1.2.2 光传送网
由于光元器件技术的局限性，目前光网络的覆盖范围还很小，要扩大网络覆盖范围，必须要通过光电转换来消除光信号在传输过程中积累的损伤（色散、衰减、非线性效应等），进行网络维护、控制和管理。因此，目前所说的“光网络”是由高性能的光电转换设备连接众多的全光透明子网的集合，是ITU-T有关“光传送网”概念的通俗说法。ITU-T在G.872建议中定义光传送网为一组可为客户层信号提供主要在光域上进行传送、复用、选路、监控和生存性处理的功能实体，它能够支持各种上层技术，是适应公用通信网络演进的理想基础传送网络，即光传送网（OTN）是在光域上进行客户信息的传输、复用和交叉连接的光纤网络。最近提出的自动交换光网络也属于光传送网的范畴。
如何以及发展什么样的光网络，关键要看网络对光信号的透明程度。
从网络对光信号的透明性来说，能做到全透明当然很好，它可以全面而充分地利用光交换及光纤传输的潜力。若真能这样，网络的带宽就可以达到几乎无限的程度。相对来说，半透明就只能有限地利用光交换及光纤传输的潜力，网络的性能会受O/E/O转换及电子电路的限制。但从另一方面来说，半透明可以利用电域已成熟的技术和灵活的处理资源，例如SDH技术及网络中已大量敷设的SDH设备。从技术上来看，目前实现全透明网还有不少难处，例如，直接在光域上对网内的业务信号进行监控、光域组网及运营，相应的标准须研究开发。为避免技术与运营上的困难，ITU-T决定按光传送网（OTN）的概念来研究光网络技术及制订相应的标准。OTN这个名称是根据网络的功能及主要特征来定义的，它不限定网络的透明性，其最终目标是全透明的全光网络。ITU-T对发展光网络采取了较为现实的策略，即逐步演进的方式，先在技术经济条件允许的范围内发展光的透明子网（TSN），各TSN之间由光电处理单元如3R再生器连接，如图1.4所示。随着条件的成熟，逐步扩大TSN直至全（光）网。WDM光传送网的基本思想是充分利用WDM传输中波长通路的特点，通过引入光节点，解决容量进一步增长的交换问题。
图1.4 由多个透明子网互连的不透明光传送网络结构
从原子功能的角度来看，光传送网（OTN）是由一系列功能块组成的，这些功能块用于完成在光域中处理的客户信号的传输、复用、路由、管理、恢复等功能。WDM光传送网用光波长作为最基本交换单元的交换技术，来替换传统交换节点中以时隙为交换单位的时隙交换技术，这样客户信号是以波长为最基本单位来完成传送、复用、路由和管理的。
如图1.5所示，OTN将整个光层细分为光通路（OCh）、光复用段（OMS）和光传输段（OTS）三层。OCh层与各种数字化的用户信号相接口，它为透明地传送SDH、PDH、ATM、IP等业务信号提供点到点的以光通路为基础的组网功能。OCh指单一波长的传输通路。OMS为经DWDM复用的多波长信号提供组网功能。OTS经光接口与传输媒质相接口，它提供在光介质上传输光信号的功能。相邻的层之间形成所谓的客户/服务者关系，每一层网络为相邻上一层网络提供传送服务，同时又使用相邻的下一层网络所提供的传送服务。
（1）光通路层（Optical Channel Layer）
光通路层负责为来自电复用段层的不同格式的客户信息选择路由和分配波长，为灵活的网络选路安排光通路连接，为透明地传递各种不同格式的客户层信号的光通路提供端到端的连网功能；处理光通路开销，提供光通路层的检测、管理功能，提供端到端的连接，并在故障发生时，通过重新选路或直接把工作业务切换到预定的保护路由来实现保护倒换和网络恢复。主要传送实体有网络连接、链路连接、子网连接和路径。
图1.5 光传送网络的分层结构
必须具备下述能力：光通路连接的重组，以便实现灵活的网络选路；光通路开销处理，以便确保光通路适配信息的完整性；光通路监控功能，以便实现网络等级上的操作和管理；网络的生存性能力，以便在故障发生时，通过重新选路来实现保护倒换和网络恢复。
（2）光复用段层（Optical Multiplexing Section Layer）
该层保证相邻两个波长复用传输设备间多波长复用光信号的完整传输，为多波长信号提供网络功能。主要包括：为灵活的多波长网络选路重新安排光复用段功能，为保证多波长光复用段适配信息的完整性处理光复用段开销，为段层的运行和维护提供光复用段的检测和管理功能。
（3）光传输段层（Optical Transmission Section Layer）
该层为光信号在不同类型的光媒质（如G.652、G.653、G.655光纤等）上提供传输功能；光传输段开销处理以便确保光传输段适配信息的完整性，同时实现对光放大器或中继器的检测和控制功能。整个光传送网由最下面物理媒质层网络所支持，即物理媒质层网络是光传输段层的服务者。通常会涉及以下问题：功率均衡问题、EDFA增益控制问题以及色散的积累和补偿问题。
光传送网与传统的传送网相比主要有以下优点。
● 提高了网络的传输容量：由于采用了WDM技术，光网络充分利用了光纤的潜在带宽，可以适应未来B-ISDN对传输容量的需求。与TDM技术相比，WDM具有便于升级、便于接入、投资少等优点。
● 提高了网络节点的吞吐量：光网络中的OXC具有波长选路功能，可以使通过的信息不经过光/电、电/光转换和DXC的处理，而在光域处理。只有当信息中含有需要在此节点终止的内容时，这个光信道才被光电转换后接入DXC进行处理。这样，大量直通信息将不再浪费DXC的资源，减轻了DXC的处理负担，从而能够大幅度提高节点的吞吐量。
● 提供了透明光平台：由于OXC不对光信号进行光/电、电/光处理，因此它的工作与光信号内部的内容无关，即对信息的调制制式、传送模式和传输速率透明（OXC的具体透明程度与采用的波长转换器等元器件有关）。这样，目前相互独立的SDH传送网、PDH传送网、ATM网络，甚至模拟视频网络都可以建立在同一全光网络上，共享底层资源，并提供统一的监制、恢复等网管能力，降低网络运营成本。