光传送网技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光技术仅用于两个节点间的点对点传输，以VC调度为基 础，不能满足未来骨干网节点Tbit/s以上的大容量业务调度
2020/9/16
《全光通信网》
9
IP化驱动下的网络发展趋势
BB Acc Internet
11%
Video Distribution 27%
Internet Access residential 31%
O/E
E/O
电
光
交 换
透明子网
交 换
结
结
构
构
不透明节点
不透明节点
透明节点
透明子网中光通道实现端到端的连接 不透明节点实现子网间互联，包括电子3R再生 随着光子技术的发展，透明子网的范围逐步扩大。
2020/9/16
《全光通信网》
14
从功能上看，OTN在子网内可以实现全光传 输，而在子网边界处采用光/电/光转换。这样， 各个子网可以通过3R再生器连接，从而构成 一个大的光网络。
2
Switch
1
B
2020/9/16
Data bursts
《全光通信(b网)》
C D
C
D4
第四章 光传送网技术
5
课堂主要内容
一. OTN基本概念
二. OTN的分层结构
三. OTN的复用和映射
理解
四. OTN的信息结构
理解
五. 数字包封技术 六. OTN的技术优势
理解
2020/9/16
《全光通信网》
3
Packet (a) vs. Burst (b) Switching
Payload
A
Header
1
Incoming fibers
2
Fixed-length (but unaligned)
B
A
Control
wavelengths
Data wavelengths
Control packets
2
1
Synchronizer
Header recognition, processing, and generation
Setup
1
Switch
1
FDL’s
2 1
Offset time
2
2
New
(a)
headers
O/E/O
2 1
Control packet processing (setup/bandwidth reservation)
满足网络运营的需要。
大颗粒宽带业务蓬勃发展，对传送网提出了新的要求！
2020/9/16
《全光通信网》
10
传统WDM在宽带业务承载方面的局限
无交叉调度能力，不能成网络
复用、映射机制不完善，业务互通能力差
保护机制不完善
简单的OSC，无法对通道进行精确的管理
……
传统的WDM设备无法满足要求， 问题主要在调度、保护、管理等方面。
1
…
…
输
出
模
块
N
…
…
…
…
解复用器
光分组的预放大和同 步、信头提取、净荷 定位和缓存等
2020/9/16
光存储器
波长变换器
《全光通信网》
复用器
负责光分组路由交换、 上/下路、冲突解决等， 决定了节点的交换速率、 吞吐量、可扩展性等
2
光突发交换原理图
在OBS中，首先在控制波长上发送控制（连接建立）分组，然后在另一个不
光传送网的发展趋势是逐步采用先进的光器 件取代光电转换设备，逐步扩大透明子网的 覆盖范围，最终实现全光网络的理想目标。
Voice (Fixed +Mobile)4%
Private lines 25%
Data Services (ATM/FR, VPN)2%
➢ 在未来的3～5年之内，新业务的发展将驱动业务量快速增长; ➢ 快速增长的新业务以大颗粒宽带业务为主； ➢ 大量的大颗粒宽带业务需要进行有效的调度和管理，提高QOS，
透明光分组的帧格式
时隙 T: 1.646ｕs = 128byte (分组头为622Mbit/ s)
分组头同步比特
载荷同步比特
保护 时隙
路由标记
保护 时隙
2.5-10G
保护 时隙
64.3ns
5字节
分组头 180ns
14字节
26ns
2字节
载荷
1311ns
102字节
64.3ns
5字节
时间
保护时隙用来补偿光器件的交换时间、净荷在节点处可能的抖动以及在网 络节点接口处同步单元的有限的冲突解决能力。载荷比特率在一定程度上 是透明的(比特率可变)。光分组的固定时隙长度可简化同步操作。
2020/9/16
《全光通信网》
11
OTN（Optical Transport Network）的概念
WDM的大容量传送机制＋SDH的电层处理机制
OTN
OTN是在现有的传送网中加入光层，提供光交叉连接
功能和，分提插供复有用关监客控户和层生信存号性的功传能送；、复用、选路、管 理、OTN在点对点WDM线路系统基础上，增强节点汇聚
和交叉能力、组网保护和OAM管理能力。
点对点 复用 WDM 传送
WDM 网络
复用、传送、组网 保护、交换 同步、管理
2020/9/16
《全光通信网》
12
ADM
OTN网络结构示意图
ADM OADM
OADM ADM
OXC DXC
ADM OADM
OADM ADM
ADM
2020/9/16
《全光通信网》
13
同的波长上发送突发数据。
控制信道 （波长）
控制分组 2
控制分组在每个节点都需要进行O/E/O的
变换以及电处理。
OBS控制器
2
光/电/光
1
1
控制分组处理
突发数据信道 （波长）
（建立/带宽预留） 2
2
1
交叉矩阵
突发数据
2020/9/16
1 偏置时间
突发数据从源节点到目的节点始终在光域内 传输
《全光通信网》
2020/9/16
《全光通信网》
1
OPS节点结构及工作原理
同步控制
… …
1
…
…
输
入
模
N
பைடு நூலகம்
块
分析、判断报头信息，发出同步、交换路 由的控制信号去控制输入模块和交换矩阵， 再产生新报头信息输入到输出模块中
交换控制 交换矩阵
… …
信头再生
光分组净荷的输出 缓存、定位、同步、 放大以及新报头插 入、冲突解决等
6
OTN提出的原因
❖ SDH/SONET已经非常成熟，但在传送层方面存在不足。 ❖ DWDM的大容量传输及在宽带业务承载方面的局限。 ❖ 互联网、电子商务、移动技术发展迅速，以太网等数据业
务发展迅速。 • Internet 业务量的爆炸性增长 • 多种业务种类（如多媒体）的出现
❖ 新的光器件的出现，如光开关、OXC、OADM等。
2020/9/16
《全光通信网》
7
SDH的优势——电层处理机制
强大而灵活的交叉调度能力 多种完善的保护机制
规范的映射、复用，多层次的嵌入式开销 丰富的可运营可管理经验
……
2020/9/16
《全光通信网》
8
目前的光电混合网络
光电混合网
核心光网络
边缘电网络
光节点
光传输系统
电子节点
现有光电混合网
SDH在传送层面的不足：
2020/9/16
《全光通信网》
9
IP化驱动下的网络发展趋势
BB Acc Internet
11%
Video Distribution 27%
Internet Access residential 31%
O/E
E/O
电
光
交 换
透明子网
交 换
结
结
构
构
不透明节点
不透明节点
透明节点
透明子网中光通道实现端到端的连接 不透明节点实现子网间互联，包括电子3R再生 随着光子技术的发展，透明子网的范围逐步扩大。
2020/9/16
《全光通信网》
14
从功能上看，OTN在子网内可以实现全光传 输，而在子网边界处采用光/电/光转换。这样， 各个子网可以通过3R再生器连接，从而构成 一个大的光网络。
2
Switch
1
B
2020/9/16
Data bursts
《全光通信(b网)》
C D
C
D4
第四章 光传送网技术
5
课堂主要内容
一. OTN基本概念
二. OTN的分层结构
三. OTN的复用和映射
理解
四. OTN的信息结构
理解
五. 数字包封技术 六. OTN的技术优势
理解
2020/9/16
《全光通信网》
3
Packet (a) vs. Burst (b) Switching
Payload
A
Header
1
Incoming fibers
2
Fixed-length (but unaligned)
B
A
Control
wavelengths
Data wavelengths
Control packets
2
1
Synchronizer
Header recognition, processing, and generation
Setup
1
Switch
1
FDL’s
2 1
Offset time
2
2
New
(a)
headers
O/E/O
2 1
Control packet processing (setup/bandwidth reservation)
满足网络运营的需要。
大颗粒宽带业务蓬勃发展，对传送网提出了新的要求！
2020/9/16
《全光通信网》
10
传统WDM在宽带业务承载方面的局限
无交叉调度能力，不能成网络
复用、映射机制不完善，业务互通能力差
保护机制不完善
简单的OSC，无法对通道进行精确的管理
……
传统的WDM设备无法满足要求， 问题主要在调度、保护、管理等方面。
1
…
…
输
出
模
块
N
…
…
…
…
解复用器
光分组的预放大和同 步、信头提取、净荷 定位和缓存等
2020/9/16
光存储器
波长变换器
《全光通信网》
复用器
负责光分组路由交换、 上/下路、冲突解决等， 决定了节点的交换速率、 吞吐量、可扩展性等
2
光突发交换原理图
在OBS中，首先在控制波长上发送控制（连接建立）分组，然后在另一个不
光传送网的发展趋势是逐步采用先进的光器 件取代光电转换设备，逐步扩大透明子网的 覆盖范围，最终实现全光网络的理想目标。
Voice (Fixed +Mobile)4%
Private lines 25%
Data Services (ATM/FR, VPN)2%
➢ 在未来的3～5年之内，新业务的发展将驱动业务量快速增长; ➢ 快速增长的新业务以大颗粒宽带业务为主； ➢ 大量的大颗粒宽带业务需要进行有效的调度和管理，提高QOS，
透明光分组的帧格式
时隙 T: 1.646ｕs = 128byte (分组头为622Mbit/ s)
分组头同步比特
载荷同步比特
保护 时隙
路由标记
保护 时隙
2.5-10G
保护 时隙
64.3ns
5字节
分组头 180ns
14字节
26ns
2字节
载荷
1311ns
102字节
64.3ns
5字节
时间
保护时隙用来补偿光器件的交换时间、净荷在节点处可能的抖动以及在网 络节点接口处同步单元的有限的冲突解决能力。载荷比特率在一定程度上 是透明的(比特率可变)。光分组的固定时隙长度可简化同步操作。
2020/9/16
《全光通信网》
11
OTN（Optical Transport Network）的概念
WDM的大容量传送机制＋SDH的电层处理机制
OTN
OTN是在现有的传送网中加入光层，提供光交叉连接
功能和，分提插供复有用关监客控户和层生信存号性的功传能送；、复用、选路、管 理、OTN在点对点WDM线路系统基础上，增强节点汇聚
和交叉能力、组网保护和OAM管理能力。
点对点 复用 WDM 传送
WDM 网络
复用、传送、组网 保护、交换 同步、管理
2020/9/16
《全光通信网》
12
ADM
OTN网络结构示意图
ADM OADM
OADM ADM
OXC DXC
ADM OADM
OADM ADM
ADM
2020/9/16
《全光通信网》
13
同的波长上发送突发数据。
控制信道 （波长）
控制分组 2
控制分组在每个节点都需要进行O/E/O的
变换以及电处理。
OBS控制器
2
光/电/光
1
1
控制分组处理
突发数据信道 （波长）
（建立/带宽预留） 2
2
1
交叉矩阵
突发数据
2020/9/16
1 偏置时间
突发数据从源节点到目的节点始终在光域内 传输
《全光通信网》
2020/9/16
《全光通信网》
1
OPS节点结构及工作原理
同步控制
… …
1
…
…
输
入
模
N
பைடு நூலகம்
块
分析、判断报头信息，发出同步、交换路 由的控制信号去控制输入模块和交换矩阵， 再产生新报头信息输入到输出模块中
交换控制 交换矩阵
… …
信头再生
光分组净荷的输出 缓存、定位、同步、 放大以及新报头插 入、冲突解决等
6
OTN提出的原因
❖ SDH/SONET已经非常成熟，但在传送层方面存在不足。 ❖ DWDM的大容量传输及在宽带业务承载方面的局限。 ❖ 互联网、电子商务、移动技术发展迅速，以太网等数据业
务发展迅速。 • Internet 业务量的爆炸性增长 • 多种业务种类（如多媒体）的出现
❖ 新的光器件的出现，如光开关、OXC、OADM等。
2020/9/16
《全光通信网》
7
SDH的优势——电层处理机制
强大而灵活的交叉调度能力 多种完善的保护机制
规范的映射、复用，多层次的嵌入式开销 丰富的可运营可管理经验
……
2020/9/16
《全光通信网》
8
目前的光电混合网络
光电混合网
核心光网络
边缘电网络
光节点
光传输系统
电子节点
现有光电混合网
SDH在传送层面的不足：