OTN设备组网与应用

2016年 5月 30日星期一 第 1页 网与应用 李文耀 2016年 5月 30日星期一 第 2页 内容提要 2016年 5月 30日星期一 第 3页 传送网） 传送网， 是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。 一系列 议所规范的新一代光传送体系，通过 术、 术、解决传统 络无波长 /子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题。 可以说 是未来最主要的光传送网技术，同时随着近几年 长跨距 术）的发展，使得统的无电中继传输距离达到了几千公里。 术的发展相结合，将可以进一步扩大 组网能力，实现在长途干线中的 网部署，减少 网之间的 O/E/O 连接，提高 统的传输效率。 2016年 5月 30日星期一 第 4页 相对于 的固定配置言，其采用可配置的光器件，从而可以方便的实现 点中任意波长、波长组的上下、阻断和直通配置。根据组网能力的不同， 要分为二维（支持两个主光线路方向）和多维（支持 3个以上的主光线路方向）模式。 采用 备可以组成大规模的 子交叉）设备，从而完成 的光层波长交叉功能，最大可支持 8 个主光线路方向。而且交叉过程全部在光层上进行，没有 O/E/O 转换，所以设备成本较低。 2016年 5月 30日星期一 第 5页 传送系列） 一般来说， 备主要指具备波长级电交叉能力的 备，其主要完成电层的波长交叉和调度。 交叉的业务颗粒为 通道数据单元），速率可以是 s）、10Gb/s）和 40Gb/s）。 2016年 5月 30日星期一 第 6页 装与复用 了满足 备基于波长的业务调度和端到端管理而定义的封装协议，定义了 通道层的帧结构和各个层网络（传送网可分为光传输段 复用段 和光通道 ）的开销功能；并且定义了客户业务到 2016年 5月 30日星期一 第 7页 层 分为 层，三层分别与 通道、线路和段子层的结构和概念类似 2016年 5月 30日星期一 第 8页 时将 又划分为 通道信道净荷单元）、 通道数据单元）、通道传输单元） 3 个子层， 以映射客户信号及相应的开销； 于净荷单元的通道层连接； 于段层连接的性能监测和传输的误码纠错。 2016年 5月 30日星期一 第 9页 结构 业务净荷经过了 层封装最终形成了 K=1、 2、 3）义， s、 10s、 40s。 采用标准 4 行 4 080 列帧格式。头部 16 列为开销字节，尾部 255 列为 验字节，中间 3 808 列为净荷。头部开销字节的第一行 1 7 列为帧定位字节， 8 14 字节为 销字节，第 2 4 行 1 14 列为 销字节，第 15、 16 列为 销字节。 对于不同速率的 号，即 有相同的帧长，即都是 4 4080 个字节，但每帧的周期是不同的，这跟 不同。 25同速率的信号其帧长是不同的。 2016年 5月 30日星期一 第 10页 结构 2016年 5月 30日星期一 第 11页 结构 光通道净荷单元（ 括客户信号净荷和将客户信号映射到净荷单元所需要的开销。任意类型的客户信号都可封装到净荷单元，最常见的如 太网、。 光通道数据单元（ 括 提供通道层连接监控功能的相关开销。其中 销和 i=1 6）开销通常用于故障监测。 光通道传输单元（ 括 附加的 开销。 供误码纠错和段层连接监控功能。 2016年 5月 30日星期一 第 12页 销定义 i=1 6）开销通常用于故障监测 2016年 5月 30日星期一 第 13页 销定义 径踪迹标示 接入点标示； 的接入点标示。 相关告警： 迹失配指示，当接收的 期望值不一致时产生。 偶间插字节 相关告警： 号劣化。 相关性能： 码计数，当接收的 本地不一致时产生。 向误码指示 相关告警： 向信号劣化。 相关性能： 向误码计数。 入定位错误 相关性能： 入定位错误秒，当 销为 1 或 10 时产生。 向输入定位错误 相关性能： 向输入定位错误秒，当 销为 1011 时产生。 向缺陷指示 相关告警： 向缺陷指示，当 销为 1 时产生。 状态字节 相关告警 1： 警指示信号。当接收的 销为 111 时产生该告警。 相关告警 2： 接断开指示。当接收的 开销 110 时产生该告警。 相关告警 3： 接锁定指示。当接收的 销为 101 时产生该告警。 相关告警 4： 型连接丢失。当 销为 000 时产生该告警。 2016年 5月 30日星期一 第 14页 从 帧结构可以看到，其帧格式与 帧格式相类似，同样是通过引入大量的开销字节来实现基于波长的端到端业务调度管理和维护功能。业务净荷经过了 层封装最终形成了 元，在 统中，以 颗粒在 传送，而在 O/E/O 交叉时，则以 单位进行波长级调度。 相比与 结构， 帧结构要更为简单，同时开销更少。由于不需要解析到净荷单元，所以 统可以较容易的实现基于 交叉。同时我们看到，开销中有一大部分是 分，通过引入 统可以支持更长的距离和更低的 应用，从而进一步提升网络生存能力和数据业务的 2016年 5月 30日星期一 第 15页 义 客户信号的传送最终是通过 传输模块）来实现的。 跨越 网络节点接口）而传输的信息结构，用 示。其中n 为复用到 光通道数，目前 义的最大 n 值为 16； m 表示该接口所支持的比特率，可以为 1、 2 和 3，s、 10Gb/s 和 40Gb/s 左右的客户信号速率。 2016年 5月 30日星期一 第 16页 射及复用结构 形成也必须通过光通道层（ 光复用段（ 和光传输段（ 这 3 个阶段。 映射和复用结构中客户信号映射到光通道净荷单元 上 销，便构成 上道开销，便构成 的虚容器一样，是可以在网络中传送的、不可分割的单元，只有到达目的地后才能取出净荷。 信号的复用方式有波分复用和时分复用两种 如果 接通过一个波长来传输，就要加上串联连接监视（ 销和前向纠错（ 销，形成光传输单元 将 载到某个波长上，通过波分复用，就形成了 如果 直接通过一个波长来传输，则可以通过时分复用后形成光通道数据支路单元组 送到相应等级的 传输 2016年 5月 30日星期一 第 17页 射及复用结构 2016年 5月 30日星期一 第 18页 时分复用 最多 4 个 。 4 个 复用 号加上调整开销（ 步映射到 4个号通过时分复用进入到 后信号被映射到 复用 j（ j4）个 4j 16 个 混合信号可以通过时分复用的方式加载到 ，然后 映射到 。具体为 号加上帧定位开销，然后使用调整开销异步映射到 异步映射到样， x 个 0x4）信号和 4x 16 个号就被时分复用到了 后信号再映射到 2016年 5月 30日星期一 第 19页 设备总体框图 2016年 5月 30日星期一 第 20页 设备组成 三个平面：传送平面、管理平面和控制平面 控制平面负责搜集路由信息，并计算出业务的具体路由 传送平面按照计算出的路由完成业务的端到端传送 管理平面提供对传送平面、控制平面的管理功能以及图形化的业务配置界面，同时完成所有平面间的协调和配合 三个平面协同工作，共同实现智能化的业务传送 2016年 5月 30日星期一 第 21页 三个平面的功能 传送平面是产品的主体，传送平面可分为电层和光层，电层包括支路接口单元、电交叉单元、线路接口单元和光转发单元，主要完成子波长业务的交叉调度，而光层包括光分插复用单元（或光合波和分波单元）及光放大单元，主要完成波长级业务的交叉调度和传送，电层和光层共同完成端到端的业务传送。 管理平面的实体即 管系统，能够完成 定义的管理功能，包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理等。 本产品支持控制平面的加载，控制平面对应实体即具备控制平面功能的相关机盘。通过加载控制平面 000 将能够实现资源的自动发现、自动端到端的业务配置，并能提供不同等级的 证，使业务的建立变得灵活而便捷，由其构建的网络即基于 智能光网络（ 2016年 5月 30日星期一 第 22页 功能特点 优良的可扩展性 良好的稳定性 高度的可靠性 强大的可维护性 2016年 5月 30日星期一 第 23页 优良的可扩展性 具有 48 波 /96 波 /192 波平滑升级能力，单波长最大支持 40Gb/s 速率， s； 支持灵活的业务承载，如 、 00 储区域网络）等多种业务，同时支持面向未来的业务扩展。具备 360G 的子波长业务交叉调度能力（可升级至 T 比特级交叉）以及灵活的单波长 能，极大提升了业务承载和调度的灵活性，并具有更高效的带宽利用率。 可配置为功能强大的 持用户网络平滑升级，单节点最大可支持 8 维组网。 通过加载控制平面，将能够实现资源的自动发现、自动端到端的业务指配功能，并能根据客户需求提供差异化的业务等级划分。 2016年 5月 30日星期一 第 24页 良好的稳定性 支持普通 码、超强 码、 制、大提升系统设计余量，支持超长距离和超长跨距段传送能力。 基于线路和单波长的功率、色散、 信噪比）等指标的监测和自适应调整技术保证系统的长期稳定运行。 2016年 5月 30日星期一 第 25页 高度的可靠性 提供光层的光通道、光复用段的 1+1 以及光线路的 1:1 保护，同时提供电层基于通道（ 1+1、 m:n、环网）和1+1、 m:n、环网）等多种业务保护方式，链形、环形和网格形网络均可灵活选择保护方式，保证了网络的安全性、可靠性。 还支持各种设备级的冗余备份，如电源、网元管理单元和电交叉单元。智能风扇单元的各子风扇互为备份，并可独立维护，保证在单个子风扇维护时系统仍具备正常的工作温度。 2016年 5月 30日星期一 第 26页 强大的可维护性 支持对光功率、 码率等性能参数进行统计分析、生成报表并自动优化 具有通道光功率和线路光功率的自动监测和调整、定位故障到单盘或光缆段的智能维护能力，并提供单盘的自动发现功能，使运营和维护的工作量大大降低 支持标准的 口，波长业务提供丰富的销字节 在传统 基础上，还支持基于单波长的 控通路，这将大大解决传统 务网络保护能力差、网管监控弱的问题。 2016年 5月 30日星期一 第 27页 关标准 送网通用功能构架，可适用于 送设备特性描述方法和一般功能，可适用于 义 3 层网络，包含 描述了各个层网络的功能。另外，将 划分为 3 个子层，包含 定了 每个原子功能模块，各个层网络的处理，包含客户 /服务层的适配功能、层网络的终结功能、连接功能。 义了 结构和各个层网络的开销功能；定义了客户业务到 含虚级连映射和 复用处理。 用设备管理功能需求，适用于 络管理信息模型和功能需求，基于 描述的有的五大管理功能（ 用保护倒换（ 适用于 域线性（ 护的定义。 理层特性在 中规定。另外还有部分建议正在制定中，如： 用保护倒换 2016年 5月 30日星期一 第 28页 产品定位 2016年 5月 30日星期一 第 29页 点到点组网 2016年 5月 30日星期一 第 30页 链形组网 016年 5月 30日星期一 第 31页 环形组网 016年 5月 30日星期一 第 32页 相交环组网 016年 5月 30日星期一 第 33页 网状组网 016年 5月 30日星期一 第 34页 产品功能 交叉调度能力 传输容量 传输距离 业务接入能力 管理和辅助接口 保护能力 网管监控 2016年 5月 30日星期一 第 35页 交叉调度能力 提供光层波长级、电层子波长级业务的混合调度能力 在光层提供 种波长调度方式 能从固定端口输入 /出固定波长 于 长选择开关）方式，可通过网管设置从固定端口输入 /出单波长或波长组，并能提供 8 个方向的多维调度，使业务的快速开通、远程调度以及 网状组网成为可能。在电层提供 360G 的交叉调度能力，采用严格无阻塞交叉矩阵，支持广播功能。 在电层调度能力可升级至 s，并支持基于 二层交换功能。 2016年 5月 30日星期一 第 36页 传输容量 本产品可实现 C 波段 192 波的接入 可配置成 40 波 /48 波 10Gb/s、 80 波 /96 波 10Gb/s、160 波 /192 波 10Gb/s 系统 96 波以下系统支持波道速率由 10Gb/0Gb/s，使 C 波段传输总容量达到 s。 2016年 5月 30日星期一 第 37页 传输距离 通过普通 码、超强 码、 制格式、 调制格式以及分布式喇曼放大等传输技术的组合应用，具有超长跨距和超长距离的传输能力 还具有优异的再生中继抖动抑制能力，提供中继再生多级级联功能，中继再生传输距离可达上万公里。 2016年 5月 30日星期一 第 38页 业务种类 2016年 5月 30日星期一 第 39页 业务接入能力 2016年 5月 30日星期一 第 40页 管理和辅助接口 2016年 5月 30日星期一 第 41页 保护能力 设备级保护 提供 、 、外接电源、风扇单元的热备份保护。 网络级保护 根据保护倒换发生的层面可分为电层和光层两类，具体应用时可能存在电层和光层保护的联合应用，其中电层和光层又分别包括多种方式 2016年 5月 30日星期一 第 42页 网管监控 由 网级网管系统统一管理，该系统具备性能管理、故障管理、配置管理和安全管理等四大管理功能，并且采用图形化用户界面，操作灵活方便。 提供单机、客户端 /服务器端、一 /二级网管、主备网管等多种组网模式，用户可根据网络规模、安全级别等要求进行选择和配置。 在 控的同时，还可通过 地维护终端）进行设备的本地监控， 为传输、接入设备的辅助管理系统，主要用于一个网块内设备的开通初始化。 2016年 5月 30日星期一 第 43页 监控信道方式 可提供 种监控信道，并支持 混合组网 用单独的波长通道（ 1510长）传送监控信息，需要配置额外的监控通道处理单元 用 销字节装载监控信息，使监控信息随某单波通道的主业务信号一起传送。式虽然无需配置额外的监控通道处理单元，但需要依赖 长转换单元）的存在，所以对于 点，需采用 式。 2016年 5月 30日星期一 第 44页 整机布置 2016年 5月 30日星期一 第 45页 机盘分类及定位 2016年 5月 30日星期一 第 46页 设备及机盘名称 (1) 2016年 5月 30日星期一 第 47页 设备及机盘名称 (2) 2016年 5月 30日星期一 第 48页 设备及机盘名称 (3) 2016年 5月 30日星期一 第 49页 机盘的定位 2016年 5月 30日星期一 第 50页 框槽位分布 2016年 5月 30日星期一 第 51页 机盘配置表 框 2016年 5月 30日星期一 第 52页 波道子框槽位分布 2016年 5月 30日星期一 第 53页 波道子框机盘配置 2016年 5月 30日星期一 第 54页 支路接口单元 支路接口单元 :8 主要功能：将来自客户侧的信号进行光电转换、汇聚为多路 信号，送至 时实现上述转换的逆过程。 2016年 5月 30日星期一 第 55页 8功能区别 2016年 5月 30日星期一 第 56页 电交叉单元（ ） 完成 144 144 个 s 或 10Gb/s 信号的交叉功能，即可实现群路（线路接口单元机盘）和群路、群路与支路（支路接口单元机盘）、支路与支路之间的无阻塞全交叉，交叉能力达到360Gb/s（ s）； 处理各个群路盘输出的告警和 节，完成保护功能； 完成本盘的 1+1 热备份保护，可实现主备盘的自动或网管切换； 支持电层基于 1+1、 m:n 及环网保护倒换，倒换时间小于 50 2016年 5月 30日星期一 第 57页 线路接口单元（ ） 将来自 的 4 路 号经过汇聚或转换后，输出 1 路符合 准波长的 号，送至光合波或光分插复用盘进行波分复用；同时实现上述过程的逆过程。 2016年 5月 30日星期一 第 58页 光转发单元（ ） 将接入的 1 路或多路光信号经光电转换后，汇聚或转换为符合的 号（ s），送至光合波、光分插复用类机盘进行波分复用，即实现发送光转发单元（ 能 同时实现上述过程的逆过程，即实现接收光转发单元（ 能。 整个过程中保证用户信号的透明传输。 2016年 5月 30日星期一 第 59页 功能区别 2016年 5月 30日星期一 第 60页 光合波和分波单元 光合波和分波单元 :列、 列、列、 、 光合波和分波盘的主要功能是将不同波长的光信号进行合波或分波处理 2016年 5月 30日星期一 第 61页 系统合、分波架构 96 波系统的单方向合、分波架构：本端 段合波盘分别进行对应偶数波和奇数波段 48 波通道间隔为 100号的合波， 段两合波盘输出信号再经过 合波输出 96 波通道间隔为 50合波信号，该信号经 本监控信号经 合波输出至对端； 对端 分离出主信道光信号和本地监控信号，本地监控信号送 处理，主信道光信号为 2 个波段 96 波通道间隔为 50合波信号，送至 进行放大，放大后由 分离出 1 路 段和 1 路 段信号，两路信号分别送至对应波段分波盘进行分波处理。 本设备在引入 505道间插盘后即可扩展至 192 波。 2016年 5月 30日星期一 第 62页 列、 列、 列包括的机盘及各机盘具体功能 2016年 5月 30日星期一 第 63页 当 000 配置为 80 或 96 波系统时，需使用 实现 1000 在发送方向，本盘将 路信号（通道间隔均为 100,合波后输出一路 E 波段、通道间隔为 50信号，再送至放大盘； 在接收方向，本盘将来自放大盘的 E 波段、通道间隔为 50信号分波，分离出 段的信号分别送至对应波段的分波盘。 2016年 5月 30日星期一 第 64页 软件结构 2016年 5月 30日星期一 第 65页 网管软件 2016年 5月 30日星期一 第 66页 关的功能单元及选配说明 2016年 5月 30日星期一 第 67页 组成及信号流 送光转换单元 ;钟交叉盘 ;收光转换单元 ; 合波单元 ;分波单元 ;放大单元 ; 向光监控信道盘 ;510/1550合分波盘 2016年 5月 30日星期一 第 68页 016年 5月 30日星期一 第 69页 种实现方式区别 2016年 5月 30日星期一 第 70页 式 2016年 5月 30日星期一 第 71页 方式 2016年 5月 30日星期一 第 72页 式 2016年 5月 30日星期一 第 73页 组成及信号流向图 2016年 5月 30日星期一 第 74页 光通道 1+1 波长保护 2016年 5月 30日星期一 第 75页 光通道 1+1 路由保护示意图 2016年 5月 30日星期一 第 76页 1+1 光复用段保护 2016年 5月 30日星期一 第 77页 光线路 1:1 保护 2016年 5月 30日星期一 第 78页 +1 保护 2016年 5月 30日星期一 第 79页 :2 保护 2016年 5月 30日星期一 第 80页 护 2016年 5月 30日星期一 第 81页 +1 保护 2016年 5月 30日星期一 第 82页 :2 保护 2016年 5月 30日星期一 第 83页 :2 保护示意图（倒换） 2016年 5月 30日星期一 第 84页 护 2016年 5月 30日星期一 第 85页 护近端倒换 2016年 5月 30日星期一 第 86页 护远端倒换 2016年 5月 30日星期一 第 87页 用 2016年 5月 30日星期一 第 88页 用 2016年 5月 30日星期一 第 89页 用 点信号流向图 2016年 5月 30日星期一 第 90页 用 点信号流向图 2016年 5月 30日星期一 第 91页 用 2016年 5月 30日星期一 第 92页 用 点下话信号流向图 2016年 5月 30日星期一 第 93页 用 点上话信号流向图 2016年 5月 30日星期一 第 94页 用 点信号流向图 2016年 5月 30日星期一 第 95页 电层调度应用 2016年 5月 30日星期一 第 96页 电层调度应用 2016年 5月 30日星期一 第 97页 电层调度应用 点信号流向图 2016年 5月 30日星期一 第 98页 电层调度应用 点信号流向图 2016年 5月 30日星期一 第 99页 与 络互通的实现方案 为一种面向未来的传送技术，必须兼顾与业务网络的前向兼容性和传送网络的后向兼容性。 与现有业务、 络的互通性 数字包封技术很好的保证了客户信号的完整性， 备因此可广泛支持目前及未