内部资料 光传送网(OTN)与40G WDM技术研究V3

1、内部资料内部资料 注意保密注意保密光传送网（光传送网（OTN）和）和40G WDM技术研究技术研究 总部计划部、研究院总部计划部、研究院2010年年5月月6日日 内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute1目录一、OTN技术驱动力标准化进展技术优势组网应用产品现状后期工作安排内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute2现状和挑战现状已经实施IP over SDH向IP over WDM的演进解决了IP大颗粒业务的传送、1+1保护等问题需求和挑战全业务和互联网的大力发展将导致传输容量剧增去

2、掉SDH层面后，WDM层面要承担起传送网的管理维护、灵活组网、保护和调度功能集团客户专线业务运营要求传送网成为调度型网络IPIPWDMWDMSDHSDHIPIPWDMWDM内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute3网络层次业务来源端口颗粒单系统近期总容量需求单系统中远期总容量需求现有组网技术城域接入基站、集团/家庭客户2M、FE、155M、GE100M1G1G10GMSTP/PTN/IP RAN城域汇聚接入节点汇聚业务、OLT上联业务、汇聚交换机上联业务GE、2.5G、10GE、10G POS1G10G(1020)10GMSTP/PTN/

3、IP RAN/ WDM城域核心核心机房之间各类业务的统一传送GE、2.5G、10GE、10G POS(125)10G(2580)10GMSTP/PTN/WDM省际、省干CMNET、IP专网2M，155M，10G（4080）10G（80160）10G/40GWDM业务需求业务需求 城域传送网接入层和汇聚层完成各类末端业务的接入和汇聚，目前带宽需求在10G以下。 城域传送网核心层提供各个不同核心机房之间各类业务的统一传送，例如PTN、BSC/RNC、MSC/MGW、GGSN、CE、OLT及SR/BRAS等设备之间的业务连接。近期和远期对于核心层的带宽需求在N10G之上。 省际和省内干线光传送网主要

4、为CMNET的骨干网、IP专网的核心层、IP专网的核心层和汇聚层节点之间互联提供电路，还包括增长迅猛的集团客户专线业务。近期和远期带宽需求在N10G/40G之上。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute4省公司调研情况省公司传送网络现状：省会城市单节点带宽总需求最大在T比特级以上，省干单节点带宽总需求最大453G，10G颗粒比重较大，2.5G和GE占一定比例。城域核心带宽需求最大为577G，10G颗粒比重减少，2.5G和GE颗粒占比增大。城域汇聚带宽在100G以内， 10G颗粒比重20，2.5G和GE颗粒比重较大。网络层面节点性质总带宽需

5、求各类业务颗粒度占比10GE/10G2.5GGE及以下省内二级干线省会城市节点860G1635G702010典型二干节点50G453G80155城域网地市核心层节点170G577G252550汇聚层节点80G2020%60 目前省际、省内干线以10G POS传送为主，城域2.5G POS、GE颗粒比例加大。随着网络IP化的进展，大颗粒业务逐步增加。 传统的SDH和PTN技术受传输带宽限制，WDM受网络拓扑和灵活调度限制，都不是解决上述需求的最佳方案。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute5目录一、OTN技术驱动力标准化进展技术优势组网应

6、用产品现状后期工作安排内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute6OTN技术由WDM技术演进而来，初期在WDM设备上增加了OTN接口和ROADM（光交叉），实现了波长级别调度，起到光配线架作用；在初期OTN的基础上，增加了电交叉模块，引入了波长/子波长交叉连接功能，为各类速率客户信号提供复用、调度功能。光传送网技术演进光传送网技术演进VCVC交叉连接（交叉连接（TDMTDM）客户侧信号SDHSDH客户侧信号VCVC交叉连接（交叉连接（TDMTDM）MSTPMSTP分组交换分组交换客户侧信号PTNPTN客户侧信号客户侧信号 - - 彩色波长彩

7、色波长客户侧信号客户侧信号 - OTUk- OTUk适配适配OChOCh光交光交叉连接叉连接OChOCh光光交叉连交叉连接接客户侧信号客户侧信号 - OTUk- OTUk适配适配ODUk OTUk适配适配客户侧信号客户侧信号 ODUk映射映射ODUkODUk电交叉连接电交叉连接WDM初期初期OTN（WDM +OTN接接口口+ROADM）目前目前OTN（ WDM +OTN接口接口+ROADM+SWXC）内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute7OTN标准进展OTN技术的概念在1999年由ITU-T提出并开始标准化，主要包括网络结构、OTN术

8、语和定义、OTN建议框架、保护倒换、映射复用与开销、物理特性、设备功能、抖动漂移、设备管理功能、管理信息模型、误码性能、业务投入及维护。 内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute8WDM/OTN标准进展l伴随着ITU-T对于OTN标准的不断完善，2009年中国通信标准化协会通过OTN网络总体技术要求， 已正式发布。l2008年，我公司企标中国移动WDM传送网技术体制对OTN进行了初步规范。l2010年，我公司计划发布OTN测试规范、设备技术规范和互联互通规范。20052009200619992009201020032006光波分复用系统总

9、体技术要求光波分复用系统（WDM）技术要求16010Gbs、8010Gbs部分光传送网(OTN)接口光传送网（OTN)物理层接口技术要求N40G光波分复用（WDM）系统技术要求2007OTN网络总体技术要求OTN设备分类，功能、性能规范，包括：OTN接口、电交叉、光电混合交叉设备技术要求，以及OTN网络管理、控制平面要求等；并同步ITU-T最新标准,规范了ODU0/2e/3/4等接口技术要求。 发布 G.709/G.798/G.872/G.874/G.Sup43等中国移动WDM传送网技术体制2008中国移动OTN设备规范、测试规范、互联互通规范国内标准除涵盖ITU-T的内容之外，还侧重于设备的

10、功能实现和技术指标要求ITU-T侧重于帧结构、接口码型、业务映射等方面规范，内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute9OTN定义和设备的分类 定义 OTN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。 分类 依据OTN网络总体技术要求（CCSA）的要求，OTN设备包含 ： OTN电交叉设备（SWXC）：完成ODU0/1/2/3级别的交叉功能，为OTN网络提供灵活的汇聚、调度和保护能力。 OTN光交叉设备（ROADM）：完成波长级别的

11、调度和保护能力。 OTN光电混合交叉设备：在OCh交叉设备（ROADM或OXC）基础上，同时提供ODUk电层和OCh光层调度能力，波长级别的业务可以直接通过OCh交叉，其它需要调度的业务经过ODUk交叉，两者配合可以优势互补，又同时规避各自的劣势。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute10中国移动OTN设备初步规范SWXC设备应支持以下基本要求：业务接入功能：提供SDH、以太网、OTUk等多种业务接入功能，客户信号的封装、映射和复用应遵循G.7041、G.709标准。OTM设备目前应支持2.5G POS、10G POS、GE、10GE

12、、STM-16、STM-64等业务接口，将来要能支持40GE、100GE、40G POS、OTUk、SAN等业务接口。互联接口能力：支持OTU1/OTU2级别单通道CLI接口。交叉能力：互通设备应支持ODU1和ODU2级别交叉连接功能，否则也可采用GE交叉连接、类ODUk交叉连接、通用交叉连接等。省际大容量SWXC设备应具备Tbit级别无阻塞交叉连接容量；省内干线和城域网的SWXC设备应具备320G以上无阻塞交叉连接容量。组网和调度能力： 支持组环网和网状网，具备通道级和波长级的灵活的电路调度能力。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute

13、11中国移动OTN设备初步规范保护要求：支持光线路1+1保护、光通道1+1保护和SNCP保护，支持高效的环网保护方式。监控管理能力：支持STM-N、以太网接口告警性能监视；全面支持OTN开销并符合G.709规范，告警处理流程应符合G.798规范；将来能全面支持OSC光监控信道管理（包括公务电话和OTS、OMS、OCh层开销管理），可选支持ESC电监控信道。其它：支持关键部件的冗余备份功能，所有板卡支持热插拔功能。将来SWXC设备设备应支持以下增强功能：支持ODUk SPRing或其它保护倒换功能。支持光层组网和调度能力，并且能够对光层和电层进行有效协调，在进行保护和调度时不发生冲突。调度功能可

14、配合系统配置完成线路保护和业务广播的功能。支持sub-ODU1（如GE、FC）颗粒交叉。 内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute12OTN复用体系演进CBR2G5OTU1packet streamGFP-FCBR40Gpacket streamGFP-FODU3asyncbsyncODU2x4CBR10Gpacket streamGFP-FODU2ODU3x4x16OTU2OTU3ODU2easyncbsync10GBASE-RGFP-Ftranscoding10GBASE-RBMPx3ODU1ODU0TTT+GMPGEx2ODU1x8

15、x32asyncbsync40GETranscodeODU4100GEOTU4ODU4CBR10G3125OTU2eBsync-7.1Bsync-7.2CBR10G3125ODU2eODU1eODU3e1(AMP)ODU3e2(GMP)x4x4ODU2CBR10G3125GFP-F- 6OTU2 ODU0 ODU0是中国移动、是中国移动、DTDT、阿朗、华为等主导提出的，、阿朗、华为等主导提出的，已经写入已经写入G.709G.709，取得了重大进展！，取得了重大进展！ ODU3yODU3y承载多业务是中国移动、中国电信、中国联通、承载多业务是中国移动、中国电信、中国联通、电信研究院、华为等主导

16、提出的，已经写入电信研究院、华为等主导提出的，已经写入G.sup43G.sup43，并被命名为并被命名为ODU3e2ODU3e2，取得了阶段性进展！，取得了阶段性进展！内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute13目录一、OTN技术驱动力标准化进展技术优势组网应用产品现状后期工作安排内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute14OTN给网络带来的价值支线路分离类SDH管理多策略保护OTN交叉OTN客户侧和网络侧解耦，部署带宽资源池，业务板卡即插即用；简化网络设计，缩短交付时间平滑支持未来

17、业务。带宽速递：专线业务快速提供；带宽管理：波长/子波长汇聚和梳理，提高带宽效率；节省穿通OEO数量光层和电层多种保护ASON/GPMLS类SDH的OTN网络管理和维护内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute15技术优势OTN交叉功能OTN业务接入能力、业务封装方式 开销支持能力 设备冗余保护功能 网络保护内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute16OTU210G any40GClient Line8*anyOTN交叉功能部署带宽池OTU3单板客户侧或波分侧映射业务类型8*any客户

18、侧Service-ODUk2.5G以下任意业务10G any客户侧Service-ODUk任意10G业务40G客户侧Service-ODUk40GOTU2线路侧ODUkOTU2/2eOTU2/2eOTU3线路侧ODUkOTU3/3eOTU3/3e交交叉叉业业 务务 接接 入入 带带 宽宽 池池 方方 式式10G OTN40G OTN100G OTN40G OTN10G OTNN*GEGE40GE40GEGE交交叉叉交交叉叉交交叉叉带带 宽宽 池池 部署部署n 业务侧和网络侧解耦，业务接入不用考虑网络速率、距离、色散等；n 在源宿两端加入客户侧单板即可；nOTN网络完成其余工作。任意业务，自由接

19、入！任意业务，自由接入！内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute17传统波分传统波分 (2002 2007)全全OTN (2008 - )网络和业务规划光纤和设备安装ODU带宽池配置和测试带宽池平台完成业务需求业务需求业务配置和测试业务商用业务商用业务规划, 设备安装业务需求业务需求业务配置和测试业务商用业务商用显著提前业务商用时间显著提前业务商用时间为业务提前部署带宽池OTN交叉功能缩短业务开通时间端到端端到端时间时间端到端端到端时间时间内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute18

20、OTN交叉功能交叉能力OChOCh光交光交叉连接叉连接OTSOTSOMSOMSMUX/DMUXMUX/DMUXOAOA光光层层客户侧信号客户侧信号 - OTUk- OTUk适配适配STM-N/GE/10GE/2.5G POS/10G POS/ATM/SANSTM-N/GE/10GE/2.5G POS/10G POS/ATM/SAN等等ODUk OTUk适配适配客户侧信号客户侧信号 ODUk映射映射电电层层线路适配线路适配业务适配业务适配电层交叉电层交叉连接连接ODUkODUk电交叉连接电交叉连接SWXC：电层交叉为核心ROADM：光层交叉为核心光层交叉光层交叉连接连接对波长对波长/ /子波长交

21、叉、调度、组网子波长交叉、调度、组网（ODU1/ODU2(e)/ODU3/ODU1/ODU2(e)/ODU3/波长颗粒）波长颗粒）内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute19OTN交叉功能 SWXC 主要优势 支持G.709管理开销，提供比SDH更强大的维护管理能力 支持子波长汇聚、大颗粒交叉（ODU1）和传送（GE/2.5G/10G/10GE等） 组网不受传送距离限制，支持灵活组网、调度和保护恢复能力 综合了SDH和WDM的优势ODU1/ODU2/ODU3交叉强大的OTN开销支持能力（SMOH/PMOH）支持灵活组网能力和可靠的保护恢复

22、能力,组网不受传送距离限制可支持智能控制平面需要解决的问题更大交叉容量（Tbit级）ODU0/ODU2/ODU3交叉GE/10GE/40GE/100GE等业务高效透明传送更多保护方式内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute20OTN交叉功能 ROADMIP/MPLS/以太网/SDH等IP/MPLS/以太网/SDH等IP/MPLS/以太网/SDH等波长级别交叉，纯光处理可引入智能控制平面CD/PMD/非线性/OSNR保证？ 主要优势 支持G.709管理开销 实现纯光域组网，2维或多维，业务透明性更好 无OEO变换，降低网络成本 子波长汇聚和

23、波长级大颗粒业务调度（10Gb/s/40Gb/s）需要解决的问题解决传输距离限制问题（CD、PMD、非线性、OSNR等）波长变换MEMS等开关器件动作时间，提高保护能力GE/10GE/40GE/100GE等业务高效透明传送内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute21OTN交叉功能交叉技术对比SWXCROADM交叉粒度ODUk（GE/2.5G/10G/40G） 波长和波长带交叉容量 T比特左右 (1.28T2.56T)可达10T比特以上 交叉单元备份交叉盘可以保护较难波长变换已商用化 未商用化波长冲突不存在存在光路成环问题不存在 存在WDM

24、层物理参数限制不存在 存在子波长汇聚易于实现可以实现目前来看，目前来看，ROADM仅在交叉容量上相对仅在交叉容量上相对SWXC有优势，超过有优势，超过10T,其余均弱于其余均弱于SWXC。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute22技术优势OTN交叉功能OTN业务接入能力、映射方式 开销支持能力 设备冗余保护功能 网络保护内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute23OTN业务接入能力全业务接入和调度线路板卡线路板卡ODU2ODU1155M2.5GSTM-64/10GE LAN/WAN

25、1OTU24OTU21OTU3支路板卡支路板卡ODU0/140G POS/STM-256100MGE2OTU2能够实现能够实现100M100M100GE100GE业务统一接入业务统一接入100GEOTUK ODU0支路单元支路单元电交叉电交叉线路单元线路单元NOTU2ODU2ODU0/1/2ODU2ODU2ODU2ODU0/1/2ODU0/1/2ODU0/1/2ODU0/1/2ODU0/1内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute24OTN映射方式GE业务映射n 标准映射方式标准映射方式符合ITU-T G.7041、G.707和G.709等

26、定义的速率和帧结构，包括：支持GE业务映射到ODU0通道信号，映射复用遵循G.7041、G.709等。SDH虚级联方式：GE业务通过GFP-T/F封装映射到VC4-Xv（X=17），复用到STM-16/STM-64帧格式，再映射复用到ODU1/ODU2通道信号。GFP复用方式：GE业务采用GFP-F/T直接映射成帧，利用GFP扩展头所支持的多通道复用功能将多个GE业务映射成的GFP帧复用成GFP码流，再映射到OPU1/OPU2净荷中，最后映射复用到ODU1/ODU2通道信号。n 非标准映射方式TS方式：GE业务通过GFP-T/F直接封装映射到ODU1/ODU2的支路时隙中，再映射复用到ODU1

27、/ODU2通道信号。SDH相邻级联方式：GE业务通过GFP-T/F封装映射到VC4-8c，复用到STM-16/STM-64帧格式，再映射复用到ODU1/ODU2通道信号。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute25OTN映射方式 10GE信号的映射ODU2 不能适配 10GE LAN PHY OH9.995GbpsFEC10.3125GbpsOPU2e/ODU2eOHFEC10.3125Gbps10.3125Gbps简单透明支持标准的ODU2e和OTU2eOH9.995GFEC10.3125Gbps MAC帧透传 GFP-F封装，MAC帧

28、线速透传标准 标准ODU-2帧结构MAC framel方式一：根据OTU帧大小固定但不同速率帧频不同的特点，提高OPU2映射时的参考时钟频率，使OPU2容器速率增加到10GE LAN的速率水平，实现10GE信号的透传。这种 方案最 终 将 使 OT U 2 速 率 提 升 到11.0975G(OTU2e)；l方式二：MAC帧透传。保持OPU2容器速率不变，去掉以太网信号中的帧间隙等开销，仅把MAC帧恢复出来，采用标准GFP进行封装，然后再映射到OPU2中。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute26技术优势OTN交叉能力OTN业务接入能力

29、、业务封装方式 开销支持能力 设备冗余保护功能 网络保护内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute27开销支持能力标准帧和FECODUk：光数据单元：光数据单元OTUk：光传输单元：光传输单元OPUk：光净荷单元：光净荷单元OCH：光通道：光通道OTM：光传输模块：光传输模块用户业务用户业务k 定义：k=1速率大约为2.5 Gbit/sk=2速率大约为10 Gbit/sk=3速率大约为40 Gbit/s前向纠错编码（前向纠错编码（FECFEC）标准（标准（R-S FECR-S FEC）增强（增强（EFECEFEC）内部资料内部资料 注意保密

30、注意保密China Mobile Research Institute28开销支持能力 开销类型 通过引入3个电域子层，OTN具备丰富的管理开销，实现性能监控、故障管理和保护倒换等功能 GCC维护信号用以进行故障隔离和告警抑制，减轻系统维护的负担 APS/PCC开销可实现自动保护倒换功能1234116RowColumn78OPUk开销开销区区14 15FASPSIEXPTCMACTTCM4TCM3TCM2TCM6GCC1GCC2FTFLPMRESRESAPS/PCCSMRESGCC0MFASMapping& ConcatSpecificJCJCJCNJO PJORESRESRESTCM5TCM

31、1OPUK OHOPUK OHODUK OHODUK OHOTUK OHOTUK OH光复用段层（光复用段层（OMSOMS）光传输段层（光传输段层（OTSOTS）客户层客户层OTNOTN层层光信道净菏单元（光信道净菏单元（OPUOPU）光信道数据单元（光信道数据单元（ODUODU）光信道传送单元（光信道传送单元（OTUOTU）光信道光信道OChOCh3个电域子层光信道层（光信道层（OChOCh）IPIP、ETHERNETETHERNET、ATMATM、SDH/SONETSDH/SONET内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute29开销支持

32、能力开销定义l ODUk层开销pTCMACT:TCM激活/去激活协调协议控制通道pTCMi: 串行连接监视子层i开销pFTFL: 故障类型和故障位置上报通道pPM: 通道监控pEXP: 实验通道pGCC1/2: 通用通信通道1/2pAPS/PCC:自动保护倒换和保护通信控制通道l 帧对齐开销pFAS: 帧对齐信号pMFAS:复帧对齐信号l OTUk层开销pSM: 段监控pGCC0:通用通信通道0pRES: 保留作国际标准化用途开销l OPUk层开销pPSI: 净荷结构标识符pJC: 调整控制 pNJO:负调整机会字节RES123456789101112131415161234TCM3TCM6T

33、CM5TCM2TCM1TCM4PMTCMACTGCC1FTFLRESJCRESJCNJOPSIGCC2APS/PCCRESEXPFASMFASSMGCC0RESJCRES17内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute30开销支持能力 OAM概述概述OChnTTIBDI-PBDI-OPMIFDI-OBDI-PBDI-OPMIFDI-POTSOMSFDI-PFDI-OOCIOCh1OCh2General management communications1234FASEXPTCMACTTCM4TCM3TCM2TCM6GCC1GCC2FTFLPM

34、RESRESAPS/PCCSMRESGCC0MFASJCJCJCNJO PJORESRESRESTCM5TCM1116781415PSIOTSOTSOTSOTSOTSOTSOTSOMSOMSOMSOMSOTMOADM/ROADMOchOchOch用户QoS 监视TCM1 (UNI 到 UNI)OTN XCOEOOLAOLAOTMOTMOTMOLAOTN网络边界 OTN网络边界OTUk 段监视SMOTUk 段监视SMOTUk SM端到端的路径监视 (PM)NNI to NNI TCM2NNI 到 NNI 域到域的监视 TCM2带内(电层)管理方案带外(光层)管理方案内部资料内部资料 注意保密注意

35、保密China Mobile Research Institute31开销支持能力 TCM定义 TCM位于ODU子层，主要作用在于监视ODU子层的误码性能。TCM理论上最多可支持6级，每级的监视点可以灵活设置，而用法上又可分为级联、嵌套，适合跨域复杂组网环境。 以三厂家波分网络互连互通为例，在波长转换板波分侧和客户侧均支持OTUk接口的前提下，TCM级联的用法示意如下 ： 每个厂家网络内部设置一级TCM监视，厂家间设置一级TCM监视，业务源宿点波长转换板使能PM监视。网络内任意一段链路发生误码，PM监视点和误码发生段对应的TCM监视点均可检测到误码，而其他TCM监视点不会报误码。故障定位时，首

36、先通过PM判断整条链路出现故障，然后通过各家网管查询TCM的监视结果，进而定位到故障发生段。 TCM级联的用法虽然可通过网管查询性能进而定位故障点，但要通过各家网管分段去查询 。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute32开销支持能力 TCM应用配置有统一的第三方网络级网管， 采用TCM嵌套方式，可进一步减少故障定位时间。应用示意图如下 ：选择一个业务源宿点（例如厂家C）同时设置多级TCM监视，每级监视范围各不相同以便覆盖整个网络，网络内其他点只设置一级TCM监视，这样当网络任意一段发生误码时，直接在厂家C网管上读取各TCM的监视结果，可

37、直接判断出故障发生点，例如只有TCM3监视有误码，可判断是厂家B子网内发生故障。POSOTU-2OTU-2OTU-2POSOTU-2OTU-2PMTCM1TCM2TCM3TCM4TCM5厂家A厂家B厂家C内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute33技术优势OTN交叉能力OTN业务接入能力、业务封装方式 开销支持能力 设备冗余保护功能 网络保护内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute34冗余保护时钟板时钟板时钟板时钟板OTN节点设备可靠性模型如下图所示，节点设备的可靠性决定于电源、时钟

38、、主控、交叉、OA和业务单板，OTN提高系统的可靠性着眼于提高所有关键模块的可靠性。OTN采用冗余单元组成的系统，对于关键部件实现分级保护。有冗余功能的模块为并联关系，其余关键模块为串联关系。提高网络中业务端到端可靠性的关键首先是配置业务的网络保护，工作和保护路由完全分离，其次才是采用高可靠性的节点系统。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute35冗余保护交叉盘保护n 双总线、双交叉平面，确保工作、保护交叉盘彻底解偶；n 提供实时的备用总线状态检测和告警上报机制，提前预防主备同时失效业务板业务板业务板业务板业务板业务板XCXC工作原理 主

39、备交叉板完全独立工作，无绝对的主备之分； 每个业务槽位提供2组总线分别与两块交叉相连，以双发选收模式独立工作；提供备用总线检测和告警上报机制BUS_ERR采用双总线的1+1专有保护方案下，主备交叉同时失效的概率极低，在提供及时修复的前提下，可以完全避免同时失效。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute36技术优势OTN交叉能力OTN业务接入能力、业务封装方式 开销支持能力 设备冗余保护功能 网络保护内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute37网络保护基于多颗粒度的电信级保护nOTN可

40、支持基于不同网络层面、不同颗粒度的保护机制n 1+1 Och SNCP n 1+1 OMSPn 永久 1+1 (ASON)n 1+1 恢复 (ASON)n 1:1 恢复 (ASON)nOMSP nOch 1+1保护n OWSP （Och-SPRing）n ODUk-(SPRing)n ODUk-SNCPn 永久 1+1 (ASON)n 1+1 恢复 (ASON)n 1:1 恢复 (ASON)环 Mesh 光层 电层内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute38 实现子波长和电层保护实现子波长和电层保护 适于复杂的组网场景，如环、适于复杂的组

41、网场景，如环、MESH。ODUk支路单板线路单板网络保护网络保护电层电层SNCPSNCP构建构建E2EE2E保护保护OTUOTU内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute39网络保护ODUk 电层共享环路保护ODU1 工作 ODU1 保护ODUk SPRING基于OTN电交叉的ODUk spring保护类似SDH网络的MS-SPRING，提升资源利用率。倒换节点位于源和宿，倒换速度快 。工作和保护时隙按照1：1任意配置，工作和保护时隙可灵活分配在同纤或异纤，配置灵活；倒换机制基于ODUk检测，倒换可靠性高。ODU1ODU1速度快、效率高、配

42、置灵活！一个ODU1保护通道可被N段ODU1业务共享，相比光通道11保护，波长资源利用率最大将提高N/2倍！外纤内纤光通道11保护波道资源分配(N:环网节点数量）基于ODUk SRPING保护资源分配内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute40保护机制永久 11 保护（光/电）1+1+重路由（光/电）环保护+重路由（电）1+1保护（光）环保护（电）重路由（光/电）无保护描述当资源足够时，提供永久的50ms保护先启动1+1 保护。当保护实效，启动重路由只有保护无需预留专用保护资源性能保护时间50ms能抵抗多次故障保护时间50ms重路由时间，

43、数百毫秒到2秒（和网络拓扑相关）能抵抗多次故障保护时间50ms抵抗一次故障重路由时间，数百毫秒到2秒（和网络拓扑相关）能抵抗多次故障网络保护光层/电层的多重业务等级提供静态连接PC或者软永久连接SPC，或同时混合提供PC和SPC。静态连接PC可在线升级为智能SPC，反之亦然。1+1, 1+1+重路由， 永久11等可以在线相互转换；（WDM光层/OTN电层）环保护，环保护+重路由可以在线互相转换。（仅OTN电层）内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute41目录一、OTN技术驱动力标准化进展技术优势组网应用产品现状后期工作安排内部资料内部资料

44、 注意保密注意保密China Mobile Research Institute42组网应用城域 业务量较小，接入层和汇聚层业务模型以汇聚型为主，城域核心层业务呈均匀型，而且业务颗粒将会以GE为主，结合OTN承载以太网接口的经济性和可靠性，引入OTN组网。省干 光缆丰富，方向性多，存在大量GE和2.5G业务。在部份地区，业务流量大且方向性不确定，业务分布以网状网为主，结合OTN端到端调度、业务汇聚的优势，引入OTN组网。省际 目前业务颗粒以10G颗粒为主，线路侧为10G速率，不存在交叉汇聚的普遍需求。同时，业务流量流向相对较为固定，因此目前WDM系统能够满足组网需求。 在引入40G系统的同时，

45、为提高40G系统带宽利用率，可接入GE、2.5G颗粒的业务，并伴随着集团客户业务的增长，快速开通和调度的需求日趋强烈，应同期开展OTN的建设。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute43目录一、OTN技术驱动力标准化进展技术优势组网应用产品现状后期工作安排内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute44产品现状根据前期研究及测试结果，现阶段OTN设备总体情况如下：基于Tb/s容量的SWXC设备已经出现并逐步趋于成熟，而基于50GHz通路间隔的ROADM设备也已研制成功。OTN设备在开销支

46、持、光电交叉功能和网络保护功能等方面支持较好。OTN的网管系统基本成熟，但各厂家在告警、性能、开销管理等方面存在一些差异。互联互通方面，OTN可实现域间OTUk互通，以太网业务基于相同封装格式互通，基于TCM的多厂家管理，基于SNCP的保护互通，多厂家互联组网时可实现正确的故障定位。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute45目录一、OTN技术驱动力标准化进展技术优势组网应用产品现状后期工作安排内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute46工作安排 开展OTN研究和测试： 研究分析各种

47、方式承载时间同步的可行性 ODU0交叉粒度的调度、保护等，GE业务基于ODU0的适配与互通 OTN的40Gb/s调度与传输 更大交叉容量的OTN设备验证 开展IP网络与OTN网络联合组网的实验研究 结合研究及实验室测试结果，制定OTN设备规范、测试规范和互联互通规范。条件成熟时，可以适当开展试点。在集团OTN建设指导意见正式下发之前，不建议大规模部署OTN网络。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute47二、二、40G WDM 技术技术内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute48业务

48、网业务网支撑网支撑网接入网接入网用户用户个人个人家家 庭庭集集团团省际/省内干线传送网传送网核心网核心网分组域MGWMSSCMNR4软交换网信令网MSSBSSOSSP-GWMMES-GWePDGGGSNSGSNHLRHSSDSMP业务数据数据中心TD-SCDMA/HSPA(TDD)IP专网CMNET承载网承载网城域网城域网NG-GSMPONWLANFiberTD-LTECableI/S-CSCFMRSBGCFIMSMGWMGCFCM-IMS域40G WDM在中国移动网络应用背景40G WDM技术大大提高单纤传输容量。40G WDM技术能更好的承载40G IP信号相同容量40G WDM能降低运维

49、复杂度与OTN技术结合，40G WDM能更有效率的承载小颗粒业务传送网传送网3G、有线接入（PON/PTN）等接入网络带宽的提高要求传送网络容量提高，且端口带宽相应提高高带宽业务不断出现，单个用户占有带宽容量的增加客观上要求传送网络带宽提高接入网内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute49二、WDM40G WDM市场驱动力和应用场景40G WDM产业链现状40G WDM的关键技术及难点分析内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute5040G发展历程40Gb/s技术在19951996年左

50、右已出现40Gb/s WDM技术在2001年左右创造了传输容量10Tb/s量级的新记录，随后陷入低谷40Gb/s技术在20042006年左右又开始升温，并出现局部试商用，同时路由器出现40Gb/s POS接口；在2007年，40G已经到达了初期商用阶段 (DellOro, Current Analysis)2007年前较低的出货量：试用、演示和认证2008/2009年已出现专门的覆盖整个40G传送的标书，2010年40G将得到较大规模商用主要运营商（美国、中国）的策略性选择将改变这个比例内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute5140G路

51、由器信号承载路由器信号承载单纤传输容量需求单纤传输容量需求更好性价比更好性价比以太网业务和以太网业务和IP传输传输40G WDM市场驱动力市场驱动力40G市场正在快速起动，已经得到较大规模应用市场正在快速起动，已经得到较大规模应用内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute5240G WDM的应用场景大容量城域网带宽容量大传输距离不长ADM节点多，光放节点少滤波代价大长途干线带宽容量大传输距离长光放节点多，ADM节点少OSNR和非线性限制大内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute53二、

52、WDM40G WDM市场驱动力和应用场景40G WDM产业链现状40G WDM的关键技术及难点分析内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute5440G WDM产业链现状元器件供货已有保障，具有规模供货能力 Transponder厂商：Finisar、Opnext、StrataLight、Mintera等 可调色散补偿模块厂商：ofs、TeraXion、Avanex、Civcom等 40G高速电芯片厂商：CoreOptics、NEL、Sierra Monolithics等主流设备制造商已推出商用40G成熟产品华为、上海贝尔、中兴、烽火、爱立信

53、、诺西、思科等都已推出40G商用产品多个仪表商能提供商用40G测试仪表40G标准基本完善国际标准比较完备行业标准已经发布或正在公示企业标准在制定中内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute5540G WDM标准化情况ITU-T40G SDH G.707 G.825 G.783 G.693 等40G OTN G.709 G.8251 G.798 G.959.1等OIF （电接口）SPI-5、SFI-5、TFI-5等接口IEEE40GE规范：802.3ba正在规范当中（目前采用40G POS接口）300PIN MSA （光模块）40G的300P

54、IN MSA 规范国内N*40Gb/s WDM系统技术要求已经公布 40Gb/s WDM系统测试要求已经报批中国移动正在制定40G设备规范和测试规范内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute56二、WDM40G WDM市场驱动力和应用场景40G WDM产业链现状40G WDM的关键技术及难点分析内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute57OSNR要求要求n40G系统对光纤传输提出了更加严格的要求，与10G系统相比，40G DWDM有如下限制：信噪比（OSNR）要求提高4倍（6dB）；色

55、度色散容限降低16倍；偏振模色散（PMD）容限降低4倍；非线性效应变得更加明显。n现有光纤、光放站等线路系统基础设施很难改变，要求40G系统能够满足80km和100km的单跨段传输，中短无电中继传输距离满足600km，中长无电中继传输距离满足1000km系统性能系统性能色度色散色度色散偏振模色散偏振模色散（PMD）光纤非线性效应光纤非线性效应SPM/XPM/IXPM/IFWM更大容量线路系统40G WDM内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute580.10.20.30.40.50.6衰减衰减 (dB/km)1600170014001300

56、120015001100EDFA频带频带 20 10 0 10 20色散色散(ps /nm .km)G.652G.653衰减衰减G.655输入脉冲输入脉冲 输出脉冲输出脉冲 40G系统系统中非线性中非线性引入的损引入的损伤是限制伤是限制系统的主系统的主要因素要因素40G WDM光纤选择光纤选择以往的研究认为，G.655光纤色散系数更小，传输距离更远，因此不少线路铺设了G.655光纤目前研究表明：G.655光纤较小的色散系数导致40G非线性损伤更加严重，反而限制了传输距离G.652光纤应用更广，成本至少比G.655便宜50%色散越大，脉色散越大，脉冲展开越快冲展开越快 理论与试验已验证：理论与试

57、验已验证：G.652光纤传输光纤传输40G WDM信号性能更好，应优选信号性能更好，应优选G.652光纤光纤 PMD(偏振模色散偏振模色散)是高速信号传输的最终限制，应优选是高速信号传输的最终限制，应优选PMD更小的更小的G.652(B)/D光纤光纤内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute59色散的种类色度色散:不同波长的光传输的速率不同偏振模色散:不同的偏振模式传输的速率不同Pulse脉冲展宽Pulse脉冲展宽内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute60色散对通信系统的影响光脉冲在

58、光纤中传输会导致脉冲展宽。无色散时 具有色散时内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute61什么是 PMD?由于在不同的偏振模式下光传输的速度不同而造成的群时延的不同产生原因：由于光纤的双折射内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute62延迟延迟内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute63码型调制技术ODB/pDPSK/DQPSKeFEC色散管理，TDC/ADC分布式Raman放大OSNR要求提高6dB色散容限降低16倍(50ps/nm)PMD效应的危害增加4倍更大的非线性效应危害功率均衡管理40G WDM传输应用中的关键技术 40G WDM系统的核心技术选择是码型调制技术，此外FEC、功率均衡和色散管理也必须采用。 分布式拉曼放大器的泵浦光功率过大，容易烧坏光纤接头，且存在灼伤人员等安全隐患，对运维要求高，尽量只在超长跨段采用。内部资料内部资料 注意保密注意保密China Mobile Research Institute6440Gb/s码型调制技术基于幅度承载信息的调制NRZRZ-AMIODB&PSBT基于相位承载信息