OTN原理及设备介绍
OTN光端机的工作原理与结构解析
OTN光端机的工作原理与结构解析概述：随着信息技术的迅速发展，人们对高速、高带宽的通信需求越来越大。
在这样的背景下，光传输技术应运而生，成为实现高速、高带宽通信的重要手段之一。
OTN（光传输网络）作为一种国际标准，成为了解决光传输网络中的互操作性问题的关键技术。
在OTN光传输网络的架构中，光端机（Optical Terminal Equipment，OTE）被广泛应用。
本文将详细介绍OTN光端机的工作原理与结构。
一、OTN光端机的工作原理OTN光端机作为光传输网络的关键设备，主要用于光信号的调度、转换和复用。
其主要工作原理如下：1. 光信号的接收与发送OTN光端机通过光接口，将光信号从光传输网络中接收到光收发器中。
光收发器负责将光信号转换为电信号，并进行处理和调度。
然后，OTN光端机将经过处理后的光信号重新转换为光信号，通过光接口发送到光传输网络中。
2. 光信号的调度与复用OTN光端机对接收到的光信号进行调度和复用，以实现多个信号的同时传输。
通过将多个光信号进行分组和层次化排列，可以将它们传送到OTN网络中的不同频率或时隙中。
这样，不同信号的传输就可以在光传输网络中同时进行，提高了通信效率。
3. 光信号的转换与编解码OTN光端机还负责对光信号进行转换和编解码，以确保信号的正确传输和接收。
它将接收到的光信号进行解码，并将其转换为数字信号。
然后，通过编码和调制过程，将数字信号转换为新的光信号，以便在光传输网络中传输。
二、OTN光端机的结构解析OTN光端机的结构通常由以下几个部分组成：1. 光接口模块光接口模块是OTN光端机与光纤之间的物理接口。
它负责将光信号从光纤中接收到光端机中，并将经过处理后的光信号重新发送到光纤中。
光接口模块一般采用光收发器，可以实现光信号和电信号之间的转换。
2. 电接口模块电接口模块是OTN光端机与其他设备或网络之间的物理接口。
它负责将经过处理后的光信号转换为电信号，并与其他设备进行通信。
(整理)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。
OTN系统概述及产品介绍
5
1， 2， 3，…n 2
1， 3，…n
多层介质膜干涉滤波器 对环境不敏感，滤波特性好 各通路插损差异问题
5
OMU/ODU－主要参数
复用通路 数
代表波分复用器件能进行复用与解复用的 光通路数量， 它与器件的分辨率、隔离 度等参数密切相关
信道隔离 度
它表征此光元器件中各复用光通路彼此之间 的隔离程度
TX OTU
O
EDFA
O
M
D
U
TX RX
U
OS
OS
C
C
OPM
RX OTU …. RX OTU
RX OTU
OPM单盘
单盘管理单元将性能指标上报至网管 ，可直接读取各关键点光功率。
通过内置光谱分析单元，提供直观便 捷的性能监测手段，直接获得中心频 率、光功率、OSNR等重要参数。
多点在线光谱监测接口，在不中断业 务情况下，外接光谱分析仪等分析仪 表。
耦合器 掺铒光纤
泵浦激 光器
把泵浦光与信 号光合并在一 起输入到掺铒 光纤中
光隔离器
输出信号
信号光和与泵浦光同时沿掺铒光 纤传 输，泵浦光的能量被光纤中 的铒离子吸收而跃迁到更 高的能 级，并可以通过能级间的受激发 射转移为信号光的能量。信号光 沿掺铒光纤长度不断放大，泵浦 光 沿掺铒光纤长度不断衰减
WSS器件原理
正向：实现任意波长到任意端口；
反向：不同端口任意波长到同一端口 （避免波长冲突）。
基于WSS的PXC系统
PXC:基于ROADM的三维及以上光交叉节点
优点：
实现任意波长到任意端口；
支持任意波长到任意端口的指配，配合可调谐OTU，实现光网 络波长自由上下；
OTN原理及设备介绍
T OUT1 并发
T OUT2
R OUT 优收
OP单板面板光口定义 T IN：发送线路输入 T OUT1：工作线路输出 T OUT2：保护线路输出 R IN1：工作线路输入 R IN2：保护线路输入 R OUT:接收线路输出
波分产品典型单板——业务板
转发板
OTN 封装
转发板：如OUT、SOTU2.5G、SOUT10G、EOUT10G、TD2C、TS2C、TST3、 TS4等 中继板：如OTU10G G、SOTU10G G2、FCAG等 汇聚板：如SRM41、SRM42、MOM2、FCA、GEM8、MQT3、MX2等 二层交换汇聚板：ASMA、ASMB
例如：OPA1715 、EOPAS1717 、EONAD2520、EONAH2724
主要功能
增益锁定、功率箝制、增益调节 (-5dB~+5dB)
光功率检测及告警上报 自动功率衰减APR/自动功率关断
APSD 完成1510nm监控信道光的合分
波功能
西 复用器
APO功能
主要配置 增益
波分产品组网网元基本连接
WDM典型系统配置
波分产品组网网元基本连接——OTM
波分产品组网网元基本连接——OLA
波分产品常见测试组网方式
常见测试组网 1、背靠背 2、点到点组网 3、链型组网 4、星型组网 5、多点环网 6、多点mesh组网 7、环网相切组网 8、其他
波分产品网络层次
1. 客户信号层：OTN网络所要承载的局方信号，主要包括：SDH、以太网、IP业务等。 2. 光通道净荷单元OPU：适配客户信号以便使其适合在光通道上传输，即：承载客户信号的 “容器”。该层的开销主要用来指示客户信号映射到OTN信号的过程。 3. 光通道数据单元ODU：由OPU层和ODU层相关开销构成的，该层的开销可以支持对传输信 号质量端到端的检测。
(完整word版)OTN技术及华为OTN设备简介
欢迎共阅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：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。
OTN原理及设备介绍
λ1
λ
n
…
波长
… WDM
…光纤
λ1
… …λn
WDM 波长
4
WDM和OTN技术
• OTN－光传送网络 – 通过引入电域子层，为客户信号提供在 波长/子波长上进行传送、复用、交换、 监控和保护恢复的技术
– 特点（节点技术、数字化、交叉）
• 线路上采用WDM技术 • 采用G.709封装和开销管理，提高管理和互通能力 • 对波长/子波长进行交叉连接提高组网、保护和调度能力
放大 交叉板 业务处理
光路板
波分产品典型单板
业务板
波分产品典型单板——监控类
监控系统需要传输的信息： Qx口（agent和网管之间） E口（APS模块之间） S口（agent和单板之间） CTI（APS）（APS和单板之间） H口（板在位、硬复位、强制下载命令） 板间通信（单板和单板之间） 调试信息、公务信息、其他信息（链路维护等）
3 1 4
G.Link
三层交换
GT48510 三层交换
5
IPOSC1
1
6
IPOSC2
2
7
IPOSC3
3
8
IPOSC4
4
100BaseFX
面板侧
SOSC：基于硬件的三层转发。网元间 光接口（端口A～D对应光口5～8）
CCP：二层交换部分。子架级联的两 个GE光口。类似SPWA的功能
EOC：为子架级联和扩展提供接口。 FE以太网口。外部告警输出。
OADM/OXC
M800/M820/M720////8200//8300 城域核心网/本地网 多业务接入
M600////M720//M721 城域边缘网/接入网
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。
OTN原理及设备介绍pptx
OTN设备的软件结构主要包括设备驱动程 序、操作系统、应用程序等。
操作系统则负责提供基础运行环境，如进程 调度、内存管理、文件系统等，同时提供对 外接口供应用程序使用。
04
otn网络架构
基于otn的网络拓扑结构
环形拓扑结构
由多个节点构成，每个节点连接两个邻居节点，形成一个闭环。这种结构具有较高的可靠 性，能够防止单点故障。
06
otn组网方案
基于otn的组网原则
总结词
灵活、高效、经济、安全。
提高网络安全
OTN提供多种保护方式，如线性保护、环 形保护等，可保障网络安全。
降低运营成本
OTN采用统一平台，可同时支持多种业务 ，降低设备投资和运营成本。
满足各种颗粒度需求
OTN可提供从几十吉比特到几百吉比特的 多种颗粒度，满足不同用户的需求。
在OTN网络中，可以建 立一个环形的备份路径 ，当主路径故障时，流 量可以从环形路径中绕 过故障点。
在OTN网络中，可以建 立多条路径，当主路径 故障时，流量可以从其 他路径绕过故障点。
在OTN网络中，可以建 立一个子网连接备份路 径，当主路径故障时， 流量可以从子网连接备 份路径绕过故障点。
THANKS
时分解复用
将TDM复用的高速数据流分解为原始的多个低速率数据流。
波分解复用
将WDM复用的多波长光信号分解为原始的多个低波长光信号。
光信号放大与再生
光信号放大
在传输过程中，由于光纤损耗等因素，光 信号功率会逐渐降低。在OTN设备中， 通常采用光放大器（如掺铒光纤放大器 EDFA）对光信号进行放大。
VS
优化网络结构
OTN采用网状、环状、树状等多种结构， 可根据实际需要进行灵活配置，提高网络 效率和可靠性。
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1
2
3
O M
4U
OA
4
50
...
...
28
1 2 3 4O 5D
U 4 28 0
S O S C
PA
东向 线路
发
东向 线路
收
10
波分产品在网络中的部署
网管: E500/T3////U3
DWD M
DWD M
OADM/ OXC
DWD M
DWD M
M900/M920////8500//8700//9700 长途骨干网/省干 长距离大容量
n
2
┉
┋
稀疏波分复用（CWDM）：波长间隔大，一般为20nm 随着技术的发展，可以复用的光信号越来越多，出现了密集波分 复用技术 密集波分复用（DWDM）：波长间隔小，小于等于0.8nm
3
WDM和OTN技术
•WDM－波分复用
– 把不同波长的光信号复用到一
根光纤中传送的技术
λ1
– 主要特点（线路技术、模拟信
U • 具有SDH相当的保护调度能力；
• 业务接口变化时只需改变接口盘； • 将OTU种类由MxN降低为M+N,减少了单盘种类。
9
OTN产品业务调度方案
OTN系统内部信号流：
2.5G
comb
LD2
客
户
GE
comb
X
LD2
侧
C
设
10G
U
cd2
LD2
备
GE
LQ2
comb
客
户
E
...
侧
O T
设
U
备
10
G
OTN原理及设备介绍
1、波分原理概述（P3-P10） 2、波分产品M820介绍及组网(P11-P15) 3、波分产品的保护应用介绍
WDM的概念
把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传送，这种方式我们把
它叫做波分复用（ Wavelength Division Multiplexing ）
。
1
1 2
一干传输网
波分产品组网网元类型
OTM 光终端设备
OLA 线路放 大设备
OADM 光分插复 用设备
OTM 光终端设备
系统整体结构包括三种设备类型：
光终端设备（OTM）、光线路放大设备（OLA）、光中继设备和光分插复用设备（ OADM），其中： o 光终端设备，作为终端实现业务的上路和下路 o 光分插复用设备，作为光交叉设备，可实现波长的上路和下路 o 光线路放大设备，实现线路光中继放大。
号）
• 多波长复用 • 高速长距离传输 • 光层监控和管理
λ
n
…
波长
… WDM
…光纤
λ1
… …λn
WDM波长
4
WDM和OTN技术
•OTN－光传送网络
– 通过引入电域子层，为 客户信号提供在波长/子 波长上进行传送、复用 、交换、监控和保护恢 复的技术
– 特点（节点技术、数字 化、交叉）
• 线路上采用WDM技术 • 采用G.709封装和开销管理，提高管理
OADM/OXC
DWDM Metro
M800/M820/M720////8200//8300 城域核心网/本地网 多业务接入
M600////M720//M721 城域边缘网/接入网
小型化,低成本
ZXMP M820－标准命名及含义
产品名称：密集波分复用光传输系统 产品型号：ZXMP M820 产品型号含义如下：
ZX――深圳市中兴通讯股份有限公司； MP――骨干/城域传送平台的简称； M――多波长系列； 820－－设备规格；
12
波分产品分类——M820/M920
M820/920系列产品 传输子架： NX4/DX4、 NX41/DX41、 NX5/DX5 交叉子架： CX4
传输子架板位资源
• 其中:
– NCP固定插在1，2号槽 位(仅主子架配置）
14
波分产品分类——M820/920
涉及到的单板见附件 1306版本 此即为常发货版本
如何判断单板应该插在 哪个槽位 1、网管点中单板操作右 键可以看到该槽位支持 的单板类型 2、业务板槽位可以拆分 为上下两个半高槽位
波分产品应用场景
WDM/OTN
WDM/OTN
WDM/OTN
城域传输网
省二干传输网
波分产品组网网元基本连接
WDM典型系统配置
Tx1
S OTU1 S1
Tx2
S OTU2
S2
Txn
S OTUn
Sn
RM1
RM2
O M
U RMn
OBA
OLA
OPA
R' MPI-S
S' MPI-R
SD1
O D
SD2
U SDn
OTUR1 R1 Rx1 OTUR2 R2 Rx2
OTURn Rn Rxn
• 测试参考点定义： S：通路1┄n在OTU光输入连接器处光纤上的参考点； S1┄Sn：通路1┄n在发射机或OTU光输出连接器处光纤上的参考点； RM1┄RMn：通路1┄n在OMU的光输入连接器处光纤上的参考点； MPI-S：OBA的光输出连接器后面光纤上的参考点； S‘：线路光放大器的光输出连接器后面光纤上的参考点； R‘：线路光放大器的光输入连接器前面光纤上的参考点； MPI-R：OPA的光输入连接器前面光纤上的参考点； SD1┄SDn：ODU的光输出连接器处的参考点； SR1┄SRn：接收端OTU的光输入连接器处的参考点； R1┄Rn：接收端OTU光输出连接器处的参考点。
– 交叉单元( XCU)
– 光复用及解复用单元(OM/OD)
X– 光放大单元 (OA)
– 光监控及电监控单元(OSC/ESC)
X
OTU O
OTU O
COTU
M / O
OA
A / O
COTU
A
D
OTU
OTU
U OSC
OSC
U OSC
OTN网络
• DWDM好比高速公路(超大容量、超高速率、超长距离传送） • OTN好比有立交桥的高速公路 • 智能控制平面相当于红绿灯和交管系统
– SOSC固定插在3号或5 号槽位（推荐3号槽位）
– SEIA固Βιβλιοθήκη 插在29号槽位 – SCC固定插在1，2号槽
位（扩展子架配置） – SPWA固定插在27，28
号槽位（如果需要实现 子架电源的1+1保护， 则必须配置两块SPWA） – SFANA固定插在30-33 号槽位（每个子架必须 配置四块SFANA）
8
OTN产品光电层调度
OTN 电层业务调度模型
4x STM16/
OTU1
O/E/O
东向 OTU2
8xGE/FC
STM16 STM16 STM16
西向 OTU2
…
8xany
电层业务调度特点：
STM16
STM16
C
STM16
东向 OTU2
西向 OTU2
S • 大的业务颗粒：1-40Gb/s；
• 大的交叉颗粒：GE/10GE/ODU1/ODU2/ODU3； • 没有类似与SDH VC4的统一交叉颗粒；
和互通能力
IP/MPLS 包
OTN Switch
•小的延迟 •消除抖动 •大容量，可扩展
波长、ODU管道 IP over OTN
5
WDM技术和OTN技术
简单的说，OTN=WDM+SDH
6
WDM和 OTN的区别
WDM和 OTN的区别为：OTN多了电交叉单元
N路波长复用系统单元包括以下功能单元：
– 光波长转换单元 (OTU)