一. OTN技术体系介绍
1. 概述
从1998年ITU-T正是提出OTN的概念到现在，OTN的标准体系已经完善，技术也已经成熟。OTN标准体系主要由如下标准组成：
G.872：定义了光传送网的网络架构。采用基于G.805的分层方法描述了OTN的功能结构，规范了光传送网的分层结构、特征信息、客户/服务层之间的关联、网络拓扑和分层网络功能，包括光信号传输、复用、选路、监控、性能评估和网络生存性等
G.709：其地位类似于SDH体制的G.707。定义了光网络的网络节点接口。建议规范了光传送网的光网络节点接口，保证了光传送网的互连互通，支持不同类型的客户信号。建议主要定义光传送模块n(OTM-n)及其结构，采用了“数字封包”技术定义各种开销功能、映射方法和客户信号复用方法。通过定义帧结构开销，可以实施光通路层功能，例如保护、选路、性能监测等；通过确定各种业务信号到光网络层的映射方法，实现光网络层面的互联互通，因为未来的光网络工作在多运营商环境下，并不仅仅是各业务客户信号接口的互通。其地位类似于SDH体制的G.707。
G.798：建议采用G.806规定的传输设备的分析方法，对基于G.872规定的光传送网结构和基于G.709规定的光传送网网络节点接口的传输网络设备进行分析。定义了OTN的原子功能模块，各个层网络的功能，包括客户/服务层的适配功能、层网络的终结功能、连接功能等。其地位类似于SDH体制的G.783。
G.7710：通用设备管理功能需求，适用于SDH、OTN。 G.874：OTN网络管理信息模型和功能需求。
G.7710：描述OTN的五大管理功能（FCAPS：Fault故障、Configuration配置、Accounting计费、Performance性能、Security安全）。
G.808.1：通用保护倒换-线性保护，适用于SDH、OTN。
G.808.2：通用保护倒换-环形保护，适用于SDH、OTN。未正式发布 G.873.1：定义了OTN线性（linear）ODUk保护。 G.873.2：定义了OTN环形ODUk保护。未正式发布
G.8251：根据G.709定义的比特率和帧结构定义 了OTN NNI的抖动和漂移要求。
G.8201：定义了OTN误码性能。
OTN物理层特性在G.959.1及G.664等中规定。
下面将主要介绍一下OTN的网络架构（G.872）及接口（G.709）。
网络架构 G.872 结构/映射/开销 G.709 保护倒换 G.873.1/808.1 光安全规程 G.664 设备功能 G.806/G.798 设备管理功能 G.874/7710 管理信息模型 G.874.1/875 物理特性 G.959.1/692/693 抖动/漂移性能 G.8251 误码性能 G.8201 图 2.1-1 OTN标准体系。
2. OTN网络架构
G.872（architecture of optical transport networks）主要包含三个方面的内容：一是光传送网络的分层结构，二是网络管理，三是生存性技术。
2.1 光传送网分层结构
光传送网络共分为三层：光信道层、光复用段层和光传送段层见图2.2.1-1。
图 2.2.1-1 OTN分层结构
1、光信道层(Optical channel layer)：为各种客户信号（如SDH STM-N、cell-based ATM、GE等）提供透明的端到端的光传输通道，提供包括：连接、交叉调度、监测、配置、备份、和光层保护与恢复等功能。主要功能：
（1）光信道的重新连接功能（optical channel connection rearrangement）以保证网络路由的灵活性
（2）光信道层包头的处理
（3）光信道层的操作、维护、管理
由于目前光元器件技术水平的限制，光信道层的功能无法全部在光层完成，为此，G.872增加了OTN的电层（Digital OTN layered Structure）：
（1）OTU层（Optical channel Transport Unit）：在OTN网络的两个3R（Reamplification, Reshaping and Retiming）点之间传输ODU信号。
（2）ODU层（Optical channel Data Unit）：为客户信号提供端到端的传输。
2、光复用段层(Optical multiplex section layer)：支持波长的复用，以信道的形式管理每一种信号。提供包括波分复用、复用段保护和恢复等服务功能。主要功能：
（1）光复用段层包头处理
（2）光复用段层的操作、管理、维护
3、光传送段层(Optical transmission section layer network): 为光信号在不同类型的光媒质（G652、G653、G655光纤等）上提供传输功能，光传输段层用来确保光传输段适配信息的完整性，同时实现光放大器或中继器的检测和控制功能。
（1）光传送段层包头处理
（2）光传送段层的操作、管理、维护
OTN层次结构及信息流之间的关系见图2.2.1-2。
图 2.2.1-2 OTN层次结构及信息流之间的关系
2.2 光网络管理
G.872 针对OTN提出的光网络管理需求主要包括八个方面： 1、连续性监视 2、连通性监视 3、维护信息 4、信号质量监测 5、适配管理 6、保护控制
7、子网/级联/未用连接监测 8、管理通信
表 2.2.2-1 光网络管理需求 管理能力 连续性监视 连通性监视 维护信息 过程 连续性丢失检测 路径踪迹识别 前向检测显示 后向检测显示 功能 TT TT TT TT 网络层次 OCH R R R R OMS R NR R R OTS R R R R 管理能力 过程 后向质量显示 功能 TT TT A A/T A/T A A A A 网络层次 OCH FFS R R FFS FFS NR NR NR NR OMS FFS FFS FFS FFS FFS FFS NR NR NR OTS FFS R FFS NR FFS R O R FFS 信号质量监测 适配管理 保护控制 子网/级联/未用连接监测 性能监视 净负荷类型显示 自动保护倒换规程 连接监测 信息通道 管理通信 辅助通道 操作者规范 国家使用 R：需要 Required; NR：不需要 Not required; O：可选择 Optional; FFS：待研究 For further study; NA：不适用 Not applicable; TT：路径终端功能 Trail terminal function; A：适配功能 adaptation function; A/T：过程可分配给一个或多个功能，分配待研究 The process can be allocated to one or more functions and the allocation is for further study.； P：端到端通道 End-to-end path
2.3 光网络生存性技术
光网络生存性技术包括保护和恢复。G.872提出了三类保护5种保护方式，恢复由于涉及到重路由的算法，在G.872中未作规定。第一类是路径保护，有1+1路径保护和1：1路径保护两种方式，第二类是子网连接保护，有1+1子网连接保护和1:N子网连接保护。这两类保护又称为线性保护，线性保护可以用在环、链、网状网等各种网络结构中，其中1+1保护不需要APS协议，1：1或1：N保护需要APS协议，但保护通道可以传输低等级的业务。第三类是共享保护换技术。G.872只定义了OTN的几种保护方式，并未对各种保护方式做具体规定，OTN各种保护方式在G.873.1、G.873.2、G.808.1、G.808.2中规定，其中G.873.2、G.808.2未正式发布。结合目前OTN网络保护的标准现状和各厂家设备功能的实现情况，从网络结构层面简要介绍OTN的保护技术。
1、基于光通道的1+1保护和1：N保护：G.808.1定义了适合SDH、OTN的线性保护方式，这种保护方式在传统波分上也有应用。
2、基于ODUk的1+1保护和1:n保护：G.873.1规定了OTN基于ODUk的线性保护。