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摘要：随着城域网建设进程的加快和超100GOTN系統应用的逐步成熟，宽带中国战略目标的实现指日可待。超100GOTN系统的应用在城域网骨干层中的应用能有效降低组网难度，提高传输速率，为今后城域网发展提供坚实的技术保障。
关键词：超100GOTN；关键技术；应用前景；
中图分类号： C39 文献标识码： A
1.超100G波分技术的优势
超100G波分技术在城域网中的应用应采取PM-QPSK+相干光接收方案。其调制解调标准明确且单一，有利于节约选择设备的时间，利于厂家迅速生产出合适的设备。相干接收能使得骨干层在远距离传输高速率传输中不需要设置专门的色散补偿模块，简化骨干层结构，节约规划建设时间。超100G波分能兼容当前城域网中使用的10G系统，可以消除超100G路由器的部署障碍。最为关键的是，运用超100G波分技术能有效解决远距离高速率传输中带来的物理效应问题。
1.1光功率
在光功率上，超100G波分系统与10G系统类似，因此，在运用时只需要根据现有的光纤距离和光纤类型计算出线路衰耗量，然后再根据系统配置设备的发送和接收光功率指标就可以规划出光放大设备的配置方案。
1.2色散
在10G系统中，往往需要安装色散补偿装置解决色散容限降问题。在超100G波分系统中，采用QSPK调制技术后产生的信号在接收端可以通过相位判断0和1，而10G系统产生的数字信号通过电平高低判断0和1，而色散会影响数字信号的脉宽，进而影响到判断的正确性，而采用相位判断0和1基本不受色散的影响，接收机就能迅速恢复正确的0/1序列，因此，超100G波分系统对色散的要求也就相对较低，也就不需要考虑到色散补偿问题了。
1.3光信噪比
光信噪比与光功率密切相关，在规划城域网时，先计算出系统的线路的衰耗，确定光功率配置的光放大器，紧接着就计算出系统的光信噪比值。
2.超100GOTN的关键技术及应用
2.1接口技术
超100GOTN的接口技术主要包括物理接口和逻辑接口两部分，其中逻辑接口是最关键的部分。对于物理接口而言，ITU-TG.959.1已规范了相应接口参数，而对于逻辑接口，ITU-TG.709规范了相应的不同电域子层面的开销字节，如光通路传送单元（OTUk）、ODUk（含光通路净荷单元（OPUk））等，以及光域的管理维护信号。其中OTUk相当于段层，ODUk相当于通道层，而ODUk又包含了可独立设置的6个串联连接监视开销。
2.2组网技术
超100GOTN技术提供了OTN接口、ODUk交叉和波长交叉等功能，具备了在电域、光域或电域光域联合进行组网的能力，网络拓扑可为点到点、环网和网状网等。目前OTN设备典型的实现是在电域采用ODU1交叉或者光域采用波长交叉来实现，其中不同厂家当中采用电域或电域/光域联合方式实现的较少，而采用光域方式实现的较多。
2.3保护恢复技术
超100GOTN在电域和光域可支持不同的保护恢复技术。电域支持基于ODUk的子网连接保护（SNCP）、环网共享保护等；光域支持光通道1+1保护（含基于子波长的1+1保护）、光通道共享保护和光复用段1+1保护等。另外基于控制平面的保护与恢复也同样适用于OTN网络。
2.4传输技术
大容量、长距离的传输能力是光传送网络的基本特征，任何新型的光传送网络都必然不断采用革新的传输技术提升相应的传输能力，OTN技术也不例外。超100GOTN除了采用带外的FEC技术显著地提升了传输距离之外，而目前已采用的新型调制编码（含强度调制、相位调制、强度和相位结合调制、调制结合偏振复用等）结合色散（含色度色散和偏振模色散）光域可调补偿、电域均衡等技术显著增加了超100GOTN网络在高速大容量配置下的组网距离。
2.5智能控制技术
超100GOTN基于控制平面的智能控制技术包含和基于SDH的自动交换光网络（ASON）类似的要求，包括自动发现、路由要求、信令要求、链路管理要求和保护恢复技术等。基于SDH的ASON相关的协议规范一般可应用到OTN网络。与基于SDH的ASON网络的关键差异是，智能功能调度和处理的带宽可以不同，前者为VC-4，后者为ODUk和波长。
2.6管理功能
超100GOTN的管理除了满足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，还需满足OTN技术的特定要求，如基于OTN的开销管理、基于ODUk/波长的调度与管理、基于波长的功率均衡与控制管理、波长的冲突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN网络管理系统一般都基于原有传统WDM网管系统升级，除了常规的管理功能之外，可支持OTN相应的基本管理功能。
2.7超100GOTN技术逐渐融入其他组网技术
超100GOTN技术从本质上而言是TDM技术，而目前传送的主要客户业务为分组业务，因此，考虑到带宽利用率、能耗和应用场景等多种因素，超100GOTN技术将与现有的其他传送网组网技术实现一定程度的融合，如超100GOTN技术中可以融入分组传送网（PTN）或以太网层面的一些功能要求，相应演进出有别于现有OTN技术的新一代超100GOTN技术，譬如现提的P（分组）-OTN或者E（以太）-OTN概念的网络结构。
2.8OTN技术的应用由点到面逐步展开
目前超100GOTN技术（典型的ODUk交叉）的应用主要侧重于省内干线和城域传送网络，随着超100GOTN技术、标准、设备和测试仪表等方面日益成熟，超100GOTN的应用将全面开展，应用网络范围以城域核心、省内干线和省际干线为主，同时在城域汇聚与接入也将得到一定程度应用，而智能控制平面也会择机引入。
3.超100GOTN技术的应用前景
3.1OTN技术的应用层面
目前传送网主要包括城域网和干线网，城域网可以进一步分为核心网、接入层和汇聚层，干线网包括省内干线传送网和省际干线传送网。OTN技术相对于SDH技术而言，最大的优点在于它能够提供大颗粒宽带的传送和调度。所以在不同层面是否需要采用OTN技术主要取决于调度业务宽带颗粒的大小程度。
3.2OTN技术的应用功能
OTN技术的应用功能主要有OTN接口、波长交叉和ODUK（数字包封技术）。应当根据不同网络应用层面的业务特征选择不同的应用功能。在省内干线传送网层面，由于调度需求和网络规模较大，节点调度和处理的要求较高，一般选择OTN接口功能或者波长交叉功能。在省际干线传送网层面，由于节点调度和处理的要求较高，网络规模较大，但是调度的需求较小，所以一般选择OTN接口功能，特殊情况下可选择局部波长交叉功能。
3.3OTN设备类型
目前基于电交叉和基于光交叉或者基于光电混合交叉的OTN设备已经较为成熟。OTN设备是OTN技术的基本特征，既能够提供强大的维护管理功能，又能够支持多种类型的组网方式。基于电交叉的OTN设备实现波长与子波长颗粒的调度，但缺点在于它的调度容量有限，这限制了它在节点容量大的组网中的应用。4.超100GOTN后期发展策略
由于目前对大颗粒业务的传送和调度的需求逐渐增加，OTN的应用日益成为人们关注的焦点。在实际的应用中，业界对于如何选择和应用ONT技术，何时、以何种方式引入OTN仍然存在着许多的争议。虽然现网OTN系统整体利用率仅为46%，但考虑到未来LTE网络建设带来的带宽激增及其他城域数据业务带宽需求的冲击，2014底年波道利用率将达到81.5%，超过80%的网络扩容升级临界值，并且现网存在个别环网节点过多的安全隐患。为避免未来两个波分系统间业务的大量割接，并且在10G波分系统预留一定量波道为有双平面承载要求的业务提供高可靠保护，本文建议在进行大规模LTE建设前率先引入更大容量的超100GOTN系统，可结合与LTE配套PTN的扩容工程同步建设，未来两个OTN系统可形成双平面，对于重要的大颗粒业务可实现双平面保护和负荷分担。
5.结语
总之，OTN系统技术作为一种开放式的光传输网络系统技术形式，在实际通信传输应用具有较为突出的性能优势与特征，进行该技术在通信工程中的应用分析，具有积极作用和价值意义。
参考文献
[1]李庆.OTN技术发展及应用探究[J].《信息通信》，2011，（37）
[2]李海量，张红，张晶晶.OTN技术特点及发展趋势分析[J].《电信科学》，2012，第12期
关键词：超100GOTN；关键技术；应用前景；
中图分类号： C39 文献标识码： A
1.超100G波分技术的优势
超100G波分技术在城域网中的应用应采取PM-QPSK+相干光接收方案。其调制解调标准明确且单一，有利于节约选择设备的时间，利于厂家迅速生产出合适的设备。相干接收能使得骨干层在远距离传输高速率传输中不需要设置专门的色散补偿模块，简化骨干层结构，节约规划建设时间。超100G波分能兼容当前城域网中使用的10G系统，可以消除超100G路由器的部署障碍。最为关键的是，运用超100G波分技术能有效解决远距离高速率传输中带来的物理效应问题。
1.1光功率
在光功率上，超100G波分系统与10G系统类似，因此，在运用时只需要根据现有的光纤距离和光纤类型计算出线路衰耗量，然后再根据系统配置设备的发送和接收光功率指标就可以规划出光放大设备的配置方案。
1.2色散
在10G系统中，往往需要安装色散补偿装置解决色散容限降问题。在超100G波分系统中，采用QSPK调制技术后产生的信号在接收端可以通过相位判断0和1，而10G系统产生的数字信号通过电平高低判断0和1，而色散会影响数字信号的脉宽，进而影响到判断的正确性，而采用相位判断0和1基本不受色散的影响，接收机就能迅速恢复正确的0/1序列，因此，超100G波分系统对色散的要求也就相对较低，也就不需要考虑到色散补偿问题了。
1.3光信噪比
光信噪比与光功率密切相关，在规划城域网时，先计算出系统的线路的衰耗，确定光功率配置的光放大器，紧接着就计算出系统的光信噪比值。
2.超100GOTN的关键技术及应用
2.1接口技术
超100GOTN的接口技术主要包括物理接口和逻辑接口两部分，其中逻辑接口是最关键的部分。对于物理接口而言，ITU-TG.959.1已规范了相应接口参数，而对于逻辑接口，ITU-TG.709规范了相应的不同电域子层面的开销字节，如光通路传送单元（OTUk）、ODUk（含光通路净荷单元（OPUk））等，以及光域的管理维护信号。其中OTUk相当于段层，ODUk相当于通道层，而ODUk又包含了可独立设置的6个串联连接监视开销。
2.2组网技术
超100GOTN技术提供了OTN接口、ODUk交叉和波长交叉等功能，具备了在电域、光域或电域光域联合进行组网的能力，网络拓扑可为点到点、环网和网状网等。目前OTN设备典型的实现是在电域采用ODU1交叉或者光域采用波长交叉来实现，其中不同厂家当中采用电域或电域/光域联合方式实现的较少，而采用光域方式实现的较多。
2.3保护恢复技术
超100GOTN在电域和光域可支持不同的保护恢复技术。电域支持基于ODUk的子网连接保护（SNCP）、环网共享保护等；光域支持光通道1+1保护（含基于子波长的1+1保护）、光通道共享保护和光复用段1+1保护等。另外基于控制平面的保护与恢复也同样适用于OTN网络。
2.4传输技术
大容量、长距离的传输能力是光传送网络的基本特征，任何新型的光传送网络都必然不断采用革新的传输技术提升相应的传输能力，OTN技术也不例外。超100GOTN除了采用带外的FEC技术显著地提升了传输距离之外，而目前已采用的新型调制编码（含强度调制、相位调制、强度和相位结合调制、调制结合偏振复用等）结合色散（含色度色散和偏振模色散）光域可调补偿、电域均衡等技术显著增加了超100GOTN网络在高速大容量配置下的组网距离。
2.5智能控制技术
超100GOTN基于控制平面的智能控制技术包含和基于SDH的自动交换光网络（ASON）类似的要求，包括自动发现、路由要求、信令要求、链路管理要求和保护恢复技术等。基于SDH的ASON相关的协议规范一般可应用到OTN网络。与基于SDH的ASON网络的关键差异是，智能功能调度和处理的带宽可以不同，前者为VC-4，后者为ODUk和波长。
2.6管理功能
超100GOTN的管理除了满足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外，还需满足OTN技术的特定要求，如基于OTN的开销管理、基于ODUk/波长的调度与管理、基于波长的功率均衡与控制管理、波长的冲突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN网络管理系统一般都基于原有传统WDM网管系统升级，除了常规的管理功能之外，可支持OTN相应的基本管理功能。
2.7超100GOTN技术逐渐融入其他组网技术
超100GOTN技术从本质上而言是TDM技术，而目前传送的主要客户业务为分组业务，因此，考虑到带宽利用率、能耗和应用场景等多种因素，超100GOTN技术将与现有的其他传送网组网技术实现一定程度的融合，如超100GOTN技术中可以融入分组传送网（PTN）或以太网层面的一些功能要求，相应演进出有别于现有OTN技术的新一代超100GOTN技术，譬如现提的P（分组）-OTN或者E（以太）-OTN概念的网络结构。
2.8OTN技术的应用由点到面逐步展开
目前超100GOTN技术（典型的ODUk交叉）的应用主要侧重于省内干线和城域传送网络，随着超100GOTN技术、标准、设备和测试仪表等方面日益成熟，超100GOTN的应用将全面开展，应用网络范围以城域核心、省内干线和省际干线为主，同时在城域汇聚与接入也将得到一定程度应用，而智能控制平面也会择机引入。
3.超100GOTN技术的应用前景
3.1OTN技术的应用层面
目前传送网主要包括城域网和干线网，城域网可以进一步分为核心网、接入层和汇聚层，干线网包括省内干线传送网和省际干线传送网。OTN技术相对于SDH技术而言，最大的优点在于它能够提供大颗粒宽带的传送和调度。所以在不同层面是否需要采用OTN技术主要取决于调度业务宽带颗粒的大小程度。
3.2OTN技术的应用功能
OTN技术的应用功能主要有OTN接口、波长交叉和ODUK（数字包封技术）。应当根据不同网络应用层面的业务特征选择不同的应用功能。在省内干线传送网层面，由于调度需求和网络规模较大，节点调度和处理的要求较高，一般选择OTN接口功能或者波长交叉功能。在省际干线传送网层面，由于节点调度和处理的要求较高，网络规模较大，但是调度的需求较小，所以一般选择OTN接口功能，特殊情况下可选择局部波长交叉功能。
3.3OTN设备类型
目前基于电交叉和基于光交叉或者基于光电混合交叉的OTN设备已经较为成熟。OTN设备是OTN技术的基本特征，既能够提供强大的维护管理功能，又能够支持多种类型的组网方式。基于电交叉的OTN设备实现波长与子波长颗粒的调度，但缺点在于它的调度容量有限，这限制了它在节点容量大的组网中的应用。4.超100GOTN后期发展策略
由于目前对大颗粒业务的传送和调度的需求逐渐增加，OTN的应用日益成为人们关注的焦点。在实际的应用中，业界对于如何选择和应用ONT技术，何时、以何种方式引入OTN仍然存在着许多的争议。虽然现网OTN系统整体利用率仅为46%，但考虑到未来LTE网络建设带来的带宽激增及其他城域数据业务带宽需求的冲击，2014底年波道利用率将达到81.5%，超过80%的网络扩容升级临界值，并且现网存在个别环网节点过多的安全隐患。为避免未来两个波分系统间业务的大量割接，并且在10G波分系统预留一定量波道为有双平面承载要求的业务提供高可靠保护，本文建议在进行大规模LTE建设前率先引入更大容量的超100GOTN系统，可结合与LTE配套PTN的扩容工程同步建设，未来两个OTN系统可形成双平面，对于重要的大颗粒业务可实现双平面保护和负荷分担。
5.结语
总之，OTN系统技术作为一种开放式的光传输网络系统技术形式，在实际通信传输应用具有较为突出的性能优势与特征，进行该技术在通信工程中的应用分析，具有积极作用和价值意义。
参考文献
[1]李庆.OTN技术发展及应用探究[J].《信息通信》，2011，（37）
[2]李海量，张红，张晶晶.OTN技术特点及发展趋势分析[J].《电信科学》，2012，第12期