CWDM原理及设备介绍PPT课件

CWDM原理及citrans830粗波分复用设备介绍,.,2,主要内容介绍,CWDM基本原理及其特点CWDM技术在城域网中的应用烽火通信CWDM设备及特点CITRANS830的网管通道CITRANS830的网管平台,.,3,空分复用SDM(SpaceDivisionMultiplexer)时分复用TDM(TimeDivisionMultiplexer)波分复用WDM(WavelengthDivisionMultiplexer),扩容方式的选择,.,4,三种扩容方案的成本比较,增加一个通道分别采用增设光纤、DWDM、CWDM三种方法的成本比较,采用CWDM扩容的成本代价,采用DWDM扩容的成本代价,采用埋设新光纤的扩容方案,.,5,CWDMcoarseWDM信道间隔是20nm的WDM。省成本，高传输带宽，主要用于中短距离的光城域网中。NWDMnarrowWDM信道间隔是10nm的WDMDWDMdenseWDM信道间隔1.6nm、0.8nm、0.4nm、0.2nm,可以广泛用于长途传输，组建全光网络。WWDMwideWDM1310nm+1550nm，纯无源器件,几种WDM技术的特点,.,6,G652A/B/C/D光纤的波长窗口,.,7,从DWDM到CWDM的变化,DenseWDM,1550,1570,1590,1610,1470,1490,1510,1530,CoarseWDM,1550,20nm,0,8nm,波道间隔20nmITU-TG.694.2波长稳定度要求较低；器件便宜不用波长稳定，省却温度控制器,l/nm,l/nm,光通道间隔小于0.8nmITU-TG.694.1对激光器波长稳定度的要求很高蝶型封装，工艺要求高，体积大需要温度控制，增加功耗。器件昂贵,20nm,.,8,CWDM相关的建议和标准,ITU-TG.694.2SpectralGridsforWDMApplications:CWDMWavelengthGridITU-TG.695OpticalinterfaceforCoraseWavelengthDivisionMultiplexingapplicationsITU-TG.957（1999）opticalinterfacesforequipmentsandsystemsrelatingtothesynchronousdigitalhierarchyITU-TG.957.1(2001)opticaltransportnetworkphysicallayerinterfaces.IEEEStd802.3zMediaAccessControl(MAC)parameters,physicallayer,repeaterandmanagementparametersfor1000Mb/sOperationITU-TG.709/Y.1331(2001),Interfacesfortheopticaltransportnetwork(OTN).IEC60825-1,Safetyoflaserproducts-Part1:Equipmentclassification,requirementsandusersguide.IEC60825-2,Safetyoflaserproducts-Part2:Safetyofopticalfibrecommunicationsystems.,.,9,DWDM与CWDM技术特点的比较,DWDM的波长间距一般为200GHz（1.6nm），100GHz（0.8nm），50GHz（0.4nm）DFB激光器温度漂移系数0.08nm/c需要制冷器制冷稳定波长可以应用EDFA作为光放大器可以长距离传输可以配置OADM,CWDM的波长间距一般为20nm采用DFB激光器不需要制冷在0-70c的温度变化时激光器波长有大约6nm的变化考虑生产过程造成的离散性有3nm波长变化共有大约9nm的波长变化不能采用EDFA作为光放大器传输距离受限可以配置OADM，但同时会使传输距离缩短。,.,10,DWDM和CWDM设备特点的比较,.,11,G.695的“black-box”模型,.,12,G.695的“Black-link”模型,.,13,ITU-TG.695建议的系统分类,Black-boxapplications4波系统（B-C4L1-0D2,B-C4L1-0D3,B-C4L1-1D2,B-C4L1-1D3)8波系统(C8S1-1D2,B-C8S1-1D2,C8L1-1D2,B-C8L1-0D2,B-C8L1-0D3,B-C9L1-1D2,B-C8L1-1D3)12波系统(B-C12L1-0D2,B-C12L1-1D2)16波系统(C16S1-1D2,C16L1-1D2,B-C16S1-1D2,B-C16L1-1D2)共有17种系统分类Black-linkapplications8波系统（S-C8S1-1D2,S-C8S1-1D3,S-C8S1-1D5,S-C8L1-1D2,S-C8L1-1D3,S-C8L1-1D5)共有6种系统分类目前应用的重点是8波系统,.,14,CWDM传输系统有三个可用波段，分别是：(单位：nm）1）O-Band：1270,1290,1310,1350,13702）E-Band：1390,1410,1430,1450,14703）S+C+L-Band:1470,1490,1510,1530,1550,1570,1590,1610目前,主要的商用CWDM系统集中在1550nm窗口S+C+L-Band，全波段的CWDM尚在发展中。,CurrentCWDMWavelength,CWDM传输技术的现状,.,15,对G.694.2的修正提案（X+1提案）,6.5nm,6.5nm,6.5nm,6.5nm,5.5nm,7.5nm,激光器波长,滤波器波长,1nm,0C,70C,23C,新方案使分波器的中心波长增加1nm，而光源波长保持不动。,.,16,CWDM作为物理层的设备可以应用于：点对点、以太网、SDH、SONET环、RPR(弹性分组环）等各种流行的网络结构短距离、高带宽、接入点密集的通信应用场合，如大楼内或大楼之间的网络通信与PON或DSLAN使用，每个单独的波长信道都可作为PON的虚拟光链路，实现节点和多个分布节点的带宽数据传输，也可以与DSLAN结合在汇聚层和接入层使用。G.652、G.655光纤,无中继传输距离不大于50km（ITU-T建议为50km，我公司产品可达80km）DWDM适用于：长距离，大容量长途干线网，或超大容量的城域网核心节点,两种技术的应用范围,.,17,城域网中的情况,城域网中光纤资源相对短缺，迫切需要提高现有光纤资源的利用率城域网业务点密集，对成本非常敏感城域网接口复杂，业务种类多，业务颗粒度大小差异很大。网络拓扑结构改变较频繁。,WDM是理想的技术，但是干线DWDM的技术架构及系统设计如果用于城域网，则DWDM在长途扩容中的成本优势不能得到发挥。由于城域扩容对波道数量需求相对干线系统较小，而且距离短，不需要光放大，使得CWDM技术方案特别适合于城域光传送网。,.,18,网络带宽资源不足原有基于PSTN的城域网面临多业务传送的挑战,接入层及骨干层带宽相对宽松，汇聚层带宽不足。业务种类多样化。,骨干层,汇聚层,接入层,网络光纤资源不足,接入层网络结构，业务需求复杂多变，光缆的敷设不能一次到位。在城区光缆施工受诸多限制，且费用高。,既有TDM业务、又有数据业务，充分利用已经埋设的光纤，可以有效控制建设成本。,当前光传送网中的瓶颈,.,19,价格优势CWDM有效降低对器件的技术要求，简化设计，降低了成本系统可靠性高不必使用EDFA，不必采用温度控制技术稳定波长，也没有温控的AWG器件，使系统的可靠性大大增强。系统设计灵活由于2.5G以下的光传输技术，在距离小于100公里的条件下，仅受光纤衰耗限制，对转发器的配置相当灵活。开通维护简单设备体积小，重量轻，功耗低，使得开通和维护都非常简便多业务，多协议，多种业务颗粒支持灵活支持各种业务接口，从100M到2.5G，具有方便的网管组网方式，提供完善的告警及性能检测。,CWDM应用于城域网的优势,.,20,CWDM系统结构的一般模型1,1、开放式结构这是CWDM系统构成的主要形式，接口种类多，便于使用，管理，和维护，特别适合作为一种传输平台使用。2、半开放式结构在某些特殊的条件下，在特别受投资成本限制的条件下采用，大多数情况下一般不采用。3、集成式结构在某些交换设备中，作为一种多波长接口使用。但这种使用方法，缺乏灵活性，因此只能作为一种专用的接口使用。,.,21,开放式CWDM结构模型2,1,2,8,转发器,转发器,转发器,合波器,分波器,1,2,8,转发器,转发器,转发器,全开放式光接口,业务接口,业务接口,G.694.2接口,G.694.2接口,.,22,半开放式CWDM结构模型3,G.694.2接口,G.694.2接口,业务接口,业务接口,.,23,集成式CWDM结构模型4,1,2,8,1,2,8,合波器,分波器,G.694.2接口,G.694.2接口,.,24,烽火Citrans830系列CWDM设备,265mm440mm260mm（HWD）6U子框结构设计安装在19英寸机架或SDH标准机架中，方便与其他设备混装,电信级的CWDM设备，经济的多业务传送平台,合分波盘,OSC,EMU盘,发送和接收OTU盘,电源盘,OCP盘,.,25,烽火CWDM设备特点,模块化设计，配置灵活，平滑升级，扩容能力强开放式系统设计，丰富的业务接口类型，完善的性能检测子速率复用带宽利用率高,可灵活地配置成4波、8波、9波、16波系统；,可配置成开放式、半开放式、集成式CWDM设备,可配置成单纤双向/双纤双向传输的CWDM系统,大容量22.5G，采用全波光纤可升级至45G,.,26,TM节点设备的组成原理框图,MUX,DEMUX,OSC,EMU,EOW,OTU1,OTU2,OTU3,OTU8,PWR1,PWR2,业务接口,G.694.2接口,光线路接口,.,27,OAD2,OAD2,分插复用节点OAD2,OADM节点光分插复用原理框图,.,28,TM节点机盘种类,1311nm,1311nm,1551nm,1571nm,1591nm,1611nm,1471nm,1491nm,1511nm,1531nm,1551nm,1571nm,1591nm,1611nm,1471nm,1491nm,1511nm,1531nm,4波点对点,4波背靠背,8波点对点,如果不用OSC的话1311nm波长信道可不配置,西向光接口,东向光接口,.,29,TM节点缺省波长配置,8波系统的波长配置,4波系统的波长配置,可以提供18波的CWDM系统或将来升级到18波系统。,.,30,OADM节点类型,OADM节点缺省波长配置1、上下1波OAD12、上下2波OAD23、上下4波OAD4,.,31,业务接口及系统配置,业务接口支持速率：100Mbit/s，125Mbit/s，155Mbit/s，200Mbit/s，622Mbit/s，1.06Gbit/s，1.25Gbit/s，2.125Gbit/s，2.5Gbit/s；8FE.。信号类型：ATM，SDH，IP，Ethernet，ESCON，FiberChannel或其它数据应用；物理连接：LC/PC（光），RJ45（电）。,系统配置点对点；可以配置OADM节点；可以背靠背组成环网，也可以用OADM设备组成环网，对业务提供光通道保护。保护方式提供光通道保护倒换（UPSR），最多可以实现36个GE通道的UPSR保护倒换。提供1+1光复用段保护,.,32,可以提供的光转发器类型,波长转发器,无PM功能,有PM功能,子速率复用,2GE,8FE(电口）mSTM1+nSTM4,单通道,PM：PerformanceMonitor,HSI,GE,T155,T622,TGE,中继转发,业务传输,MR,GER,30公里以下：,30公里以以上：,1TR,2T,X-Rate,.,33,单通道光转发器的组成框图（HSI，GE）,Reciver,PM,TransmitterG.694.2,Reciver,Transmitter,PM,Service,LINE,LINE,Service,.,34,2GE光转发盘,TransmitterG.694.2,Reciver,O/E,O/E,GE1,GE2,SER/DES,SER/DES,GMAC,GMAC,EOS,EO,SONETlinesection,STM16,STM16,.,35,2GE复用光转发盘的功能特点,两个GE信号装载在一个STM16帧中，线路口提供B1，J0不停业务监测功能，对线路误码可以给出误码告警。GE业务口提供CRC校验功能，对错误的以太网帧进行误帧计数。收发光功率指示，无光告警，LOS，LOF告警，误码过限告警，CRC错误过限告警,.,36,8FE光转发盘,TransmitterG.695,Reciver,FE1,FE2,10M/100MPHY,MAC,MAC,EthernetAggregate/Switcher,GE,GE,FE8,MAC,10M/100MPHY,10M/100MPHY,GMACPHY,.,37,8FE光转发盘的功能特点,本盘可以汇聚8个FE信号，线路口是GE信号。具有交换功能支持VLAN隔离功能CRC错误报告收字节，发字节，收包统计错包过限告警,.,38,mSTM1+NSTM4子速率复用,STM1/4,STM1/4,STM1/4,STM1/4,STM16,E/O,E/O,E/O,E/O,E/O,STM1/4,STM1/4,STM1/4,STM1/4,.,39,mSTM1+NSTM4子速率复用盘功能特点,支持4个光口，速率可以是155Mb/s或622Mb/s，随用户选择。支路口或线路口都支持BI，J0检测收发光功率监视，及告警误码过限告警,LOF,LOS告警等误码计数功能,.,40,通用类机盘,电源盘：PWR(2块互为热备份)网元管理盘:EMU光监控信道盘:OSC(选配)公务盘:EOW(选配),.,41,CWDM系统的应用,镜像服务器互联,STMn透明,SDH环连接,分布式处理数据,ESCON/FICONFiberChannel,FiberChannel,FiberChannel,备份存储,WANRouter,LAN/WAN互联,Ethernet,STM-n,FrameRelay,ATM,IPVPN,SAN,分布式存储,WANRouter,.,42,组网灵活,多种逻辑组网拓扑结构（链形、环行、HUB型、MESH),A,.,43,OMT,OMT,2,1,n,2,1,n,OADM,OADM,链型组网方式,环型组网方式,OMT,OMT,OADM,OADM,OADM,OADM,OADM,OADM,OADM,组网方式链、环网结构,.,44,长链路解决方案,CWDM构筑长链路的解决方案一单跨距超过80公里，配置半导体线性光放大器可传输更远的距离(100110),OMT,OMT,LOA,100KM,.,45,CWDM构筑长链路的解决方案二在城域网中，一般不会设置纯粹的光放大中继，每个节点都会有业务的分插上下，对那些功率因为跨越多个OADM站点的波长可以选择带误码检测的中继转发盘。如果该通道有故障可以分段排查故障。方便维护工作。,CWDM,CWDM,CWDM,CWDM,站A,站B,站C,复用端170KM,复用端270KM,站D,站E,站F,站G,L1,L2,L3,L4,L5,L6,长链路解决方案（续）,中继转发器,.,46,可以提供的保护功能,设备级重要部件1+1备份，背板双电源接入，电源盘双备份光层及业务层保护OCP：光通道保护（触发条件：误码过限，以太网帧CRC累计过限，LOS，LOF）OSNP：子网连接保护功能（触发条件：误码过限，以太网帧CRC累计过限，LOS，LOF）OMSP：光复用段保护（触发条件：收无光判决）成环基于SDH业务层自愈环保护、或RPR层保护可平滑升级，无需中断业务,.,47,OMT,OMT,2,1,n,2,1,n,无保护方式,OMT,OMT,1,n,2,1,n,基于波长（通道）的保护（OCP）,CWDM系统的保护1,.,48,提供光通道层子网连接保护OSNP,CWDM系统的保护2,提供光复用段层保护OMSP,.,49,网管信息的传送方式,1、基于光监控信道OSC方式，占用一个波长，优点是不依赖于外部网络，自成系统，且可以提供公务电话，信息传送速度快，维护方便。2、利用DCN网的2Mb/s电路方式，可以利用用户现有网络资源，节省OSC可免去占用波长资源。缺点是网管受外部网络的影响。3、利用现有的IP/Ethernet网络，只要给网元代理分配一个IP地址即可对CWDM实现远程网管。4、利用SDH设备的DCC信道传送网管信息，但是由于设备提供商并没有对第三方开放DCC信道。此方法仅限于烽火提供的SDH或MSTP设备。5、上述网管组网方法可以同时混合使用，十分灵活方便。,.,50,SDH2.5GADM,GE以太网,节点A,说明：通过网管盘(NMU）的10M以太网数据接口，走IP数据网传输网管信息。,100M,网管工作站,CWDM网管组网举例IP网方式,.,51,节点A,说明：通过OSC光通道监控盘，网管信息由1310nm波长监控通道传输，相应设备里面的OMU、ODU、OAD都需要采用带1310监控的器件。,100M,网管工作站,OSC,OSC,OSC,OSC,OSC,OSC,OSC,节点B,CWDM网管组网举例OSC方式,.,52,节点A,说明：各网元之间可以通过2M电路连接，构成网管信息传送通道,100M,网管工作站,节点B,CWDM网管组网举例DCN方式,多个网元用多个DCN信道连接的方法,2M电路,2M电路,2M电路,2M电路,2M电路,2M电路,2M电路,.,53,节点A,说明（1）该方法仅限于烽火SDH或MSTP类设备DWDM设备之OSC信道也可以。其他公司的设备因为网管协议不同，此方法不能使用。（2）关于DCCr,DCCm的使用，ITU，国标，部标没有明确规定其接口类型，究竟是RS-485还是G.703同向接口，因此大多数厂家没有对第三方开放DCC信道，都是设备内部自用。,100M,网管工作站,SDH,SDH,SDH,SDH,SDH,SDH,SDH,节点B,CWDM网管组网举例DCC方式,可以利用SDH之DCC信道传送网管信息,.,54,CWDM网管组网举例利用8FE会聚转发盘,HUB,网管工作站,节点B,节点B,8FE盘,8FE盘,大F口,大F口,.,55,多个CWDM网块的集中网管示例1,HUB,OSC,CWDM链路,IP网或DCN通道,DCN,DCC,DCN,DCN,CWDM链路,CWDM链路,CWDM环,CWDM链路,子网1,子网2,子网3,子网5,子网6,核心网,.,56,多个CWDM网块的集中网管示例2,OSC,CWDM链路,全部用DCN通道连起来上网管,DCN,DCC,DCN,DCN,CWDM链路,CWD