近年来，网络运营商一直严重依赖基于ROADM的光传送设备，利用固定的点到点WDN联接、利用10G波长在整个城域网和广域网中汇聚及传送客户端业务。如果这些网络经过精细的设计规划，也可以合理、有效地利用现有的光谱。通常，会采用Transponder收发器来将带宽相当于WDM线速率的客户端业务（例如，10GE或OC-192/STM-64客户端业务）映射到10G波长上，而Muxponder复用转发器则用来将Sub-10G业务（如GE、OC-3/12/48、STM-1/4/16客户端）汇聚到10G波长以便传送。由于2013年10G业务占据了接入光网络端口的50%强，平均业务速率非常接近WDM的线速，因此现有光网络带宽可以得到有效利用[iii]。
带宽利用欠佳
尽管预见到网络带宽需求将会暴增，接入光网络的客户端口速率的整体状况并不可能发生显著变化。甚至到2017年，10Gbit/s或更低的端到端管理的业务还是会占据光传送网络超过95%的接入端口[iv]。向100G
DWDM波长过渡在客户端业务与WDM上联端口之间造成了大量的速率不匹配/不连续的问题，从而产生了大量低效使用的光带宽。
复用转发器是一种静态解决方案，其中客户端口与某一固定WDM线端口，即某个特定波长相关联。当网络中所有节点的业务需求都平等均衡、固定不变时，该方案效果不错。但在实际网络部署中，业务不断演进，节点到节点的业务需求在组合及分布两方面均变化莫测。对网络运营商而言，避免其价值不菲的DWDM网络中出现光带宽利用不足就成了一个运营上的难点。
举例而言，如果WDM或ROADM网络中的某个局端（CO）节点需要增加30G的新10G业务，而节点上所有可用的客户端口均已耗尽，那么，电信运营商只有两种选择：
1. 部署背对背的Muxponder复用转发器来解复用至多70G的透传光流量，将其与新的30G客户端业务一起汇聚到100G波长上，或者
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图 1: 背靠背复用转发器 |
2. 部署一个只利用了30%的新100G波长。
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图2:未能充分利用的100G带宽 |
第一种情况下可用的100G光带宽可以得到更好利用，但设备开销更大，也引入了额外的麻烦，比如端到端的链接延迟。考虑到新的云服务对网络的需求本质上动态性强，如何有效规划与管理该方案也极具挑战性。
第二种情况虽然管理和部署起来比较容易，却需要运营商新增加100G波长，因而消耗了宝贵的光谱资源，如果可用的光纤对在该节点已然耗尽，则可能造成光纤设施CAPEX的增加。由于在部署时，新的带宽只有30%用得到，该方案还导致了大量的网络带宽闲置。
从操作层面来看，两种方案均不理想。客户端业务不光是绑定了一个特定的上联波长，而且，由于基于ROADM的网络只能按整波长进行交换，业务层面的任何网络配置，如客户端重新路由或网络重新优化等情况下，运营商都必须要派遣技术人员到现场手动进行。云服务和数据中心互联在带宽需求方面动态性尤其强烈，因此采用点到点的传送设施很有难度。
由于光容量及CAPEX两者均价值高昂，许多运营商正在寻求适当的网络架构来应对当前的局限。
让100G切实可行的技术： OTN交换
与上一代基于SONET/SDH传送协议的物理层光互联技术相仿，OTN交换也定义为数字传送容器的交叉互联，亦名为光传送数字单元（ODUk），遵守G.709光传送网络的标准复用层级。根据这些传送容器承载的业务负荷不同，其速率也变化不一，范围从100Gbit/s（ODU4）到1Gbit/s（ODU0）不等。
基于OTN交换的网络与传统基于Muxponder的构架的不同点在于其提供了：
- 处理子波长客户端流量的支持，以及
- 在网元上对客户端业务及WDM上联端口进行物理隔离。
通常，OTN交换支持按照G.709标准中指定的最小粒度（也就是1Gbit/s）进行流量处理与汇聚，这样一来，网络中的中间节点能以远远低于WDM线速率的粒度来增加或去除客户端流量。
此外，该子波长处理由一个集中式的电交叉矩阵来实现，其中任一客户端线卡上的任意客户端口都可以路由到系统中任何一个可用的WDM线路端口。与基于Muxponder复用转发器的解决方案不同的是，将客户端与WDM线路端接口物理上分隔开来，就可以将部署新客户端口所需的费用与部署更加昂贵的WDM线路端口的费用脱钩。客户端业务不再与特定波长绑定，这一点在支持不断演进的网络时特别重要。
从运营商的角度来看，100G网络中采用OTN交换带来了下列显著的好处：
- 提升了CAPEX效率
- 降低了OPEX、服务速度更快
- 提高了网络弹性
- 灵活的”随增随付”服务
[i]“Cisco
Visual Networking Index: Forecast and Methodology, 2012–2017.”, CiscoSystems Inc., May 2013
[ii]“Cisco
Visual Networking Index: Forecast and Methodology, 2012–2017.”, CiscoSystems Inc., May 2013
[iii]“1G/10G/40G/100G
Networking Ports (2014 Edition).”, Infonetics, April 2014
[iv]Ibid.
让100G经济可行的技术：OTN交换&分组光传送（一）