1、OTN培训胶片,目录,WDM原理介绍 OTN原理介绍,目录,WDM原理介绍 WDM概念及技术特点 WDM系统架构及组成部分 WDM设计的主要参数,波分复用（WDM）:光纤通信中利用同一根光纤同时传输波长具有适当间隔的多个不同光源的光信号。从本质上说，波分复用与频分复用是相同的。原理如图。,波分多路复用WDM,TDM系统,120 km,120 km,120 km,WDM:大容量传送,WDM的主要好处: 提供大容量长距传送；节省光纤；节省传送成本,DWDM&CWDM的频带定义,18个波长占用了整个无水峰光纤的低插损窗口；有水峰的光纤只能传输8波1310nm窗口的波长。 C波段EDFA的增益范围仅覆
2、盖了CWDM的12个波长，所以CWDM系统不采用EDFA。 DWDM的波长间隔0.8nm，CWDM的波长间隔20nm，差25倍。,CWDM系统及其应用,CWDM特点：CWDM无须选择价格昂贵的高波长稳定度和高色散容限的激光器、高隔离度的合波/分波器。波长间隔宽、传输距离短。以很低的成本提供了很高的接入带宽； 应用：适用于点对点、以太网、SONET环等各种流行的网络结构，特别适合短距离、高带宽、接入点密集的通信应用场合。,DWDM中心波长和中心频率,196.0,199.0,195.0,194.0,193.0,192.0,191.0,1505,1510,1530,1535,1540,1545,15
3、50,1555,1560,1565,1570,OSC信道151010nm,C-Band,L-Band,(THz),(nm),中心频率(中心波长)偏差n/5，n为光信道间隔,标称中心频率或波长是以193.1THz（1552.52nm)为中心、间隔为100GHz的整数倍。,系统工作波长区：DWDM的波长范围为C波段和L波段 -C波段波长范围为15281561nm -L波段波长范围为15771603nm G.692规定，通道间隔是100GHZ（约0.8nm）的整数倍(40波)或者50GHZ (80波),C波段,C-band 100GHz 间隔,C+band 100GHz 间隔,L-band 100G
4、Hz 间隔,L+band 100GHz 间隔,Interleaver（50/100GHz）,L/C 宽带复用,L波段,Interleaver （50/100GHz）,OTU 阵列,OSC,VMUX，40 波,VMUX ，40 波,VMUX ，40 波,VMUX ，40 波,80 波,160波,从C波段向C+L波段的升级,DWDM技术特点,高容量：可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍 低成本：在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器，大大降低传输成本 保护投资：在网络扩充和发展中，无需对光缆线路进行改造，增加一个附加波长即可引入任意的新业务 透明性：与信号速率
5、、格式无关, 是引入宽带新业务的方便手段 波长路由：利用WDM选路实现网络交换和恢复从而实现未来透明的、具有高度生存性的光联网,目录,WDM原理介绍 WDM概念及技术特点 WDM系统架构及组成部分 WDM设计的主要参数,DWDM系统架构,光转发单元 （OTU） 光合波器 （OMU） 光功率放大器（OBA）,光前置放大器（OPA） 光分波器 （ODU） 光转发单元 （OTU）,波分设备系统组成-OTM,功能：完成业务的起始和终结,合 波 器,分 波 器, 1 2 3,n, 1 2 3,n,G.692,OTU,OTU,波分设备系统组成- OADM,完成任意波长光信号具体业务的上下,OADM, 1
6、n, 1 n, a b, a b,根据应用场合不同分为可重构型和不可重构型,40 channels,40 channels,接收机,O A D,O A D,O A D,O A D,直通波长,add/drop,下路波长,OTU,下路波长,直通波长,上路波长,上路波长,40 channels,40 channels,OTU,add/drop,发送机,接收机,OADM架构,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）,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
7、复用器,OBA,OPA,OPA,OBA,解复用器,复用器,OLA,OLA,OLA,OLA,OLA,OLA,OSC,OSC,OSC,OSC,OSC,波分设备系统组成- OA,完成所有波长光信号的放大,EDFA,只在光域上进行放大，一般不带定时再生功能 为了保持1510nm监控信号的独立性，监控信号不经过EDFA放大,监控信号,DWDM系统的五大组成部分,合波和分波无源部分信道隔离度高的光解复用器,发射和接收有源部分特定波长和波长稳定、色散容限大的激光器发射源 能容忍一定SNR信号的光接收机,光传输和光放大小色度色散系数光纤增益平坦和增益锁定的EDFA光放大器,光监控信道1510nm,DWDM系统
8、网管光传送网分层模型,光转发单元OTU,G.957/691,G. 692,特定波长 直调/外调,定时降抖 误码检测,APD/PIN-FET 多种信号格式、速率 不同厂家设备接入,光发送机与接收机的技术要求,光发送机,指定波长符合ITU-T规定波长漂移 /5（ITU-T）,光源的色散容限,光谱宽度-20dB 0.2nm,光接收机,波长稳定技术,调制技术,PIN-FET/APD,合波和分波器件,合波器,分波器,耦合器 滤波器 阵列波导(AWG),炫耀光栅 多层介质膜滤波器 阵列波导(AWG) 光纤布拉格光栅(FBG),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
9、波起复用作用。 分波器：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。 合波器（OMU）与分波器（ODU）皆为无源器件。,合波器与分波器,fiber,合波器,分波器,系统中使用的波分复用器件的性能应满足ITU-T G.671及相关建议的要求。 合波器 常用的合波器类型有耦合器型、介质薄膜滤波器型和集成光波导型。 合波器的参数主要有插入损耗、光反射系数、工作波长范围、极化相关损耗和各通路插损的最大差异。 分波器 分波器的类型主要有光栅型、干涉滤波器型、熔锥型和集成光波导型等类型。 分波器的参数主要有通路间隔、插入损耗、光反射系数、相邻通路
10、隔离度、非相邻通路隔离度、极化相关损耗、温度系数、0.5dB和 20dB带宽。,系统对合波和分波器件的基本要求,采用G.975规定的RS(255,239) 和G.709 FEC帧格式。采用RS(255,239)与BCH编码级联的EFEC帧格式。 代码增益6dB增益(FEC); 9dB增益(EFEC) 可纠错的最大突发块误码： 1024bit=16*8*8 速率无FEC: 9.953Gb/sG.975 FEC : 10.666Gb/sG.709 FEC : 10. 7Gb/sEFEC（OTUE10G） :12.44Gb/s,带外FEC/EFEC技术,STM64,FEC编码,FEC解码,STM64
11、,9953Gbps,10.6Gbps,10.6Gbps,9953Gbps,业务接入: SDH, IP(GE,10GE), SAN(FC/FICON/ESCON) 和其他。 业务汇聚:-TDM 业务汇聚:4155Mbps/622Mbps-OTU14 2.5Gbps-OTU2-IP and SAN 业务汇聚:2GE-OTU18 any-2 2.5G8GE-OTU2,强大的多业务接入和汇聚功能,WDM,l0,Voice,l1,ln,l2,VC-4 XC,TU-12 XC,STM-1E,E1,STM-1,STM-4,ESCON,FICON,FC,l3,Data,EDFA基本结构,EDFA主要是由掺铒光
12、纤、泵浦源和波分复用器构成,EDFA光放大器,增益平坦度：用放大带宽内增益的最大差异值来表征。要求进入OA的各波长具有相同的光功率。增益平坦度: +-1db 输出功率：注意控制单个复用通路的输出光功率。OPA的单路输出控制在-3OBA和OLA的单路输出控制在0+5dBm 通道增益 ：输出光功率和输入光功率之比。 17/22/25/30/33dB 噪声系数：输入端信噪比与输出端信噪比之比。 带宽：是指EDFA能进行平坦放大的光波长范围。1530nm - 1565nm,EDFA的主要技术参数,EDFA在线路中的应用,合 波 器,分 波 器,功率放大器,前置放大器,线路放大器,增益G=2025dB
13、Pout=+17/20dBm,增益G=2025dB Pin=-28dBm,增益G=2033dB Pout=+17/20dBm,增益G40dB Pout=+20dBm,OBA,OPA,OBA,OLA,OPA,多种规格的 EDFA,lN,l2,l1,lN,l2,l1,OLA,OLA,OPA,OBA,OTU,光终端设备,光终端设备,ODU,OMU,光线路放大设备,增益动态调整,采用功率预均衡:,输入功率,增益,波长,波长,输出功率,波长,增益可调：每种放大器均有2/3dB调整范围，有效应对光放大段不等距和光纤老化问题，实现增益补偿损耗的理想配置。 优异的瞬态抑制功能（增益稳定时间达到ms量级!）。
14、APSD或APR功能,功率和增益调控技术,目录,中兴通信承载网产品线介绍 WDM原理介绍 WDM概念及技术特点 WDM系统架构及组成部分 WDM设计的主要参数 OTN原理介绍 中兴通讯OTN产品介绍 中兴通信OTN解决方案,限制DWDM系统的因素：线性效应,色散限制了复用段的总长度衰减和光信噪比限制了放大段的长度（跨距）和跨距段数。,终端站,中继站,终端站,中继站,光纤衰减因素,单模光纤类型、衰减和色散谱,光纤色散,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。,色散概念,光纤色散效应对传输的影响,受色散限制的无中继距离（理论值）,速 率,15
15、50nm（G.652）,1550nm（G.655）,1310nm（G.652）,2.5Gb/s,10Gb/s,20Gb/s,40Gb/s,960km,58km,14.5km,3.6km,4528km,283km,70km,18km,6400km,400km,100km,25km,OTN分层结构,Optical Channel layer network 光信道层（OCh）,Optical Multiplex Section layer network 光复用段层（OMS）,Optical Transmission Section layer network 光传输段层（OTS）,客户层,光层,
16、光信道净菏单元（OPU）,光信道数据单元（ODU）,光信道传送单元（OTU）,光信道OCh,光域,IP、ETHERNET、 ATM、SDH/SONET,整个OTN光层分为：光通道层（OCh）、光复用段层（OMS）、光传输段层（OTS） 光通道层又分为三个子层：光通道数据单元（ODUk）、光通道道传送单元（OTUk）、光通道子层,小颗粒调度,业务封装效率不高,带宽较小,单级监控,没有FEC或带内FEC,SDH,大颗粒调度,业务封装效率高业务透明传送,带宽大，扩容方便,多级串联连接监视,带外FEC,OTN,OTN与SDH的比较,业务调度不灵活,保护机制不完善,组网能力差,简单的OSC，无法对 通道
17、进行精确的管理,传统WDM,强大灵活 的调度能力,多种完善 的保护机制,多样的组网能力,丰富的开销管理,OTN,OTN与传统WDM的比较,OTN的优势总结,OTU帧结构开销,FAS: 帧定位单元FAS（第一行1-6列）; MFAS: 复帧定位MFAS单元（第一行第7列 ）；最多支持由256个帧构成的复帧 SM: 段监视 GCC0：通用通信通道 RES：预留字节 TCM ACT：连接监视的激活和去激活； TCM1-6: 6层的连接监视； FTFL：故障类型和故障定位； PM：通道监视,EXP：试验用字节 GCC1：通用通信通道 GCC2：通用通信通道 APS/PCC：自动保护倒换通信信道字节； JC：码速调整控制； PSI：载荷结构标识； NJO：用于正码速调整； PJO：用于负码速调整。,OTN分层结构与开销处理,OTN借鉴了SDH的映射、复用、交叉、嵌入式开销等概念；,客户侧信号,OTUk,ODUk,OPUk,OTN帧结构中带有带内FEC，可以提高了传输性能 提供了丰富的维护信号，可进行故障隔离和告警抑制，方便系统维护 引入了TCM开销处理，可以实现多级联监控，方便网络维护 统一的标准方便各厂家设备在OTN层互连互通,支持OTN开销处理带来的好处,
