OTN技術及華為OTN設備簡介

1、 OTN技術及華為OTN設備簡介 城域波分環(huán)四環(huán)五即將進行建設，本次工程采用華為華為下一代智能光傳送平臺OTN設備OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800。本文主要對OTN技術涉及的網絡結構、復用方式、幀結構、ROADM技術和OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800設備特點及本次工程配置主要單元盤作個簡要介紹。一、OTN技術光傳送網OTN（Optical Transport Network）是由ITU-T G.872、G.798、G.709 等建議定義的一種全新的光傳送技術體制，它包括光層和電層的完整體系結構，對于各層網絡都有相應的管理監(jiān)控機制和網絡生存性機

2、制。OTN 的思想來源于SDH/SONET 技術體制（例如映射、復用、交叉連接、嵌入式開銷、保護、FEC 等），把SDH/SONET 的可運營可管理能力應用到WDM 系統(tǒng)中，同時具備了SDH/SONET 靈活可靠和WDM 容量大的優(yōu)勢。 除了在 DWDM 網絡中進一步增強對 SONET/SDH 操作、管理、維護和供應 (OAM&P) 功能的支持外，OTN核心協(xié)議ITU G.709 協(xié)議（基于 ITU G.872）主要對以下三方面進行了定義。首先，它定義了 OTN 的光傳輸體系；其次，它定義了 OTN 的開銷功能以支持多波長光網絡；第三 ，它定義了用于映射客戶端信號的 OTN 的幀結構、

3、比特率和格式。OTN技術是在目前全光組網的一些關鍵技術(如光緩存、光定時再生、光數(shù)字性能監(jiān)視、波長變換等)不成熟的背景下基于現(xiàn)有光電技術折中提出的傳送網組網技術。OTN在子網內部通過ROADM進行全光處理而在子網邊界通過電交叉矩陣進行光電混合處理，但目標依然是全光組網，也可認為現(xiàn)在的OTN階段是全光網絡的過渡階段。 1.OTN網絡結構按照OTN技術的網絡分層，可分為光通道層、光復用段層和光傳送段層三個層面。另外，為了解決客戶信號的數(shù)字監(jiān)視問題，光通道層又分為光通路凈荷單元（OPU）、光通道數(shù)據單元(ODUk) 和 光通道傳送單元(OTUk)三個子層，類似于SDH技術的段層和通道層。如下圖所示：

4、2.OTN復用結構OTN復用結構也類似SDH復用結構，如圖所示：OTU、ODU（包括 ODU 串聯(lián)連接）以及 OPU 層都可以被分析和檢測。按照 ITU G.709 之規(guī)定，當前的測試解決方案可以提供三種線路速率：u OTU1 (255/238 x 2.488 320 Gb/s 2.666057143 Gb/s) 也稱為 2.7 Gb/s u OTU2 (255/237 x 9.953280 Gb/s 10.709225316 Gb/s) 也稱為 10.7 Gb/su OTU3 (255/236 x 39.813120 Gb/s 43.018413559 Gb/s) 也稱為 43 Gb/s 每

5、種線路速率分別適用于不同的客戶端信號：l OC-48/STM-16 通過 OTU1 傳輸 l OC-192/STM-64 通過 OTU2 傳輸 l OC-768/STM-256 通過 OTU3 傳輸 l 空客戶端（全為 0）通過 OTUk (k = 1, 2, 3) 傳輸 l PRBS 231-1 通過 OTUk (k = 1, 2, 3) 傳輸 對于不同速率的G.709OTUk信號，即OTU1，OTU2，和OTU3具有相同的幀尺寸，即都是4´4080個字節(jié)，但每幀的周期是不同的，這跟SDH的STM-N幀不同。SDHSTM-N幀周期均為125微妙，不同速率的信號其幀的大小是不同的。G

6、.709已經定義了OTU1，OTU2和OTU3的速率，關于OTU4速率的制定還在進行中，尚未最終確定。如下表所示：3.OTN幀結構當 OTU 幀結構完整（OPU、ODU 和 OTU）時，ITU G.709 提供開銷所支持的 OAM&P 功能。n OTN 規(guī)定了類似于SDH的復雜幀結構n OTN 有著豐富的開銷字節(jié)用于OAMn OTN 設備具備和SDH類似的特性，支持子速率業(yè)務的映射、復用和交叉連接、虛級聯(lián) 4. ROADM技術ROADM是一種類似于SDH ADM光層的網元，它可以在一個節(jié)點上完成光通道的上下路(Add/Drop)，以及穿通光通道之間的波長級別的交叉調度。它可以通過軟件遠

7、程控制網元中的ROADM子系統(tǒng)實現(xiàn)上下路波長的配置和調整。目前，ROADM子系統(tǒng)常見的有三種技術：平面光波電路（Planar Lightwave Circuits，PLC）、波長阻斷器（Wavelength Blocker，WB）、波長選擇開關（Wavelength Selective Switch，WSS）。三種ROADM子系統(tǒng)技術，各具特點，采用何種技術，主要視應用而定。根據對北美運營商的統(tǒng)計，超過70%的需求仍然是2維的應用，而只有約10%的ROADM節(jié)點，將會采用4維或以上的節(jié)點。因此，基于WB/PLC的ROADM，可以充分利用現(xiàn)有的成熟技術，對網絡的影響最小，易于實現(xiàn)從FOADM到2

8、維ROADM的升級，具有極高的成本效益。而基于WSS的ROADM，可以在所有方向提供波長粒度的信道，遠程可重配置所有直通端口和上下端口，適宜于實現(xiàn)多方向的環(huán)間互聯(lián)和構建Mesh網絡。二、華為OTN設備OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800OptiX OSN 6800 智能光傳送平臺（簡稱OptiX OSN 8800）和OptiX OSN 6800 集成型智能光傳送平臺（簡稱OptiX OSN 3800）統(tǒng)稱為華為下一代智能光傳送平臺。 設備外觀如圖所示：OptiX OSN 8800OptiX OSN 68001. 產品功能特性（1）傳輸容量.OptiX OSN 8800 I

9、 采用密集波分復用技術，可分為40 波系統(tǒng)，80 波系統(tǒng)： 40 波系統(tǒng)頻率間隔為100GHz，單波可支持2.5Gbit/s、10Gbit/s 和40Gbit/s 三種速率。80 波系統(tǒng)頻率間隔為50GHz，單波可支持10Gbit/s 和40Gbit/s 兩種速率。OptiX OSN 6800 提供兩種波分復用技術規(guī)格：l 密級波分復用技術DWDM，頻率間隔為100GHz 和50GHz，單波可支持2.5Gbit/s、5Gbit/s、10Gbit/s 和40Gbit/s 四種速率。l 粗波分復用技術CWDM，波長間隔為20nm，單波可支持5Gbit/s 速率。(2)交叉能力OptiX OSN 8

10、800 I 支持ODU1 或ODU2 通過交叉板實現(xiàn)的集中調度：最大集中交叉調度能力為1.28Tbit/s，交叉顆粒為ODU1、ODU2。 OptiX OSN 6800 I支持ODU1、ODU2、GE 業(yè)務的電層集中調度，支持GE 業(yè)務、ODU1 信號和Any 業(yè)務通過位于對偶板位的單板實現(xiàn)的分布式調度：TN11XCS交叉單元對于ODU1 和ODU2 信號，最大可以支持320Gbit/s 的交叉調度容量。對于GE 業(yè)務，最大可以支持160Gbit/s 的交叉調度容量。TN12XCS：交叉單元對于ODU1 和ODU2 信號，最大可以支持360Gbit/s 的交叉調度容量。對于GE 業(yè)務，最大可以

11、支持180Gbit/s 的交叉調度容量。（3）保護機制OptiX OSN 8800 I 提供完善的網絡保護機制，包括光線路保護、光通道保護、 子網連接保護 SNCP（Subnetwork Connection Protection）、 ODUk 環(huán)網保護、 光波長共享保護 OWSP（Optical Wavelength Shared Protection）。其中，光通道保護包括： 客戶側1+1 保護、 板內1+1 保護。SNCP 保護可以分為： ODUk SNCP 保護、 支路SNCP 保護OptiX OSN 6800 提供完善的網絡保護機制，包括光線路保護、光通道保護、 子網連接保護 SNC

12、P（Subnetwork Connection Protection）、 光波長共享保護 OWSP（Optical Wavelength Shared Protection）。其中，光通道保護包括： 客戶側1+1 保護、 板內1+1 保護。SNCP 保護可以分為：SW SNCP 保護、ODUk SNCP 保護、VLAN SNCP。 （4）子架槽位² OptiX OSN 8800 I 子架的單板插放區(qū)和子架接口區(qū)共提供49 個槽位² OptiX OSN 6800 子架的單板插放區(qū)共提供21 個槽位 （5）電源容量Ø OSN8800子架，在當成電子架使用時，最大功耗在

13、4800W，需要2路50A電流，主備就是4路50A電流，所以當1柜2個8800子架時，PDU的空開都是50A，共8個Ø 由于6800最大功耗在1200W以下，只需提供30A電流即可，所以當8800和2×6800共機柜時，PDU的空開是4個50A4個30A 比較OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800的功能特性，所實現(xiàn)的功能基本一致，OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800的主要區(qū)別是交叉容量OptiX OSN 8800比OptiX OSN 6800大，OptiX OSN 8800提供槽位比OSN6800多，相應功耗也比OptiX OSN

14、6800大。OptiX OSN 6800無需交叉盤可通過對偶槽位對業(yè)務進行分布式調度，OptiX OSN 8800不支持該功能。2. 設備系統(tǒng)架構和主要單元盤設備系統(tǒng)架構如圖所示 從系統(tǒng)架構圖可以了解華為OTN設備和傳統(tǒng)波分設備多出了光層面光交叉調度（紅色虛線）和電層面交叉調度（藍色虛線）。華為OTN設備支持光層面光交叉調度的單元盤有RMU9 9 端口ROADM 合波板ROAM 動態(tài)波長接入板WSD9 9 端口波長選擇性倒換分波板WSM9 9 端口波長選擇性倒換合波板WSMD2 2 端口可配置光分插復用板WSMD4 4 維可配置光分插復用板電層面的交叉調度相當于將傳統(tǒng)波分的OUT單元盤拆成三個

15、單元盤，業(yè)務側為業(yè)務處理單元盤，波分側為線路單元盤，中間為交叉單元盤。華為OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800系統(tǒng)按功能單元細分為14 種單l 光波長轉換類單板l 光合波和分波類單板l 靜態(tài)光分插復用類單板l 動態(tài)光分插復用類單板l 支路類單板l 線路類單板l 交叉類單板l 光纖放大器類單板l 光監(jiān)控信道類單板l 系統(tǒng)控制與通信類單板l 光保護類單板l 光譜分析類單板l 光可調衰減類單板l 光功率和色散均衡類單板除靜態(tài)光分插復用類單板、動態(tài)光分插復用類單板、支路類單板、線路類單板、交叉類單板外其他類型的單元盤均在傳統(tǒng)波分設備上有體現(xiàn)。本次工程沒有配置靜態(tài)光分插復用類單板、動態(tài)光分插復用類單板，即不能實現(xiàn)波長調度?，F(xiàn)主要對本次工程配置的交叉單元盤、支路單元盤、線路單元盤作簡要說明。（1）交叉單元盤l XCS集中交叉板ODU1/ODU2電層集中調度（最大360G的交叉調度容量）GE電層集中調度（最大180G的交叉調度容量） （2）支路單元線路單元盤完成的功能是完成OPUK至ODUK的轉換。l TQX：4 路10G 支路業(yè)務處理板實現(xiàn)4 路10GE LAN/10GE WAN/STM-64/OC-192 業(yè)務光信號與4 路ODU2 電信號之間的相互轉換。（3）線路單元：線路單元盤完成的功能是完成ODUK至OUTK的轉換。l NS2 單路4