OTN技术及华为OTN设备简介

OTN技术及华为OTN设备简介

城域波分环四环五即将进行建设，本次工程采用华为华为下一代智能光传送平台OTN设备OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800。本文主要对OTN技术涉及的网络结构、复用方式、帧结构、ROADM技术和OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800设备特点及本次工程配置主要单元盘作个简要介绍。

一、OTN技术

光传送网OTN（Optical Transport Network）是由ITU-T G.872、G.798、G.709 等建议定义的一种全新的光传送技术体制，它包括光层和电层的完整体系结构，对于各层网络都有相应的管理监控机制和网络生存性机制。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。

除了在 DWDM 网络中进一步增强对 SONET/SDH 操作、管理、维护和供应 (OAM&P) 功能的支持外，OTN核心协议ITU G.709 协议（基于 ITU G.872）主要对以下三方面进行了定义。

首先，它定义了 OTN 的光传输体系；

其次，它定义了 OTN 的开销功能以支持多波长光网络；

第三，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技术是在目前全光组网的一些关键技术(如光缓存、光定时再生、光数字性能监视、波长变换等)不成熟的背景下基于现有光电技术折中提出的传送网组网技术。OTN在子网内部通过ROADM进行全光处理而在子网边界通过电交叉矩阵进行光电混合处理，但目标依然是全光组网，也可认为现在的OTN阶段是全光网络的过渡阶段。

1.OTN网络结构

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(ODUk) 和光通道传送单元(OTUk)三个子层，类似于SDH技术的段层和通道层。如下图所示：

2.OTN复用结构

OTN复用结构也类似SDH复用结构，如图所示：

OTU、ODU（包括 ODU 串联连接）以及 OPU 层都可以被分析和检测。按照 ITU G.709 之规定，当前的测试解决方案可以提供三种线路速率：

OTU1 (255/238 x 2.488 320 Gb/s ≈ 2.666057143 Gb/s) 也称为 2.7 Gb/s
OTU2 (255/237 x 9.953280 Gb/s ≈ 10.709225316 Gb/s) 也称为 10.7 Gb/s
OTU3 (255/236 x 39.813120 Gb/s ≈ 43.018413559 Gb/s) 也称为 43 Gb/s

每种线路速率分别适用于不同的客户端信号：

- OC-48/STM-16 通过 OTU1 传输
- OC-192/STM-64 通过 OTU2 传输
- OC-768/STM-256 通过 OTU3 传输
- 空客户端（全为 0）通过 OTUk (k = 1, 2, 3) 传输
- PRBS 231-1 通过 OTUk (k = 1, 2, 3) 传输

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。G.709已经定义了OTU1，OTU2和OTU3的速率，关于OTU4速率的制定还在进行中，尚未最终确定。如下表所示：

3.OTN帧结构

当 OTU 帧结构完整（OPU、ODU 和 OTU）时，ITU G.709 提供开销所支持的 OAM&P 功能。

OTN 规定了类似于SDH的复杂帧结构
OTN 有着丰富的开销字节用于OAM
OTN 设备具备和SDH类似的特性，支持子速率业务的映射、复用和交叉连接、虚级联

4. ROADM技术

ROADM是一种类似于SDH ADM光层的网元，它可以在一个节点上完成光通道的上下路(Add/Drop)，以及穿通光通道之间的波长级别的交叉调度。它可以通过软件远程控制网元中的ROADM子系统实现上下路波长的配置和调整。目前，ROADM子系统常见的有三种技术：平面光波电路（Planar Lightwave Circuits，PLC）、波长阻断器（Wavelength Blocker，WB）、波长选择开关（Wavelength Selective Switch，WSS）。

三种ROADM子系统技术，各具特点，采用何种技术，主要视应用而定。根据对北美运营商的统计，超过70%的需求仍然是2维的应用，而只有约10%的ROADM节点，将会采用4维或以上的节点。因此，基于WB/PLC的ROADM，可以充分利用现有的成熟技术，对网络的影响最小，易于实现从FOADM到2维ROADM的升级，具有极高的成本效益。而基于WSS的ROADM，可以在所有方向提供波长粒度的信道，远程可重配置所有直通端口和上下端口，适宜于实现多方向的环间互联和构建Mesh网络。

二、华为OTN设备OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800

OptiX OSN 6800 智能光传送平台（简称OptiX OSN 8800）和OptiX OSN 6800 集成型智

能光传送平台（简称OptiX OSN 3800）统称为华为下一代智能光传送平台。

设备外观如图所示：

产品功能特性

（1）传输容量

.OptiX OSN 8800 I 采用密集波分复用技术，可分为40 波系统，80 波系统：

40 波系统频率间隔为100GHz，单波可支持2.5Gbit/s、10Gbit/s 和40Gbit/s 三种速

率。

80 波系统频率间隔为50GHz，单波可支持10Gbit/s 和40Gbit/s 两种速率。

OptiX OSN 6800 提供两种波分复用技术规格：

l 密级波分复用技术DWDM，频率间隔为100GHz 和50GHz，单波可支持2.5Gbit/

s、5Gbit/s、10Gbit/s 和40Gbit/s 四种速率。

l 粗波分复用技术CWDM，波长间隔为20nm，单波可支持5Gbit/s 速率。

(2)交叉能力

OptiX OSN 8800 I 支持ODU1 或ODU2 通过交叉板实现的集中调度：最大集中交叉调度能力为1.28Tbit/s，交叉颗粒为ODU1、ODU2。

OptiX OSN 6800 I支持ODU1、ODU2、GE 业务的电层集中调度，支持GE 业务、ODU1 信号和Any 业务通过位于对偶板位的单板实现的分布式调度：

TN11XCS交叉单元对于ODU1 和ODU2 信号，最大可以支持320Gbit/s 的交叉调度容量。对于GE 业务，最大可以支持160Gbit/s 的交叉调度容量。

TN12XCS：交叉单元对于ODU1 和ODU2 信号，最大可以支持360Gbit/s 的交叉调度容量。对于GE 业务，最大可以支持180Gbit/s 的交叉调度容量。

（3）保护机制

OptiX OSN 8800 I 提供完善的网络保护机制，包括光线路保护、光通道保护、子网连接保护 SNCP（Subnetwork Connection Protection）、 ODUk 环网保护、光波长共享保护 OWSP（Optical Wavelength Shared Protection）。其中，光通道保护包括：客户侧1+1 保护、板内1+1 保护。SNCP 保护可以分为： ODUk SNCP 保护、支路SNCP 保护

OptiX OSN 6800 提供完善的网络保护机制，包括光线路保护、光通道保护、子网连接保护 SNCP（Subnetwork Connection Protection）、、光波长共享保护 OWSP（Optical Wavelength Shared Protection）。其中，光通道保护包括：客户侧1+1 保护、板内1+1 保护。SNCP 保护可以分为：SW SNCP 保护、ODUk SNCP 保护、VLAN SNCP。

（4）子架槽位

- OptiX OSN 8800 I 子架的单板插放区和子架接口区共提供49 个槽位
- OptiX OSN 6800 子架的单板插放区共提供21 个槽位

（5）电源容量

OSN8800子架，在当成电子架使用时，最大功耗在4800W，需要2路50A电流，主备就是4路50A电流，所以当1柜2个8800子架时，PDU的空开都是50A，共8个
由于6800最大功耗在1200W以下，只需提供30A电流即可，所以当8800和2×6800共机柜时，PDU的空开是4个50A＋4个30A

比较OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800的功能特性，所实现的功能基本一致，OptiX OSN 8800和OptiX OSN 6800的主要区别是交叉容量OptiX OSN 8800比OptiX OSN 6800大，OptiX OSN 8800提供槽位比OSN6800多，相应功耗也比OptiX OSN 6800大。OptiX OSN 6800无需交叉盘可通过对偶槽位对业务进行分布式调度，OptiX OSN 8800不支持该功能。