波分技术原理(二)

特定波长具有特 定帧格式的信号
客户业务
业务接入单元
特定波长具有特 定帧格式的信号
特定波长具有特 定帧格式的信号
客户业务 客户业务
业务接入单元
. . .
业务接入单元
特定波长具有特 定帧格式的信号
波长调度单元
特定波长具有特 定帧格式的信号
特定波长具有特 定帧格式的信号
特定波长具有特 定帧格式的信号
合分波单元
提出定义新的 OTU4以承载100GE
2007年6月华为提出 ODUflex概念 （ODUar）
移动、电信和华为提 出增加GPON、CPRI 和FC信号
A_L、华为提出 40GE/100GE适配方 案
华为提出定义OTN设 备标准及OTN环保护 标准
2009年10月SG15 全会，G.709 V3 通过Consent，标 志着OTN标准重新 趋于稳定
华为主导了绝大部分OTN新技术点，如ODU0、ODU2e、ODU4、ODUflex等，并推动产业链尽快成熟 华为主导制定了OTN核心标准G.709 V3，并启动OTN系列标准（架构、功能和OTN控制）的立项和更新 华为在08年共提交25篇标准提案文稿，09年总共提交21篇文稿，对于ODU0/ODUflex/GMP重要点上我司拥有多篇重要专利
G.872（OTN架构标准） G.798.1（OTN设备标准）
华为任Editor，启动G.872修订，增加HO/LO描述 等
华为启动该标准立项，并提供初始draft版本
在工信部领导下，华为联合国内运营商（ CTC 、 CMCC）、国外运营商（DT、TI等）和
芯片商（AMCC、PMC等），形成OTN产业联盟，推动OTN产业链进一步成熟
依据《OTN网络对节点设备总体要求》的要求，将OTN设备进行了分类：
具有OTN接口的WDM设备：
• 除了符合ITU-T标准和国标/行标对WDM设备的一般要求以外，还应支持符合G.709 的OTN 开销规范，告警处理流程应符合G.798中的规定；提供白光OTUk接口（IrDI）用于不同厂 商WDM设备对接。
OTN关注传输距离的同时也关注业务调度
Data Networking
Data Networking
Optical Switching (SDH)
Optical Transport (WDM)
Optical Switching & Transport(OTN，融合了SDH体 制)
SDH传送容量非常有限，传统WDM提供大容量长距离的点对点传送，但基本没有组网功 能，缺乏完善的链路保护和管理；
...
客户业务 客户侧业务板
ODUk层
ODUk层
ODUk交叉矩阵
ODUk层
线路侧业务板
...
ODUk层 线路侧业务板
OCH层
OCH层
波长调度单元(OCH层交叉)
OCH层
合分波单元
OMS层
光线路处理单元
OTS层
业务接入单元
多业务 接入
ODUk层 电中继单元 OCH层
电中继单元
国标对OTN设备的分类情况
多波长光信号
光线路处理单 元
光线路信号
OTN是传统波分设备演进的结果： 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（OTN 电交叉设备）
OTN与WDM的关系
不带ODUk层交叉的传统波分设备
客户业务 业务接入单元
OCH层
客户业务
业务接入单元
...
客户业务 业务接入单元
OTN设备能同时完成原SDH层（帧管理安全与交叉调度）和波分层（大容量远距离传送） 的功能，使调度和大容量传送合一；
OTN基于大颗粒GE&2.5G&10G进行管理和调度，接入业务100M~100G。
OTN定义和技术背景
OTN（Optical Transport Network），光传送网络，是由一组通过光纤链路 连接在一起的光网元组成的网络，能够提供基于光通道的客户信号的传送、复 用、路由、管理、监控以及保护（可生存性）。
电层技术
PDH
SDH
MSTP PTN
MS-OTN
光层技术
WDM
OTN
现今
几年后
SDH和WDM是传送网使用最多的技术；
OTN融合了SDH和WDM的优点，已成为大颗粒业务传送的主流技术。
PDH ：准同步数字系列； SDH ：同步数字体系；
OTN：光传送网；
PTN：分组传送网
AON ：全光网；
ASON ：自动交换光网络
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
OTN与WDM的关系
客户业务
业务接入单元
特定波长具有特 定帧格式的信号
电层技术 控制技术
聚焦于业务“调度”，通过调度可以实现的功能： 复用：不同业务在同一管道内传送 交叉：不同业务在不同管道内传送 提升管道带宽复用率，提升传送方向灵活性
聚焦于网络“智能”，实现ASON功能： 网络拓扑资源自动发现 业务端到端自动配置 故障智能恢复等
传送网技术发展方向
控制技术
ASON（控制协议为GMPLS）
OTN标准 重新趋于
稳定
华为主导OTN标准制定
85％
华为主导 技术点
注：统计时间为截至2009年10月
主导标准
G.709（OTN接口标准）
G.798 （OTN功能标准）
描述
OTN核心标准，华为任Editor，主导了绝大部分 技术方案
华为控制了该标准更新及修订，增加ODU0、 ODU4及ODUflex等相应内容
OTN设备完整功能模型
光电统一的GMPLS/ASON
OMS OTS
光 层
电 层
业务直通 模块
OCh 光交叉连接
MUX/DMUX OA
客户侧信号 -> OTUk适配
ODUk -> OTUk适配 ODUk电交叉连接
线路模块
交叉模 块
客户侧信号 -> ODUk映射
STM-N/GE/10GE/2.5G POS/10G POS/ATM/SAN等
波分技术原理
OTN基本原理、基本特性以及关键特性和相关产品
传送网的主要技术
传送网的本质是保证业务的端到端连接，即“管道”。 传送网的发展也是围绕“管道”，即更大传送带宽、更多接入业务、更智能。
光层技术
聚焦于传送“带宽”： 作为光传送网的传输介质，单根光纤能传多少速率带宽直 接影响管道的大小 “管道”容量提升主要通过单波线路速率的提升。
Oห้องสมุดไป่ตู้H层
OCH层
波长调度单元(OCH层交叉)
OCH层
合分波单元
OMS层
光线路处理单元
OTS层
ODUk层 电中继单元 OCH层
电中继单元
OTN系统结构
带ODUk层交叉的波分设备
客户侧/线路 侧分离结构
光电混合 交叉联动
客户业务 客户侧业务板
ODUk层
ODUk层 线路侧业务板
OCH层
客户业务
客户侧业务板
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
OTN与SDH的关系
OTN技术和SDH技术的区别与联系
• 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
G.709 V3定义了 ODU0、ODU2e、 ODU4、ODUflex 和GMP，扩展了 OTN客户信号，使 OTN具备了将来业 务的承载能力
2005
2007
2008
2009
2010
传统OTN 标准基本
完成
IP业务发展迅猛， 小颗粒业务传送需求
大量涌现
OTN演进需要解决： 小颗粒业务承载 高速以太网承载 多业务的混合承载
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/ODU1/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, ……
ODUk帧速率
ODU type
ODU nominal bit rate
ODU0
1 244 160 kbit/s
ODU1
239/238 × 2 488 320 kbit/s
ODU2
239/237 × 9 953 280 kbit/s
ODU3
239/236 × 39 813 120 kbit/s
1998年，ITU-T提出OTN的框架标准G.872 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 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
ITU-T OTN国际标准状态
2001年版OTN系列 标准基本成熟，在 透明性、FEC及 TCM等方面具有明 显优势
该版本的OTN标准 基于语音业务，颗 粒度较大（2.5G以 上），承载小颗粒 业务效率不高
2001
2006年10月开发 G.sup43支撑 10GE LAN各种私 有方案
为解决新形势下业 务承载需求， 2007年华为提出 OTN全面演进思 路，阐述了OTN 架构演进
20 ppm
OTU4
255/227 × 99 532 800 kbit/s
NOTE 1 – The nominal OTUk rates are approximately: 2 666 057.143 kbit/s (OTU1), 10 709 225.316 kbit/s (OTU2), 43 018 413.559 kbit/s (OTU3) and 111 809 973.568 kbit/s (OTU4). NOTE 2 – OTU0, OTU2e and OTUflex are not specified in this recommendation. ODU0 signals are to be transported over ODU1, ODU2, ODU3 or ODU4 signals, ODU2e signals are to be transported over ODU3 and ODU4 signals and ODUflex signals are transported over ODU2, ODU3 and ODU4 signals.
支路模块
OTN最新复用架构
OTUk帧速率
OTU type
OTU nominal bit rate
OTU bit-rate tolerance
OTU1
255/238 × 2 488 320 kbit/s
OTU2 OTU3
255/237 × 9 953 280 kbit/s 255/236 × 39 813 120 kbit/s
传统的 WDM复用
内部挑战 传送有效性
• 更低的传送成本 • 40GE/100GE承载 需求 • 高集成度 • 低功耗 …
新一代大容量传送系统需要完成从简单的P2P WDM技术向E2E自动交换OTN 系统的转变，才能全面解决了从业务变化和组网功能转移的多维度难题 OTN ---------光传送网（Optical Transport Network）
MSTP ：基于SDH 的多业务传送平台 MS-OTN：多业务光传送网 GMPLS：通用多协议标志交换协议
AON 未来
OTN是WDM发展的必由之路
OTN
外部挑战
SDH 领域收缩…
• 端到端连接 • 端到端OAM • 多种保护方案
网络功能向WDM 设备转移
类SDH的OAM 和保护
分层的交叉 连接和疏导
OTN电交叉设备：
• 类似于现在的SDH交叉设备，OTN电交叉设备完成ODUk级别的电路交叉功能，为OTN网 络提供灵活的电路调度和保护能力
OTN光交叉设备(ROADM)：
• 提供OCh光层调度能力，实现波长级别业务的调度和保护恢复。
OTN光电混合交叉设备：
• 与OCh交叉设备（ROADM或PXC）相结合，同时提供ODUk电层和OCh光层调度能力，波 长级别的业务可以直接通过OCh交叉，其它需要调度的业务经过ODUk交叉，两者配合可以 优势互补，又同时规避各自的劣势。