I化光傳送網發(fā)展及應用-華為中國區(qū)MKG 劉東風

華為技術有限公司中國區(qū)MKTG 劉東風IP化光傳送網發(fā)展及應用2023/1/17IP化光傳送網發(fā)展及應用電信網絡IP化及其對傳送網影響華為公司全系列傳送網解決方案光傳送網發(fā)展的關鍵技術及應用Page2擁抱Internet，帶寬爆炸式增長Internet的“愛與恨”，Internet業(yè)務既是傳統(tǒng)語音業(yè)務的毀滅者，又是新的發(fā)展機會SMS/IVRInternetTVMediaMyOpinionMyRightMyindividuality技術用戶需求Page3未來5年全球傳送網帶寬將保持高速增長全球傳送網帶寬保持高速增長(CAGR=+30%)接入網平均流量從5G增長到40G(CAGR=+30%)城域網平均流量從500G增長到2.5T(CAGR=+22%)長途網平均流量從15T增長到40T(CAGR=+13%)跨洋帶寬增長快速，主要是區(qū)域海纜通信增長快(中東+61%，亞太60%)洲際傳送帶寬流量Source:Telegeography

2007用戶接入帶寬流量Source:Gartner城域傳送帶寬流量Source:Gartner長途傳送帶寬流量Source:GartnerPage4今天的承載網——OneService，OneNetworkResidentialCustomerBusinessCustomerInternetPBXIP/MPLSCOREMSTPEthEthTDMEthDSLAMLeasingLineLANTDM/EthernetTDMMobileCustomer寬帶傳送網MEN＋WDMLHDWDM/OCS長途網：LHDWDM、OCS和IP/MPLSCoreRouter

為主的應用。城域網：MSTP、MetroEthernet

是主流的建設模式，MetroWDM逐步成為潮流，多套網絡在城域網絡上依然存在包括ATM，DDN和FR等。移動傳送網MSTPPage5寬帶全業(yè)務承載網目標架構大區(qū)制、集中式部署、特別是業(yè)務節(jié)點更加集中技術統(tǒng)一、產品形態(tài)單一，隨業(yè)務增加而容量增大固定網絡和移動網絡集成和共享，即業(yè)務與接入和承載技術無關多種應用場景、分布式部署多技術共存、多產品形態(tài)共存固定接入和移動接入深度結合AccessBearerServiceBOSS接入網BSS/OSSLegacyNetwork承載網業(yè)務網BRASPExGSNMGWSBC…RWRWRWRWEWEWEWEWEWEWIP+DWDMGBE10GBE10GBE10GBEGBEMacroMicroPICO

APPICOMacroMicroHSDSLLAN/HSDSLADSL(2+)ADSL2+VDSL2VDSL2/FiberFTTCFTTBFTTHFTTBFTTCOLTFixedAccessCPE圖例MobileAccessWDMEthernetServicePlatformServiceEnablerCommonBlockWERouterR…CRMSOA-EnterpriseServiceBusBillingERPNMSProvisionAssurance…SOA-Service-OrientedArch.WS=WebServiceWSSOA-ServiceExposure、Orchestration、Mushup3rdParty3rdParty媒體和信息服務多媒體通訊服務PDFIM&PVoIPVideoCentrexTVGameNews…DRMCodecCDN…企業(yè)ICT服務StorageComputing…OnlineITAppsSOA-ServiceDeliveryPlatformIMSCore&SoftSwitchSOA-ServiceDeliveryPlatformWSWSCentralServiceManagedServices…IP&Optical

ITCTCT（IMS）

+IT（WebService）Mobile&WirelessPage6ALLIP網絡中傳送網絡的價值交換網絡接入網絡傳送網絡傳送網絡OAM&P傳輸性能監(jiān)視與故障定位，業(yè)務配置調度非本地業(yè)務穿通，本地業(yè)務的上下

匯聚&適配減少接入點與交換節(jié)點間的鏈路數量，減輕業(yè)務交換機的端口壓力業(yè)務傳送適配傳輸&保護端口的拉遠，光纖資源的節(jié)省,屏蔽底層故障對業(yè)務網絡的影響40G長距離傳送無阻塞波長交叉支持以太網業(yè)務端到端管理Page7IP化光傳送網發(fā)展及應用電信網絡IP化及其對傳送網影響華為公司全系列傳送網解決方案光傳送網發(fā)展的關鍵技術及應用Page8骨干層流量的變化IP流量主要來自于Internet應用的驅動，僅骨干IP流量北美約為300T、西歐約為100T、中國約為40~50T未來全球IP流量會保持100％～115％年增長率，視頻業(yè)務、多重播放業(yè)務的應用會持續(xù)推動帶寬增長全球Internet流量按照每年100%的速度增長可靠性：電信級保護節(jié)點、端口、光纜故障擴展性:高速線路接口，高效傳送GE/10G/40G/100G業(yè)務效率:大顆粒業(yè)務匯聚，靈活的業(yè)務配置，低成本傳送與IP/MPLS協(xié)調組網，提供跨層流量工程和網絡保護Page9IP+光——協(xié)同發(fā)展?jié)M足寬帶發(fā)展需要UserTraffic2×/12monthsRouterCapacity2.2×/18monthsMoore’sLaw2×/18monthsDWDM提高傳輸線路資源利用率、實現大容量長距離傳送，IP實現業(yè)務匯聚、轉發(fā)、網絡恢復Page10IPoverWDM網絡架構——OTN傳輸網光纜中斷等等批量事故故由傳輸網網負責保護護業(yè)務端到端端的單點故故障、路由由器單板故故障等由路路由器負責責保護光傳送提供供更高的線線路傳送能能力，為寬寬帶IP業(yè)務提供GE/10GE/40G傳送能力40GULHDWDM技術提供端到端端組網能力力OTN無阻塞電層層交叉、子子波長復用用G.709端到端OAM&P端到端網管管GMPLS智能控制平平面Page11光傳送網發(fā)發(fā)展的關鍵鍵技術及應應用40G長距離傳送送技術面向IP的OTN傳送技術及及應用IP化的傳送技技術——PTNPage1240G長距距離傳送技技術Page1340GDWDM應用的主要要技術限制制因素ASE噪聲積累OSNR40G對光纖傳輸輸提出了更更加嚴格的的要求，DWDM系統(tǒng)面臨新新的傳輸課課題；在同等物理理條件下與與DWDM10G傳輸系統(tǒng)相比比，DWDM40G有如下限制：：信噪比（OSNR）劣化4倍（6dB）；色度色散散容限降低16倍；偏振模色色散（PMD）劣化4倍；非線性效效應變得更加加明顯。系統(tǒng)性能4×4×16×限制更加嚴格格光纖色散效應偏振模色散（PMD）光纖非線性效應SPM/IXPMPage1440G傳輸應用中的的關鍵技術碼型調制技術術CS-RZ/ODB/DRZ/NRZ-DPSKRZ-DPSK/DP-QPSK/RZ-DQPSKFEC/EFEC色散管理TDC/EDC分布式Raman放大OSNR靈敏度減少6dB色散容限降低16倍（60ps/nm）PMD效應的危害增加4倍更大的非線性效應危害功率均衡管理理當前業(yè)界公認認40GWDM系統(tǒng)性能評估估標準：長距離傳輸能能力（OSNR靈敏度高、入入纖光功率大大，傳輸代價價小）對C波段80波的支持能力力（OADM級聯(lián)能力應大大于6）對不同光纖的的適應能力（（PMD容限足夠大））與10G混合傳送Page1540GSolution40G80/96通道系統(tǒng)（ODB/eRZ-DQPSK）40G40/48通道系統(tǒng)（DRZ）1、最大容量1.92T2、抗非線性能能力強3、1200公里Mux/DemuxModuleMux/DemuxModuleOADMModuleDCMOADispersionManagement40GOTUmodule40GOTUModule40G40G1、最大容量3.84T2、支持50GHz傳輸3、640/1200公里40G反向復用10G×192通道40G40G1、最大容量1.92T2、高PMD容限3、2000公里傳輸能力力完善的40G線路傳送技術術根據不同的應應用場景，提提供最具性價價比的40G解決方案Page16華為40G波分eDQPSK技術介紹40G技術DP-QPSKNRZ-DQPSKRZ-DQPSKeRZ-DQPSK10G

參考值靈敏度(dB)1414.513.313.010~11每波入纖功率-4dBm-1dBm+1dBm+2dBm+4dBm最大DGD容限(ps)>5017.3181936~54增強型RZ-DQPSK編碼，進一步步提升性能，，如高OSNR、PMD、色散、抗非非線性能力CSRZDRZODBeDQPSK200620072008Page17OTN引領40G時代提前到來來GE2.5GPOS10GE10GPOS40GE100GE40GOTU310GOTU22.5GOTU1電交叉使得業(yè)業(yè)務適配與線線路傳送技術術無關，消除除10G、40G的界限線路技術的選選擇由帶寬決決定，而與線線路速率無關關40G10G10G40G10G40G40GESTM-644x10GE4xSTM-168xGE4xSTM-64OTNPage1840GOTN網絡引入策略略近期40G波長承載10G、2.5G、GE業(yè)務流量少10G/40G混傳承載40GE/100GE業(yè)務務全網網96x40G未來來演進進到到100G線路路123中長長期期20x40G8x40G6x40G+10x10GPage19全球球40G部署署節(jié)節(jié)奏奏AT&TTelefonica法國國N9UF北美美HABERNIA北美美XOCommunications俄羅羅斯斯TTK中國國電電信信現現網網測測試試中國教教育網網測試試……截至08Q1，華為為已完完成商商用工工程、、現網網測試試、實實驗室室準入入測試試23個。Page20面向IP的的OTN傳傳送技技術及及應用用Page2138254080OTUkOH1781415161738241234OPUkPayloadOPUkOHODUkOHClientSignalmappedinOPUkPayloadOTUkFEC1234116RowColumn78OPUk開銷區(qū)1415FASPSIEXPTCMACTTCM4TCM3TCM2TCM6GCC1GCC2FTFLPMRESRESAPS/PCCSMRESGCC0MFASMapping&ConcatSpecificJCJCJCNJOPJORESRESRESTCM5TCM11999年ITU-T定義的的新型型WDM（OTN）的G.709標準，，通過過類似似于SDH的幀結結構、、類似似于SDH的開銷銷處理理，保保證了了類似似于SDH的保護護能力力與管管理維維護能能力，，OTN標準的的應用用情況況，是是IPoverWDM能否順順利實實施的的重要要保障障。面向IP的WDM———OTNPage22傳統(tǒng)WDM≈PDHOTN≈SDHOTN提供對對多波波長光光網絡絡的管管理（（開銷銷在波波長上上傳送送）；；Och,OMSandOTS可以使使用非非結合合開銷銷(OOS)。OOS通過OSC傳送從左邊邊的圖圖可以以看出出，WDM只覆蓋蓋了OTN的一小小部分分.WDM缺乏帶帶寬管管理，，端到到端組組網，，光層層管理理和OADM能力OTN對客戶戶端信信號提提供標標準的的映射射、復復用結結構；；OTN開銷豐豐富，，可用用于OAM及段監(jiān)監(jiān)控（（SM）、通通道道監(jiān)控控（PM）、多多級級級聯(lián)監(jiān)監(jiān)控（（TCM）等各各種監(jiān)監(jiān)控，，以及及前向向糾錯錯（FEC）；為了網網絡互互連定定義了了標準準UNI/NNI接口(IrDI,IaDI，即OTUk和OTUkV)來適配配SDH、以太太網、、視頻頻、存存儲等等業(yè)務務。Fig.2FullOTNHierarchySDH/SONETFDDIATMIP/MPLSEth/GE/10GEclearchannel2.5G/10G/40G映射ODUk復用(TDM)光數據單元（ODUk）凈荷OTUk凈荷“電/光”轉換(4x3808)光信道（OCh）凈荷光傳送段（OTS）凈荷復用后的信號傳送、放大光復用段開銷光復用段（OMS）凈荷OCh復用(WDM)電層光層ClientLayerODUk/OTUkLayerOChLayerOMSLayerOTSLayerλOSC光信道開銷光傳送段開銷FEC(4x256)ODUk/OTUk開銷(4x16)OTN層次結結構與與維護護信息息分布布示示意圖圖WDM的超大傳送容量+SDH式的豐富的OAM性能+未來的無限擴展性+……OTN=Page23傳送技技術的的發(fā)展展——OTN靈活組組網客戶側信號->OTUk適配ODUk電交叉連接

OCh光交叉連接STM-N/GE/10GE/2.5GPOS/10G/40POS/ATM/SAN等OTSOMSMUX/DMUX客戶側信號->ODUk映射ODUk->OTUk適配OA光層電層客戶模塊線路模塊業(yè)務直通模塊交叉模塊WDM的發(fā)展展趨勢勢是從從點到到點的的鏈轉轉換成成波長長可調調度的的網絡絡ROADM是O-O-O波長調調度技技術，，可用用于光光層子子網內內部OTN是O-E-O的波長長調度度技術術，用用與組組網NGWDM集成OTN和ROADM技術，，并采采用ASON/GMPLS控制平平面pointtopointtransmissionManuallyoperatedreconfigurableopticallayerReconfigurablemeshopticallayerDynamicreconfigurablemeshopticallayerPage24OTN的應應用用價價值值物理理層層監(jiān)監(jiān)視視和和高高QoS電信信級級物物理理層層保保護護OTN/GMPLS網絡絡帶帶來來綜綜合合建建網網成成本本節(jié)節(jié)省省OTN/GMPLS帶來來的的運運營營成成本本節(jié)節(jié)省省分開開提提供供物物理理層層和和邏邏輯輯層層的的保保護護,網絡絡綜綜合合效效能能提提升升,建網網成成本本下下降降.TE-FRR&IGP機制制,應對對業(yè)業(yè)務務層層的的失失效效,OTN保護護應應對對物物理理層層(光纖纖鏈鏈路路)的失失效效：：OTN網絡絡的的端端到到端端的的ODUk連接和監(jiān)視機機制,為IP網絡提供多種種高效/經濟的保護/恢復方案.為達到電信級級高可靠性和和高QoS要求,物理層的監(jiān)視視是必須的:OTN引入物理層的的感知和監(jiān)視視能力,服務于高的端端到端QoS.L1層感知和監(jiān)視視可以作為觸觸發(fā)條件,驅動物理層的的保護倒換.據統(tǒng)計,路由器在POP點70~85%的流量是穿通通的，這些流流量可以通過過更低成本的的光交叉連接接設備承載。。當前高端路由由器相同的業(yè)業(yè)務端口的價價格是光交叉叉連接設備成成本的4～10倍,因此采用OTN的業(yè)務疏導和和流量管理能能力,可以減輕對核核心路由器的的容量需求,降低建網成本本.OTN提供的無阻塞塞的交叉連接接,端到端ODUk電路創(chuàng)建,ODU和波長域的OAM可以顯著減低低運營維護成成本.結合GMPLS帶來的點擊業(yè)業(yè)務提供,網絡保護/恢復,優(yōu)化網絡規(guī)劃劃設計等能力力,OpEx可以進一步減減低.OTN/ASON系統(tǒng)相對于傳傳統(tǒng)點到點的的波分系統(tǒng),運營成本節(jié)省省高達36%!Page25Ring4Ring2Ring1Ring5Ring3MetroCoreMetroAccessMetroAggregationCPERegionalCoreLHBackbone華為OTN產品系列OSN900/OSN1800OSN3800/6800OSN6800/8800OSN8800Page26IP化的傳傳送技術———PTNPage27移動網絡IP化發(fā)展趨勢勢移動網絡主主要業(yè)務從從語音向數數據轉變未來的移動動網絡基于于IP技術，以更更低的成本本提供更豐豐富的業(yè)務務接入網的帶帶寬從10兆增加到100兆Page28分組傳送網網（PTN）的定義低TCO電信級的OAM&P多業(yè)務支持持基于分組核核心以太組網PacketTransportNetwork端到端管理理同步解決方方案PacketTransportNetwork是全分組核核心，面向向連接的，，提供多業(yè)