光傳送網(wǎng)絡(luò)(OTN,Optical Transport Network)是建立在WDM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上組織的全光網(wǎng)絡(luò)。在我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1462中給出的光傳送網(wǎng)絡(luò)(OTN)的定義是:由一系列光纖鏈路連接的光網(wǎng)絡(luò)要素組成,根據(jù)ITU-T G.872的要求,能夠提供的功能包括傳輸、復(fù)用、路由、管理、監(jiān)視以及承載客戶信號(hào)的光通道的生存性。
一、OTN的接口
OTN的接口是指支持的客戶信號(hào)(速率高、顆粒大)經(jīng)OTN處理(包括映射、復(fù)用與開銷等)后,送入光通道(包括單通道與多通道)進(jìn)行傳輸(即光纜線路上進(jìn)行傳輸)的光接口。該接口的信號(hào)結(jié)構(gòu)稱為光傳送模塊(OTM,Optical Transport Module)。
1、接口的基本信號(hào)結(jié)構(gòu)
OTN的接口技術(shù)要求是由ITU-T建議G.709所規(guī)范的。OTN接口的基本信號(hào)結(jié)構(gòu)是由數(shù)字結(jié)構(gòu)和光結(jié)構(gòu)組成。其中信號(hào)的數(shù)字結(jié)構(gòu)如下圖1-1-1所示。圖中非OTN的客戶信號(hào)(如STM-N、IP和以太網(wǎng)等信號(hào))被映射到光凈荷單元OPUk,OPUk映射到光數(shù)據(jù)單元ODUk,ODUk映射到光傳輸單元OTUk。OTUk再運(yùn)載到光載波網(wǎng)絡(luò)而插入到光信道(OCh)中。這個(gè)過程可以簡化為下圖1-1-2所示。
圖1-1-1:OTN接口的數(shù)字結(jié)構(gòu)
圖1-1-2:OTN接口的信號(hào)結(jié)構(gòu)
2、接口類型
如果OTN只有一個(gè)光通道,那么OTUk送入光信道(OCh),客戶信號(hào)就實(shí)現(xiàn)了傳輸,此時(shí),OTN的信號(hào)傳輸接口稱為單傳輸單元(SOTU,Single optical transport unit)接口,若是多個(gè)光波長的光通道,此時(shí),OTN的信號(hào)傳輸接口稱為多傳輸單元(MOTU,Multi optical transport unit)接口。
3、接口的比特率
對(duì)于OTUk、ODUk和OPUk,它們都是有相應(yīng)的幀結(jié)構(gòu)與容量(即比特率)的。其比特率的等級(jí)與k值相關(guān),對(duì)于OTUk,其k=1,2,3和4;ODUk和OPUk,其k=1,2,2e,3,4和flex(flex與映射的客戶信號(hào)有關(guān))。
欲詳細(xì)了解OTN接口要求及速率值的請(qǐng)進(jìn)入。
4、OTN信號(hào)的復(fù)用與映射
在ITU-T建議G.709給出了OTN信號(hào)的復(fù)用與映射原則,分別在電層和光層進(jìn)行,也即分為時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用,最后形成再光通道傳輸?shù)男盘?hào)結(jié)構(gòu)稱為光傳送模塊OTM-n。
根據(jù)復(fù)用與映射原則,OTN可接入的客戶信號(hào)應(yīng)包括SDH STM-16/64/256信號(hào);OTM OTUk(k=1,2,3)信號(hào);以太網(wǎng)信號(hào)(GE/10GE WAN和10GE LAN)等。
欲詳細(xì)了解G.709建議規(guī)范的復(fù)用與映射過程的請(qǐng)進(jìn)入。
二、OTN的體系結(jié)構(gòu)
1、OTN的功能結(jié)構(gòu)
OTN從功能上可被分解成不同的獨(dú)立的傳輸層網(wǎng)絡(luò),其中每一層網(wǎng)絡(luò)可以被單獨(dú)劃分,以反映該層網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。OTN的功能層結(jié)構(gòu)如下圖2-1所示,它分為數(shù)字層、光信號(hào)層和媒質(zhì)層。OTN的數(shù)字層(包括光數(shù)據(jù)單元(ODU)和光傳輸單元(OTU))為數(shù)字客戶端的復(fù)用和維護(hù)提供了支持。OTU由一個(gè)光支路信號(hào)組件(OTSiA)所支持,且一個(gè)OTSiA支持一個(gè)OTU。光信號(hào)層的OTSiA是一個(gè)管理/控制抽象,它表示光支路信號(hào)群(OTSiG)管理/控制抽象和非相關(guān)開銷(OTSiG-O)。在OTSi下面是媒質(zhì)結(jié)構(gòu),它們提供了配置媒質(zhì)通道的能力。媒體信道的標(biāo)稱中心頻率和間隔由G.694.1中定義。每個(gè)OTSi由一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)通道引導(dǎo)到它的目的地。
圖2-1:OTN的功能結(jié)構(gòu)
2、OTN的垂直分層結(jié)構(gòu)
OTN在垂直方向上的分層,如下圖2-2-1所示。可分為光通道(OCh)層網(wǎng)絡(luò)、光復(fù)用段(OMS)層網(wǎng)絡(luò)和光傳輸段(OTS)層網(wǎng)絡(luò),相鄰層之間的關(guān)系采用客戶/服務(wù)者的關(guān)系。其每層網(wǎng)絡(luò)的功用匯總在下表2-2中。OCh層又可以被劃分為三個(gè)子層網(wǎng)絡(luò):光通路子層網(wǎng)絡(luò)、光通路傳送單元(OTUk,k = 1,2,3,4)子層網(wǎng)絡(luò)和光通路數(shù)據(jù)單元(ODUk,k=0,1,2,2e,3,4)子層網(wǎng)絡(luò),其中OTUk和ODUk子層采用數(shù)字封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)。相鄰子層之間具有客戶/服務(wù)者關(guān)系。垂直分層與網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)局站相結(jié)合,其示意圖詳見下圖2-2-2,以說明三層間的關(guān)聯(lián)。
圖2-2-1:OTN的垂直分層結(jié)構(gòu)
表2-2:各垂直分層的功用
圖2-2-2:垂直分層與組網(wǎng)局站
3、OTN的水平分域結(jié)構(gòu)
OTN在水平方向上可分為不同的管理域,其中單個(gè)管理域可以由單個(gè)設(shè)備商OTN設(shè)備組成,也可以由運(yùn)營商的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)絡(luò)組成,如下圖2-3所示。不同域之間物理連接稱為域間接口(IrDI),域內(nèi)的物理連接稱為域內(nèi)接口(IaDI)。IrDI和IaDI物理接口傳送的信號(hào)結(jié)構(gòu)即為OTM-n.m。
圖2-3:OTN的水平分域結(jié)構(gòu)
為了提供OTN網(wǎng)絡(luò)的橫向兼容性(多運(yùn)營商互通),ITU-T建議G959.1為域間接口(IrDI)規(guī)定了技術(shù)要,主要包括接口的應(yīng)用及應(yīng)用代碼與分類、基于應(yīng)用的參數(shù)與參數(shù)值等。這些要求適當(dāng)條件下可適用于IaDI。
欲詳細(xì)了解G.959.1建議相關(guān)內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入:應(yīng)用代碼與應(yīng)用分類;基于應(yīng)用的參數(shù)與參數(shù)值
4、OTN的傳輸實(shí)體結(jié)構(gòu)
下圖2-4顯示了如何在OTN中使用上述傳輸實(shí)體的示例,包括功能設(shè)備實(shí)體。圖中,在終端數(shù)字交叉連接(DXC)之間傳輸?shù)目蛻舳诵盘?hào)是STM-N信號(hào)。STM-N由SDH段(OS)和這個(gè)STM-N是在SDH段的連接上進(jìn)行的ODUk端到端連接在OTN 中。ODUk是在一系列OTUk上的連接,且每個(gè)為3R再生點(diǎn)為界。每個(gè)OTUk通過OCh與一個(gè)光波長相關(guān)聯(lián)。一定數(shù)量的OCh被復(fù)用成一個(gè)n階光復(fù)用段(OMS-n),它的跨段距離是在終端設(shè)備之間,終端設(shè)備包括線路終端(LT)、光通路分插復(fù)用設(shè)備(OCADM)和光通路交叉連接設(shè)備(OCXC)。
圖2-4:OTN的傳輸實(shí)體結(jié)構(gòu)
三、OTN的設(shè)備
OTN設(shè)備分為OTN終端復(fù)用設(shè)備、OTN電交叉設(shè)備、OTN光交叉設(shè)備和OTN光電混合交叉設(shè)備。其功能模型分別詳見下圖3-1~圖3-4,其主要功能匯總在下表3中。OTN設(shè)備應(yīng)具備接口適配功能、線路接口處理功能、ODUk調(diào)度功能(電路調(diào)度)、OCh調(diào)度功能(光波調(diào)度)、光復(fù)用段和傳輸段處理功能和OTN開銷處理功能。
圖3-1:OTN終端復(fù)用設(shè)備功能示意圖
圖3-2:OTN電交叉設(shè)備功能示意圖
圖3-3:OTN光交叉設(shè)備功能示意圖
圖3-4:OTN光電混合交叉設(shè)備功能示意圖
表3:各OTN設(shè)備的主要功能描述
欲更多了解OTN設(shè)備節(jié)能參數(shù)與節(jié)能分級(jí)指標(biāo)要求的請(qǐng)進(jìn)入。
四、OTN網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)
1、OTN網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)拓?fù)?/span>
OTN利用上述OTN實(shí)體進(jìn)行OTN網(wǎng)絡(luò)的組建與運(yùn)營。OTN網(wǎng)絡(luò)大量組建于長途網(wǎng)中,也可以在本地網(wǎng)/城域網(wǎng)中使用,其組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下圖4-1所示。可采用線型、環(huán)型、樹型、星型和網(wǎng)狀型等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
圖4-1:OTN網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
OTN在我國,長途傳輸網(wǎng)的波道容量常采用80波及以上,本地/城域網(wǎng)采用80或40波。OTN系統(tǒng)線路側(cè)單波速率應(yīng)采用10 Gbit/s及以上速率,其線路接口處理功能應(yīng)包括ODUk時(shí)分復(fù)用、ODUk映射到OTUk功能。客戶信號(hào)接口適配功能應(yīng)支持STM-16/64/256業(yè)務(wù)、OTU1/2/3業(yè)務(wù)、GE/10GE WAN/ 10GE LAN以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等,經(jīng)過映射復(fù)用處理后產(chǎn)生ODUk(k=0,1,2,2e,3和4)通道信號(hào)。
2、OTN網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能要求
OTN網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能要求主要包括誤碼性能、抖動(dòng)性能和光信噪比性能等。誤碼性能應(yīng)滿足ITU-T G.8201及M.2401的規(guī)定;抖動(dòng)性能應(yīng)滿足ITU-T G.8251的要求。
欲詳細(xì)了解OTN網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能要求的請(qǐng)進(jìn)入。
3、OTN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)
OTN網(wǎng)絡(luò)可選的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式包括:線性保護(hù)(包括基于ODUk的SNC保護(hù)和基于OCh的1+1或1:N保護(hù)),可用于各種類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中;環(huán)網(wǎng)保護(hù)(包括ODUk環(huán)網(wǎng)保護(hù)(ODUk SPRing)和光通道共享保護(hù)(OCh SPRing)),可用于環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。除了上述保護(hù)方式外,也可在光線路系統(tǒng)上采用基于光放段的OLP和基于光復(fù)用段的OMSP的保護(hù)方式。各種保護(hù)方式的保護(hù)倒換應(yīng)在50ms內(nèi)完成。
五、OTN的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
OTN系統(tǒng)的規(guī)范要求主要是由ITU-T進(jìn)行研究制定的。ITU-T建議G.872、G.709、G.798、G.959.1等一系列建議為OTN技術(shù)給出了規(guī)范,其系列建議的組成匯總于下表5,僅供參考。
表5:ITU-T關(guān)于OTN系列建議的組成
OTN的標(biāo)準(zhǔn)在我國,主要是由信息產(chǎn)業(yè)主管部門參照ITU-T的相關(guān)建議,并結(jié)合我國網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況,制定了一系列有關(guān)OTN的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),主要有YD/T 1990、YD/T 1462、YD/T 1634等等。若要具體了解YD/T 1990標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)內(nèi)容的請(qǐng)查閱下附件。
附件:YD/T 1990-2009《光傳送網(wǎng)(OTN)網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)要求》
欲詳細(xì)了解我國OTN相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)索引的請(qǐng)進(jìn)入。
在我國,關(guān)于OTN的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)主要是GB/T 51398所規(guī)范的。
欲詳細(xì)了解我國OTN的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 51398具體內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入。
光傳送網(wǎng)(OTN)克服了WDM網(wǎng)絡(luò)的無波長/子波長的調(diào)度能力、組網(wǎng)能力和保護(hù)能力相對(duì)較弱的瓶頸,同時(shí)它兼容了SDH技術(shù)、WDM技術(shù)等技術(shù),提供了高速率業(yè)務(wù)、大顆粒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸條件,成為了新一代的光傳送網(wǎng)體系。
欲進(jìn)一步了解OTN網(wǎng)絡(luò)端到端假設(shè)參考光通道(HROP)的請(qǐng)進(jìn)入。