IP化光傳送網(wǎng)發(fā)展及應(yīng)用課件

IP化光傳送網(wǎng)發(fā)展及應(yīng)用IP化光傳送網(wǎng)發(fā)展及應(yīng)用電信網(wǎng)絡(luò)IP化及其對傳送網(wǎng)影響華為公司全系列傳送網(wǎng)解決方案光傳送網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用Date擁抱Internet，帶寬爆炸式增長Internet的“愛與恨”，Internet業(yè)務(wù)既是傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)的毀滅者，又是新的發(fā)展機(jī)會(huì)SMS/IVRInternetTVMediaMyOpinionMyRightMyindividuality技術(shù)用戶需求Date未來5年全球傳送網(wǎng)帶寬將保持高速增長全球傳送網(wǎng)帶寬保持高速增長(CAGR=+30%)接入網(wǎng)平均流量從5G增長到40G(CAGR=+30%)城域網(wǎng)平均流量從500G增長到2.5T(CAGR=+22%)長途網(wǎng)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:Telegeography2007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:GartnerDate今天的承載網(wǎng)——OneService，OneNetworkResidentialCustomerBusinessCustomerInternetPBXIP/MPLSCOREMSTPEthEthTDMEthDSLAMLeasingLineLANTDM/EthernetTDMMobileCustomer寬帶傳送網(wǎng)MEN＋WDMLHDWDM/OCS長途網(wǎng)：LHDWDM、OCS和IP/MPLSCoreRouter為主的應(yīng)用。城域網(wǎng)：MSTP、MetroEthernet是主流的建設(shè)模式，MetroWDM逐步成為潮流，多套網(wǎng)絡(luò)在城域網(wǎng)絡(luò)上依然存在包括ATM，DDN和FR等。移動(dòng)傳送網(wǎng)MSTPDate寬帶全業(yè)務(wù)承載網(wǎng)目標(biāo)架構(gòu)大區(qū)制、集中式部署、特別是業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)更加集中技術(shù)統(tǒng)一、產(chǎn)品形態(tài)單一，隨業(yè)務(wù)增加而容量增大固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)集成和共享，即業(yè)務(wù)與接入和承載技術(shù)無關(guān)多種應(yīng)用場景、分布式部署多技術(shù)共存、多產(chǎn)品形態(tài)共存固定接入和移動(dòng)接入深度結(jié)合AccessBearerServiceBOSS接入網(wǎng)BSS/OSSLegacyNetwork承載網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)BRASPExGSNMGWSBC…RWRWRWRWEWEWEWEWEWEWIP+DWDMGBE10GBE10GBE10GBEGBEMacroMicroPICOAPPICOMacroMicroHSDSLLAN/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(wù)多媒體通訊服務(wù)PDFIM&PVoIPVideoCentrexTVGameNews…DRMCodecCDN…企業(yè)ICT服務(wù)StorageComputing…OnlineITAppsSOA-ServiceDeliveryPlatformIMSCore&SoftSwitchSOA-ServiceDeliveryPlatformWSWSCentralServiceManagedServices…IP&OpticalITCTCT（IMS）+IT（WebService）Mobile&WirelessDateALLIP網(wǎng)絡(luò)中傳送網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值交換網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò)傳送網(wǎng)絡(luò)傳送網(wǎng)絡(luò)OAM&P傳輸性能監(jiān)視與故障定位，業(yè)務(wù)配置調(diào)度非本地業(yè)務(wù)穿通，本地業(yè)務(wù)的上下匯聚&適配減少接入點(diǎn)與交換節(jié)點(diǎn)間的鏈路數(shù)量，減輕業(yè)務(wù)交換機(jī)的端口壓力業(yè)務(wù)傳送適配傳輸&保護(hù)端口的拉遠(yuǎn)，光纖資源的節(jié)省,屏蔽底層故障對業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的影響40G長距離傳送無阻塞波長交叉支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)端到端管理DateIP化光傳送網(wǎng)發(fā)展及應(yīng)用電信網(wǎng)絡(luò)IP化及其對傳送網(wǎng)影響華為公司全系列傳送網(wǎng)解決方案光傳送網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用Date骨干層流量的變化IP流量主要來自于Internet應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)，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(huì)保持100％～115％年增長率，視頻業(yè)務(wù)、多重播放業(yè)務(wù)的應(yīng)用會(huì)持續(xù)推動(dòng)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(hù)節(jié)點(diǎn)、端口、光纜故障擴(kuò)展性:高速線路接口，高效傳送GE/10G/40G/100G業(yè)務(wù)效率:大顆粒業(yè)務(wù)匯聚，靈活的業(yè)務(wù)配置，低成本傳送與IP/MPLS協(xié)調(diào)組網(wǎng)，提供跨層流量工程和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)DateIP+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(shí)現(xiàn)大容量長距離傳送，IP實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)匯聚、轉(zhuǎn)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)DateIPoverWDM網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——OTN傳輸網(wǎng)光纜中斷等批量事故由傳輸網(wǎng)負(fù)責(zé)保護(hù)業(yè)務(wù)端到端的單點(diǎn)故障、路由器單板故障等由路由器負(fù)責(zé)保護(hù)光傳送提供更高的線路傳送能力，為寬帶IP業(yè)務(wù)提供GE/10GE/40G傳送能力40GULHDWDM技術(shù)提供端到端組網(wǎng)能力OTN無阻塞電層交叉、子波長復(fù)用G.709端到端OAM&P端到端網(wǎng)管GMPLS智能控制平面Date光傳送網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用40G長距離傳送技術(shù)面向IP的OTN傳送技術(shù)及應(yīng)用IP化的傳送技術(shù)——PTNDate40G長距離傳送技術(shù)Date40GDWDM應(yīng)用的主要技術(shù)限制因素ASE噪聲積累OSNR40G對光纖傳輸提出了更加嚴(yán)格的要求，DWDM系統(tǒng)面臨新的傳輸課題；在同等物理?xiàng)l件下與DWDM10G傳輸系統(tǒng)相比，DWDM40G有如下限制：信噪比（OSNR）劣化4倍（6dB）；色度色散容限降低16倍；偏振模色散（PMD）劣化4倍；非線性效應(yīng)變得更加明顯。系統(tǒng)性能4×4×16×限制更加嚴(yán)格光纖色散效應(yīng)偏振模色散（PMD）光纖非線性效應(yīng)SPM/IXPMDate40G傳輸應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)碼型調(diào)制技術(shù)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(yīng)的危害增加4倍更大的非線性效應(yīng)危害功率均衡管理當(dāng)前業(yè)界公認(rèn)40GWDM系統(tǒng)性能評估標(biāo)準(zhǔn)：長距離傳輸能力（OSNR靈敏度高、入纖光功率大，傳輸代價(jià)小）對C波段80波的支持能力（OADM級聯(lián)能力應(yīng)大于6）對不同光纖的適應(yīng)能力（PMD容限足夠大）與10G混合傳送Date40GSolution40G80/96通道系統(tǒng)（ODB/eRZ-DQPSK）40G40/48通道系統(tǒng)（DRZ）1、最大容量1.92T2、抗非線性能力強(qiáng)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(fù)用10G×192通道40G40G1、最大容量1.92T2、高PMD容限3、2000公里傳輸能力完善的40G線路傳送技術(shù)根據(jù)不同的應(yīng)用場景，提供最具性價(jià)比的40G解決方案Date華為40G波分eDQPSK技術(shù)介紹40G技術(shù)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(qiáng)型RZ-DQPSK編碼，進(jìn)一步提升性能，如高OSNR、PMD、色散、抗非線性能力CSRZDRZODBeDQPSK200620072008DateOTN引領(lǐng)40G時(shí)代提前到來GE2.5GPOS10GE10GPOS40GE100GE40GOTU310GOTU22.5GOTU1電交叉使得業(yè)務(wù)適配與線路傳送技術(shù)無關(guān)，消除10G、40G的界限線路技術(shù)的選擇由帶寬決定，而與線路速率無關(guān)40G10G10G40G10G40G40GESTM-644x10GE4xSTM-168xGE4xSTM-64OTNDate40GOTN網(wǎng)絡(luò)引入策略近期40G波長承載10G、2.5G、GE業(yè)務(wù)流量少10G/40G混傳承載40GE/100GE業(yè)務(wù)全網(wǎng)96x40G未來演進(jìn)到100G線路123中長期20x40G8x40G6x40G+10x10GDate全球40G部署節(jié)奏AT&TTelefonica法國N9UF北美HABERNIA北美XOCommunications俄羅斯TTK中國電信現(xiàn)網(wǎng)測試中國教育網(wǎng)測試……截至08Q1，華為已完成商用工程、現(xiàn)網(wǎng)測試、實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入測試23個(gè)。Date面向IP的OTN傳送技術(shù)及應(yīng)用Date38254080OTUkOH1781415161738241234OPUkPayloadOPUkOHODUkOHClientSignalmappedinOPUkPayloadOTUkFEC1234116RowColumn78OPUk開銷區(qū)1415FASPSIEXPTCMACTTCM4TCM3TCM2TCM6GCC1GCC2FTFLPMRESRESAPS/PCCSMRESGCC0MFASMapping&ConcatSpecificJCJCJCNJOPJORESRESRESTCM5TCM11999年ITU-T定義的新型WDM（OTN）的G.709標(biāo)準(zhǔn)，通過類似于SDH的幀結(jié)構(gòu)、類似于SDH的開銷處理，保證了類似于SDH的保護(hù)能力與管理維護(hù)能力，OTN標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用情況，是IPoverWDM能否順利實(shí)施的重要保障。面向IP的WDM——OTNDate傳統(tǒng)WDM≈PDH OTN≈SDHOTN提供對多波長光網(wǎng)絡(luò)的管理（開銷在波長上傳送）；Och,OMSandOTS可以使用非結(jié)合開銷(OOS)。OOS通過OSC傳送從左邊的圖可以看出，WDM只覆蓋了OTN的一小部分.WDM缺乏帶寬管理，端到端組網(wǎng)，光層管理和OADM能力OTN對客戶端信號(hào)提供標(biāo)準(zhǔn)的映射、復(fù)用結(jié)構(gòu)；OTN開銷豐富，可用于OAM及段監(jiān)控（SM）、通道監(jiān)控（PM）、多級級聯(lián)監(jiān)控（TCM）等各種監(jiān)控，以及前向糾錯(cuò)（FEC）；為了網(wǎng)絡(luò)互連定義了標(biāo)準(zhǔn)UNI/NNI接口(IrDI,IaDI，即OTUk和OTUkV)來適配SDH、以太網(wǎng)、視頻、存儲(chǔ)等業(yè)務(wù)。Fig.2FullOTNHierarchySDH/SONETFDDIATMIP/MPLSEth/GE/10GEclearchannel2.5G/10G/40G映射ODUk復(fù)用(TDM)光數(shù)據(jù)單元（ODUk）凈荷OTUk凈荷“電/光”轉(zhuǎn)換(4x3808)光信道（OCh）凈荷光傳送段（OTS）凈荷復(fù)用后的信號(hào)傳送、放大光復(fù)用段開銷光復(fù)用段（OMS）凈荷OCh復(fù)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(jié)構(gòu)與維護(hù)信息分布示意圖WDM的超大傳送容量+SDH式的豐富的OAM性能+未來的無限擴(kuò)展性+……OTN=Date傳送技術(shù)的發(fā)展——OTN靈活組網(wǎng)客戶側(cè)信號(hào)->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(cè)信號(hào)->ODUk映射ODUk->OTUk適配OA光層電層客戶模塊線路模塊業(yè)務(wù)直通模塊交叉模塊WDM的發(fā)展趨勢是從點(diǎn)到點(diǎn)的鏈轉(zhuǎn)換成波長可調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)ROADM是O-O-O波長調(diào)度技術(shù)，可用于光層子網(wǎng)內(nèi)部OTN是O-E-O的波長調(diào)度技術(shù)，用與組網(wǎng)NGWDM集成OTN和ROADM技術(shù)，并采用ASON/GMPLS控制平面pointtopointtransmissionManuallyoperatedreconfigurableopticallayerReconfigurablemeshopticallayerDynamicreconfigurablemeshopticallayerDateOTN的應(yīng)用價(jià)值物理層監(jiān)視和高QoS電信級物理層保護(hù)OTN/GMPLS網(wǎng)絡(luò)帶來綜合建網(wǎng)成本節(jié)省OTN/GMPLS帶來的運(yùn)營成本節(jié)省分開提供物理層和邏輯層的保護(hù),網(wǎng)絡(luò)綜合效能提升,建網(wǎng)成本下降.TE-FRR&IGP機(jī)制,應(yīng)對業(yè)務(wù)層的失效,OTN保護(hù)應(yīng)對物理層(光纖鏈路)的失效：OTN網(wǎng)絡(luò)的端到端的ODUk連接和監(jiān)視機(jī)制,為IP網(wǎng)絡(luò)提供多種高效/經(jīng)濟(jì)的保護(hù)/恢復(fù)方案.為達(dá)到電信級高可靠性和高QoS要求,物理層的監(jiān)視是必須的:OTN引入物理層的感知和監(jiān)視能力,服務(wù)于高的端到端QoS.L1層感知和監(jiān)視可以作為觸發(fā)條件,驅(qū)動(dòng)物理層的保護(hù)倒換.據(jù)統(tǒng)計(jì),路由器在POP點(diǎn)70~85%的流量是穿通的，這些流量可以通過更低成本的光交叉連接設(shè)備承載。當(dāng)前高端路由器相同的業(yè)務(wù)端口的價(jià)格是光交叉連接設(shè)備成本的4～10倍,因此采用OTN的業(yè)務(wù)疏導(dǎo)和流量管理能力,可以減輕對核心路由器的容量需求,降低建網(wǎng)成本.OTN提供的無阻塞的交叉連接,端到端ODUk電路創(chuàng)建,ODU和波長域的OAM可以顯著減低運(yùn)營維護(hù)成本.結(jié)合GMPLS帶來的點(diǎn)擊業(yè)務(wù)提供,網(wǎng)絡(luò)保護(hù)/恢復(fù),優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)等能力,OpEx可以進(jìn)一步減低.OTN/ASON系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)的波分系統(tǒng),運(yùn)營成本節(jié)省高達(dá)36%!DateRing4Ring2Ring1Ring5Ring3MetroCoreMetroAccessMetroAggregationCPERegionalCoreLHBackbone華為OTN產(chǎn)品系列OSN900/OSN1800OSN3800/6800OSN6800/8800OSN8800DateIP化的傳送技術(shù)——PTNDate移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IP化發(fā)展趨勢移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要業(yè)務(wù)從語音向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變未來的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基于IP技術(shù)，以更低的成本提供更豐富的業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的帶寬從10兆增加到100兆Date分組傳送網(wǎng)（PTN）的定義低TCO電信級的OAM&P多業(yè)務(wù)支持

基于分組核心以太組網(wǎng)PacketTransportNetwork端到端管理

同步解決方案PacketTransportNetwork是全分組核心，面向連接的，提供多業(yè)務(wù)支持，低TCO并且具有電信級的OAM和保護(hù)倒換的設(shè)備。DateE1NodeBBTSRNCBSCATMSTM-NMSTPG