I化光传送网发展及应用-华为中国区MKG 刘东风

华为技术有限公司中国区MKTG 刘东风IP化光传送网发展及应用2023/1/17IP化光传送网发展及应用电信网络IP化及其对传送网影响华为公司全系列传送网解决方案光传送网发展的关键技术及应用Page2拥抱Internet，带宽爆炸式增长Internet的“爱与恨”，Internet业务既是传统语音业务的毁灭者，又是新的发展机会SMS/IVRInternetTVMediaMyOpinionMyRightMyindividuality技术用户需求Page3未来5年全球传送网带宽将保持高速增长全球传送网带宽保持高速增长(CAGR=+30%)接入网平均流量从5G增长到40G(CAGR=+30%)城域网平均流量从500G增长到2.5T(CAGR=+22%)长途网平均流量从15T增长到40T(CAGR=+13%)跨洋带宽增长快速，主要是区域海缆通信增长快(中东+61%，亚太60%)洲际传送带宽流量Source:Telegeography

2007用户接入带宽流量Source:Gartner城域传送带宽流量Source:Gartner长途传送带宽流量Source:GartnerPage4今天的承载网——OneService，OneNetworkResidentialCustomerBusinessCustomerInternetPBXIP/MPLSCOREMSTPEthEthTDMEthDSLAMLeasingLineLANTDM/EthernetTDMMobileCustomer宽带传送网MEN＋WDMLHDWDM/OCS长途网：LHDWDM、OCS和IP/MPLSCoreRouter

为主的应用。城域网：MSTP、MetroEthernet

是主流的建设模式，MetroWDM逐步成为潮流，多套网络在城域网络上依然存在包括ATM，DDN和FR等。移动传送网MSTPPage5宽带全业务承载网目标架构大区制、集中式部署、特别是业务节点更加集中技术统一、产品形态单一，随业务增加而容量增大固定网络和移动网络集成和共享，即业务与接入和承载技术无关多种应用场景、分布式部署多技术共存、多产品形态共存固定接入和移动接入深度结合AccessBearerServiceBOSS接入网BSS/OSSLegacyNetwork承载网业务网BRASPExGSNMGWSBC…RWRWRWRWEWEWEWEWEWEWIP+DWDMGBE10GBE10GBE10GBEGBEMacroMicroPICO

APPICOMacroMicroHSDSLLAN/HSDSLADSL(2+)ADSL2+VDSL2VDSL2/FiberFTTCFTTBFTTHFTTBFTTCOLTFixedAccessCPE图例MobileAccessWDMEthernetServicePlatformServiceEnablerCommonBlockWERouterR…CRMSOA-EnterpriseServiceBusBillingERPNMSProvisionAssurance…SOA-Service-OrientedArch.WS=WebServiceWSSOA-ServiceExposure、Orchestration、Mushup3rdParty3rdParty媒体和信息服务多媒体通讯服务PDFIM&PVoIPVideoCentrexTVGameNews…DRMCodecCDN…企业ICT服务StorageComputing…OnlineITAppsSOA-ServiceDeliveryPlatformIMSCore&SoftSwitchSOA-ServiceDeliveryPlatformWSWSCentralServiceManagedServices…IP&Optical

ITCTCT（IMS）

+IT（WebService）Mobile&WirelessPage6ALLIP网络中传送网络的价值交换网络接入网络传送网络传送网络OAM&P传输性能监视与故障定位，业务配置调度非本地业务穿通，本地业务的上下

汇聚&适配减少接入点与交换节点间的链路数量，减轻业务交换机的端口压力业务传送适配传输&保护端口的拉远，光纤资源的节省,屏蔽底层故障对业务网络的影响40G长距离传送无阻塞波长交叉支持以太网业务端到端管理Page7IP化光传送网发展及应用电信网络IP化及其对传送网影响华为公司全系列传送网解决方案光传送网发展的关键技术及应用Page8骨干层流量的变化IP流量主要来自于Internet应用的驱动，仅骨干IP流量北美约为300T、西欧约为100T、中国约为40~50T未来全球IP流量会保持100％～115％年增长率，视频业务、多重播放业务的应用会持续推动带宽增长全球Internet流量按照每年100%的速度增长可靠性：电信级保护节点、端口、光缆故障扩展性:高速线路接口，高效传送GE/10G/40G/100G业务效率:大颗粒业务汇聚，灵活的业务配置，低成本传送与IP/MPLS协调组网，提供跨层流量工程和网络保护Page9IP+光——协同发展满足宽带发展需要UserTraffic2×/12monthsRouterCapacity2.2×/18monthsMoore’sLaw2×/18monthsDWDM提高传输线路资源利用率、实现大容量长距离传送，IP实现业务汇聚、转发、网络恢复Page10IPoverWDM网络架构——OTN传输网光缆中断等等批量事故故由传输网网负责保护护业务端到端端的单点故故障、路由由器单板故故障等由路路由器负责责保护光传送提供供更高的线线路传送能能力，为宽宽带IP业务提供GE/10GE/40G传送能力40GULHDWDM技术提供端到端端组网能力力OTN无阻塞电层层交叉、子子波长复用用G.709端到端OAM&P端到端网管管GMPLS智能控制平平面Page11光传送网发发展的关键键技术及应应用40G长距离传送送技术面向IP的OTN传送技术及及应用IP化的传送技技术——PTNPage1240G长距距离传送技技术Page1340GDWDM应用的主要要技术限制制因素ASE噪声积累OSNR40G对光纤传输输提出了更更加严格的的要求，DWDM系统面临新新的传输课课题；在同等物理理条件下与与DWDM10G传输系统相比比，DWDM40G有如下限制：：信噪比（OSNR）劣化4倍（6dB）；色度色散散容限降低16倍；偏振模色色散（PMD）劣化4倍；非线性效效应变得更加加明显。系统性能4×4×16×限制更加严格格光纤色散效应偏振模色散（PMD）光纤非线性效应SPM/IXPMPage1440G传输应用中的的关键技术码型调制技术术CS-RZ/ODB/DRZ/NRZ-DPSKRZ-DPSK/DP-QPSK/RZ-DQPSKFEC/EFEC色散管理TDC/EDC分布式Raman放大OSNR灵敏度减少6dB色散容限降低16倍（60ps/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理当前业界公认认40GWDM系统性能评估估标准：长距离传输能能力（OSNR灵敏度高、入入纤光功率大大，传输代价价小）对C波段80波的支持能力力（OADM级联能力应大大于6）对不同光纤的的适应能力（（PMD容限足够大））与10G混合传送Page1540GSolution40G80/96通道系统（ODB/eRZ-DQPSK）40G40/48通道系统（DRZ）1、最大容量1.92T2、抗非线性能能力强3、1200公里Mux/DemuxModuleMux/DemuxModuleOADMModuleDCMOADispersionManagement40GOTUmodule40GOTUModule40G40G1、最大容量3.84T2、支持50GHz传输3、640/1200公里40G反向复用10G×192通道40G40G1、最大容量1.92T2、高PMD容限3、2000公里传输能力力完善的40G线路传送技术术根据不同的应应用场景，提提供最具性价价比的40G解决方案Page16华为40G波分eDQPSK技术介绍40G技术DP-QPSKNRZ-DQPSKRZ-DQPSKeRZ-DQPSK10G

参考值灵敏度(dB)1414.513.313.010~11每波入纤功率-4dBm-1dBm+1dBm+2dBm+4dBm最大DGD容限(ps)>5017.3181936~54增强型RZ-DQPSK编码，进一步步提升性能，，如高OSNR、PMD、色散、抗非非线性能力CSRZDRZODBeDQPSK200620072008Page17OTN引领40G时代提前到来来GE2.5GPOS10GE10GPOS40GE100GE40GOTU310GOTU22.5GOTU1电交叉使得业业务适配与线线路传送技术术无关，消除除10G、40G的界限线路技术的选选择由带宽决决定，而与线线路速率无关关40G10G10G40G10G40G40GESTM-644x10GE4xSTM-168xGE4xSTM-64OTNPage1840GOTN网络引入策略略近期40G波长承载10G、2.5G、GE业务流量少10G/40G混传承载40GE/100GE业务务全网网96x40G未来来演进进到到100G线路路123中长长期期20x40G8x40G6x40G+10x10GPage19全球球40G部署署节节奏奏AT&TTelefonica法国国N9UF北美美HABERNIA北美美XOCommunications俄罗罗斯斯TTK中国国电电信信现现网网测测试试中国教教育网网测试试……截至08Q1，华为为已完完成商商用工工程、、现网网测试试、实实验室室准入入测试试23个。Page20面向IP的的OTN传传送技技术及及应用用Page2138254080OTUkOH1781415161738241234OPUkPayloadOPUkOHODUkOHClientSignalmappedinOPUkPayloadOTUkFEC1234116RowColumn78OPUk开销区1415FASPSIEXPTCMACTTCM4TCM3TCM2TCM6GCC1GCC2FTFLPMRESRESAPS/PCCSMRESGCC0MFASMapping&ConcatSpecificJCJCJCNJOPJORESRESRESTCM5TCM11999年ITU-T定义的的新型型WDM（OTN）的G.709标准，，通过过类似似于SDH的帧结结构、、类似似于SDH的开销销处理理，保保证了了类似似于SDH的保护护能力力与管管理维维护能能力，，OTN标准的的应用用情况况，是是IPoverWDM能否顺顺利实实施的的重要要保障障。面向IP的WDM———OTNPage22传统WDM≈PDHOTN≈SDHOTN提供对对多波波长光光网络络的管管理（（开销销在波波长上上传送送）；；Och,OMSandOTS可以使使用非非结合合开销销(OOS)。OOS通过OSC传送从左边边的图图可以以看出出，WDM只覆盖盖了OTN的一小小部分分.WDM缺乏带带宽管管理，，端到到端组组网，，光层层管理理和OADM能力OTN对客户户端信信号提提供标标准的的映射射、复复用结结构；；OTN开销丰丰富，，可用用于OAM及段监监控（（SM）、通通道道监控控（PM）、多多级级级联监监控（（TCM）等各各种监监控，，以及及前向向纠错错（FEC）；为了网网络互互连定定义了了标准准UNI/NNI接口(IrDI,IaDI，即OTUk和OTUkV)来适配配SDH、以太太网、、视频频、存存储等等业务务。Fig.2FullOTNHierarchySDH/SONETFDDIATMIP/MPLSEth/GE/10GEclearchannel2.5G/10G/40G映射ODUk复用(TDM)光数据单元（ODUk）净荷OTUk净荷“电/光”转换(4x3808)光信道（OCh）净荷光传送段（OTS）净荷复用后的信号传送、放大光复用段开销光复用段（OMS）净荷OCh复用(WDM)电层光层ClientLayerODUk/OTUkLayerOChLayerOMSLayerOTSLayerλOSC光信道开销光传送段开销FEC(4x256)ODUk/OTUk开销(4x16)OTN层次结结构与与维护护信息息分布布示示意图图WDM的超大传送容量+SDH式的丰富的OAM性能+未来的无限扩展性+……OTN=Page23传送技技术的的发展展——OTN灵活组组网客户侧信号->OTUk适配ODUk电交叉连接

OCh光交叉连接STM-N/GE/10GE/2.5GPOS/10G/40POS/ATM/SAN等OTSOMSMUX/DMUX客户侧信号->ODUk映射ODUk->OTUk适配OA光层电层客户模块线路模块业务直通模块交叉模块WDM的发展展趋势势是从从点到到点的的链转转换成成波长长可调调度的的网络络ROADM是O-O-O波长调调度技技术，，可用用于光光层子子网内内部OTN是O-E-O的波长长调度度技术术，用用与组组网NGWDM集成OTN和ROADM技术，，并采采用ASON/GMPLS控制平平面pointtopointtransmissionManuallyoperatedreconfigurableopticallayerReconfigurablemeshopticallayerDynamicreconfigurablemeshopticallayerPage24OTN的应应用用价价值值物理理层层监监视视和和高高QoS电信信级级物物理理层层保保护护OTN/GMPLS网络络带带来来综综合合建建网网成成本本节节省省OTN/GMPLS带来来的的运运营营成成本本节节省省分开开提提供供物物理理层层和和逻逻辑辑层层的的保保护护,网络络综综合合效效能能提提升升,建网网成成本本下下降降.TE-FRR&IGP机制制,应对对业业务务层层的的失失效效,OTN保护护应应对对物物理理层层(光纤纤链链路路)的失失效效：：OTN网络络的的端端到到端端的的ODUk连接和监视机机制,为IP网络提供多种种高效/经济的保护/恢复方案.为达到电信级级高可靠性和和高QoS要求,物理层的监视视是必须的:OTN引入物理层的的感知和监视视能力,服务于高的端端到端QoS.L1层感知和监视视可以作为触触发条件,驱动物理层的的保护倒换.据统计,路由器在POP点70~85%的流量是穿通通的，这些流流量可以通过过更低成本的的光交叉连接接设备承载。。当前高端路由由器相同的业业务端口的价价格是光交叉叉连接设备成成本的4～10倍,因此采用OTN的业务疏导和和流量管理能能力,可以减轻对核核心路由器的的容量需求,降低建网成本本.OTN提供的无阻塞塞的交叉连接接,端到端ODUk电路创建,ODU和波长域的OAM可以显著减低低运营维护成成本.结合GMPLS带来的点击业业务提供,网络保护/恢复,优化网络规划划设计等能力力,OpEx可以进一步减减低.OTN/ASON系统相对于传传统点到点的的波分系统,运营成本节省省高达36%!Page25Ring4Ring2Ring1Ring5Ring3MetroCoreMetroAccessMetroAggregationCPERegionalCoreLHBackbone华为OTN产品系列OSN900/OSN1800OSN3800/6800OSN6800/8800OSN8800Page26IP化的传传送技术———PTNPage27移动网络IP化发展趋势势移动网络主主要业务从从语音向数数据转变未来的移动动网络基于于IP技术，以更更低的成本本提供更丰丰富的业务务接入网的带带宽从10兆增加到100兆Page28分组传送网网（PTN）的定义低TCO电信级的OAM&P多业务支持持基于分组核核心以太组网PacketTransportNetwork端到端管理理同步解决方方案PacketTransportNetwork是全分组核核心，面向向连接的，，提供多业