波分基础知识 基础学习必备

1、 1企业机密企业机密 未来网络发展趋势未来网络发展趋势 1 波分基础知识波分基础知识2 波分基础知识波分基础知识 2企业机密企业机密 2 未来网络发展趋势未来网络发展趋势ALL IPALL IP IPTV 会议电视 全球眼 VPN Internet 宽带接入 专线 固定 语音 移动 语音 业务发展的两大趋势：业务发展的两大趋势：TDM TDM IP, FMC IP, FMC 在未来的在未来的3 35 5年之内，新业务的发展将驱动业务量快速增长年之内，新业务的发展将驱动业务量快速增长 低低QOSQOS（低比特收益）业务无法让运营商真正盈利，需要高质量网络发展高（低比特收益）业务无法让运营商真正盈

2、利，需要高质量网络发展高QOSQOS（高比特收益）业务（高比特收益）业务 InternetInternet 公众接入公众接入 31%31% 宽带业务宽带业务 11%11% 专线和专线和 VPNVPN 25% 25% 视频业务视频业务 27%27% (固定 +移动)4% (ATM/FR, DDN)2% 3企业机密企业机密 3 未来网络发展趋势未来网络发展趋势ALL IPALL IP 网网络络 ALL IP 为什么产生为什么产生ALL IP ？ 数据业务得到普及数据业务得到普及 所有新型通信应用软件的开发都基于所有新型通信应用软件的开发都基于IP技术技术 GE/10GE高带宽高带宽 成本，运行、管

3、理及维护（成本，运行、管理及维护（ OAM）优势）优势 网络的带宽增长网络的带宽增长 Unified Unified IP VoiceVoice VideoVideo DataData APPsAPPs 基于基于IP技术快速灵活地创建业务技术快速灵活地创建业务 IMSIMS 信令信令 及及 OAM IP SIP 信令HTTP业务控制业务控制 IP over WDM / MSTP IPEthernet业务交换业务交换 业务接入与识别业务接入与识别 Packet transportPacket transport 虚拟局域网 业务使用业务使用 IP Voice VideoDataAPPs 业务显示

4、业务显示 IP Voice VideoDataAPPs 什么是什么是ALL IP ？ UuUu IuIu IubIub McMc 接入层接入层 汇聚层汇聚层 骨干层骨干层 基于IP/混合技术 4企业机密企业机密 4 未来网络发展趋势未来网络发展趋势三网融合三网融合 在国家三网融合的战略背景下，视频业务的端到端高带宽承载要求，对业务平台、承载网、接入网、家庭网络等网络各在国家三网融合的战略背景下，视频业务的端到端高带宽承载要求，对业务平台、承载网、接入网、家庭网络等网络各 层面都带来了新的挑战。未来网络需具备良好的扩展性和可靠性、方便高效的运维能力、视频高效和高质量承载能力。层面都带来了新的挑战

5、。未来网络需具备良好的扩展性和可靠性、方便高效的运维能力、视频高效和高质量承载能力。 5企业机密企业机密 5 宽带化宽带化 IPIP化化 移动移动 化化 n话音业务： 以以2G2G、3G3G电路域网络为主要承载网络的移动话音业务电路域网络为主要承载网络的移动话音业务 NGNNGN软交换固定话音业务（软交换固定话音业务（VoIPVoIP） n数据业务： 基于移动或固定的数据业务基于移动或固定的数据业务 基于基于GPRSGPRS、3G3G的分组域数据业务的分组域数据业务 电信级以太网电信级以太网 n流媒体业务 IPTVIPTV、HTVHTV n支持辅助通道业务： 同步、信令和网管等支撑网所需电路同

6、步、信令和网管等支撑网所需电路 nVPN业务： 企业信息化所需的通路企业信息化所需的通路 未来网络发展趋势未来网络发展趋势业务类型业务类型 6企业机密企业机密 6 OSPF域 SRBRAS 国干 省网 省中心 地市中心 城域网 省网汇接 OSPF域 SRBRAS 国干 省网 省中心 地市中心 城域网 省网汇接/地市出 口 传送承载网络演进传送承载网络演进IPIP城域网演进城域网演进 演进演进 CR OTN/OTN/裸纤裸纤 BRAS/SR 市区OLT县区OLT全业务区OLT BRAS/SR 骨骨 干干 层层 扁扁 平平 化化 演进演进 业业 务务 控控 制制 点点 下下 移移 CR OTN/O

7、TN/裸纤裸纤/PTN/PTN BRASSR 市区OLT县区OLT全业务区OLT 7企业机密企业机密 7 p用户接入层为用户接入层为FTTBFTTB与与FTTHFTTH并存方式。并存方式。 pOLTOLT上行链路带宽以上行链路带宽以GEGE为主。为主。 p部分部分OLTOLT通过汇聚交换机上联通过汇聚交换机上联BRAS/SRBRAS/SR。 传送承载网络演进传送承载网络演进PONPON网络演进网络演进 p用户接入层以用户接入层以FTTHFTTH和和FTTOFTTO为主。为主。 pOLTOLT上行链路带宽可为多个上行链路带宽可为多个GEGE链路聚合或链路聚合或 10GE10GE。 p接入汇聚层扁

8、平化，接入汇聚层扁平化，OLTOLT直接上联直接上联BRAS/SRBRAS/SR。 8企业机密企业机密 8 3G 3G 基站基站宽带接入宽带接入专线专线存储备份存储备份 MSTP/SDH/PTN/MSTP/SDH/PTN/综合路由器综合路由器 OTN / WDMOTN / WDM MSTP/SDHMSTP/SDH OTN / WDMOTN / WDM OTN / WDMOTN / WDM ASON ASON （ （GMPLS GMPLS） ） AGAG n对于城域对于城域/ /本地网的中小颗粒业务，采用基于本地网的中小颗粒业务，采用基于“ “MSTP/PTN/MSTP/PTN/综合接入路由器综

9、合接入路由器”的的ASONASON设备进行承载设备进行承载 n对于干线、城域对于干线、城域/ /本地网的大颗粒宽带业务，采用基于本地网的大颗粒宽带业务，采用基于“OTN/WDMOTN/WDM”的 的ASONASON设备进行承载设备进行承载 MSTP/SDHMSTP/SDH 传送承载网络演进传送承载网络演进传送网络演进传送网络演进 9企业机密企业机密 9 传送承载网络演进传送承载网络演进ALL IPALL IP下的传送承载网架构下的传送承载网架构 业务接入控制层：轻载、差异化 省网 城域骨干层 SR WiFi 互联网专线 移动网元 IP RAN 精品网 接入汇聚层 OTN 大颗粒、长距离、交叉调

10、度 IP专网CMNet骨干网 核心层：大容量、少节点、无级联 公众网 业务接入控制层：单边缘，集中化 OTN 大颗粒、长距离、交叉调度 OTN 大颗粒、灵活调度，高可靠 PTN/综合路由器 差异化、高可靠，高OAM BRAS 大客户互连专线 iTV 增值业务平台 大客户互连专线 互联网业务 IAD 家庭宽带 家庭用户个人用户集团用户 AG 大客户互连专线 大客户互连专线 10企业机密企业机密 10 小结小结 未来网络发展趋势是IP化、宽带化、扁平化、智能化。 OTN技术在传送网络的应用，顺应了未来ALL IP框架下网络 的扁平化、宽带化、智能化的发展趋势。 11企业机密企业机密 业务需求对传送

11、技术的驱动业务需求对传送技术的驱动 宽带、宽带、IPTVIPTV、视频业务等数据业务的发展、视频业务等数据业务的发展 ，对运营商的传送网络提出了新的要求，对运营商的传送网络提出了新的要求. . 未来传送网络不仅要能够提供适应这种增长未来传送网络不仅要能够提供适应这种增长 的海量带宽，的海量带宽，更重要的是要求传送网络可以进更重要的是要求传送网络可以进 行快速灵活的业务调度，完善便捷的网络维护行快速灵活的业务调度，完善便捷的网络维护 管理（管理（OAM功能）功能）. 目前传输技术的局限性目前传输技术的局限性 SDH技术偏重于业务的电层处理，它以技术偏重于业务的电层处理，它以VC4为为 基本交叉调

12、度颗粒，在扩展性方面存在明显的基本交叉调度颗粒，在扩展性方面存在明显的 不足。不足。 目前的目前的WDM网络主要采用点对点的应用方式网络主要采用点对点的应用方式 ，缺乏有效的网络维护管理手段，缺乏有效的网络维护管理手段 . OTN 技技 术术 的的 产产 生生 OTN OTN技术是综合了技术是综合了SDHSDH和和WDMWDM优优 势并考虑了势并考虑了大颗粒传送和端到端大颗粒传送和端到端 维护维护等新需求而提出并实现的技等新需求而提出并实现的技 术，相关规范同时涵盖了术，相关规范同时涵盖了未来全未来全 光网的范畴，光网的范畴，是光网络极有发展是光网络极有发展 潜力的新型技术。潜力的新型技术。

13、OTNOTN的灵感来源于的灵感来源于SDHSDH（映射、（映射、 复用、灵活地交叉、嵌入式开销复用、灵活地交叉、嵌入式开销 、级联、保护、级联、保护、FECFEC）。）。OTNOTN将将 SDHSDH的可运营可管理能力应用到的可运营可管理能力应用到 WDMWDM系统中，同时具备了系统中，同时具备了SDHSDH和和 WDMWDM的优势。的优势。 OTNOTN定义了一套完整的体系结定义了一套完整的体系结 构，对于构，对于各层网络都有相应的管各层网络都有相应的管 理监控机制，理监控机制，光层和电层都具有光层和电层都具有 网络生存性机制，可以真正满足网络生存性机制，可以真正满足 各类运营商的运营及维护

14、需求。各类运营商的运营及维护需求。 OTNOTN技术的引入背景技术的引入背景 12企业机密企业机密 支线路支线路 分离分离 业务汇聚业务汇聚 与调度与调度 多策略多策略 保护保护 类类SDHSDH的的 OAMOAM OTNOTN 技技 术术 应应 用用 定定 位位 OTNOTN技术优势技术优势 传送技术分析传送技术分析OTNOTN技术应用定位技术应用定位 p OTNOTN以多波长、大颗粒、长距离调度传输为基础，综合了以多波长、大颗粒、长距离调度传输为基础，综合了SDHSDH及及WDM WDM 的优的优 点，可在光层及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实现业务的点，可在光层及电层实现波长及子

15、波长业务的交叉调度，并实现业务的 接人、封装、映射、复用、级联、保护恢复、管理及维护，形成一个接人、封装、映射、复用、级联、保护恢复、管理及维护，形成一个 以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。以大颗粒宽带业务传送为特征的大容量传送网络。 p OTNOTN作为承载作为承载GEGE以上颗粒度业务的传送网技术，目前定位于城域核心骨干以上颗粒度业务的传送网技术，目前定位于城域核心骨干 层、汇聚层，今后有可能向接入层延伸。层、汇聚层，今后有可能向接入层延伸。 13企业机密企业机密 未来网络发展趋势未来网络发展趋势 1 波分基础知识波分基础知识2 波分基础知识波分基础知识 14企业机密企业机密 P

16、age14 目录 1. 系统概述 2. WDM的系统受限因素 3. WDM的关键技术 4. WDM的信号流 5. WDM的华为硬件 6. WDM的网络设计 15企业机密企业机密 什么是什么是DWDMDWDM n密集波分复用技术（DWDM） 在一根光纤上同时传送多个携带有电信息（模拟或数字） 的光载波，它将几种不同波长的光信号组合（复用）起来传 输。 传输后将光纤中组合的光信号再分离开（解复用），送入不 同的通信终端。 即在一根物理光纤上提供多个虚拟的光纤通道，从而可节省 大量的光纤资源。 16企业机密企业机密 lN l2 l1 lN l2 l1 lNl2l1 光复用器光解复用器 光纤放大器 D

17、WDMDWDM定义定义 nWDM将携带不同信息的多个光载波复合到一根光纤中进行传 输(早期使用1550/1310两波长系统）cwdm nDWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing） 在1550nm窗口，采用更多波长进行波分复用(8，16，32) SDH signal IP package ATM cells 17企业机密企业机密 DWDMDWDM系统基本结构系统基本结构 输入 信道1 信道N 信道1 信道N 光合波器 光分波器 输出 网络管理 系统 光发射机 光中继放大 光接收机 18企业机密企业机密 光转发单元 （OTU） 光合波器 （OMU） 光

18、功率放大器（OBA） 光前置放大器（OPA） 光分波器 （ODU） 光转发单元 （OTU） 光终端设备 lNl2l1 ODU OP A lNl2l1 OMU OB A OT U 光终端设备 OT U 发送端、接收端设备（OTM） 19企业机密企业机密 OLA 线路设备 支持333dB、530dB、822dB等 标准配置，并可根据实际工程需要 支持多种配置。 线路放大设备（OLA） 20企业机密企业机密 1、实现监视、控制和管理DWDM设备 的通道。 2、独立于主光通道，基于1510nm波 长。 监控通道（OSC） 复用器解复用 器 OBA OPA OPA OBA 解复用 器 复用 器 OLA

19、OLA OLA OLA OLA OLA OSC OSC OSC OSC OSC OLA OLA OPA OBA 光监控通道 主光通道1550nm 21企业机密企业机密 Page 21 G.709G.709介绍介绍 n G.709是OTN中的协议之一 项 目SDHOTN 建议的框架G.871 元件和子系统G.661, G.662, G.663, G.671 G.661, .662, G.663, G.671 功能特性G.783, G.784, G.813, G.825, G.826, G.958, G.EPRMS G.681, G.798 物理层G.703, G.957, G.691G.691,

20、G.692,G.664, G.959.1 总体结构G.803, G.805G.872, G.873 结构和映射G.707, G.832G.709 管理G.774-x, G.784, G.831G.874, G.875 G.709定义的是OTN的结构和映射 22企业机密企业机密 OTN分层结构分层结构 OTNOTN的标准体系架构的标准体系架构 OTNOTN采用网络分层方式定义了光层，包括光传输段（采用网络分层方式定义了光层，包括光传输段（OTSnOTSn）层、光复用段（）层、光复用段（ OMSnOMSn）层和光通道（）层和光通道（OChOCh）层，和电层（）层，和电层（OTUkOTUk、ODUk

21、ODUk、OPUkOPUk）结构。）结构。 分层：分层：OCHOCH、OMSnOMSn、OTSnOTSn 接口：接口：OTM-n.mOTM-n.m、OTM-nr.mOTM-nr.m、OTM-0.mOTM-0.m n n表示最高容量时承载的波数；表示最高容量时承载的波数； mm表示速率，取值范围为表示速率，取值范围为1(OTU1)1(OTU1)、2(OTU2)2(OTU2)、 3(OTU3)3(OTU3)、12(OTU112(OTU1和和OTU2OTU2混传混传) )、23(OTU223(OTU2和和OTU3OTU3混混 传传) )、123(OTU1123(OTU1、OTU2OTU2、OTU3O

22、TU3混传混传) )； r r表示该表示该OTMOTM去掉了部分功能，这里表示去掉了去掉了部分功能，这里表示去掉了OSCOSC功功 能；能；0 0表示单波；表示单波； OTM-nr.mOTM-nr.m加上加上OSCOSC信号就变成了信号就变成了OTM-n.mOTM-n.m； OTM-0.mOTM-0.m是是OTM-nr.mOTM-nr.m的一个特例的一个特例 OPSnOPSn：光物理段：光物理段 OPUkOPUk：第：第k k阶光通道净荷单元阶光通道净荷单元 ODUkODUk：第：第k k阶光通道数据单元阶光通道数据单元 ODUkPODUkP：第：第k k阶光通道数据单元信息通道，用于支持阶光

23、通道数据单元信息通道，用于支持 端到端端到端ODUkODUk路径的信息结构路径的信息结构 ODUkTODUkT：第：第k k阶光通道数据单元串接连接监视信（阶光通道数据单元串接连接监视信（ TCMTCM）号通道）号通道 OTUkOTUk：完全标准的第：完全标准的第k k阶光通道传送单元阶光通道传送单元 OTUkVOTUkV：功能性标准的第：功能性标准的第k k阶光通道传送单元阶光通道传送单元 23企业机密企业机密 Client 数字包封 随路开销 OTM-n.m：n波分，波分，OSCOTM-n.m：n波分，波分，OSC 非随路开销 电层电层 光层光层 ODUkFECOH OTUk OPUkOH

24、ODUk ClientOHOPUk OOS OSC OH OH OHOChPayloadOCh OCCOCCOCC E/O OMSn OTSn OMSn OTSn OTNOTN层结构示意图层结构示意图 OTNOTN的标准体系架构的标准体系架构 光通道净荷单元k 光通道数据单元k 完全标准化的光通道传送单元k 完整功能的光通道 光复用段 光传输段 24企业机密企业机密 G.709帧结构帧结构 OTNOTN的标准体系架构的标准体系架构 对于不同速率的对于不同速率的G.709 OTUk G.709 OTUk 信号，即信号，即OTU1OTU1，OTU2OTU2，和，和OTU3OTU3具有相同的帧尺寸，

25、即都是具有相同的帧尺寸，即都是4 440804080个字个字 节，但每帧的周期是不同的，这跟节，但每帧的周期是不同的，这跟SDHSDH的的STM-NSTM-N帧不同。帧不同。SDH STM-NSDH STM-N帧周期均为帧周期均为125125微妙，不同速率的信微妙，不同速率的信 号其帧的大小是不同的。号其帧的大小是不同的。 25企业机密企业机密 Page 25 G.709G.709帧结构与帧结构与SDHSDH帧结构对比帧结构对比 帧结构：4行、4080列，固定不变 帧速率：可变 20.420 kHz (48.971 s) for OTU1 82.027 kHz (12.191 s) for O

26、TU2 329.489 kHz (3.035 s) for OTU3 包括： OPUk、ODUk、OTUk、FEC几个部分 每秒8000帧 帧结构：9行，270n列，长度可变 帧速率：8000帧/秒，固定不变 包括： 段开销、指针、通道开销、净荷 G.709帧结构 26企业机密企业机密 OTNOTN电交叉示意图电交叉示意图 客户侧 WDM 侧 客户侧 其他单板的客户侧连接到TOM 单板的客户侧 单板内部直通 单板内部交叉连接 TOM 单板的客户侧交叉连接到其他单板的 WDM 侧 交叉模块 其他单板 TOM 单板 3 4 1 2 10(TX8/RX8)-1 3(TX1/RX1)-1 4(TX2/

27、RX2)-1 5(TX3/RX3)-1 6(TX4/RX4)-1 7(TX5/RX5)-1 8(TX6/RX6)-1 9(TX7/RX7)-1 10(TX8/RX8)-1 3(TX1/RX1)-1 4(TX2/RX2)-1 5(TX3/RX3)-1 6(TX4/RX4)-1 7(TX5/RX5)-1 8(TX6/RX6)-1 9(TX7/RX7)-1 交叉模块 2 3 4 1 201(C lient LP1/ClientLP1)-1 201(ClientLP1/ClientLP1)-2 201(ClientLP1/ClientLP1)-4 201(ClientLP1/ClientLP1) -3

28、 201(ClientLP1/ClientLP1)-7 201(ClientLP1/ClientLP1)-8 201(ClientLP1/ClientLP1)-6 201(ClientLP1/ClientLP1)-5 201(C lient LP1/ClientLP1)-1 201(ClientLP1/ClientLP1)-2 201(ClientLP1/ClientLP1)-4 201(ClientLP1/ClientLP1) -3 201(ClientLP3/ClientLP1)-1 201(ClientLP3/ClientLP1)-2 201(ClientLP2/ClientLP1)-2

29、 201(ClientLP2/ClientLP1)-1 201(ClientLP3/ClientLP1)-3 201(ClientLP3/ClientLP1)-4 201(ClientLP4/ClientLP1)-1 201(ClientLP4/ClientLP1)-2 交叉模块 WDM 侧 固定交叉连接 NS2 单板 TOM 单板 201(ClientLP1/ClientLP1)-1 51(ODU1LP1/ODU1LP1)-1 51(ODU1LP1/ODU1LP1)-3 51(ODU1LP1/ODU1LP1)-4 51(ODU1LP1/ODU1LP1)-2 201(ClientLP2/Cli

30、entLP1)-1 201(ClientLP3/ClientLP1)-1 201(ClientLP4/ClientLP1)-1 客户侧 27企业机密企业机密 OTNOTN电交叉设备的功能模型电交叉设备的功能模型 28企业机密企业机密 OTMOTM复用和映射结构复用和映射结构 29企业机密企业机密 OTNOTN技术优势技术优势 大容量传送大容量传送 T T比特的传送容量比特的传送容量 数据业务的高效、可靠承载数据业务的高效、可靠承载 超大颗粒业务的接入能力超大颗粒业务的接入能力 支持波长及子波长级组播支持波长及子波长级组播 支持支持GE/10GE LANGE/10GE LAN的长距传送，降低的长

31、距传送，降低IPIP 承载网整体建设成本承载网整体建设成本 灵活的疏导灵活的疏导 光层交叉，支持光层交叉，支持ROADMROADM 子波长业务（子波长业务（ODUk/GE)ODUk/GE)的复用和疏导，更的复用和疏导，更 灵活、高效率灵活、高效率 ODUkODUk的级联和虚级联，满足大颗粒疏导的级联和虚级联，满足大颗粒疏导 支持智能调度，支持基于支持智能调度，支持基于OTNOTN的的ASONASON 可靠的保护可靠的保护 有效的管理有效的管理 支持传统波分的光层保护支持传统波分的光层保护 子波长通道（子波长通道（ODUk/GE)ODUk/GE)的专有和共享保护的专有和共享保护 基于基于Mesh

32、Mesh网的智能保护和恢复网的智能保护和恢复 比传统波分网络更低的网络管理投入比传统波分网络更低的网络管理投入 实现对光域各层的管理实现对光域各层的管理 基于通道的端到端的性能和连接监视（基于通道的端到端的性能和连接监视（TCMTCM） 30企业机密企业机密 OTNOTN技术特点技术特点1-1-灵活的电交叉功能灵活的电交叉功能 电交叉电交叉线路单元线路单元支路单元支路单元 ODU0ODU0、ODU1ODU1、ODU2ODU2 ODU0/1ODU0/1 ODU2ODU2 ODU2ODU2 ODU0/1/2ODU0/1/2 ODU0/1/2ODU0/1/2 ODU0/1/2ODU0/1/2 STM

33、-N/GE/2.5GSTM-N/GE/2.5G 2.5G/10GE/10G2.5G/10GE/10G POS/ATM/SANPOS/ATM/SAN OTU2OTU2 OTU2OTU2 OTU3OTU3 ODUkODUk电交叉模块是电交叉模块是OTNOTN调度和保护能力的重要基础，调度和保护能力的重要基础， 丰富的嵌入式开销支撑了丰富的嵌入式开销支撑了OTNOTN强大而精细化的管理。强大而精细化的管理。 OTNOTN实现实现100M-40G100M-40G业务统一接入，匹配多元化网络之业务统一接入，匹配多元化网络之 需；需； OTUOTU支线路分离，实现业务的灵活调度；支线路分离，实现业务的灵活

34、调度； 31企业机密企业机密 lOTNOTN保护方式保护方式 光线路保护（光线路保护（OLPOLP） 子网连接保护：子网连接保护：ODUk SNCPODUk SNCP保护保护 共享环网保护：共享环网保护：ODUk SPRing and OWSP (OCh SPRing)ODUk SPRing and OWSP (OCh SPRing) MESHMESH保护：基于保护：基于ODUkODUk及波长，及波长，GMPLSGMPLS控制平面控制平面 l网络安全性需求网络安全性需求 传统传统WDMWDM网络无法提供业务保护、快速故障定位、故障的恢复等；网络无法提供业务保护、快速故障定位、故障的恢复等； I

35、PIP城域网无法提供灵活的保护恢复的机制；城域网无法提供灵活的保护恢复的机制； OTNOTN网络采用光交叉技术可实现波长和子波长级大颗粒业务的交叉调网络采用光交叉技术可实现波长和子波长级大颗粒业务的交叉调 度，为数据网提供大量带宽的同时，还提供了电信级度，为数据网提供大量带宽的同时，还提供了电信级 的保护。在引入的保护。在引入ASONASON智能控制平面后，能提供智能控制平面后，能提供 MESHMESH网的保护与恢复。网的保护与恢复。 OTNOTN技术特点技术特点2-2-多策略的保护功能多策略的保护功能 32企业机密企业机密 u OLPOLP保护原理：保护原理：1+11+1双发选收，单端倒换，

36、默认非恢复式双发选收，单端倒换，默认非恢复式 u OLPOLP倒换时间：不需要全网协议，小于倒换时间：不需要全网协议，小于50ms50ms u 倒换条件：主备通道光功率相对差异越限（倒换条件：主备通道光功率相对差异越限（POWER_DIFF_OVER POWER_DIFF_OVER ）、主或）、主或 备用通道备用通道LOSLOS u OLPOLP除了用于光线路保护，还可用于除了用于光线路保护，还可用于OTUOTU板内板内1+11+1、OTUOTU客户侧客户侧1+11+1保护保护 光线路保护（光线路保护（OLPOLP） OLPOLP AB 33企业机密企业机密 支路板支路板 电交叉（备）电交叉（

37、备） 电交叉（主）电交叉（主）群路板群路板 群路板群路板 群路板群路板 群路板群路板 支路板支路板 ipiplplp opop op opop op lplpipip 子网连接保护子网连接保护-ODUK SNCP-ODUK SNCP保护保护 工作工作ODU1ODU1背板总线背板总线保护保护ODU1ODU1背板总线背板总线工作光纤工作光纤保护光纤保护光纤客户侧光纤客户侧光纤 u ODU1 SNCPODU1 SNCP保护通过配置交叉完成双发选收，单端倒换，非恢复式保护通过配置交叉完成双发选收，单端倒换，非恢复式 u ODU1 SNCPODU1 SNCP倒换时间：不需要全网协议，小于倒换时间：不需要

38、全网协议，小于50ms50ms 电交叉（主）电交叉（主） 电交叉（备）电交叉（备） 34企业机密企业机密 控制控制 平面平面 GMPLGMPL S S 光传送技术发展演进光传送技术发展演进 合分波 G.709线路适配 OTH电交叉子速率T-MUX 客户接口适配 ROADM G.709线路适配 OTH电交叉子速率T-MUX 客户接口适配 合分波 线路接口适配 客户接口适配 传统传统WDMWDMOTNOTN（G.709+G.709+电交叉）电交叉）OTNOTN（电（电+ +光交叉光交叉+GMPLS+GMPLS） 点对点、大颗粒、长 距离传送 增强了OAM管理功能 加入电交叉模块实现 支线路分离 实

39、现基于ODUK的波长 和子波长保护，保护方 式多样。 实现光层面的调度（光光） 引入GMPLS控制平面，实现ASON 功能。 2.5G162.5/10G4010/40G40/80100G40/80 35企业机密企业机密 Page 35 光电集成的光电集成的OTNOTN设备，与设备，与SDHSDH设备结构的比较设备结构的比较 基于光电集成构建的OTN设备，特别是单波带PID，与SDH设备结构非常类似 1212波波* *10G10G 8/168/16路路 GEGE 1212波波* *10G10G PIDPID 支路单元支路单元 大容量大容量ODUkODUk 电交叉电交叉 ODU0/1/2ODU0/

40、1/2 ODU0/1/2ODU0/1/2 东东向线路接口向线路接口西向线路接口西向线路接口 PIDPID ODU0/1/2ODU0/1/2 支路支路 OTUOTU 4/84/8路路 2.5G2.5G 支路支路 OTUOTU 2/42/4路路 10G10G 支路支路 OTUOTU OTNOTN设备设备 6363路路E1E1 1 1* *10G10G STM-64STM-64 支路单元支路单元 大容量大容量VC4/VC12VC4/VC12 电交叉电交叉 VC4VC4 VC12/VC4VC12/VC4 东东向线路接口向线路接口西向线路接口西向线路接口 STM-64STM-64 1 1* *10G10

41、G VC4VC4 支路支路 接口接口 4/84/8路路155M155M 支路支路 接口接口 2/42/4路路622M622M 支路支路 接口接口 普通普通10G SDH ADM10G SDH ADM设备设备 36企业机密企业机密 Page36 目录 1. 系统概述 2.2. WDMWDM的系统受限因素的系统受限因素 3. WDM的关键技术 4. WDM的信号流 5. WDM的华为硬件 6. WDM的网络设计 37企业机密企业机密 Page37 WDMWDM的受限因素的受限因素 光功率光功率 色散色散 光信噪比光信噪比 DHD JGDJ D J WDM 网络 非线性效应非线性效应 受限因素 38

42、企业机密企业机密 Page38 常规光纤的损耗系数常规光纤的损耗系数- -波长曲线图波长曲线图 90013001400150016001700 nm dB/km 2 3 1 4 5 1200 Multi-mode （850900nm） O band ES CLU OH- u 波带不同，损耗系数不同 u 1380nm附近由于氢氧根粒子吸收，光纤损耗急剧加大，俗称水峰 u 容易看出，在OU这六个波段中，C波段和L波段损耗系数最小 目前使用的C波段：15251565 nm;L波段 :15701620 nm 正在研究与开发的：S波段 1400 nm 39企业机密企业机密 Page39 光功率预算光功率

43、预算 n光纤损耗 (dB) = P输出 (dBm) - P输入 (dBm) = 距离 (km) x a (dB/km) n采用不同增益的EDFA可补偿光纤衰耗! a：损耗系数 在1550nm窗口，G.652和G.655光纤的损耗系数：a = 0.22dB/km SR P输出 P输入 距离L (km) 站点 A站点 B 40企业机密企业机密 Page40 波段划分 波段波段说明说明范围（范围（nm）带宽（带宽（nm） O波段原始12601360100 E波段扩S波段短波长1460152565 C波段波段常规波长常规波长1525156540 L波段波段长波长长波长1565

44、162560 U波段超长波长1625167550 因为C波段和L波段这两个传输窗口的传输衰耗最小，所以DWDM系统中信号光选择在C波段和L波段。 粗波分由于传输距离短，衰耗并非主要限制因素，所以CWDM系统中信号光跨越多个波段（13111611nm）。 41企业机密企业机密 Page41 WDMWDM的受限因素的受限因素 光功率光功率 色散色散 光信噪比光信噪比 DHD JGDJ D J WDM 网络 非线性效应非线性效应 受限因素 42企业机密企业机密 脉冲展宽 T 光脉冲信号中的不同频谱成份在光纤中的传输速度不同，导致脉 冲信号传输后展宽甚至离散。 传输光信号的色散容限与光信号的光谱宽度成

45、反比，同时和光信 号的脉冲宽度成正比。 色散 概念 光纤线性特性之光纤色散 43企业机密企业机密 Page43 色散色散 n色度色散（ps/nm）= 距离（km）x 色散系数 （ps/nm.km） G.652光纤：色散系数 = 17ps/nm.km G.655光纤：色散系数 = 4.5ps/nm.km n实际工程中主要考虑色度色散。 n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。 OMS 距离L (km) 站点 A站点 B 44企业机密企业机密 Page44 色散系数 (ps/nmkm) 正色散系数G.655光纤 波长(nm)负色散系数 G.655光纤 1550 1310

46、17 1.1550nm波长区具有最小色散和衰减，适合 DWDM系统、高速信号传输 2.应用：TrueWave真波光纤(正色散区的SPM 效应有利于传输)；LEAF-大有效面积光纤（ 克服非线性效应） G.652光纤:大量铺设，传 高速信号需色散补偿 G.653光纤:1550nm波长区混频 严重，不适合DWDM 色散色散 G.655光纤不能用于1310nm窗口 ！ 45企业机密企业机密 受色散限制的无中继距离（理论值） 速 率1550nm（G.652） 1550nm（G.655） 1310nm（G.652） 2.5Gb/s 10Gb/s 20Gb/s 40Gb/s 960km 58km 14.5

47、km 3.6km 4528km 283km 70km 18km 6400km 400km 100km 25km 色散对传输的影响 46企业机密企业机密 Page46 色散色散 光纤即使对相同频率的光，只要其偏振模式不同，也会导致其传播速 度不同，这称为偏振模色散（偏振模色散（PMDPMD）。偏振模色散也会导致光脉冲的ISI， 进而导致误码和系统代价。调制光信号的PMD容限和光脉冲的脉冲宽度成正 比，调制频率越高的光信号，其光脉冲的时间宽度越窄，PMD容限也越小。 对于G.655光纤PMD取0.3ps/ km1/2时，对10Gb/s单波长速率的DWDM系 统的PMD受限距离为1111km左右。

48、对于G.652光纤PMD取0.5ps/ km1/2 时，对10Gb/s单波长速率的DWDM系 统的PMD受限距离为400km左右。 DGDDGD时延时延 DGD时延计算公式如下： 单段光纤的DGD(ps)PMDL1/2 对于单信道10Gb/s DWDM系统，要求DGD平均时延小于10 ps。 47企业机密企业机密 Page47 WDMWDM的受限因素的受限因素 光功率光功率 色散色散 光信噪比光信噪比 DHD JGDJ D J WDM 网络 非线性效应非线性效应 受限因素 48企业机密企业机密 Page48 光信噪比光信噪比 nOSNR（Optical Signal Noise Ratio ）

49、光信噪比:光信噪比 的定义是在光有效带宽为0.1nm内光信号功率和噪声功率的 比值。光信号的功率一般取峰峰值，而噪声的功率一般取两 相临通路的中间点的功率电平。 n光信噪比光信噪比(OSNROSNR)是限制光信号传输距离的一个因素。尤其是 随着波长数和节点数的增多，光信噪比光信噪比对传输距离的影响也 增长。 49企业机密企业机密 OSNR是描述系统低误码运行能力的重要参数 P单信道入纤功率； L两个放大器之间的线路损耗； NFEDFA的噪声系数； N光放大段的数量。 OSNR = Pout / PAse OSNR = Pout(li) + 58.03 - L - NF - 10log( N )

50、 （YDN 120 信息产业部邮电技术标准推荐公式） 光信噪比光信噪比 50企业机密企业机密 Page50 光信噪比光信噪比 距离 (km) 光功率 (dBm) P信号 P噪声（ASE） OSNR (dB) 距离 (km) M 4 0 M4 0 OAOAOAOA M 4 0 D4 0 OAOA OTU OTU OTU OTU OTS 1OTS 2OTS 3OTS 4OTS 5 51企业机密企业机密 Page51 光信噪比光信噪比 n提高系统信噪比 RAMAN放大技术 采用低噪声的前置放大器+高增益的功率放大器 n降低系统对信噪比的要求 新的码型技术 前向纠错编码技术 52企业机密企业机密 Pa

51、ge52 WDMWDM的受限因素的受限因素 光功率光功率 色散色散 光信噪比光信噪比 DHD JGDJ D J WDM 网络 非线性效应非线性效应 受限因素 53企业机密企业机密 受激拉曼散射 （SRS） 受激布里渊散射（SBS） 自相位调制（SPM） 交叉相位调制（XPM） 四波混频（FWM） 光纤非线性效应 光纤非线性特性光纤非线性特性 54企业机密企业机密 FWM是影响系统性能的主要非线性效应： 定义：信道间相互作用产生新的频率，(N(N-1) 当FWM产生的新频率落入信道带宽范围内时，会引起信道强度 起伏和信道间串扰。 w1w2 w w1w22w1-w22w2-w1 w 光纤 光纤非线

52、性特性之光纤非线性特性之四波混频四波混频 55企业机密企业机密 FWM的影响因素： 信道间隔 色散 补偿措施： *采用非零色散位移光纤（G.655）和常规单模光纤（ G.652） *采用大有效纤芯面积光纤（LEAF） *控制入纤功率 光纤非线性特性之光纤非线性特性之四波混频四波混频 56企业机密企业机密 Page56 目录 1. 系统概述 2. WDM的系统受限因素 3.3. WDMWDM的关键技术的关键技术 4. WDM的信号流 5. WDM的华为硬件 6. WDM的网络设计 57企业机密企业机密 DWDMDWDM的关键技术的关键技术 n光源技术（波长稳定要求、色散容限要求、3R、接收灵敏度

53、、过载功率） n合波和分波技术（插损、隔离度、通道数） n光放大技术（增益平坦、增益锁定、功率控制等） n网络监控技术（要求、传输通道中心波长） 58企业机密企业机密 光源技术光源技术WDMWDM工作波长区工作波长区 n系统工作波长区：WDM的波长范围为C波段和L波段 C波段波长范围为15251565nm L波段波长范围为15651625nm nDWDM工作波长区为1550nm，波长范围为1528.77nm1560.61nm。对 应的工作频率为196.1192.1THZ nG.692规定，通道间隔是100GHZ（约0.8nm）的整数倍 n波长稳定要求 n色散容限要求 DWDM对光源要求： 59

54、企业机密企业机密 光源技术波长转换器光源技术波长转换器 n把光通路信号的非标称波长转换为符合G.692规定的标称波长，使得 WDM具有开放性 n具有3R功能（再定时、再整形、数据再生） n波长转换器采用的是光/电/光（O/E/O）方法，即先用PIN或APD光二 极管把接收到的光信号转换成电信号，然后再用该电信号对具有标 称光波长的激光器进行调制，从而得到合乎要求的光波长信号。 O/E E/O 整形、定时、再生 光信号出 G.692 光信号入 G.957 60企业机密企业机密 波长转换器种类波长转换器种类 n根据再WDM系统中位置不同而分为 发送端OTU 再生中继OTUG 接收端OTUR S S

55、 S 复 用 器 波 分 OAOA 解 波 分 复 用 器 OTU 复 用 器 波 分 OA OA 解 波 分 复 用 器 . 2 3 n R2 R3 Rn OTU OTU OTU OTU G.957S1 G.692 R1 OTU G.957 61企业机密企业机密 光源技术光转发器件参数光源技术光转发器件参数 n色散容限 ： n接收灵敏度： n过载功率： 62企业机密企业机密 光合波和分波技术光合波和分波技术 n波分复用器件包括合波器和分波器，又叫光复用 器和光解复用器，是一种光学滤波器 n合波器：把具有标称波长的各复用通路光信号合 成为一束光波，送到光纤中进行传输，对光波起 复用作用。 n分

56、波器：把来自光纤的光波分解成具有原标称波 长的光通路信号，分别输入到相应的光通路接收 机中，即对光波起解复用作用。 n合波器（OMU）与分波器（ODU）皆为无源器件。 63企业机密企业机密 光波分复用器的种类光波分复用器的种类 nWDM对光合波器和分波器的要求 衰耗偏差小 信道间串扰小 n合波器和分波器类型 光型波分复用器 介质薄膜波分复用器 阵列波导波分复用器 耦合性波分复用器 64企业机密企业机密 合/分波器技术 介质薄膜型 阵列波导光栅型 耦合器型 l l lll3l4 衍射光栅型 l l l3 l4 ll l3l4 l1 l2 l3 l4 。 。 。 l3 l4 lll3l4 l l

57、l3 l4 ll l3l4 65企业机密企业机密 耦合性波分复用器耦合性波分复用器 n原理：通过将多根光纤熔融在一起，使多个输入 波长可以耦合在一起，达到波长合并的目的，但 不能用来将不同波长进行分离。 n优点 温度特性很好 光通道带宽较好 n缺点 插入损耗很高 尺寸大，复用的波长数少 IN l1 l2 l3 l4 l5 l6 。 l13 l14 l15 l16 66企业机密企业机密 介质薄膜滤波器型分波器介质薄膜滤波器型分波器 n原理：利用几十层不同的介质薄膜组合起来，组 成具有特定波长， 选择特性的干涉滤波器，就 可以实现将不同的波长分离。 n 优点 ： 插入损耗较低 通道间隔好 温度特性

58、好 n缺点： 通道数量多时插损一致性差 入射光（l1, l2. ln） 多层介质模 l1 l2 l3 ln ln-1 67企业机密企业机密 光栅型波分复用器光栅型波分复用器 n光栅型波分复用器属于角色散型器件。它利用不 同波长的光信号在这种元器件的反射角度不一样 的特性，来分离和合并不同波长的光信号。 n波长选择特性优良，可以使波长间隔小到0.5nm 左右 n通道数量多、温度特性好、隔离度高、体积小 n要求制作工艺非常精良，在实验研究中多用 l1,2,3,.n l l3 l l4 ln 68企业机密企业机密 阵列波导型复用器阵列波导型复用器 n阵列波导波分复用器是以光集成技术为基础的平 面波导

59、型器件。 n该器件可以集成生产，在今后的接入网中有很大 的潜在应用。 n通道数量多、插损小、通带宽、需要温控 69企业机密企业机密 波分复用器主要参数波分复用器主要参数 n复用通路数：代表波分复用器件能进行复用与解复用的光通路数量，它 与器件的分辨率、隔离度等参数密切相关。 n插入损耗：波分复用器件本身对光信号的衰耗作用 n信道隔离度：它表征此光元器件中各复用光通路彼此之间的隔离程度。 n中心波长：进出复用器的波长与ITU-T规定的标准波长相比不能相差太大 偏差，否则会引起系统崩溃。 n反射系数：是指在波分复用器件的输入端，反射光功率与入射光功率之 比 n带宽：该参数仅对分波器有效，20dB描

60、述分波器阻带特性，0.5dB描 述分波器带通特性 70企业机密企业机密 光放大技术光放大技术 n光放大器的出现和发展克服了高速长距离传输的最大障碍 光功率受限，这是光通信史上的重要里程碑。 n光放大器是一种不需要经过光/电/光变换而直接对光信号进 行放大的有源器件 71企业机密企业机密 EDFAEDFA结构结构 nEDFA主要是由掺铒光纤、泵浦源、耦合器和光隔 离器组成 耦合器 光隔离器光隔离器 掺铒光纤 980nm 泵浦激光 器 输入信号 输出信号 是为了保证泵浦光与EDFA中 合波器的反射光不向外洩漏 ，光隔离器的特点是只允许 正方向的光进入。 信号光和与泵浦光同时沿掺铒光纤传 输，泵浦光