OTN（光傳送網，OpticalTransportNetwork），是以波分復用技術為基礎、在光層組織網絡的傳送網，是下一代的骨干傳送網。

隨著電信業(yè)務高速發(fā)展的驅動和OTN技術日益成熟，OTN網絡的部署應用也在不斷加速。一些國際運營商開始全國范圍內部署興建新一代OTN網絡，還有一些運營商開始研究基于部署控制平面技術的兩網融合方案。

數字傳送網的演化也從最初的基于T1/E1的第一代數字傳送網，經歷了基于SONET/SDH的第二代數字傳送網，發(fā)展到了目前以OTN為基礎的第三代數字傳送網。第一、二代傳送網最初是為支持話音業(yè)務而專門設計的，雖然也可用來傳送數據和圖像業(yè)務，但是傳送效率并不高。相比之下，第三代傳送網技術，從設計上就支持話音、數據和圖像業(yè)務，配合其他協議時可支持帶寬按需分配（BOD）、可裁剪的服務質量（QoS）及光虛擬專網（OVPN）等功能。

1998年，國際電信聯盟電信標準化部門（ITU-T）正式提出了OTN的概念。從其功能上看，OTN在子網內可以以全光形式傳輸，而在子網的邊界處采用光-電-光轉換。這樣，各個子網可以通過3R再生器聯接，從而構成一個大的光網絡，如圖1所示。因此，OTN可以看作是傳送網絡向全光網演化過程中的一個過渡應用。

在OTN的功能描述中，光信號是由波長（或中心波長）來表征。光信號的處理可以基于單個波長，或基于一個波分復用組。（基于其他光復用技術，如時分復用，光時分復用，或光碼分復用的OTN，還有待研究。）OTN在光域內可以實現業(yè)務信號的傳遞、復用、路由選擇、監(jiān)控，并保證其性能要求和生存性。OTN可以支持多種上層業(yè)務或協議，如SONET/SDH，ATM，Ethernet，IP，PDH，FibreChannel，GFP，MPLS，OTN虛級聯， ODU復用等，是未來網絡演進的理想基礎。全球范圍內越來越多的運營商開始構造基于OTN的新一代傳送網絡，系統制造商們也推出具有更多OTN功能的產品來支持下一代傳送網絡的構建。 OTN（Oracle技術網絡，Oracle Technology Network），oracle公司技術網絡。

本文聚焦在OTN網絡應用緊密相關的幾個基本控制問題。

1.光電混合調度

OTN通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規(guī)范的新一代“數字傳送體系”和“光傳送體系”。OTN將解決傳統WDM網絡無波長/子波長業(yè)務調度能力、組網能力弱、保護能力弱等問題。

光傳送網面向IP業(yè)務、適配IP業(yè)務的傳送需求已經成為光通信下一步發(fā)展的一個重要議題。光傳送網從多種角度和多個方面提供了解決方案，在兼容現有技術的前提下，由于SDH設備大量應用，為了解決數據業(yè)務的處理和傳送，在SDH技術的基礎上研發(fā)了MSTP設備，并已經在網絡中大量應用，很好地兼容了現有技術，同時也滿足了數據業(yè)務的傳送功能。但是隨著數據業(yè)務顆粒的增大和對處理能力更細化的要求，業(yè)務對傳送網提出了兩方面的需求：一方面?zhèn)魉途W要提供大的管道，這時廣義的OTN技術（在電域為OTH，在光域為ROADM）提供了新的解決方案，它解決了SDH基于VC-12/VC4的交叉顆粒偏小、調度較復雜、不適應大顆粒業(yè)務傳送需求的問題，也部分克服了WDM系統故障定位困難，以點到點連接為主的組網方式，組網能力較弱，能夠提供的網絡生存性手段和能力較弱等缺點；另一方面業(yè)務對光傳送網提出了更加細致的處理要求，業(yè)界也提出了分組傳送網的解決方案，目前涉及的主要技術包括T-MPLS和PBB-TE等。

OTN技術完整體系結構包括了光層和電層，光層主要是基于WSS器件的多方向光層業(yè)務疏導體系，支持任意方向任意速率的光波長級顆粒疏導， 可以通過光層的交叉來減少OEO再生，實現大粒度調度

電層主要是基于ODUk Switch的多方向電層疏導體系ODU0/1/2/3多種業(yè)務顆粒的有效疏導，可以通過電層的交叉來實現子波長的調度、解決波長沖突、傳輸限制、跨域互聯等問題。

隨著OTN調度粒度的精細化，支持對ODUK粒度的疏導控制，就產生了多層調度和控制問題，需要實現跨層路由計算，連接建立。

同時光電各層網絡都有相應的管理監(jiān)控機制，光層和電層都具有獨立生存性機制，對跨層業(yè)務的保護，各層的保護動作就需要協同來共同完成保護和恢復功能。

另外，光層非理想的傳輸介質的特性約束仍然存在，在mesh網絡下，尋路動態(tài)化，資源分配動態(tài)化，連接動態(tài)建立，這種情況下這些約束對光路的影響必須要統計考慮。

圖1.光電混合調度

1.1. OTN組網模型

對OTN組網模型做一個抽象，可以看到它有以下幾個特性：

節(jié)點，鏈路類型多樣化，根據節(jié)點交換處理能力可劃分為三種節(jié)點：ODUk節(jié)點、OCh節(jié)點和混合節(jié)點。ODUk節(jié)點只包含電交叉設備，OCh節(jié)點只包含光交叉設備，而混合節(jié)點同時包含電交叉設備和光交叉設備。

根據鏈路接口類型， OTN設備網絡中同時可劃分為兩種鏈路：ODUk鏈路、OCh鏈路。

網絡拓撲mesh化

網絡結構層次化，存在客戶-服務層關系ODUk層業(yè)務需要經過Och層來承載 不同的交換類型和鏈路類型有不同的拓撲層。

圖2.OTN網絡組網模型

在該網絡模型中中，OTN網絡中連接的情況在光信號處理接口間，ODUk信號處理接口之間可以分成三種類型：

OCh Lsp

OCh LSP用于承載OCh信號的業(yè)務

ODUk Lsp

ODUk LSP用于承載ODUk信號的業(yè)務

FA Lsp

在多層網絡中，客戶層不是直接連通時，需要在服務層網絡中建立一條路徑作為客戶層鏈路使用時，該鏈路可以在客戶層網絡作為一條TE鏈路進行泛洪，并且能夠用于客戶層連接路徑計算，該路徑稱為FA-LSP（Forwarding Adjacency LSP）

圖3.OTN網絡連接

1.2 OTN網絡路徑計算

回到前面的拓撲結構，看看如何實現OTN網絡路由計算，因為PCE具有全局視野，多個PCE通過PCEP協議互通的協同能力可以實現多層多域的路徑計算功能，對于OTN網絡，由于OCh層和DOUk層的TE信息會泛洪到同一個TED中，所以可以采用單PCE的模型來實現路徑計算。

2.光電生存機制協同

多層網絡的生存機制協同在考慮可靠性的同時還要考慮建網成本問題。控制平面業(yè)務的恢復能力由于其全網資源利用率高，業(yè)務恢復能力強，將會逐步替代傳送平面的保護，最終會由控制平面來完成全網業(yè)務的保護。但在這發(fā)展過程中，有很多技術上的困難。例如：目前ROADM的波長指配和波長調諧器件效率不高，造成光層業(yè)務的恢復時間很長，因此光層的恢復時間無法滿足OTN保護的50ms要求。因此在光電混合的控制平面演進過程中，必然會存在滿足OTN保護要求的過渡方式，就是光電保護恢復的協同。利用光層保護和恢復技術和電層保護恢復技術協同。

在從成熟的WDM網絡向OTN網絡升級過程中，最可能出現的是在電層首先擴展控制平面以對ODUk業(yè)務進行調度。這樣，在傳送平面中，光層已經具備保護能力的前提下，具有保護屬性的ODUk業(yè)務，要優(yōu)先承載到具有保護能力的通道上。這樣，一旦發(fā)生故障，傳送平面的保護首先啟動，將ODUk業(yè)務倒換到其預先配置的保護通道上。只有當保護通道也發(fā)生故障后，再啟動電層的恢復，重新選擇一條可用的ODUk層路由。這樣，第一次故障業(yè)務的受損時間<50ms，在第二次故障發(fā)生后，業(yè)務受損時間取決于電層恢復的時間。具體示意如下圖：

圖4.光層保護和電層恢復協同

其他方式的協同如電層保護和光層恢復協同等情況類似。

3.基于光層物理特性約束的路由計算

在非理想的光傳輸介質中，都存在物理特性約束，對于動態(tài)尋路，動態(tài)分配資源，動態(tài)連接的業(yè)務必須要考慮這種約束對信號質量的影響。根據不同的網絡結構，各種信號類型對質量屬性的要求，可以分成幾種場景來考慮。

一些情況下，需要動態(tài)的考慮物理特性，這時候就需要控制平面的參與。

一種情況下，各種信號對物理特性有特定要求，但有較大余量，可以通過近似估算來驗證。還有一些情況下，信號對物理特性有嚴格要求，需要嚴格計算和驗證。這兩種情況都需要控制平面在連接建立過程中實時驗證。

從整體上考慮WDM的光損傷情況，各種WDM網絡光組件都有各自的物理屬性，這些屬性都會在光傳輸過程中決定或影響信號質量，同時各種組件也對信號質量有特定的容限。

光發(fā)射機：發(fā)射功率等；FEC類型，調制類型

光接收機：接收功率范圍、OSNR容限、CD容限、PMD容限等；

光放大器：增益、NF、PMD等；

DCM：補償距離等；

線路：距離、色散系數、PMD等；

當前，對OSNR，CD，PMD的計算模型相對成熟，主要考慮這幾個參數的累計驗證

圖5.WDM網絡物理特性

OTN網絡中的業(yè)務調度的完整過程，包括路由計算，資源分配和損傷信息驗證。

首先，我們根據預置的條件進行路由計算，如根據鏈路代價計算獲得K條路由， 在路由，資源分配，損傷驗證的過程中，當驗證物理特性不能滿足要求時，同時網絡具有再生能力的時候，還涉及對損傷控制和再生的管理。

最后，數據和傳輸的兩網融合一直是一個趨勢，具體的融合過程包括管理平面，控制平面和設備的融合幾個層面，隨著控制平面技術的發(fā)展，這種融合也在過程也在加速，在目前沒有實現統一控制平面的場景下，各層獨立控制，利用控制平面的技術實現業(yè)務統一調度，充分利用OTN的ODUK和ODUFLEX的剛性和柔性管道來疏導業(yè)務。利用UNI接口觸發(fā)光層自動連接，光層控制平面支持BOD動態(tài)帶寬調整來適應IP層的業(yè)務流量變化。