OTN(光传送网)是一种基于WDM(波分复用)技术的现代骨干传送网络,旨在满足宽带业务,如VOIP、VOD和IPTV的带宽需求。传统传送网,如基于T1/E1的第一代数字传送网和基于SONET/SDH的第二代数字传送网,主要是为语音业务设计的,对大颗粒业务的高效低成本传输支持不足。相比之下,OTN作为第三代数字传送网,从设计之初就支持多种业务类型,包括话音、数据和图像,并且能提供按需分配带宽、服务质量保证(QoS)以及光虚拟专网(OVPN)等功能。
1998年,国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)提出OTN的概念,随后在2002年发布了G.709协议,定义了光传送模块(OTMn)的需求,包括光传送层次(OTH)、多波长传输网络的开销、帧结构、比特速率和映射方式。OTN与SDH相比,更专注于传送层,拥有简单的结构、内置前向错误校正(FEC)和丰富的维护管理开销,适合大颗粒业务。而SDH则更适应接入和汇聚层,具有丰富的时隙结构,适用于各种业务规模。
OTN与WDM的关系紧密,WDM是针对传送层的技术,而OTN则强化了这些功能,特别适合WDM网络。OTN标准的引入有助于不同厂商WDM设备的互操作性。OTN通过通用成帧协议(GFP)来支持以太网业务,可以将多个GE(吉比特以太网)业务通过GFP封装,再整合到OTN净荷中,或者直接将高速以太网业务如10GE映射到11.1Gbps的OTU2帧中,实现透明传输。
OTN的基本概念包括光信道层(OCh)、光复用段层(OMS)和光传送段层(OTS)。这些层次为OTN提供了一个统一的电域和光域管理标准。在电域,OTN保留了SDH的有益特性,同时增加了对2.5G、10G、40G等大颗粒业务的透明传输支持,异步映射,带外FEC和多层多域网络监控。在光域,OTN为WDM系统提供了标准化的物理接口,增强了网络的灵活性和互操作性。
OTN的关键技术还包括:
1. **光信道数据单元(ODU)和光信道传送单元(OTU)**:它们定义了不同速率的数据承载单元,用于封装各种业务并进行映射到相应的光通道。
2. **开销管理**:OTN拥有丰富的开销信息,用于网络监控、故障检测、性能管理、保护和恢复。
3. **多层交叉连接**:允许在不同层级进行灵活的业务调度和交换。
4. **错误校正**:内建的FEC提高了数据传输的可靠性,减少了由于光纤传输中的噪声和干扰导致的数据丢失。
5. **网络保护和恢复机制**:OTN提供了自动保护倒换,确保网络的高可用性。
6. **同步和定时**:通过异步映射,OTN支持业务和定时的透明传送,保证了服务质量。
7. **波长管理**:通过OMS层,OTN能够管理和控制WDM网络中的波长资源。
OTN原理及其关键技术是现代通信网络的核心组成部分,它解决了传统网络在面对大数据量、高速率业务时的局限性,提供了高效、灵活且可靠的光网络解决方案。随着技术的发展,OTN将继续在数据中心互联、5G网络建设以及云计算服务等领域发挥重要作用。