中国移动通信有限公司研究院 李晗
当前，一方面全业务承载对传送网的灵活组网提出了挑战；另一方面，光传送网（OTN）历经十年的演进，已具备灵活的多业务承载能力。因此可以说，全业务承载开启了OTN应用的崭新时代。
全业务承载对OTN提出挑战
OTN是在1999年为解决高速TDM信号的大容量传送问题而提出的一种“数字包封”技术。经过十年的发展和演进，与SDH一样，OTN成为一种组网技术，涵盖了网络架构、接口、结构、速率、开销、映射、复用、保护、同步和管理等内容。在经历了“全光化传送网架构”向“电层管理和交换”的大转变后，OTN再次经历了“以SDH业务承载为核心”向“面向全业务承载”的大转变。
2004版定义的OTN能够为客户层信号提供传送、复用、保护和监控管理等功能，支持STM-N、ATM和通过GFP映射支持以太网（GE）信号。不久，人们发现OTN在承载以太网业务时表现出不适应。第一，针对GE业务没有相匹配的速率等级，若将两个GE映射到一个ODU1中进行调度，则要求两个GE业务同时终结。第二，OTN不能很好地满足10GE的比特透明传送，10GE的线路速率为10.3125Gb/s，而相应速率等级的ODU2的净负荷速率只有9.995Gb/s，低于10GE信号的速率。为此，2006年ITU-T制定了补充文件来定义OTN传送10GE信号，包括超频和采用GFP-F等5种解决方案。但要么破坏了信号的比特透明性，对未来的业务（如同步以太网等）带来了隐患，运营商不能接受，要么存在与STM-N互联互通问题。
OTN不能很好地满足以太网承载需求一方面是由于OTN标准早于以太网相关标准的制订，另一方面也是与将OTN定位于面向SDH业务的点对点传送技术分不开的。近几年，在中国运营商和制造商的推动下，OTN技术有了长足的发展，ODU0、ODU3e2、ODUflex、高阶/低阶光通道数据单元（HO/LOODU）、通用映射规程（GMP）等一系列技术方案的标准化使OTN满足了多业务承载的需求。
新复用体系奠定全业务传送基础
传统OTN的复用体系速率等级为2.5G、10G和40G，对应ODU1、ODU2和ODU3，非常简单。CBR的业务采用异步映射（AMP）或者比特同步映射（BMP）方式映射到相应的O－DUk，分组业务采用GFP方式映射到ODUk，这些ODUk再映射到相应的OTUk中。当然，低速率等级的ODU也可复用到高速率等级的ODU中。
为了适应多业务，OTN引入了新的概念HOODU和LOODU，如图所示。HO/LO如同SDH中的高阶/低阶容器的概念，LOODU相当于业务层用于适配不同速率和不同格式的业务，HOODU相当于隧道层用于提供一定带宽的传送能力，该层次化的结构支持业务板卡与线路板卡分离，使得网络部署更加灵活和经济。层次化的复用体系与G.709、G.872和G.798标准并不矛盾，只是采用了新的命名。
今年，OTN标准的最大变化在于OTN的复用体系。第一，引入了一个速率为1.244Gb/s的新的光通道数据单元ODU0，O－DU0可以独立进行交叉连接，也可映射到高阶ODU中（如ODU1、ODU2、ODU3和O－DU4），但不直接出物理层接口。第二，采用BMP方式将10GE信号映射到ODU2e；通过GFP-F映射10GE帧和控制码字到O－DU2。10GFC信号可通过码字变换方式映射到ODU2e。第三，在40G速率上，引入了两种类型的ODU，其中ODU3e1仅用于传送4路ODU2e信号，速率为255/236×4×10.3125Gb/s，映射方式为AMP；而ODU3e2是由中国移动、中国电信、传输所和华为等国内运营商和厂家提出的可承载多业务的ODU，可传送32个ODU0或者16个O－DU1、4个OUD2/ODU2e、1个ODU3，其速率为243/217×16×2.488320Gb/s，映射方式为GMP。第四，为了适应未来100GE业务的传送，引入了O－DU4，速率为104.355Gb/s。值得一提的是，LOODU复用到O－DU1/2/3时均采用AMP，而复用到ODU4时采用GMP。
ODUflex满足动态IP传送
随着如ETH、FC、CPRI、GPON等多业务接口的应用，现有的OTN容器以及传统的映射方式（AMP和BMP）已经不能满足OTN全业务承载需求。2007年，华为首次提出了灵活的传送容器ODUflex概念，为IP业务和将来业务的承载提出了新思路。同年，提出了数据时钟分离和多字节映射的全新GMP架构，简化了ODUflex设计的复杂度。经过多次会议的讨论，ODUflex和GMP方案于2009年10月被ITU-T正式接纳。
ODUflex提供灵活可变的速率适应机制，使得OTN能够高效地承载包括IP在内的全业务，并最大限度提高线路带宽利用率。目前ITU-T定义了两种形式的ODUflex，一种是基于固定比特速率（CBR）业务的ODU－flex，速率可以是任意的，CBR业务通过同步映射封装到这种O－DUflex；另一种是基于包业务的ODUflex，这种ODUflex的速率为HOODU时隙的N倍，包业务通过GFP封装到ODUflex。ODUflex的提出使得OTN具备了将来业务的承载能力。GMP解决了客户信号到LOODU及LOODU到HOODU的映射，如STM-1/STM-4、GE等信号通过GMP映射到LOODU0，以及ODUflex映射到HOO－DUk（k＝2,3,4）等。
ODU0交叉适配IP网络灵活性
OTN交叉是OTN网络实现灵活调度和保护的关键部件。随着多业务OTN标准化，OTN交叉在支持一个或者多个级别ODUk(k=1,2,3)交叉的基础上，增加了ODU0(适配GE业务)和ODU2e(适配10GE业务)，极大地增加了OTN网络对IP网络适配的灵活性。
目前OTN交叉设备大多集成WDM能力，为网络传输提供大带宽和灵活调度的功能。随着移动3G业务和IP化发展，全业务城域网必须支持大量GE接口和业务灵活调度发放。因此O－DU0交叉能力将成为OTN组网能力的关键指标。目前，国内设备商已经可以提供T级别交叉的OTN设备，并可以平滑升级到5T以上。
综上所述，全业务发展已经成为运营商未来发展的方向，灵活、高效、可靠的带宽提供是大量发展全业务的关键基础。OTN技术通过多年演进发展，已经具备多业务承载能力，并将在全业务发展的浪潮中发挥新的活力。
