OTN原理与技术

目 录

第1章 概述1

1.1 光传送网的演进1

1.1.1 从电通信到光通信1

1.1.2 从PDH/SDH到WDM3

1.1.3 从WDM到OTN4

1.1.4 OTN与WDM的关系5

1.2 OTN的概念及所涉及的技术6

1.2.1 OTN的概念6

1.2.2 OTN涉及的技术7

1.3 OTN的控制智能化——ASON10

1.3.1 ASON的主要特点11

1.3.2 ASON的网络结构11

1.3.3 ASON的网络接口14

1.4 OTN的分组化——POTN16

1.4.1 通信业务的分组化16

1.4.2 承载网的分组化16

1.4.3 传送网的分组化17

1.4.4 POTN的技术演进18

1.5 OTN对5G承载的支持——MOTN19

1.5.1 MOTN概念的提出19

1.5.2 MOTN的思路20

1.5.3 面向5G的光传送网承载方案20

1.6 OTN的未来——全光网24

1.6.1 全光网的优点24

1.6.2 全光网的基本结构25

1.6.3 全光网的关键技术25

第2章 光传送网的分层结构和标准架构29

2.1 光传送网的分层结构29

2.2 光传送网层网络的组成与功能31

2.2.1 数字层网络的组成与功能31

2.2.2 光信号层网络的组成与功能31

2.2.3 媒质层网络的组成与功能34

2.2.4 光传送网各层网络的客户/服务者关系35

2.3 光传送网标准的框架结构37

第3章 光传送网的接口及其帧结构39

3.1 光传送网的接口结构39

3.1.1 有关术语40

3.1.2 传统光传送网接口的电域信息结构42

3.1.3 灵活光传送网接口的电域信息结构44

3.1.4 光传送网接口的光域信息结构45

3.1.5 光传送网接口的信息包容关系46

3.2 客户信号的映射和复用51

3.2.1 客户信号的映射和复用路线51

3.2.2 ODUk的时分复用路线54

3.3 OTN的帧结构与速率63

3.3.1 OTN的帧结构63

3.3.2 OTN各种信息结构的比特率65

3.4 OTN的非随路开销70

3.4.1 路径踪迹标识符和接入点标识符70

3.4.2 光传输段开销72

3.4.3 光复用段开销73

3.4.4 光通道开销和光支路组开销73

3.5 OTU/ODU的帧定位开销74

3.6 OTU的开销75

3.7 ODU的开销79

3.7.1 ODU的开销概貌79

3.7.2 ODU通道监视开销79

3.7.3 ODU串联连接监视开销82

3.7.4 ODU的其他开销88

3.8 OPU的开销90

3.9 OTN的维护信号92

第4章
客户信号的映射和复用97

41 普通客户信号到OPUk的映射97

411 CBR信号到OPUk的映射98

412 ATM信元流到OPUk的映射101

413 GFP帧到OPUk的映射102

414 测试信号到OPUk的映射103

415 非特定客户比特流到OPUk的映射104

42 通用映射规程104

421 引入GMP映射的目的104

422 灵活的光数据单元105

423 GMP映射的原理105

424 GMP处理客户信号的流程106

43 其他CBR信号到 OPUk的映射107

431 速率小于1238 Gbit/s的CBR信号到OPU0的映射107

432 速率为1238～2488 Gbit/s的CBR信号到OPU1的映射109


433 速率接近9995 Gbit/s的CBR信号到 OPU2的映射110

434 速率接近40.149 Gbit/s的CBR信号到 OPU3的映射111

435 速率接近104134 Gbit/s的CBR信号到 OPU4的映射112

44 FC-1200信号到OPU2e的映射113

45 速率大于2488 Gbit/s的CBR信号到OPUflex的映射116

46 低阶ODU到高阶ODU的复用116

461 OPUk的支路时隙117

462 ODTU的定义122

463 ODTUjk到OPUk的复用124


464 ODTUkts到OPUk的复用127


465 OPUk的复用开销128

466 ODUj到ODTUjk的映射138

467 ODUj到ODTUkts的映射144

47 客户信号的虚级联映射147

471 虚级联的概念147

472 虚级联容器及其开销148

473 客户信号的虚级联映射150


48 虚级联信号的链路容量调整方案155

481 LCAS控制开销155

482 链路容量调整原理157

483 LCAS协议159

484 LCAS命令的时序分析162

第5章 OTN的节点设备170

5.1 POTN设备的总体构架及主要功能170

5.1.1 POTN设备系统构架170

5.1.2 板卡式POTN设备逻辑功能模型171

5.1.3 集中交叉式POTN设备逻辑功能模型172

5.1.4 POTN设备的主要功能173

5.2 POTN的电层交换技术174

5.2.1 集中交换的原理174

5.2.2 实现统一信元交换的关键技术175

5.2.3 统一信元交换设备的实现177

5.3 OADM的功能与结构177

5.3.1 OADM的功能及其性能要求178

5.3.2 OADM节点的结构179

5.4 OXC的功能与结构184

5.4.1 OXC的功能及其性能要求184

5.4.2 OXC的结构188

5.4.3 基于空间光开关矩阵的透明WXC结构举例190

5.5 烽火通信公司POTN设备介绍194

5.5.1 烽火FONST 6000 U系列设备介绍194

5.5.2 FONST 6000 U60介绍195

5.6 POTN设备的组网应用197

5.6.1 POTN设备在光层的组网应用举例197

5.6.2 POTN设备在电层的组网应用举例199

第6章

OTN的网络结构与保护204

6.1 OTN的网络结构204

6.1.1 OTN的物理拓扑结构204

6.1.2 OTN的逻辑拓扑结构206

6.2 OTN的保护策略207

6.2.1 网络保护的概念与分类207

6.2.2 路径保护207

6.2.3 子网连接保护209

6.2.4 共享环保护211

6.3 OTN线性保护的结构与APS协议211

6.3.1 常用术语211

6.3.2 线性保护的体系结构212

6.3.3 保护组命令214

6.3.4 线性保护的APS协议215

6.4 OTN线性保护APS协议的传输220

6.4.1 1 1单向和双向倒换举例220

6.4.2 1∶n的双向倒换举例221

6.4.3 练习命令操作221

6.5 OTN环网保护的APS协议与传输224

6.5.1 OTN环网保护的结构224

6.5.2 OTN环网保护的APS协议225

6.5.3 OTN保护环的配置228

6.5.4 OTN环保护倒换中APS信令的传输230

6.6 OTN的光层保护232

6.6.1 光线路1 1/1∶1保护233

6.6.2 光复用段1 1保护233

6.6.3 光通道1 1波长保护235

6.6.4 光通道1 1路由保护235

6.7 OTN的OCh层保护238

6.7.1 OCh 1 1保护240

6.7.2 OCh m∶n保护241

6.7.3 OCh Ring保护242

6.8 OTN的ODUk层保护244

6.8.1 ODUk 1 1保护244

6.8.2 ODUk m∶n保护245

6.8.3 ODUk Ring保护247

第7章 光传送网的物理层接口249

7.1 域间接口及其命名249

7.1.1 域间接口249

7.1.2 光网络单元的参考点250

7.1.3 域间接口的命名251

7.2 多信道和单信道域间接口253

7.2.1 多信道域间接口253

7.2.2 单信道域间接口256

7.2.3 多信道域间接口与单信道域间接口的互联258

7.2.4 域间接口的横向兼容258

7.3 域间接口的技术要求260

7.3.1 域间接口的技术参数260

7.3.2 多信道域间接口的技术参数值269

7.3.3 单信道NRZ码域间接口的技术参数值270

7.3.4 单信道RZ码域间接口的技术参数值271

第8章 超100 Gbit/s OTN技术273

8.1 Flex OTN的接口与帧结构273

8.1.1 Flex OTN的短距接口273

8.1.2 Flex OTN的长距接口275

8.1.3 Flex OTN的帧结构与比特率276

8.2 ODUk到ODTUCn以及ODTUCn到OPUCn的复用277

8.2.1 OPUCn支路时隙的定义277

8.2.2 ODTUCn的定义282

8.2.3 ODUk到ODTUCn.ts的映射282

8.2.4 OPUCn的复用开销和ODTU调整开销283

8.2.5 ODTUCn到OPUCn的复用286

8.3 OTUCn到n个FlexO实体的映射287

8.3.1 OTUCn的分配和OTUC的合并287

8.3.2 OTUC到FlexO帧的映射287

8.4 Flex Ethernet技术288

8.4.1 Flex Ethernet的概念289

8.4.2 FlexE的主要功能291

8.4.3 100G/200G/400G FlexE的复用功能结构293

8.5 Flex Ethernet在传送网中的传送模式296

8.6 Flex Ethernet在OTN中的映射297

8.7 灵活栅格技术298

8.7.1 固定的DWDM栅格299

8.7.2 灵活的DWDM栅格302

8.7.3 灵活栅格的使用302

第9章 软件定义光网络304

9.1 软件定义光网络的体系构架304

9.1.1 软件定义光网络的定义和基本特征304

9.1.2 软件定义光网络的总体构架306

9.2 SDON多层多域控制架构309

9.2.1 多域网络控制架构309

9.2.2 多层网络控制架构309

9.3 SDON控制器功能要求311

9.3.1 总体功能要求311

9.3.2 控制器可靠性要求316

9.3.3 控制器扩展性要求317

9.3.4 控制器安全性要求318

9.4 SDON与现有网络的兼容和演进319

9.4.1 光网络设备向SDON的兼容和演进319

9.4.2 光网络向SDN的演进320

缩略语323

参考文献332