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OTN技术及华为OTN设备简介
OTN技术及华为OTN设备简介
城域波分环四环五即将进行建设,本次工程采用华为华为下一代智能光传送平台OTN设备OptiXOSN8800和OptiXOSN6800。本文主要对OTN技术涉及的网络结构、复用方式、帧结构、ROADM技术和OptiXOSN8800和OptiXOSN6800设备特点及本次工程配置主要单元盘作个简要介绍。
一、OTN技术
光传送网OTN(OpticalTransportNetwork)是由ITU-T、、等建议定义的一种全新的光传送技术体制,它包括光层和电层的完整体系结构,对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。OTN的思想来源于SDH/SONET技术体制(例如映射、复用、交叉连接、嵌入式开销、保护、FEC等),把SDH/SONET的可运营可管理能力应用到WDM系统中,同时具备了SDH/SONET灵活可靠和WDM容量大的优势。
除了在DWDM网络中进一步增强对SONET/SDH操作、管理、维护和供应(OAM&P)功能的支持外,OTN核心协议ITU协议(基于ITU)主要对以下三方面进行了定义。
首先,它定义了OTN的光传输体系;
其次,它定义了OTN的开销功能以支持多波长光网络;
第三,它定义了用于映射客户端信号的OTN的帧结构、比特率和格式。
OTN技术是在目前全光组网的一些关键技术(如光缓存、光定时再生、光数字性能监视、波长变换等)不成熟的背景下基于现有光电技术折中提出的传送网组网技术。OTN在子网内部通过ROADM进行全光处理而在子网边界通过电交叉矩阵进行光电混合处理,但目标依然是全光组网,也可认为现在的OTN阶段是全光网络的过渡阶段。
网络结构
按照OTN技术的网络分层,可分为光通道层、光复用段层和光传送段层三个层面。另外,为了解决客户信号的数字监视问题,光通道层又分为光通路净荷单元(OPU)、光通道数据单元(ODUk)和光通道传送单元(OTUk)三个子层,类似于SDH技术的段层和通道层。如下图所示:
复用结构
OTN复用结构也类似SDH复用结构,如图所示:
OTU、ODU(包括ODU串联连接)以及OPU层都可以被分析和检测。按照ITU之规定,当前的测试解决方案可以提供三种线路速率:
每种线路速率分别适用于不同的客户端信号:
OC-48/STM-16通过OTU1传输
OC-192/STM-64通过OTU2传输
OC-768/STM-256通过OTU3传输
空客户端(全为0)通过OTUk(k=1,2,3)传输
PRBS231-1通过OTUk(k=1,2,3)传输
对于不同速率的信号,即OTU1,OTU2,和OTU3具有相同的帧尺寸,即都是4′4080个字节,但每帧的周期是不同的,这跟SDH的STM-N帧不同。SDHSTM-N帧周期均为125微妙,不同速率的信号其帧的大小是不同的。已经定义了OTU1,OTU2和OTU3的速率,关于OTU4速率的制定还在进行中,尚未最终确定。如下表所示:
帧结构
当OTU帧结构完整(OPU、ODU和OTU)时,ITU提供开销所支持的OAM&P功能。
OTN规定了类似于SDH的复杂帧结构
OTN有着丰富的开销字节用于OAM
OTN设备具备和SDH类似的特性,支持子速率业务的映射、复用和交叉连接、虚级联
ROADM是一种类似于SDHADM光层的网元,它可以在一个节点上完成光通道的上下路(Add/Drop),以及穿通光通道之间的波长级别的交叉调度。它可以通过软件远程控制网元中的ROADM子系统实现上下路波长的配置和调整。目前,ROADM子系统常见的有三种技术:平面光波电路(PlanarLightwaveCircuits,PLC)、波长阻断器(WavelengthBlocker,WB)、波长选择开关(WavelengthSelectiveSwitch,WSS)。
三种ROADM子系统技术,各具特点,采用何种技术,主要视应用而定。根据对北美运营商的统计,超过70%的需求仍然是2维的应用,而只有约10%的ROADM节点,将会采用4维或以上的节点。因此,基于WB/PLC的ROADM,可以充分利用现有的成熟技术,对网络的影响最小,易于实现从FOADM到2维ROADM的升级,具有极高的成本效益。而基于WSS的ROADM,可以在所有方向提供波长粒度的信道,远程可重配置所有直通端口和上下端口,适宜于实现多方向的环间互联和构建Mesh网络。
二、华为OTN设备OptiXOSN8800和OptiXOSN6800
OptiXOSN6800智能光传送平台(简称OptiXOSN8800)和OptiXOSN6800集成型智
能光传送平台(简称OptiXOSN3800)统称为华为下一代智能光传送平台。
设备外观如图所示:
OptiXOSN8800
OptiXOSN6800
产品功能特性
(1)传输容量
.OptiXOSN8800I采用密集波分复用技术,可分为40波系统,80波系统:
40波系统频率间隔为100GHz,单波可支持s、10Gbit/s和40Gbit/s三种速
率。
80波系统频率间隔为50GHz,单波可支持10Gbit/s和40Gbit/s两种速率。
OptiXOSN6800提供两种波分复用技术规格:
l密级波分复用技术DWDM,频率间隔为100GHz和50GHz,单波可支持
s、5Gbit/s、10Gbit/s和40Gbit/s四种速率。
l粗波分复用技术CWDM,波长间隔为20nm,单波可支持5Gbit/s速率。
(2)交叉能力
OptiXOSN8800I支持ODU1或ODU2通过交叉板实现的集中调度:最大集中交叉调度能力为s,交叉颗粒为ODU1、ODU2。
OptiXOSN6800I支持ODU1、ODU2、GE业务的电层集中调度,支持GE业务、ODU1信号和Any业务通过位于对偶板位的单板实现的分布式调度:
TN11XCS交叉单元对于ODU1和ODU2信号,最大可以支持320Gbit/s的交叉调度容量。对于GE业务,最大可以支持160Gbit/s的交叉调度容量。
TN12XCS:交叉单元对于ODU1和ODU2信号,最大可以支持360Gbit/s的交叉调度容量。对于GE业务,最大可以支持180Gbit/s的交叉调度容量。
(3)保护机制
OptiXOSN8800I提供完善的网络保护机制,包括光线路保护、光通道保护、子网连接保护SNCP(SubnetworkConnectionProtection)、ODUk环网保护、光波长共享保护OWSP(OpticalWavelengthSharedProtection
)。其中,光通道保护包括:客户侧1+1保护、板内1+1保护。SNCP保护可以分为:ODUkSNCP保护、支路SNCP保护
OptiXOSN6800提供完善的网络保护机制,包括光线路保护、光通道保护、子网连接保护SNCP(SubnetworkConnectionProtection)、、光波长共享保护OWSP(OpticalWavelengthSharedProtection)。其中,光通道保护包括:客户侧1+1保护、板内1+1保护。SNCP保护可以分为:SWSNCP保护、ODUkSNCP保护、VLANSNCP。
(4)子架槽位
OptiXOSN8800I子架的单板插放区和子架接口区共提供49个槽位
OptiXOSN6800子架的单板插放区共提供21个槽位
(5)电源容量
OSN8800子架,在当成电子架使用时,最大功耗在4800W,需要2路50A电流,主备就是4路50A电流,所以当1柜2个8800子架时,PDU的空开都是50A,共8个
由于6800最大功耗在1200W以下,只需提供30A电流即可,所以当8800和2×6800共机柜时,PDU的空开是4个50A+4个30A
比较OptiXOSN8800和OptiXOSN6800的功能特性,所实现的功能基本一致,OptiXOSN8800和OptiXOSN6800的主要区别是交叉容量OptiXOSN8800比OptiXOSN6800大,OptiXOSN8800提供槽位比OSN6800多,相应功耗也比OptiXOSN6800大。OptiXOSN6800
无需交叉盘可通过对偶槽位对业务进行分布式调度,OptiXOSN8800不支持该功能。
设备系统架构和主要单元盘
设备系统架构如图所示
从系统架构图可以了解华为OTN设备和传统波分设备多出了光层面光交叉调度(红色虚线)和电层面交叉调度(蓝色虚线)。
华为OTN设备支持光层面光交叉调度的单元盘有
RMU99端口ROADM合波板
ROAM动态波长接入板
WSD99端口波长选择性倒换分波板
WSM99端口波长选择性倒换合波板
WSMD22端口可配置光分插复用板
WSMD44维可配置光分插复用板
电层面的交叉调度相当于将传统波分的OUT单元盘拆成三个单元盘,业务侧为业务处理单元盘,波分侧为线路单元盘,中间为交叉单元盘。
华为OptiXOSN8800和OptiXOSN6800系统按功能单元细分为14种单
光波长转换类单板
光合波和分波类单板
静态光分插复用类单板
动态光分插复用类单板
支路类单板
线路类单板
交叉类单板
光纤放大器类单板
光监控信道类单板
系统控制与通信类单板
光保护类单板
光谱分析类单板
光可调衰减类单板
光功率和色散均衡类单板
除静态光分插复用类单板、动态光分插复用类单板、支路类单板、线路类单板、交叉类单板外其他类型的单元盘均在传统波分设备上有体现。本次工程没有配置静态光分插复用类单板、动态光分插复用类单板,即不能实现波长调度。现主要对本次工程配置的交叉单元盘、支路单元盘、线路单元盘作简要说明。
(1)交叉单元盘
XCS集中交叉板
ODU1/ODU2电层集中调度(最大360G的交叉调度容量)
GE电层集中调度(最大180G的交叉调度容量)
(2)支路单元
线路单元盘完成的功能是完成OPUK至ODUK的转换。
TQX:4路10G支路业务处理板
实现4路10GELAN/10GEWAN/STM-64/OC-192业务光信号与4路ODU2电信号之间的相互转换。
(3)线路单元:
线路单元盘完成的功能是完成ODUK至OUTK的转换。
NS2单路4×ODU1/1×ODU2汇聚OTU2光接口板
实现将交叉调度过来的者4路ODU1信号或者1路ODU2信号或者1路ODU2e和符合WDM系统要求的标准波长的OTU2光信号或者OTU2e之间的相互转换。
ND2单板功能框图如下:
ND2双路4×ODU1/2×ODU2汇聚OTU2光接口板
实现将交叉调度过来的8路ODU1信号或者2路ODU2信号和2路符合WDM系统要求的标准波长的OTU2光信号之间的相互转换。
ND2单板功能框图如下: