OTN传输系统组网规范介绍

OTN传输系统组网规范介绍

培训目标学完本课程后，您应该能：培训目标了解OTN网络总体架构熟悉OTN网络组网规范常见OTN保护方式选择识别常见性错误组网分析错误组网的隐患

目录OTN传输网络总体架构OTN传输系统组网规范132Contents目录OTN传输网络关键指标4OTN传输网络需求分析OTN传输网络需求分析高度的组网灵活性可灵活配置OTM、OLA支持点到点、链形、环形和Mesh组网

对数据的“透明”传输OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射和透明传输单板保护线路保护通道保护OTN系统传输安全可靠容量：单子架交叉容量可达64Tbit/s距离：可用于干线传输超大容量、超长距离传输

随着业务不断的增长，大带宽高速率的承载要求应用而生，在考虑成本和光缆纤芯资源的基础上，OTN系统进一步提升传输容量，解决了传输带宽的难题。OTN系统中单通道速率经过10G-40G-100G-200G的速率提升，为行业很好的解决了高速率业务承载的难题。OTN作为骨干传送技术，在骨干网、城域网中被业界广泛使用及密切关注。OTN网络的价值及作用OTN传输网络需求分析波分复用是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息）在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术。它的特点主要包括：多波长复用高速长距离传输光层监控和管理OTN是将SDH强大完善的OAM的理念和功能移植到了WDM光网络中。也就是说OTN是一种通过引入电域子层，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。同时在电层逐步Packet化，实现基于包、VC以及ODUk交叉的功能实体。它的特点主要包括：线路上采用WDM技术；采用G.709封装和开销管理，提高管理和互通能力；对波长/子波长进行交叉连接提高组网、保护和调度能力。这两种技术已经融合在一起，以实现精细化智能化的大容量长距离传输。因此很多时候我们都以WDM/OTN来描述。WDM与OTN的关系：WDM波分复用相当于OTN的线路光层技术OTN的核心技术为数字包封技术、交叉（光、电）一、WDM波分复用二、OTN光传送网三、WDM与OTN的关系

目录OTN传输网络总体架构OTN传输系统组网规范132Contents目录OTN传输网络关键指标4OTN传输网络需求分析总体功能：全业务通信营运商，其网络能够为移动终端、集团专网、家宽用户提供语音、数据多媒体等多种通信服务。1、移动通信网涉及多专业：无线、集客、家宽、传输承载、交换、互联网等7个专业；2、网络层次（功能）划分：互联网、交换网、干线网、城域网；3、移动承载的移动回传网由传输本地网实现，干线波分包含二干和一干，省内是二干，省际是一干，除此之外还有一些互联互通、国际关口局的传送网络；4、当前移动承载网络设备情况：本地网以MSTP+PTN为主、干线以WDM+OTN为主、宽带固网以xDSL+PON为主、Wifi的承载以GPON为主5、接下来的内容主要是以OTN移动承载为主做介绍。通信网组网模型图iManagerU2000PON/APONDWM长途骨干层城域接入层城域骨干层WDM城域汇聚层PTN10GEGSRBSC/RNCMSTPSTM-16DSLAMMSTPSTM-1/STM-4MSTPSTM-64城域WDMLANSwitch统一网管系统自愈环SNCP/MSP网状网自愈环SNCP/MSP自愈环PTN10GE/GEPTN10GEMSTPSTM-64组网模型图OTN传输网络总体架构N路波长复用的WDM系统的总体结构主要有：光波长转换单元（OTU）；波分复用器：分波/合波器（ODU/OMU）；光放大器（BA/LA/PA）；光/电监控信道（OSC/ESC）。OTUOTUOTUOM/OAOA/ODOTUOTUOTUOSCOSCOSCOAGMPLS控制平面客户侧业务处理线路侧处理固定/可重构光分插复用单元电层交叉Packet彩色光口光波长转换单元光、电层统一调度模型光层调度L0光层电层调度L1电层L2电层系统架构WDM总体架构

目录OTN传输网络总体架构OTN传输系统组网规范132Contents目录OTN传输网络关键指标4OTN传输网络需求分析OTN传输系统组网规范OTMOTMOTMOTMOADM2、链型网络1、点到点OADMOADMOADMOADM3、环形（优选）OADMOADMOADMOADMOADMOADMOADM4、Mesh组网（优选）OTN组网方式环形具备自愈保护能力，是城域波分网络中的主要组网类型，MESH组网无节点瓶颈，灵活并具备良好的扩展性、是OTN组网形态演进方向。OTN传输系统组网规范站点类型有OTM、OADM、OLA、REG及OEQ等形态，现网中以OADM和OLA为主；不同的站点形态选择使用的设备也有差异，比如华为系统OLA采用OSN6800或9800UPS为主，OADM电层则主用使用OSN9800U32/U64/M24。192波OLAOLAOEQOLAOADM光放段...OTM192波OTMREG再生段再生段复用段OEQ：光均衡器（功率均衡站、色散均衡站）OLA：光线路放大OTM：光终端复用OADM：光分插复用根据需求进行业务上下和穿通所有波长在REG系统中都将被终结掉，OTU对各波长电中继再生，再继续向下一站传送。REG站根据复用段的OSNR、DGD值来设置所有波长在OTM系统中都将被终结掉。对于在本站上下业务的波长由OTU送至SDH、ATM或IP设备。对在本站穿通的波长则由OTU电中继再生或直接穿通。OEQ站根据复用段距离和跨段数量来设置REG：光中继站OTN站点选型OTN传输系统组网规范【定义】CWDM：稀疏波分复用（粗波分）DWDM：密集波分复用（细波分）-优选【对比】1、传输距离：CWDM一般应用于距离相对较短的城域网，DWDM可用于国干、省干、地市等各级网络2、波长或频率间隔：CWDM为20nm，DWDM一般为50GHz或100GHz3、波道数量：CWDM一般使用8波，DWDM一般使用40波或80波4、带宽利用率：CWDM相对DWDM而言较低5、系统结构：CWDM相对DWDM而言较简单扩展C波段192个波长,通道间隔25GHz196.075THz192.100THzC波段160个波长192.075THz扩展32个波长191.300THzITU-TG.694.1OTN粗细波分选型OTN传输系统组网规范满足光功率预算经过光纤线路损耗和DCM/VOA的插损，接收端（OA、OTU）接收的信号光功率应该在正常工作范围内收端输入信号在接受范围内是基本前提OMS段落光功率预算预留3db。OSNR最优任一OA站点OSNR=58+Pin-NF降低NF，提升Pin（选小增益的OA）OA种类最少便于维护华为相干OA选择OA型号增益范围/dBNF/dBTN12OBU104174.5TN13OAU10616~236TN13OAU10120~317.5TN13OAU10324~366.5TN13OAU10523~348.5TN13OAU10719~276.8TN13DAS120~317.5TN11HBA01298TN11CRPC0310-1.5TN11RAU10624~33待定TN11RAU20130~41OTN配置OAOA并非是增益越大越好，而是在光功率与OSNR之间选择最优。OTN传输系统组网规范色度色散值(ps/nm)=站点间距离L(km)x色度色散系数(ps/nm.km)G.652光纤:色散系数=16.887ps/nm.km(通常,16-20)

我们一般按照16.887这个值来做设计，对应中间波长(1550nm)的色散系数。OMSL(km)SiteASiteB色散预补偿方案每个OMS发端预补20km，最大不超过40km（G652）/60km(G655)，以后每个跨度完全补偿，在OMS末端，残余色散满足OTU要求（见备注）。色散模块放置

一般默认放置在收端OAU1的TDC/RDC部分；在收端到达光功率－DCM插损能够满足后端放大器要求的，可以放置OAU/OBU之前，二级配置放置于两个光放之间OTN色散计算OTN传输系统组网规范应用：运用OLP单板双发选收功能对线路光纤进行保护分段对合波后的光信号进行保护，站点间使用分离路由OLP配置于各站点的出站光纤前（如FIU的线路侧）FIUFIUOLPOLPTIOUTROINROINTIOUTTO1RI1工作光纤TO2RI2保护光纤RI1TO1工作光纤RI2TO2保护光纤选收模块双发模块双发模块选收模块原理：运用OLP单板的双发选收功能，在相邻站点间利用分离路由对线路光纤提供保护；OLP单板由耦合器及光开关组成，分别完成对光信号的双发及选收功能。OLP提供对两路输入光信号（RI1、RI2）的功率检测功能，倒换依据光功率进行。OTN组网OLP保护规范OTN传输系统组网规范TC1VOAFIUM40OBUTC1FIUD40OBU光纤保护通道TC1VOAFIUM40OBUTC1FIUD40OBU光纤工作通道OTU客户侧客户侧OTUOTN组网OTU板内1+1保护规范OTN传输系统组网规范原理：利用电层交叉的双发选收进行保护，交叉粒度为ODUk；对线路板及其以后的单元进行保护。TDXNS2ODU2ODU2Client

LP1ODU2Client

LP2ODU2倒换与恢复：保护原理：双发选收，单端倒换，默认非恢复式；倒换时间：不需要全网协议，小于50ms；触发条件：单板不在位、OTU单板的SF/SD条件。clientlpopoplpclientTDXNS2NS2TDXNS2NS2lplpopoplplpOTN组网SNCP保护规范OTN传输系统组网规范网络中的业务模式是选择组网形式的主要依据，其次再结合网络的物理拓扑来确定组网形式。在网络应用中，主要包括以下几种业务模式：

点到点：常见的语音业务、数据专线业务和存储业务都是点到点业务模式。汇聚式业务：又称为星型业务，PTN承载的TD业务、MSTP承载的GSM业务是汇聚式业务。广播业务：TriplePlay中的IPTV是广播业务，为单向业务

，并具有DropandContinue特点。配置备用波道，并且备用波道不能占用，当主用承载的业务中断后，主用波道无法恢复时，需要立即启用备用波道，将业务割接至备用波道上，保证业务在最短的时间内恢复正常，保障业务运作正常。1、主备用波道分别走不同的方向，并且配置的主备波道单板分别放在子架的两边。2、波道资源规划要合理，配置业务严格按照波道资源规划使用，禁止波道资源浪费。1、处于对业务安全及设备扩容方面的需要考虑，要求一个站点的设备必须光电子架分离。光电子架最好为不同的网元。2、对于光子架便于网络维护及网络安全考虑，要求光方向子架也分离。3、OTN设备不建议光子架和电子架作为级联子架使用；站点内光子架级联后作为一个网元，每个电子架作为独立网元管理。4、光网元命名：网管管理波分设备，先创建光网元，然后在光网元内创建不同的网元。1、对于主从子架模式，原则上每个网元独立创建一个光网元。对于HUB模式，每个OTM的光方向或者OLA站点建立一个光网元。2、光网元对OTM的光网元，统一命名为：局点名称+序号+方向，对于OLA的光网元，统一命名为“局点名称+序号”业务模式OTN备用波道OTN光电子架组网要求OTN传输系统组网规范1、配置远程可调合分波板。波分侧单板配置可调波长光模块，便于网络调测及日常网络维护。合波板配置可调合波板，对单波光功率进行调节。光层配置OA可调单板，对主光功率进行调节。2、MCA测试单板配置光谱分析类单板支持光谱分析、光功率检测功能、APE等功能和特性。在波分调测及日常维护中，起到很重要的作用。波分系统在日常维护中对单波光功率、信噪比、中心波长等指标非常重要，这些指标关系着波道是否运行正常，通过扫波板可以检测这些重要指标。因此扫波板的作用非常重要。MCA单板：需要标注连接端口对应方向,优先连到光放大板的MON口。OTN合分波及MCA板配置OTN传输系统组网规范1、建议开局新建电子架时，电源便满配（U32：“5主5备”，U64：“10主10备”）。2、如果机房电源需要短接时，需要符合电源短接规则，且短接方式需要和网管配置一致。3、网管的电源设置需要与现场的电源接入方案严格一致，否则会造成功耗计算混乱问题。设备接入网管配置OTN电源主备与网管配置OTN传输系统组网规范【散热与通风】OSN9800U系列电子架属于10KW级别大功耗设备，设备安装时务必要注意散热特性；禁止机柜“密集安装”。如果OSN9800U系列设备配置了多功能走纤柜，可以根据机房属性（水泥地、下送风、模块化机房），对出风方式进行适配改造。详细介绍请参见《OSN9800快速安装指南》OSN9800设备机柜标签禁止粘贴在机柜门内部和机柜中间部位；且禁止与机柜门的防尘网捆绑在一起。OTN机柜配置常见性错误组网及隐患分析定义：1、OLP主用保护段落经过同一个物理路由；2、OTM节点机房出入局光缆单点入局，表现为进出城同路由、局前同路由、同局前井、同竖井。隐患分析：1、若发生同路由中断，造成一个方向的业务阻断，如图1。2、若单点入局处中断，造成OTM节点下挂业务全阻，如图2。一、同路由定义与隐患常见性错误组网及隐患分析通过梳理光缆路由资源，掌握光缆的路由信息，将同路由部分进行迁改，分离同路由。如果有其他光缆路由可达的，应调整纤芯使用，消除传输系统组网隐患。OLP主用保护存在同路由，且无不同路由的光缆资源可用时，应新建光缆路由，消除传输系统同路由组网隐患。核实节点机房的馈窗，竖井，局前井路由信息，将同路由光缆割接至其他出局点分离同路由。如果有其他光缆路由出局可达的，应调整纤芯使用，消除传输系统组网隐患。节点机房出局单一的，应新建出局路由，消除传输系统同路由组网隐患。1、OLP同路由隐患排查方法2、节点机房单点入局隐患排查方法方法1：梳理光缆路由资源，调整光缆路由，消除同路由隐患方法2：新建光缆线路，消除同路由隐患方法1：核实出局路由，分离同路由隐患方法2：新建出局路由，消除同路由隐患常见性错误组网及隐患分析定义：OLP主用保护路由经过同一个OLA节点。隐患分析：若该OA节点掉电，导致OLP主用保护阻断，造成一个方向的业务阻断。OAOAOM/OAOM/OAOAOAOAOAOM/OAOM/OAOAOAOAOAOA二、单节点隐患方法1：新建OA节点，分离单节点

目录OTN网络总体架构OTN系统组网规范132Contents目录OTN网络关键指标4OTN网络需求分析PPoutin站点A站点B光功率预算光纤损耗(dB)=P输出(dBm)-P输入(dBm)=距离(km)xa(dB/km)注释：在1550nm窗口，G.652和G.655光纤的损耗系数：a=0.22dB/km色散受限距离影响色度色散（ps/nm）=距离（km）x色散系数（ps/nm.km）注释：G.652光纤：色散系数=17ps/nm.km，G.655光纤：色散系数=4.5ps/nm.km1、实际工程中主要考虑色度色散。2、在长距离传输的情况下，采用色散补偿模块（DCM）进行色散补偿。光信噪比OSNR(dB)=10xlgASE=P信号

(dBm)-P噪声

(dBm)注释：OSNR：光信噪比（OpticalSignaltoNoiseRatio）ASE：放大的自发辐射（AmplifiedSpontaneousEmission）业务通道光功率计算①OTU典型发送光功率：-2dBm；②

M40插损：6dB，V40插损：9dB；③

VOA最小插损：2dB；④

E3OBUC03单波标称输入/输出：-19/+4dBm，增益为23dB；⑤

FIU插损：1dB。OMS站点A站点BOTUM40M40E3OBUC03FIUVOA②

③

④①⑤

重要参数释义

OTN原理

OTN系统结构【关键知识点】与传统波分的对比1、强大的OAM：在传统波分系统中，OTU单元只是实现波长转换；在OTN系统中，OTU单元可以实现对客户数据的复用和封装，并加了对应开销和纠错技术，形成了OTN帧的形式，可以实现电层监控。2、灵活的电层交叉调度：引入交叉板，可以实现OTU单板间的电层交叉调度。现网用的比较多的把OTU单板进行拆分，分为支路板TU和线路板LU，他们之间也可以实现灵活的电层调度，并方便做电层保护。3、OTN系统还可以通过光层分叉复用单板实现光层的调度。帧结构与层次系统结构与电层交叉OM/OAOA/ODOSCOSCOSCOAXCSXCSTULULUTU……………………OTUOTUTULULUTU

OTN原理

OTN中的关键技术帧结构与层次系统结构与电层交叉光源技术光放大器技术监控技术关键技术光复用器与解复用器光电交叉OTN帧

OTN原理

光交叉基本概念帧结构与层次系统结构与光电交叉【定义】光交叉定义了波长业务的走向，光交叉就是可以动态创建的OCh（opticalchannel）级别的交叉，可实现波长调度【描述】1.以右图为例，NE1有东南西北四个出波方向，对于本地上波经过M40合波后，进入动态单板2.动态单板各分口（DMx）光均来自内部分光器，也就是说本地光被分成4份，这4份光性质相同，通过DM口送到4个方向上的动态单板3.假设要将本地第一波发往西向，此时西向上的动态单板通过内部器件WSS（波长选择开关）可以选择将第一波挑选出来，此时其他三个方向将不再选择这一波，这样第一波就被发往西向，如要发往东向，就由东向动态单板选择4.该选择由网管配置，由此可以进行波长级别的灵活调度

OTN原理

电交叉基本概念【作用】WDM设备的电交叉业务调度功能，将波分网络从一种静态网络发展成一种可以动态配置的网络。每个子业务均可以在任意站点独立执行穿通、上下、环回等操作，而不影响其他通道的业务，提供不同波长之间业务的汇聚和疏导。电交叉的分类按照交叉级别和粒度来分：包括GE、10GE、Any和ODUk等级别的交叉。按照交叉方式划分：包括集中交叉和分布式交叉。按照交叉位置划分：包括板内交叉和板间交叉。对于不同的设备类型和单板来说，支持交叉的级别和粒度是不同的。如OSN8800只支持集中交叉，OSN6800支持集中交叉和分布式交叉，当两种交叉同时存在时，系统优先使用分布式交叉。板内交叉：业务信号经交叉单元处理后仍然在本单板内部，交叉连接同一块单板内的客户侧RXTX端口1通道和波分侧201（LP1/LP1）端口1通道。板间交叉：业务信号经交叉单元处理后，经过背板发送至另一单板的交叉单元。帧结构与层次系统结构与光电交叉

OTN原理

N401N401T220T220电交叉业务信号流帧结构与层次系统结构与光电交叉【过程描述】1.以N401和T220单板为例，单板支持ODU2信号的交叉2.当要实现STM-64业务传送时，客户业务从T220客户侧进入，完成光电转换后，该电信号在T220内完成ODU2封装3.N401线路板通过集中交叉总线与T220支路板配合，完成ODU2业务的调度，经过调度和聚合后，该ODU2在N401单板内合入ODU4并封装成OTU4，最终在线路口上完成电光转换后输出。

OTN原理

OTN信号帧结构382540801781415161738241234OPUk净荷OPUk

开销OPUk-光通道净荷单元ODUk开销ODUk–光通道数据单元客户信号客户信号OTUkFECOTUk开销OTUk–光通道传送单元

帧对齐帧对齐开销k:1－

2.5G2－10G3－

40G4－100G5－400G帧结构与层次系统结构与光电交叉【关键知识点】1、ODUk是前例中电交叉实现过程中的交叉单元。2、客户信号OPUkODUkOTUk依次递进，呈现包含关系。3、OTUk（k=1,2,3,4,5）帧为基于字节的4行4080列的块状结构。4、帧结构大致上可分为三大部分内容：帧头开销（OAM）、业务净荷（装载业务）和FEC校验码（误码纠错）5、OTU1/2/3/4/5所对应的客户信号速率分别为2.5G/10G/40G/100G/400Gbit/s。6、各级别的OTUk的帧结构相同，之所以前例中ODU2能够复用入ODU4，是因为级别越高，帧频率和速率也就越高。

OTN原理

OTN电层开销介绍3.ODUk层开销TCMACT:TCM激活/去激活协调协议控制通道TCMi:串行连接监视子层i开销FTFL:故障类型和故障位置上报通道PM:通道监控EXP:实验通道GCC1/2:通用通信通道1/2APS/PCC:自动保护倒换和保护通信控制通道假设开销1.帧对齐开销FAS:帧对齐信号MFAS:复帧对齐信号2.OTUk层开销SM:段监控GCC0:通用通信通道0RES:保留作国际标准化用途开销4.OPUk层开销PSI:净荷结构标识符JC:调整控制NJO:负调整机会字节帧结构与层次系统结构与光电交叉RES123456789101112131415161234TCM3TCM6TCM5TCM2TCM1TCM4PMTCMACTGCC1FTFLRESJCRESJCNJOPSIGCC2APS/PCCRESEXPFASMFASSMGCC0RESJCRES

OTN原理

OTN电层开销介绍续帧结构与层次系统结构与光电交叉TTIBIP-8BEI/BIAEBDIRES12345678123IAETTIBIP-8BEIBDISTAT12345678123SM段监控PM路径监控【关键知识点】重要字段1、TTI(路径追踪标识符)：表征源接入点和目的接入点，若失配，网管上报TIM（踪迹失配）2、

BIP-8（比特间插偶校验）：对整个OPUk进行BIP-8编码，收发两端结果比对，若结果不一致，表示有误码存在，误码达到一定量，网管上报DEG（劣化）或EXC（越限）3、BEI（反向误码指示）：当接收端通过BIP-8检测出误码后，会反向往发送端传递误码计数，该字段完成这项工作，网管上查询性能时看到远端误码计数一般来自于该字段4、BDI（反向缺陷指示）：用于接收端向上游回送终端宿功能中检测出的信号失效状态，上游收到连续5帧BDI后，上报BDI5、IAE（引入对齐错误指示）：一般指能找到定帧字节，但比特没有出现在预期位置，且该问题发生在接入点，IAE不是告警，但可以用来压制比特误码