100G 以太网-OTN技术原理图大全
OTN技术原理(-最完善版本)讲解
挑战之二:灵活性
CAP
基于 IP 的 各种新业务
突发性
Cluster
超宽带
多样化
LAN
UMTS
问题: 光交换与光联网能否很好地支持分组(IP) ?
对光网络的 期盼
动态
灵活
高效
分布式 适应性 大规模 层域化
OBADM
光网络
融合业务
大信息量 流式传输
I组P播分能组力网络
异构性 开放性 动态性 分布性 自治性
伽马射线
10-2
X -射线
1
102
紫外光
可见光
104
红外光
106
108
无线电波
1010
1012
红外区
近红外区
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
波长(nm)
第一损耗窗
O-band (1260-1360nm)
E-band (1360-1460nm)
S-band (1460-1530nm) C-band (1530-1565nm) L-band (1565-1625nm) U-band (1625-1675nm)
措施:交换向全送网
- 19 -
光传送网现状:城域传送网
- 20 -
光传送网现状:干线/城域核心
- 21 -
光传送网现状:城域接入与汇聚
- 22 -
承载业务流构成的演变
比例
TDM 业务流
TDM 承载 TDM (SDH)
混合业务
Packet Over Transport (MSTP)
- 13 -
全球业务发展趋势预测
2009-2014年全球IP业务增长4倍以上,达到0.767Zettabyte, 年复合增长率(CAGR)为34%
100G WDM OTN网络的部署策略
• 大量采用DWDM/OTN作为IP骨干设备之间的中继链路
• IP骨干流量增速每年高达56%~80%,大致相当于5年带宽需求增加10~20
倍(中电信韦总) • 扁平化催生40G、100GE以及路由器集群技术的应用,相对而言中电信最
为迫切
武汉光华通信息咨询有限公司
2013年8月1日星期四 第7页
IP城域网主要链路对传送网的要求
武汉光华通信息咨询有限公司
2013年8月1日星期四 第8页
40G与100G工程应用观点
• 观点1 – 40G只是过渡技术,其市场窗口期很小
– 100G在2010年以后已快速发展,很快取代40G
• 观点2
– 40G有较长的市场窗口期,即使100G出现也不意 味着40G的消亡,100G性价比短期内还无法赶上 40G,两者将共存相当长时间
武汉光华通信息咨询有限公司
2013年8月1日星期四
第17页
定性分析-网络容量和组网灵活性
演进路径一开始阶段网络容量小,扩容到一定 总容量后需要叠加系统,对于40G业务可以通 过混传实现;100G系统建成后,容量较大, 支持多业务承载,组网灵活 演进路径二建设40G系统,网络容量大,能 够满足需求到100G的引入,40G以下业务通 过电交叉灵活实现,但由于单波道容量大且 维护困难,需要考虑业务的分担
• 100G WDM/OTN的网络测试
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2013年8月1日星期四
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10G/40G/100G对比分析
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2013年8月1日星期四
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演进路径
演进路径一 10G100G 演进路径二 10G 40G 100G
100G试验网 规模建设100G
OTN原理及设备介绍ppt课件
OMS
.
28
波分产品典型单板——OMU/ODU/VMUX/OCI
OMU:合波板,耦合性——不区分波长、栅型(AWG型/TFF型)——区分波 长 ODU:分波板 VMUX:合波板,区分波长,并有VOA功能。 OCI:信道合分波交织板。对多波长光信号进行交织合波。 OAD:从波分复用光信号中分出8路(最大)固定波长的光信号,其它波长的 光信号与本地加入的8路光信号合波输出
如何判断单板应该插在 哪个槽位 1、网管点中单板操作右 键可以看到该槽位支持 的单板类型 2、业务板槽位可以拆分 为上下两个半高槽位
.
15
波分产品应用场景
WDM/OTN
WDM/OTN
WDM/OTN
终端 接入
城域传输网
省二干传输网
.
一干传输网
16
波分产品组网网元类型
OTM 光终端设备
OLA 线路放 大设备
.
12
波分产品分类——M820/M920
M820/920系列产品 传输子架: NX4/DX4、 NX41/DX41、 NX5/DX5 交叉子架: CX4
.
13
传输子架板位资源
• 其中:
– NCP固定插在1,2号槽 位(仅主子架配置)
– SOSC固定插在3号或5 号槽位(推荐3号槽位)
– SEIA固定插在29号槽位
OTU
O M / O A
OSC
OA OSC
O A / O D
OSC
OTU
X C OTU U
OTU
.
7
OTN网络
• DWDM好比高速公路(超大容量、超高速率、超长距离传送) • OTN好比有立交桥的高速公路 • 智能控制平面相当于红绿灯和交管系统
100GOTN技术交流
OTN
城域传送网向IP化、智能化、大容量、
粗管道和高集成度发展。运营商对城域
OTN的部署需求将会越来越迫切,OTN建 设进一步向汇聚层扩展,进行下沉部署;
OTN作为基础平面,可承载OLT、汇聚交
换机、MSTP/分组网络等多种业务。但 是OTN下沉部署和在网应用的MSTP与分 组网络还是要保持有清晰的界限,OTN 只适合承载传送GE以上的业务,而小颗 粒业务还是放在MSTP网络与分组网络进 行承载为宜。
otn系统不具备跨子架交叉的能力当单子架接入交叉容量较小时不能满足业务落地需求时需要通过增加新子架来完成业务接入这样由于业务的不确定性及备波需要就会有跨子架的调度需求进而产生在多套子架间采用n块线路单板做级联的方案不仅占用的子架槽位增加了规划难度而且会使建网成本随级联带宽需求而大幅增加
骨干传输网100G OTN
——技术交流
作者:XXX
100G
OTN
100G OTN 技术要求 烽火通信100G OTN工程建设方案
100GPM-QPSK解调技术
100G
100G是传送通道的一项重大技术革命,随着近年来互联网的快速发展,互联网 用户数、应用种类、带宽需求等都呈现出爆炸式的增长,以中国为例,未来四五年 内干线网流量的年增长率预计会高达60%~70%,骨干传输网总带宽将从64 Tbit/s增 加到150 Tbit/s左右,甚至200 Tbit/s以上。随着“宽带中国²光网城市”计划的 实施,以及移动互联网、物联网和云计算等新型带宽应用的强力驱动,迫切需要传 送网络具有更高的容量。光传送网是提供高效基于云的服务最至关重要的基础网络。 无线数据流量持续增长以及因数据中心的部署而导致广域网流量的三倍增长,推动 了业界对100G连接的需求,以便汇聚来自城域网边缘10G端口的增长。经过几年的 努力, 100G 标准已完成,技术也已取得突破,主流设备商已经发布了 100G 产品, 100G时代已经来临。
OTN原理及设备介绍pptx
OTN设备的软件结构主要包括设备驱动程 序、操作系统、应用程序等。
操作系统则负责提供基础运行环境,如进程 调度、内存管理、文件系统等,同时提供对 外接口供应用程序使用。
04
otn网络架构
基于otn的网络拓扑结构
环形拓扑结构
由多个节点构成,每个节点连接两个邻居节点,形成一个闭环。这种结构具有较高的可靠 性,能够防止单点故障。
06
otn组网方案
基于otn的组网原则
总结词
灵活、高效、经济、安全。
提高网络安全
OTN提供多种保护方式,如线性保护、环 形保护等,可保障网络安全。
降低运营成本
OTN采用统一平台,可同时支持多种业务 ,降低设备投资和运营成本。
满足各种颗粒度需求
OTN可提供从几十吉比特到几百吉比特的 多种颗粒度,满足不同用户的需求。
在OTN网络中,可以建 立一个环形的备份路径 ,当主路径故障时,流 量可以从环形路径中绕 过故障点。
在OTN网络中,可以建 立多条路径,当主路径 故障时,流量可以从其 他路径绕过故障点。
在OTN网络中,可以建 立一个子网连接备份路 径,当主路径故障时, 流量可以从子网连接备 份路径绕过故障点。
THANKS
时分解复用
将TDM复用的高速数据流分解为原始的多个低速率数据流。
波分解复用
将WDM复用的多波长光信号分解为原始的多个低波长光信号。
光信号放大与再生
光信号放大
在传输过程中,由于光纤损耗等因素,光 信号功率会逐渐降低。在OTN设备中, 通常采用光放大器(如掺铒光纤放大器 EDFA)对光信号进行放大。
VS
优化网络结构
OTN采用网状、环状、树状等多种结构, 可根据实际需要进行灵活配置,提高网络 效率和可靠性。
100G OTN解决方案PPT
速率升级带来巨大挑战,传统10G/40G调制码型和接收技术无法满足 100G需要。
100G采用诸多先进技术保证传输质量
1
PM QPSK调 制码型
相干检测技术
2
100G Key
40nm ASIC技术
4
Technologies
软判决FEC
3
100G调制方式—PM-QPSK Coherent Rx 发射机采用PM-RZ-DQPSK调制
定义了100GE的物理接口,其中用 途最广泛的是100GBASE-LR4和 100GBASE-ER4,它是100G WDM传输设备与核心路由器设备之 间的互联接口。
下一代骨干承载网的典型特征是:100G 路由 器+100G 单波传输
100G OTN的引入可以完全消除100G路由器部 署的障碍,加速100G 路由器的规模部署,提 高数据业务的带宽速率。
骨干网采用100G OTN组
100G Router
待调度业务
待调度业务
网将有效解决现有问题
城域网也需要100G OTN来满足
网络需求
BB U
eNB
城域核心层
BB U
eNB
BBU
小区宽带
LTE基站 OLT
城域接入层
城域汇聚层
城域接入层
LTE基站
BBU
小区宽带
大客户
大客户
业务需求
业务多样化,多种业务接入, 多种颗粒调度;
100G OTN
100G
100GE
映射封
占 优
接口
装技术
课程内容
• 业务网络的发展和需求 • 100G 关键技术介绍 • 100G OTN网络组网分析 • 中兴通讯100G OTN产品介绍
100G_WDM_OTN承载多业务解决方案
Sigma-delta算法 M字节位宽 数据时钟分离
0
Pserver
Pserver? client data indication
= read/write
enable
enable
memory
payload area frame start clock
Payload Area OH
Cm(t)
光网络—围绕全业务的发展方向
•G.709接口 •ODUk交叉调度 •OTU-4、OTU-5
λ技术
•40G、100G DWDM •后100G… •ROADM、全光网
OTH发展
全业务
PTN
•MPLS-TP •L3
xPON
•10G xPON •WDM PON
2019年12月2日星期一 第6页
100G封装技术-OTN与IP的融合
• G.709标准速率:
– 2.5Gb/s、10Gb/s、40Gb/s和
100Gb/s
• 业务种类:
– TDM业务:STM16/64/256
– 以太网业务GE/10GE/40GE/100GE
? – SAN业务:ESCON/FICON/FCGE,10GE LAN,40GE,100GE?
1G/2G/4G/8G/10G
SAN? DVB,HDTV?
39.8Gb/s Client Signal
OPU3 ODU3
电域
OTU3
光域
OCh
ODTUG3
– 视频业务:HDTV/DVB
9.953Gb/s
Client Signal OPU2 ODU2
OTU2
OCh
ODTUG2
2.488Gb/s Client Signal
最新光传送网(OTN)原理介绍ppt课件
链路资源管理器 物理设备
-15-
OTN网络分层和客户侧信号
▪ 三个新的层:
IP/MPLS ATM ETHERNET
– 一个“Gbit/s”通
道层
‐ OCh
– 两个段层
Optical Channel (OCh) layer network
STM-N
Interworking with pre-OTN
STM-N GbE
RES JC Mapping
2
RES
TCM ACT
TCM6
TCM5
TCM4
OPU k Payload
FTFL R &E SConcJ aCt Specific
3
TCM3 ODUk TCM2 ODUkSPEC TIF CIMC1OVERHEADAR PE MA
EXP R E S J C
4 GCC1
GCC2
OH
OH OOS OOSSCC
OCC OCC
OCC
OPS0
Optical Transport Module
OCh Payload Unit (OPUk) 光通路净负荷单元
OCh Data Unit (ODUk) 光通路数据单元
OCh Transport Unit (OTUk) 光通路传送单元
Optical Channel (OCh) 光通路 Optical Channel Carrier (OCC) 光通路载波
Client Signal OPUk - Optical Channel Payload Unit ODUk - Optical Channel Data Unit OTUk - Optical Channel Transport Unit Alignment
100G OTN特性交流 华为
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
OSN 8800 通用的100G OTU板卡
100G线路板:NS4,单路100G OTN线卡; 支持,ODU0、ODU1、 ODU2/ODU2e、ODUflex、ODU3
100G支路板:TSC 单路100G OTN支路板 支持1路100GE/OTU4的接入
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
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FAQ5: 为什么相干通信可大幅提高PMD和CD容限?
相干通信本身无法提高色散容限,但是在华为的相干方案中采用了高速ADC和DSP。经 ADC采样后,通过高速DSP算法处理将PMD、CD做补偿处理可大幅提升PMD、CD容限。
光模块
Mapper & Framing
MUX
DSP
相干接收
偏振复用+相位调制、高增益FEC、相干接收、DSP技术,是决定100G传输性能四个关键要素
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
100G传输四个关键技术
PDM -QPSK
28G/32 波特率
正比。当光信号的波特率提升4倍,其光谱宽度会提升到4倍,脉冲宽度会降低到原有的1/4,因此色散容 限会降低到波特率提升前的1/16(和波特率是平方反比关系)。对于40G数据速率的非相干信号,其色散 容限约为60ps/nm,对于100G,CD色散问题更严重。
(2)PMD容限小 当光信号的波特率提升4倍,比特周期会降低到1/4,因此PMD容限会降低到波特
信号码流经过 3. 100G 相干接收 4. QPSK I、解调 Q解调 x 偏振方向 2 接收到的 2 4 5 光子的偏振方向 “串行 -并行”转换, 100G 相干采用高性能的 ADC 模块,采样精度高达 56G Sample/s,所以支持 x偏振方向的光信号 5. 华为 高速 ADC 采样 6. DSP高速数字处理 分离出 3 已经经过 单波 100G (采样带宽要≥2倍信号带宽。而做 PDM-QPSK ,需要调制信号速率在 = I 00 01 变成 4 路28Gbit/s 信号 0 0 1 积分 分离出 1… s(t)=√2 Cos(ω t+θ ) x轴偏振信号 QPSK 调制 相位 x轴偏振信号 28G)。业界有一个DC-DP-QPSK 方案采用双子载波方案,主要是这里的ADC模 112Gbps/4=28Gbps 光信号 0 1 1 0 … 的信号 sinωtdt = - Q 积分 π/4 3π/4 5π/4 7π/4 块精度不高,只能达到 28G Sample/s 所致; 1 前面的几个环节,如 PDM-QPSK 调制、相干接收等,都是采用商用器件,就传 Sin ω t Cosω t 11 10 π/2 y偏振方向已经 00 01 6 11 10 DSP 传播方向 输性能而言各厂家的都是差不多的。影响最终性能的就在第 个环节 ,各厂 3 本地激光器 加90o相 分离出 分离出 0011010011011001 5 由ADC、 y轴偏振信号 位偏移, 4 不同的码流对应不同的相位。 经过QPSK调制 … x偏振方向的光信号 常用“星座图” 家采用了不同的(专利)算法。 y轴偏振信号 DSP处理 形成正交
100G
100G系统PM-QPSK的波特率是比特率的四分之一,说明它用的频带宽度小啊。
如B=Rb/2*2=Rb调制以后的带宽。
现在100G的带宽是25Ghz。
带宽利用率高了。
现在100G实际应用的OSNR的测试方法就是用积分法,断了业务进行测试。
100G的放大器也是EDFA。
C波段1530—1565nm。
EDFA是网络中的最主要的噪声源。
100G无需进行CD和PMD色散补偿。
CFP模块,特大。
外形封装可插拔。
也是有一发一收两个口。
发送速率是100G。
40G/100G 将64B/66B编码(这是说的100GE编码方式,GE是8B/10B)变换为1024B/1027B 编码。
100G的灵敏度也是-14dBm.最小边摸抑制比35dB.10G的最小边摸抑制比也是35dB.100G总抖动容限0.28UI。
相邻通道隔离度》22dB.在1通道输入光和在2通道接收的光功率的比值。
N×100Gbit/s WDM系统支持光放大器的动态增益均衡(DGE) 功能,可由内置于光放大器的均衡滤波器、VOA或其他方式来实现。
当同时增加多个通路时,系统也应不受影响。
在极限情况下,对于N路WDM系统,如同时失去N一1多个通路,剩余通路在10ms内恢复正常无误码工作.烽火单根光纤C波段满配9.6Tb/s无电中继传输距离经现网测试超过2600km10G系统的传输码型是HDB3码2012年9月的日内瓦IEEE全会上,在包括华为在内的整个产业链的联合推动下,IEEE成员单位达成共识:选择400GE作为100GE之后的下一代以太网速率,从而正式开启400GE的标准化进程。
对10G客户侧发的光就是1310nm,也不是标准中心波长。
长距离80km。
120km是1550nm 的。
对100G和10G类似,线路侧用的也是串行光模块ODU4。
100G速率串行传输。
经过一个OTU后变为80波的标准波长。
接收端先相干检测,再电色散补偿,PMD补偿等。
对客户侧时由并行光模块10*10G(1550nm)或4*25G(1310nm)组成的。
100GOTN大容量传输技术分析
100GOTN大容量传输技术分析作者:王鹏来源:《硅谷》2014年第19期摘要本文通过对100GOTN大容量传输技术的分析,确定技术应用模式,结合我国现代网络发展情况,对100GOTN大容量传输技术性能进行研究,进而为有关人员提供可靠的参考理论。
关键词 100GOTN;大容量传输技术;技术中图分类号:TN914 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)19-0060-01近几年,网络技术在现代化科学技术的带动下,已经可以满足各个领域的使用要求,互联网用户和种类不断在丰富,宽带需求日益严峻,这就迫使网络研究人员加快了技术研发的速度,进一步提高网络运行速度。
100GOTN大容量传输技术的应用可以在传统网络带宽情况下,对网络流量进行控制,传送网可以在网络安全技术保护的条件下,进行大量的信息传递和交互。
基于100GOTN大容量传输技术的优秀功能,互联网环境大规模应用100GOTN大容量传输技术的需求逐渐显现,在此基础上,100GOTN大容量传输技术必须要与现有的IP网络进行充分的结合,充分展现出现代网络高度的运转能力。
1 100GOTN大容量传输技术分析1.1 100GOTN大容量传输技术概述100GOTN大容量传输技术就是利用自身的结构和功能,改变复用粒度的承载能力,提高网络信息的传递能力。
100GOTN大容量的传输可以提高数据的精准度,也可以确保网络环境运行的安全性和可靠性,在IP网络中,会合理分配带宽,在不中断网络流量的情况下,100GOTN大容量传输技术的分配粒度不随着系统需求的改变而改变[1]。
当前网络中1G及10G业务占据了主流,传统的点到点OTN Transponder由于缺乏1G的OTN复用粒度,无法高效地将这些业务映射到100G中,从100GOTN产业链的快速发展和技术的成熟应用程度来看,可实现大管道的精细运营,确保网络的安全可靠、进行多业务的高效承载。
为了充分体现100GOTN大容量传输技术的价值,运营商们设计的传送基础设施都考虑到在不中断网络流量的前提下如何实现动态的带宽分配问题,并基于此,将分配粒度从100Gbps调节到1Gbps不等,从而“虚拟化”光网络带宽。
100g WDM与OTN关键技术与实验方案
第10页
内容提要
• 100G关键技术概述 • 100G客户侧接口技术
• 100G封装映射技术-OTN
• 100G光调制码型 • 100G光调制技术与原理 • 相干光接收技术 • 前向纠错技术-FEC • 色散管理技术 • 100G传输技术实现方案
第11页
100G封装映射-客户信号映射到ODU4
第12页
• 100G客户侧接口技术
• 100G封装映射技术-OTN • 100G光调制码型 • 100G光调制技术与原理 • 相干光接收技术 • 前向纠错技术-FEC • 色散管理技术 • 100G传输技术实现方案
第6页
有三种100GbE接口
IEEE主要制定客户侧的网络接口和以太网相关映射标准。
1 2 3
采用新的调制技术
• 相干:PM-QPSK *28dB • 非相干:RZ-DQPSK,4 RZ-DQPSK,4* ODB反向复用 • 双载波:2SC-DP-QPSK • OPFDM-DQPSK(正交偏振 FDM)
对每波长的色散补偿
• 可在电域或光域实现
相干接收 + 数字信号处理 采用新的调制技术 + 相干接 收(DSP) + SD-FEC
• 100G光调制码型
• 100G光调制技术与原理 • 相干光接收技术 • 前向纠错技术-FEC • 色散管理技术 • 100G传输技术实现方案
第17页
100G主流光调制码型:PM-QPSK
光发送端
Polarization Multiplexed- QPSK Modulation
偏振复用-正交相移键控+相干接收
Re
-3π/4 -π/4
Re QAM16
3π/4 π/4
100G OTN的关键技术
硬判决FEC(HFEC)
如何进行软判决
• 软判决译码充分利用了信道输出的波形信息。 • 软判决译码器需要的不仅仅是“0/1”码流,还需 要“软信息”来说明这些“0/1”的可靠程度,即 离判决门限越远,判决的可靠性就越高,反之可 靠性就越低。 • 除了划分“0/1”的门限,还要用“置信门限”将 “0”和“1”空间进行划分以说明判决点在判决空 间的相对位置。
• 如,对于(7,4)码,当t=1时满足上式,故能纠 正1个错误。
采用FEC前后BER的改进效果比较
Corrected BER for Scalable Performance FEC
1.0E-03 1.0E-04 1.0E-05 1.0E-06 1.0E-07 1.0E-08 1.0E-09 1.0E-10 1.0E-11 1.0E-12 1.0E-13 1.0E-14 1.0E-15 1.0E-16 1.0E-17 1.0E-18 1.0E-19 1.0E-20 1.0E-21 1.0E-22 1.0E-23 1.0E-24 1.0E-25 1.0E-26 1.0E-27 1.0E-28 1.0E-29 1.0E-30 1.E-15
难点及解决方案
难点:
• 如何测量PM-QPSK在二个方向上的电场? • 如何在光电场上实现色散和PDM的补偿?
解决方案:
• 通过相干接收解决测量问题。 • 通过DSP解决补偿问题。
100G传输的关键技术
• • • • PM-QPSK调制技术 相干检测技术 先进的DSP技术 高增益的FEC技术
100G OTN传输系统关键技术探讨
希望本文档可以帮助您【实用文档下载编辑省事省力】100G OTN传输系统关键技术探讨.摘要:随着互联网的快速发展和大数据时代的来临,100G OTN 传输系统成为未来光网络市场的主流,是通信运营商提升网速并缓解带宽压力的最佳选择。
本文探讨了100G OTN传输系统的关键技术,并对其应用优势进行了简要阐明。
关键字:100G OTN,调制技术,相干接收,前向纠错伴随着"宽带中国"战略的全面实施,中国宽带基础设施进入高速发展阶段,家庭宽带接入方式从数字用户电路(xDSL)逐步升级为无源光网络(PON),有线和无线宽带用户量持续快速增长,高速互联网、云计算、云存储、物联网、IPTV、3D高清视频等宽带应用不断涌现,传输网络从骨干到城域网络带宽需求成倍增长。
在这种网络高速发展的时代,100G 波分复用技术/光传送网(WDM/OTN)大容量传输网络建设是通信运营商提升网速并缓解带宽压力的最佳手段。
1.OTN技术简介OTN是以WDM为基础,在光层组织网络的传送网,是下一代的骨干传送网。
OTN跨越了传统的电域(数字传送)和光域(模拟传送) 的界限,将二者结合起来,是运营管理电域和光域的统一标准,OTN可以提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接以及电信级的保护。
作为新一代的光传送技术体系,OTN既具有传统传输技术的很多优势,同时又具有其他新的功能特征,是传送宽带大颗粒业务的前沿技术[1]。
OTN技术可支持多种设备类型,可依据实际应用场景综合考虑,选择最合适的设备。
随着通信业务的不断发展与光传送网的日渐成熟,OTN 的应用越来越广。
100G关键技术的突破意味着100G OTN 的应用将迈上一个新的台阶。
2.100G OTN关键技术探讨相比40G OTN传输系统,在进行未来多业务承载时,100G OTN要求长途传输系统必须满足以下要求:支持50GHz 的通道间距、偏振模色散(PMD)容限达到10ps (DGD平均值)、色散(CD)容限达到±700ps/nm、在现有的 DWDM网络和OTN网络中平滑升级,且不对现有的 DWDM通道信号产生严重串扰。
G.709协议:超100GOTUCn信号及其帧结构
G.709协议:超100GOTUCn信号及其帧结构展开全文B100G OTUCn背景2016年,ITU-T发布了G.709 OTN标准的重大更新,覆盖了100Gbit/s,OTU4以外的速率。
这种新的“beyond 100G”(B100G)接口系列正式称为“OTUCn”,定义为n×100Gbit/s模块化结构,OTUCn信号在很大程度上重用了现有的OTN。
受IEEE 802.3以太网FlexE的影响,ITU-T也引入新的灵活的OTN(FlexO)接口,以配合OTUCn。
我们知道传统标准的SDH和OTN速率是以四倍为基准的,比如说STM-1到STM4,再到STM-16,又比如ODU1到ODU2再到ODU3,可能有同学会问为什么不从ODU0开始说,其实这个速率也是在后面才加入进来的。
但在这里,我们想说的是另一个例外是ODU4(ODU:光数据单元)。
为什么用它承载100GbE以太网客户信号,而不是通过160Gbit/s速率来承载四个40Gbit/s ODU3信号。
一个是因为以太网已经成为OTN传输中越来越重要的客户侧信号。
另外,相对于160Gbit/s,112Gbit/s左右的速率对于带宽来说更具成本效益,特别是考虑到当时可用的光学元件技术。
同时OTU4也可以重用以太网100GbE光接口模块。
最后一个考虑因素,在当时来说OTU4有可能成为100GbE的默认长距离广域网接口,而这种考虑已成为现实。
当然还有其他方面的原因,比如说调制、波特率等。
因此,ITU-T也使用类似的推理方法来处理超100Gbit/s速率的相关问题。
首先要考虑的下一个Beyond 100G以太网速率是多少,现在来看应该是400GE无疑了。
请参考:400G以太网收发器简介。
因此ITU-T需要对400GbE传输和再利用技术的速率进行平衡优化,以及更加模块化的速率需求。
最初的设想是将有限数量的IrDI(域间接口:比如说电信与联通之间互通的接口)速率标准化,这些速率主要与新的以太网速率相匹配,并定义一个模块化结构,该结构还允许构造域内接口(IaDI)信号以匹配信道特性/质量。
OTN基础原理PPT课件
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第二章 OTN的分层结构
在这一章中我们将介绍OTN网络层次划分,然后介绍各层次的主要功能,最后介绍 客户信号到OTN的适配过程。
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OTN可分为通道层和段层,其中OCh为光通道层,OMS为光复用段层,OTS为光传 输段层。OCh又包括光通道净荷单元OPU,光通道数据单元ODU和光 通道传送单元OTU。 在OTN层结构中,OCh为整个OTN网络的核心,是OTN的主要功能载体。
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光通道层的功能主要有:
1、为来自电复用段层的客户信号选择路由和分配波长,为灵活的网络选路安排光通 路连接,为透明传送各种格式的客户信号的光通路提供端到端的联网功能,以便实现网络 的选路。
2、确保光通道适配信息的完整性。 3、实现网络层的操作和管理。 4、在发生故障时,通过重新选路来实现保护倒换和网络恢复。
ODUk开销包含在ODUk帧结构之内,(共计3×14=42字节),主要用于监测ODUk 通道 性能与ODUk串联连接性能。它在ODUk进行组装与分解师终结。
OTUk开销包含在OTUk帧结构之内,(共计1×14=14字节),包括8个字节的帧定 位信号FA,主要是对一个或多个OTUk连接的性能进行监控,它在OTUk进行组装与分解 时终结。
域内接口IaDI是指仅支持同一管理 域内不同节点设备或不同子网之间互连互通的接口,按 管理域一般是指某一运营商所管 辖的网络区域,即定位于同一运营商或设备商网络内部接口。
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完整的OTN技术体制包含电层和光层:
40G_OTN_100G技术及测试(exfo核心资料)
?2010 2012 EXFO Inc. 保留所有权利。
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100G/40G 接口和传输距离
?2010 2012 EXFO Inc. 保留所有权利。
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CFP 路线图
由 CFP MSA 限定
CFP
CFP2
CFP4
2008 CXP
2010 CXP2
2012
2014
2016
由 10x10 MSA 限定
100GBASE-ER4
40GBASE-LR4
100GBASE-LR4
40GBASE-SR4
100GBASE-SR10
40GBASE-CR4
100GBASE-CR10
40GBASE-KR4
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8 8
100G 以太网概念
以太网帧
CFP
OCh 数据单元 (ODU) 净荷
OCh 传输单元 (OTU) 净荷
FEC
OTUk 信号通过 n 条通道传输
OTL(光通道传输通 道)
OTLk.n
OTLk.n
OTLk.n
1
2
n
OTL 类型和比特率 OTL3.4 = 10.7Gb/s OTL4.4 = 27 95Gb/s OTL4.10 = 11.18Gb/s
PE
PE
ODU-4
100GigE CE
112Gbps
CE:客户设备 PE:供应商设备
40GigE
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OTN 概述
WDM 光传送网 (OTN) 传输
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Optics for OTU4 inter-Domain Interface similar to 100GBASE-LR4 and ER4 applicable to OTU4
TS80 [81]
TSO
Trib Port#
S6
S6
S6
Additional optical implementations such as 10λ*10G can be considered
PMA CAUI PMA PMD PMD MDI Optical Medium PMA
OTU4 OH
OPU4 Payload ODU4 Payload
OPU4 ODU4
OTU4 FEC
65 D1 C0 D1 D1 D0 D0 D0 D0 D0 D0 D0 C1 C1 D2 C2 C2 C2 D3 C3 C3 C3 C3 O0 D4 C4 C4 C4 C4 C4 D4 D4 D4 D5 C5 D6 C6 D7 C7 D7 C7 C7 C7 C7 C7 C7 C7 D6
S3
S4
S5
S6
S7
Input to descrambler function
S0
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
SP2 PMD
SP5
25.78125Gb/s
4
PSI OMFI 41 42
79 80 1 2
PMA 10:4 PMD
5:1
...
5:1
5:1
5:1
PMD
L8 L9 L 0 L 1 L 2 L 3 SP3
OPU4 OH
Client (e.g. 100GE)
ODU Multiplexing
ODU OH
ODU Payload
ODU ODTU4.ts
OPU4 Payload
OPU4
OTU4 TC L1
ODU4 Multiplexing
ODU4 TCMOH
ODTU4.ts JOH
ODTU4.ts JOH
ODU (0, 1, 2, 2e, 3, 4, flex)
100GBASE-SR10
850 nm MMF 100 m in OM3 125 m in OM4
100GBASE-LR4
1310 nm SMF 4λ*25.78Gb/s 10 km
100GBASE-ER4
1310 nm SMF 4λ*25.78Gb/s 30 km or 40 km (engineered links)
39 40 41 42
TxD <0> CGMII Output of encoder function Sync header D0 D1
TxD <63> CGMII Input to decoder function
RxD<0>
RxD<63>
PMA 20:10
2:1
2:1
...
2:1
2:1
2:1
...
JC1 JC2 JC3 C1 C9 C2 C10 C3 C11 C4 C5 C12 C13 CRC-8 D1 D6 D2 D7 C6 C14 C7 II C8 DI
S1
S1
S1
FA OTU4 OH OPU4 OH OPU4 Payload Fixed Stuff OTU4 FEC 1 2 3 4 2 3 FAS RES TCM3 GCC1 GCC2 TCM ACT TCM2 APS/PCC TCM6 TCM1 4 5 6 7 MFAS 8 9 SM TCM5 PM RES 10 11 12 13 RES FTFL EXP 255 OPU4 OH 14 15 16 0 1 PT Mapping & Concat. Specific GCC0 TCM4 15 JC4 JC5 JC6 PSI 16 JC1 JC2 JC3 OMFI Justification via GMP
SFD
6 bytes
Destination MAC address
6 bytes
Source MAC address
4 bytes
4 bytes
FCS
Signal Structure
IEEE Model with CAUI
(to interconnect chip devices)
Higher Layers (e.g., IP) LLC or other MAC Client MAC Reconciliation CGMII 100GBASE-R PCS
RxB<65>
RxB<131>
RxB<1319> PCS Lane 19
CAUI CGMII CFI CPPI FCS LLC LWDM MAC MDI PCS
100 Gb/s Attachment Unit Interface 100 Gigabit Media Independent Interface Canonical Format Indicator 100 Gb/s Parallel Physical Interface Frame Check Sequence Logical Link Control LAN Wave Division Multiplexing Media Access Control Media Dependent Interface Physical Coding Sublayer
User Priority
C F I
VID: VLAN ID
Type/ Values > 1535 are Ethernet Types Length Values ≤ 1500 are for Length of the MAC frame with preamble/SFP and typically used with LLC/SNAP in the MAC Payload
OPU4 OH ODU4 OH
PCS
Input Data
64B/66B PCS Block Format
S Block Payload Y N C Bit Position 0 1 2 Data Block Format D0D1D2D3/D4D5D6D7 01 D0 Control Block Formats Block Type Field C 0C 1C 2C 3/C4C 5C 6C 7 10 0x1E S 0D1D2D3/D4D5D6D7 10 0x78 O0D1D2D3/Z4Z 5Z 6Z 7 10 0x4B T 0C 1C 2C 3/C4C 5C 6C 7 10 0x87 D0T 1C 2C 3/C4C 5C 6C 7 10 0x99 10 0xAA D0D1T 2C 3/C4C 5C 6C 7 D0D1D2T 3/C4C 5C 6C 7 10 0xB4 D0D1D2D3/T4C 5C 6C 7 10 0xCC D0D1D2D3/D4T 5C 6C 7 10 0xD2 D0D1D2D3/D4D5T 6C 7 10 0xE1 D0D1D2D3/D4D5D6T 7 10 0xFF
PMA PMD RS SFD SP VLAN
Physical Media Attachment Physical Media Dependent Reconciliation Sublayer Start Frame Delimiter Skew Point Virtual Local Area Network
PSI for Multiplexing
PSI [0] [1] TS1 [2] TS2 [3]
TSO TSO
PT=0x21 RES Trib Port# Trib Port# … 1 TS Occupied 0 Unallocated 1 Allocated 2 3 4 5 6 7 8 (Bits) Tributary Port# The Tributary Port# indicates the ODUj (j=0, 1, 2, 2e, 3, flex) transported in this TS; Multiple 1.25G TS can be grouped
39 40 41 42 79 80 1 2 39 40 1 2
39 40 41 42
OTU4 111.809974 Gb/s ± 20 ppm PCS Lanes 0 1 2 ... 18 19 0 1 2 ... 18 19 PCS Lanes
OTL Type OTL4.10
OTL Nominal Bit Rate 255/227 x 9.953280 Gb/s = 11.180997 Gb/s 255/227 x 24.883200 Gb/s = 27.952493 Gb/s
VLAN VLAN Type/ (optional) (optional) Length
IEEE Layer Model
Higher Layers (e.g., IP) LLC or other MAC Client MAC Reconciliation CGMII 100GBASE-R PCS
Signal Structure
[255]
S5
S5
S5
… S4 S4 20 PCS lanes in total S4
… 20 PCS lanes in total
PMA service interface
TxB <0> PCS Lane 0 PCS Lane 1
TxB <66> PCS Lane 19
TxB <1254>
PMA service interface
2:1
PMA 20:10 Physical Lanes CAUI SP6 10.3125Gb/s PMA 10:4 PMD Service Interface 0 1 2