迈入全光网2.0时代 OTN必将大有可为

利用光进行信息传输的方式可以说历史悠久，古时代的“烽火台”就已经让人们体验了通过光来传输信息的便捷性。然而，这种原始的光通信方式比较落后，受限于肉眼可见的传输距离，可靠性并不高。随着社会信息传递的发展需求，进一步促进了现代光通信的诞生。

开启现代光通信技术

1800年，亚历山大 贝尔(Alexander Graham Bell)发明了“光话机”。

1966年，英籍华人高锟提出了光纤传输理论，但当时光纤损耗高达1000dB/km。

1970年，石英光纤和半导体激光器技术的研发，使得光纤损耗降低到20dB/km，且激光强度高、可靠性强。

1976年，光纤技术的继续发展，使得损耗已减小至0.47dB/km，这意味着传输媒质的损耗问题已解决，推动了光传送技术的蓬勃发展。

 

回顾传送网发展历程

传送网历经四十余载时间，总结来看经历了PDH、SDH/MSTP、WDM/OTN、PeOTN的技术发展和代际革新。

 

第一代提供语音服务的有线网络，采用了PDH（(Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步数字体系）技术。

第二代提供Web上网服务和TDM专线，采用了SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）/ MSTP（Multi-Service Transport Platform，多业务传送平台）技术。

第三代开始支持视频业务和数据中心互联，采用了WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）/ OTN（Optical Transmission Network，光传送网）技术。

第四代保障4K高清视频和品质专线体验，采用了PeOTN（Packet enhanced OTN，分组增强型OTN）技术。

在早期前两代发展阶段，面向语音服务、Web上网以及TDM专线业务，以SDH/MSTP同步数字体系技术为代表，支持Ethernet，ATM/IMA等多种接口接入，可以将CBR/VBR等不同业务封装到SDH帧中，物理隔离硬管道，聚焦低速小颗粒业务承载。

 

进入第三代发展阶段后，随着通信业务容量迅速增长，特别是视频、数据中心互联业务带动了网络带宽的提速。以WDM技术为代表的光层技术，使一根光纤承载更多业务成为可能，特别是DWDM（密集波分复用）技术已经在国内各大运营传送网中得到了广泛应用，彻底解决了传输距离、带宽容量的问题。纵观网络建设规模，80 × 100G在长距离干线上已经成为主流，80 × 200G本地网和城域网中发展迅速。

 

面向视频、专线等综合业务承载，要求底层的传送网需要具备更多的灵活性和智能性，因此，OTN技术逐渐浮出水面。OTN是由ITU-T G.872、G.798、G.709 等协议定义的一种全新的光传送技术体制，它包括光层和电层的完整体系结构，对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。从目前国内建网趋势来看，OTN已经成为传送网的标准，特别是在运营商的本地网、城域网建设中，基本都采用了基于电层交叉的OTN技术，利用支线路分离的架构，实现网络侧和线路侧的解耦合，大幅提升了组网的灵活性和业务的快速开通和布署能力。

面向业务承载网转型

面向社会经济各个领域的数字化转型进一步加速，带来了整个ICT行业和数字经济的并行发展，推动并引发了行业的深刻变革。随着垂直行业涌入大量的创新型企业，正在不断重构传统行业和运营模式和商业模式，其中包括：金融、政务、医疗、教育、工业等各领域。面对日与俱增的高品质、差异化的业务连接诉求，PeOTN技术逐步开始广泛应用。

从传送管道角度看，L0、L1和L2各具特点：

· L0和L1层提供以波长λ和子通道ODUk为代表的刚性“硬”管道，大带宽、低时延是其主要优势。

· L2层能够提供弹性的“软”管道，管道带宽与业务完全匹配且随业务流量的变化而变化，灵活、按需是其主要优势。

融合SDH/MSTP/MPLS-TP对小颗粒业务承载的优势，形成L0+L1+L2的传送网方案，构筑了多业务传送平台PeOTN，打造一网多能的综合承载能力。2009年，ITU-T扩展了OTN支持多样化业务的传送能力，正式将PeOTN纳入标准。

 

近几年，全球运营商纷纷发力政企专线市场，国内三大运营商都在积极开展OTN政企专网的建设，各省公司也大力投入，至今已有超过30个省公司运营商开通了OTN高品质专网，并发布了基于PeOTN的高价值专线产品，推动将光传送网从“基础资源网”走向“业务承载网”。

 

成立于中国的NGOF（下一代光网络论坛）联合业界专家共同组建了一个专线技术项目组，致力于制定专线发展的规范，2018年和2019年，NGOF连续发布了《面向云时代的高品质专线技术白皮书》，阐述了OTN品质专线的五星级评价体系。

 

同时，OTN网络在开放和解耦方面也在持续创新发展，并且取得了很好的成绩。

2018年11月，北京联通正式发布了“Smart Link”智慧专线，基于PeOTN网络的SD-OTNN智能管控平台，贯穿打通政企专线的全流程服务。

2019年10月，中国移动在SOTN（SDN OTN）政企专网上，完成OTN CPE在转发和管控的两层解耦。在转发解耦上，本地网OTN CPE与干线设备异厂商通过IrDI接口互通，并实现管控信息透传；在管控上，OTN CPE与SDN控制器解耦，实现移动自研或第三方控制器控制OTN CPE。

2020年5月，上海联通完成“SDH + PeOTN”一体化升级，通过在OSS系统加载SD-OTN，实现SDH和PeOTN跨域、跨网的统一管控，支持端到端业务的快速开通、带宽在线灵活调整等。

赋能全行业创新应用

中国在全光网的发展上一直走在世界前列，并持续引领着光产业的发展方向。由此引出了全光网发展的两个产业代际：以全光纤网为特征的全光网1.0时代，以全光自动调度为特征的全光网2.0时代。伴随国内三大运营商相继开启ROADM/OXC、200G/400G、光网自动化管控系统的商用部署，中国已经全面迈入全光网2.0时代，由此也为行业创新应用的孵化创造了更多可能性。

 

全光网基于光纤介质传输，具有天然硬隔离的属性，是安全性最高的信息传输技术，不仅可以提供可保障的带宽速率，配合ASON技术，支持最高可达99.999%的安全；基于端到端的全光网，波长一跳直达，可以提供确定性的低时延保障，传输时延可达微秒级；基于光网自动化管控系统，支持分钟级的业务开通，实现业务的在线自管理。

随着NG OTN（下一代OTN，第五代）技术的出现，则将为全光网走向千行百业奠定坚实基础。2019年12月，在中国通信标准化协会（CCSA）完成下一代OTN技术行业标准立项；2020年2月，中国移动在山东青岛完成业界首个NG OTN现网试点；2020年5月，中国电信率先完成M-OTN（Multi-service OTN）样机测试，标志着下一代OTN技术实现了里程碑式的突破。该技术支持更多的业务连接数，更高的网络资源利用率，可以灵活适配各类新兴业务的按需承载需求。

以全光网2.0为代表的新型基础设施建设作为数字经济的基石，将推动OTN在新时代的浪潮中发挥更重要作用，助力中国数字经济的持续高质量发展。 (C114讯)