規范光傳送網(OTN)的物理層接口的應用代碼及應用分類,是為了規范基于應用的物理層接口參數及參數值,從而提供OTN網絡的橫向兼容性(多運營商互通)。ITU-T建議G.959.1《光傳送網絡(OTN)物理層接口》規范了物理層接口的應用、應用代碼與應用分類。
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對于光傳送網絡(OTN,Optical Transport Network)是分域組成的,即由不同的管理域所組成,如下圖0所示。單個管理域可以由單個設備商的OTN設備組成,也可以由運營商的某個網絡或子網絡組成,域間物理連接采用域間接口(IrDI,Inter-Domain Interface), 域內物理連接采用域內接口(IaDI,Intra-Domain Interface)。ITU-T建議G.959.1所指的物理層接口主要是指域間接口(IrDI)。在適當時,其規范的內容要求也可使用于IaDI。下述對G.959.1(2018年版本)規范的OTN網絡的IrDI的應用、應用代碼與應用分類做一簡要介紹。對G.959.1建議的詳細內容請具體查閱建議書原文。
圖0:OTN網絡的分域示意圖
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一、物理接口(IrDI)的應用
ITU-T建議 G.959.1為采用波分復用(WDM)的光網絡提供物理層域間接口(IrDI)規范,包括單通道和多通道光系統。其應用代碼主要應用在相應的光支路信號級別上(定義為“復數”應用代碼,包含字母P)。“復數”的含義是,例如,對于代碼P1I1-2D2,應當支持ITU-T G.707定義的STM-64比特速率的信號,也能支持ITU-T G.709定義的OTU2信號。
在ITU-T G.872建議中規定,在點到點配置中管理域之間進行互連時要求符合標準的互聯。不同管理域之間的互聯要求對穿越域間接口(IrDI)的特征信息進行規范,域間接口的規范滿足G.707和G.709及其它的相關規范。
從傳送的觀點來看,一個光路的連接表征為模擬信號的特征(如光傳輸過程中的損傷、色散、光纖的非線性、光放大器的自發輻射噪聲,這些效應造成的噪聲積累與模擬網絡中的噪聲積累和損傷是類似的)。在數字網絡中,消除這些損傷的影響可以通過3R再生功能,根據工程設計所要求滿足的比特差錯性能在傳輸通道中確定3R再生的位置。在OTN網,同樣要求有3R再生功能保證OTN的比特差錯性能. 目前3R再生是一個光-電-光轉換過程。
IrDI可以通過單通路或多通路接口實現,多通路IrDI需要增加波長復用/解復用設備,或光放大器。與具備同樣的單通路IrDI相比,多通路IrDI使用更少的光纖。在G.959.1中給出了三個多通道IrDI系統的示意圖,包括帶前置光放大器系統(見下圖3-1-1)、帶光功率放大器系統(見下圖3-1-2)和不帶光放大器系統(見下圖3-1-3);還有一個單通路IrDI系統的示意圖(見下圖3-2)。
G.959.1建議采用了一種“黑盒子”的描述方法,只規范IrDI的光接口,不規范“黑盒子”的內部組成和組成部分之間的連接,對于“黑盒子”的功能要求來說,應具備3R功能。
單通路域間接口規范的內容包括相應NRZ 2.5G、NRZ 10G、NRZ 25G、NRZ 40G和PAM4 50G的通路比特率;局內、短距和長距;單向傳輸。
G.959.1建議規定多通路IrDI,這種接口應用于多達32 通路,中心頻率符合ITU-T G.694.1建議,通路比特率為NRZ 2.5G和NRZ 10G;局內和短距(40km)光復用段;單跨段;單向傳輸;點到點配置。還規范了將米可能會出現的多通路接口,這種接口應用于多達32通路,中心頻率符合ITU-TG.694.1建議,通路比特率為NRZ 2.5G和NRZ 10G;不使用光放大器的長距(80km)光復用段;單跨段;單向傳輸;點到點配置。
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二、物理接口(IrDI)的應用代碼
1、命名方法
應用代碼標識應用方式下的網絡、實現和體系結構特征。應用代碼使用如下結構來命名,其中各字符的含義及取值要求匯總在下表2-1-1中。
P n W x - y t z
表2-1-1:OTN物理光接口應用代碼中字符的含義與取值要求
有上表知,其中“y”是用以表示光支路信號的最高等級,其取值要求是用阿拉伯數字來分別代表相應的光支路信號的等級。在G.959.1建議的附件V《支持的最高等級光支路信號的命名法》中給出了數字的分配方案,具體詳見下表2-1-2中。
表2-1-2:在應用代碼命名法中為y分配的值
G.959.1建議僅對單跨段的IrDI(x=1)系統定義了物理參數值。對于某些應用代碼,在代碼的末尾添加一個后綴字符,其字符種類及含義也列入在表2-1-1中。另外,如果引入雙向系統,將在應用代碼前面添加字母B。此時的OTN應用代碼結構為:
B n W x - y t z
2、應用代碼示例
下表2-2提供了OTN物理接口IrDI的應用代碼的例子。
表2-2:應用代碼的示例
三、物理接口(IrDI)的應用分類
1、多通道域間接口的應用分類
多通道IrDI應具有橫向兼容性(多供貨商),這些接口可以在G.652、G.653和G.655光纖上運行,可同時傳輸多達32路信號,根據特定的應用代碼使用NRZ 2.5G、NRZ 10G或NRZ 25G的光支路信號。根據上述應用代碼的命名方法,G.959.1建議給出了相應的多通道IrDI的應用分類,包括:多通道IrDI局內應用分類(G.959.1的表5-2);多通道IrDI短距離應用分類(G.959.1的表5-3);多通道IrDI長距離應用分類(G.959.1的表5-4)。具體的分類情況與應用分類代碼請查閱該建議原文。
多通道IrDI系統應用的示意圖見下圖3-1-1(帶前置光放大器系統)、圖3-1-2(帶光功率放大器系統)和圖3-1-3(不帶光放大器系統)。
圖3-1-1:帶前置光放大器的多通道IrDI系統
圖3-1-2:帶光功率放大器的多通道IrDI系統
圖3-1-3:不帶光放大器的多通道IrDI系統
2、單通道域間接口的應用分類
單通道IrDI系統的示意圖下圖3-2。同樣,單通道IrDI應具有橫向兼容性(多供貨商),這些接口可以在G.652、G.653和G.655光纖上運行,根據特定的應用代碼使用NRZ 2.5G、NRZ 10G或NRZ 40G的光支路信號。
圖3-2:單通道IrDI系統示意圖
這些應用代碼不會涵蓋所有的距離、單通路速率等級、標稱工作波長和光纖類型。列出的應用代碼只是最大限度滿足低成本所實現的各種網絡的需求。G.959.1建議給出了相應的單通道IrDI的應用分類,包括:單通道IrDI局內應用分類(G.959.1的表5-5);單通道IrDI短距離應用分類(G.959.1的表5-6);單通道IrDI長距離應用分類(G.959.1的表5-7);單通道IrDI很長距離應用分類(G.959.1的表5-8);單通道IrDI超長距離應用分類(G.959.1的表5-9)。具體的分類情況與應用分類代碼請查閱該建議原文。
四、管理信號的實現
雖然目前的IrDI不需要任何開銷實現,但是未來的OTN實現需要信號來管理光通路(OTS),以及光多路復用段(OMS)和光傳輸段(OTS)。G.959.1的附錄IV給出了這些信號的物理實現的注意事項。
五、我國標準的要求
1、YD/T 1634的要求
在我國,通信行業標準YD/T 1634-2016《光傳送網絡(OTN)物理層接口》(與G.959.1建議同名),等同采用(IDT)了ITU-T建議G.959.1,并結合我國標準文本具體要求,而制定了我國光傳送網絡(OTN)物理層接口(IrDI)的要求,包括其應用、應用代碼與應用分類的要求。若要具體了解的請查閱該標準原文。
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2、GB/T 51398的要求
在我國早期通信行業工程建設標準YD 5208-2014《光傳送網絡(OTN)工程設計暫行規定》中,也給出了OTN物理層接口(IrDI)的應用代碼與應用分類的要求,同樣包括單通道的和多通道的。而后修訂為國家工程建設標準GB/T 51398-2019《光傳送網絡(OTN)工程技術標準》后,它直接引用了YD/T 1634,但在標準條文說明中也給出了其物理接口的應用代碼及應用分類。
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但值得一提的是,G.959.1建議已進行了版本更新,而國內標準依據G.959.1建議的修訂是有滯后性。因此,相關內容要求應依最新版G.959.1建議為準。
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