基于电交叉的OTN在100G WDM系统中的应用探讨（上）

OTN是21世纪初为顺应数据业务高带宽传输发展趋势而重新定义的新一代光传送网络体系架构，它综合了WDM技术和MSTP技术的优势，在单一架构下整合了光层与电层，适合高等级大带宽业务的承载和调度，近年来已成为运营商传输网发展建设的重点“大数据”助推100GWDM技术发展和成熟，2012年各运营商分别进行了100GWDM试验网的建设，随后纷纷进入实质性部署阶段，规模引人100G WDM传输技术。主要对基于电交叉的0TN设备在100G WDM传输系统中的应用进行探讨。

OTN与100G WDM技术简介

1、OTN技术主要特点

ITU-T从1998年就开始启动了OTN系列的标准制定。经过十几年的发展，随着OTN标准体系和关键技术不断完善，OTN电交叉连接设备也基本趋于成熟。OTN电交叉设备具有如下主要技术特点。

a)实现对多种信号的封装和透明传输。OTN支持多种客户信号的映射，如SDH、ATM、以太网等。OTN定义的OPUk容器可以适配任意客户业务，而不改变其净荷和开销字节，从而实现多种业务的透明传送。

b)完成大颗粒的业务复用、交叉和配置。OTN技术最初提供3种交叉颗粒：0DU1(2.5 Gbit/s)、0DU2(10 Gbits/)和ODU3(40 Gbit/s)，随着以太网 GE、10GELAN等应用需求和100GE高速新技术发展,最近又增加了0DU0(1.25 Gbit/s)、0DUfex(Nx1.25 Gbit/s)0DU2e(10.39 Gbit/s)和0DU4容器(104.79 Gbit/s)的定义，相对于SDH的VC-12/VC-4的业务颗粒，OTN处理的颗粒明显要大很多，其虚级联将更高效地传送大颗粒业务，高速率的交叉颗粒及高效率的交叉，使得设备更容易实现大的交叉连接能力。

c)多业务接入能力。0TN支持多种客户信号的封装传送。OTN帧可以支持多种客户信号的映射，如SDH/SONET、ATM、GFP、ODU复用信号，以及自定义速率数据流，这使得不同应用的多种客户业务都可统一到一个传送平台上。

d)强大的组网和保护能力。支持多种基于电层和光层的保护方式(如基于ODU层SNCP和共享环网保护、基于光层光通道或复用段保护等)，以满足各类业务传输的可靠性要求。通过0TN帧结构和ROADM(多维度可重构光分插复用器)的引入，大大增强了光传送网的组网能力，改变了目前WDM点到点或简单成环的组网现状。

e)强大的开销和维护管理能力。OTN提供了和SDH类似的开销管理能力,具有强大的OAM功能OTN标准定义了完善的帧结构和丰富的开销(包括0TN光通路(0Ch)层、0TU层(SM)及ODUk层(PM)等多层开销)，提供了对各层面的性能监控和故障检测能力，提供了端到端的业务连接和高的QoS保障。

2、100G WDM技术与设备现状

在业务需求与技术的双重驱动下，100G技术在2013年已经进人商用阶段。与40Gbit/s相比，由于线路速率提高到了100Gbit/s，会导致系统指标要求更加严格：系统OSNR要求增高、色散容限降低、非线性效应增强,以及PMD效应的增加等。目前的100GWDM系统，主要采用新的码型调制技术、相干接收和FEC技术来解决上述问题。

a)PM-(D)QPSK调制与相干接收。PM-(D)QPSK是目前各厂家普遍采用的调制技术，发送端采用偏振复用与OPSK进行调制，接收端采用本振光源进行相干解调。通过在收端的ADC+DSP处理，极大地提高了系统的色散容限和PMD容限，不再需要复杂的色散补偿，简化了系统配置和运维难度。由于100G系统色度色散和DGD不受限，系统设计时只需考虑光纤衰减，相比10G/40G系统更为简单。

b)FEC纠错技术。根据不同的开销占比，100G系统的编码方式包括硬判决(HD)和软判决(SD)2种方式。硬判决根据阈值进行判定，对信号进行单比特量化，非“1”即“0”。软判决通过算法对信号进行处理与综合判定，采用多个比特位对信号进行量化，提高了判决准确度。目前，主流厂家一半采用硬判决方式，一半采用软判决方式，部分厂家同时支持2种方式。各厂家推出的100G WDM系统，普遍采用OTN平台，兼容传统点到点WDM和OTN的应用。设备板卡主要包括支线路合一转发板卡、支线路分离板卡、子速率复用板卡，支持多业务接人。

3、OTN设备分类

从OTN与WDM的关系角度来看，可分为独立型OTN设备和集成型OTN设备2种。独立型OTN设备类似于大容量的SDH/ASON设备，采用0TUk白光接口与传统WDM系统互联，仅具备0DU交叉功能。WDM/OTN集成设备包括传统WDM的线路系统和OTN的交叉复用单元2部分，同时具备传输及0DU交叉功能。

采用独立型OTN设备构建业务专网，可以采用同一厂家设备，较易实现全网级业务调度和电路端到端管理。集成型OTN设备虽说省却了OTN与WDM之间的互联接口，但就现在骨干网多厂家的环境，增加了管理和运维的难度。

来源：邮电设计技术