1.  波分系统概述

1.1 波分系统简介

波分复用技术（wavelength-division multiplexing, WDM）是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术。这种技术可以同时在一根光纤上传输多路信号，每一路信号都由某种特定波长的光来传送，这就是一个波长信道。

通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。

典型的波分网络结构如下：

 

 

1.2  波分复用技术优点

WDM技术具有下述优点：

(1) 传输容量大，可节约宝贵的光纤资源。对单波长光纤系统而言，收发一个信号需要使用一对光纤，而对于WDM系统，不管有多少个信号，整个复用系统只需要一对光纤。例如对于16个2.5Gb/s系统来说，单波长光纤系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。

(2) 对各类业务信号“透明”，可以传输不同类型的信号，如数字信号、模拟信号等，并能对其进行合成和分解。

(3) 网络扩容时不需要敷设更多的光纤，也不需要使用高速的网络部件，只需要换端机和增加一个附加光波长就可以引入任意新业务或扩充容量，因此WDM技术是理想的扩容手段。

(4) 组建动态可重构的光网络，在网络节点使用光分插复用器（OADM）或者使用光交叉连接设备（OXC），可以组成具有高度灵活性、高可靠性、高生存性的全光网络。

1.3  OTN网络简介

OTN网络是Optical Transport Network的缩写，是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。它是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，将解决传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。

OTN的主要优点是完全向后兼容，它可以建立在现有的SONET/SDH管理功能基础上，不仅提供了存在的通信协议的完全透明，而且还为WDM提供端到端的连接和组网能力，它为ROADM提供光层互联的规范，并补充了子波长汇聚和疏导能力。

　　OTN概念涵盖了光层和电层两层网络，其技术继承了SDH和WDM的双重优势，关键技术特征体现为:

　　（1） 多种客户信号封装和透明传输

　　基于ITU-TG.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射和透明传输，如SDH、ATM、以太网等。目前对于SDH和ATM可实现标准封装和透明传送，但对于不同速率以太网的支持有所差异。ITU-TG.sup43为10GE业务实现不同程度的透明传输提供了补充建议，而对于GE、 40GE、100GE以太网、专网业务光纤通道(FC)和接入网业务吉比特无源光网络(GPON)等，其到OTN帧中标准化的映射方式。

　　（2） 大颗粒的带宽复用、交叉和配置

　　OTN目前定义的电层带宽颗粒为光通路数据单元(O-DUk，k=1,2,3)，即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)和 ODU3(40Gb/s)，光层的带宽颗粒为波长，相对于SDH的VC-12/VC-4的调度颗粒，OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多，对高带宽数据客户业务的适配和传送效率显著提升。

　　（3）强大的开销和维护管理能力

　　OTN提供了和SDH类似的开销管理能力，OTN光通路(OCh)层的OTN帧结构大大增强了该层的数字监视能力。另外OTN还提供6层嵌套串联连接监视(TCM)功能，这样使得OTN组网时，采取端到端和多个分段同时进行性能监视的方式成为可能。

　　（4） 增强了组网和保护能力

通过OTN帧结构、ODUk交叉和多维度可重构光分插复用器(ROADM)的引入，大大增强了光传送网的组网能力，改变了基于SDHVC- 12/VC-4调度带宽和WDM点到点提供大容量传送带宽的现状。前向纠错(FEC)技术的采用，显著增加了光层传输的距离。另外，OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能，如基于ODUk层的光子网连接保护(SNCP)和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等。

北京联通城域波分网络实际上是以波分传输为基础的OTN网络。

2. OTN设备简介

HWOTN网络主要由OSN8800、OSN6800、OSN1800构成。其中OSN6800为光调度层，OSN8800为电交叉层，OSN1800主要用于客户接入。

北京城域波分网络结构如下：

 

 

3.1、OSN1800设备简介

3.1.1系统架构

OSN 1800 紧凑型多业务边缘光传送平台（简称OSN 1800 系列）采用1U和2U 两种机盒形式。

l  1U 机盒（全称OptiX OSN 1800 I）

该机盒能够完成WDM 接入点2 至4 波的业务接入传送。

l  2U 机盒（全称OptiX OSN 1800 II）

该机盒能够完成WDM 接入点2 至10 波的业务接入传送。

通过多机盒堆叠，两种机盒均可实现接入业务数量的扩展。

OSN 1800 系列主要由系统控制、监控与通信类单板（SCC 单板），光分插复用类单板，光波长转换类单板和光放大类单板组成。各类业务单板相对独立，不同机盒可根据客户实际组网要求配置不同单板，支持4xAny 业务汇聚、8xAny 业务汇聚、1xAny 业务转换、2xGE 业务汇聚、PON 业务透传和拉远等功能。OSN 1800 系列波分侧信号管理采用OTN 技术，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。

 

 

3.1.2 业务能力

产品支持DWDM 和CWDM 两种技术规格。

l  DWDM 系统

OSN 1800 系列的DWDM 系统规格

项目	DWDM系统
系统使用波段	C 波段：1529.55nm(196.0THz)～ 1560.61nm(192.1THz)
可用波长数量	40波
波长最小间隔	0.8nm
单通道波分侧速率	2.5 Gbit/s	10 Gbit/s
最大传输容量	100 Gbit/s	400 Gbit/s

l  CWDM 系统

OSN 1800 系列CWDM 系统规格（2.5 Gbit/s 和5 Gbit/s）

项目	CWDM系统
系统使用波段	1471nm ～ 1611nm
可用波长数量	8波
波长最小间隔	20 nm
单通道波分侧速率	2.5 Gbit/s	5 Gbit/s
最大传输容量	20 Gbit/s	40 Gbit/s

OSN 1800 系列CWDM 系统规格（10 Gbit/s）

项目	CWDM系统
系统使用波段	1531nm ～ 1551nm
可用波长数量	2波
波长最小间隔	20 nm
单通道波分侧速率	10 Gbit/s
最大传输容量	20 Gbit/s

3.1.3 保护机制

保护类型		应用场景
光线路保护	光线路保护	l  保护对象为整个光纤线路。 l  运用OLP 单板的双发选收功能，在相邻站点间利用分离路由对线路光纤提供保护。
光通道保护	板内1+1保护	l  保护对象为具有双发选收功能的单块OTU 单板，也可运用OLP 单板的双发选收功能保护只具有一组波分侧收发光口的单块OTU 单板。 l  利用分离路由对同一业务采用两个不同波长进行业务保护。
	客户侧1+1保护	l  保护对象为具有汇聚功能的OTU 单板。 l  可通过SCS 单板实现。 l  可对单个客户侧业务进行保护。
	子架间波长保护	l  通过OLP 单板实现。 l  保护对象为具有汇聚功能的OTU 单板，对单个客户侧业务进行1 ＋ 1 保护，工作和保护OTU 单板可放置在不同机盒上。 l  保护对象为不具有汇聚功能的OTU 单板，对单个通道进行1 ＋ 1 通道保护，工作和保护OTU 单板可放置在不同机盒上。
SNCP保护	SW SNCP 保护	保护对象为具有汇聚、交叉功能的OTU 单板，可对单个客户侧业务配置交叉及保护。

      

3.2 OSN6800设备简介

3.2.1 系统架构

OSN 6800同时支持密集波分和粗波分，可实现多业务、大容量、全透明的传输功能。系统架构如下：

其中，L0层为光层，L1和L2为电层。

光层调度的方案包括：静态光分插复用FOADM（Fixed Optical Add/Drop Multiplexer）和动态光分插复用ROADM（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）。

L1电层支持GE业务、Any业务和ODU1信号的调度。L2电层支持基于VLAN、Stack VLAN的EPL（Ethernet Private Line）、EVPL（Ethernet Virtual Private Line）业务、EPLAN（Ethernet Private Local Area Network）和EVPLAN（Ethernet Virtual Private Local Area Network）业务的交换。

3.2.2 业务能力

在北京联通的OTN网络中，OSN6800设备是作为光调度层核心设备。

OSN 6800 DWDM系统最多可接入80波，每波最大可支持40Gbit/s速率。

 OSN 6800 CWDM系统最多可接入18波，每波最大可支持5Gbit/s速率。

L1电层能够调度的颗粒有GE业务、ODU1信号、ODU2信号和Any业务。在客户侧的接口信号和波分侧的接口信号间增加电层的处理和调度后，可提高线路的波长利用率，并使OptiX OSN 6800设备具有了与传统电层设备的网络无缝连接的能力。

OptiX OSN 6800支持基于VLAN、Stack VLAN的L2电层的交换，并可实现以下以太网功能，包括：

l  EPLAN（Ethernet Private Local Area Network）、EVPLAN（Ethernet Virtual Private Local Area Network）、EPL（Ethernet Private Line）、EVPL（Ethernet Virtual Private Line）等基本以太网业务类型

l  以太网业务的QoS管理

l  以太网业务的测试帧管理能力

3.2.3 保护机制

3.3  OSN8800设备简介

3.3.1 系统架构

OSN 8800 主要应用于骨干核心层，也可以应用于城域核心层、城域汇聚层。在北京联通OTN传送网中，OSN1800设备主要作为电交叉层设备，与OSN6800共同组成OTN的核心层。系统架构如下所示：

光层调度的方案包括：静态光分插复用FOADM（Fixed Optical Add/Drop Multiplexer）和动态光分插复用ROADM（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）。

电层调度方案：支持L1 层电层调度，调度颗粒为ODU2、ODU1、ODU0。

3.3.2 业务能力

OSN 8800 DWDM 系统可分为40 波系统，80 波系统。40 波系统可平滑升级为80波系统。

l  40 波系统最多可接入40 波，每波最大可支持40Gbit/s 速率。

l  80 波系统最多可接入80 波，每波最大可支持40Gbit/s 速率。

OSN 8800 CWDM 系统最多可接入16 波，每波最大可支持2.5Gbit/s 速率。

OSN 8800 支持SDH业务、SONET业务、以太网业务、SAN（Storage Area Network）存储业务、OTN业务、视频业务等多种接入业务类型。当接入信号是SDH/SONET 信号时，需要进行电层处理，封装进OTN 帧结构中。

3.3.3 保护机制

OSN8800提供了设备级保护机制，主要有交叉1+1保护、主控1+1保护、时钟1+1保护、电源和风扇保护等。

在网络级的保护方面，OSN8800主要提供以下保护机制：