光传送网（OTN）体系介绍

光传送网络（OTN，Optical Transport Network）是建立在WDM网络基础之上组织的全光网络。在我国行业标准YD/T 1462中给出的光传送网络（OTN）的定义是：由一系列光纤链路连接的光网络要素组成，根据ITU-T G.872的要求，能够提供的功能包括传输、复用、路由、管理、监视以及承载客户信号的光通道的生存性。

一、OTN的接口

OTN的接口是指支持的客户信号（速率高、颗粒大）经OTN处理（包括映射、复用与开销等）后，送入光通道（包括单通道与多通道）进行传输（即光缆线路上进行传输）的光接口。该接口的信号结构称为光传送模块（OTM，Optical Transport Module）。

1、接口的基本信号结构

OTN的接口技术要求是由ITU-T建议G.709所规范的。OTN接口的基本信号结构是由数字结构和光结构组成。其中信号的数字结构如下图1-1-1所示。图中非OTN的客户信号（如STM-N、IP和以太网等信号）被映射到光净荷单元OPUk，OPUk映射到光数据单元ODUk，ODUk映射到光传输单元OTUk。OTUk再运载到光载波网络而插入到光信道（OCh）中。这个过程可以简化为下图1-1-2所示。

图1-1-1：OTN接口的数字结构

图1-1-2：OTN接口的信号结构

2、接口类型

如果OTN只有一个光通道，那么OTUk送入光信道（OCh），客户信号就实现了传输，此时，OTN的信号传输接口称为单传输单元（SOTU，Single optical transport unit）接口，若是多个光波长的光通道，此时，OTN的信号传输接口称为多传输单元（MOTU，Multi optical transport unit）接口。

3、接口的比特率

对于OTUk、ODUk和OPUk，它们都是有相应的帧结构与容量（即比特率）的。其比特率的等级与k值相关，对于OTUk，其k=1，2，3和4；ODUk和OPUk，其k=1，2，2e，3，4和flex（flex与映射的客户信号有关）。

欲详细了解OTN接口要求及速率值的请进入。

4、OTN信号的复用与映射

在ITU-T建议G.709给出了OTN信号的复用与映射原则，分别在电层和光层进行，也即分为时分复用和波分复用，最后形成再光通道传输的信号结构称为光传送模块OTM-n。

根据复用与映射原则，OTN可接入的客户信号应包括SDH STM-16/64/256信号；OTM OTUk（k=1，2，3）信号；以太网信号（GE/10GE WAN和10GE LAN）等。

欲详细了解G.709建议规范的复用与映射过程的请进入。

二、OTN的体系结构

1、OTN的功能结构

OTN从功能上可被分解成不同的独立的传输层网络，其中每一层网络可以被单独划分，以反映该层网络的内部结构。OTN的功能层结构如下图2-1所示，它分为数字层、光信号层和媒质层。OTN的数字层（包括光数据单元（ODU）和光传输单元（OTU））为数字客户端的复用和维护提供了支持。OTU由一个光支路信号组件（OTSiA）所支持，且一个OTSiA支持一个OTU。光信号层的OTSiA是一个管理/控制抽象，它表示光支路信号群（OTSiG）管理/控制抽象和非相关开销（OTSiG-O）。在OTSi下面是媒质结构，它们提供了配置媒质通道的能力。媒体信道的标称中心频率和间隔由G.694.1中定义。每个OTSi由一个独立的网络媒质通道引导到它的目的地。

图2-1：OTN的功能结构

2、OTN的垂直分层结构

OTN在垂直方向上的分层，如下图2-2-1所示。可分为光通道（OCh）层网络、光复用段（OMS）层网络和光传输段（OTS）层网络，相邻层之间的关系采用客户/服务者的关系。其每层网络的功用汇总在下表2-2中。OCh层又可以被划分为三个子层网络：光通路子层网络、光通路传送单元（OTUk，k = 1，2，3，4）子层网络和光通路数据单元（ODUk，k=0，1，2，2e，3，4）子层网络，其中OTUk和ODUk子层采用数字封装技术实现。相邻子层之间具有客户/服务者关系。垂直分层与网络组网局站相结合，其示意图详见下图2-2-2，以说明三层间的关联。

图2-2-1：OTN的垂直分层结构

表2-2：各垂直分层的功用

图2-2-2：垂直分层与组网局站

3、OTN的水平分域结构

OTN在水平方向上可分为不同的管理域，其中单个管理域可以由单个设备商OTN设备组成，也可以由运营商的某个网络或子网络组成，如下图2-3所示。不同域之间物理连接称为域间接口（IrDI），域内的物理连接称为域内接口（IaDI）。IrDI和IaDI物理接口传送的信号结构即为OTM-n.m。

图2-3：OTN的水平分域结构

为了提供OTN网络的横向兼容性（多运营商互通），ITU-T建议G959.1为域间接口（IrDI）规定了技术要，主要包括接口的应用及应用代码与分类、基于应用的参数与参数值等。这些要求适当条件下可适用于IaDI。

欲详细了解G.959.1建议相关内容的请进入：应用代码与应用分类；基于应用的参数与参数值

4、OTN的传输实体结构

下图2-4显示了如何在OTN中使用上述传输实体的示例，包括功能设备实体。图中，在终端数字交叉连接(DXC)之间传输的客户端信号是STM-N信号。STM-N由SDH段(OS)和这个STM-N是在SDH段的连接上进行的ODUk端到端连接在OTN 中。ODUk是在一系列OTUk上的连接，且每个为3R再生点为界。每个OTUk通过OCh与一个光波长相关联。一定数量的OCh被复用成一个n阶光复用段（OMS-n），它的跨段距离是在终端设备之间，终端设备包括线路终端（LT）、光通路分插复用设备（OCADM）和光通路交叉连接设备（OCXC）。

图2-4：OTN的传输实体结构

三、OTN的设备

OTN设备分为OTN终端复用设备、OTN电交叉设备、OTN光交叉设备和OTN光电混合交叉设备。其功能模型分别详见下图3-1~图3-4，其主要功能汇总在下表3中。OTN设备应具备接口适配功能、线路接口处理功能、ODUk调度功能（电路调度）、OCh调度功能（光波调度）、光复用段和传输段处理功能和OTN开销处理功能。

图3-1：OTN终端复用设备功能示意图

图3-2：OTN电交叉设备功能示意图

图3-3：OTN光交叉设备功能示意图

图3-4：OTN光电混合交叉设备功能示意图

表3：各OTN设备的主要功能描述

四、OTN网络的组网

1、OTN网络组网拓扑

OTN利用上述OTN实体进行OTN网络的组建与运营。OTN网络大量组建于长途网中，也可以在本地网/城域网中使用，其组网结构如下图4-1所示。可采用线型、环型、树型、星型和网状型等多种拓扑结构。

图4-1：OTN网络的组网结构

OTN在我国，长途传输网的波道容量常采用80波及以上，本地/城域网采用80或40波。OTN系统线路侧单波速率应采用10 Gbit/s及以上速率，其线路接口处理功能应包括ODUk时分复用、ODUk映射到OTUk功能。客户信号接口适配功能应支持STM-16/64/256业务、OTU1/2/3业务、GE/10GE WAN/ 10GE LAN以太网业务等，经过映射复用处理后产生ODUk（k=0，1，2，2e，3和4）通道信号。

2、OTN网络的传输性能要求

OTN网络的传输性能要求主要包括误码性能、抖动性能和光信噪比性能等。误码性能应满足ITU-T G.8201及M.2401的规定；抖动性能应满足ITU-T G.8251的要求。

欲详细了解OTN网络的传输性能要求的请进入。

3、OTN网络的网络保护

OTN网络可选的网络保护方式包括：线性保护（包括基于ODUk的SNC保护和基于OCh的1+1或1:N保护），可用于各种类型的网络结构中；环网保护（包括ODUk环网保护（ODUk SPRing）和光通道共享保护（OCh SPRing）），可用于环网和网状网拓扑结构中。除了上述保护方式外，也可在光线路系统上采用基于光放段的OLP和基于光复用段的OMSP的保护方式。各种保护方式的保护倒换应在50ms内完成。

五、OTN的标准规范

OTN系统的规范要求主要是由ITU-T进行研究制定的。ITU-T建议G.872、G.709、G.798、G.959.1等一系列建议为OTN技术给出了规范，其系列建议的组成汇总于下表5，仅供参考。

表5：ITU-T关于OTN系列建议的组成

OTN的标准在我国，主要是由信息产业主管部门参照ITU-T的相关建议，并结合我国网络的实际情况，制定了一系列有关OTN的通信行业标准，主要有YD/T 1990、YD/T 1462、YD/T 1634等等。若要具体了解YD/T 1990标准详细内容的请查阅下附件。

附件：YD/T 1990-2009《光传送网(OTN)网络总体技术要求》

欲详细了解我国OTN相关标准索引的请进入。

在我国，关于OTN的工程建设标准主要是GB/T 51398所规范的。

欲详细了解我国OTN的工程建设标准GB/T 51398具体内容的请进入。

光传送网（OTN）克服了WDM网络的无波长/子波长的调度能力、组网能力和保护能力相对较弱的瓶颈，同时它兼容了SDH技术、WDM技术等技术，提供了高速率业务、大颗粒数据业务的传输条件，成为了新一代的光传送网体系。

欲进一步了解OTN网络端到端假设参考光通道（HROP）的请进入。