向的环间互联和构建Mesh网络。
二、构建双平面的OTN立体化网络
1、双平面的引入主要基于一平面扩容的需要。
1.1. 一平面因为建设时间较早，100G技术尚不成熟，所以搭建的是单波10G的OTN平台。随着近几年OTN技术的发展，单波100G技术已经成熟，并大规模商用，而且单波200G、400G也在逐渐商用，单波100G成本大幅下降。
1.2.Otn建设受业务驱动，经过多年的建设，在市域范围内的核心层、汇聚层已经建成了多个环路系统。但是各个系统受不通的业务驱动、分期累积建成，部分业务未考虑分担，存在单点失效隐患，大容量设备影响面较大。
2、二平面的建设原则：
2.1 尽可能是与一平面不同的物理节点。
2.2尽可能是与一平面不同的光缆路由。
2.3尽可能是与一平面不同的设备型号。
三 、小结
为了更有效地提高网络安全性和支撑业务发展，在核心层和汇聚层部署OTN双平面给颗运营商一个更好的选择机会。在双平面之间搭建立体保护网络，是综合使用双平面的有效办法之一。但双平面的建设，提出了网管的统一建设问题，引入多厂家而导致的维护人员培训问题，需要准备多厂家的备品备件，都为后期维护的难度也提出了要求。因而如何有效解决后期的维护难度，保障双平面的稳定运行，为维护人员提出了新的挑战，
参考文献
[1]YDT1990-2009光传送网（OTN）网络总体技术要求
[2]YD/T5092-2010波分复用（WDM）光纤传输系统工程设计规范
[3]吴迪基于OTN技术的城域传送网组网研究与设计[D]南京邮电大学2012[5].