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1、OTN解决方案与网络规划 陶智勇 zhiyong 027 87691215 提 纲 OTN技术原理 工程设计原则 OTN解决方案 应用案例分享 业务驱动光网络发展 高速光网络高速光网络 业务驱动了宽带接入技术发展 有限宽带接入业务驱动了宽带接入技术发展 有限宽带接入40G相对 于10G和100G 则要求更 苛刻繁琐 色散补偿 10G光模块固有800ps 的色散容限 对系统 色散补偿精度要求较 高 对系统色散补偿精度 要求非常高 尤其是 OLP保护倒换配置 100系统色散容限高 达40000ps 无需考 虑色散影响 网络运维 40G vs 100G 40G100G 调制码型 码型不统一 维护繁杂
2、码型统一 维护简单 CD补偿 线路补偿 维护繁杂 接收机补偿 线路精简 故障率 低 维护简化 PMD影响 对光缆PMD系数有要求无需考虑光缆PMD系数 传输距离1500km ROADM级 联 频谱较宽 穿透能力较差谱宽较窄 穿透能力较强 保护倒换 时间 关于补偿CD 调整时间较长 通 常为秒级 电域DSP算法补偿CD 满足 50ms电信要求 FEC性能 误码极限为E 3误码极限为E 2 健壮性更强 光纤容量 40G 96 100G 96 容量更大 光纤资源 利用率更大 Page 37 10G 40G 100G系统对OLP系统的考虑 OLP线路保护10G系统40G系统100G系统 保护单板OLP
3、OLPOLP 保护触发条件主备通道功率差主备通道功率差主备通道功率差 主备线路色散补 偿配置要求 OTU单盘色散容限为 800ps nm 主备线路残 余色散控制在此范围内 即可满足50ms倒换要求 对线路色散补偿精度 要求较高 40G光模块色散窗口只有约 100ps nm 如果残余色散大 于100ps nm TDCM会启动TDC 调节 调节速度为秒级 无 法确保毫秒级别的倒换时间 对线路色散补偿精度要求 非常高 几乎无法实现 采用电域DSP处理 色 散容限高达40000ps 轻松满足50ms倒换要 求 对线路色散补偿 精度要求非常宽松 100G客户侧光口拉远的考虑 40GE对于超过10KM没有
4、成熟的解决方案 100GE对于10KM和40KM都有相应标准 最大程度与 10G兼容 纠前误码率近一步考虑 纠前误码率是衡量高速通信系统性能的 重要指标 ROADM VS OTH 热点问题 OTH OR ROADM PXC的特性OTH的特性 交叉容量大 可达10T比特以上小 T比特左右 交叉粒度波长和波长带子波长 波长 业务 透明性全透明载荷透明 交叉单元备份ROADM盘故障解决困难交叉盘可以保护 波长变换尚未商用化已商用化 波长冲突存在波长冲突无波长冲突 WDM层物理参数限制存在不存在 子波长汇 聚不能实现易于实现 42 光交叉 组全光网 色散补偿 光信号经过不同路径和不同 距离的残余色散不
5、同 组大网时对色散补偿 技术要求很高 增加了网络复杂度和成本 OSNR 目前无电中继距离一般不超过 1000公里 否则需改变调制格式和采用拉曼 放大器 网络改造成本巨大 波长冲突 节点较多时波长使用受限 光开关切换时间 100 ms 电交叉 传输全光化 节点电智能化 增加光电变换成本 目前电交叉矩阵容量相对较小 OAM 保护 交叉容量 长距离传输 和组网 颗粒度 互通CAPEX OPEX 标准化 设备成熟度 SWXC 电交叉 OAM 保护 交叉容量 颗粒度 CAPEX OPEX 标准化 设备成熟度 长距离传 输和组网 互通 ROADM 光交叉 业界争论的OTN热点问题 光电交叉 OTN的发展概
6、况 n 运营商需求来看 l 国外 以接口化的OTN设备为主 以ROADM设备为主 l 国内 以电交叉OTH设备应用为主 以ROADM为辅助 n 从设备商来看 l 国外 基本以ROADM为主 爱立信 诺西等 l 国内 基本以OTH为主 烽火 华为 中兴 阿朗等 44 Client InterfacesClient Interfaces Line InterfacesLine Interfaces POS STM N GE FE 10GE ATM SAN DVB OTH Transponder Transponder 全灵活性 ROADM OTH VOA 1 9 switch ROADM OTH
7、提升带宽利用率 智能路由和交换 ROADMGMPLS 客户侧 单子框电交叉容量的合理选择 GE SAN 2 5G POS 客户侧接入业务 电交叉矩阵 XCU OTUK 线路侧 1 大槽位带宽与小颗粒业务之 间的矛盾 对于GE 2 5G等小颗粒业务 单盘 背板带宽往往只有10G或20G插在 40G或80G交叉容量的背板上造成极 大的背板带宽浪费 交叉容量分析 OTUK 线路侧 对于一款3 2T交叉容量 有32个槽位的 交叉设备 如果承载GE和2 5G等小颗粒 业务往往交叉容量只能发挥出640G交叉 容量 客户侧 单子框电交叉容量的合理选择 GE SAN 2 5G POS 客户侧接入业务 电交叉矩
8、阵 XCU OTUK 线路侧 OTUK 线路侧 2 大交叉容量要与节点业务量 相适应 核心节点与骨干节点业务上下不 一个节点对于交叉容量的需求往往等 于客户侧业务的3倍 过大的交叉容量如果没有相应的业务 也是浪费 交叉容量分析 业务多样性要求槽位的丰富性 一个站点往往存在多种业务类型和不同 集成度的板卡 对于这种站点往往需要 不同背板带宽的槽位 谁优谁劣 风扇 防尘网 走纤区 I U 1 6 I U 1 5 I U 1 4 I U 1 3 I U 1 2 I U 1 1 I U 7 I U 8 I U 7 I U 6 I U 5 I U 4 I U 3 I U X C S 1 0 I U 2
9、I U 1 I U X C S 9 I U S C C 1 7 P I U A U X S C C 1 8 P I U 交叉颗粒的合理选择 n ODU2调度方式 每个站点业务处于一个波 道 便与维护和管理 一次性给一个站点部署8 个GE业务 满足长期业 务需求 每个波道只需要在业务两 端配置线路侧OTU 中 间站点可以直通 节省大 量线路侧OTU n ODU0调度方式 调度灵活 初期节省波道 后期业务 增加需在每个站点都新增 波道 需要大量的线路侧OTU 1588v2 OTN PTN的联合组网 热点问题 1588V2时间戳承载位置 50 Optical Transport Module OPS
10、n OTUk OCCOCCOCC Client ODUkFECOH OPUkOH ClientOH Wrapper Associated overhead OPS0 OSC OOS OSC OH OH OH Non associated overhead OMSn OTSn 客户信号承载 透 传方式 带内开销方式 带外OSC方式 三种承载载方式可行性分析 经济性 保护投资 降低CAPEX 组网能力 普适性 标准支持 对现有标准影响小 51 传输性能 稳定的 高精度时间信息传送 透传透传 带内开销带内开销带外带外OSCOSC 透传传方式小结结 52 优点 在bitbit同步映射同步映射情况下 对
11、于收发对称的系统 收发对称的系统而言 1588时钟传送时延差是稳定的时延差是稳定的 无须改造现网设备 遵循OTN的透明承载原则 缺陷 保护路径保护路径时延差无法自动补偿无法自动补偿 缺陷弥补 使用使用业务层面业务层面的保护方式 的保护方式 OTNOTN仅提供管道仅提供管道 本地网一般采用该方式 本地网一般采用该方式 PTNPTN进行进行补偿补偿 带带内开销销方式 53 1588处 理单元 PHY CDR 系统同步 时钟 1588处理 单元 OTU OSC 开销切片 封装 映射 解映射 FE GE OTU WDM线路侧 OSC Client Layer Signal ODU OH OPU OH
12、1588时钟在OUT帧开销中的定义 注 利用厂商自定义开销字节 外部时间接口 1pps 时间信息 1 OTN网络外部接口 1PPS ToD接口 和BITS对接 引入时间源 FE GE 10GE等以太接口 和 PTN网络对接 2 OTN网络内部接口 ESC通道 OTUx接口 用于内 部1588传递 OSC通道 OSC接口 用于内部 1588传递 54 可行性分析 n组网能力 p灵活的组网能力 适用于大部分波分网络 n标准支持 pp破坏破坏了OTN体系 p现有OTN framer尚不支持从业务 40G 100G 信号中分离出 时间戳 n经济性 p大规模设备改造 大量单盘都需要升级 造成投投 资浪费
13、资浪费 并引起网络中断网络中断 n时间信息传送性能 p类似于透传方案 时时延波动动 透传传v s 带带内开销销 55 1588ODUjODTUOTU FEC 调制 SFI S 5 1 OTLm n 解调 ADC DSP 主要时延不确定性主要时延不确定性时延相对稳定时延相对稳定 两种方式均无法规避两种方式均无法规避FECFEC SFI OTLSFI OTL 调制 解调 调制 解调带来的时延不确定性带来的时延不确定性 两种方式承载两种方式承载1588v21588v2时间信息 具有时间信息 具有相似的性能相似的性能 ODUk GE 10GE 时间戳时间戳 GE 10GE 56 带外OSC方式 57
14、n组网能力 pOSC信道传输受限距离为48dB48dB 约160km 适用于绝大多数城域网和 本地网 或者采用带内波长带内波长作为OSC通道 实现超长跨段传输 p时钟交互点须占用一个业务口占用一个业务口与OSC相联 n n时间信息传送性能时间信息传送性能 pOSC基于TDMTDM的传输方式 保证了时间信息传输的质量 p由于OSC逐点再生逐点再生 每两个站点间光缆的差异都可以通过每个节点的延时设置进行 补偿 p由于OSC逐点再生 造成时间同步传递跳数增加跳数增加 实验证明跳数对时间精度影响不 大 性能分析 1 n经济性 p仅需要OSC单盘升级 最大限度保护投资 OTN公共平台折扣低 n标准支持
15、pOSC尚无标准定义 p利用OSC组建同步网 保持保持了OTN的透明性 58 可靠性分析 带内开销 v s OSC n可靠性 p放大器可靠性低于OSC单盘 且其数量也大于OSC单盘 OSC单盘具备高可靠性 大量工程表明 OSC单盘的故障率极 低 pOTM站点使用OSC 1 1保护 p更换OSC盘不影响现网业务 光缆中断OA失效OSC单盘失效 业务 倒换 OSC倒换业务 倒换 OSC不变业务 不变 OSC通道倒换 59 三种方式性能对比分析 60 网络规划软件 n 对新建网的资源规划 n 对已建网的资源优化 n 网络分析与决策支持 n 协助网络运维及管理 网络规划的作用与意义 烽火公司规划软件
16、OTNPlanner n 烽火公司拥有非常丰富的大型ASON网络规划经验 n 提供业界最为领先智能规划工具 可对基于 MSTP PTN OTN的ASON网络进行规划 且易于掌握和使 用 OTN的网络规划 n 必要性 l 传统的人工设计方式已无法应付具有智能化业务提供能力的的ASON网络的 规划和优化 必须使用专门的网络规划和仿真工具 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 具备网络规划能力才是一个完整的智能光网络整体解决方案 网管规划和仿真工具 OTNPLanner 提 纲 WDM OTN技术原理 工程设计原则 烽火OTN解决方案 烽火应用案例分享 烽火全系列OTN产品 FONST 5000 交叉容量6 48T交叉容量2 88T交叉容量720G交叉容量200G交叉容量80G FONST 4000FONST 3000FONST 2000FONST 1000 本地 城域 省干 一干边缘mini OTN 一干 国干 e Fim OTNM2000 2100 管理平面 OTNPlanner 网络规划软件 smartWea
