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。
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的保护原理
3
环回保护是指将业务环回到环形网络的某个节点， 通过该节点将业务发送到另一个方向，从而实现 业务的保护。
网状保护
网状保护是指对OTN网络中的多个节 点和路径进行保护，通常采用基于路 由器的保护方式。
在网状保护中，路由器会根据网络的 拓扑结构和路由协议计算出多个路径， 并选择最优的路径传输业务。当某条 路径发生故障时，路由器会自动切换 到其他可用的路径上。
恢复率达到80%-90%。
保护对业务影响评估
无影响
01
保护对业务无影响，即保护切换过程中对业务性能无影响或影
响较小。
较小影响
02
保护对业务影响较小，即保护切换过程中对业务性能有一定影
响，但影响较小。
较大影响
03
保护对业务影响较大，即保护切换过程中对业务性能影响较大，
可能导致业务中断或性能下降。
05 OTN保护发展趋势
基于AI的OTN保护优化
总结词
基于AI的OTN保护优化能够通过智能学 习和自适应调整，提升网络的性能和可 靠性。
VS
详细描述
人工智能技术在OTN保护领域的应用， 可以通过对网络性能数据的智能分析和学 习，自动调整保护策略和参数设置，实现 自适应的OTN保护优化。这不仅可以提 升网络的性能，还可以提高网络的可靠性 ，降低故障发生的风险。
多层次OTN保护技术融合
总结词
多层次OTN保护技术融合能够提供更全面、可靠的保护机制，提升网络的健壮性和稳 定性。
详细描述
OTN保护技术包括电层保护和光层保护，分别针对不同的故障场景。多层次OTN保护 技术融合能够同时利用电层和光层的保护机制，实现更快速、更有效的故障恢复，提高
网络的健壮性和稳定性。
(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。
(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基本原理详解ppt课件
3.OTN帧结构
OTN帧结构
3825
4080
1
7
8
14
15
16
17
3824
1
2
3
4
OPU k Payload
OPUk OH
OPUk - Optical Channel Payload Unit
ODUk
ODUk - Optical Channel Data Unit
Client Signal mapped in OPUk Payload
OTM-0.m
OTM-n.m：n波分，OSC
*
2.2 OTM:光传送模块
BDI: Backward Defect Indication
FDI-O: Forward Defect Indication - Overhead
FDI-P: Forward Defect Indication - Payload
OTM Overhead Signal
Optical Supervisory Channel
OSC
OOS
OSC
OH
OH
OH
Non-associated overhead
OMSn
OTSn
Optical Multiplex Section
Optical Transmission Section
OTM-nr.m：n波分，无OSC
*
1.1 OTN网络的定位和演进
OTN的技术特性： 完善的性能监视、提供多级嵌套重叠的TCM连接监视； 带外FEC、大容量、粗颗粒的调度；适合骨干网络的应用； SDH/SONET, ETHERNET, ATM, IP, MPLS , GFP 业务都可以透明传输 在光层对信号进行处理，例如光信号复用/去复用、光波长交换 可扩展的容量很大，最适合组骨干的MESH网络； 从未来的理想情况，传送网络应该是全OTN的网络；OTN可以看作是传送网向全光网演化过程中的一个过渡应用
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• 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 ）
8000系列的监控平台增加的单板 ➢CCP：二层交换，类似SPWA中的二层功能 ➢EIC：子架级联和扩展提供接口
波分产品典型单板——监控类
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。
OTU1
O/E/O
8xGE/FC
STM16 STM16 STM16 STM16
STM16
8xany
STM16
CSUB
…
东向 OTU2
西向 OTU2
东向 OTU2
西向 OTU2
OTN产品业务调度方案
OTN系统内部信号流：
波分产品在网络中的部署
网管: E500/T3////U3
DWD M
DWD M
பைடு நூலகம்
OADM/ OXC
波分产品典型单板——监控类
波分产品典型单板——OA
命名规则： OA类型（OBA、OLA、OPA、
ONA） + （占槽位数标识或高 功率输出标识）+OA标准增益值 +OA最大输出光功率值。 例如：OPA1715 、EOPAS1717 、EONAD2520、EONAH2724
主要功能 增益锁定、功率箝制、增益调节
WDM技术和OTN技术
简单的说，OTN=WDM+SDH
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) – 交叉单元( XCU) – 光复用及解复用单元(OM/OD) – 光放大单元 (OA) – 光监控及电监控单元(OSC/ESC)
(-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
APO功能
主要配置 增益
波分产品典型单板——OMU/ODU/VMUX/OCI
OMU：合波板，耦合性——不区分波长、栅型（AWG型/TFF型）——区分波 长 ODU：分波板 VMUX：合波板，区分波长，并有VOA功能。 OCI：信道合分波交织板。对多波长光信号进行交织合波。 OAD：从波分复用光信号中分出8路（最大）固定波长的光信号，其它波长的 光信号与本地加入的8路光信号合波输出
Mx20的监控平台需要的单板主要有下面几种： ➢（SNP的ECM_N）网元管理子系统Agent； ➢（SNP的ECM_A）控制和保护控制子系统ASON＋APS ➢（SPWB/SPWA）网元内部星型以太网总线控制子系统 ➢（SOSC、SOSCB）网元之间管理和保护信息传递和路由子系统 ➢（SCC）把800/900单板传递的信息转换成IP总线信息 ➢（MCU）网元内部的其它MCU单板（如业务单板的电监控通道实现） ➢（SEI、SEIA等）接口板。
机电管理
监控板
风扇板 电源板
ROADM 光调控 保护 合分波 放大 交叉板 业务处理
光路板
业务板
波分产品典型单板
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）
OTU O
X
M
OTU C
/
U
O
A
OTU
OSC
OTU O
A
X
OA
/
C OTU
O
U
D
OTU
OSC
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
OTN产品光电层调度
OTN 电层业务调度模型
4x STM16/
支线路合一板：如M721的MQA1、MQA2、MQM1、MQM2， 如8000的HO2、HQ2、
波分产品典型单板——业务板
电交叉实现框图
波分产品典型单板——业务板
电交叉实现配置图
波分产品搭建业务手动操作步骤
假设单板已经上电，仪表和光纤连接完成，无光功率相关告警 搭建业务手动操作步骤 1、配置客户侧口业务类型 2、配置客户侧业务的映射方式 3、配置线路侧口业务类型 4、配置线路侧口FEC模式 5、对于下背板的单板类型，需要配置客户侧、线路侧的背板ODU调度类型 6、对于40G、100G单板，需要配置子波长、色散等参数 7、如果是下背板类单板，需要配置电交叉。此处要求客户侧和线路侧的ODUk类型一致。 以上步骤包括A端和Z端的业务板
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；
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
DWD M
DWD M
M900/M920////8500//8700//9700 长途骨干网/省干 长距离大容量
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
• 多波长复用 • 高速长距离传输 • 光层监控和管理
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
波分产品组网网元基本连接
WDM典型系统配置
• 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。
光层OCH段1+1保护示意图（应用与通道侧的保护，可 以节约波长转环板）
各保护类型的示意图
光层客户侧冗余1+1保护示意图（基于客户侧信号的保护）
客户侧单板要求开启AOSD功能
各保护类型的示意图
电层ODUk 1+1保护示意图
• 常说的电层子波长保护，目前主要应用与GE颗粒的保护 ，目前只针对重要业务配置此类保护，如TD业务等。
波分产品典型单板——光保护板
链路保护： 1＋1通道保护，1:1通道保护 1＋1复用段保护，1:1复用段保护
环路保护： 二纤双向通道共享保护 二纤双向复用段共享保护
跨环业务保护
波分产品典型单板——光保护板
光保护板（OP）
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
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
如果是背靠背方式，则此时业务可通。 如果是点到点组网，并且OCH到OTS，无WSS器件，则此时业务可通
如果是点到点组网，中间存在WSS器件，则还需如下配置 1、确定两端的线路侧发送波长 2、依线路信号流向，设置WSS对对应波长的选通
各保护类型的示意图
光层OMS段1+1保护示意图（应用与线路侧的OLP保 护）
WDM/OTN
WDM/OTN
WDM/OTN
终端 接入
城域传输网
省二干传输网
一干传输网
波分产品组网网元类型
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：
光终端设备，作为终端实现业务的上路和下路 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 光线路放大设备，实现线路光中继放大。
电层1+1保护的实现示意图
AGENT
网管
APS控制器
AGENT APS控制器
客户侧 业务板
线路侧 业务板
交 叉 板
线路侧 业务板