OTN技术原理和相关标准最完善版本.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,-,*,-,OTN技术原理和相关标准最完善版本,提纲,光纤通信演进及趋势,1,DWDM,和,OTN,的对比,2,OTN,技术原理与特点,3,OTN,国内外标准与规范,4,历史,光电报,光电话,光纤通信,接收,光源,传输,早期的视觉 光通信,“,Troy is dead,！”,从“,烽火戏诸侯,”到“,特洛伊之战,”,Claude Chappe,的“光电报”,欧洲,最早的通信网络,(1793-1852,年,),Alexander Graham Bell,的“光电话,”,发送器,接收器,米,电池,光源,听筒,话筒,光束,带狭缝的活动和固定板,焦点处配备硒接收装置的反射镜,接收器 发射器,光电话系统工作原理,光电话系统实验装置,1880,年,6,月,3,日，继发明电话后,4,年贝尔实验了人类历史上的第一个光电话,(Light Telephone),通信系统,(1847-1922),Bell,和他的光电话,光纤通信,十九世纪人们就已经掌握了内反射现象的基本原理,（,John Tyndall,1870,）,早期即使带包层的光纤损耗也可达,1000dB/km,左右,（,1960,）,工艺改进使接近理论极限的低损耗光纤成为可能,（,约,1979,）,内反射现象,水从容器中流出,光由表面反射,光线逐渐泄漏,激光光源特点,激射的一般条件：,激励物质,泵浦源,谐振腔,普通光,激光,单色性好,相干性好,汇聚性好,发散角小,方向性强,亮度集中,非相干光，谱线很宽,空间发散，方向性差,难以汇聚，强度不高,粒子数反转分布,光信号正反馈与频率选择,伽马射线,X,-,射线,紫外光,可见光,红外光,无线电波,波长（,nm,）,10,-4,1,10,2,10,4,10,6,10,8,10,10,10,-2,10,12,光纤的电磁波谱,O-band(1260-1360nm),E-band(1360-1460nm),S-band(1460-1530nm),C-band(1530-1565nm),L-band(1565-1625nm),U-band(1625-1675nm),紫外区,可见光,近红外区 红外区,400,600,800,1000,1200,1400,1600,1800,第一损耗窗,第二损耗窗,第三损耗窗,波长（,nm,）,第五损耗窗,第四损耗窗,光纤通信系统组成,强度调制,-,直接检测,(IM-DD),光纤数字通信系统组成框图,信道,(,传输媒质,),Tx,TZ,Amp,Amp,D,Q,C,I,时钟提取,判决电路,CDR,光缆,驱动电路,Rx,光发射端机,光接收端机,发光二极管或激光器,光电检测器,电数据信号,电数据信号,现状,水平与趋势,需求与挑战,现状与问题,当前我国网络的总体水平,2009/12,2010/12,移动电话用户数,7.47,亿,8.59,亿,国定电话用户数,3.14,亿,2.94,亿,网民总人数,3.84,亿,4.57,亿,互联网国际出口带宽,866,367 Mbps,1,098,957 Mbps,通信光缆长度,826.7,万公里,995,万公里,Source:MIIT;CNNIC,新业务对接入带宽的要求,全球业务发展趋势预测,2009-2014,年全球,IP,业务增长,4,倍以上，达到,0.767,Zettabyte,，年复合增长率,(CAGR),为,34%,到,2014,年，,1,个人需要花费,2,年以上时间才能看完,IP,网上在,1,秒内传播的视频业务流量，或者花费,7200,万,年看完,IP,网上全年传播的视频业务流量,Zettabyte时代,网络需求,/,挑战,C,A,P,融合业务流持续增长,高带宽应用发展迅猛,路由器端口速率提升,光网络结构日益复杂,C,apacity,容量需求,超大容量交换,超大流量汇聚,超高速率传输,超大规模组网,超宽带新业务,A,gility,灵活性需求,多粒度可重构,灵活业务疏导,自动连接建立,动态资源分配,性能感知可控,P,ower,功耗需求,单元模块设计,功能组件优化,绿色节能管理,降低系统动态,减少电域处理,高性能的光传送网技术,需求与挑战,挑战之一：,容量,C,A,P,当前容量,Tb/s,，单通道速率,40Gb/s,未来,10-15,年容量,Pb/s,，单通道速率,Tb/s,级,现象,：系统容量快速增长,措施,：提高全光频谱效率,挑战之二：,灵活性,C,A,P,大信息量,流式传输,组播能力,融合业务,异构性,开放性,动态性,分布性,自治性,IP,分组网络,超宽带,多样化,突发性,基于,IP,的,各种新业务,对光网络的,期盼,适应性,大规模,分布式,层域化,问题,:,光交换与光联网能否很好地支持分组,(IP)?,光网络,动态,灵活,高效,传送模式,承载模式,交换模式,控制模式,管理模式,安全模式,光网络,实现全光弹性化,挑战之三：,功耗,C,A,P,措施,：交换向全光层转移,640Gb/s,10.8KW,CRS-1,100Tb/s,1.7MW,160,CRS-1,1Pb/s,17.4MW,(,中型电站,),1600,CRS-1,堆叠,堆叠,现象,：功耗限制带宽,增加,光传送网现状：,干线传送网,光传送网现状：,城域传送网,光传送网现状：,干线,/,城域核心,光传送网现状：,城域接入与汇聚,承载业务流构成的演变,纯,IP,承载,GMPLS,OTN,PTN,WDM(OXC),TDM,(SDH),TDM,承载,Packet Over Transport,(MSTP),EOS,MPLS,RPR,IP OVER WDM(ROADM),混合业务,2001-2010,2010-,1997-2001,比例,IP,业务流,TDM,业务流,Backbone,面向,All IP,业务的传送网,Metro,对传送网的需求,业务宽带化,大颗粒,/,大流量业务调度,网络融合化,多业务承载与传递能力,传送智能化,自动交换,/,可控可管,/,业务感知,流量突发性,动态带宽调整,接口统一性,简化承载网和提高效率,网络安全性,电信级的,OAM,和可靠性,骨干网,All IP,化对传送网的影响,传,送网面临转型的压力,SDH/MSTP,以太网,PTN,OTN,？,IP/MPLS core,Optical Core,(WDM,SDH,OTH,ROADM?),城域业务接入与汇聚,城域网核心层,干线网,ASON/GMPLS,控制平面,网络管理平面,方向,光传输技术,光交换技术,光联网技术,IP,驱动,传送网,光,灵活 光交换,智能光联网,高速光传输,IP,业务驱动：,扁平化结构,传送网,IP,网络,光传输技术：,超高速,光交换技术：,灵活性,技术,粒度,特点,光电路交换,波长,/,波带,/,光纤,静态配置或者端到端信令,光突发交换,1,s-100,s,突发包,预留带宽交换，无需缓存,光分组交换,10ns-10,s,光分组,存储转发交换，需要缓存,光电路交换,光突发交换,光分组交换,光电路交换网络,交换平面,控制平面,端到端信令,波长光通路,-routing,光交叉连接节点,GMPLS,控制器,光分组交换网络,控制头,数据分组,交换平面,控制平面,光分组交换节点,OPS,控制器,光突发交换网络,控制分组,突发数据包,时间偏差,交换平面,控制平面,光突发交换节点,OBS,控制器,传送功能,控制功能,光联网技术：,智能化,信令处理,资源管理,业务发现,保护恢复,路由控制,7,MP,S,5,A,B,C,D,IP,净荷,IP,分组头,MPLS,标记,OXC,IN,OUT,IN,-,OUT,通用多协议标签交换,(GMPLS),FA-LSC,FA-TDM,FA-PSC,Bundle,Fiber n,Fiber 1,FSC Cloud,LSC,Cloud,TDM,Cloud,PSC,Cloud,LSC,Cloud,TDM,Cloud,PSC,Cloud,Explicit,Label LSPs,Time-slot,LSPs,Fiber LSPs,l,LSPs,Explicit,Label LSPs,Time-slot,LSPs,(Multiplex Low-order LSPs),(Demultiplex Low-order LSPs),l,LSPs,自动交换光网络,(A,SON),控制平面,(CP),传送平面,(TP),LN1,LN2,LN3,LN1,LN2,LN3,数据通信网,(DCN),管理信息传送,信令信息传送,管理平面,(MP),TP,层网络管理,CP,管理,资源,管理,CCI,NMI-T,NMI-A,CCI,：连接控制接口,NMI,：网络管理接口,传送网：,“传输,+,交换,+,联网”的载体,电路层,通道层,段层,物理层,传输媒质层,铁路,火车,集装箱,货物,光同步数字传送网,(,SDH,),C-4-64c,C-4-256c,C-4-16c,C-4-4c,AU-4-4c,VC-4-4c,AU-4-16c,VC-4-16c,AU-4-64c,VC-4-64c,AU-4-256c,VC-4-256c,x 1,x 1,x 1,x 1,AUG-64,AUG-256,AUG-16,AUG-4,STM-256,STM-64,STM-16,STM-4,x 1,x 1,x 1,x 1,x 4,x 4,x 4,x 4,C-4,C-3,C-2,C-12,C-11,VC-11,VC-12,VC-2,VC-3,TUG-2,TU-2,STM-0,AUG-1,VC-3,TUG-3,VC-4,AU-3,TU-11,TU-3,AU-4,STM-1,x 1,x 1,x 1,x 1,x 1,x4,x 3,x 3,x 7,x 7,指针处理,复用,定位校准,映射,x 3,TU-12,OBA,.,.,Mux,Demux,.,l,1,.,.,OTU,OSC,OSC,OSC,OSC,OBA,：光功率放大器,OLA,：光线路放大器,OPA,：光前置放大器,OSC,密集波分复用系统,(DWDM),OPA,OLA,OLA,OPA,OLA,OLA,OBA,Demux,Mux,l,k,k+1,N,l,1,l,k,k+1,N,OTU,OTU,OTU,彩色接口,彩色接口,彩色接口,彩色接口,普通接口,普通接口,客户,客户,客户,客户,普通接口,普通接口,客户,客户,客户,客户,多波长传输信号,OTU,：光转发单元,OSC,：光监控信道,Mux/Demux,：复用器,/,解复用器,光传送网,(OTN),分组传送网,(PTN),MPLS header,Connection-oriented,LSP,LDP,Traffic EngineeringPWE3,BFD/FRR,Enhanced,L3 ignorance,Bi-direction LSP,Carrier Class OAM&Protection,Simplified&Enhanced,IP header,IP,Payload,IP,Encapsulation,PHY,Best Effort,Connection-less,Poor QoS,IP routing,Single service,MPLS,header,IP,payload,IP header,Encapsulation,PHY,MPLS,(opt),Encapsulation,Connection-oriented,QoS Guarantee,MPLS/IP coupling,Complexity,T-MPLS/MPLS-TP,MPLS,header,IP,payload,IP header,Encapsulation,PHY,(opt),Encapsulation,Connection-oriented,OAM&PS,QoS Guarantee,MPLS/IP decoupling,Simplified,以分组交换为核心并延承,SDH,易于管理维护、高可靠性、丰富的,OAM,特点,MPLS-TP,是基于,MPLS,体系结构并满足传送网需求的,PTN,实现技术,全光网,(AON),传送网演进的时间窗,分组化“渗透”的四个演进阶段：,阶段,1,：电路交换光传送设备，支持表层的分组化特性,(,如,MSTP),阶段,2,：波长交换光传送设备，支持表层的分组化特性,(,如,IP over WDM),阶段,3,：电层交换以分组为核心,(,如,PTN),阶段,4,：光层交换以分组为核心,(,如,OPS),提纲,光纤通信演进及趋势,1,DWDM,和,OTN,原理对比,2,OTN,技术原理与特点,3,OTN,国内外标准与规范,4,波分复用,(WDM),原理概念,功能分类,系统构成,波分复用的原理概念,Sir Isaac Newton,(1642-1727),and his Corpuscular Theory of Light,三棱镜分光实验,波分复用：,Wavelength-Division Multiplexing,光纤,光源,把工作在不同载波波长上的多路光信号复用进一根光纤中传输，并能够在接收端实现各信道分离的光通信系统称为波分复用系统。,SDM,FDM,TDM,OTDM,串扰,非线性效应,模拟滤波器设计,.,数字,OSDM,光纤,OFDM=WDM,(,模拟特征,!),光放大器,光域复用方式,SDM,：空分复用,FDM,：频分复用,TDM,：时分复用,WDM,：波分复用,OTDM,传输系统示意图,WDM,传输系统示意图,WDM,和,OTDM,传输系统比较,WDM是释放光纤带宽潜能的钥匙,RX TDM,电处理域 光处理域,RX TDM,光放大器,TDM TX,WDM MUX,WDM DEMUX,波分复用系统,再生器,TDM TX,原始系统,RX TDM,再生器,TDM TX,系统复制,YDFA,PDFA,TDFA,EDFA,Raman,放大器,0 1200 1400 1600 1800,波 长,(nm),饱和输出功率,(dBm),40,30,20,10,光放大解决了多波长传输的,加油,问题,EDFA,：掺铒光纤放大器,TDFA,：掺铥光纤放大器,PDFA,：掺镨光纤放大器,YDFA,：掺镱光纤放大器,WDM,使单纤传输容量产生飞跃,假设,1,条行车道相当于,1,路,64Kb/s,信号，那么现有技术条件下的,1,根光纤包括,2500,万条车道，或者宽度相当于,9.6,万公里！,WDM,为新型光器件的应用提供舞台,宽带光放大器,多波长和可调谐激光器,外调制器,波长复用,/,解复用器,光滤波器,光开关,增益均衡器,色散补偿器,波长变换器,稀疏波分,(CWDM),技术,wavelength,(nm),E,0,0.3,0.6,0.9,1.2,1300,1400,1500,1600,损耗,(dB/km),O,L,C,传统单模光纤,全波光纤,传统单模光纤和全波光纤,-10,0,10,20,色散,(ps/nm.km),S,1260-1360,1360-1460,1460-1530,1530-1565,1565-1625,nm,1271 1291 1311 1331 1351 1371 1391 1411 1431 1451 1471 1491 1511 1531 1551 1571 1591 1611,ITU-T G.694.2,：,CWDM,（,1271-1611nm,，间隔,20nm,）,密集波分复用技术,(DWDM),1530,1610/1625,1565,Fiber,G.652/G.655,l,nm,Band,C,Band,L,ITU-T G.694.1,：,DWDM,（,193.1THz,，间隔,12.5,25,50,或,100GHz,）,1530 1540 1550 1560 nm,0dB,-10,-20,-30,-40,80,波，,50GHz,间隔,城域,DWDM,系统,SDH STM-n,Gigabit Ethernet,Fast Ethernet,ATM,Fiber Channel,ESCON,FICON,HDTV,FDDI,.,长途,DWDM,系统,400-600km,Tx,Rx,Tx,Rx,Tx,Rx,Tx,Rx,Rx,Tx,Tx,Rx,Rx,Tx,Tx,Rx,Rx,Tx,Tx,Rx,Rx,Tx,Tx,Rx,Rx,Tx,Tx,Rx,Rx,Tx,Tx,Rx,传统应用：,200,波，单波,10Gb/s,，电再生距离,400-600km,，放大器间距,80-120km,Tx,Rx,Tx,Rx,Tx,Rx,Tx,Rx,超长途应用：,色散补偿与增益均衡，前向误码纠错，非线性控制，喇曼放大技术,2000-5000 km,DCLA,DCLA,DCLA,DWDM,系统构成,接收端波长转换器,复用器,功率放大,合波器,光发送,解复用器,前置放大,分波器,光接收,合波器,分波器,线路放大,光发送,光接收,解复用器,前置放大,分波器,光接收,合波器,分波器,线路放大,光发送,光接收,复用器,功率放大,合波器,光发送,公务联络,使用者通路,网络管理,发送端波长转换器,接收端波长转换器,发送端波长转换器,TX,RX,SDH,终端,RX,TX,SDH,终端,波分复用终端设备 光缆 光中继设备 光缆 波分复用终端设备,公务联络,使用者通路,网络管理,公务联络,使用者通路,网络管理,3R,：电再生器,Mux,：波分复用器,Demux,：波分解复用器,B,：光功率放大器,L,：光线路放大器,P,：光前置放大器,主光通道,B,P,L,L,L,L,P,B,Mux,Demux,3R,Mux,Demux,OTU,B,P,L,L,L,L,P,B,Mux,Demux,Mux,Demux,OTU,3R,3R,OTU,OTU,OTU,OTU,MPI-S,MPI-R,S,R,MPI-S,MPI-R,S,R,子光通道,子光通道,主光通道,主光通道,OTU光转发单元,SDH,标准光接口,S,2.5G-G.957,10G-G.691,VSR,-G.693,DWDM,彩色光接口,Sn,G.692,O,E,O,光检测器,激光器,外调制器,驱动电路,光接收模块,光发送模块,定时提取,光检测器,激光器,光接收模块,光发送模块,开销处理,(J0,B1),开销处理,(J0,B1),驱动电路,偏置电路,判决器,定时提取,判决器,波分复用/解复用单元,l,1,l,n,l,1,l,n,输入波导,聚焦平板波导,输出波导,L,L+,D,L,L+2,D,L,L+3,D,L,L+4,D,L,例：阵列波导光栅解复用器,(AWG),例：掺铒光纤放大器,(EDFA),光放大单元,980nm,10ms,15201570nm,亚稳态,信号光,泵浦光,WDM,隔离器,分光,耦合器,WDM,隔离器,分光,耦合器,EDF,泵浦激光器,980/1480nm,3R,再生单元,Mux,Demux,Demux,3R,3R,Mux,P,B,P,B,判决器,定时提取,光检测器,激光器,外调制器,驱动电路,输入光信号,光接收模块,光发送模块,3R,再生器,开销处理,(J0,B1),输出光信号,光监控通道,OSC,处理,OSC,处理,OSC,处理,WDM,节点设备,WDM,节点设备,WDM,节点设备,业务波长,光监控通道,(OSC),光纤,光纤,波长选择开关,(WSS),ICs Developed for,HDTV displays,Combines Si CMOS backplane with LC overlay-gives high resolution(1280 x 768 pixel)reflective display engine,CMOS backplane is commercially available HDTV chip,Takes advantage of extensive development in HDTV to create a low-cost,highly flexible optical switching core,Flexible Banded Wavelength-Selective Switching,Band,Drop,Band,Add,DEMUX,MUX,Drop Channels Add Channels,MUX,DEMUX,N x N Switch Matrix VOAs,Drop Channels Add Channels,Broadcast and Select Bus-Like&Minimal Switching,DEMUX,Wavelength,Blocker,Coupler,MUX,Coupler,Drop Channels,Add Channels,Drop Module Add Module,DEMUX,MUX,DEMUX,2x1 Switches VOAs,Coupler,Drop Module,Drop Channels,Add Channels,Add Module,可重构光分插复用器,(ROADM),光传送网,(OTN),与,SDH,的关系,与,DWDM,的关系,现有技术分析,光纤,/,管道,WDM,SDH,TDM,IP/MPLS/,以太网,VC-12/VC-4,交叉，大颗粒分组业务封装效率低,WDM,管理功能弱，,J0,B1,组网能力弱，点到点连接,网络保护方式不完善,网络层次多，功能部分重叠,目前,IP over SDH over WDM,不再适应大颗粒,IP,分组业务传送！,WDM,点亮了光传送层,单信道系统,代表技术：,SDH,1980S,多信道系统,代表技术：,WDM,1990S,可重构网络,代表技术：,OTN,当前,1998,年，,ITU-T,提出,OTN,的框架标准,G.872,1999,年，,Lucent,提出,Digital Wrapper,的概念,2002,年，,ITU-T,发布了,OTN,接口标准,G.709,，定义了光传送体系,(OTH),、支持多波长传输的功能开销、帧结构、比特速率、映射方式等,OTN,技术背景,2000,年以后，随着自动交换光网络,(ASON),的出现，,OTN,技术增加了与智能控制相关的内容,OTN,关键特征,网络范畴的扩展,OTN,范畴包含了光层网络和电层网络,高带宽的复用、交换和配置,ODU0/ODU1/ODU2(e)/ODU3/ODU4,颗粒,多层嵌套的串联连接监视（,TCM,）功能,TCM1 TCM6,前向纠错（,FEC,）支持能力,G.709 FEC,增强型,FEC,OTN,技术和,SDH,技术的区别,OTN与SDH,的关系,OTN,是面向传送层的技术，内嵌标准,FEC,，在光层和电层具备完整的维护管理开销功能，适用于大颗粒业务的承载与调度,SDH,主要是面向接入和汇聚层，无,FEC,，电层的维护管理开销较为丰富，对于大小颗粒业务都适用,OTN,设计的初衷是希望将,SDH,作为净负荷完全封装到,OTN,中,OTN与SDH,的关系,OTN,SDH,光复用段层,(OMS),光通道层,(OCh),光传输段层,(OTS),复用段层,(MS),通道层,(PATH),再生段层,(RS),物理层,(FIBER),相互独立关系：,OTN,与,SDH,网络独立运行，承载不同类型的业务，原则上,SDH,网络用于承载小颗粒业务,(GE,速率以下,),大颗粒业务,(GE,及以上颗粒,),推荐直接用,OTN,承载,客户,-,服务关系：适用于,OTN,线路速率高于,SDH,线路速率的情况，可提高链路资源的利用率；同时利用,OTN,网络的调度和保护能力,可以提高增强系统的生存性,基于,SDH,的,ASON,与,OTN,网络在传送平面的关系上和传统的,SDH,网络一致，当,OTN,具备智能控制平面,(,即基于,OTN,的,ASON),时，两者的智能控制平面应该支持互通，在客户,-,服务模型中还应该具备跨层次的保护恢复功能协调机制,OTN与SDH的关系,OTN,技术和,SDH,技术的关系,OTN与,WDM,的关系,OTN,是将波分设备抽象化的结果，可抽象为如下类型：,不带,ODUk,交叉的波分设备（传统波分设备）,带,ODUk,交叉的波分设备（,ODUk,电交叉设备）,不带,ODUk,层交叉的波分设备,OTN与,WDM,的关系,OTN与现有,WDM,网络的关系,带,ODUk,层交叉的波分设备,多业务接入,光电混合交叉联动,客户侧,/,线路侧分离结构,WDM,是面向传送层的技术，而,OTN,实际也是更多关注传送层功能的技术，所以,OTN,基本可以理解为是为,WDM,量身定制的技术。,G.709,标准中已经提到，光复用段层,(OMS),层就是依靠,WDM,技术来实现的,最初的,WDM,设备在信号结构上并没有统一的标准，仅仅是将各种业务直接通过,O-E-O,实现非特定波长到特定波长的转换。,OTN,标准发布后，由于其非常适合,WDM,的特点，而且有利于推进不同厂家波分设备的互连互通，所以迅速成为,WDM,设备的事实标准,OTN与,WDM,的关系,提纲,光纤通信演进及趋势,1,DWDM,和,OTN,原理对比,2,OTN,技术原理与特点,3,OTN,国内外标准与规范,4,1.,分层结构,2.,光层技术,3.,电层技术,4.,业务装载,5.,生存性,6.,性能监视,Optical Transport Module,OPSn,OCh,OCC,OCC,OCC,Client,OTU,k,FEC,OH,ODU,k,OH,OPU,k,OH,r,OPS0,OSC,OOS,OSC,OH,OH,OH,OMSn,OTSn,OTN,技术,OTN,分层,/,分域结构,OTN,的,层次,关系,OTN,网络分域,OTN,传送网络从水平方向可分为不同的管理域，其中单个管理域可以由单个设备商,OTN,设备组成，也可由运营商的某个网络或子网组成。不同域之间的物理连接称为域间接口（,IrDI,），域内的物理连接称为域内接口（,IaDI,）,1.,分层结构,2.,光层技术,3.,电层技术,4.,业务装载,5.,生存性,6.,性能监视,Optical Transport Module,OPSn,OCh,OCC,OCC,OCC,Client,OTU,k,FEC,OH,ODU,k,OH,OPU,k,OH,r,OPS0,OSC,OOS,OSC,OH,OH,OH,OMSn,OTSn,OTN,技术,电路层网络,光通道,(Och),层,光复用段,(OMS),层,光传输段,(OTS),层,物理媒介层,光,传,送,网,已存的各种形式的业务，,边缘电节点,实现端到端光路径的建立、管理和维护；,光层信头的处理；,光信道的监控与电层适配、多种业务的接入,光层技术,电路层网络,光通道,(Och),层,光复用段,(OMS),层,光传输段,(OTS),层,物理媒介,(OMS),层,光,传,送,网,实现,多波长,光信号的联网功能,实现光复用段信头开销的处理,光复用段的管理与维护,光层技术,电路层网络,光通道,(Och),层,光复用段,(OMS),层,光传输段,(OTS),层,物理媒质层,光,传,送,网,实现在不同传输媒质上传送光信号的功能,传输段信头开销处理与维护,各种光纤及其它物理媒介的传送功能,光层技术,OTM-0.m,没有波长，没有光层开销，不支持光监控通道，但具有特定帧格式（,OTUk,）,m=,速率等级，,1=2.5G,2=10G,3=40G,，例如,m=2,，或,m=3,用于和其他厂家的波分设备互连（,OTUk,互连）,OTM-0.m,信号,OTM-,n.m,是指波分设备最终输出的主光信号由多个波长组成，每个波长信号都有特定的帧格式（,OTUk,），同时支持光层开销（,OOS,）和光监控通道,n=,波长数，例如,n=40,n=80,m=,速率等级，,1=2.5G,2=10G,3=40G,，例如,m=2,，或,m=123,用于自身的波分设备之间互连，功能强大，但无法和其他厂家波分设备互通（光监控通道各厂家的实现方法不同，另外不同厂商可能会对,OTUk,帧做一些特殊修改（,OTUkV,），例如使用,AFEC,替代标准,FEC,）,OTM-n.m,信号,OTM-,nr.m,是指波分设备最终输出的主光信号由多个波长组成，每个波长信号都有特定的帧格式（,OTUk,）,n=,波长数，例如,n=40,n=80,r=Reduced,，指不支持光层开销和光监控通道,m=,速率等级，,1=2.5G,2=10G,3=40G,，例如,m=2,，或,m=123,用于和其他厂家的波分设备互连（在波长级互连）,OTM-nr.m,信号,OMSn,OTSn,OTM-n.m,Full,functionality,OCh,OTUkV,OTUkV,只能和自己的设备相连，用到,了一些自己的技术,OTUk,ODUk,Clients(e.g.STM-N,ATM,IP,Ethernet),OPUk,ODUkP,ODUkT,OPSn,OTM-0.m,OTM-nr.m,Reduced,functionality,OChr,OCh,substructure,OTUk,用于和其他厂家的设备互连，,信号格式有确定的标准,OTM-n.m,和,OTM-nr.m,的区别,1.,分层结构,2.,光层技术,3.,电层技术,4.,业务装载,5.,生存性,6.,性能监视,Optical Transport Module,OPSn,OCh,OCC,OCC,OCC,Client,OTU,k,FEC,OH,ODU,k,OH,OPU,k,OH,r,OPS0,OSC,OOS,OSC,OH,OH,OH,OMSn,OTSn,OTN,技术,将各种客户信号统一封装成,OTUk,帧，然后在网络间传递,OTUk,帧,利用波分复用技术实现大容量业务传送,依靠电层开销和光层开销实现强大的网络维护管理功能,依靠统一的标准，实现不同厂家,OTN,设备互连互通,减少了网络层次，从而可降低运行商的成本,电,层技术,从狭义的角度说，,OTN,就是,OTUk,帧,OTUk,帧是,OTN,信号在电层的帧格式,OTM,可以理解为,n,个,OTUk,同时传送,OTUk,帧,电层技术,-,帧结构,OTU type,OTU nominal bit rate,OTU bitrate tolerance,OTU1,255/238 2 488 320 kbit/s,20 ppm,OTU2,255/237 9 953 280 kbit/s,OTU3,255/236 39 813 120 kbit/s,OTU4,255/227 99 532 800 kbit/s,ODU type,ODU nominal bit rate,ODU bitrate tolerance,ODU0,1 244 160 kbit/s,20 ppm,ODU1,239/238 2 488 320 kbit/s,ODU2,239/237 9 953 280 kbit/s,ODU3,239/236 39 813 120 kbit/s,ODU4,239/227 99 532 800 kbit/s,ODU2e,239/237 10 312 500 kbit/s,100 ppm,ODUflex for CBR client signals,239/238 client signal bit rate,client signal bit rate tolerance,with a maximum of,100 ppm,ODUflex for GFP-F mapped client signals,configured bit rate(see Table 7-8),20 ppm,电层技术,-,速率级别,和,SDH,不同的是随着线路速率的提高，,G.709,帧的结构和长度不变，不同速率等级,OTN,的帧周期不一样，脱离了,SDH,基本的,8K,帧周期,OTU/ODU/OPU type,Period(Note),ODU0/OPU0,98.354 s,OTU1/ODU1/OPU1/OPU1-Xv,48.971 s,OTU2/ODU2/OPU2/OPU2-Xv,12.191 s,OTU3/ODU3/OPU3/OPU3-Xv,3.035 s,OTU4/ODU4/OPU4,1.168 s,ODU2e/OPU2e,11.767 s,ODUflex/OPUflex,CBR client signals:121856/client_signal_bit_rate,GFP-F mapped client signals:122368/ODUflex_bit_rate,电层技术,-,帧周期,考虑支持大颗粒业务，最低速率等级为,2.5G,，最高速率等级为,40G/100G,，只有,4,个速率等级,多个低速,ODUi,汇聚成,1,个高速,ODUk,时，低速,ODUi,完全装入高速,ODUk,的净荷部分，低速,ODUi,和高速,ODUk,的开销是独立的,帧速率专门针对,SDH,设计，,OPUk,帧正好能装下同速率等级的,SDH,帧或多个低速率的,ODUi,（,i HO ODU,电层技术,-,映射,通用映射,(GMP),PSI,15 16 17,3824,AMP(,异步映射,),：本地时钟固定填充指针调整,JC,NJO,JC,JC,PJO,固定,填充,STM-16,STM-16,固定,填充,固定,填充,STM-64,STM-64,STM-64,PSI,15 16 17,3824,GMP(,通用映射,),：,Cn,来记录,ODU,承载客户信号数量，并利用填充进行速率适配,Sigma-Delta,算法映射,原始的,GMP,采用,电层技术,-,映射,通用映射,(GMP),PSI,ODUk OH,OTUkOH,(M)FAS,1,7,8,14 15 16 17,3824,1,2,3,4,Sigma-Delta,算法：,n*C,8,mod 15232(OPU0)1,STM-N,GbE,Interworking,with pre-OTN,Optical Channel(OCh),layer network,业务装载,SDH,为,9,行,270*N,列的字节帧，,N,为,SDH,速率等级，例如,STM-16,的,N=16,。,STM-1,的速率为,155.52Mbps,，,STM-N,的速率等于,N*155.52Mbps,GE,，,FC,，,Escon,等数据业务为,8b/10b,编码，相当于帧长为,10,位的帧,10GE-LAN,为,64/66b,编码，相当于帧长为,66b,的帧,OTUk,为,4,行,4080,列的字节帧,成帧的一个重要用途是能从串行数据中区分数据和开销,客户信号的帧格式,业务装载,常量比特率信号的映射,有两种方式将,CBR2G5,CBR10G,或者,CBR40G,（比特速率,20,ppm,）映射到,OPUk,(k=1,2,3),，分别为：异步模式和比特同步模式。,注：,OPUk,和用户数据的时钟同步需要为,65,ppm,；其中,OPUk,的时钟同步需要为,20,ppm,；用户数据的时钟同步需要为,45,ppm,。,OPUk,开销中包含,3,字节的,JC,字节，一个中调整机会字节,PJO,，一个负调整机会字节,NJO,和,3,字节保留字节,RES,，它们的位置如下图所示。,业务装载,业务装载,调整控制,异步映射过程,比特同步映射过程,JC7,8,NJO,PJO,NJO,PJO,00,调整字节,数据,调整字节,数据,01,数据,数据,不生成,10,不生成,11,调整字节,调整字节,同步和异步映射时,JC,NJO,PJO,内容定义,业务装载,将,STM-16,映射到,OPU1,，其中,D,为,8BIT,的存储单元。可以进行正负调整。,业务装载,将,STM-64,到,OPU2,其中,D,为,8BIT,的存储单元。可以进行正负调整。每行数据有,16,字节的,FS(FIXED STUFF),业务装载,将,STM-256,到,OPU3,其中,D,为,8BIT,的存储单元。可以进行正负调