波分技术知识及100g系统交流材料

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1、100G 关键技术原理关键技术原理 客服培训客服培训 2012年年10月月27日日 波分技术知识及100G系统交流材料 1 1 3 3广东移动采用100G设备介绍 波分基础知识 2 2 100GOTN技术 提纲提纲 3 3G/4G 基站3G/4G 基站 宽带接入专线存储备份宽带接入专线存储备份 MSTP/SDH/PTN/综合路由器 OTN / WDM MSTP/SDH/PTN OTN / WDM OTN / WDM 省干 中继层 汇聚接入 省干 中继层 汇聚接入 ASON （GMPLS） AGAG 对于城域/本地网的中小颗粒业务，采用基于“MSTP/PTN/综合接入路由器”的ASON设备进行承

2、载 对于干线、城域/本地网的大颗粒宽带业务，采用基于“OTN/WDM”的ASON设备进行承载 MSTP/SDH/PTN 波分技术应用场景（1）波分技术应用场景（1） 4 4 业务接入控制层：轻载、差异化 省网 城域骨干层 SR WiFi 互联网专线 移动网元 IP RAN 精品网 接入汇聚层 OTN 大颗粒、长距离、交叉调度 IP专网CMNet骨干网 核心层：大容量、少节点、无级联 公众网 业务接入控制层：单边缘，集中化 OTN 大颗粒、长距离、交叉调度 OTN 大颗粒、灵活调度，高可靠 PTN/综合路由器 差异化、高可靠，高OAM BRAS 大客户互连专线 iTV 增值业务平台 大客户互连专

3、线 互联网业务 IAD 家庭宽带 家庭用户个人用户集团用户 AG 大客户互连专线 大客户互连专线 波分技术应用场景（2）波分技术应用场景（2） 什么是波分复用？什么是波分复用？ 波分复用波分复用（WDM：Wavelength Division Multiplexing）是在）是在一根光纤一根光纤中同时传输中同时传输多波长多波长光信号光信号 的一种技术。的一种技术。 WDM 数据 语音 n . . 数据数据 语音语音 单波长系统 波分复用系统 单波长系统 波分复用系统 什么是波分复用？什么是波分复用？ 高速路高速路 加油站加油站 巡逻车巡逻车 波分的形象比喻：波分的形象比喻： 波分系统分为主信道

4、和监控信道，主信道相当于在告诉公路上行走的汽车，而监控信道 就相当于1辆巡逻车，主信道与监控信道是独立的。 波分系统分为主信道和监控信道，主信道相当于在告诉公路上行走的汽车，而监控信道 就相当于1辆巡逻车，主信道与监控信道是独立的。 波分复用的原理波分复用的原理 利用波分复用器（合波器）在发送端将不同波长的信息光载波合并在 一起送入一根光纤进行传输，在接收端，再由另一波分复用器（分波器） 将不同的光载波分开。 利用波分复用器（合波器）在发送端将不同波长的信息光载波合并在 一起送入一根光纤进行传输，在接收端，再由另一波分复用器（分波器） 将不同的光载波分开。 波分技术的演进历程波分技术的演进历程

5、 控 制 平 面 GM PL S 控 制 平 面 GM PL S合分波 G.709线路适配 OTH电交叉子速率T-MUX 客户接口适配 ROADM G.709线路适配 OTH电交叉子速率T-MUX 客户接口适配 合分波 线路接口适配 客户接口适配 传统WDMOTN（G.709+电交叉）OTN（电+光交叉+GMPLS）OTN（电+光交叉+GMPLS） 点对点、大颗粒 、长距离传送 增强了OAM管理功能 加入电交叉模块实现 支线路分离 实现基于ODUK的波长 和子波长保护，保护方 式多样。 实现光层面的调度（光光） 引入GMPLS控制平面，实现 ASON功能。 2.5G162.5/10G4010/

6、40G40/80100G40/802.5G162.5/10G4010/40G40/80100G40/80 OTN技术概念OTN技术概念 OTN是指为客户信号提供在波长/子波长上进行传送、复用、交换、监控和保护恢复的技术；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，其吸收了SDH 和WDM的优点，具备完善的保护和管理能力，目前已成为大颗粒宽带业务传送的主流技术。 主要特征有： 什么是OTN （OTN即光传送网，即光传送网， Optical Transport Network） 5. OAM： 丰富的开销，完备的故障 和性能管理机制 丰富的开销，完备的故障 和

7、性能管理机制 降低维护成本降低维护成本 Nivel de Core Nivel de Borde Estructura Logia de la Red IP 2*GE 2*GE 2*GE 2*GE ROADM ROADM RO AD M ROADM ROADM GE直接占用波长，需要直接占用波长，需要 8 波波 采用采用TMUX：需要：需要 4 波；波； OTN：1 波波 10G POS 10GE OTU2 40G POS 100GE X C 1. 端到端业务调度端到端业务调度 波长调度波长调度 子波长调度子波长调度 3. 支线路分离支线路分离 提高接入业务灵活性（多业 务接入） 提高接入业务

8、灵活性（多业 务接入） 保护投资和快速开通保护投资和快速开通 4. 子速率汇聚、疏导子速率汇聚、疏导 节约波长节约波长 去掉去掉SDH层面，节约投资层面，节约投资 2. 保护保护 提供提供50ms快速保护快速保护 SNCP和环网保护能 够提高效率 和环网保护能 够提高效率 子网子网A 子网子网B 子网子网C 传统波分与OTN比较传统波分与OTN比较 OTN支线路分离，所有的业务接口变化都不影响线路侧的投资支线路分离，所有的业务接口变化都不影响线路侧的投资 OTN通过系统的电层交叉，提高了单波长的利用率，等效地提高了系统容量通过系统的电层交叉，提高了单波长的利用率，等效地提高了系统容量 减少备件

9、数量，从传统波分的减少备件数量，从传统波分的M*N到到OTN的的M+N，减轻维护压力，减轻维护压力 OTN技术主要优点OTN技术主要优点 充分利用光纤的巨大带宽资源，实现超大容量传输； 节约光纤资源，节约线路投资； 各通道透明传输、平滑升级扩容； 可利用EDFA实现超长距离传输； 多业务汇聚和低速业务汇聚； 系统可靠性高（主要是光电器件可靠性高）； 可组成全光网络。高度的组网灵活性，经济性和可 靠性； 1 1 3 3广东移动采用100G设备介绍 波分基础知识 2 2 100GOTN技术 提纲提纲 100G系统应用场景100G系统应用场景 100G WDM/OTN的工程应用需求100G WDM/

10、OTN的工程应用需求 传输距离需求传输距离需求 长途骨干网要求：无电中继传输距离至少达长途骨干网要求：无电中继传输距离至少达10001500 km 城域核心网要求：无电中继传输距离至少达城域核心网要求：无电中继传输距离至少达300400 km 传输容量需求传输容量需求 长途骨干网：主流应用长途骨干网：主流应用C波段已是波段已是80 波系统，因而波系统，因而100G WDM 系统必须支持系统必须支持50GHz 波长间隔， 与现有 波长间隔， 与现有10G波分系统相同波分系统相同 城域应用：部分系统可以降低到城域应用：部分系统可以降低到100GHz 波长间隔 ，即波长间隔 ，即40波系统波系统 应

11、用需求应用需求 兼容现存的波分系统架构和设计规则兼容现存的波分系统架构和设计规则 可在现有光纤通信系统上进行升级，无需更换新型光纤或光放大器可在现有光纤通信系统上进行升级，无需更换新型光纤或光放大器 色散容限和偏振模色散容限不低于色散容限和偏振模色散容限不低于10G WDM 系统的容限系统的容限 组网需求：组网需求： 长途骨干网：至少可支持长途骨干网：至少可支持6个以上个以上ROADM（可重构型光分插复用设备）级联（可重构型光分插复用设备）级联 城域网：至少可支持城域网：至少可支持20个以上个以上ROADM级联级联 成本需求成本需求 100G波分系统相比波分系统相比10G在成本在成本/速率速率

12、/距离上应有优势距离上应有优势 100G WDM系统规模应用价格低于系统规模应用价格低于10个个10G价格价格 功耗功耗 100G波分系统相比波分系统相比10G在功耗在功耗/速率以及设备集成度上应有优势速率以及设备集成度上应有优势 要完全实现以上需求，必须采用相干通信技术，加强系统消除传输损伤的能力要完全实现以上需求，必须采用相干通信技术，加强系统消除传输损伤的能力 100G信号速率对目前电芯片来说仍然太高，可通过多电平调制、偏振复用、多波并行传输等技术组合 将 信号速率对目前电芯片来说仍然太高，可通过多电平调制、偏振复用、多波并行传输等技术组合 将100Gbps信号速率降为信号速率降为25G

13、波特率或更低波特率或更低 100G系统演进路径100G系统演进路径 演进路径一演进路径一:部分系统采用沿用目前部分系统采用沿用目前10G系统，跨过系统，跨过40G直接建设直接建设100G 的方式的方式 本方案的演进受本方案的演进受带宽和投资带宽和投资两大关键因素主导。既需要考虑两大关键因素主导。既需要考虑10G系统能够系统能够 承载日益增长的带宽需求，又需要考虑承载日益增长的带宽需求，又需要考虑100G商用化的程度，是否具备规 模建设的经济性。 商用化的程度，是否具备规 模建设的经济性。 演进路径二演进路径二:采用规模建设采用规模建设40G系统，平稳演进至系统，平稳演进至100G的方式的方式

14、本方案由于较早建设本方案由于较早建设40G，因此带宽增长给网络带来的压力较小，演进路 径主要受 ，因此带宽增长给网络带来的压力较小，演进路 径主要受投资投资因素主导。需要衡量因素主导。需要衡量100G相对相对40G的投资经济性。的投资经济性。 演进路径一 10G100G 演进路径二 10G 40G 100G 10G 40G 100G 图例 2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年 建设40G建设100G 规模建设100G100G试验网 客户侧 100GbE 接口技术 1 1 3 3 2 2 100GbE 封装映射技术 100G 线路传输技术 MUXDEMUXREG

15、 100G传输方案包括3个关键技术100G传输方案包括3个关键技术 100G传输方案包括3个关键技术-接口技术100G传输方案包括3个关键技术-接口技术 OTU4 可以通过可以通过20个逻辑个逻辑lane进行比特复用的方式分发到进行比特复用的方式分发到10 个个lane并行的与光模块的接口上并行的与光模块的接口上 MLD 在在IEEE 802.3ba 40GE/100GE 中有定义，也被引入到中有定义，也被引入到 OTU4 与与100G 光模块的标准中，与光模块的标准中，与100GE 光电接口相同光电接口相同 此机制已被此机制已被G.709 Amd3 接纳作为附录接纳作为附录 100G传输方案

16、包括3个关键技术-映射封装技术100G传输方案包括3个关键技术-映射封装技术 40GE/100GE 的映射路线的映射路线 100GE 可以用比特透明的方式映射到可以用比特透明的方式映射到ODU4 100GE 可以用可以用Multi-lane Independent 映射方式映射到映射方式映射到ODU2e-10v 40GE 可以通过可以通过transcoding的方式映射到的方式映射到ODU3 40GE 或或410GE 可以通过可以通过lane independent 映射方式映射到映射方式映射到ODU3e2 100GE适配到OTN时，可映射到OTU4中，也可反向复用到OTU2/3之中。 根据100GE接口的具体实现形式，存在多条封装映射路径。 100GE适配到OTN时，可映射到OTU4中，也可反向复用到OTU2/3之中。 根据10