IP化光传送网发展及应用课件

IP化光传送网发展及应用IP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Date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Date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:Telegeography2007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:GartnerDate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MSTPDate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+DWDMGBE10GBE10GBE10GBEGBEMacroMicroPICOAPPICOMacroMicroHSDSLLAN/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&OpticalITCTCT（IMS）+IT（WebService）Mobile&WirelessDateALLIP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DateIP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Date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DateIP+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DateIPoverWDM网络架构——OTN传输网光缆中断等批量事故由传输网负责保护业务端到端的单点故障、路由器单板故障等由路由器负责保护光传送提供更高的线路传送能力，为宽带IP业务提供GE/10GE/40G传送能力40GULHDWDM技术提供端到端组网能力OTN无阻塞电层交叉、子波长复用G.709端到端OAM&P端到端网管GMPLS智能控制平面Date光传送网发展的关键技术及应用40G长距离传送技术面向IP的OTN传送技术及应用IP化的传送技术——PTNDate40G长距离传送技术Date40GDWDM应用的主要技术限制因素ASE噪声积累OSNR40G对光纤传输提出了更加严格的要求，DWDM系统面临新的传输课题；在同等物理条件下与DWDM10G传输系统相比，DWDM40G有如下限制：信噪比（OSNR）劣化4倍（6dB）；色度色散容限降低16倍；偏振模色散（PMD）劣化4倍；非线性效应变得更加明显。系统性能4×4×16×限制更加严格光纤色散效应偏振模色散（PMD）光纤非线性效应SPM/IXPMDate40G传输应用中的关键技术码型调制技术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当前业界公认40GWDM系统性能评估标准：长距离传输能力（OSNR灵敏度高、入纤光功率大，传输代价小）对C波段80波的支持能力（OADM级联能力应大于6）对不同光纤的适应能力（PMD容限足够大）与10G混合传送Date40GSolution40G80/96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公里传输能力完善的40G线路传送技术根据不同的应用场景，提供最具性价比的40G解决方案Date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，进一步提升性能，如高OSNR、PMD、色散、抗非线性能力CSRZDRZODBeDQPSK200620072008DateOTN引领40G时代提前到来GE2.5GPOS10GE10GPOS40GE100GE40GOTU310GOTU22.5GOTU1电交叉使得业务适配与线路传送技术无关，消除10G、40G的界限线路技术的选择由带宽决定，而与线路速率无关40G10G10G40G10G40G40GESTM-644x10GE4xSTM-168xGE4xSTM-64OTNDate40GOTN网络引入策略近期40G波长承载10G、2.5G、GE业务流量少10G/40G混传承载40GE/100GE业务全网96x40G未来演进到100G线路123中长期20x40G8x40G6x40G+10x10GDate全球40G部署节奏AT&TTelefonica法国N9UF北美HABERNIA北美XOCommunications俄罗斯TTK中国电信现网测试中国教育网测试……截至08Q1，华为已完成商用工程、现网测试、实验室准入测试23个。Date面向IP的OTN传送技术及应用Date38254080OTUkOH1781415161738241234OPUkPayloadOPUkOHODUkOHClientSignalmappedinOPUkPayloadOTUkFEC1234116RowColumn78OPUk开销区1415FASPSIEXPTCMACTTCM4TCM3TCM2TCM6GCC1GCC2FTFLPMRESRESAPS/PCCSMRESGCC0MFASMapping&ConcatSpecificJCJCJCNJOPJORESRESRESTCM5TCM11999年ITU-T定义的新型WDM（OTN）的G.709标准，通过类似于SDH的帧结构、类似于SDH的开销处理，保证了类似于SDH的保护能力与管理维护能力，OTN标准的应用情况，是IPoverWDM能否顺利实施的重要保障。面向IP的WDM——OTNDate传统WDM≈PDH OTN≈SDHOTN提供对多波长光网络的管理（开销在波长上传送）；Och,OMSandOTS可以使用非结合开销(OOS)。OOS通过OSC传送从左边的图可以看出，WDM只覆盖了OTN的一小部分.WDM缺乏带宽管理，端到端组网，光层管理和OADM能力OTN对客户端信号提供标准的映射、复用结构；OTN开销丰富，可用于OAM及段监控（SM）、通道监控（PM）、多级级联监控（TCM）等各种监控，以及前向纠错（FEC）；为了网络互连定义了标准UNI/NNI接口(IrDI,IaDI，即OTUk和OTUkV)来适配SDH、以太网、视频、存储等业务。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层次结构与维护信息分布示意图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=Date传送技术的发展——OTN灵活组网客户侧信号->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的发展趋势是从点到点的链转换成波长可调度的网络ROADM是O-O-O波长调度技术，可用于光层子网内部OTN是O-E-O的波长调度技术，用与组网NGWDM集成OTN和ROADM技术，并采用ASON/GMPLS控制平面pointtopointtransmissionManuallyoperatedreconfigurableopticallayerReconfigurablemeshopticallayerDynamicreconfigurablemeshopticallayerDateOTN的应用价值物理层监视和高QoS电信级物理层保护OTN/GMPLS网络带来综合建网成本节省OTN/GMPLS带来的运营成本节省分开提供物理层和逻辑层的保护,网络综合效能提升,建网成本下降.TE-FRR&IGP机制,应对业务层的失效,OTN保护应对物理层(光纤链路)的失效：OTN网络的端到端的ODUk连接和监视机制,为IP网络提供多种高效/经济的保护/恢复方案.为达到电信级高可靠性和高QoS要求,物理层的监视是必须的:OTN引入物理层的感知和监视能力,服务于高的端到端QoS.L1层感知和监视可以作为触发条件,驱动物理层的保护倒换.据统计,路由器在POP点70~85%的流量是穿通的，这些流量可以通过更低成本的光交叉连接设备承载。当前高端路由器相同的业务端口的价格是光交叉连接设备成本的4～10倍,因此采用OTN的业务疏导和流量管理能力,可以减轻对核心路由器的容量需求,降低建网成本.OTN提供的无阻塞的交叉连接,端到端ODUk电路创建,ODU和波长域的OAM可以显著减低运营维护成本.结合GMPLS带来的点击业务提供,网络保护/恢复,优化网络规划设计等能力,OpEx可以进一步减低.OTN/ASON系统相对于传统点到点的波分系统,运营成本节省高达36%!DateRing4Ring2Ring1Ring5Ring3MetroCoreMetroAccessMetroAggregationCPERegionalCoreLHBackbone华为OTN产品系列OSN900/OSN1800OSN3800/6800OSN6800/8800OSN8800DateIP化的传送技术——PTNDate移动网络IP化发展趋势移动网络主要业务从语音向数据转变未来的移动网络基于IP技术，以更低的成本提供更丰富的业务接入网的带宽从10兆增加到100兆Date分组传送网（PTN）的定义低TCO电信级的OAM&P多业务支持

基于分组核心以太组网PacketTransportNetwork端到端管理

同步解决方案PacketTransportNetwork是全分组核心，面向连接的，提供多业务支持，低TCO并且具有电信级的OAM和保护倒换的设备。DateE1NodeBBTSRNCBSCATMSTM-NMSTPG