OTN原理 v1.0

课程内容 DWDM原理 DWDM概述 DWDM结构及技术 DWDM相关技术标准 OTN原理 OTN硬件系统 系统信号流

DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing）密集波分复用 在波长1550nm窗口附近，在EDFA能提供增益的波长范围内，选用密集的但相互又有一定波长间隔的多路光载波，这些光载波各自受不同数字信号的调制，复合在一根光纤上传输，提高了每根光纤的传输容量。

DWDM概述 DWDM系统组成

DWDM概述 DWDM常见网元类型

DWDM概述 DWDM的特点 1. 大容量透明传输节约光纤资源 2. 超长距离无电中继传输，降低成本。

DWDM结构及技术 系统结构

光波分复用器与解复用器属于光波分复用器件，又称为合波器与分波器，实际上是一种光学滤波器件。 DWDM结构及技术 复用及解复用技术 光波分复用器与解复用器属于光波分复用器件，又称为合波器与分波器，实际上是一种光学滤波器件。 在发送端，合波器（OM）的作用是把具有标称波长的各复用通路光信号合成为一束光波，然后输入到光纤中进行传输，即对光波起复用作用。 在接收端，分波器（OD）的作用是把来自光纤的光波分解成具有原标称波长的各复用光通路信号，然后分别输入到相应的各光通路接收机中，即对光波起解复用作用。 阵列波导型波分复用器 介质薄膜型波分复用器

光放大器就是解决光功率受限问题的一种技术。它不需要经过光/电/光的变换而直接对光信号进行放大。 DWDM结构及技术 光放大技术 光放大器就是解决光功率受限问题的一种技术。它不需要经过光/电/光的变换而直接对光信号进行放大。 光放大器分类：

为了保证DWDM系统的安全运营，在物理上，将监控系统设计成独立于工作信道与设备的单独体系。 监控技术 为了保证DWDM系统的安全运营，在物理上，将监控系统设计成独立于工作信道与设备的单独体系。 DWDM系统使用单独的一个波长（1510nm），不依赖于任何一个业务信道，实现对系统上各网元设备的监管。 光监控通道的实现原理：

石英光纤有三个低损耗窗口：860nm窗口、1310nm窗口和1550nm窗口。 DWDM相关技术标准 工作波长范围 石英光纤有三个低损耗窗口：860nm窗口、1310nm窗口和1550nm窗口。 O：Original Band，原始波段 E：Extend Band，扩展波段 S：Short Band，短波段 C：Conventional Band，常规波段 L：Long Band，长波段

波长范围600nm~900nm。主要用于多模光纤，传输损耗较大。一般适用于短距的接入网环境，如光纤通道（FC）业务。 DWDM相关技术标准 工作波长范围 1. 860nm窗口 波长范围600nm~900nm。主要用于多模光纤，传输损耗较大。一般适用于短距的接入网环境，如光纤通道（FC）业务。 2. 1310nm窗口 工作范围为1260nm~1360nm，可用于STM-N信号（N＝1、4、16的局内、短距和长距通信，不适用于DWDM系统。 3. 1550nm窗口 工作波长位于1460nm~1625nm，1550nm窗口的损耗最低，可用于SDH信号的短距和长距通信。同时，由于目前常用的光放大器EDFA在该窗口具有良好的增益平坦度，因此，1550nm窗口也适用于DWDM系统。 1550nm窗口的工作波长分为3部分，S波段、C波段和L波段。

中心频率偏差：±20GHz（速率低于2.5Gbit/s）；±12.5GHz（速率10Gbit/s） 80/96波系统 DWDM相关技术标准 DWDM系统的工作波长 8/16/32/40/48波系统 工作波长范围：C波段（1530nm~1565nm） 频率范围：191.3THz~196.0THz 通路间隔：100 GHz 中心频率偏差：±20GHz（速率低于2.5Gbit/s）；±12.5GHz（速率10Gbit/s） 80/96波系统 频率范围：C波段（191.30THz~196.05THz） 通路间隔：50GHz 中心频率偏差：±5GHz 160/176波系统 工作波长范围：C波段（1530nm~1565nm）+L波段（1565nm~1625nm） 频率范围：C波段（191.30 THz~196.05 THz），共96波； L波段（186.95 THz~190.90 THz），共80波。

通路间隔是指两个相邻复用通路之间的标称频率差，包括均匀通路间隔和非均匀通路间隔。目前，多数采用均匀通路间隔。 DWDM相关技术标准 DWDM系统性能指标 通路间隔 通路间隔是指两个相邻复用通路之间的标称频率差，包括均匀通路间隔和非均匀通路间隔。目前，多数采用均匀通路间隔。 DWDM系统最小通路间隔为50GHz的整数倍。 复用通路为16波/32波/40/48波时，通路间隔为100GHz。 复用通路为80波以上时，通路间隔为50GHz。 采用的通路间隔越小，要求分波器的分辨率越高，复用的通路数也越多。 标称中心频率 标称中心频率是指DWDM系统中每个复用通路对应的中心波长（频率）。 例如，当复用通路为16波/32波/40波时，第1波的中心频率为192.1THz，通路间隔为100GHz，频率向上递增。

课程内容 DWDM原理 OTN原理 OTN概述 OTN网络层次划分 OTN硬件系统 系统信号流

OTN， Optical Transport Network ，光传送网。 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。 OTN核心协议ITU G.709 协议主要对以下三方面进行了定义： 1. 它定义了OTN 的光传输体系； 2. 它定义了 OTN 的开销功能以支持多波长光网络； 3. 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的优势： 1. 透明传送能力； 支持多种客户信号的封装传送； 交叉连接的可升级性； 强大的带外前向纠错功能（FEC）； 串连监控（Tandem Connection Monitoring）。

OTN概述 OTN与其他光传输技术对比

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（ODU） 和光通道传送单元（OUT）三个子层。

OTN网络层次划分 OTM的结构 OTM，光传送模块。 G.709定义了两种光传送模块（OTM-n），一种是完全功能光传送模块（OTM-n.m），另一种是简化功能光传送模块（OTM-0.m，OTM-nr.m）。 OTM的结构：

OPU（Optical Channel Payload Unit）： 光通道净荷单元，提供客户信号的映射功能； OTN网络层次划分 OTN功能单元 OPU（Optical Channel Payload Unit）： 光通道净荷单元，提供客户信号的映射功能； ODU（Optical Channel Data Unit）： 光通道数据单元，提供客户信号的数字包封、OTN的保护倒换、提供踪迹监测、通用通信处理等功能； OTU（Optical Channel Transport Unit） 光通道传输单元、提供OTN成帧、FEC处理、通信处理等功能波分设备中的发送OTU单板完成了信号从客户接口到OCC的变化；波分设备中的接收OTU单板完成了信号从OCC到客户接口的变化。

OTN网络层次划分 映射 输入信号是以电接口或光接口接入的客户业务，输出是具有G.709 OTUk[V]帧格式的WDM波长。OTUk称为完全标准化的光通道传送单元，而OTUkV则是功能标准化的光通道传送单元。

OTN网络层次划分 比特速率和容量 对于不同速率的G.709OTUk信号，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。即OTU1，OTU2，和OTU3具有相同的帧尺寸，都是4´4080个字节，但每帧的周期是不同的。 OTU类型及容量 OTU type OTU nominal bit rate OTU bit rate 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 NOTE - The nominal OTUk rates are approximately: 2 666 057.143 kbit/s (OTU1), 10 709 225.316 kbit/s (OTU2) and 43 018 413.559 kbit/s (OTU3). ODU类型及容量 ODU type ODU nominal bit rate ODU bit rate tolerance ODU1 239/238 * 2 488 320 kbit/s 20 ppm ODU2 239/237 * 9 953 280 kbit/s ODU3 239/236 * 39 813 120 kbit/s NOTE - The nominal ODUk rates are approximately: 2 498 775.126 kbit/s (ODU1), 10 037 273.924 kbit/s (ODU2) and 40 319 218.983 kbit/s (ODU3). OPU类型及容量 OPU type OPU Payload nominal bit rate OPU Payload bit rate tolerance OPU1 2 488 320 kbit/s 20 ppm OPU2 238/237 * 9 953 280 kbit/s OPU3 238/236 * 39 813 120 kbit/s NOTE - The nominal OPUk Payload rates are approximately: 2 488 320.000 kbit/s (OPU1 Payload), 9 995 276.962 kbit/s (OPU2 Payload) and 40 150 519.322 kbit/s (OPU3 Payload).

OTN网络层次划分 OTN复用映射关系

课程内容 DWDM原理 OTN原理 OTN硬件系统 单板分类 单板介绍 系统信号流

单板分类 仿真软件中的单板 电交叉单板

1. 提供线路侧光模块，内有激光器，发出特定稳定的，符合波分系统标准的波长的光 单板介绍 光转发板 主要功能： 1. 提供线路侧光模块，内有激光器，发出特定稳定的，符合波分系统标准的波长的光 2. 将客户侧接收的信息封装到对应的OTN帧中，送到线路侧输出。 提供客户侧光模块，连接PTN/路由器/交换机等设备。 软件中的单板： OTU10G、OTU40G、OTU100G、GEM8、SGEM2等。

光合波板OMU位于发送端业务单板与光放大器之间。 主要功能：将从各业务单板接收到的各个特定波长的光复用在一起，从出口输出。 单板介绍 光合波/分波板 光合波板OMU位于发送端业务单板与光放大器之间。 主要功能：将从各业务单板接收到的各个特定波长的光复用在一起，从出口输出。 光分波板ODU位于接收端光放大器和业务单板之间。 主要功能：将从光放大器收到的多路业务在光层上解复用为多个单路光送给业务单 板的线路口。 现网的合波/分波板能处理40/80/160个波长，软件中只仿真10个或4个波长。

光放大板主要功能是将光功率放大到合理的范围。 发送端OBA（功率放大板）位于OMU单板之后，用于将合波信号放大后发出。 单板介绍 光放大板 光放大板主要功能是将光功率放大到合理的范围。 发送端OBA（功率放大板）位于OMU单板之后，用于将合波信号放大后发出。 接收端OPA（前置放大板）位于ODU单板之前，将合波信号放大后送到ODU解复用。OLA（光线路放大板），用于OLA站点放大光功率。 软件中仿真OBA和OPA单板。

电交叉子系统的核心是交叉板，主要是根据管理配置实现业务的自由调度，完成基于ODUk颗粒的业务调度。 单板介绍 电交叉子系统 OTN电交叉子系统以时隙电路交换为核心，通过电路交叉配置功能，支持各类大颗粒用户业务的接入和承载，实现波长和子波长级别的灵活调度。同时继承OTN网络监测、保护等各类技术，支持毫秒级的业务保护倒换。 电交叉子系统的核心是交叉板，主要是根据管理配置实现业务的自由调度，完成基于ODUk颗粒的业务调度。 电交叉需要采用O/E/O转换。 软件中的单板： 1、CQ2、CQ3单板： CQ2/CQ3 单板实现4路10G/40G客户信号的接入、汇聚。 支持STM-64、OTU2/3、10/40GE业务的OTN成帧功能。 2、LD2、LD3、LD4单板： LD2、LD3、LD4是线路侧单板，实现双路10G/40G/100G业务传送到背板的功能。采用光/电转换的方式，将线路侧光信号转换为电信号。 线路侧OTU信号的解复用。 3、CSU单板： 交叉处理单板。

软件中电交叉类单板命名为N1N2N3，规则是： 单板介绍 电交叉子系统 软件中电交叉类单板命名为N1N2N3，规则是： 比如：CQ2=客户侧4端口OTU2单板。 软件中单板外观如下：

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系统信号流 系统信号流