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1、vOTN网络规划.1目 录1. OTN相关技术2. OTN网络规划.21OTN相关技术 OTN背景 WDM技术 OTN介绍 ASON概述.3OTN发展背景n当前技术nWDM的大容量传送技术nSDH/MSTP的OAM&P技术nOTN产生n继承了WDM的三超特性n继承并发展了SDH/MSTP的OAM&P特性n形成新的设备形态.4WDMWDM和和SDHSDHv WDMv SDH业务调度不灵活组网能力弱OAM&P机制不完善无法对通道进行精细管理高宽带、大颗粒强大、灵活调度能力多种完善保护机制规范的映射、复用、嵌入式开销丰富可运营管理经验业务颗粒小.5点对点WDM向OTN组网演进是必然趋势IP over
2、 OTN小的延迟消除抖动大容量，可扩展OTN SwitchIP/MPLS 包波长、ODU管道WDM波分复用把不同波长的光信号复用到一 根光纤中传送的技术主要功能（线路传送技术、模拟信号）q多波长复用q高速长距离传输q光层监控和管理OTN光传送网络在WDM上通过引入电域子层，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特点（节点&网络技术、数字电交叉）q线路上采用WDM技术q采用G.709标准化封装和开销管理，提高管理和互通能力q对波长/子波长进行交叉连接提高组网、保护和调度能力.6OTN是WDM发展的必由之路传统的 WDM复用新一代大容量传送系统需要完成从简单的P2
3、P 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分层的交叉连接和疏导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OTN.71OTN相关技术 OTN背景 WDM技术 OTN介绍 ASON概述.8波分复用（WDM）n WDM的含义n Wavelength Division Multiplexingn 利用一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段
4、用作一个独立的通道传输一种预定波长（其信号类型、制式与速率均可不同）的光信号。合波器Tx 1Tx nEDFA分波器Rx 1Rx nEDFAEDFA.9波分复用 充分利用光纤带宽实现超大容量传输 EDFA 直接光放大，降低成本 对速率和调制方式透明 系统升级容易 有限的传输速率可降低光纤色散的影响 网络层次分明，业务调度方便 适应未来光网络建设的要求 高容量,低成本,透明性,波长分插复用特点.10波分复用 利用TDM和WDM两种技术使网络容量巨增 根据不同的光纤类型选择TDM的最高传输速率 根据传输容量的大小选择DWDM复用的光信道数 WDM的容量（总传输速率） 由两方面因素决定：可同时使用的波
5、道数N，以及每一波道可传输的最大速率（容量）V， WDM的容量即传输的最大信息速率C=N V。TDM和WDM技术术合用.11波分复用l 都是传输技术，SDH使用的是TDM技术（电域），而WDM使用的主要是WDM技术光）。l 一般来说在WDM系统中的每一波道仍然使用的是TDM技术所以通常WDM可以作为SDH的传输平台，即SDH可作为WDM系统中的业务来传输。l 将SDH与WDM融合,组建光传送网TDM和WDM技术术合用.12WDMWDM系统五大组成部分系统五大组成部分特定波长和波长稳定、色散容限满足传输距离要求的激光器发射源； 能容忍一定SNR信号的光接收机发射和接收有源部分 信道隔离度高的光解
6、复用器合波和分波无源部分小色散系数光纤纤增益平坦和增益锁锁定的EDFA光放大器光传输和光放大部分光监控信道部分系统网管部分.13DWDMDWDM系统结构系统结构OMUTX OTU11TX OTU22TX OTU3232EMUOWUOSCODURX OTU1621RX OTU163231OMTOMUTX OTU11TX OTU22TX OTU3232EMUOWUOSCODURX OTU1621RX OTU163231OMTOBAOBAOPAOPAOPAOPAOBAOBAEMUOWUOSCILAOLAOLAOLAOLA.14DWDM系统涉及技术.15光纤工作波段工作窗口 波段名称 标称波长 波长范
7、围（nm）第一窗口 850第二窗口 O波 段 1310 1280-1360第三窗口 S波 段 1550 1460-1530 C波 段 1550 1530-1565第四窗口 L波 段 1550 1565-1625第五窗口 E波段 波长扩展 1360-1460.16光纤的传输特性l衰减特性l色散特性l双折射与偏振特性l非线性效性.17光纤传输衰减v 光纤传输中各种因素引起的信号能量损失v 传输衰耗是系统设计、光功率分配、中继距离确定的重要参数v 定义： PinPoutL=10 L g Pin /Pout L（dB）.18光纤传输色散v 光信号脉冲中含有不同的波长成分（光源谱宽）或不同传输模式,其传
8、输速度与路径的差别会产生传输时延差,从而引起光脉冲展宽,严重时会造成码间干扰.脉冲展宽量: = D () x x L.19偏振模色散快轴轴PMD传输线传输线 路慢轴轴距离没有模式耦合传输线传输线 路快轴轴慢轴轴距离有模式耦合 对于单模光纤，由于存在偏振现象，单模光纤中的LPx01和LPy01两个模的相位常数x和y不相等，从而导致这两个模式传输不同步,传输速度不相等，从而形成色散，这种色散称为偏振模式色散。但是它与多模光纤中的模色散不同，它是由于单模光纤结构上的缺陷或纤芯折射率分布不均匀等因素造成的。对于理想的单模光纤，偏振模色散是不存在的。.20中继距离的计算光纤色散限制线路衰减限制影响因素：
9、系统传输速率、光纤色散系数、光源谱线宽度等。影响因素：光纤衰减、接续损耗、活动连接、线路余量、设备余量等。光纤传输的中继距离受两方面限制.21衰减限制的中继距离传输损耗 : Ps - Pr = =LPs：光源发光功率（dBm），Pr：接收灵敏度（dBm），Me：设备裕量（dB）， Ac：活动连接损耗（dB），Af：光纤衰耗系数（dB/Km），Mc：线路裕量（dB/Km） As：线路熔接损耗平均值（dB/Km） （Km）L+As*N + Mc*L + Me +2Ac.22色散限制的中继距离v 传输速率一定的条件下，限制传输距离。 v 中继距离一定的条件下,限制传输速率. BDB：传输速率 ：光源
10、系数，单纵模0.31多纵模0.12D: 光纤色散系数:光源谱线宽度L LD D = =( KM )( KM ).23光纤非线性效应光纤传输特性与光功率无关，谓之线性光纤传输特性在强光功率作用下发生变化， 则谓之非线性 在常规光纤系统中，光纤呈现线性传输特性在DWDM系统中，由于多波长能量叠加与光放大器的应用，光纤开始呈现非线性特性。随着传输速率的提高，传输距离的延长，波分复用通路的增加，这种光纤的非线性已成为最终限制系统性能的因素。非线性问题已成为新一代光纤系统设计考虑的重要方面。.24信号波长转换v 为了使波分复用设备和其他通用设备（如SDH，PDH，ATM等）互连，需要光接口变换。光接口转
11、换器应当满足以下的基本要求: 比特率透明。 不降低消光比。输出具有高的光信噪比和良好的谱特性（超低啁啾声，适宜的光谱宽度），以便保证足够的无再生传输距离 输出的光信号波长稳定，功率稳定。.25波长转换器（OTU）* 根据不同信道速率设计 以目前工艺水平的组件比特率可达40Gbit/s* 消光比得到改善，并利用外调制对信号进行整形* 高SNR* 与偏振无关* 操作简单.26发、收发、收OTUOTU指标指标 接收灵敏度 过载功率 输出光功率 中心频率和中心频率偏移 消光比 20dB谱宽 边模抑制比 传输脉冲形状（眼图模板）.27波分复用器（WDM） DWDM系统中的关键器件,其插入损耗、反射指标信
12、道隔离度均为重要指标。作用：在WDM系统中起分波与合波的作用。 合波：复用器 分波：解复用器.28光合波光合波/ /分波器分波器指标指标 合波器插入损耗 分波器隔离度 分波器插入损耗.29光放大技术 半导体光放大器 （SOA） 掺铒光纤光放大器 （ EDFA） 掺镨光纤光放大器 （PDFA）激光拉曼光放大器 (FRA)放大器种类类：.30光放大技术SOA：放大范围宽（1310nm1550nm），体积小、集成 度高。受温度影响、噪声大，与光纤耦合差。PDFA：只能放大1310nm光信号，很少应用。FRA：可作分布式放大或与EDFA合用作L波段放大。EDFA：增益高、输出功率大噪声低，配置灵活，传
13、输 透明， 目前普遍应用。.31 EDFA的应用类型合波器分波器功率放大器（功率放大器（OBAOBA） 前置放大器（前置放大器（OPAOPA）线路放大器（线路放大器（OLAOLA）.32EDFA指标要求v增益：3045dBv输输出光功率：1422dBmv增益平坦度：小于1dBv噪声系数：小于5dBv增益控制纳纳入网管.33前向纠错技术前向纠错技术 可消除或降低高速率、长距离系统中误码率 提供系统富余量，降低线性及非线性影响作用 可增加光放大器的间隔 延长传输距离 提高信道速率 减小信道光功率在带光放大的系统中.34长距离传输RAMAN放大，对光纤、维护要求高动态增益均衡超强FEC的应用编码技术
14、严格的色散控制.351OTN相关技术 OTN背景 WDM技术 OTN介绍 ASON概述.36OTN标准基础定义nOTN -光传送网（Optical Transport Network） 由光纤连接的一系列网络单元组成 提供光通道承载任何客户信号、具有客户无关性 提供客户信号的传输、复用、路由、管理、监控nOTN有类SDH的开销，引入丰富的开销，使OTN真正具有OAM&P能力；nOTN包含光域和数字域，它定义了OCH、OMSn、OTSn三个光层概念，其中OCH通过数字域的三个子层OPUk、ODUk、OTUk来实现；nOTN定义了网络接口（域内、域间），多厂家对接实现标准化；nOTN定义了标准的带
15、外FEC，增强了线路的容差性，提高了传输能力；.37OTN标准演进介绍20012005传统OTN标准基本完成2007200820092010p2001年版的G.709/G.798等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p该版本的OTN标准主要基于SDH等语音业务定义，颗粒度较大（大于2.5G），承载小颗粒业务效率不高OTN演进主要解决以下问题：p小颗粒业务业务 承载，如STM-1/STM-4及1GE等(ODU0、ODU1 TS时隙） p高速以太网承载，如10GE/40GE/100GE等（ODU2e/ODU3e2/ODU4）p多业务的混合承载，如SDH, 以太网、FC
16、和CPRI等，并使OTN具有将来业务的承载能力（ODUflex/GMP）随着数据业务的迅猛发展，1GE等小颗粒业务传送需求大量涌现；10GE 承载需求也开始出现.38OTN层次结构及接口n分层：OCH、OMSn、OTSnn接口：OTM-n.m、OTM-nr.m、OTM-0.mn表示最高容量时承载的波数；m表示速率；r表示该OTM去掉了部分功能，这里表示去掉了OSC功能；0表示单波；OTM-nr.m加上OSC信号就变成了OTM-n.m；OTM-0.m是OTM-nr.m的一个特例 ODUkOTUkVOMSnOTSnOTUkOPSnOTM-n.mOTM-0.m, OTM-nr.mReduced functionalityOTM interfaceFull functionalityOTM interfaceClients (e.g. STM-N, ATM, IP, Ethernet)OPUkOChOChrODUkPODUkTOChsubstructureOTUkVOTUk.39OTN复用架构传统OTN速率等级G.sup43中OTN速率等级新增加OTN速率等级ODU4 (L)ODU4 (H)O
