Page 1OTN网络规划和设计Page 2目 录1.OTN网络概述2.OTN网络规划要素3.OTN网络设计流程Page 3目 录1. OTN网络概述1.1 OTN网元类型1.2 信号流Page 4OTN网元类型l光终端复用站 OTM（Optical Terminal Multiplexer）l光线路放大站 OLA（Optical Line Amplifier）l光分插复用站 OADM（Optical Add/Drop Multiplexer）pFOADM （Fixed Optical Add/Drop Multiplexer）pROADM （Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）l电中继站 REG（Regenerator）Page 5信号流lOTM：客 户 侧 信 号OTU140M 4 0M 40M 4 0D 40OBU1OAU1DCMFIUSC1OTNOTUOTUOTU140Page 6信号流lOLA：OTU140M 4 0M 40M 4 0D 40OBU1OAU1DCMFIUSC1OTNOTUOTUOTU140客 户 侧 信 号Page 7信号流lFOADM：(串行OADM）FIUFIUOAOAOAOASC2T L1n8M R 2M R 2O T UO T UO T UO T UPage 8信号流lFOADM：(并行OADM）FIUFIUOAOAOAOASC2M 4 0M 40M 4 0D 40M4 0M 4 0D 40M 40O T UO T UO T UO T UPage 9信号流lROADM：(ROAMROAM）FIUFIUSC2ROAMOAOAOAOAROAMM 4 0D40M 4 0D40O T UO T UO T UO T UPage 10信号流lROADM：(WSD9+RMU9）F I UOAU1OBU1M 4 0M 4 0WS D 9DCMR M U 9M 4 0M40VM 4 0D40F I UOBU1OAU1DCMM 4 0R M U 9M 4 0W S D 9M 4 0M40VM 4 0D40OTUOBU1OBU1OTUOTUOTUPage 11信号流lREG:l注意：使用中继型OTU对信号进行电中继再生。FIUFIUOAOAOAOASC2M 4 0M 40M 4 0D 40M4 0M 4 0D 40M 40OTUOTUOTUOTUPage 12目 录1.OTN网络概述2.OTN网络规划要素3.OTN网络设计流程Page 13OTN网络规划基本要素光功率 色散光信噪比DHD JGDJ D JOTN 网络非线性效应组网基本要素Page 14基本概念l光传送段 OTS（Optical transmission section）l光复用段 OMS（Optical multiplex section）l光通道 OCh（Optical channel）p说明：常用的传输级数 (Transmitting Hop)，光放跨段(Optical Amplifier Span) 与 光传送段OTS是同一概念，都是指由一段光纤以及两段光放组成的最小的光传送单元。OAOTUM 4 0O MOTUOAOAM 4 0O DOTUOTUOTSOTS OMS OChPage 15目 录2. OTN网络规划要素2.1 光功率预算2.2 色散2.3 光信噪比2.4 非线性效应Page 16光功率预算l光纤损耗 (dB) = P输出 (dBm) - P输入 (dBm) = 距离 (km) x a (dB/km)pa：损耗系数n在1550nm窗口，G.652和G.655光纤的损耗系数：a = 0.22dB/kmSRP输出 P输入距离L (km) 站点 A站点 BPage 17色散l光纤的色散分为两种：p色度色散p偏振模色散 PMD (Polarization Mode Dispersion)Page 18色散l色度色散：时间光功率光脉冲信号光传送 L1 (km)信号光传送 L2 (km)Page 19色散l色度色散（ps/nm）= 距离（km）x 色散系数（ps/nm.km）pG.652光纤：色散系数 = 17ps/nm.kmpG.655光纤：色散系数 = 4.5ps/nm.kml实际工程中主要考虑色度色散。 l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 BPage 20色散l偏振模色散 PMD：快轴慢轴时延信号光功率时间快轴慢轴信号传送方向Page 21色散lDGD (ps) = x PMD 系数 (ps/km1/2)pDGD：差分群时延（Differential Group Delay）p10ps = (2500km)1/2 x 0.2ps/km1/2l对于10Gbit/s以下的系统，偏振模色散的影响没有色度色散那么显著。信号速率 (Gb/s)DGD 容限 (ps)传输距离 (km) (0.5ps/km1/2)传输距离 (km) (0.2ps/km1/2)传输距离 (km) (0.08ps/km1/2)2.5406400100002500001010400250015625402.525156.25976Page 22光信噪比lOSNR (dB) = 10 x log = P信号 (dBm) - P噪声 (dBm)pOSNR：光信噪比（Optical Signal to Noise Ratio）pASE：放大的自发辐射（Amplified Spontaneous Emission） pNF：噪声系数（Noise Figure） Page 23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 0M 4 0OAOAOAOAM 4 0D 4 0OAOAOTUOTUOTUOTUOTS 1OTS 2OTS 3OTS 4OTS 5Page 24光信噪比lITU-T G.692建议给出，在单位频率间隔下，光放大器的ASE噪声光 功率（单位：mW）为： pNSP：自发噪声因子，NSP1 pG：放大器增益ph：普朗克常数（6.626x10-34 Ws2）p：光频率（单位：Hz）lITU-T G.692建议给出，放大器的噪声系数（单位：dB）为:pIN：放大器的输入耦合损耗（单位：dB）PASE (dBm) = -58 (dBm) + NF (dB) + G (dB)IN = 0Page 25光信噪比lITU-T G.692建议给出，如果级联的每个放大器输出的总光功率相同，并且放大器增益远大于1，那么OSNR可以近似为：pPout：单通道的输出光功率（单位：dBm） pL：放大器之间的段损耗（单位：dB）pNF：噪声系数（单位：dB）p0：光信号带宽pN：链路中的段数，并假设每一段的损耗相同 p在1550nm波段，0.1nm带宽内， 10Log (h 0) = -58dBmPage 26光信噪比l案例：p5个光传送段，L = 20dB，G = 20dB，NF = 7.7dB，Pout = 4dBm，Pin = - 16dBmpOSNR = Pout - L - NF - 10LogN + 58pPASE = -58 + NF + GM 4 0M 4 0OAOAOAOAM 4 0D 4 0OAOAOTUOTUOTUOTUOTS 1OTS 2OTS 3OTS 4OTS 5OSNR1 = 34.30dB PASE = -30.3dBmOSNR2 = 31.29dBOSNR3 = 29.53dBOSNR5 = 27.31dBOSNR4 = 28.28dBOSNR1 = Pout - G - NF + 58 = Pin - NF + 58 = Pout - PASE OSNRN = Pout - PASE - 10LogN = OSNR1 - 10LogNL = GPage 27非线性效应l受激拉曼散射 SRS: Stimulated Raman Scattering l受激布里渊散射 SBS: Stimulated Brillouin Scattering l四波混频 FWM: Four-Wave Mixing l自相位调制 SPM: Self-Phase Modulation l交叉相位调制 XPM: Cross-Phase Modulation lPage 28非线性效应l受激拉曼散射、受激布里渊散射：Page 29非线性效应l四波混频、自相位调制、交叉相位调制：Page 30非线性效应l怎样抑制非线性效应？p使用高性能的光纤作为传输媒质；p控制信号光功率；p良好的色散管理；p先进的光源技术。Page 31目 录1.OTN网络概述2.OTN网络规划要素3.OTN网络设计流程Page 32OTN网络设计的主要步骤业务拓扑光纤规格 (损耗 / 色散)站点类型和位置 (OTM / OADM / OLA / REG)合波 / 分波器 & DCM放大器 OSNR是否满足要求?组网图 / 子架配置确认光复用段否调整OLA 或 增加REG是l输入:l输出:l规划和设计:Page 33OTN网络设计所需要的最少信息l系统容量：p初始容量，最终容量，未来不断业务扩容时的最大容量？l业务需求:p10Gb/s系统，还是2.5Gb/s系统？p业务矩阵，以及业务保护要求？l光纤类型：pG.652，G.655，G.653？l每一段的光纤长度和计算损耗的原则l站点类型（OTM，OLA，OADM）l其它要求和限制l注意：在进行网络设计之前，必须提供这些信息。Page 34统一的端到端管 理Metro/Regional CoreAccessMetro AggregationLH/ULH DOTN CPE初始选择选择设备类型OSN 6800/Metro 6100 COTN/DOTNBWS 1600G/1600ADOTN 100600km 8 波Up to 5000km 160/192 波080km 8 波 15003000km 40/80 波总线iness SubscriberResidential SubscriberOSN 900A/B COTN/DOTNOSN 3800/Metro 6040COTN/DOTNPage 35初始选择OSC还是ESC?l必须配置OSC的场合：p需要配置公务电话；p无业务上下的OLA站点；p支持OTN波长ASON功能；p提供OTN光层管理开销；p支持OWSP保护。l必须配置ESC的场合：pCOTN系统；p单跨超过52dB的跨段。Page 36初始选择OSC还是ESC?p光监控信道独立于业务信道 p需使用FIU和SC1/SC2单板p通过波长转换板将监控信息合入业务信道中传输 特性p适合复杂组网p能够监控任何站点 p降低投资成本（不必使用FIU 和SC1/SC2单板）p降低光通道的功率预算（不 必考虑FIU的插损）优点p成本高p需考虑FIU的插损p只适用于简单组网 p使用ESC不能监控OLA站点缺点光监控信道 OSC (Optical Supervisory Channel) 电监控信道 ESC(Electric Supervisory Channel) Page 37初始选择合波器&分波器l首先，按照客户要求确定OADM/ROADM/OTM/OLA站点类型；l其次，确定有业务上下的节点（OADM/ROADM/OTM）的合波器和分波器：p小于8波时，一般选择MR2或MR4（称为串行OADM）；p大于8波时，一般选择M40/V40和D40（称为OTM / 并行OADM）；p如果要求波长可动态重配置，必须配置ROADM。nROAM: 应用于普通的二