OTN技术原理及相关标准最完善版本（中） .ppt

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1、WDM使单纤传输容量产生飞跃,假设1条行车道相当于1路64Kb/s信号，那么现有技术条件下的1根光纤包括2500万条车道，或者宽度相当于9.6万公里！,WDM为新型光器件的应用提供舞台,宽带光放大器多波长和可调谐激光器外调制器波长复用/解复用器光滤波器光开关增益均衡器色散补偿器波长变换器,稀疏波分(CWDM)技术,ITU-T G.694.2：CWDM（1271-1611nm，间隔20nm）,密集波分复用技术(DWDM),1530,1610/1625,1565,Fiber G.652/G.655,l nm,Band L,ITU-T G.694.1：DWDM（193.1THz，间隔12.5,25,

2、50或100GHz）,城域DWDM系统,长途DWDM系统,DWDM系统构成,3R：电再生器 Mux：波分复用器 Demux：波分解复用器B：光功率放大器 L：光线路放大器 P：光前置放大器,主光通道,B,P,L,L,L,L,P,B,Mux,Demux,3R,Mux,Demux,OTU,B,P,L,L,L,L,P,B,Mux,Demux,Mux,Demux,OTU,3R,3R,OTU,OTU,OTU,OTU,MPI-S,MPI-R,S,R,MPI-S,MPI-R,S,R,子光通道,子光通道,主光通道,主光通道,OTU光转发单元,SDH标准光接口S 2.5G-G.957 10G-G.691 VSR

3、-G.693,DWDM彩色光接口SnG.692,O,E,O,波分复用/解复用单元,l1 ln,输入波导,聚焦平板波导,输出波导,例：阵列波导光栅解复用器(AWG),例：掺铒光纤放大器(EDFA),光放大单元,3R再生单元,光监控通道,OSC处理,OSC处理,OSC处理,WDM节点设备,WDM节点设备,WDM节点设备,业务波长,光监控通道(OSC),光纤,光纤,波长选择开关(WSS),ICs Developed for HDTV displaysCombines Si CMOS backplane with LC overlay-gives high resolution(1280 x 768

4、pixel)reflective display engine CMOS backplane is commercially available HDTV chip,Takes advantage of extensive development in HDTV to create a low-cost,highly flexible optical switching core,Flexible Banded Wavelength-Selective Switching,Band Drop,Band Add,DEMUX,MUX,Drop Channels Add Channels,MUX,D

5、EMUX,N x N Switch Matrix VOAs,Drop Channels Add Channels,Broadcast and Select Bus-Like&Minimal Switching,可重构光分插复用器(ROADM),光传送网(OTN),与SDH的关系与DWDM的关系,现有技术分析,光纤/管道,WDM,SDH,TDM,IP/MPLS/以太网,VC-12/VC-4交叉，大颗粒分组业务封装效率低,WDM管理功能弱，J0,B1,组网能力弱，点到点连接网络保护方式不完善,网络层次多，功能部分重叠,目前IP over SDH over WDM不再适应大颗粒IP分组业务传送！,W

6、DM点亮了光传送层,单信道系统代表技术：SDH,1980S,多信道系统代表技术：WDM,1990S,可重构网络代表技术：OTN,当前,1998年，ITU-T提出OTN的框架标准G.8721999年，Lucent 提出Digital Wrapper的概念2002年，ITU-T发布了OTN接口标准G.709，定义了光传送体系(OTH)、支持多波长传输的功能开销、帧结构、比特速率、映射方式等,OTN技术背景,2000年以后，随着自动交换光网络(ASON)的出现，OTN技术增加了与智能控制相关的内容,OTN关键特征,网络范畴的扩展OTN范畴包含了光层网络和电层网络高带宽的复用、交换和配置ODU0/OD

7、U1/ODU2(e)/ODU3/ODU4颗粒多层嵌套的串联连接监视（TCM）功能TCM1 TCM6前向纠错（FEC）支持能力G.709 FEC,增强型FEC,OTN技术和SDH技术的区别,OTN与SDH的关系,OTN是面向传送层的技术，内嵌标准FEC，在光层和电层具备完整的维护管理开销功能，适用于大颗粒业务的承载与调度SDH主要是面向接入和汇聚层，无FEC，电层的维护管理开销较为丰富，对于大小颗粒业务都适用OTN设计的初衷是希望将SDH作为净负荷完全封装到OTN中,OTN与SDH的关系,OTN,SDH,光复用段层(OMS),光通道层(OCh),光传输段层(OTS),复用段层(MS),通道层(P

8、ATH),再生段层(RS),物理层(FIBER),相互独立关系：OTN与SDH 网络独立运行，承载不同类型的业务，原则上SDH 网络用于承载小颗粒业务(GE速率以下),大颗粒业务(GE 及以上颗粒)推荐直接用OTN 承载客户-服务关系：适用于OTN 线路速率高于SDH 线路速率的情况，可提高链路资源的利用率；同时利用OTN 网络的调度和保护能力,可以提高增强系统的生存性基于SDH 的ASON 与OTN 网络在传送平面的关系上和传统的SDH 网络一致，当OTN 具备智能控制平面(即基于OTN 的ASON)时，两者的智能控制平面应该支持互通，在客户-服务模型中还应该具备跨层次的保护恢复功能协调机制

9、,OTN与SDH的关系,OTN技术和SDH技术的关系,OTN与WDM的关系,OTN是将波分设备抽象化的结果，可抽象为如下类型：不带ODUk交叉的波分设备（传统波分设备）带ODUk交叉的波分设备（ODUk电交叉设备）,不带ODUk层交叉的波分设备,OTN与WDM的关系,OTN与现有WDM网络的关系,带ODUk层交叉的波分设备,多业务接入,光电混合交叉联动,客户侧/线路侧分离结构,WDM是面向传送层的技术，而OTN实际也是更多关注传送层功能的技术，所以OTN基本可以理解为是为WDM量身定制的技术。G.709标准中已经提到，光复用段层(OMS)层就是依靠WDM技术来实现的最初的WDM设备在信号结构上

10、并没有统一的标准，仅仅是将各种业务直接通过O-E-O实现非特定波长到特定波长的转换。OTN标准发布后，由于其非常适合WDM的特点，而且有利于推进不同厂家波分设备的互连互通，所以迅速成为WDM设备的事实标准,OTN与WDM的关系,提纲,光纤通信演进及趋势,1,DWDM和OTN原理对比,2,OTN技术原理与特点,3,OTN国内外标准与规范,4,1.分层结构2.光层技术3.电层技术4.业务装载5.生存性6.性能监视,OTN技术,OTN分层/分域结构,OTN的层次关系,OTN网络分域,OTN传送网络从水平方向可分为不同的管理域，其中单个管理域可以由单个设备商OTN设备组成，也可由运营商的某个网络或子网

11、组成。不同域之间的物理连接称为域间接口（IrDI），域内的物理连接称为域内接口（IaDI）,1.分层结构2.光层技术3.电层技术4.业务装载5.生存性6.性能监视,OTN技术,光层技术,光层技术,光层技术,OTM-0.m没有波长，没有光层开销，不支持光监控通道，但具有特定帧格式（OTUk）m=速率等级，1=2.5G,2=10G,3=40G，例如m=2，或m=3用于和其他厂家的波分设备互连（OTUk互连）,OTM-0.m 信号,OTM-n.m是指波分设备最终输出的主光信号由多个波长组成，每个波长信号都有特定的帧格式（OTUk），同时支持光层开销（OOS）和光监控通道n=波长数，例如n=40,n=

12、80m=速率等级，1=2.5G,2=10G,3=40G，例如m=2，或m=123用于自身的波分设备之间互连，功能强大，但无法和其他厂家波分设备互通（光监控通道各厂家的实现方法不同，另外不同厂商可能会对OTUk帧做一些特殊修改（OTUkV），例如使用AFEC替代标准FEC）,OTM-n.m 信号,OTM-nr.m是指波分设备最终输出的主光信号由多个波长组成，每个波长信号都有特定的帧格式（OTUk）n=波长数，例如n=40,n=80r=Reduced，指不支持光层开销和光监控通道m=速率等级，1=2.5G,2=10G,3=40G，例如m=2，或m=123用于和其他厂家的波分设备互连（在波长级互连）

13、,OTM-nr.m 信号,OTM-n.m和OTM-nr.m的区别,1.分层结构2.光层技术3.电层技术4.业务装载5.生存性6.性能监视,OTN技术,将各种客户信号统一封装成OTUk帧，然后在网络间传递OTUk帧利用波分复用技术实现大容量业务传送依靠电层开销和光层开销实现强大的网络维护管理功能依靠统一的标准，实现不同厂家OTN设备互连互通减少了网络层次，从而可降低运行商的成本,电层技术,从狭义的角度说，OTN就是OTUk帧OTUk帧是OTN信号在电层的帧格式OTM可以理解为n个OTUk同时传送,OTUk帧,电层技术-帧结构,电层技术-速率级别,和SDH不同的是随着线路速率的提高，G.709帧的

14、结构和长度不变，不同速率等级OTN的帧周期不一样，脱离了SDH基本的8K帧周期,电层技术-帧周期,考虑支持大颗粒业务，最低速率等级为2.5G，最高速率等级为40G/100G，只有4个速率等级多个低速ODUi汇聚成1个高速ODUk时，低速ODUi完全装入高速ODUk的净荷部分，低速ODUi和高速ODUk的开销是独立的帧速率专门针对SDH设计，OPUk帧正好能装下同速率等级的SDH帧或多个低速率的ODUi（ik）帧FEC开销大大提高了10G以上速率的OTUk帧的传送能力使用的字节调整技术比SDH的指针调整更为简单开销（不包括FEC开销）在净荷中所占的比例很低，开销提供的维护管理功能也非常强（和SD

15、H帧相比）OTUk帧经过简单改造后可以方便的接入GE或10GE以太网,OTUk帧的特点,电层技术-帧结构,OPUk帧是ODUk帧的一部分，ODUk帧是OTUk帧的一部分。即OTUk帧中，和业务映射相关的部分组成OPUk,OPUk加上一些维护管理开销组成ODUk，而ODUk再加上一部分维护管理开销组成OTUkOTUk帧是为了让ODUk帧能够在光纤中传输而设计的，ODUk帧中加上一些适应于外部传输的开销或处理操作就形成了OTUk帧，例如FEC，SM开销，扰码等。出现在设备外面的信号必然是OTUk帧，不可能是ODUk或OPUk帧,电层技术-帧结构,ODUk帧是OTUk帧的一部分，是电层处理时用到的帧

16、格式，例如对OTUk做电再生处理时，必须将OTUk帧转换为ODUk帧，然后再从ODUk转为OTUk帧。另外电层交叉调度也是在ODUk上实现的。电层的处理用不到OTUk帧中适用于外部传输的特征，所以应该将OTUk帧做些简化后再进行，实际上OTUk帧去掉适用于外部传输的特性后就变成了ODUk帧。ODUk帧和OTUk帧分别有自己的开销，OTUk帧的开销自然是在外部传输时用到的，而ODUk开销是在电层处理时用到的OPUk帧是ODUk帧的一部分，OPUk帧是专门为了实现将业务装入OTUk帧而设计的。OPUk帧的主要功能就是把各种业务装OPUk帧的净荷部分，然后再加上和业务映射有关的开销，例如字节调整开销和净荷类型指示,电层技术-帧结构,电层技术-帧结构,早期的波分设备没有统一的帧格式，客户信号直接在波长上传输波分设备必须能检测客户信号和线路信号的质量，这就要求在客户节点和线路节点都要识别所有类型客户信号的帧格式，并执行相应的性能检测，最终导致性能检测需要花很高的成本客户信号直接传输时无法执行业务汇聚，从而极大浪费波长上的带宽统一的帧格式就有了波分设备专用开销，从而能利用这些开销提高波分设备的维护管理能力,OTN为何要定义统一的帧格式,电层技术-帧结构,