第4章光傳送網(wǎng)4.1

光傳送網(wǎng)的概念及模型

1.通信網(wǎng)向OTN的轉(zhuǎn)變

2.OTN的概念

3.G.709OTN的技術(shù)優(yōu)勢

4.網(wǎng)絡(luò)演進模型

5.OTN與現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系 4.2光傳送網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

1.光傳送網(wǎng)的組成

2.OTN的分層結(jié)構(gòu)

3.原子功能模型 4.3

OTN的傳送模塊及其幀結(jié)構(gòu)

1.兩種接口

2.兩類光傳送模塊

3.有關(guān)術(shù)語

4.光傳送網(wǎng)接口的信息包容關(guān)系

5.光傳送模塊的映射復用

6.光傳送模塊各種信息結(jié)構(gòu)的比特率

7.光傳送模塊的幀結(jié)構(gòu)

8.OTUk信號的擾碼 4.4

OTN的網(wǎng)絡(luò)管理

1.光傳送網(wǎng)管理的特殊性

2.電信管理網(wǎng)（TMN）的特點 3.網(wǎng)元管理層的管理需求

4.網(wǎng)絡(luò)管理層的管理需求

5.OTN網(wǎng)管的組織模型

6.OMN、OMSN和TMN的關(guān)系

7.OTN的開銷及其傳送方式 4.5OTN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與保護

1.OTN的拓撲結(jié)構(gòu)

2.OTN網(wǎng)絡(luò)保護方法的分類

3.路徑保護

4.子網(wǎng)連接保護

5.共享保護環(huán)(SharedProtectionRings) 4.1

光傳送網(wǎng)的概念及模型

1.通信網(wǎng)向OTN的轉(zhuǎn)變

2.OTN的概念

3.G.709OTN的技術(shù)優(yōu)勢

4.網(wǎng)絡(luò)演進模型

5.OTN與現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系 4.2光傳送網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

1.光傳送網(wǎng)的組成

2.OTN的分層結(jié)構(gòu)

3.原子功能模型

PDH是第一種數(shù)字光纖通信技術(shù)。

此后，出現(xiàn)了同步數(shù)字傳輸體系SDH。

但是無論是PDH還是SDH，都是單信號的傳輸體制，每根光纖中只使用一個波長，難以滿足帶寬需求增長的趨勢和靈活配置的要求。

傳輸網(wǎng)中引入WDM技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)擴容。但是WDM技術(shù)只涉及到傳輸容量的點到點擴容，并不涉及到具體的組網(wǎng)技術(shù)。為了將傳統(tǒng)的點到點WDM系統(tǒng)所提供的巨大原始帶寬，轉(zhuǎn)化為實際組網(wǎng)可以靈活應用的帶寬，需要在傳輸節(jié)點處引入靈活光節(jié)點，實現(xiàn)光層聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)筑所謂的光傳送網(wǎng)(OTN)乃至自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)?；舅枷胧菍Ⅻc到點的波分復用系統(tǒng)用光交叉(OXC:OpticalCross-connector)互連節(jié)點和光分插復用(OADM:OpticalAdd/DropMultiplexer)節(jié)點連接起來，組成光傳送網(wǎng)。2.OTN的概念和背景背景：全光網(wǎng)的發(fā)展遇到困難。

1998年，ITU-T提出光傳送網(wǎng)(OTN)的概念取代過去全光網(wǎng)的概念。OTN是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)功能與主要特征定名，它不限定網(wǎng)絡(luò)的透明性，雖然最終目的是透明的全光網(wǎng)絡(luò)，但可從半透明開始，即在網(wǎng)中允許有光電變換。從OTN功能上看，OTN的一個重要出發(fā)點是子網(wǎng)內(nèi)全光透明，而在子網(wǎng)邊界處采用O/E/O技術(shù)。狹義的OTN是特指基于G.872的光傳送網(wǎng)，它僅僅是一個傳送平面，必須加上管理平面才能進行配置、監(jiān)控、運行維護管理，在OTN傳送平面和管理平面的基礎(chǔ)上，如果再加上控制平面，OTN就發(fā)展到其高級形式：自動交換光網(wǎng)絡(luò)ASON(AutomaticallySwitchedOpticalNetwork)

。3.G.709OTN的技術(shù)優(yōu)勢（1）多種客戶信號封裝和透明傳輸；

OTN能夠?qū)Χ喾N客戶層信號進行透傳，包括比特透明和定時透明。G.709OTN幀可以支持包括SDH/SONET、ATM、GFP等在內(nèi)的多種客戶信號的映射。使不同應用的客戶業(yè)務(wù)都能統(tǒng)一到一個傳送平臺上去。（2）大顆粒調(diào)度和保護恢復；

OTN提供3種交叉顆粒，即ODU1(2.5Gbit/s)、ODU2(10Gbit/s)和ODU3(40Gbit/s)，具有更高的交叉效率，更容易實現(xiàn)大的交叉連接能力，降低設(shè)備成本。（3）完善的性能和故障監(jiān)測能力；

OTN引入了豐富的開銷，具備完善的性能和故障監(jiān)測機制。OTN還可以提供6級串連監(jiān)視功能（TCM），可以實現(xiàn)分級和分段管理。如圖：G.709OTN串連監(jiān)控（4）強大的帶外前向糾錯（FEC）功能；

G.709為OTN幀結(jié)構(gòu)定義了標準的帶外FEC糾錯算法，使用RS(255,239)算法，可以帶來最大6.2dB（BER＝10-15）編碼增益。私有的FEC編碼(也叫增強FEC，或者超級FEC)比標準的RS-FEC編碼具有更強的糾錯能力，可提供高達8dB的編碼增益?？梢越档蚈SNR容限，延長電中繼距離，減少系統(tǒng)站點個數(shù)，降低建網(wǎng)成本。（5）良好的維護能力。

G.709OTN提供了豐富的維護信號用以進行故障隔離和告警抑制，減輕了系統(tǒng)維護的負擔?！?/p>

但與現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)相比，OTN目前不支持小帶寬粒度(指低于2.5Gbps)。

4.網(wǎng)絡(luò)演進模型

不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所適合傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信號是不同的。核心網(wǎng)從基于SDH和WDM的傳送網(wǎng)演進到基于OTN/ASON的傳送網(wǎng)的過程，傳送網(wǎng)采用哪種演進結(jié)構(gòu)，不同的運營商所采取的融合思路不一樣。目前主要有兩種基本網(wǎng)絡(luò)演進結(jié)構(gòu)：

重疊模型；

對等模型。（1）重疊模型

又稱客戶-服務(wù)者模型，或者C/S模型。是ITU等國際標準組織所支持的網(wǎng)絡(luò)演進結(jié)構(gòu)。這種模型的基本思路是把光傳送層的控制智能完全放在光傳送層獨立實施。

光傳送層將成為一個開放的通用傳送平臺，可以為包括IP層在內(nèi)的所有客戶層提供動態(tài)互聯(lián)。此模型的好處是：一、可以實現(xiàn)統(tǒng)一透明的光傳送層平臺，支持多客戶層信號。二、允許光傳送層和客戶層獨立演進。三、運營者既可以充分利用原有的基礎(chǔ)設(shè)施，又可以在網(wǎng)絡(luò)其他部分引入新技術(shù)。四、允許網(wǎng)絡(luò)運營商按照需要實施靈活的策略控制和提供靈活的服務(wù)等級協(xié)議(SLA:ServiceLevelAgreement)。缺點是功能重疊，兩個層面都需要有網(wǎng)管和控制功能。其次，成本較高，帶寬利用率較低。需要復雜的地址解析。這種模型最適合具有大量SDH網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、而同時又需要支持分組化數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)運營商。（2）對等模型對等模型又稱集成模型或混合模型，是IETF所支持的網(wǎng)絡(luò)演進結(jié)構(gòu)，對等模型的基本特點是將光傳送層的控制智能轉(zhuǎn)移到IP層，由IP層來實施端到端的控制。這種模型的光網(wǎng)絡(luò)層主要支持單一的客戶，即IP業(yè)務(wù)，難以支持傳統(tǒng)的非IP業(yè)務(wù)，失去了對業(yè)務(wù)的透明性。其次，對客戶層開放光傳送層的網(wǎng)絡(luò)拓撲等細節(jié)，在多數(shù)情況下是行不通的。第三，較難實現(xiàn)光傳送層的互操作性，等等。這種模型較適合那些新興的同時擁有光網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)的運營商。5.OTN與現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系（1）OTN與SDH網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系①相互獨立關(guān)系:OTN網(wǎng)絡(luò)與SDH網(wǎng)絡(luò)獨立運行，承載不同類型業(yè)務(wù)小顆粒業(yè)務(wù)由SDH網(wǎng)絡(luò)傳輸，而大顆粒業(yè)務(wù)由OTN負責傳輸，兩者并存；②客戶—服務(wù)關(guān)系:將SDH的傳輸模塊封裝到OTN的傳輸模塊中，即將SDH作為OTN的客戶層。（2）OTN與現(xiàn)有WDM網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系主要是WDM向OTN演進。未來WDM網(wǎng)絡(luò)應該向基于OTN的WDM網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。首先應該完善WDM設(shè)備對OTN開銷的處理能力，并采用OTUk白光口進行系統(tǒng)間對接。其次可采用OTN調(diào)度設(shè)備和現(xiàn)網(wǎng)WDM系統(tǒng)相配合的方式擴展WDM網(wǎng)絡(luò)的靈活調(diào)度和保護能力。4.2

光傳送網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1.光傳送網(wǎng)的組成光傳送網(wǎng)的物理層主要由以下幾種網(wǎng)元組成：

光交叉連接（OXC）;

光分插復用器（OADM）；

光纖線路系統(tǒng)；

光放大器。2.OTN的分層結(jié)構(gòu)(1)

光通道層(OCh層)

光通道層負責為客戶信號(如STM-N、IP、ATM、以太網(wǎng)等)選擇路由和分配波長，為網(wǎng)絡(luò)選路安排光通路連接，為客戶層信號的透明傳輸提供端到端的聯(lián)網(wǎng)功能。光通道層必須具備的能力包括：光通道連接的重組；光通道開銷處理；光通道監(jiān)控功能；網(wǎng)絡(luò)的生存性能力。

OCh層與各種數(shù)字化的客戶信號接口，為透明地傳送這些客戶信號提供點到點的以光通道為基礎(chǔ)的組網(wǎng)功能。(2)

光復用段層(OMS層)

光復用段層負責保證兩個相鄰復用設(shè)備之間多波長復用光信號的完整傳輸。主要功能包括：為靈活的多波長網(wǎng)絡(luò)選路重新安排光復用段功能；處理光復用段開銷；為段層的運行和維護提供光復用段的檢測和管理功能。(3)

光傳輸段層(OTS層）

光傳輸段層為光信號在不同類型的傳輸媒質(zhì)上提供傳輸功能；進行光傳輸段開銷處理；實現(xiàn)對光放大器或中繼器的檢測和控制功能等。綜合起來，光傳送網(wǎng)的OCh層為各種數(shù)字客戶信號提供接口，為透明地傳送這些客戶信號提供點到點的以光通道為基礎(chǔ)的組網(wǎng)功能；OMS層為復用后的多波長信號提供組網(wǎng)功能。OTS層提供在光介質(zhì)上傳輸光信號的功能。相鄰層之間形成所謂的客戶/服務(wù)者關(guān)系。3.原子功能模型背景：ITU-T或IEEE發(fā)布的建議或協(xié)議習慣上用方框圖來解釋網(wǎng)絡(luò)的組成和各部分的功能。在ITU-T最初發(fā)布SDH的一套建議時，采用的也是方框圖。在1994年5月的ITU-T第15研究組會議上，歐洲代表提出改用原子模型來描述SDH設(shè)備的建議，但是直到1996年11月，SDH的G.783的修改稿才全面運用原子功能模型。

原子功能模型是一種功能建模工具。用原子功能模型來描述SDH設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)、OTN設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)(或其他任何設(shè)備)。

原子功能模型把復雜的設(shè)備或系統(tǒng)的功能分解成若干個功能各異、含義明確、且不能再分解的小功能，就像化學里的原子一樣，來描述復雜的設(shè)備或系統(tǒng)的一種方法。在原子結(jié)構(gòu)模型中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)元件是用來描述傳送網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)的一些通用基本元件，與實施技術(shù)無關(guān)。可以用少量的結(jié)構(gòu)元件和抽象的方式來描述網(wǎng)絡(luò)的功能。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)元件以特定的方式聯(lián)系在一起就形成了網(wǎng)絡(luò)單元(又稱網(wǎng)元)，這些網(wǎng)元再按規(guī)定互連就構(gòu)成實際網(wǎng)絡(luò)。4.3

OTN的傳送模塊及其幀結(jié)構(gòu)

SDH、ATM、Ethernet、IP和其他信號都能在光傳送網(wǎng)中傳輸。但是，OTN是只支持2.5Gbps以上的傳輸速率，這些客戶信號必須進行打包處理以便在OTN中傳送，打包處理的技術(shù)稱為數(shù)字包封技術(shù)。

G.709建議主要從以下幾個方面定義了光傳送網(wǎng)對光傳送模塊(OTM-n)的要求：

光傳輸體系；

支持多波長光網(wǎng)絡(luò)的開銷功能；

幀結(jié)構(gòu)；

比特速率；

映射客戶信號的格式。

1.兩種接口

ITU-TG.872建議給光傳送網(wǎng)定義了兩種接口：

域間接口；

域內(nèi)接口。域間接口（IrDI：Inter-DomainInterface），是代表兩個運營域之間邊界的物理接口；而域內(nèi)接口（IaDI：Intra-DomainInterface）是在運營域內(nèi)部的接口。

2.兩類光傳送模塊

G.709定義了兩種光傳送模塊（OTM-n）：

完全功能光傳送模塊(OTM-n.m):

用于支持域內(nèi)接口；

簡化功能光傳送模塊(OTM-0.m,OTM-nr.m):

用于支持域間接口。光傳送模塊是在OTN中傳送的信息結(jié)構(gòu)，信息是以光傳送模塊OTM為單元進行傳輸?shù)?。n表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口所支持的最大波長數(shù)，n為0時表示無特定頻率的單通道，m表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口所支持的信號速率類型或者類型組合，它可以是一位或者多位數(shù)。在表示速率等級時m一般用k表示，其有效數(shù)字目前有6種，分別是1、2、3、12、123、23。k為1時表示近似為2.5Gbps的信號速率；k為2時表示近似為10Gbps的信號速率；k為3時表示近似為40Gbps的信號速率。

G.959.1定義了兩種簡化功能光傳送模塊的物理接口，分別是：

單跨距單波長接口(OTM-0.1/2.5G，OTM-0.2/10G和OTM-0.3/40G)

單跨距16波長接口(OTM-16r.1/2.5G，OTM-16r.2/10G)

物理接口的標準化使得域間互通成為可能。完全功能光傳送模塊(OTM-n.m)尚沒有統(tǒng)一的標準。3.有關(guān)術(shù)語（1）光通道（OCH）用來支持光通道路徑的信息結(jié)構(gòu)，光通道的客戶信號是光傳送單元k(OTUk)信號。（2）光通道凈荷單元（OPUk）用來適配客戶信號，以便使其適合于在光通道上傳輸?shù)男畔⒔Y(jié)構(gòu)。包含客戶信息、適配開銷、支持客戶信號傳送的OPUk開銷。目前已經(jīng)定義了OPU1、OPU2、OPU3。（3）光通道數(shù)據(jù)單元（ODUk）由信息凈負荷（OPUk）和ODUk相關(guān)開銷構(gòu)成的信息結(jié)構(gòu)，目前已經(jīng)定義了ODU1、ODU2、ODU3。（4）光通道傳送單元k（OTUk）是通過一個或多個光通道連接來傳送光通道數(shù)據(jù)單元（ODUk）的信息結(jié)構(gòu)，由光通道數(shù)據(jù)單元ODUk和OTUk相關(guān)開銷組成。

這些單元可以認為是在將客戶信號封裝到OTM過程中的不同封裝階段。光傳送網(wǎng)接口的客戶信號可以是SDH的STM-N信號、ATM信號、IP信號等等，這些客戶信號經(jīng)過光通道層、光復用段層、光傳輸段層進行適配處理和層層加開銷處理后，就形成了能夠直接在OTN網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)墓鈧魉湍K。

如圖：光傳送網(wǎng)接口的結(jié)構(gòu)4.光傳送網(wǎng)接口的信息包容關(guān)系

OTN接口的信息結(jié)構(gòu)可以用信息的包容關(guān)系以及客戶層信號被包封的流程來表示。以O(shè)TM-0.m為例，如下圖所示。5.光傳送模塊的映射復用可進行從ODU1到ODU2、ODU3，以及ODU2到ODU3的復用，形成更高速率的信號。如圖：OTM-0.m的主要信息包容關(guān)系6.光傳送模塊各種信息結(jié)構(gòu)的比特率（1）OTU的類型和比特率OTU類型OTU標稱比特率OTU比特率容差OTU1255/238×2488320kbit/s±20ppmOTU2255/237×9953280kbit/sOTU3255/236×39813120kbit/sOTU1：2666057.143kbit/sOTU2：10709225.316kbit/sOTU3：43018413.559kbit/s（2）ODU的類型和比特率ODU類型ODU標稱比特率ODU比特率容差ODU1239/238×2488320kbit/s±20ppmODU2239/237×9953280kbit/sODU3239/236×39813120kbit/sODU1：2498775.126kbit/sODU2：10037273.924kbit/sODU3：40319218.983kbit/s（3）OPU的類型和比特率ODU類型ODU標稱比特率ODU比特率容差ODU12488320kbit/s±20ppmODU2238/237×9953280kbit/sODU3238/236×39813120kbit/sOPU1：2498775.126kbit/sOPU2：9995276.962kbit/sOPU3：40150519.322kbit/s（4）OTUk/ODUk/OPUk的幀周期OTU/ODU/OPU類型周期OTU1/ODU1/DPU148.971usOTU2/ODU2/DPU212.191usOTU3/ODU3/OPU33.035us注：周期精確到小數(shù)點后3位。7.光傳送模塊的幀結(jié)構(gòu)（1）光通道凈荷單元（OPUk）的幀結(jié)構(gòu)

以字節(jié)為單位、4行3810列的塊狀幀結(jié)構(gòu)。OPUk由OPUk開銷區(qū)和OPUk凈荷區(qū)構(gòu)成，OPUk開銷區(qū)位于第15、16列，OPUk凈荷區(qū)位于第17至第3824列。OPUkOH在OPUk組裝的地方加上去，在OPUk拆開的時候終結(jié)。（2）光通道數(shù)據(jù)單元(ODUk)的幀結(jié)構(gòu)

以字節(jié)為單位、4行3824列的塊狀幀結(jié)構(gòu)。第一行的第1～14列用于幀定位和OTUk開銷。ODUk幀由ODUk開銷區(qū)和OPUk區(qū)域構(gòu)成，ODUk開銷區(qū)為第2~4行第1～14列，OPUk區(qū)域為第15～3824列。即：

ODUk=OPUk+ODUkOH（3）光通道傳送單元(OTUk)的幀結(jié)構(gòu)

OTUk有兩種類型：

完全標準化的光通道傳送單元(OTUk)；

部分功能標準化的光通道傳送單元(OTUkV)。

OTUk的幀結(jié)構(gòu)是完全標準化的，OTUkV是只針對某些需要的功能而規(guī)定的某種幀結(jié)構(gòu)。

OTUk(k=1，2，3)的幀結(jié)構(gòu)是在ODUk幀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加上4行256列的FEC區(qū)域,再加上位于第1行第8～14列的OTUk專用開銷區(qū)構(gòu)成，是一個4行4080列的字節(jié)塊狀幀結(jié)構(gòu)，即：OTUk=ODUk+OTUkFEC+OTUkOH

OTUk所用的前向糾錯技術(shù)一般采用RS(255，239)FEC編碼，若不采用前向糾錯技術(shù)，則FEC區(qū)域采用固定填充字節(jié)(全為0)。8.OTUk信號的擾碼

OTUk信號在光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口(ONNI：OpticalNetworkNodeInterface)必須提供足夠的位定時脈沖。為了防止出現(xiàn)長連“0”或長連“1”，必須使用擾碼器對信號進行擾碼，以獲得合適的比特圖案。擾碼器的產(chǎn)生多項式應該為1+x+x3+x12+x16。4.4OTN的網(wǎng)絡(luò)管理1.光傳送網(wǎng)管理的特殊性

和SDH網(wǎng)相比較，光傳送網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)管理提出了一些特殊要求：

光傳送網(wǎng)中客戶信號的各種處理功能都是在光域上進行，無法象SDH光傳輸網(wǎng)那樣采用開銷比特的辦法來實現(xiàn)管理，必須采用新的辦法實現(xiàn)光層的管理與控制，需要在光層中添加合適的管理信息；

在光傳送網(wǎng)中引入了一些不同于SDH的管理實體，如對光交叉連接(OXC)和光分插復用(OADM)設(shè)備的管理；

光傳送網(wǎng)的重要優(yōu)點是協(xié)議透明性，可以同時存在多種形式的協(xié)議流，無法預知網(wǎng)絡(luò)使用的協(xié)議，因此，光傳送網(wǎng)需要有自己的管理信息結(jié)構(gòu)和開銷方案；

光傳送網(wǎng)的最終目標是實現(xiàn)可以支持各種傳送業(yè)務(wù)的統(tǒng)一的光平臺，光傳送網(wǎng)的管理需要考慮與現(xiàn)有的SDH傳送網(wǎng)管理的配合問題。2.電信管理網(wǎng)（TMN）的特點電信管理網(wǎng)(TMN)是ITU-T根據(jù)ISO系統(tǒng)管理框架提出的具有標準協(xié)議、接口和體系結(jié)構(gòu)的管理網(wǎng)絡(luò)。具有以下特點：

(1)能夠迅速引進新業(yè)務(wù)和新技術(shù)；

(2)采用開放結(jié)構(gòu)和標準接口,適應多廠商環(huán)境；

(3)軟件可重復利用和可移植；

(4)分步處理；

(5)采用OSI管理體系結(jié)構(gòu)。TMN的特點很好地滿足了OTN的要求，對OTN的管理可以采用基于TMN體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)。3.網(wǎng)元管理層的管理需求網(wǎng)元管理是指對網(wǎng)元設(shè)備的管理。一般TMN的功能可以劃分為5個功能區(qū)。對于光傳送網(wǎng)，需要增加的管理功能主要集中在網(wǎng)絡(luò)故障管理、配置管理和性能管理。（1）故障管理①故障模式光傳送網(wǎng)中包括多種光的有源器件和無源器件。無源器件(耦合器、光柵等)發(fā)生故障的幾率很小。光傳送網(wǎng)的故障模式主要指各種有源器件可能出現(xiàn)的故障。包括發(fā)射機故障、接收機故障等等。②故障檢測需要規(guī)定光信號的故障檢測指標。類比SDH網(wǎng)告警信號的定義，提出以下的光告警信息：

光信號丟失(相當于SDH的LOS告警信號)；

光頻率同步丟失(相當于SDH的幀丟失信號)；

光信號惡化(相當于SDH的信號惡化)。（2）性能管理對WDM信道難以實現(xiàn)具體到比特內(nèi)容的訪問，對光傳送網(wǎng)的性能監(jiān)視不能直接采用SDH中定義的性能監(jiān)視方案，否則將破壞其透明性的特點。為了獲取有關(guān)網(wǎng)絡(luò)運行狀況的數(shù)據(jù)，要求建立對光傳送網(wǎng)的性能監(jiān)視功能，并將其作為網(wǎng)絡(luò)傳送處理功能的一個組成部分。包括：

信道頻率監(jiān)視；

功率電平監(jiān)視；

信號質(zhì)量監(jiān)視。（3）配置管理對網(wǎng)元設(shè)備監(jiān)控和管理，實現(xiàn)光連接的建立、保護倒換、資源調(diào)度等。4.網(wǎng)絡(luò)管理層的管理需求

網(wǎng)絡(luò)管理層負責對所轄區(qū)域內(nèi)的所有網(wǎng)元行使管理職能，其主要功能有:

從全網(wǎng)的觀點來控制和協(xié)調(diào)所有的網(wǎng)元；

提供、中止或修改網(wǎng)絡(luò)的能力來為用戶提供服務(wù)；

維持網(wǎng)絡(luò)的能力；

維護網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、運行記錄等，并與服務(wù)管理層進行交互處理。（1）連接監(jiān)測監(jiān)測包括連續(xù)性監(jiān)測和連接性監(jiān)測。①連續(xù)性監(jiān)測對連續(xù)路徑的完整性的監(jiān)測處理過程。光纖網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生連接故障的原因一般是光纖斷裂，這段光纖的后面第一個節(jié)點會檢測到信號丟失，并產(chǎn)生告警信息傳給客戶層。②連接性監(jiān)測用來檢測信源和信宿之間的整個路由的完整性。包括連接建立期間的監(jiān)測和連接有效期間的監(jiān)測。（2）維護指示用來向上游和下游指示路徑中的連接故障。常用的維護指示信號有：前向缺陷指示(FDI)、后向缺陷指示(BDI)。（3）信號質(zhì)量監(jiān)測用來檢測連接的性能的一組操作，包括對信號的功率、信噪比等參數(shù)的測量和收集，用于對信道進行管理。（4）適配管理處理客戶層和服務(wù)層之間的適配過程。主要包括客戶層負荷類別的識別，用于對客戶層信號分配適當?shù)墓庑诺?。?）保護控制用來為路徑或子網(wǎng)連接的保護倒換提供控制信息的一組操作。（6）管理通信用于網(wǎng)絡(luò)管理的通信過程。已經(jīng)確認的管理通信通道包括兩種類型：一是能支持數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的消息信道；二是能支持話音和話音帶寬數(shù)據(jù)通信的輔助信道。5.OTN網(wǎng)管的組織模型

光傳送網(wǎng)的管理建立在與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)平臺(如TMN描述的SDH網(wǎng))兼容的基礎(chǔ)上。光傳送網(wǎng)的管理可以采取方式包括：

集中方式；

分布方式。在集中式網(wǎng)管系統(tǒng)中只能有一個控制器執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的管理功能；在分布式網(wǎng)管系統(tǒng)中由多個控制器共享網(wǎng)絡(luò)的管理能力。所謂組織模型，是用來描述網(wǎng)絡(luò)管理中管理任務(wù)如何分配和組織，即描述管理進程擔任控制角色(管理者)和被控角色(代理)的能力，以及管理者與代理之間的相互關(guān)系。

管理者的任務(wù)是發(fā)送管理命令和接收代理返回的通知；代理的任務(wù)是響應管理者發(fā)來的命令，并返回反映目標行為的通知給管理者。被管設(shè)備是希望監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)部件，如光放大器、波分復用器等。代理駐留在被管理的設(shè)備中，跟蹤被管理設(shè)備的狀態(tài)，并向管理者報告所在設(shè)備的當前狀態(tài)信息。管理者是一個控制臺程序，包括被管理的網(wǎng)絡(luò)的總體信息?？刂婆_提供三種功能：圖形用戶接口(GUI)、數(shù)據(jù)庫和通信服務(wù)。6.OMN、OMSN和TMN的關(guān)系光管理網(wǎng)(OMN)是電信管理網(wǎng)的一部分，它負責管理光傳送網(wǎng)層的網(wǎng)絡(luò)單元。光管理網(wǎng)還可分為一系列光管理子網(wǎng)(OMSN)。7.OTN的開銷及其傳送方式（1）OTN的開銷在傳送網(wǎng)中，不同的網(wǎng)絡(luò)單元之間交換信息以及與管理系統(tǒng)的連接都需要信令信息。對光傳送網(wǎng)而言，為保持客戶信號傳送的透明性，管理開銷信道的實現(xiàn)不同于SDH網(wǎng)采用的方式。目前已經(jīng)提出多種實現(xiàn)光傳送網(wǎng)管理信息的傳輸方案：從短期應用的角度出發(fā)，可以選擇直接利用現(xiàn)有的、分離的信令網(wǎng)作為光傳送網(wǎng)信令傳遞的手段；考慮到光傳送網(wǎng)長遠的發(fā)展趨勢，最好由光傳送網(wǎng)自身實現(xiàn)傳送信令的功能。

在光傳送網(wǎng)中，定義了6類開銷信息：

路徑終端開銷信息；

客戶特有開銷信息；

輔助通道開銷信息；

保留開銷信息；

未分配開銷信息；

網(wǎng)絡(luò)操作者專用開銷信息。

實現(xiàn)對信號監(jiān)視的可能方法有：①對特定波長信道上攜帶的某些開銷信息進行不中斷業(yè)務(wù)的監(jiān)視。此項技術(shù)是協(xié)議不透明的。②檢測透明參數(shù)，如總的或各信道的功率水平、絕對信道頻率、信噪比和消光比等。③使用額外的開銷波長信道。與一般的數(shù)據(jù)波長信道相比，對該信道可以監(jiān)視更為細節(jié)的內(nèi)容。（2）開銷傳送方式

光傳送網(wǎng)各層的開銷傳送可以有不同的實現(xiàn)方案，包括：

隨路方式；

共路方式。（1）隨路方式：開銷和通路信息一起傳送，該通路的情況會隨時反映在一起傳送的開銷中。（2）共路方式：開銷與相應的通路信息不在一起傳送，而是將所有通路的共同開銷用一個單獨的OSC（光監(jiān)控信道）通道傳送。

共路方式又有帶內(nèi)和帶外之分。帶內(nèi)開銷信道可以利用附加在線路信號上的一個低頻調(diào)制(EDFA的泵浦調(diào)制)來實現(xiàn)，不需要額外的光通道。帶外開銷信道方式是利用額外的光頻率來實現(xiàn)，通常采用1510nm波長，也采用1300nm。好處是不占用可用帶寬。

ITU-T建議對于不同的層網(wǎng)絡(luò)采用不同的方式傳遞開銷信息。

4.5

OTN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與保護

網(wǎng)絡(luò)的（拓撲）結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)的生存性有很大的關(guān)系。

網(wǎng)絡(luò)的生存性反映了網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生故障的情況下，仍能維持服務(wù)的能力。網(wǎng)絡(luò)的生存機理、拓撲結(jié)構(gòu)、可用資源、協(xié)調(diào)機制等對生存性有著顯著的影響。SDH網(wǎng)絡(luò)的生存性是SDH最有特色的部分之一，其生存性機理被光傳送網(wǎng)(OTN)吸收，成為OTN生存性的重要基石。

ITU-T已于2003年1月制定了G.873.1建議(光傳送網(wǎng)的線性保護)，2003年10月通過了G.808.1建議(通用的線性保護倒換)。后來又制定G.808.2(通用的環(huán)形網(wǎng)保護倒換)、G.873.2(光傳送網(wǎng)基于ODUk共享保護環(huán))等建議來規(guī)范OTN的生存性。1.OTN的拓撲結(jié)構(gòu)拓撲就是網(wǎng)絡(luò)的形狀。任何通信網(wǎng)絡(luò)都存在兩種拓撲結(jié)構(gòu)：

物理拓撲；

邏輯拓撲(虛拓撲)。物理拓撲表征網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的物理結(jié)構(gòu)，從組成上講，是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與光纖鏈路的集合；

邏輯拓撲表征網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間業(yè)務(wù)的分布情況，它以物理拓撲為基礎(chǔ)，但其結(jié)構(gòu)可以不同于物理拓撲。（1）OTN的物理拓撲

OTN的物理拓撲包括線型、星型、樹型、環(huán)型和網(wǎng)孔型5種。（2）OTN的邏輯拓撲邏輯拓撲是指網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間業(yè)務(wù)的分布狀況，OTN的常見邏輯拓撲：

星型(包括單星型和雙星型)；

平衡型；

網(wǎng)孔型。2.OTN網(wǎng)絡(luò)保護方法的分類網(wǎng)絡(luò)生存性是指網(wǎng)絡(luò)經(jīng)受各種故障甚至災難性大故障后仍能維持可接受的業(yè)務(wù)質(zhì)量的能力，是網(wǎng)絡(luò)抵御失效的能力，是網(wǎng)絡(luò)完整性的一部分。網(wǎng)絡(luò)的故障有兩類：

鏈路故障；

節(jié)點故障。對故障的恢復一般采用兩種機制來實現(xiàn)：網(wǎng)絡(luò)保護；網(wǎng)絡(luò)恢復。

（1）網(wǎng)絡(luò)保護：一般是利用節(jié)點間預先分配的容量，用硬件冗余的辦法來保證網(wǎng)絡(luò)對故障的恢復。即當一個工作通路發(fā)生失效事件時，利用備用設(shè)備的倒換動作，使信號通過保護通路仍保持有效。如1+1保護、M∶N保護等。倒換時間很短，但備用資源無法在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)共享。（2）網(wǎng)絡(luò)恢復：是指網(wǎng)絡(luò)失效后，在外部網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，采用某種算法動態(tài)尋找可用資源，并采用重選路由的方法繞過失效部件來恢復業(yè)務(wù)的方法。網(wǎng)絡(luò)恢復可節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，但具有相對較長的計算時間。恢復機制是一種更高級的故障恢復方法，因此必須要有上層網(wǎng)管的介入?！顑煞N方式的對比☆保護機制由于資源已經(jīng)預留，因此失效恢復時間短，但靈活性不足，無法恢復預期范圍以外的業(yè)務(wù)?；謴蜋C制的靈活性優(yōu)于保護機制，但恢復時間較長。ITU-T于2001年11通過的G.872建議修訂版制定了光傳送網(wǎng)的保護機制模型。G.872對光傳送網(wǎng)的結(jié)構(gòu)作了細致的描述，提出了保護和恢復兩種機制，著重討論了幾種網(wǎng)絡(luò)保護機制。網(wǎng)絡(luò)保護機制分為：

單向(uni-directional)保護方式；

雙向(bi-directio