WDM原理与光传送网OTN总体介绍
传输网-wdm及otn原理教材

传输网-wdm及otn原理教材WDM及OTN原理目录第一章波分复用技术概述 (6)1.1波分复用光传输技术 (6)1.1.1波分复用的基本概念 (6)1.1.2WDM技术的发展背景 (6)1.2DWDM原理概述 (7)1.3WDM设备的传输方式 (8)1.3.1单向WDM (8)1.3.2双向WDM (9)1.4开放式与集成式系统 (9)1.5WDM系统组成 (10)1.6WDM的优势 (10)1.7CWDM简介 (11)1.8思考题 (12)2第二章WDM传输媒质 (13)2.1光纤的结构 (13)2.2光纤的模式 (14)2.2.1传播模式概念 (14)2.2.2多模光纤 (14)2.2.3单模光纤 (15)2.3模场直径和有效面积 (15)2.4光纤的种类 (16)2.5光纤的基本特性 (17)2.5.1光纤的损耗 (17)2.5.2光纤的色散 (18)2.5.3光纤的非线性效应 (20)2.6思考题 (23)3第三章DWDM关键技术 (24) 3.1光源 (24)3.1.1激光器的调制方式 (24)3.1.2激光器的波长的稳定 (27) 3.2光电检测器 (28)3.2.1PIN光电二极管 (28)3.2.2雪崩光电二极管(APD) (28) 3.3光放大器 (28)3.3.1光放大器概述 (28)3.3.2掺铒光纤(EDF) (29)3.3.3EDFA增益平坦控制 (30)3.3.4EDFA的增益锁定 (31)3.3.5掺铒光纤放大器的优缺点 (32) 3.3.6拉曼光纤放大器 (33)3.3.7有关光放大器的技术指标 (34) 3.4光复用器和光解复用器 (34) 3.4.1光栅型波分复用器 (34)3.4.2介质薄膜型波分复用器 (36) 3.4.3熔锥型波分复用器 (36)3.4.4集成光波导型波分复用器 (37) 3.4.5波分复用器件性能比较 (37) 3.4.6对光复用器件的基本要求 (38) 3.5光监控信道 (39)3.5.1光监控通路要求 (39)3.5.2监控通路接口参数 (40)3.5.3监控通路的帧结构 (40)3.6新技术 (41)3.6.1码型技术 (41)3.6.2FEC技术 (47)3.7思考题 (48)4第四章DWDM光传输系统的技术规范 (50)4.1ITU-T有关WDM系统的建议 (50)4.2传输通道参考点的定义 (50)4.3光波长区的分配 (51)4.4思考题 (55)5第五章OTN技术概述 (56)5.1OTN技术基本概念 (56)5.1.1OTN定义 (56)5.1.2OTN技术的发展背景 (56)5.1.3OTN技术的主要优势 (57)5.2OTN 标准体系 (58)5.3术语与定义 (59)5.3.1光通路optical channel (OCh[r]) (59)5.3.2光通路数据单元optical channel data unit (ODUk) (59)5.3.3ODUk通道ODUk path (ODUkP) (59)5.3.4ODUk TCM (ODUkT) (59)5.3.5光通路净荷单元optical channel payload unit (OPUk) (59)5.3.6光监控通路optical supervisory channel (OSC) (59)5.3.7光传送模块optical transport module (OTM-n[r].OTM-0.mvn) (59)5.3.8光通路传送单元optical channel transport unit (OTUk[V]) (59)6第六章OTN的结构及开销 (60)6.1OTN网络分层结构 (60)6.1.1光通路层(Och)网络 (61)6.1.2光复用段层(OMS)网络 (62)6.1.3光传输段层(OTS)网络 (62)6.2光通路帧结构 (62)6.2.1OTUk 帧结构 (62)6.2.2ODUk 帧结构 (63)6.2.3OPUk帧结构 (63)6.3光通路开销分类和描述 (64)6.3.1OTUk, ODUk和OPUk 的开销分类 (64) 6.3.2OTS、OMS 和Och的开销 (66)6.3.3开销描述 (66)6.4维护信号 (68)6.4.1OTUk维护信号 (68)6.4.2ODUk维护信号 (68)6.4.3客户维护信号 (70)6.4.4OPUk 客户信号失效指示 (70)7第七章OTN的映射与复用 (71)7.1复用和映射结构 (71)7.2比特速率和容量 (74)7.3OPUk虚级联 (76)8第八章OTN设备类型和基本要求 (78)8.1设备类型 (78)8.1.1OTN终端复用设备 (78)8.1.2OTN交叉连接设备 (79)8.2客户信号的映射 (81)8.2.1SDH业务 (81)8.2.2OTUk业务 (81)8.2.3GE业务 (81)8.2.410GE业务 (82)8.2.540GE/100GE业务的映射 (82)8.3设备功能要求 (82)8.3.1业务接口适配功能 (82)8.3.2线路接口处理功能 (83)8.3.3ODUk调度功能 (83)8.3.4光复用段和传输段处理 (83)8.3.5OCh调度功能 (83)8.3.6OTN开销处理 (84)8.4设备性能要求 (87)8.4.1误码性能 (87)9第九章OTN的保护机制 (89)9.1通用要求 (89)9.1.1拖延计时器 (89)9.1.2等待恢复时间 (89)9.1.3操作类型 (89)9.1.4APS信令通道 (90)9.1.5倒换类型 (90)9.1.6倒换性能 (90)9.2线性保护 (90)9.2.1OCh保护 (90)9.2.2ODUk SNC 保护 (91)9.3环网保护 (94)9.3.1OCh SPRing 保护 (94)9.3.2ODUk SPRing 保护 (95)10第十章专用词汇及缩略语 (97)第一章波分复用技术概述目标:掌握WDM的基本概念。
OTN系统概述与产品介绍

烽火OSC时间同步方案不改动现有 OTN体系,能平滑升级现有OTN/WDM 网络支持时间同步功能,与PTN时间同 步网无缝对接,保护现网投资。
技术领先
率先解决“OLP保护模式下不对称
时延补偿”问题;优化BMC算法,可人
OTN
PTN
工规划同步路径,兼顾网络“智能性” Node B 和“可管理性”。
WDM物理受限主要因素
21/24
23
6.5
21/24
25
6.5
21/24
27
6.5
21/24
30
6.5
21/24
☻ 灰色的类型不常用,也不推荐使用,因为大的增益意味着光放段衰耗的增大, 系统OSNR下降。
☻P总=P单+10LogN
本节实用表格1(续)
放大器的选择
对于城域本地网波分,跨距短、OSNR 高,考虑到成本和槽位利用率,对于 80/96波系统一般采用21饱和输出的
DCM40-G.655 3.9
DCM40-G.652 5
DCM80- G.655 5.3
DCM60-G.652 6.5
DCM120- G.655 6.8
DCM80-G.652 8
DCM160-G.655 8.2
DCM100-G.652 9
DCM200-G.655 9.7
DCM120-G.652 10.5
插入损耗
波分复用器件本身对光信号的衰耗作用
运维利器-VMU/OPM
VOA电可调衰减器
VMU单盘
VMU是通过各通道内嵌VOA单元的新型合波器 (调节范围15dB),调节波长平坦度;
这款合波器可配合OPM单盘使用,大大方便了运 维的操作。
光传送网otn技术的原理与应用

光传送网OTN技术的原理与应用1. 光传送网简介光传送网,指基于光纤通信技术构建的高速传输网络,是现代通信网络的核心基础设施之一。
光传送网OTN(Optical Transport Network)技术是光传送网的一种核心技术,采用了分组交换和多路复用的方式,实现了大容量、高速率的数据传输和灵活的服务配置。
2. OTN技术的基本原理OTN技术是在光传送网中采用的一种基于光纤的通信传输技术,其基本原理包括: - 光传输:通过光纤进行信号传输,光信号经过光解调器解调成电信号,再通过光电转换器转换为光信号。
- 分组交换:将传输的数据切割为较小的数据包,每个数据包都包含了目标地址和错误校验码等信息,然后通过网络交换设备进行转发。
- 多路复用:将不同源的数据流进行复用,通过波分复用技术将多个光信号复用到同一根光纤中,提高了网络的承载能力。
3. OTN技术的应用场景OTN技术在现代通信网络中广泛应用于以下几个方面: - 数据中心互联:数据中心之间需要快速、可靠的互联,OTN技术通过提供高速率、大容量的传输通道,满足了数据中心之间传输大量数据的需求。
- 骨干网传输:光传送网作为骨干网的一部分,承担着大量的数据传输任务,OTN技术通过多路复用、分组交换等机制,提高了网络的传输效率和容量。
- 移动通信:随着移动通信的发展,传输速率要求越来越高,光传送网OTN技术满足了移动通信网络对高速率、大容量传输的需求。
- 云计算:云计算的应用场景对传输速率和容量提出了更高的要求,OTN技术通过提供高速率、低延迟的传输通道,支持了云计算的发展。
4. OTN技术的优势OTN技术相比其他传输技术具有一些明显的优势: - 高速率:OTN技术支持多种速率的传输,从2.5Gbps到100Gbps以上,满足了不同场景下的传输需求。
-可靠性:通过采用错误校验码、光纤冗余等技术,提高了数据传输的可靠性和稳定性。
- 灵活性:OTN技术支持多种业务以及灵活的服务配置,可以根据需求快速调整光通道的带宽分配。
DWDM和OTN基本原理介绍PPT课件

• 稀疏波分复用系统一般工作在从1260nm到1620nm波段,间隔为
20nm,可复用16个信道,其中1400nm波段由于损耗较大,一般不
用。
7
DWDM与SDH的关系客户层和服务层系SDH设备 DWDM设备
8
DWDM的优势
DWDM的优点
超大容量。 超长距离传输。 对数据的“透明”传输、平滑扩容。 节约光纤资源。 可组成全光网络。
9
光波长区的分配
• 光纤有两个长波长的低损耗窗口,1310nm窗口和1550nm窗口,均可 用于光信号传输,根据光纤和EDFA的特性目前WDM系统皆工作在 1550nm窗口。
• 1550波长区分三个波段: ➢ S波段:短波长波段 1460~1528nm ➢ C波段:常规波段 1530~1565nm ➢ L波段:长波长波段 1565~1625nm
10
课程内容
第一章 波分复用技术概述 第二章 DWDM 系统的传输媒质 第三章 DWDM系统的组成
11
光纤的结构
• WDM系统的传输媒质为光纤。 • 光纤是由圆柱形玻璃纤芯和玻璃包层构成,最外层
是一种弹性耐磨的塑料护套,整根光纤呈圆柱形。
护套
包层
纤芯
n2 n1
n2<n1
12
光纤传输技术
光纤的基本知识
18
波分复用器件
合波器(光复用器OMU ):在发送端,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。
分波器(光解复用器ODU ):在接收端,把来自光纤的 光波分解成的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。
波分复用(WDM)技术已经成熟,成 为很好的扩容 方式。800G/1.6T
浅谈OTN的原理与应用

浅谈OTN的原理与应用OTN(光传送网络)是一种基于波分复用技术的光网络,可以高效地传输多种类型的数据和业务,并具有较强的灵活性和扩展性。
OTN的原理主要包括波长划分多路复用(WDM)、光传送层协议(G.709)以及交叉连接。
首先,OTN利用波长划分多路复用技术(WDM)将不同波长的光信号传输在同一光纤中。
这样一来,单根光纤就能够同时传输多个独立的信号,并且每个信号具有自己的波长标识。
不同的波长对应着不同的光频点,可以通过光传送设备进行光信号的光放大、解调和调制等处理,以保证信号的质量和传输距离。
其次,OTN采用光传送层协议(G.709)来管理和控制光信号的传输。
光传送层协议不仅定义了光信号的格式和传输规范,还规定了错误检测、恢复和性能监测等功能。
通过在光信号中加入传输报文、通道监测信息和管理信息等,使得光网络能够实现对光信号的监控和管理。
最后,OTN通过交叉连接技术实现对光信号的灵活配置和路由。
交叉连接是指将输入端口的信号经过光交叉连接设备连接到输出端口的过程。
OTN网络中的交叉连接节点可以根据业务需求动态配置光信号的路径和波长,实现光信号的按需分配和传输。
这一特性使得OTN可以适应多种不同的业务需求,如语音、数据、视频等各种类型的传输。
OTN的应用较为广泛,主要包括长距离光传送、光传送网的接入、数据中心互连、移动通信基站回传等。
在长距离光传送方面,OTN可以利用WDM技术将多个不同波长的光信号同时传输在同一根光纤上,实现光网络的高密度和高可靠性。
同时,OTN具有强大的误码自恢复和性能监测能力,可以自动检测和修复光信号中的错误,提高网络的可用性和可靠性。
在光传送网的接入方面,OTN可以通过交叉连接技术将不同的光线和光信号进行连接,实现光传送网的纵向和横向扩展。
这种扩展性使得OTN网络可以适应不同规模和业务要求的网络发展,并且能够灵活配置和管理网络资源。
在数据中心互连方面,OTN可以实现数据中心之间的高速互联,支持大容量和低时延的数据传输。
传输网络-DWDM及OTN原理教材

传输网络-DWDM及OTN原理教材本教材将介绍传输网络中的两种重要技术:密集波分复用(DWDM)和光传送网络(OTN)。
我们将深入探讨这些技术的原理和应用。
密集波分复用(DWDM)DWDM技术通过在光纤中同时传输多条不同波长的信号,极大地提高了传输网络的容量。
其原理如下:1. 波长分离:DWDM将每个波长的信号分开,并使用窄带滤波器隔离它们,以确保波长之间不会互相干扰。
波长分离:DWDM将每个波长的信号分开,并使用窄带滤波器隔离它们,以确保波长之间不会互相干扰。
2. 波长变换:DWDM利用波长转换器可以在不同波长之间相互转换。
这使得不同供应商的设备能够进行互联,并使网络维护变得更加容易。
波长变换:DWDM利用波长转换器可以在不同波长之间相互转换。
这使得不同供应商的设备能够进行互联,并使网络维护变得更加容易。
3. 双向通信:DWDM可以实现双向传输,即在同一光纤上同时进行上行和下行通信,提高了传输网络的效率。
双向通信:DWDM可以实现双向传输,即在同一光纤上同时进行上行和下行通信,提高了传输网络的效率。
光传送网络(OTN)OTN技术是一种基于DWDM的网络传输协议,可以确保高质量的光信号传输。
其原理如下:1. 容错性:OTN通过添加前向纠错和错误检测功能,提高了传输的可靠性。
即使在光纤信号受到干扰或损坏时,也能保证数据的完整性和可靠传输。
容错性:OTN通过添加前向纠错和错误检测功能,提高了传输的可靠性。
即使在光纤信号受到干扰或损坏时,也能保证数据的完整性和可靠传输。
2. 维护通道:OTN在数据传输过程中,引入了专门的维护通道,用于监测和管理网络中的设备状态。
这使得故障排除和网络维护变得更加简单和高效。
维护通道:OTN在数据传输过程中,引入了专门的维护通道,用于监测和管理网络中的设备状态。
这使得故障排除和网络维护变得更加简单和高效。
3. 多层协议:OTN支持多种协议,包括以太网、同步数字体系结构(SDH)和同步光网络(SONET)。
OTN光传送网原理

OTN光传送网原理一、OTN光传送网概述OTN(Optical Transport Network)即光传送网,是一种基于波分复用技术的光纤传输网络,它采用光传输和数字波分复用技术,可以在光纤上以高容量传输数据。
OTN光传送网不仅能够实现高速率传输,还具备强大的容错和恢复能力,能够保证传输的可靠性和稳定性。
二、OTN光传送网核心技术1.数字波分复用(DWDM)2.光信号调制解调技术3.前向纠错技术由于光纤传输过程中会受到很多干扰和信号损耗,因此OTN光传送网采用了前向纠错技术,通过在传输数据中添加纠错码,使接收端能够自动检测和纠正传输中的错误。
前向纠错技术能够提高传输的可靠性,减少数据的传输错误率。
4.交叉连接技术三、OTN光传送网工作原理1.多路复用2.信号调制解调3.前向纠错4.交叉连接四、OTN光传送网的优势1.高速率和高容量:OTN光传送网采用DWDM技术,可以实现多信道多速率的高速传输,具备高容量的传输能力。
2.可靠性和稳定性:OTN光传送网采用前向纠错技术和交叉连接技术,可以提高传输的可靠性和稳定性,减少传输错误率。
3.灵活性和可扩展性:OTN光传送网具备灵活的配置和可扩展的能力,可以实现快速网络配置和扩容。
4.兼容性和互操作性:OTN光传送网采用标准化的接口和协议,具备良好的兼容性和互操作性,能够与传统传输网络兼容和互操作。
总结:OTN光传送网通过DWDM技术,可以实现多信道高速率的光纤传输,具备高容量、可靠性和稳定性等优势。
采用信号调制解调、前向纠错和交叉连接等技术,能够提高传输的性能和可扩展性。
OTN光传送网作为现代光纤通信网络中的重要技术,可以为传输提供高速率和高容量的载体,满足现代通信的需求。
光传送网(OTN)原理介绍

▪ 解决的问题 A. 大容量传送 B. 对数据率“透明”按光波长
复用和解复用 C. 平滑扩容 D. 兼容多业务接入 ▪ 存在的瓶颈 A. 保护机制简单 B. 业务调度能力差 C. 监控能力较差
SDH IP
ATM Leased line
...
λ1
λ2 W
D
λ3
M
M
λ4
U
X
λ5
-7-
OTN基本概念介绍
Optical Multiplex Section 光复用段 Optical Transmission Section 光传送段
OTM Overhead Signal OTM开销信号 Optical Supervisory Channel 光监控信道 Optical Physical Section 光物理段
-18-
3824 3825 4080
OTUk bit rate: 255/(239-k) * "STM-N"
OTN帧结构
17
15 16
14
7 8
1
ODUk bit rate: 239/(239-k) * "STM-N"
1 Alignm 2
OTUk OH
3
ODUk
4
OPUk OH
Client Signal OOPmPUUakpkpPPeadayyliolnoaadd
C-4
139264 Kbit/s(E4) ATM
C-3
44736 Kbit/s(T3) 34368 Kbit/s(E3)
TUG-2
x3
TU-12 VC-12 C-12 2048 Kbit/s(E1
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… …
λO T U 1
光
波
λO T U 2
长
O TU
复
用
OSC
器 光功率放大
光线路放大
光线路放大
OλT U N
OSC
光
λ1
波
长
λ2
分
用
器 光前置放大
λN
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
WDM系统组成模块
• 按组成模块来分有:
– 光波长转换单元(OTU); – 波分复用器:分波/合波器(ODU/OMU); – 光放大器(BA/LA/PA); – 光监控信道/通路(OSC);
• 优势:通过时分复用技术可以成倍地提高光传输信息的容 量,极大地降低了每条电路在设备和线路方面投入的成本, 并且采用这种复用方式可以很容易在数据流中抽取某些特 定的数字信号,尤其适合在需要采取自愈环保护策略的网 络中使用。SDH是TDM方式
• 缺陷:第一是影响业务,即在“全盘”升级至更高的速率等 级时,网络接口及其设备需要完全更换,所以在升级的过 程中,不得不中断正在运行的设备;第二是速率的升级缺 乏灵活性,以SDH设备为例,当一个线路速率为 155Mbit/s的系统被要求提供两个155Mbit/s的通道时,就 只能将系统升级到622Mbit/s,即使有两个155Mbit/s将被 闲置,也没有办法。
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
WDM的优缺点
• WDM波分复用是利用单模光纤低损耗区的 巨大带宽,将不同速率(波长)的光混合 在一起进行传输,这些不同波长的光信号 所承载的数字信号可以是相同速率、相同 数据格式,也可以是不同速率、不同数据 格式。可以通过增加新的波长特性,按用 户的要求确定网络容量。
• 将一根光纤看作是一个“多车道”的公用道路,传 统的TDM系统只不过利用了这条道路的一条车道, 提高比特率相当于在该车道上加快行驶速度来增 加单位时间内的运输量。而使用DWDM技术,类 似利用公用道路上尚未使用的车道,以获取光纤 中未开发的巨大传输能力
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
TDM优缺点
SDH信号
标准波长光信号
• 带子速率复用功能的 OTU SDH/GE信号
标准波长光信号
……
SDH/GE信号
• 光传送网 (OTN) 是根据 SONET/SDH 技术 优势与密集波分复用 (DWDM) 提供的带宽 扩展功能相结合的意图而创建。
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
光波长区的分配
• 传统的光波分复用系统的工作波长区为192.1~ 196.1THz ,通路频率是基于参考频率为 193.1THz、最小间隔为100GHz(0.8nm)或 50GHZ(0.4nm)的频率间隔系列 ,也就是我0波,它又可分为红带和蓝带
– WDM系统网元分类
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
• OTN光传送网模型
– ITU-T G.709 OTN分层结构 – TMF MTNM中的分层模型 – 客户信号的映射和复用
• 中国移动光传送网厂商网管系统北向接口技术规范- WDM部分
• WDM CTP介绍
– WDM CTP命名规则 – CTP应用场景(探讨)
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
光波长转换单元(OTU)
• 光波长转换单元(OTU)将非标准的波长转换为
ITU-T所规范的标准波长,系统中应用光—>电—
>光的变换,即先用光电二极管把接收到的光信号
转换为电信号,然后该电信号对标准波长的激光
器进行调制,从而得到新的合乎要求的光波长信
号。
• 单个SDH信号接入OTU
WDM原理和光传送网OTN总体介绍
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
主要内容
• 培训目标和要求 • WDM基本原理
– 复用方式 • TDM优缺点 • WDM的优缺点 • TDM与WDM的技术优势结合
– 光波长区的分配 • WDM系统组成
– WDM系统组成模块 • 光波长转换单元(OTU) • 波分复用器:分波/合波器(ODU/OMU) • 光放大器(BA/LA/PA) • 光监控信道/通路(OSC)
• 波分复用是光纤通信中的一种传输技术,它利用 了一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波 的特点,把光纤可能应用的波长范围划分成若干 个波段,每个波段作一个独立的通道传输一种预 定波长的光信号。光波分复用的实质是在光纤上 进行光频分复用(OFDM),只是因为光波通常 采用波长而不用频率来描述、监测与控制。根据 在同一光纤中波长的密度的高低分为密集波分复 用(DWDM)和稀疏波分复用(CWDM)
• WDM扩容方案的缺点是需要较多的光纤器 件,增加失效和故障的概率
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
TDM与WDM的技术优势结合
• 利用TDM和WDM两种技术的优点进行网络 扩容是应用的方向。可以根据不同的光纤 类型选择TDM的最高传输速率,在这个基 础上再根据传输容量的大小选择WDM复用 的光信道数,在可能情况下使用最多的光 载波
WDM基本原理
• 通信系统复用方式:FDM(频分)、TDM(时 分)、WDM(波分)、SDM(空分)
• 频率和波长是紧密相关的,频分也即波分, 但在光通信系统中,由于波分复用系统分 离波长是采用光学分光元件,它不同于一 般电通信中采用的滤波器,所以我们仍将 两者分成两个不同的系统。
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
• 为了满足WDM容量的不断扩大需求,在C波段的 基础上,启用新的波长区段——L波段,C+L波段 共160个波长,波段内的波长间隔为50GHz。 L波 段的波长分布范围为186.95-190.90THz(1570.421603.57nm)
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
WDM系统组成
• N路波长复用的WDM系统的总体结构主要 由发送和接收光复用终端单元与中继线路 放大单元三部分组成
• 波道串接(探讨) • WDM系统的保护 • 华为WDM设备模型介绍
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍
培训目标和要求
• 了解波分复用技术 • 了解基本的波分设备及功能 • 了解波分复用的模型及映射结构 • 了解波分业务配置及移动相关规范内容 • 培训人员要求了解光纤通信和传输网基本
知识
WDM原理和光传送网OTN总体介 绍