《電信工程及管理專業(yè)概論》主講教師：鄧華陽內(nèi)容提要傳送網(wǎng)的概念基于SDH的傳輸系統(tǒng)基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)基于PTN的傳輸系統(tǒng)傳送網(wǎng)案例第三章 傳送網(wǎng)3.1

傳送網(wǎng)的概念傳送網(wǎng)的定義傳送網(wǎng)又稱通信基礎(chǔ)網(wǎng)，為了便于理解，當(dāng)今的通信基礎(chǔ)網(wǎng)我們可以看成是一個(gè)以光纖傳輸為主，微波接力、衛(wèi)星傳輸為輔的傳輸網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，根據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備類型的不同，可以構(gòu)建不同類型的業(yè)務(wù)網(wǎng)。通信基礎(chǔ)網(wǎng)

的帶寬正在不斷拓寬，它將逐步成為未來寬帶通信的傳輸平

臺(tái)。這里主要從傳輸介質(zhì)展開，介紹傳送網(wǎng)的概念。目前，傳送網(wǎng)中的傳輸介質(zhì)以有線傳輸為主，無線傳輸為輔，這里主要介紹常用的有線傳輸介質(zhì)。不同傳輸介質(zhì)的傳輸特性是不一樣的，需根據(jù)工程的實(shí)際應(yīng)用需求（比如傳輸距離、傳輸速率、價(jià)格）進(jìn)行合理選擇。1.雙絞線3.1

傳送網(wǎng)的概念1.雙絞線雙絞線是目前局域網(wǎng)最常用到的一種電纜，它是由若干對且每對有

兩條相互絕緣的銅導(dǎo)線按一定規(guī)則絞合而成。采用這種絞合結(jié)構(gòu)是為了

減少對鄰近線對的電磁干擾。為了進(jìn)一步提高雙絞線的抗電磁干擾能力，還可以在雙絞線的外層再加上一個(gè)用金屬絲編織而成的屏蔽層。雙絞線既可用于模擬信號(hào)傳輸，也可用于數(shù)字信號(hào)傳輸，導(dǎo)線越粗，通信距離越遠(yuǎn)，但價(jià)格也越高。由于雙絞線的性能價(jià)格比相對其它傳輸

介質(zhì)要好，因此使用十分廣泛。根據(jù)有無屏蔽層，雙絞線分為屏蔽雙絞

線（STP，Shielded

Twisted

Pair）與非屏蔽雙絞線（UTP，UnshieldedTwistedPair）。3.1

傳送網(wǎng)的概念2.同軸電纜同軸電纜是由內(nèi)、外導(dǎo)體、內(nèi)外導(dǎo)體之間的絕緣介質(zhì)和外護(hù)層四部分組成。內(nèi)導(dǎo)體為銅線，外導(dǎo)體為銅管或網(wǎng)。在內(nèi)外導(dǎo)體間可以填充滿塑料作為電介質(zhì)，或者用空氣作介質(zhì)但同時(shí)有塑料支架用于連接和固定內(nèi)外導(dǎo)體。由于外導(dǎo)體通常接地，所以它同時(shí)能夠很好地起到屏蔽作用。電磁場封閉在內(nèi)外導(dǎo)體之間，故輻射損耗小，受外界干擾影響小。3.1

傳送網(wǎng)的概念2.同軸電纜同軸電纜的這種結(jié)構(gòu)使其具有高帶寬和較好的抗干擾特性，并且可在共享通信線路上支持更多的點(diǎn)。按特性阻抗數(shù)值的不同，同軸電纜又分為兩種，一種是50Ω的基帶同軸電纜，另一種是75Ω的寬帶同軸電纜：①基帶同軸電纜一條基帶同軸電纜只支持一個(gè)信道，傳輸帶寬為1～20Mb/s。它能夠以10Mb/s的速率把基帶數(shù)字信號(hào)傳輸1～1.2km。它是局域網(wǎng)中廣泛使用的一種信號(hào)傳輸技術(shù)。②寬帶同軸電纜寬帶同軸電纜支持的帶寬為300～450MHz，可用于寬帶數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，傳輸距離可達(dá)100km。它既能傳輸數(shù)字信號(hào)，也能傳輸諸如話音、視頻等

模擬信號(hào)，是綜合服務(wù)寬帶網(wǎng)的一種理想介質(zhì)。3.1

傳送網(wǎng)的概念3.光纖光纖是由纖芯、包層和涂覆層三部分組成。纖芯是光纖最中心的部分，它由一根或多根非常細(xì)的玻璃或塑料纖維線構(gòu)成，每根纖維線都有它自己的封套。由于這一玻璃或塑料封套涂層的折射率比芯線低，因此可使光波保持在芯線內(nèi)。環(huán)繞一束或多束有封套纖維的外套由若干塑料或其它材料層構(gòu)成，以防止外部的潮濕氣體侵入，并可防止磨損或擠壓等傷害。3.1

傳送網(wǎng)的概念3.光纖根據(jù)光纖傳輸數(shù)據(jù)模式的不同，可分為多模光纖和單模光纖兩種。所謂傳輸模式是指光波中光纖的波型，每個(gè)模式對應(yīng)于一種光波波型，不同傳輸模式具有不同的傳輸特性參數(shù)。①多模光纖在一定的工作波長下，有多個(gè)模式在光纖中傳輸，這種光纖稱為多模光纖。多模光纖的纖芯直徑較大，約為50~80μm。由于其纖芯直徑較大加之傳輸模式多，使得多模光纖的傳輸衰耗大、帶寬窄，但其制造、耦合及連接都比單模光纖容易。3.1

傳送網(wǎng)的概念3.光纖②單模光纖光纖中只傳輸一種模式，叫做單模光纖。單模光纖的纖芯直徑較小，為

4~10μm。通常，纖芯的折射率被認(rèn)為是均勻分布的。由于單模光纖只傳輸一種模式，從而完全避免了模式色散，使傳輸帶寬大大增加。因此，單模光纖通常適用于大容量、長距離的光纖通信。目前，單模光纖已成為通信網(wǎng)的主導(dǎo)光纖。3.1

傳送網(wǎng)的概念3.1

傳送網(wǎng)的概念3.1.2傳輸網(wǎng)的分層按照建設(shè)及維護(hù)模式（或按照覆蓋范圍），傳輸網(wǎng)可以分為省際干線（一級(jí)干線）、省內(nèi)干線（二級(jí)干線）和本地傳輸網(wǎng)3個(gè)層面，圖3.4給出了我國傳輸網(wǎng)的組網(wǎng)示意圖。3.1

傳送網(wǎng)的概念3.1.3傳送網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)的關(guān)系傳送網(wǎng)是給業(yè)務(wù)網(wǎng)服務(wù)的。例如：業(yè)務(wù)網(wǎng)A點(diǎn)到B點(diǎn)需要一個(gè)100M帶寬，傳送網(wǎng)分別在A點(diǎn)、B點(diǎn)

和業(yè)務(wù)對接，線路側(cè)再分配給這條業(yè)務(wù)100M帶寬，業(yè)務(wù)配置好之后這100M就傳過去了，傳輸永遠(yuǎn)在最下層，就是跑腿的。而在傳送網(wǎng)內(nèi)部，傳輸系統(tǒng)（設(shè)備）在上層，光纜在下層，傳輸系統(tǒng)建立在光纜的基礎(chǔ)上，光纜為傳輸系統(tǒng)服務(wù)。3.1

傳送網(wǎng)的概念3.1.3傳送網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)的關(guān)系為了便于理解傳送網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)二者之間的關(guān)系，這里我們可以把業(yè)務(wù)網(wǎng)想象成是老板層面，把秘書層面想象成是傳輸系統(tǒng)，把快遞層面想象成是光纜等物理媒質(zhì)。老總不管秘書怎樣將合同送達(dá)，他只提要求，你要在明天上午十點(diǎn)之前送達(dá)。業(yè)務(wù)網(wǎng)也不關(guān)心傳送網(wǎng)是怎樣組網(wǎng)、怎樣保護(hù)、怎樣管理。業(yè)務(wù)網(wǎng)只提要求，比如業(yè)務(wù)的開通時(shí)間要求、起止站點(diǎn)、電路帶寬、最大時(shí)延等，而我們的各種傳輸技術(shù)的演進(jìn)、發(fā)展也都是為了滿足業(yè)務(wù)的需求，去提高傳送網(wǎng)的各方面性能。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.1

SDH技術(shù)概述傳送網(wǎng)的發(fā)展歷程3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.1

SDH技術(shù)概述SDH的發(fā)展背景數(shù)字傳輸體制有兩種，即PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字體系，PlesiochronousDigital

Hierarchy）和SDH。PDH在1976年就實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，在1990年以前一直沿用PDH體制。隨著通信網(wǎng)的發(fā)展和用戶的需求，基于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸?shù)腜DH暴露出一些固有的、難以克服的弱點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足大容量高速傳輸?shù)囊?。為了適應(yīng)現(xiàn)代通信網(wǎng)的發(fā)展，產(chǎn)生了高速大容量光纖技術(shù)和智能網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的新體制—SDH。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.1

SDH技術(shù)概述SDH的定義SDH是一個(gè)將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體的、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。可實(shí)現(xiàn)諸如網(wǎng)絡(luò)的有效管理、開通業(yè)務(wù)時(shí)的性能監(jiān)視、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同供應(yīng)廠商之間的互通等多項(xiàng)功能。它大大提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率，并顯著降低管理和維護(hù)費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)了靈活、可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)，因而在現(xiàn)代信息傳輸網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)重要地位。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.1

SDH技術(shù)概述SDH的定義SDH網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在承載了2G/3G移動(dòng)業(yè)務(wù)、IP業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)、遠(yuǎn)程控

制、視頻、固話語音等業(yè)務(wù)，廣泛應(yīng)用于通信運(yùn)營商、電力、石油、高速公路、金融、家庭、事業(yè)單位等。隨著SDH接入的業(yè)務(wù)類型不斷豐富，SDH產(chǎn)品也不斷更新，最終形成了以SDH為內(nèi)核的MSTP產(chǎn)品系列。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.1

SDH技術(shù)概述SDH的特點(diǎn)①有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口（NNI），包括統(tǒng)一的數(shù)字速率等級(jí)、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)接方法、線路接口、監(jiān)控管理等等。實(shí)現(xiàn)了數(shù)字傳輸體制上的世界標(biāo)準(zhǔn)及多廠家設(shè)備的橫向兼容。②采用標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，其基本模塊是速率為155.520

Mbit/s的同步傳輸模塊（記作STM-1）。更高速率的同步數(shù)字信號(hào)，如STM-4、STM-16、STM-64可簡單地將STM-1進(jìn)行字節(jié)間插同步復(fù)接而成，大大簡化了復(fù)接和分接。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.1

SDH技術(shù)概述SDH的特點(diǎn)③SDH的幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開銷比特，使網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)功能大大加強(qiáng)，而且適應(yīng)將來B-ISDN的要求。④SDH采用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，利用設(shè)置指針的辦法，可以在任意時(shí)刻，在總的復(fù)接碼流中確定任意支路字節(jié)的位置，從而可以從高速信號(hào)一次直接插入或取出低速支路信號(hào)，使上下業(yè)務(wù)十分容易。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.1

SDH技術(shù)概述⑤SDH確定了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)部件，這些部件是TM，ADM，REG以及DXC。這些部件都有世界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于用一個(gè)光接口代替大量的電接口，可以直接經(jīng)光接口通過中間節(jié)點(diǎn)，省去大量電路單元。⑥SDH對網(wǎng)管設(shè)備的接口進(jìn)行了規(guī)范，使不同廠家的網(wǎng)管系統(tǒng)互聯(lián)成為可能。這種網(wǎng)管不僅簡單而且?guī)缀跏菍?shí)時(shí)的，因此降低了網(wǎng)管費(fèi)用，提高了網(wǎng)絡(luò)的效率、靈活性和可靠性。⑦SDH與PDH完全兼容，體現(xiàn)了后向兼容性。同時(shí)SDH還能容納各種新的業(yè)務(wù)信號(hào)，如高速局域網(wǎng)的光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）信號(hào)，異步傳遞模式（ATM）信元，體現(xiàn)了完全的前向兼容性。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.1

SDH技術(shù)概述SDH體系并非完美無缺，其不足主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①頻帶利用率低②抖動(dòng)性能劣化③定時(shí)信息傳送困難3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.1

SDH技術(shù)概述SDH的速率SDH采用一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，稱為同步傳送模塊STM-N（N=1，4，16，64，…）。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.2

SDH傳送網(wǎng)的分層模型SDH傳送網(wǎng)在垂直方向分解成為三個(gè)獨(dú)立的層，即電路層（對應(yīng)OSI的鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層），通道層和傳輸媒質(zhì)層（這兩層對應(yīng)OSI的物理層）。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.3

SDH的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)隨著網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒃絹碓蕉啵瑐鬏斝盘?hào)的速率越來越快，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障（這是難以避免的，例如土建施工中將光纜挖斷），將對整個(gè)社會(huì)造成極大的影響。因此網(wǎng)絡(luò)的生存能力即網(wǎng)絡(luò)的安全性是當(dāng)今第一要考慮的問題。自愈的概念所謂自愈是指在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障（例如光纖斷）時(shí)，無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)地在極短的時(shí)間內(nèi)（ITU-T規(guī)定為50ms以內(nèi)），使業(yè)務(wù)自動(dòng)從故障中恢復(fù)傳輸，使用戶幾乎感覺不到網(wǎng)絡(luò)出了故障。其基本原理是網(wǎng)絡(luò)要具備發(fā)現(xiàn)替代傳輸路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用備用設(shè)備或利用現(xiàn)有設(shè)備中的冗余能力，以滿足全部或指定優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的恢復(fù)。綜上可知網(wǎng)絡(luò)具有自愈能力的先決條件是有冗余的路由、網(wǎng)元強(qiáng)大的交叉能力以及元一定的網(wǎng)智能化。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.3

SDH的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)自愈環(huán)的分類因?yàn)榄h(huán)型網(wǎng)具有較強(qiáng)的自愈功能，當(dāng)今的傳輸網(wǎng)主要采用環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。自愈環(huán)的分類可按保護(hù)的業(yè)務(wù)級(jí)別、環(huán)上業(yè)務(wù)的方向、網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間光纖數(shù)來進(jìn)行分類。按環(huán)上業(yè)務(wù)的方向可將自愈環(huán)分為單向環(huán)和雙向環(huán)兩大類；按網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間的光纖數(shù)可將自愈環(huán)劃分為雙纖環(huán)（一對收/發(fā)光纖）和四纖環(huán)（兩對收發(fā)光纖）；按保護(hù)的業(yè)務(wù)級(jí)別可將自愈環(huán)劃分為通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段保護(hù)環(huán)兩大類。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.3

SDH的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)下面將二纖單向通道保護(hù)環(huán)和二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)進(jìn)行比較：業(yè)務(wù)容量單向通道保護(hù)環(huán)的最大業(yè)務(wù)容量是STM-N，雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的業(yè)務(wù)容量為M/2×STM-N（M是環(huán)上節(jié)點(diǎn)數(shù)）。復(fù)雜性二纖單向通道保護(hù)環(huán)無論從控制協(xié)議的復(fù)雜性，還是操作的復(fù)雜性來說，都是各種倒換環(huán)中最簡單的，由于不涉及APS（自動(dòng)保護(hù)倒換）的協(xié)議處理

過程，因而業(yè)務(wù)倒換時(shí)間也最短。二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的控制邏輯則是各種倒換環(huán)中最復(fù)雜的。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.4

MSTP傳送平臺(tái)MSTP的產(chǎn)生背景MSTP的出現(xiàn)的原因包括：①基于電路交換的傳送網(wǎng)主體SDH對基于分組交換的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主體的傳送效率低下問題；②傳統(tǒng)SDH提供的接口主要是PDH接口形式，并沒有直接的以太網(wǎng)接口，導(dǎo)致接口和協(xié)議轉(zhuǎn)換成本提高；③建設(shè)單獨(dú)的IP傳送網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)接入層成本過高，于此同時(shí)以話音為主的SDH容量的得不到充分的發(fā)揮；④傳統(tǒng)SDH缺乏帶寬資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度和適應(yīng)能力，新業(yè)務(wù)的提供難以迅速開展。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.4

MSTP傳送平臺(tái)MSTP的基本概念MSTP技術(shù)是在SDH基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其定義是指基于SDH平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)TDM、ATM及以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入處理和傳送，并提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)綜合傳送技術(shù)。即將傳統(tǒng)的SDH復(fù)用器、數(shù)字交叉連接器（DXC）、WDM終端、二層交換機(jī)和IP邊緣路由器等多個(gè)獨(dú)立的設(shè)備的功能進(jìn)行集成，并可以為這些綜合功能進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理的一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，優(yōu)化了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對SDH虛容器的映射，從而提高了帶寬利用率，降低了組網(wǎng)成本。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.4

MSTP傳送平臺(tái)MSTP技術(shù)主要特征包括：①支持多種業(yè)務(wù)接口：MSTP支持話音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)，提供豐富的業(yè)務(wù)（如：TDM、ATM、和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等）接口。②帶寬利用率高：具有以太網(wǎng)和ATM業(yè)務(wù)的透明傳輸和二層交換能力，支持統(tǒng)計(jì)復(fù)用，傳輸鏈路的帶寬可配置，帶寬利用率高。③組網(wǎng)能力強(qiáng)：MSTP支持鏈、環(huán)（相交環(huán)、相切環(huán)），甚至無線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式，具有極強(qiáng)的組網(wǎng)能力。④可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、智能的網(wǎng)絡(luò)管理，具有良好的兼容性和互操作性：可以與現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一管理（同一廠家），易于實(shí)現(xiàn)與原有網(wǎng)絡(luò)的兼容與互通。3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.4

MSTP傳送平臺(tái)MSTP的功能模型3.2

基于SDH的傳輸系統(tǒng)3.2.4

MSTP傳送平臺(tái)MSTP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.1

DWDM技術(shù)概述WDM的發(fā)展背景隨著Internet數(shù)據(jù)網(wǎng)及各種寬帶業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，以及傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)容和各種電信增值業(yè)務(wù)的開展，對于傳輸網(wǎng)帶寬的需求日益增加?？偟膩砜?，常用的提升光纖通信系統(tǒng)容量的方法主要有三種：一是空分復(fù)用，即敷設(shè)大芯數(shù)新光纜；二是繼續(xù)采用時(shí)分復(fù)用TDM方式提高容量，及將多個(gè)較低速等級(jí)的數(shù)字電信號(hào)復(fù)用成高速率數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行電光變換后進(jìn)行傳輸；三是采用波分復(fù)用（WDM，Wavelength

DivisionMultiplexing）技術(shù)，即將多個(gè)不同光波長的光信號(hào)合在一根光纖里傳輸。顯然，敷設(shè)新光纜并不是增加信息傳輸容量的最好辦法，不但昂貴，而且周期長。此方法僅在不存在光纖線路的情況下才最有效。而如果采用TDM方式，當(dāng)速率達(dá)到10Gbit/s時(shí)，將受到電子器件的限制，進(jìn)一步提高速率會(huì)十分困難。因此，采用WDM技術(shù)，以2.5Gbit/s、10Gbit/s或40Gbit/s為基本復(fù)用單元擴(kuò)容，就成為一種比較可行的選擇。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.1

DWDM技術(shù)概述WDM的概念3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.1

DWDM技術(shù)概述WDM的概念按照通道間隔的不同，WDM可以細(xì)分為CWDM（稀疏波分復(fù)用）和DWDM（密集波分復(fù)用）。CWDM的信道間隔為10nm~20nm，此時(shí)可以使用頻譜較寬的、對中心波長精確度要求低的、價(jià)格較便宜的激光器，當(dāng)需要使用無源器件時(shí)，比如濾波器，也盡量使用造價(jià)較低的熔融拉錐型濾波器。DWDM系統(tǒng)信道間隔可以為1.6nm、0.8nm或更低，最初的DWDM系統(tǒng)是為長途通信而設(shè)計(jì)，然而隨著技術(shù)的發(fā)展、用戶需求的提高，現(xiàn)在越來越多的應(yīng)用到城域網(wǎng)和接入網(wǎng)當(dāng)中。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)DWDM技術(shù)概述WDM的特點(diǎn)充分利用光纖的巨大帶寬資源同時(shí)傳輸多種不同類型的信號(hào)節(jié)省線路投資降低器件的超高速要求高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.1

DWDM技術(shù)概述WDM系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備DWDM基本網(wǎng)元設(shè)備，按用途一般可分為光終端復(fù)用器（OTM）、光線

路放大器（OLA）、光分插復(fù)用器（OADM）和光交叉連接設(shè)備（OXC）幾種類型。下面以華為公司的波分320G設(shè)備為例講述各種網(wǎng)絡(luò)單元類型在網(wǎng)絡(luò)中所起的作用。1．光終端復(fù)用器（OTM）OTM是WDM網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)元之一，放置在終端站，分為發(fā)送部分和接收部分，如圖3.11所示。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備1．光終端復(fù)用器（OTM）3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備2．光線路放大器（OLA）光線路放大器放置在中繼站上，完成雙向傳輸?shù)墓庑盘?hào)放大，延伸無電中繼的傳輸距離，通常采用EDFA作OLA，基本功能示意圖如圖3.12所示。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備2．光線路放大器（OLA）3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備3．光分插復(fù)用器（OADM）在DWDM環(huán)狀網(wǎng)中，OADM是不可缺少的基本網(wǎng)元，主要用于分插本地業(yè)務(wù)通道，其他業(yè)務(wù)通道穿通，其功能如圖3.14所示。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備3．光分插復(fù)用器（OADM）3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備3．光分插復(fù)用器（OADM）3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備3．光分插復(fù)用器（OADM）3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備4．光交叉連接設(shè)備（OXC）3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備4．光交叉連接設(shè)備（OXC）OXC的主要功能包括：①路由和交叉連接功能：將來自不同鏈路的相同波長或不同波長的信號(hào)進(jìn)行交叉連接，在此基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)波長指配、波長交換和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。②連接和帶寬管理功能：響應(yīng)各種形式的帶寬請求，尋找合適的波長通道，為到來的業(yè)務(wù)量建立連接。③指配功能：完成波長指配和端口指配。④上下路功能：在節(jié)點(diǎn)處完成上下路，實(shí)現(xiàn)本地節(jié)點(diǎn)與外界信息的交互。⑤保護(hù)和恢復(fù)功能：提供對鏈路和節(jié)點(diǎn)失效的保護(hù)和恢復(fù)能力。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備4．光交叉連接設(shè)備（OXC）OXC的主要功能包括：⑥波長變換功能：WDM系統(tǒng)中可能會(huì)出現(xiàn)不同系統(tǒng)的波長沖突問題，難以保證端到端的業(yè)務(wù)使用固定的波長，因此，在某些可能發(fā)生沖突的節(jié)點(diǎn)處通過OUT實(shí)現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換，即可實(shí)現(xiàn)端到端的虛波長通道。⑦波長匯聚功能：在WDM系統(tǒng)的特定節(jié)點(diǎn)處，將不同速率或者相同速率的、去往相同方向的低速波長信號(hào)進(jìn)行匯聚，形成一個(gè)更高速率的波長信號(hào)，在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)一步傳輸。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.2

DWDM的基本網(wǎng)元設(shè)備4．光交叉連接設(shè)備（OXC）OXC的主要功能包括：⑧組播和廣播功能：從任意輸入端口來的波長廣播到其他所有的輸出鏈路或波長信道上去，或發(fā)送到任意一組輸出端口上去。⑨管理功能：光交叉連接點(diǎn)必須具有完善的性能管理、故障管理、配置管理等功能，具有對進(jìn)、出節(jié)點(diǎn)的每個(gè)波長進(jìn)行監(jiān)控的功能等。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.3

DWDM的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DWDM系統(tǒng)最基本的組網(wǎng)方式為點(diǎn)到點(diǎn)組網(wǎng)、鏈型組網(wǎng)和環(huán)型組網(wǎng)，如圖3.18所示，由這3種方式可組合出其他較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)形式。3.3.3

DWDM的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.4

DWDM的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)由于DWDM系統(tǒng)的負(fù)載很大，安全性特別重要。點(diǎn)到點(diǎn)線路保護(hù)主要有兩種保護(hù)方式：一種是基于單個(gè)波長、在SDH層實(shí)施的1+1或1：N的保護(hù)。另一種是基于光復(fù)用段上保護(hù)，在光路上同時(shí)對合路信號(hào)進(jìn)行保護(hù)，這種保護(hù)也稱光復(fù)用段保護(hù)（OMSP）。另外還有基于環(huán)網(wǎng)的保護(hù)，這里主要介紹DWDM的環(huán)網(wǎng)保護(hù)。3.3.4

DWDM的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.5光傳送網(wǎng)（OTN）1．OTN的發(fā)展背景由于SDH網(wǎng)絡(luò)提供了PDH、IP、Ethernet等多種業(yè)務(wù)的傳輸功能，提供了豐富的保護(hù)、管理功能，但不能滿足未來骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的Tbit以上大容量業(yè)務(wù)的調(diào)度；WDM系統(tǒng)提高了帶寬利用率、業(yè)務(wù)透明傳輸，但純光網(wǎng)絡(luò)沒有性能監(jiān)視能力，不能保證性能，也不能滿足傳送網(wǎng)絡(luò)的一般要求。OTN技術(shù)最初提出的目標(biāo)是豐富存放業(yè)務(wù)信號(hào)的各級(jí)別容器，提供比SDH虛容器VC（主要是VC-12和VC-4）更大的容器顆粒，即開發(fā)出ODUk來主要承載TDM業(yè)務(wù)，此目標(biāo)在2001年初步完成，在2004年左右基本成熟。隨著以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的與日俱增，從2005年開始，OTN的目標(biāo)鎖定在增加以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口，并利用該類接口透明承載10GE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及可擴(kuò)展地靈活承載不同速率級(jí)別的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等核心問題上，到2009年10月，實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的OTN標(biāo)準(zhǔn)G.709在ITU-T

SG15會(huì)議上獲得通過，標(biāo)志著OTN技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展步入以適應(yīng)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)傳送為主要目標(biāo)的新階段。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.5光傳送網(wǎng)（OTN）2．OTN的基本概念光傳送網(wǎng)（OTN）是以波分復(fù)用（WDM）技術(shù)為平臺(tái)，充分吸收SDH/MSTP出色的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)保護(hù)能力和OAM運(yùn)行維護(hù)管理能力，是SDH和WDM技術(shù)優(yōu)勢的綜合體現(xiàn)，簡單的說：OTN=WDM+SDH。在OTN技術(shù)中，能以大顆粒、大容量的IP化業(yè)務(wù)在城域骨干傳送網(wǎng)及更高層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)里，提供電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)恢復(fù)功能，大大提高一根光纖的資源利用率。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.5光傳送網(wǎng)（OTN）3．OTN的特點(diǎn)①建立在SDH經(jīng)驗(yàn)之上，為過渡到NGN指明了方向。②借鑒并吸收了SDH分層結(jié)構(gòu)、監(jiān)控、保護(hù)、管理功能。③可以對光域中光通道進(jìn)行管理。④采用FEC技術(shù)，提高誤碼性能，增加了光傳輸?shù)目缇?。⑤引入了多?jí)串聯(lián)連接監(jiān)控（TCM）監(jiān)控功能，一定程度上解決了跨不同運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)光通道監(jiān)控的互操作問題。⑥豐富的維護(hù)信號(hào)，通過光層開銷實(shí)現(xiàn)簡單的光網(wǎng)絡(luò)管理（業(yè)務(wù)不需要O/E/O轉(zhuǎn)換即可取得開銷）。⑦統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方便各廠家設(shè)備在OTN層互連互通。3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.5光傳送網(wǎng)（OTN）4．OTN與SDH的主要區(qū)別①OTN與SDH傳送網(wǎng)的主要差異在于復(fù)用技術(shù)不同，但在很多方面又很相似，例如，都是面向連接的物理網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上層的管理和生存性策略也大同小異。②由于DWDM技術(shù)獨(dú)立于具體的業(yè)務(wù)，同一根光纖的不同波長上接口

速率和數(shù)據(jù)格式相互獨(dú)立，使得運(yùn)營商可以在一個(gè)OTN上支持多種業(yè)務(wù)。OTN可保持與現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)的兼容性。③SDH系統(tǒng)只能管理一根光纖中的單波長傳輸，而OTN系統(tǒng)既能管理單波長，也能管理每根光纖中的所有波長。3.3.5光傳送網(wǎng)（OTN）5．OTN的分層結(jié)構(gòu)3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.3.5光傳送網(wǎng)（OTN）6．典型的OTN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.3

基于DWDM/OTN的傳輸系統(tǒng)3.4

基于PTN的傳輸系統(tǒng)PTN技術(shù)概述PTN的發(fā)展背景以電路交叉鏈接為核心的SDH設(shè)備在近十幾年的黃金發(fā)展期里，覆蓋了幾乎整個(gè)電信的骨干核心層、匯聚層、接入層。后來，在IP業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，MSTP設(shè)備得到了長足發(fā)展。面對業(yè)務(wù)向全I(xiàn)P化轉(zhuǎn)型及傳送網(wǎng)絡(luò)向分組交換內(nèi)核轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)，運(yùn)營商尋求一種更簡單的，經(jīng)濟(jì)有效的多業(yè)務(wù)融合的傳送平臺(tái)，PTN（分組傳送網(wǎng)，Packet

Transport

Network）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。3.4

基于PTN的傳輸系統(tǒng)3.4.1

PTN技術(shù)概述2．PTN的基本概念PTN是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個(gè)層面，它針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送的要求而設(shè)計(jì)，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的總體使用成本（TCO），同時(shí)秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機(jī)制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴(kuò)展、較高的安全性等。3.4

基于PTN的傳輸系統(tǒng)3.4.1

PTN技術(shù)概述3．PTN技術(shù)特點(diǎn)①以IP分組為內(nèi)核。秉承SDH端到端連接、高性能、高可靠、易部署和維護(hù)的傳送理念，保持傳統(tǒng)SDH優(yōu)異的網(wǎng)絡(luò)管理能力和良好體驗(yàn)。②提供時(shí)鐘同步。PTN不僅繼承SDH的同步傳輸特性，而且可根據(jù)相關(guān)協(xié)議的要求支持時(shí)鐘同步。③融合IP業(yè)務(wù)的靈活性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用、高帶寬、高性能、可擴(kuò)展的特性。④具有分層的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。⑤繼承了MPLS的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制和多業(yè)務(wù)承載能力。PTN采用端到端偽線仿真／電路仿真業(yè)務(wù)技術(shù)。3.4

基于PTN的傳輸系統(tǒng)3.4.1

PTN技術(shù)概述3．PTN技術(shù)特點(diǎn)⑥提供完善的QoS保障能力，將SDH、ATM和IP技術(shù)中的帶寬保證、優(yōu)先級(jí)劃分、同步等技術(shù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)承載在IP之上的QoS敏感業(yè)務(wù)的有效傳送。⑦互連互通?？梢耘cIP/MPLS多種方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，無縫承載IP業(yè)務(wù)。3.4.2

PTN網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1．PTN的分層結(jié)構(gòu)3.4

基于PTN的傳輸系統(tǒng)