CWDM基本知识及设备介绍.ppt

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1、CWDM原理及citrans830粗波分复用设备介绍,主要内容介绍,CWDM基本原理及其特点 CWDM技术在城域网中的应用 烽火通信CWDM设备及特点 CITRANS830的网管通道 CITRANS830的网管平台,空分复用 SDM(Space Division Multiplexer) 时分复用 TDM(Time Division Multiplexer) 波分复用 WDM(Wavelength Division Multiplexer),扩容方式的选择,三种扩容方案的成本比较,增加一个通道分别采用增设光纤、DWDM、CWDM三种方法的成本比较,采用CWDM扩容的成本代价,采用DWDM扩容的

2、成本代价,采用埋设新光纤的扩容方案,CWDMcoarse WDM 信道间隔是20nm的WDM。省成本，高传输带宽，主要用于中短距离的光城域网中。 NWDMnarrow WDM 信道间隔是10nm的WDM DWDMdense WDM 信道间隔1.6nm、0.8nm、0.4nm、0.2nm,可以广泛用于长途传输，组建全光网络。 WWDMwide WDM 1310nm+1550nm ，纯无源器件,几种WDM技术的特点,G652A/B/C/D光纤的波长窗口,从DWDM到CWDM的变化,Dense WDM,1550,1570,1590,1610,1470,1490,1510,1530,Coarse WD

3、M,1550,20 nm,0,8 nm,波道间隔20nmITU-T G.694.2 波长稳定度要求较低； 器件便宜 不用波长稳定，省却温度控制器,l/nm,l/nm,光通道间隔小于0.8nmITU-T G.694.1 对激光器波长稳定度的要求很高 蝶型封装，工艺要求高，体积大 需要温度控制，增加功耗。 器件昂贵,20 nm,CWDM相关的建议和标准,ITU-T G.694.2 Spectral Grids for WDM Applications:CWDM Wavelength Grid ITU-T G.695 Optical interface for Corase Wavelength D

4、ivision Multiplexing applications ITU-T G.957 （1999）optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous digital hierarchy ITU-T G.957.1 (2001) optical transport network physical layer interfaces. IEEE Std 802.3z Media Access Control (MAC) parameters, physical layer,repeater and

5、 management parameters for 1000Mb/s Operation ITU-T G.709/Y.1331 (2001), Interfaces for the optical transport network (OTN). IEC 60825-1, Safety of laser products - Part 1: Equipment classification, requirements and users guide. IEC 60825-2, Safety of laser products - Part 2: Safety of optical fibre

6、 communication systems.,DWDM与CWDM技术特点的比较,DWDM的波长间距一般为200GHz（1.6nm），100GHz（0.8nm），50GHz（0.4nm） DFB激光器 温度漂移系数0.08nm/c 需要制冷器制冷稳定波长 可以应用EDFA作为光放大器 可以长距离传输 可以配置OADM,CWDM的波长间距一般为20nm 采用DFB激光器 不需要制冷 在0-70 c的温度变化时激光器波长有大约6nm的变化 考虑生产过程造成的离散性有3nm波长变化 共有大约9nm的波长变化 不能采用EDFA作为光放大器 传输距离受限 可以配置OADM，但同时会使传输距离缩短。,DW

7、DM和CWDM设备特点的比较,G.695的“black-box”模型,G.695的“Black-link”模型,ITU-T G.695建议的系统分类,Black-box applications 4波系统（B-C4L1-0D2, B-C4L1-0D3, B-C4L1-1D2, B-C4L1-1D3) 8波系统 (C8S1-1D2, B-C8S1-1D2, C8L1-1D2,B-C8L1-0D2, B-C8L1-0D3, B-C9L1-1D2, B-C8L1-1D3) 12波系统(B-C12L1-0D2, B-C12L1-1D2) 16波系统(C16S1-1D2, C16L1-1D2, B-C1

8、6S1-1D2, B-C16L1-1D2) 共有17种系统分类 Black-link applications 8波系统（S-C8S1-1D2, S-C8S1-1D3, S-C8S1-1D5, S-C8L1-1D2, S-C8L1-1D3, S-C8L1-1D5) 共有6种系统分类 目前应用的重点是8波系统,CWDM传输系统有三个可用波段，分别是：(单位：nm） 1）O-Band：1270, 1290, 1310, 1350,1370 2）E-Band：1390, 1410, 1430, 1450,1470 3）S+C+L-Band : 1470, 1490, 1510, 1530, 1550

9、, 1570, 1590, 1610 目前,主要的商用CWDM系统集中在1550nm窗口S+C+L-Band ，全波段的CWDM尚在发展中。,Current CWDM Wavelength,CWDM传输技术的现状,对G.694.2的修正提案 （X+1提案）,6.5nm,6.5nm,6.5nm,6.5nm,5.5nm,7.5nm,激光器波长,滤波器波长,1nm,0C,70C,23C,新方案使分波器的中心波长增加1nm，而光源波长保持不动。,CWDM作为物理层的设备可以应用于： 点对点、以太网、SDH、SONET环、RPR(弹性分组环）等各种流行的网络结构 短距离、高带宽、接入点密集的通信应用场合

10、，如大楼内或大楼之间的网络通信 与PON或DSLAN使用，每个单独的波长信道都可作为PON的虚拟光链路，实现节点和多个分布节点的带宽数据传输，也可以与DSLAN结合在汇聚层和接入层使用。 G.652、G.655光纤,无中继传输距离不大于50km（ITU-T建议为50km，我公司产品可达80km） DWDM适用于： 长距离，大容量长途干线网，或超大容量的城域网核心节点,两种技术的应用范围,城域网中的情况,城域网中光纤资源相对短缺，迫切需要提高现有光纤资源的利用率 城域网业务点密集，对成本非常敏感 城域网接口复杂，业务种类多，业务颗粒度大小差异很大。 网络拓扑结构改变较频繁。,WDM是理想的技术，

11、但是干线DWDM的技术架构及系统设计如果用于城域网，则DWDM在长途扩容中的成本优势不能得到发挥。 由于城域扩容对波道数量需求相对干线系统较小，而且距离短，不需要光放大，使得CWDM技术方案特别适合于城域光传送网。,网络带宽资源不足 原有基于PSTN的城域网面临多业务传送的挑战,接入层及骨干层带宽相对宽松，汇聚层带宽不足。业务种类多样化。,骨干层,汇聚层,接入层,网络光纤资源不足,接入层网络结构，业务需求复杂多变，光缆的敷设不能一次到位。在城区光缆施工受诸多限制，且费用高。,既有TDM业务、又有数据业务，充分利用已经埋设的光纤，可以有效控制建设成本 。,当前光传送网中的瓶颈,价格优势 CWDM

12、有效降低对器件的技术要求，简化设计，降低了成本 系统可靠性高 不必使用EDFA，不必采用温度控制技术稳定波长，也没有温控的AWG器件，使系统的可靠性大大增强。 系统设计灵活 由于2.5G以下的光传输技术，在距离小于100公里的条件下，仅受光纤衰耗限制，对转发器的配置相当灵活。 开通维护简单 设备体积小，重量轻，功耗低，使得开通和维护都非常简便 多业务，多协议，多种业务颗粒支持 灵活支持各种业务接口，从100M到2.5G，具有方便的网管组网方式，提供完善的告警及性能检测。,CWDM应用于城域网的优势,CWDM系统结构的一般模型1,1、开放式结构 这是CWDM系统构成的主要形式，接口种类多，便于使

13、用，管理，和维护，特别适合作为一种传输平台使用。 2、半开放式结构 在某些特殊的条件下，在特别受投资成本限制的条件下采用，大多数情况下一般不采用。 3、集成式结构 在某些交换设备中，作为一种多波长接口使用。但这种使用方法，缺乏灵活性，因此只能作为一种专用的接口使用。,开放式CWDM结构模型2,1,2,8,转发器,转发器,转发器,合波器,分波器,1,2,8,转发器,转发器,转发器,全开放式光接口,业务接口,业务接口,G.694.2接口,G.694.2接口,半开放式CWDM结构模型3,G.694.2接口,G.694.2接口,业务接口,业务接口,集成式CWDM结构模型4,1,2,8,1,2,8,合波

14、器,分波器,G.694.2接口,G.694.2接口,烽火Citrans 830 系列CWDM设备,265mm440mm260mm（HWD） 6U子框结构设计 安装在19英寸机架或SDH标准机架中，方便与其他设备混装,电信级的CWDM设备，经济的多业务传送平台,合分波盘,OSC,EMU盘,发送和接收OTU盘,电源盘,OCP盘,烽火CWDM设备特点,模块化设计，配置灵活 ，平滑升级，扩容能力强 开放式系统设计，丰富的业务接口类型，完善的性能检测 子速率复用带宽利用率高,可灵活地配置成4波、8波、 9波、 16波系统 ；,可配置成开放式、半开放式、集成式CWDM设备,可配置成单纤双向/双纤双向传输的

15、CWDM系统,大容量22.5G，采用全波光纤可升级至45G,TM节点设备的组成原理框图,MUX,DEMUX,OSC,EMU,EOW,OTU1,OTU2,OTU3,OTU8,PWR1,PWR2,业务接口,G.694.2接口,光线路接口,OAD2,OAD2,分插复用节点OAD2,OADM节点光分插复用原理框图,TM节点机盘种类,1311nm,1311nm,1551nm,1571nm,1591nm,1611nm,1471nm,1491nm,1511nm,1531nm,1551nm,1571nm,1591nm,1611nm,1471nm,1491nm,1511nm,1531nm,4波点对点,4波背靠背

16、,8波点对点,如果不用OSC的话1311nm波长信道可不配置,西向光接口,东向光接口,TM节点缺省波长配置,8波系统的波长配置,4波系统的波长配置,可以提供18波的CWDM系统或将来升级到18波系统。,OADM节点类型,OADM节点缺省波长配置 1、上下1波OAD1 2、上下2波OAD2 3、上下4波OAD4,业务接口及系统配置,业务接口 支持速率：100Mbit/s，125Mbit/s，155Mbit/s，200Mbit/s，622Mbit/s，1.06Gbit/s，1.25Gbit/s，2.125Gbit/s， 2.5Gbit/s；8FE.。 信号类型：ATM，SDH，IP，Etherne

17、t，ESCON，Fiber Channel或其它数据应用； 物理连接：LC/PC（光），RJ45（电）。,系统配置 点对点； 可以配置OADM节点； 可以背靠背组成环网，也可以用OADM设备组成环网，对业务提供光通道保护。 保护方式 提供光通道保护倒换（UPSR），最多可以实现36个GE通道的UPSR保护倒换。 提供1+1光复用段保护,可以提供的光转发器类型,波长转发器,无PM功能,有PM功能,子速率复用,2GE, 8FE(电口） mSTM1+nSTM4,单通道,PM：Performance Monitor,HSI, GE,T155, T622, TGE,中继转发,业务传输,MR, GER,3

18、0公里以下：,30公里以以上：,1TR, 2T,X-Rate,单通道光转发器的组成框图（HSI，GE）,Reciver,PM,Transmitter G.694.2,Reciver,Transmitter,PM,Service,LINE,LINE,Service,2GE光转发盘,Transmitter G.694.2,Reciver,O/E,O/E,GE1,GE2,SER/DES,SER/DES,GMAC,GMAC,EOS,EO,SONETline section,STM16,STM16,2GE复用光转发盘的功能特点,两个GE信号装载在一个STM16帧中，线路口提供B1，J0不停业务监测功能，

19、对线路误码可以给出误码告警。GE业务口提供CRC校验功能，对错误的以太网帧进行误帧计数。 收发光功率指示，无光告警，LOS，LOF告警，误码过限告警，CRC错误过限告警,8FE光转发盘,Transmitter G.695,Reciver,FE1,FE2,10M/100M PHY,MAC,MAC,Ethernet Aggregate/ Switcher,GE,GE,FE8,MAC,10M/100M PHY,10M/100M PHY,GMAC PHY,8FE光转发盘的功能特点,本盘可以汇聚8个FE信号，线路口是GE信号。 具有交换功能 支持VLAN隔离功能 CRC错误报告 收字节，发字节，收包统计

20、 错包过限告警,mSTM1+N STM4子速率复用,STM1/4,STM1/4,STM1/4,STM1/4,STM16,E/O,E/O,E/O,E/O,E/O,STM1/4,STM1/4,STM1/4,STM1/4,mSTM1+N STM4子速率复用盘功能特点,支持4个光口，速率可以是155Mb/s或622Mb/s，随用户选择。 支路口或线路口都支持BI，J0检测 收发光功率监视，及告警 误码过限告警,LOF,LOS告警等 误码计数功能,通用类机盘,电源盘 ：PWR (2块互为热备份) 网元管理盘: EMU 光监控信道盘: OSC (选配) 公务盘: EOW (选配),CWDM系统的应用,镜像

21、服务器互联,STM n 透明,SDH 环连接,分布式处理数据,ESCON/FICON Fiber Channel,Fiber Channel,Fiber Channel,备份存储,WAN Router,LAN/WAN互联,Ethernet,STM-n,Frame Relay, ATM,IP VPN,SAN,分布式存储,WAN Router,组网灵活,多种逻辑组网拓扑结构（链形、环行、HUB型、MESH),A,OMT,OMT,2,1,n,2,1,n,OADM,OADM,链型组网方式,环型组网方式,OMT,OMT,OADM,OADM,OADM,OADM,OADM,OADM,OADM,组网方式链、环

22、网结构,长链路解决方案,CWDM构筑长链路的解决方案一 单跨距超过80公里，配置半导体线性光放大器可传输更远的距离(100110),O M T,OMT,LOA,100KM,CWDM构筑长链路的解决方案二 在城域网中，一般不会设置纯粹的光放大中继，每个节点都会有业务的分插上下，对那些功率因为跨越多个OADM站点的波长可以选择带误码检测的中继转发盘。如果该通道有故障可以分段排查故障。方便维护工作。,CWDM,CWDM,CWDM,CWDM,站A,站B,站C,复用端1 70KM,复用端2 70KM,站D,站E,站F,站G,L1,L2,L3,L4,L5,L6,长链路解决方案（续）,中继转发器,可以提供的

23、保护功能,设备级重要部件1+1备份，背板双电源接入，电源盘双备份 光层及业务层保护 OCP：光通道保护（触发条件：误码过限，以太网帧CRC累计过限，LOS， LOF） OSNP：子网连接保护功能（触发条件：误码过限，以太网帧CRC累计过限，LOS， LOF） OMSP：光复用段保护 （触发条件：收无光判决） 成环基于SDH业务层自愈环保护、或RPR层保护 可平滑升级，无需中断业务,OMT,OMT,2,1,n,2,1,n,无保护方式,OMT,OMT,1,n,2,1,n,基于波长（通道）的保护（OCP）,CWDM系统的保护1,提供光通道层子网连接保护OSNP,CWDM系统的保护2,提供光复用段层保

24、护OMSP,网管信息的传送方式,1、基于光监控信道OSC方式，占用一个波长，优点是不依赖于外部网络，自成系统，且可以提供公务电话，信息传送速度快，维护方便。 2、利用DCN网的2Mb/s电路方式，可以利用用户现有网络资源，节省OSC可免去占用波长资源。缺点是网管受外部网络的影响。 3、利用现有的IP/Ethernet网络，只要给网元代理分配一个IP地址即可对CWDM实现远程网管。 4、利用SDH设备的DCC信道传送网管信息，但是由于设备提供商并没有对第三方开放DCC信道。此方法仅限于烽火提供的SDH或MSTP设备。 5、上述网管组网方法可以同时混合使用，十分灵活方便。,SDH 2.5G ADM

25、,GE 以太网,节点A,说明：通过网管盘(NMU）的10M以太网数据接口，走IP数据网传输网管信息。,100M,网管工作站,CWDM网管组网举例IP网方式,节点A,说明：通过OSC光通道监控盘，网管信息由1310nm波长监控通道传输，相应设备里面的OMU、ODU、OAD都需要采用带1310监控的器件。,100M,网管工作站,OSC,OSC,OSC,OSC,OSC,OSC,OSC,节点B,CWDM网管组网举例OSC方式,节点A,说明：各网元之间可以通过2M电路连接，构成网管信息传送通道,100M,网管工作站,节点B,CWDM网管组网举例DCN方式,多个网元用多个DCN信道连接的方法,2M电路,2

26、M电路,2M电路,2M电路,2M电路,2M电路,2M电路,节点A,说明（1）该方法仅限于烽火SDH或MSTP类设备DWDM设备之OSC信道也可以。其他公司的设备因为网管协议不同，此方法不能使用。 （2）关于DCCr, DCCm的使用，ITU，国标，部标没有明确规定其接口类型，究竟是RS-485还是G.703同向接口，因此大多数厂家没有对第三方开放DCC信道，都是设备内部自用。,100M,网管工作站,SDH,SDH,SDH,SDH,SDH,SDH,SDH,节点B,CWDM网管组网举例DCC方式,可以利用SDH之DCC信道传送网管信息,CWDM网管组网举例利用8FE会聚转发盘,HUB,网管工作站,

27、节点B,节点B,8FE盘,8FE盘,大F口,大F口,多个CWDM网块的集中网管示例1,HUB,OSC,CWDM链路,IP网或DCN通道,DCN,DCC,DCN,DCN,CWDM链路,CWDM链路,CWDM环,CWDM链路,子网1,子网2,子网3,子网5,子网6,核心网,多个CWDM网块的集中网管示例2,OSC,CWDM链路,全部用DCN通道连起来上网管,DCN,DCC,DCN,DCN,CWDM链路,CWDM链路,CWDM环,CWDM链路,子网1,子网2,子网3,子网5,子网6,核心网,可选择配置公务电话,osc,osc,1310nm,1310nm,提供64Kbit/s使用者通路,在配置OSC的

28、条件下，可以配置公务电话EOW，及64Kbit/s使用者通路，方便用户维护。,节点A,节点B,节点C,丰富的维护、管理功能,丰富的网管功能，完善的监制功能 网管图形化界面和命令行 配置管理、故障管理、性能管理和安全管理； 多种监控信道可选：带内和带外 丰富的业务性能和误码检测功能： 强大 的公务功能： 多种网管方式（SNMP/CORBA/CLI）,维护、管理功能应用,按照应用需要选择 监测以定位故障、界定服务质量 核心/会聚层需要完善的电信级的维护管理功能,Metro,质量要求不高无需监测,服务质量需要监测,基于专有协议的OTN2000光传输网络管理系统或SNMP简单网管协议的网元管理系统。

29、如果用户需要可以提供Q3或COBRA接口 网管图形化界面； F接口：与网管计算机/工作站连接，IEEE802 f接口：与PC机连接，RS232接口 网管提供下述管理功能： 性能管理 故障管理 安全管理 配置管理 如果需要可以配置IP电话(相当于公务电话）,网管系统及功能,网管提供的主要告警参数列表,网管提供的主要性能参数列表,如不配置OSC盘，此盘位可插OTU盘,如配置公务盘，则同合波分波盘共用盘位及前面板,通过OTU盘可实现各种业务的综合接入。,通过灵活配置OCP盘可实现多种保护方式,Citrans 830面板图,Citrans 830机盘种类,合波分波盘（8波：MD8U，4波：MD4B, MD4S）； 光分插复用盘（OAD1, OAD2, OAD4）； 电源盘(PWR)； 网元管理盘（EMU盘，带有高速网络互连器接口及网络接口）； 光监控信道盘（OSC）； 公务盘(EOW)。 光通道保护盘（OCP）； 光转发器盘(根据用户业务需要选择配置)； 复用段保护盘（OMSP）,Citrans 830的板卡配置参考,The end,