2-OTN的光层及电层调度

近年来，通信网络所承载的业务发生了巨大的变化，宽带数据业务正在蓬勃发展，用户数量飞速增长，以IP交换为基础的分组业务大量涌现，对运营商的传送网络提出了新的要求。

目前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。

WDM 技术以业务的光层处理为主，多波长通道的传输特性决定了它具有提供大容量传输的天然优势。

但是，目前的WDM网络主要采用点对点的应用方式，缺乏灵活的业务调度手段。

作为下一代传送网发展方向之一的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。

1、OTN技术的体系结构及发展历程OTN概念和整体技术架构是在1998年由ITU.T正式提出的，在2000年之前，OTN 的标准化基本采用了与SDH相同的思路，以G.872光网络分层结构为基础，分别从网络节点接口(G.709)、物理层接口(G.959.1)、网络抖动性能(G.8251)等方面定义了OTN。

此后，OTN作为继PDH、SDH之后的新一代数字光传送技术体制。

经过近10年的发展，其标准体系日趋完善，目前已形成一系列框架性标准。

OTN技术包括了光层和电层的完整体系结构，各层网络都有相应的管理监控机制，光层和电层都具有网络生存性机制。

OTN技术可以提供强大的OAM功能，并可实现多达6级的串联连接监测（TCM）功能，提供完善的性能和故障监测功能。

OTN的主要优势包括：多种客户信号封装和透明传输，支持SDH、ATM、以太网，其它业务也正在制订中；大颗粒的带宽复用、交叉和配置，可以基于电层ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)和ODU3(40Gb/s)，远大于SDH的VC12和VC4；强大的开销和维护管理能力；增强了组网和保护能力。

OTN-光传送网内容一；OTN光传送网二；OTN光传送网的分层结构三; OTN光传送网各子层的信号帧结构四; OTN光传送网的线路光接口传送模块五; OTN光传送网各子层的维护开销内容六; OTN光传送网通道层和光传输层的复用结构OTN光传送网近年来，通信网络所承载的电信业务发展非常迅速，电信业务传输的颗粒度越来越大,对固定速率的业务从STM-16到STM-64.以太网分组业务从目前的1G,10G，向100G的颗粒度发展. 为适应大颗粒业务传输的需求, 国际电联(ITU-T)于1998年左右提出了基于大颗粒业务带宽进行组网、调度和传送的新型光传输技术—光传送网(OTN)的概念.OTN光传送网OTN可看作用两种传输技术的合成;在业务层,参照传统的SDH传输技术,制定了适用于大颗粒业务传输的高速容器ODUk(k=0,1,2,3,4,2e),用于承载各种大颗粒的业务(如STM-1/416/64,1GBE/10GBE/100GBE, FC/2FC…….),在业务层,利用TDM复用技术,可将低阶ODUk(0,1)复用成高阶ODUk(2,3,4),再送入业务段层传输.在传输层,参照利用传统的DWDM技术,并引入基于光波的交叉连接技术,和标准的光传数线路接口.上述两种技术的结合,就构成了OTN光传送网.OTH光传送数字系列在OTN光传送网的业务层, 由G709制定的OTH光传送数字系列;ODU0(1.244G),ODU1(2.498G),ODU 2(10.037G), ODU3 (40.319G). ODU4(104.355G),ODU2e(10.399G). 通常,低阶ODUi可以通过TDM复用模式映射到高阶ODUj(j>i)中.OTN的网络层次OTN为网络在光,和电两种业务域内分别提供了一种统一的交换平台.如上图所示,在电域内,提供了基于ODUk的大颗粒业务交换平台,在光域内提供了基于波长的交换平台.OTN光传送网的分层结构网络分层G805规定任何一个传送网都分为通道层，和传输层。

OTN光端机的光信号调度与路由算法研究摘要：随着信息技术的快速发展，光通信作为传输大容量数据的重要手段得到了广泛应用。

OTN（光传送网络）光端机作为光通信网络中的重要设备，起着将光信号转换成电信号、进行光信号调度与路由等功能的作用。

本文将重点研究OTN光端机中的光信号调度与路由算法，通过分析传输过程中光信号的特点与需求，提出了一种高效的路由算法并进行了实证验证。

1. 引言OTN光端机（Optical Transport Network）是目前光通信网络中常用的设备之一，它承担着光信号与电信号之间的转化功能，同时进行光信号调度和路由等任务。

由于光信号在传输过程中由于光纤品质、衰减等因素而产生的衰减，需要经过适当的调度和路由才能保证信号的稳定传输。

因此，研究OTN光端机的光信号调度与路由算法对于优化光通信网络的性能具有重要意义。

2. 光信号调度技术光信号调度技术在OTN光端机中起到了优化光信号传输过程、保证光信号质量的作用。

光信号调度技术主要包括三个方面：光信号时隙波分复用（TDM）、时分复用（TDM）和波长分复用（WDM）。

TDM调度技术通过将不同光信号分配到不同的时隙中，以实现多信号复用和高带宽的传输；而TDM调度技术则通过不同光信号在时间上的交错来实现信号传输；最后，WDM调度技术则将不同波长的光信号分配到不同的通道，以提高传输容量和效率，通常与TDM技术结合使用。

3. 光信号路由算法研究3.1 光信号路由的需求光信号路由是指将源节点到目的节点之间的光信号在光通信网络中进行合理而高效的选择和传输路线，保证光信号的快速传输。

光信号路由算法需要满足以下需求：（1）能够选择最短路径或最优路径，降低传输延迟和损耗；（2）能够根据网络拓扑结构和负载状况进行动态路由，保证网络的负载均衡；（3）能够适应不同的光信号类型和传输需求，保证不同信号的传输质量；（4）能够抵抗网络故障和攻击，保证网络的可靠性和安全性。

OTN理论进阶培训教程-(多场景)OTN理论进阶培训教程1.引言光传送网络（OTN）作为一种新兴的光通信技术，以其高带宽、高可靠性和强大的业务调度能力，逐渐成为现代通信网络的核心技术。

为了帮助大家深入理解OTN技术，掌握OTN网络的规划、设计、运维和优化等方面的知识，本教程将系统介绍OTN理论，包括OTN的基本概念、关键技术、网络架构、设备类型、业务类型及其应用场景等。

2.OTN基本概念（1）高带宽：OTN网络可提供高达100Gbps、400Gbps甚至更高的传输速率。

（2）透明传输：OTN网络对客户信号进行透明的映射和传输，兼容不同速率和格式的业务信号。

（3）强大的业务调度能力：OTN网络具有灵活的业务调度能力，可根据业务需求进行动态调整。

（4）高可靠性：OTN网络采用多种保护机制，如1+1、1:N、M:N等，确保网络的高可靠性。

3.OTN关键技术3.1OTN层次结构OTN层次结构主要包括光通道层（OCh层）、光复用段层（OMS 层）、光传送段层（OTS层）和光物理段层（OPS层）。

各层次的功能如下：（1）光通道层（OCh层）：负责为不同业务提供光通道，实现业务的映射、复用、解复用等功能。

（2）光复用段层（OMS层）：负责将多个光通道信号进行复用，实现波长级的业务调度。

（3）光传送段层（OTS层）：负责将OMS层的光信号进行放大和转发，实现长距离传输。

（4）光物理段层（OPS层）：负责光信号的发送和接收，以及光纤的物理连接。

3.2OTN帧结构OTN帧结构主要包括OTU（OpticalTransportUnit）和ODU （OpticalDataUnit）两种类型。

OTU是光传送单元，负责将客户信号映射到OTN帧结构中；ODU是光数据单元，负责在OTN网络中进行业务的传输和调度。

常见的OTU和ODU类型有OTU1、OTU2、OTU3、ODU1、ODU2、ODU3等。

4.OTN网络架构与设备类型4.1OTN网络架构OTN网络架构主要包括线性网络、环型网络和网状网络三种类型。

OTN：IP保护和宽带灵活调度是推动力随着长途IP网的发展，IP业务量的激增，长途骨干网的核心节点面临着越来越大的业务量。

而且为了更有效的使用IP网络资源，提高中继电路的利用率或提高网络运行质量，在长途骨干网中应用大容量的OTN交叉设备是非常必要的。

利用大容量OTN交叉设备，可以实现大颗粒波长通道业务的快速开通，提高业务响应速度。

加载了ASON智能控制平面后，还可以提供基于ASON的多种保护恢复方式，提高骨干传送网的可靠性。

OTN设备在不同的网络中可以存在以下两种形态：一是OTN终端复用设备，可以简单的理解成基于OTN架构的WDM传输设备，其帧结构和复用路径遵循G.709等OTN技术规范，支持多业务传送；二是OTN交叉连接设备，由于OTN体系结构包含了光层和电层，广义OTN交叉连接设备包括光层交叉连接设备、电层交叉连接设备和光电混合的交叉连接设备等三个子类型，但是光层交叉连接设备基本上可以看成ROADM设备的一个子集，在此，只关注OTN电交叉连接设备。

IP保护和宽带灵活调度OTN电交叉连接设备除了具备OTN终端复用设备的多业务接入和互联接口能力以外，最大的特点是提供ODUk颗粒的交叉功能，在此基础上，OTN电交叉连接设备可以提供业务汇聚、调度、保护、恢复等多种功能。

2007年开始，部分厂商推出了小容量(300～400G交叉容量)的OTN电交叉连接设备。

2008年后，主流设备厂商开始加强了大容量OTN交叉连接设备的研发力度，业内已经推出交叉容量为1.28T的OSN8800I 型设备，上海贝尔、中兴、烽火、爱立信等厂商计划在近期推出T比特级别(甚至2T、3T级别)的设备，这些设备的基础交叉粒度基本上都是ODU2。

OTN电交叉连接设备的应用场景主要包括两个：1)GE以上的大颗粒专线业务；2)构建具备灵活带宽提供能力的光传输承载网络。

随着IP网络自身的扁平化发展趋势已经网络业务的动态性特点，IP网络对传输承载网带来的保护恢复和灵活带宽提供能力等需求是促进大容量OTN电交叉连接设备发展和应用的主要推动力。