傳輸網設備與配置04傳輸網的演進03業(yè)務網的傳輸承載需求02傳輸系統(tǒng)介紹01電信網概述傳輸網基礎第一章傳輸網是當代通信網絡的基礎設施，是給通信網絡中各類業(yè)務網絡提供傳輸通道的承載網絡，它使得每個業(yè)務網絡的不同節(jié)點，以及不同業(yè)務網之間能夠互相連接在一起，扮演著通信網絡基石的角色。近年來，云計算、物聯網、移動互聯網等網絡和業(yè)務應用方興未艾，對底層的傳輸網提出了更大帶寬、更低時延、更高可靠性寬的承載需求。第1章傳輸網基礎電信網是構成多個用戶相互通信的多個電信系統(tǒng)互聯的通信體系，是人類實現遠距離通信的重要基礎設施，利用電纜、無線、光纖或者其他電磁系統(tǒng)，傳送、發(fā)射和接收標識、文字、圖像、聲音或其他信號。電信網是十分復雜的網絡，可以從各種不同的角度和以不同的方法來描述，從網絡功能上，電信網大體上可分為業(yè)務網、傳輸網、支撐網。圖1-1所示為電信網分類以及它們之間的關系。1.1電信網概述傳輸系統(tǒng)按其傳輸信號性質可分為模擬傳輸系統(tǒng)和數字傳輸系統(tǒng)兩大類，按傳輸媒質可分為無線傳輸系統(tǒng)和有線傳輸系統(tǒng)兩大類，如圖1-2所示。1.2傳輸系統(tǒng)介紹圖1-2傳輸系統(tǒng)分類（按傳輸媒質分類）

無線傳輸系統(tǒng)是以自由空間為媒質的傳輸系統(tǒng)，按通信設備是否固定大體分為固定和移動兩類。其中設備固定的無線傳輸系統(tǒng)有：微波中繼，衛(wèi)星通信等；設備移動的無線傳輸系統(tǒng)有：蜂窩移動，衛(wèi)星移動，無線市話(小靈通)，藍牙，數字無繩，集群系統(tǒng)，無線尋呼等。無線傳輸系統(tǒng)按信道性質大體上又可分為衛(wèi)星信道和地面無線信道兩大類。1.2傳輸系統(tǒng)介紹有線傳輸系統(tǒng)是以線狀金屬導體（如同軸電纜、雙絞線電纜等）及其周圍或包圍的空間為傳輸媒質，或者以線狀光導材料（光纖）為傳輸媒質的傳輸系統(tǒng)。有線傳輸系統(tǒng)主要分為明線傳輸系統(tǒng)、雙絞線傳輸系統(tǒng)、光纖傳輸系統(tǒng)三大類。有線傳輸系統(tǒng)包括有線傳送網絡和有線接入網兩大部分，是整個電信網的基礎，為整個網絡承載的業(yè)務提供傳送平臺。有線傳送網絡包括骨干傳送網絡（含省內和省際干線傳送網）和本地傳送網絡；有線接入網是綜合業(yè)務接入的主要資源。1.2傳輸系統(tǒng)介紹1.2.1有線傳輸網分層結構有線傳輸網絡的構建是分區(qū)域、分層次進行的，不同層次的傳輸網采用不同的技術，隨著業(yè)務的不斷豐富，所采用的技術也在不斷更新。按照建設及維護模式（或按照覆蓋范圍），有線傳輸網可以分為骨干傳輸網（包含省際干線和省內干線），本地傳輸網和有線接入網3個層面。有線傳輸系統(tǒng)整體架構如下圖1-3所示。1.2傳輸系統(tǒng)介紹圖1-3有線傳輸網絡整體架構骨干傳輸網傳輸距離長、速率高、容量大、業(yè)務流向相對固定，業(yè)務顆粒也相對規(guī)范。干線網絡既肩負海量數據傳送的任務，又需要有非常強大的網絡保護和恢復能力。其中，省際干線用于連接各省的通信網元，省內干線則完成省內各地市間業(yè)務網元的連接，傳輸各地市間業(yè)務及出省業(yè)務。這一層布設的應當是OTN、DWDM和ASON這一類設備，利用OTN、DWDM系統(tǒng)卓越的長途傳輸能力和大容量傳輸的特性，以及ASON節(jié)點十分靈活的調度能力和寬帶容量，加之足夠多的光纖資源相互交織成的網絡，可以基本滿足干線系統(tǒng)的需求。1.2傳輸系統(tǒng)介紹本地傳輸網是以城市為范圍組織的網絡，是本地網內各類業(yè)務接入、傳送承載的基礎網絡，主要目的是完成城市區(qū)域內的電路業(yè)務的傳送。相較于骨干傳輸網，它有以下不同的特點：(1)中繼距離相對較短、業(yè)務種類繁雜、顆粒大小不一，需要各種類型接口；(2)業(yè)務具有不確定性，受用戶應用影響大，需要有比較強的調度和電路配置能力；(3)要求網絡有較強的可擴展性，以適應網絡變化：(4)技術多樣性，每種技術都有其應用空間；(5)接入環(huán)境復雜多變，設備數目眾多，需要強大的網管；(6)對成本敏感，如何降低運營成本成為重要因素；(7)基于IP的應用逐漸成為主流，傳統(tǒng)語音和專線服務已逐漸變?yōu)榇我氖杖雭碓础?.2傳輸系統(tǒng)介紹本地傳輸網又可以細分為核心層、匯聚層和接入層3個層面，如下圖1-4所示。1.2傳輸系統(tǒng)介紹圖1-4本地傳輸網分層結構核心層網絡上聯省內干線，主要由幾個核心數據機房構成，比較大型的城市，往往業(yè)務量巨大，需要核心層有足夠的帶寬和速率，所以這一層面也會選用DWDM和ASON設備組網。匯聚層網絡主要由網絡中的業(yè)務重要節(jié)點和通路重要節(jié)點組成，多會布設ASON和IPRAN、PTN等設備。接入層網絡的節(jié)點就是所有業(yè)務的接入點，包括通信基站、集團大客戶專線、寬帶租用點和小區(qū)寬帶集散點等，它們的業(yè)務需求多種多樣，網絡結構也各有不同。針對這種情況，布設IPRAN、PTN設備和PON設備，IPRAN、PTN中的隨便一種設備就可以滿足所有的業(yè)務需求，同時結合PON系統(tǒng)，實現“一網承送多重業(yè)務”。面向5G和未來的業(yè)務網絡，有的運營商已經在規(guī)劃部署SPN系統(tǒng)。1.2傳輸系統(tǒng)介紹有線接入網是指從用戶終端到交換機端口之間的網絡部分，如圖1-5所示為接入網的定界。在整個通信網中，接入網處于通信網的末端，直接與用戶連接。1.2傳輸系統(tǒng)介紹圖1-5接入網的定界有線接入是以銅纜（雙絞線）、光纜、同軸電纜等作為傳輸媒介的。目前主要分銅纜接入網、光纖接入網、混合光纖/同軸電纜（HFC）接入網三類。隨著寬帶業(yè)務的發(fā)展，人們越來越意識到網絡的接入部分(最后1km)存在嚴重的帶寬“瓶頸”。從技術上講有三種方式突破接入網瓶頸，一是甚高速數字用戶線路(VDSL)；二是基于光纖的接入網絡(FTTx)；三是高速無線接入。1.2傳輸系統(tǒng)介紹1.2.2光纖傳輸系統(tǒng)結構光通信技術從20世紀70年代初發(fā)展到現在，具有以下6個方面的特點：1.傳輸頻帶寬，通信容量大2.損耗小，中繼距離長3.重量輕，體積小4.抗電磁干擾性能好5.泄露少，保密性好6.節(jié)約全屬材料1.2傳輸系統(tǒng)介紹光纖通信是以光波為載頻、光導纖維（簡稱光纖）為傳輸媒介的一種通信方式?；竟饫w傳輸系統(tǒng)組成框圖如下圖1-6所示：1.2傳輸系統(tǒng)介紹圖1-6光纖傳輸系統(tǒng)組成框圖光纖通信是以光波為載頻、光導纖維（簡稱光纖）為傳輸媒介的一種通信方式。基本光纖傳輸系統(tǒng)組成框圖如下圖1-6所示：1.2傳輸系統(tǒng)介紹圖1-6光纖傳輸系統(tǒng)組成框圖1.電話交換網、基礎數據網、GSM移動通信網對傳輸網的需求2.第三代移動通信網對傳輸網的需求3.第四代移動通信網對傳輸網的需求4.第五代移動通信網對傳輸網的需求5.互聯網對傳輸鏈路的需求6.因特網數據中心對傳輸網的需求7.大客戶專線對傳輸網的需求1.3

業(yè)務網的傳輸承載需求光纖傳輸網的演進如圖1-8所示，從最初的第一代數字傳送網PDH，發(fā)展到基于SDH/MSTP/WDM/的第二代數字傳送網，演進到了以OTN/ASON/PTN/SPN/PON等為基礎的第三代數字傳送網。第一、二代傳送網最初是為支持話音業(yè)務而專門設計的，雖然也可用來傳送數據和圖像業(yè)務，但是傳送效率并不高。第三代傳送網技術，從設計上就支持話音、數據和圖像等各類業(yè)務，配合其他協(xié)議時可支持帶寬按需分配（BOD）、可裁剪的服務質量（QoS）及光虛擬專網（OVPN）等功能。1.4傳輸網的演進圖1-8光