四川移动 烽火通信全业务技术发展及城域网应用 内容提纲 全业务光传输技术发展城域网应用建议烽火通信全业务解决方案 2 IP化DWDM系统的要求 4 传送网演进路线选择 OTN概念的提出 1998年 国际电信联盟电信标准化部门 ITU T 正式提出了OTN的概念 光传送网 OTN 是由光网络网元通过光纤连接组成网络 对光通道所承载的信号实现传送 复用 路由 管理 监测等功能 光网络网元 ONE 是可以将信号通过OTN网络从一个点传送到另外一个点的 在输入和输出之间处理信息 独立的设备或子系统 功能上看 OTN在子网内可以以全光形式传输 而在子网的边界处采用光 电 光转换 这样 各个子网可以通过3R再生器联接 从而构成一个大的光网络 OTN是网络的概念 OTN定义了光和电混合组成的网络 满足OTN相关标准的设备组成的传输网均可认为是OTN网络 2020年4月 OTN体系结构 光传送网可分为光传输段 OTS 层 光复用段 OMS 层和光通道 OCh 层 OTN与DWDM系统的区别在于 OTN系统以DWDM为基础平台 引入了基于ODUk的OCH层的功能 7 G 709接口OTN交叉光交叉 ROADM电交叉 OTH 子速率T MUX等子速率交叉模块 客户接口控制平面GMPLS OTN节点设备实现的几个功能模块 8 接口协议G 709 对于不同速率的G 709OTUk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 9 9 OTUk MESH网节点交叉需求分析 光交叉需求分析80 10G系统4个主光线路320波交叉能力电交叉需求分析 80 10G系统4个主光线路3 2T交叉能力目前电交叉芯片交叉能力有限 1 44T左右 无法满足10GDWDM系统的要求采用ROADM实现的光交叉 能力基本不受限制 10 NOA NOB NOC USR1 USR2 ODUk ODUk ClientSignal ClientSignal SM PM TCMi开销应用 11 ROADM的发展 2维模式 采用WB PLC等模块 技术成熟 成本低 ROADM具有通过软件配置选择穿通还是下路的功能 运营者随时决定哪个波长需要上下 在接入和输出节点加入对应的光转发单板即可开通业务无需预先规划波长 波长可在任意节点上下 增加业务不影响已有业务 远程配置业务 无需到现场配置大量的电路业务和光纤 12 多维ROADM的演进 WSS模块 WSS最大可支持8光方向组网 WSS可以使用在下话端 也可以运用在上话端 还可以级联使用 甚至可以配置成光交叉设备 13 多维ROADM构成光交叉节点 通过级联WSS模块ROADM可以实现多方向的光交叉应用 适用于核心骨干网的OTN平台应用 实现波长的灵活调度 14 ROADM的优势与不足 优势波长调度灵活 无需人工干预交叉能力强大 最大可支持640路以上的波长交叉交叉实现不受业务速率的限制不足波长冲突无子速率处理能力对于物理指标的自适应功能不完善 15 OTH的优势与现状 交叉业务颗粒ODUk优势子速率调度和汇聚灵活 节约波长带宽资源采用OEO转换 消除了色散 OSNR 非线性等物理因素的限制子速率业务的保护能力无波长冲突发展现状单子框结构OTU业务槽位 少交叉能力较小1 44T 320G可参与交叉的波长数量有限交叉业务颗粒小 10G以下 16 ROADM与OTH的关系 ROADM G 709 ROADM G 709 OTH OTNOTH为通道层设备 对原有业务无影响 无需改变ROADM网络的线路设计 OTH G 709 ROADM G 709 OTH OTNROADM为复用段层设备 升级中断业务 需要改变ROADM网络的线路设计 17 OTN的下一步发展方向 ASON GMPLS管理下的OTN与ROADM 使ASON实至名归实现波长级的与OTUn级的用户定制与分级服务承载业务类型多样统一的网络数据格式 便于互连互通真正实现光域的自动交换与调度网络 18 G 709接口速率 G 709三种标准速率 2 5Gb s 10Gb s和40Gb s业务种类 TDM业务 STM16 64 256 以太网业务 GE 10GE 40GE 100GE SAN业务 ESCON FICON FC 1G 2G 4G 8G 10G 视频业务 HDTV DVB OTN目前只适合传送TDM业务 NGOTN NGOTN需要解决的问题 原有OTN体系主要面向SDH业务解决GE 10GELAN 40GE 100GE传送问题解决SAN DVB HDTV等业务传送问题研讨NGOTN体系问题 100Gb s调制复用 高速率大容量是WDM系统的最终发展趋势调制复用方式 DQPSK 偏振复用 接近于40Gb s系统的传输性能 光调制速率 56Gb s 光调制速率 28Gb s 烽火OTN中国移动测试情况通报 测试概述 时间 2008年10月27日 2009年1月 历时3个月 地点 中国移动研究院机房参测厂家及产品 烽火 华为 中兴测试内容 第一阶段 各厂家OTN设备及组网测试 SWXC电层功能 ROADM光层功能以及SWXC ROADM光电混合调度功能 各厂家OTN设备互联互通测试 第二阶段 路由器互通测试 设备留京待即将测试 测试亮点 测试内容最全 光交叉 电交叉 40G等测试项全部参测 光层技术领先 光交叉做到8维 每维80波 且验证了ROADM长距离传输能力 电层技术 ODU1交叉颗粒和容量完全实现 并且验证了ODU2交叉颗粒 支持光电联合调度能力 22 当前OTN网络规划建议 骨干网不建议当前建设全面的OTN网络 G 709 城域网可开始引入OTN网络系统架构ROADM G 709 OTH组网结构环网为主 核心及汇聚节点点支持多方向能力波长调度光层调度解决大颗粒业务电层调度解决小颗粒业务网络保护SNCP1 1保护 基于业务和波长 子速率SNCP保护OLP 2020年4月 40GWDM发展的需求 路由器40GPOS接口的出现干线网络容限需求的极速增长2003年 32 2 5G2005年 40 10G2007年 80 10G 波道使用率达50 以上 两年内扩容完毕40G业务承载的方式40G接口 40G波长40G接口 反向复用4 10G波长 非主流方式 24 40GDWDM主要物理限制因素 ASE噪声积累OSNR 40G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 IXPM 40G关键技术 新型光调制格式 基于强度调制原理的OOK系列RZ ReturntoZeroModulation 归零码调制格式CSRZ CarrierSuppressedRZModulation 载波抑制归零码调制格式CRZ ChirpedRZModulation 预啁啾归零码调制格式双二进调制格式 DuobinaryModulation PSBT Phase ShapedBinaryTransmissionModulation 相位整形二进制传输调制格式基于相位调制的PSK系列DPSK DifferentailPhaseShiftKeyingModulation 差分相移键控调制格式DQPSK DifferentailQuadraturePhaseShiftKeyingModulation 差分正交相移键控调制格式8 DPSK Differentail8 levelPhase ShiftKeyingModulation 差分八级相移键控调制格式基于偏振调制的PolSK系列DPolSK DuobinaryPolarization ShiftKeying 双二进制调偏振位移键控调制格式 IPDM IntrabitPolarizationDiversityModulation 比特间插调制格式 40G核心竞争是编码方式的竞争 40Gb s各种调制码型比较 各种调制码型定性比较 常用调制码型定量比较 烽火40GDWDMRoadmap Q3 Q4 2005 2008 2009 2010 FONSTDWDM R1 0 40GNRZ100G间隔2005年在中国电信沪杭示范工程中进行应用 FONSTDWDMR2 0 40GODB40GsDPSK50G间隔CBand全波长可调 FONSTDWDMR3 0 采用RZ DQPSK等调制码型采用PM QPSK等调制码型 Q4 色度色散补偿 线路补偿C L波段分别补偿通道补偿每通路精确补偿 40G系统色散补偿 传输速率增加4倍 色散容限下降16倍 40G系统色散容限通常为 50ps nm 全波段色散补偿 单波道可调色散补偿 TDCM 方式 TDCM色散补偿范围可达 1200ps nm TDCM调谐时间为秒级 影响保护倒换方式 可调色散的新发展 ADC 自动色散补偿技术对这两种纠错计数的实时统计信息可以通过板卡间CPU接口单元通信告知TDCM板卡 TDCM板卡接收到此信息后可以按照预设的色散调整步进对色散补偿量进行调整接收OTU板卡对线路侧O E转换后的信号进行FEC解码 利用解码芯片提供的纠错计数可以大致判定当前线路的色散是属于过补还是欠补 并根据纠错信息由CPU接口单元控制TDCM单元进行补偿调节一直到线路侧FEC纠错消失即线路色散补偿量与线路色散量达到匹配 32 40G传输系统建设成本分析 40GOTU成本 假设10GOTU成本 1 强度调制码型 5 7相位调制码型 sDPSK 6 8 RZ DQPSK 10WDM系统成本40G高于10G 40G系统性能参数要求更高 同样的系统可能需要更多的再生站成本比例与具体系统有关产业链的形成关系很大 最新的OVUM RHK 2008 的调查 There sstillaseriouspriceproblem 烽火40GWDM测试情况介绍 参测模型 16 22dB 1280KM 参测码型 sDPSK参测平台 FONSTW1600 80 10G 光缆线路 G 652 G 655 80 40GDWDM 1OTM 80km22dB 2OA 80km22dB 3OA 80km22dB 4OA 80km22dB 5OA 80km22dB 6ROADM 80km22dB 7OA 80km22dB 8OA 80km22dB 9OA 80km22dB 10OA 80km22dB 11ROADM 80km22dB 12OA 80km22dB 13OA 80km22dB 14OA 80km22dB 15OA 80km22dB 16OA 80km22dB 17OTM 单机测试40Gbit sOTU40GBIT SIMUX 可选 4 10GBIT STMUX 可选 光波分复用器件光放大器光监控通路 OSC 色度色散 CD 补偿模块PMD补偿模块 PMDC 可选 WDM系统测试实验系统配置验证主光通道及容限测试传输性能和系统功能 烽火沪 杭40GDWDM系统 工程采用G 655光纤 开通40G波长和10G波长业务 上海民生 上海松江 嘉兴清河 余杭临平 杭州武林 内容提纲 全业务光传输技术发展城域网应用建议烽火通信OTN解决方案 35 城域网容量需求分析 传统话音业务 TDM业务 核心网 10G汇聚网 2 5G高速增长的数据业务接入带宽 8M到户 20M到户 xDSL FTTx 核心网带宽 10GE 40G3G移动网络蓄势待发10GE STM 64 STM 256带宽租用业务大客户专线业务 2M 155M FE等 波长出租 2 5G 10G 上海市共有2000多万人 近700万户家庭 用户资源极大 假设30 的家