《DWDM技术交流》PPT课件

DWDM技术交流,网络操作中心 王雪琨,DWDM原理 6800/8800硬件介绍 6800/8800设备组网与应用,目 录,系统概述 WDM的传输媒质 WDM中的关键技术 WDM的相关技术规范,如何增加网络容量？,什么是波分复用？,高速公路,加油站,巡逻车,WDM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 ）,N路波长复用的WDM系统的总体结构主要有： 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/电监控信道（OSC/ESC）。,系统结构,传输模式,单纤单向,MUX,DMUX,O T U,O T U,MUX/DMUX,DMUX/MUX,单纤双向,O T U,O T U,传输模式,应用模式,开放式系统,集成式系统,应用模式,WDM的优势,超大容量、超长距离传输 对数据的“透明”传输 系统升级时能最大限度地保护已有投资 高度的组网灵活性、经济性和可靠性,CWDM 与 DWDM,CWDM：稀疏波分复用 DWDM：密集波分复用,目 录,系统概述 WDM的传输媒质 WDM中的关键技术 WDM的相关技术规范,光纤的结构,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。,n1.n2,损耗 色散 非线性,光纤的传输特性,衰耗,光纤的损耗主要取决于吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三种损耗。,光纤损耗 (dB) = P输出 (dBm) - P输入 (dBm) = 距离 (km) x a (dB/km) a：损耗系数 在1550nm窗口，G.652和G.655光纤的损耗系数：a = 0.22dB/km 在OSN6800/8800系统中，可以通过本端放大板的输出功率对端接收放大板的输入功率(2*FIU插损）的方法来粗略计算用户线路的损耗。,光功率预算,色散,色度色散:,色散,最适合于DWDM系统使用的光纤是 G.655 ，因为该光纤的色散系数较小，衰耗系数与其他类型的光纤相差无几，而且能够有效抑制四波混频效应。,色散补偿,目前降低色度色散的影响主要是采用色散补偿模块对光纤中的色散累积进行补偿,主要方式为使用DCF（色散补偿光纤）。 色散补偿光纤与普通传输光纤的不同之处是它在1550nm处具有负的色散系数，DCF补偿法实际上就是利用这种负色散的光纤，抵消 G.652 /G.655光纤中的正色散。,色度色散（ps/nm）= 距离（km）x 色散系数（ps/nm.km） G.652光纤：色散系数 = 17ps/nm.km G.655光纤：色散系数 = 4.5ps/nm.km 实际工程中主要考虑色度色散。 在长距离传输的情况下，采用色散补偿模块（DCM）进行色散补偿。,色散,WDM的受限因素,信噪比是DWDM系统受限的一个重要因素，而噪声的根源是在于系统中大量应用的 EDFA 放大器。,目 录,系统概述 WDM的传输媒质 WDM中的关键技术 WDM的相关技术规范,WDM中的关键技术,WDM对于光源的要求,1,较大的色散容限,2,输出标准且稳定的波长,光放大器,EDFA,RFA,拉曼光纤放大器,掺铒光纤放大器,光放,光放大器的应用,光复用器与解复用器,TFF,AWG,波导阵列光栅,介质薄膜滤波器,监控技术,OSC,光监控技术,ESC,电监控技术,光监控通道,对光监控的要求： 不应限制OA上的泵浦光波长； 不应限制未来1310nm波长的业务； OA失效时仍有效； 可超长传输；具有分段双向传输功能。 OSC监控波长：1510nm。 OSC监控速率：2Mb/s。 OSC 的接收灵敏度可以达到 -48dBm。,OSC帧结构,目 录,系统概述 WDM的传输媒质 WDM中的关键技术 WDM的相关技术规范,ITU-T 相关技术规范,G.652 零色散单模光纤特性规范 G.653 色散位移单模光纤光缆的特性 G.655 非零色散位移单模光纤特性规范 G.692 具有放大器波分系统的光接口标准 G.694.1 DWDM系统应用的频率建议 G.694.2 CWDM系统应用的波长建议 G.975 系统前向纠错技术建议 G.709 光传送网络(OTN)的接口规范,波长分配,标称中心频率指的是光波分复用系统中每个通路对应的中心波长。在DWDM中允许的通路频率是基于参考频率为193.1THz，以及通道最小间隔为100GHz 、50GHz或者25GHz的频率间隔系列。 ITU-T建议的40波DWDM设备，相邻波长之间的频率间隔为 100GHz ，其中第一波的中心频率为 192.1 THz,该波长OTU单板输出接在M40的第40口。194.9THz波长的OTU单板，其输出接在M40的第12口。,DWDM原理 6800/8800硬件介绍 6800/8800设备组网与应用,目录,机柜、子架与插框 单板介绍,机柜,OptiX OSN 6800 支持以下机柜安装： ETSI 300mm 后立柱机柜 标准 ETSI 300 mm 机柜 23英寸开放式子架 技术规格 最大功耗（满配置）: 4800W 输入电压: 48VDC/60V DC 工作电压范围: 38.4VDC至72V DC,机柜,直流配电盒,子架,外观结构,风机盒,防尘网,子架接口区 （面板后面）,安装挂耳,单板区域,机械光衰及走纤区域,子架,P I U,A U X,XCS (1+1),SCC (1+1),业务单板,背板总线,支持基于XCS的集中交叉 以及 基于对偶板位的7组分布式交叉,IU11,SCC,交叉单元 xcs GE/ODU1/ODU2,IU12,IU13,IU14,IU15,IU16,IU1,IU2,IU3,IU4,IU5,IU6,IU7,IU8,主用集中交叉总线,对板交叉总线,备用集中交叉总线,IU17,无交叉总线连接,接口描述（位于子架指示灯后面）,子架接口区,插框,DCM 插框与DCM,衰减量信息,供应商 补偿光纤 补偿距离,机柜,OptiX OSN 8800 支持以下机柜安装： ETSI 300mm 后立柱机柜 23英寸开放式子架 技术规格 最大功耗（满配置）: 5400W 输入电压: 48V/60V DC 工作电压范围: 40V72V DC,Fiber spool,电源板,子架(T32),风机盒,防尘网,安装挂耳,单板区域,子架,SCC (1+1),IU28 槽位固定用于插放系统控制与通信板SCC。 IU11 槽位可用于插放备用SCC 单板，也可插放其它业务单板。,IU9、IU10 槽位固定用于插放集中交叉板XCS。,背板总线,基于双总线、双平面的设计架构，更可靠！,目录,机柜、子架与插框 单板介绍,单板概述,警告：由于光纤内激光束可能灼伤人眼，在安装与维护时，请不要直视光口。,光波长转换单元,DWDM系统中的波长转换器能实现对信号的3R功能和波长的转换，那么这3R功能是指（再 放 大）、（ 再 定 时） 、（ 再 整 形）。,OTU,客户侧,波分侧,ITU-T G.691 ITU-T G.957 IEEE802 series 850nm/1310nm /1550nm eSFP/XFP,ITU-T G.694.1/2 ITU-T G.709 FEC/AFEC 电监控功能 eDQPSK/ODB/DRZ 可调OTU PRBS功能 eSFP,告警及性能事件上报 3R 功能 激光器自动关断（ALS）,D,L,S: 单客户端口 D: 2个客户端口 Q: 4个客户端口 O: 8个客户端口 4: 4个GE带宽通道,L: 支线路合一单元,G,- : 单发单收 S : 单发单收（2.5G单板） D: 双发选收（2.5G单板） R: 中继板,OTU单板命名规则,D,S: 2.5G业务 M: 多速率业务 G: GE X: 10G XL: 40G,TMX、LWX单元移植自BWS 1600G和Metro 6100平台，命名不遵守以上规则,OTU 分类,传统型OTU:不具备OTN交叉功能、客户侧单一业务接入型的OTU单板,任意速率业务 (16Mb/s - 2.7Gb/s),10GE LAN/ 10GE WAN/STM-64/ OC-192/OTU2/ FC1200,STM-256/OC-768,任意速率业务 (16Mb/s - 2.7Gb/s),OTU2/ OTU2v (10.71Gb/s， 11.1Gb/s),OTU3/ OTU3e (43Gb/s， 44.57Gb/s),任意速率业务 (16Mb/s - 2.7Gb/s),任意速率业务 (16Mb/s - 2.7Gb/s),客户侧,波分侧,OTU 分类,汇聚型 OUT:支持多路客户侧业务信号汇聚成一路波长上进行传输, 不支持电层交叉功能,4xSTM-16/OC-48/OTU1,8xGE/FC100/FICON/ISC 1G 4xFC200/FICON Express /ISC 2G 2xFC400/FICON 4G,2x Any (100M2.5Gb/s),OTU2 10.71Gb/s,OTU2 10.71Gb/s,OTU1 2.67Gb/s,客户侧,波分侧,2x Any (100M2.5Gb/s),OTU1 2.67Gb/s,OTU 分类,中继型 OTU,OTU2/ OTU2v,OTU3,OTU2/ OTU2v,OTU3,波分侧,GE 及 Any型 OUT：汇聚型OTU单元，具备电层交叉功能，可通过XCS（ANY型不支持）或者对偶板位进行业务交叉,OTU 分类,端口描述,单板概述,单板条形码 通常位于单板前面板下方 包含BOM、出厂信息、版本、单板名称、特性码等信息,单板概述,单板条形码（可调型OTU）,光波长转换单元,LSX 功能与特性 波分侧接口类型支持 OTU2 & OTU2v ESC (电监控功能) 支持 FEC/AFEC（可设置） ALS （激光器自动关断） 波分侧及客户侧 内/外环回 XFP （10G客户侧可插拔光模块） 波分侧波长可调,客户侧信号,支路单元和线路单元,传统型的波长转换单元,波分侧信号,客户侧光模块,OUT,IN,Rx,Tx,波分侧光模块,业务处理 模块,分离式设计提高了业务的灵活性,客户侧光模块,Rx,Tx,业务处理 模块,OUT,IN,波分侧光模块,业务处理 模块,背板总线连接,支线路单板命名规则,N,Q,2,N: OTN线路处理单元,S: 1路波分侧信号输出 D: 2路波分侧信号输出 Q: 4路波分侧信号输出 O: 8路波分侧信号输出,1: OTU1 2: OTU2 3: OTU3,T,Q,X,T: 客户侧（支路）接入单元,S: 1路客户侧信号接入 D: 2路客户侧信号接入 Q: 4路客户侧信号接入 O: 8路客户侧信号接入,S: 2.5G 速率业务 G: GE X: 10G 速率业务 XL: 40G速率业务 M: 多速率业务,支路单元,2XGE,2xGE,ODU1,4XAny (100M2.5G),ODU1,4xAny,4XSTM-16 /4XOC48 /4XOTU1,4xODU1,8xGE,16xGE,1x10GE,L2,8xAny (100M2.5G),4xODU1,8xAny,客户侧,交叉总线,支路单元,2x 10GE LAN/10GE AN/ STM-64/OC-192,2XODU1-4v,4XODU2,STM-256 / OC-768,4XODU2,2XODU2,交叉总线,客户侧,2x 10GE LAN/10GE AN/ STM-64/OC-192,4x 10GE LAN/10GE AN/ STM-64/OC-192,线路单元,OTU2,4x ODU1,波分侧,OTU2,1x ODU2,4x ODU1,OTU2,2x ODU2,8x ODU1,OTU2,1,2,OTU2,4x ODU2,16 x ODU1,OTU2,1,4,OTU3,4x ODU2,交叉总线,支路单元,TQM 功能与特性 eSFP（客户侧可插拔光模块） ALS （激光器自动关断功能) 客户侧环回功能 支持4路100Mbit/s2.5Gbit/s之间任意速率的业务信号与对偶板位实现业务的交叉调度,支路单元,TDX 功能与特性 XFP（客户侧10G可插拔光模块） ALS（激光器自动关断） 客户侧内外环回功能 TN11:10Gb/s 反向复用至ODU1-4v TN12:10Gb/s 映射至ODU2,线路单元,NS2 功能与特性 TN11NS2 & TN12 NS2 波分侧 & 通道环回功能 FEC & AFEC 功能 电监控功能 波分侧波长可调 4x ODU1 到 XCS 或对偶板位 1x ODU2 到XCS 或对偶板位 (TN12NS2),支路单元和线路单元,典型应用,交叉单元,XCS 集中交叉板 支持GE、ODU1、ODU2级别的业务交叉 大容量（360Gbit/s）无阻塞交叉 1+1热备份 （IU9 &IU10槽位） 如果XCS板的ACT指示灯是灭的，说明这块 XCS板是保护板，当前上面没有业务。,192.10THz,光合波及分波单元,196.00THz,M40 偶,M40 奇,192.15THz,196.05THz,ITL,FIU,OSC,FIU,OSC,ITL,D40 偶,D40 奇,192.10THz,196.00THz,192.15THz,196.05THz,注意: M40V /D40V 在网络中的应用位置与M40/D40相同,光合波及分波单元,M40 & M40V C波段奇数波和偶数波两种信号 调节每一路信号的光功率 (M40V) 在线光功率监测(10dB),波导阵列光栅,M40V,OUT,MON,M01,M40,分光器,光合波及分波单元,D40/D40V C波段奇数波和偶数波两种信号 在线光功率监测(10dB) 调节每一路信号的光功率 (D40V),波导阵列光栅,D40V,IN,MON,D01,D40,分光器,FIU 实现主光通道与光监控信道的合波和分波 在线光功率监测(20dB),光合波及分波单元,IN,OUT,MON,TC,RC,RM,TM,合波模块,分光器,线路侧,分波模块,ITL 实现C_ODD与C_EVEN信号的复用与解复用 在线光功率监测(10dB),光合波及分波单元,IN,OUT,MON,C- odd,梳状滤波器,光耦合器,分光器,C-even,C- odd,C-even,光放大单元,光放大单元可以弥补线路损耗，提高传输距离,光放大单元,OAU1 放大C波段80波的输入光信号 增益连续可调 在线光性能监测 （20dB） 增益锁定功能 瞬态控制 性能监视与告警监测,光放大单元,OAU1 内部功能模块框图,IN,OUT,MON,RDC,1,2,3,4,5,TDC,VOA,OAU1,分光器,PA,BA,DCM,光放大单元,OBU1 放大C波段80波的输入光信号 在线光性能监测 （20dB） 增益锁定功能 瞬态控制 性能监视与告警监测,IN,OUT,MON,OBU1,分光器,BA,系统控制与通信单元,SCC 完成子架内业务调度、配置管理、告警输出等。 支持SCC数据备份和外置CF卡数据备份 支持1+1热备份 支持子架级联 提供1:N电源备份功能 SCC 上可以显示当前子架的子架ID。,系统控制与通信单元,SCC LED灯 0”代表本单板所在的子架为主子架 “17”代表本单板所在的子架为从子架 “E”表示AUX离线，不能读取到子架ID,系统控制与通信单元,AUX 提供以太网通信接口和管理接口，子架间通信网口 设置子架ID功能，可以提供6位子架ID,子架接口区用户接入单元（8800）,ATE 开关量告警输出输入及级联接口 EFI1 提供网管接口NM_ETH2 OAM接口 EFI 单板内部有拨码。主从子架通过EFI2单板的ETH1/ETH2/ETH3 接口连接。子架的ID 通过在EFI1单板上拨码开关实现。EFI1单板有两个拨码开关，每一路拨码开关可以设置的值为二进制数：0或者1。ID1-ID4 分别对应SW2 的1-4 路拨码，ID5-ID8 分别对应SW1 的1-4 路拨码。其中只有ID1-ID5 有效（ID6-ID8 为预留），从高位到低位分别为ID5-ID1，可以设置32 种状态，默认为00000。0 代表主子架，其他代表从子架。,子架接口区用户接入单元（8800),EFI2,光监控单元,SC2 完成两路光监控通道信号的收、发控制与处理 在主控板不在位的情况下，可以保证本板两对光口的ECC通道自动穿通，确保对其它各站的监控 工作波长为1510nm 实现网元间公务互通,其他单元,其他单元,OLP 提供光线路保护 提供板内1+1保护 提供客户侧1+1保护,其他单元,MCA4 功能与特性 支持如下检测功能，并上报给主控板： 通道的光功率 中心波长 光信噪比 光通道中波长数量 通过与其它单板配合使用实现APE功能,其他单元,VA1 功能与特性 根据主控板指令调节1路光信号的光功率 检测输入光功率和衰减量 支持断电保护功能 可调衰减范围1.5dB21.5dB，分辨率0.1dB VA4 功能与特性 根据主控板指令调节4路光信号的光功率 检测输入光功率和衰减量 支持断电保护功能 可调衰减范围2dB20dB，分辨率0.1dB,其他单元,WMU WMU单板实现50GHz信道间隔系统的波长监视功能,I T L,OBU1,M40V,M40V,F I U,C_EVEN,C_ODD,DWDM原理 6800/8800硬件介绍 6800/8800设备组网与应用,DWDM系统中的设备类型,光终端复用设备(OTM)、 光线路放大设备(OLA)、 光分插复用设备(OADM)、 电中继设备(REG),OTM,OTM站点需要的功能单元 波长转换单元（LSX , TOM+NS2 ） 光分波/合波单元（M40, M40V, D40 ） 光放大单元（OAU1, OBU1 ） 光监控接入/解出单元（FIU） 光监控信道处理单元（SC1） 光色散补偿单元（DCM） 主控单元（SCC）,OTM,OSN 6800 OTM典型配置,以光合波器M40V 和光分波器D40构成的40 波OTM 为例，共需要1 机柜，3 个子架 SCC 单板优先插放在IU18。若配置备用SCC 单板，则插放在IU17 优先在IU16 配置监控信道单板 FIU 插放在IU15，然后在其左侧插放光放大板 OTU 配置时按照频率由小到大，多子架间从下到上，单子架内从左至右的顺序进行配置,OSN 8800 OTM典型配置,以光合波器M40V 和光分波器D40 构成的20 波OTM 设备为例，共需要1 机柜，1 个子架 当OSN 6800 的子架和OSN 8800 的子架同时存在时，建议将监控单元单板配置在OptiX OSN 6800 的子架上，以节省OSN 8800 的槽位 OTU 配置时按照频率由小到大，多子架间从上到下，单子架内从左至右的顺序进行配置 SCC 单板优先插放在IU28。若配置备用SCC 单板，则插放在IU11,OLA,OLA站点需要的功能单元 光放大单元（OAU1, OBU1 ） 光监控接入/解出单元（FIU） 光监控信道处理单元（SC2） 光色散补偿单元（DCM） 主控单元（SCC）,IN,OLA,OA,S C 2,IN,OUT,RM1,RM2,TM2,TM1,TM,RM,TM,RM,TC,RC,OAU1,IN,OUT,RC,TC,OA,OUT,OUT,IN,OUT,可调衰减器,OLA 的典型配置,当OSN 6800 的子架和OSN 8800 的子架同时存在时，建议将该类站点配置在OSN 6800 的子架上,谢 谢！,