一种基于城域网的100G光传送网组网方法与流程

本发明涉及面向网络传输层的技术领域，特别是涉及一种基于城域网的100G光传送网组网方法。

背景技术：

在传统的电信网中，基于SDH/SONET的第二代数字传输网，从PDH到SDH，光纤传输作为其主要的信号传送手段，网络组织主要在电层实现，SDH技术以业务的电层处理为主，以VC4为基础交叉调度颗粒，调度颗粒大小和容量增长收到限制，无法满足相关业务的快速增长，而WDM技术偏重于业务的光层处理，采用的主要是点对点的处理方式，缺乏有效的网络维护管理手段，由于受物理和波长的限制，很难在大范围网络中应用，不能满足不同厂家设备的互通；为了使传送网络适应海量增长的带宽，能够快速灵活的调度业务，光传送网(简称“OTN”)作为第三代数字传输网技术，结合了SDH的灵活调度，管理和保护能力，以及SDH的映射、复用/解复用、交叉、嵌入式开销等概念与保留了传统WDM提供大容量传输的天然优势和在此技术上进一步发展。

OTN传送网可实现汇聚层与核心层路由器之间大颗粒带宽业务的传送，OTN对速率透明，可以随着线性速率的增加而增加任意级别的交换速率，利用OTN的复用与解复用特性，提供不同比特速率的业务，与城域核心层的OTN光传送网可实现2.5G(ODU1)/10G(ODU2)/40G(ODU3)/100G(ODU4)/400G等大颗粒电信业务传送，还可接入其他带宽业务，比如GE、FE、SDH/SONET、Fiber Channel等。其中GE/10G业务接口在城域网范围已经得到了大规模的商用，鉴于各地区城域传送网现状和日益增长的大颗粒业务的需求，又由于40G波分系统对光缆的PMD系数有较高的要求，使得引入ROADM受到限制，而400G组网标准化尚未统一。

随着IP城域网的扁平化发展和带宽不断提速的需求，OTN技术发挥着越来越重要的作用，OTN可以提供端到端的大带宽、高流量和宽广的网络通道，比较之前的SDH/SONET传送网技术，OTN在光、电两层都可灵活使用，具有高效的管理机制，随着传输网技术的迅速发展和逐渐成熟，应用100G OTN进行组网显得格外重要。。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于城域网的100G光传送网组网方法，可以提升带宽的利用率和组网的灵活性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于城域网的100G光传送网组网方法，城域传送网中的核心层以大颗粒业务为主，用于负责不同业务的高速传输，汇聚层位于核心层与接入层之间，用于对接入层的多种业务进行汇聚，并统一传送给核心层，其中，核心层承载的业务为100G/400G的业务，汇聚层承载的业务为10G/100G业务，接入层承载的业务为10G/2.5G/GE等业务；所述核心层和汇聚层采用100G光传送网系统的承载网络。

所述100G光传送网系统采用若干个100Gbit/s PM-QPAK调制的子载波使用OFDM技术构建通道。

所述100Gbit/s PM-QPAK调制的子载波采用基于相干检测的PM-QPSK编码技术进行调制。

所述光传送网系统通过内置的光传送网模块负责复用/解复用主机信号，通过监听缺陷和出现的告警来获取帧对齐的情况。

所述100G光传送网系统通过配置产生和终结OTU4开销、不修改OTU4开销的前提下进行透明传输、不查看OTU4开销地前提下进行透明传输的三种模式，其中，最后不查看OTU4开销地前提下进行透明传输的模式主要对OTU4模块进行性能监控以及FEC由主板的framer进行。

所述100G光传送网系统只需采用灰光模块。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本发明采用基于相干检测的PM-QPSK编码技术和相应的FEC编码纠错技术，能很好地满足高速路由器的传输需求，在系统组网中，它不需要进行色散补偿，可简化链路上放大器的数量，有效地简化了组网设计，并降低组网成本。也无需考虑路由长短造成的色散变化，通过穿通多个ROADM节点，使得组网更加灵活和高效。。

本发明采用100G OTN进行组网直接以100G业务传送出去，不需要用到波分设备，而对比10G OTN组网，需要用到合波/分波器，在波分设备上需要插入10个彩波光模块，而且设备占据一定的空间位置。

本发明无需对CD和PMD进行光域补偿，为引入RODAM创造了条件，极大地增强了光传送网的组网能力。100G OTN的标准组织与其他传送网组织相同，这样设备商可以采用统一额光调制解调方案，成本相比于10G/40G有绝对的优势。

本发明应用高速ADC和DSP技术，因为信息长距离传输中会出现信号衰减和信息传播质量的物理损伤，采用数字处理技术，对信息的偏振态进行调整，在一定程度上，还可以实现系统色散容限和PMD容限的提升。

本发明引入ROADM和智能控制平面WASON，很大程度上提高了OTN的智能特性，实现网络信息自动维护和更新，运维难度降低的同时，成本也降低了，更高效地实现业务端到端的配置和智能调度。当具有MESH拓扑时，还可提供多等级服务，多次断纤可得到保护，大幅度的提高了网络的安全性。

附图说明

图1是本发明的组网示意图；

图2是100G-10G两阶段多路复用示意图；

图3是100G业务在10G OTN上的组网方式示意图；

图4是100G业务在100G OTN上的组网方式示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种基于城域网的100G光传送网组网方法，如图1所示，城域传送网中的核心层以大颗粒业务为主，用于负责不同业务的高速传输，汇聚层位于核心层与接入层之间，用于对接入层的多种业务进行汇聚，并统一传送给核心层，其中，核心层承载的业务为100G/400G的业务，汇聚层承载的业务为10G/100G业务，接入层承载的业务为10G/2.5G/GE业务；所述核心层和汇聚层采用100G光传送网系统的承载网络。不难发现，相比以往的10G/40G OTN，100G OTN可以建立更大颗粒业务交叉，IP业务接入能力增强，非常适合应用在大型城域网的核心层与汇聚层中。

100G波分的OSNR容限可达到10G的水平，也就是100G进行组网时能达到和10G系统一样的传输距离，且不影响所有的业务类型，100G OTN(M1H10)系统作为10G以上电路的承载网络，2.5G、GE、FE等10G以下业务继续利用现有的10G OTN系统承载，如图2所示。图2所示为100G OTN(M1H10)支持各种业务，除了OC192/STM 64、10G LAN、FC 8G/FC10G、OTU2/OTU2e、Och等，还包括10G OTN(M2X16)中所支持的所有业务，如GbE、OC3/STM 1、OC12/STM 4、OC48/STM 16、OTU1、AnyRate等。

100G OTN在相同的大业务前提下比10G OTN的波长占用数减少了10倍。比如构建400G的通道，只需对4个100Gbit/s PM-QPAK调制的子载波使用OFDM技术，而10Gbit/s需要40个。

100G系统采用基于相干检测的PM-QPSK编码技术，此技术具有较高的频谱效率，能使光信噪比极大改善。实现高性能的信号解调，与其他解调方式相比，相干检测使用的本地激光器功率要远远大于输入光信号的光功率，所以光信噪比也得到了很大的改善。

100G OTN中的100G代表的是100G端口，图3所示的T20X为10G OTN，图4所示的M1H10为100G OTN。通过图3和图4对比，两台设备传输100G业务，采用10G OTN组网是将10个10G业务汇聚成100G业务传送到核心层，需要用到合波/分波器，波分设备需要占据一定的空间位置同时，在波分设备上还需插入10个彩波光模块。而用100G OTN进行组网，就不需要用到波分设备，光模块也只需灰光CFP模块。100G以内的业务都不需要用到波分设备，而波分设备都需要彩光模块，所以100G OTN只需采用灰光模块，简化组网模式，降低投入成本

内置的OTN模块负责复用/解复用主机信号，通过监听缺陷和出现的告警来获取帧对齐的情况。100G OTN通过配置产生和终结OTU4开销、不修改OTU4开销的前提下进行透明传输、不查看OTU4开销地前提下透明传输三种模式，最后一种模式主要对OTU4模块进行性能监控以及FEC由主板的framer进行。

10G光模块固有800ps的色散容限，线路需将残余色散控制在此范围内，才能满足50ms倒换条件，实际组网中每隔40km需要加一个DCM色散补偿模块来解决光在传输过程中的色散问题。采用电域DSP处理，100G系统色散容限高达40000ps，轻松满足50ms的倒换条件。在设备距离2000km以内的系统组网中，100G OTN不需要进行色散补偿，可简化链路上放大器的数量，有效地简化了组网设计，并降低组网成本。由此可见，本发明采用的100G OTN传送平台是最好的选择，高速率的交叉颗粒具有更高的交叉效率，能使设备更容易实现大的交叉连接能力的前提下，仍能大大的降低了设备成本。