第2章傳送網2.1傳輸介質2.2多路復用2.3SDH傳送網2.4光傳送網思考題內容1、概念2、通信網基本要素：交換、傳輸、終端、規(guī)程；3、介質傳輸特性與材料、工藝、結構有關；4、復用FDM、TDM、WDM、CDM5、SDH傳送網的概念、信號等級、適配能力6、光傳送網概念、PDU和優(yōu)點要點講授、討論原理結合實際SDH結合體系結構討論方法基本概念通信網按照網絡功能分，分為業(yè)務網、傳送網、接入網和用戶駐地網。傳送網：為各種業(yè)務網提供傳輸通道，為集團用戶提供租用中繼電路的網絡。傳送網a業(yè)務網b業(yè)務網支撐網接入網UNISNICPN2.1傳輸介質2.1.1基本概念傳輸介質:傳輸信號的物理通信線路，是連接通信設備構成通信網的物理實體。信息有效傳輸取決于信號質量和傳輸介質特性。

fU（f）100hzo3400hz8000hz信號特征：多頻率成分;有效帶寬：電話質量標準：3100Hz。信號帶寬無限，媒介帶寬有界。媒介質量：用傳輸距離和帶寬來衡量，傳輸距離與帶寬成反比；

帶寬與成本：帶寬越寬，成本越高。帶寬與速率：在數字傳輸中，具有一定帶寬的傳輸介質的最大傳輸速率與信號的調制方式緊密相關。信號帶寬與媒介帶寬2.1.2傳輸介質傳輸介質分為有線介質和無線介質。有線介質：電磁波沿著有形的固體介質傳輸，雙絞線、同軸電纜和光纖；無線介質：電磁波通過大氣或外層空間傳輸。常用的電磁波段主要有無線電、微波、紅外線等。

1．雙絞線一對絕緣的銅導線扭絞在一起組成的物理通信鏈路。將多條雙絞線放在一個護套中，叫電纜。雙線扭絞的目的：減少線間低頻干擾。圖2.1雙絞線的物理結構兩個未絞雙線回路間的串擾：Ue為主串回路，Us為被串回路。設：L1的電流為I1：在被串回路L3和L4中產生感應電流分別為：I31、I41，I41>I31在被串回路中形成串擾電流：I11=I41-I310設：L2的電流為I2：在被串回路L3和L4中產生感應電流分別為I32和I42，且I42>I32在被串回路中形成串擾電流：I12=I42-I32

0總干擾電流：I=I11-I12由于L1與L3、L4的距離比L2較近，Ir=I11-I12>0，為回路Us中形成干擾。內部線對之間的串擾

設回路Ue為主串回路，Us為被串回路。分為A、B兩段。分析A段的串擾：在A段內，回路Ue未作扭絞，而回路Us在二分之一處作扭絞;根據1.2節(jié)的分析可知，由于回路Us在A段的中點扭絞，導線L1對回路Us的干擾電流為零。同樣道理，導線L2對回路Us的干擾電流也為零。因此，在A段，回路Ue對回路Us的串擾電流為零。優(yōu)點：便宜、易架設；缺點：工作頻率升高，串音增加；抗干擾能力差，復用度較低。帶寬一般在1MHz范圍之內，傳輸距離約為2～4km。通常用作電話用戶線和局域網傳輸，在局域網范圍內傳輸速率可達100Mb/s。類型：非屏蔽(UTP：UnshieldedTwistedPair)和屏蔽(STP：ShieldedTwistedPair)。普通電話線多采用24號UTP。類別規(guī)格AWG性能典型應用三類22和2416MHzPOTSE1/T1

令牌環(huán)網、10BaseT網等四類各種20MHz4/16Mb/s令牌環(huán)網五類各種100MHz4/16Mb/s令牌環(huán)網、10/100BaseT網等

2．同軸電纜最初用于電視信號傳輸，由內、外導體和中間的絕緣層組成，內導體比雙絞線粗，外導體外部有一層護套，組成同軸結構?？垢蓴_能力比雙絞線強，適合于高頻寬帶傳輸，缺點：成本高，不易安裝埋設。帶寬500～750MHz，主要應用于CATV和HFC。兩種類型：基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜?；鶐S電纜屏蔽層為銅網狀結構,特征阻抗為50(如RG-8、RG-58等)；寬帶同軸電纜的屏蔽層通常是用鋁沖壓成的,特征阻抗為75(如RG-59)。RG-8以太網粗纜，RG-58以太網細纜。RG-59用于電視系統(tǒng)。RG-62用于ARCnet網絡和IBM3270網絡。圖2.2同軸電纜物理結構

3．光纖傳送光信號的有線介質，用玻璃、塑料或高純度的合成硅制成。常用的有石英光纖，以純凈的二氧化硅材料為主，為改變折射率，中間摻有鍺、磷、硼、氟等材料。同軸結構：由纖芯、包層和外套組成同軸結構，纖芯、包層由兩種折射率不同的玻璃材料制成，利用光的全反射可以使光信號在纖芯中傳輸,包層的折射率略小于纖芯，以形成光波導效應，防止光信號外溢。外套一般由塑料制成，用于防止?jié)駳狻⒛p和其他環(huán)境破壞。外套包層纖芯小于臨界角的光線被外套吸收反射角入射角(1)大容量。光纖系統(tǒng)的工作頻率分布在1014～1015Hz范圍內，近紅外區(qū)，潛在帶寬巨大。目前10Tb/s/100km的系統(tǒng)已試驗成功。單纖：40Gb/s/200km同軸電纜：幾百兆比特/每秒每千米雙絞線：幾兆比特每秒/幾千米

(2)體積小、重量輕。便于布設。(3)低衰減、抗干擾能力強。1310nm：＜0.35dB/km，1550nm：0.25dB/km；內外隔離好，信號傳輸穩(wěn)定，保密性好。多模光纖(MMF)：纖芯直徑較大，通常為50μm或62.5μm，允許多個光傳導模式同時傳送。多角度反射，產生模式色散，影響傳輸速率和距離，主要用于短距低速傳輸，接入網和局域網，一般傳輸距離應小于2km。單模光纖(SMF)：直徑?。?～10μm）,一種模式光信號傳送。傳輸特性好，帶寬大，距離遠。用于長途傳輸。在ITU-T的最新建議G.652、G.653、G654、G.655中對單模光纖進行了詳細的定義和規(guī)范。國際標準規(guī)定：包層直徑：125μm，外套直徑：245μm。

光脈沖傳輸過程中，波長與傳輸速率、信號衰減之間有著密切的關系。窗口：通常采用的波長集中在某些波長范圍附近，這些波長范圍習慣上又稱為窗口。常用：850nm、1310nm和1550nm為中心的三個低損耗窗口。120013001400150016001260136014801580衰減波長單個光源譜寬光纖標準G.651：漸變多模光纖。聚焦作用獲取最大增益；G.652：常規(guī)單模。1310nm：3.5db/km，0色散點；

1550nm:0.25db/km，-17ps/nm.km。G.653：色散移位光纖。1550nm低色散低損耗;G.654：最小損耗光纖。1550nm,0.13db/km;G.655：色散平坦光纖。一定范圍內低，如：1530-1565傳送網光纖發(fā)展應用1986中國開始以光纖傳輸為主的骨干通信網的建設。1995年底完成“八五建設”任務，共敷設長途一、二級光纜約11萬公里。85計劃：PDH140Mbit/s系統(tǒng)為骨干的光纖傳輸網絡；2000.9，廣北昆成光纜干線建成，完成“九五建設規(guī)劃”。共敷設長途一二級干線約23萬公里，其中一級光纜干線約8萬公里。95計劃：SDH2.5Gbit/s為主的“八縱八橫”的省級光纖傳輸網絡。1998:對京滬、京漢廣、京太西、京呼銀蘭、京沈哈、滬寧漢、成渝、西成渝、沈大滬等工程擴容。采用16×2.5Gbit/sDWDM及32×2.5Gbit/sDWDM，滬寧及寧漢線進行TDM10Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)的驗證測試準備工作。10.5：DWDM另外，中國電信還擁有近60萬公里的本地網及農話光纖網絡，20多萬公里的接入網光纖網絡。到目前為止，中國電信擁有的全部光纜總長度約為110萬皮長公里，覆蓋中國的絕大部分行政村以上的地區(qū)。

4．無線介質

1)無線電無線電又稱廣播頻率(RF:RadioFrequency),其工作頻率范圍在幾十兆赫茲到200兆赫茲左右。優(yōu)點：長距離傳輸，穿越能力強，全向傳播，非常適合于廣播通信。缺點：傳輸特性與頻率相關：低頻信號穿越能力強，但傳輸衰耗大；高頻信號趨向于直線傳播，易受障礙物反射；天氣對高頻的影響大于低頻。易受外界電磁場的干擾。無線電管理機構，嚴格分配頻段。2)微波頻段范圍：300MHz～30GHz，毫米級，成為微波。視距傳播，于點對點；通常中繼距離應80km范圍內。缺點：易受環(huán)境的影響(如降雨、薄霧、煙霧、灰塵等)，頻率越高影響越大，衰減快。適合于地形復雜和特殊應用環(huán)境，專用網絡、應急通信、無線接入網、陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)，衛(wèi)星通信等。

3)紅外線紅外線指1012～1014Hz范圍的電磁波。不能穿越物體，主要用于短距離、小范圍通信。由于紅外線無法穿越障礙物，也不會產生微波通信中的干擾和安全性等問題，因此使用紅外傳輸，無需向專門機構進行頻率分配申請。目前主要用于家電產品的遠程遙控，便攜式計算機通信接口等。

LF—LowFrequency；MF—MediumFrequency；HF—HighFrequencyVHF—VeryHighFrequency;UHF—UltraHighFrequency;SHF—SuperHighFrequency;EHF—ExtremelyHigh

Frequency;THF—TremendouslyHighFrequency;

1041051061091071081011101010121014101310151016f(hz)

雙絞線

光纖陸地微波和衛(wèi)星AMRadio

紅外LFMFHFVHFUHFSHFEHFTHF

同軸電纜FMRadio&TV電磁波頻譜及其在通信中的應用2.2多路復用2.2.1基帶傳輸系統(tǒng)短距離內直接在傳輸介質上傳輸模擬基帶信號的系統(tǒng)。應用：雙絞線、電話用戶線、局域網。優(yōu)缺點：設備簡單；帶寬利用率低，不適于在長途線路上使用。準同步數字體系PDH同步數字體系SDH兩種傳輸體制2.2.2頻分復用傳輸系統(tǒng)將多路信號經過高頻載波信號調制后在同一介質上傳輸的復用技術。ITU-T標準：話音信號帶寬4kHz，其中3kHz用于話音，兩個500Hz用于防衛(wèi)頻帶，12路基帶話音信號經調制后每路占用60～108kHz帶寬中的一個4kHz的子信道。12路信號構成的一個單元稱為群。Supergroup1(60路)Supergroup2(60路)Supergroup5(60路)Mastergroupgroup1(12路)group2(12路)group5(12路)圖2.5FDM原理示意圖(a)FDM信道劃分；(b)FDM系統(tǒng)示意圖FDM主要缺點：傳輸模擬信號，需要模擬的調制解調設備，成本高且體積大，由于難以集成，穩(wěn)定度不高。計算機難以直接處理模擬信號，導致在傳輸鏈路和節(jié)點之間過多的模數轉換，傳輸質量不高。主要用于微波鏈路和銅線介質。2.2.4波分復用WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)將光纖低損耗窗口劃分成若干個信道，每一信道占用不同的光波頻率(或波長)。發(fā)送：采用波分復用器(合波器)將不同波長的光載波信號合并起來送入一根光纖傳輸。接收：波分復用器(分波器)將不同波長光載波信號分離。

分類：粗波分復用(CoarseWDM)技術限制，一路光載波信號占用一個波長窗口，最常見的是二波分復用系統(tǒng)(分別占用1310nm和1550nm波長)，每路信號容量為2.5Gb/s，總共5Gb/s容量。密集波分復用(DenseWDM)DWDM

在1550nm窗口傳送多路光載波信號。相鄰波長間隔較窄(一般在0.8～2nm之間)，工作在一個窗口內的各路信號共享EDFA光放大器。光載波間隔密，采用高分辨率波分復用器件來選取，如平面波導型或光纖光柵型等新型光器件。DWDM傳輸系統(tǒng)結構

關鍵技術:1550nm窗口EDFA光放大器(ErbiumDopedOpticalAmplifier)的商用化。EDFA是通過在光纖中摻入少量稀有金屬制成。多路光信號在光域直接同時放大，避免OCO。1550nmEDFA放大頻譜范圍1530～1565nm，增益>+20dB。降低了構建DWDM系統(tǒng)的成本，全光網。EDFA和OEO共存：EDFA補償光纖損耗，OEO補償色散、噪聲積累的信號失真，80～150km設置一個EDFA，每隔數個EDFA設置一個OEO將光纖進行分段。雙纖單向：使用兩根光纖分別實現兩個方向的全雙工通信。單纖雙向：將兩個方向的信號分別安排在一根光纖的不同波長上傳輸。復用波長數：兩個至幾十個，8波長、16波長、40波長，每波長速率為2.5Gb/s或10Gb/s。目前實驗系統(tǒng)中已實現了256波長，每信道40Gb/s，傳輸距離100km的DWDM系統(tǒng)。目前商用系統(tǒng)400Gbit/s。G.652光纖：ITU-TG.692給出了以193.1THz為標準頻率，間隔為100GHz的41個標準波長(192.1～196.1THz)，即1530～1561nm波段。193.1f(Thz)194.0十個載頻194.1195.0十個載頻195.1196.0十個載頻196.1192.1192.2192.3192.5192.6192.4192.71928193.0192.9192.1193.0十個載頻頻率f（Thz）1561.71560.91560.11558.41557.61559.31556.81556.01554.41555.2

（nm）波長WDM優(yōu)點：

(1)充分利用光纖巨大帶寬資源，降低傳輸網成本，WDM的每個波長相當于SDH的一根物理光纖；

(2)WDM對數據格式透明，即與信號速率及電調制方式無關。一個WDM系統(tǒng)可以承載多種格式的“業(yè)務”信號。

(3)利于網絡擴充和發(fā)展，增加波長即可引入任意想要的新業(yè)務或新容量。2.2.5PDH系統(tǒng)

1．簡介PDH(PlesiochronousDigitalHierarchy)是一種異步復用方式，多個PCM的一次群信號可逐步復用為二次群、三次群，最高可達五次群信號。

2．幀結構ITU-T一次群信號PCM30/32幀結構，在PCM30/32系統(tǒng)中，由32時隙/幀，每個用戶占一個指定的時隙(TS：TimeSlot)，用戶在自己的時隙輪流傳送8位碼組一次，重復周期125μs(每秒8000次),速率為32×8×8000=2048kb/s。圖2.8PCM30/32系統(tǒng)的幀結構

偶數幀的TS0傳送幀同步碼，后七位固定為“0011011”；奇數幀TS0的第二位固定為“1”，奇偶幀標志，奇數幀TS0第三位為幀失步告警碼，“0”表示本端工作正常，“1”則表示本端已失步。每幀的TS16用來傳送數字型線路信令和復幀同步碼以及復幀失步告警碼。復幀：PCM30/32系統(tǒng)中每16幀為一個復幀。增加信道。復幀前、后八幀叫子復幀，復幀中0、2……14等八個偶幀的TS0第一比特為C1—C4、C1`—C4`。C1—C4為前一緊接本幀已發(fā)送的子復幀數據除以生成多項式G（x）的余數；C1`

—C4`

，為本復幀前一子復幀數據除以生成多項式G（x）的余數。

復幀的1、3……15等八個奇幀的TS0為001011E1E2，第一子復幀出錯，E1=1，第二子復幀出錯，E2=1。F0F1F2F3F4F5TS0TS0TS0F8F9F10F11F12F13TS0TS0F6F7F14F15TS0TS0TS0c1c1′

`c2c2′c3c3′c4c4′′2.2.3時分復用傳輸系統(tǒng)將模擬信號經過PCM(PulseCodeModulation)調制，變?yōu)樵诿?25s周期內占用固定位置時間段,且段長很短而定長的數字信號，將各路信號在每個周期內取樣位置按順序錯開,然后合路。共享一條傳輸介質，每路信號在屬于自己的時間片中占用傳輸介質的全部帶寬。國際標準：北美T載波，一次群信號T1每幀24時隙，速率為1.544Mb/s；國際電聯標準：E載波，一次群信號E1每幀32時隙,速率為2.048Mb/s。相同點：都采用8000Hz采樣，因此每幀時長都是125μs。圖2.6TDM原理示意圖(a)TDM信道劃分；(b)TDM系統(tǒng)示意圖差錯率低，安全性好，便于集成。優(yōu)點缺點標準不統(tǒng)一；點對點通信，組網不靈活上下電路難開銷低，不利于監(jiān)視維護管理2.3SDH傳送網2.3.1簡介

SDH(SynchronousDigitalHierarchy)是ITU-T制定的NNI數字傳輸接口標準(光、電接口)和光纖傳輸系統(tǒng)技術，通過同步的、靈活的光傳送體系來運載各種不同速率的數字信號。

SDH主要優(yōu)點：

1)采用同步復用和靈活的復用映射指針調整技術，信息凈荷靈活的同步復用；虛容器(VC：VirtualContainer)支持通道層連接；業(yè)務信息裝入VC，系統(tǒng)不管所承載的信息結構，只處理各種虛容器，支路信號在線路信號（STM-N）中的位置透明，上下電路方便，無需逐級ADM,減少設備數量，簡化網絡結構。

2)強大的網管功能引入開銷字節(jié)(Overhead1/30)，提供網管功能，支持對網元的分布式管理，對凈荷支持逐段、端到端的監(jiān)視管理。3)標準統(tǒng)一的光接口,不同廠家設備互連基礎。4)強大的自愈能力；5)前后兼容，復用E、T載波體系，使兩大體系在SDH得到統(tǒng)一；適應未來B-ISDN。2.3.2幀結構

1．整體結構

同步復用、交叉連接、SDH層交換，幀同步周期125μs，字節(jié)間插、指針、虛容器等關鍵技術。基本傳輸速率：STM-1(SynchronousTransportModule-1,155.520Mb/s)，高階信號速率均為STM-1的整數倍。例如：STM-4(4×STM-1=622.080Mb/s)STM-16(4×STM-4=2488.320Mb/s)STM-64(4×STM-16=8853.280Mb/s)表2.2SDH的信號等級STM-1：由9行、270列字節(jié)組成，STM-N：由9行、270×N列字節(jié)組成。傳送方式：自左向右，自上而下依次發(fā)送。A1A1A1A2A2A2J0B1E1F1D1D2D3ATU-PTRB2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2某一字節(jié)在STM-N中的位置S（a,b,c）：a=所在行數,b=復列數c=復列內層數。行數＝a列數＝N（b-1）+cS（a,b,c）圖2.9STM-1幀結構示意圖261列STM—N凈荷（含POH）圖2.9STM-1幀結構示意圖STM幀由段開銷SOH(SectionOverhead)、管理單元指針(AU-PTR:AdministrativeUnitPointer)和STM凈負荷(Payload)三部分組成。段開銷：SDH傳輸網的運行、維護、管理和指配(OAM&P),保證STM凈負荷靈活傳送。再生段(RegeneratorSOH)位于SOH區(qū)的1～3行復用段(MultiplexorSOH)位于SOH區(qū)的5～9行凈荷：STM幀傳送的各種業(yè)務信息的地方，包含少量用于通道性能監(jiān)視、管理和控制的通道開銷POH(PathOverhead)。管理單元指針AU-PTR：指示STM凈負荷中的第一個字節(jié)在STM-N幀內的起始位置，以便接收端可以正確分離STM凈負荷，位于STM幀第4行1～9列。

2．開銷字節(jié)豐富的開銷字節(jié)，簡化支路信號的復用/解復用、增強SDH傳輸網的OAM&P能力。

(1)RSOH:管理再生段，在再生段的發(fā)端產生，再生段的末端終結，主要功能:STM-N信號的性能監(jiān)視、幀定位、OAM&P信息傳送。

(2)MSOH：負責管理復用段，復用段由多個再生段組成，它在復用段的發(fā)端產生，并在復用段的末端終結，MSOH透明通過再生器。主要功能：復用或串聯低階信號、性能監(jiān)視、自動保護切換、復用段維護等。(3)POH：用于端到端的通道管理。通道性能監(jiān)視、告警指示、通道跟蹤、凈負荷內容指示等。識別一個VC,評估系統(tǒng)傳輸性能。

(4)AU-PTR：定位STM-N凈負荷的起始位置。目前ITU只定義了部分開銷字節(jié)的功能，很多字節(jié)的功能有待進一步定義。不同的開銷負責管理不同層次的資源對象。

通道、復用段、再生段示意圖VcM1M1R1M1R2M2R3M2R4

3．STM凈負荷的結構

1)VCSDH引入了虛容器VC，使STM凈荷區(qū)可以承載各種速率的同步或異步業(yè)務信息，傳送VC的實體稱為通道。VC可以承載任何信息類型：PDH幀、ATM信元、IP分組、LAN分組等。任何上層業(yè)務信息必須先裝入一個滿足其容量要求的VC，然后才能裝入STM凈負荷區(qū)，通過SDH網絡傳輸。

VC=凈荷(Container)+通道開銷(POH)兩部分組成。POH在SDH網的入口點產生，在出口點刪除，凈荷被送給最終用戶。VC在SDH網中傳輸時則保持完整。POH用于定位VC中凈荷的起始位置，在通道中的任一點實現靈活地插入/提取，并以VC為單位進行同步復用和交叉連接處理，評估傳輸性能。

VC分為：高階VC(VC-3，VC-4)低階VC(VC-2，VC-11，VC-12)。2)STM凈荷的組織為增強STM凈荷容量管理的靈活性，SDH引入了兩級管理結構：管理單元(AU:AdministrativeUnit)和支路單元(TU：TributaryUnit)。

AU=VCn+

AU-PTR

(n3)，骨干網提供高速承載，分為AU-4和AU-3。AU=n個低階VC。AUG=多個AU，構成高階STM幀。

VC=C+POHTU=VCk+PTR(k3)分類：TU-11、TU-12、TU-2、TU-3TUG(TUGroup)=特定數目的TU：TUG不包含額外的開銷字節(jié)。AU和TU都由兩部分組成：固定部分+浮動部分。固定部分是指針，浮動部分是VC，通過指針可以輕易地定位一個VC的位置。VC是SDH的承載凈荷的實體，也是SDH進行交換的基本單位，它通常在靠近業(yè)務終端節(jié)點的地方創(chuàng)建和刪除。STM-1(AU-4)的凈負荷結構示意圖

4．SDH的復用映射結構

SDH的一般復用映射結構如圖2.12所示。各種信號復用到STM幀的過程分為以下三個步驟：

(1)映射(Mapping)：在SDH網的入口處，將各種支路信號通過增加調整比特和POH適配進VC確切位置的過程。變換適配。后兼容：保障PDH三大體系各等級溫和納入SDH傳送模塊中，使PDH受到保護；前兼容：將各種新業(yè)務納入傳送模塊。

4．SDH的復用映射結構

(2)定位(Aligning)：利用POH進行支路信號的頻差相位的調整，定位VC中的第一個字節(jié)。

(3)復用(Multiplexing)：將多個低階通道層信號適配進高階通道層或是將多個高階通道層信號適配進復用段的過程，復用以字節(jié)間插方式完成。圖2.12SDH的復用結構2.3.3SDH傳送網的分層模型不僅實現各種業(yè)務節(jié)點異地互連，構成相應的業(yè)務網。而且必須健壯、靈活、可升級和經濟。SDH傳送網按功能分為兩層：通道層和傳輸介質層，如圖2.13所示。圖2.13SDH傳送網的分層模型

1．通道層為一個或多個電路層業(yè)務提供透明通道服務。高階通道層(VC-3，VC-4)低階通道層(VC-2，VC-11，VC-12)通道建立由網管系統(tǒng)和交叉連接設備完成；SDH簡化了電路層交換，使傳送網更加靈活、方便。

2．傳輸介質層下對介質，上支持通道。為通道層網絡節(jié)點(例如DXC)提供合適的通道容量，一般用STM-N表示傳輸介質層的標準容量。

傳輸介質層=段層+光層

段層=再生段層+復用段層再生段層：在點到點的光纖段上生成標準的SDH幀，信號的再生放大，不對信號做任何修改。復用段層：多個支路信號復用/解復用，在SDH層數據交換。光層：定義光纖類型和接口特性，光復用段和光再生段兩層。SDH2.3.4基本網絡單元

1．終端復用器TM為傳統(tǒng)接口的用戶(如T1/E1、FDDI、Ethernet)提供接入;將多個PDH低階支路信號復用成一個STM-1或STM-4；完成電信號STM-N到光載波OC-N的轉換。TM：復用C/OT1/E1/FDDI/Ethernet電口高階通道

2．分插復用器ADM接入、復用、轉換、上/下電路，便于組環(huán)網，提高生存性。在STM-N中插入或提取低階支路信號，實現兩個STM-N之間不同VC的連接。靈活分配帶寬和信道操作，實現光集成與環(huán)路保護等功能，提高網絡抗毀性。

3．SDXCSDH網：SDXC（美DCS），全光網絡：ODXC。SDXC具有多個STM-N信號端口，任意兩端口速率(包括子速率)之間的交叉連接；執(zhí)行檢測維護，網絡故障恢復。多環(huán)網孔骨干網。電話交換設備：面向單個用戶，信令控制，自動交換；SDXC：面向通道(以VC為單位)，無信令控制的通道交換機，交換單位小于等于通道速率。為SDH網提供管理靈活性。類型：SDXCp/q，“p”代表端口速率階數，“q”代表端口可進行交叉連接的支路信號速率階數。SDXC4/4,表示端口階數為155.52Mb/s，整體交換；SDXC4/1表示端口階數155.52Mb/s，交換的支路信號最小單元為2Mb/s。2.3.5SDH傳送網的結構SDH面向業(yè)務，利用ADM、DXC，可以組建線性、星型、環(huán)型、網型等多種拓撲結構的傳送網；豐富的開銷字段，增強了SDH的可靠性和OAM&P能力。按地理區(qū)域來分割，現階段我國SDH傳送網分為四層面：省際干線網、省內干線網、中繼網、用戶接入網，如圖2.14所示。圖2.14我國SDH傳送網的結構

1．省際干線網在主要省會城市和業(yè)務量大的匯接節(jié)點城市裝有DXC4/4，它們之間用STM-4、STM-16、STM-64高速光纖鏈路構成一個網孔型結構的國家骨干傳送網。

2．省內干線網在省內主要匯接節(jié)點裝有DXC4/4或DXC4/1,它們之間用STM-1、STM-4、STM-16高速光纖鏈路構成網狀或環(huán)型省內骨干傳送網結構。

3．中繼網指長途端局與本地網端局之間、本地網端局之間的部分。中等城市采用環(huán)型結構，大城市采用多環(huán)加DXC結構組網。網元設備：ADM、DXC4/1；光纖鏈路：STM-1、STM-4連接。

4．用戶接入網網絡邊緣，業(yè)務容量要求低，業(yè)務匯聚。網元：ADM、TM，提供的接口類型最多；接口：STM-1、STM-4，PDH體制的2M、34M或140M等。2.4光傳送網2.4.1OTN發(fā)展背景

20世紀90年代以來，SDH/SONet已成為傳送網絡主要的底層技術。優(yōu)點：技術標準統(tǒng)一，提供性能監(jiān)視、故障隔離、保護切換。缺點：面向話音設計，TDM；對突發(fā)性強的數據業(yè)務，帶寬利用率低。Internet和面向數據的業(yè)務快速增長，對帶寬需求不可預知；以電TDM為基礎的光纖單波長運用的SDH/SONet，解決帶寬困難：埋設更多的光纖，成本太高，無法預知埋多少；采用TDM技術，提高每信道傳輸速度，商用化的SDH/SONet已達40Gb/s，接近極限。

滿足Internet/Intranet各種寬帶業(yè)務帶寬需求爆炸性增長需求，采用面向數據，基于分組的NGN。基于DWDM技術的OTN是NGN傳輸的最佳選擇。根據業(yè)務變更，靈活地進行網絡帶寬擴充、指配和管理。

OTN與SDH/SONet都采用面向連接，復用方式不同。OTN優(yōu)點：

(1)DWDM能隨著技術進步，不斷提高現有光纖復用度，最大限度利用現有設施，滿足用戶對帶寬增長的需求。

(2)一個OTN支持多種業(yè)務。與現有SDH/SONet網絡兼容。

(3)SDH/SONet管理一根光纖單波長傳輸，OTN管理多波長。

(4)OTN基于光層的故障恢復，比電層更快、更經濟。ITU-TOTN主要標準:G.872：定義OTN主要功能需求和網絡體系結構；ITU-TG.709：定義用于OTN的節(jié)點設備接口、幀結構、開銷字節(jié)、復用方式以及各類凈負荷的映射方式，它是ITU-TOTN最重要的一個建議；G.874/G.875：定義OTN網絡管理相關功能。2.4.2OTN的分層結構在SDH網絡中引入光層，分層結構如圖2.15所示。光層：電層到物理媒介層的信息適配，ITU-TG.872將光層分成三個子層：光信道層(OCh：OpticalChannelLayer)；光復用段層(OMS：OpticalMultiplexingSectionLayer)；光傳輸段層(OTS：OpticalTransmissionSectionLayer)。鄰層之間遵循OSI模型定義的層間服務關系模式。圖2.15OTN的分層結構

1．OCh層

為了在OTN中實現靈活的OMAP，OTN專門引入OCh層，將SDH/SONet基于單波長OMAP(Operations、Administration、MaintenanceandProvision)功能引入DWDM。具體作用：為來自電復用段層的各種客戶信息選擇路由、分配波長，光信道連接；處理光信道開銷，提供光信道層檢測、管理功能；網絡發(fā)生故障時，執(zhí)行重選路由或保護切換。

2．光復用段層保證相鄰DWDM設備之間的DWDM信號的完整傳輸的網絡功能。具體作用：為多波長網絡選路的光復用段重新配置；進行光復用段開銷處理，保證復用段適配信息的完整性；光復用段的運行、檢測、管理等功能。

3光傳輸層為光信號在不同光纖上(如G.652、G.655等)提供傳輸適配，并對光放大器和光再生中繼器的檢測和控制。具體作用：傳輸適配、功率均衡、EDFA增益控制、色散補償等。層功能：OCh為電層的各類業(yè)務信號提供以波長為單位的端到端連接；OMS層實現多個OCh層信號的復用、解復用；OTS層解決光信號在特定光介質上的物理傳輸問題。層間關系：Client/Server關系，一個OCh層由多個OMS層組成，一個OMS層又由多個OTS層組成。圖2.16光傳送網各層間的關系2.4.3OTN的幀結構

1．OCh層數字封包ITU-TG.709：定義了OTN的NNI接口、幀結構、開銷字節(jié)、復用以及凈荷的映射方式。OCh層采用數據封包(DigitalWrapper)技術將每個波長包裝成一個數字信封,每個數字信封由三部分組成，如圖2.17所示。SDH/SONetATMFDDIIPPDHSDL千兆以太網OCh靜荷FECOChOverhead數字封包(1)開銷(Overhead)：位于信封頭部。OTN節(jié)點利用開銷字節(jié)傳送和轉發(fā)管理、控制信息、執(zhí)行性能監(jiān)視，以及其他可能的基于每波長的網絡管理功能。

(2)FEC：信封尾部，裝載FEC(ForwardErrorCorrection)，執(zhí)行差錯檢測和校正，具有校正錯誤的能力，運營商可以支持更多SLA(ServiceLevelAgreement)。最大限度地減少差錯，FEC在擴展光段的距離、提高傳輸速率方面起重要作用。

(3)凈荷：位于Header和Trailer之間，透明地承載現有的各種網絡協(xié)議數據包，因此OTN是獨立于協(xié)議的。

2．OTN的幀結構

OTN幀被稱為光信道傳送單元(OTU：OpticalChannelTransportUnit)，它通過數字封包技術向客戶信號加入開銷OH(Overhead)和FEC部分形成。G.709定義了三種不同速率的OTU-k(k=1，2，3)幀：2.5Gb/s、10Gb/s、40Gb/s。客戶層信號形成OTU的過程：

(1)客戶信號加上OPU-OH形成OPU(OpticalChannelPayloadUnit)。

(2)OPU加上ODU-OH后形成ODU(OpticalChannelDataUnit)。圖2.18OTNITU-TG.709客戶信號的映射OPU客戶信號(SDH、IP、ATM等)OPU靜荷OPU-OHOPU靜荷OPU-OHFECODU-OHOTU-OHFASOTU(3)FAS(FrameAlignmentSignal)、OTU-OH、FEC加入ODU形成OTU。最后再加上OCh層非隨路的開銷，完成OTU到OCh層的映射，并調制到一個光信道載波上傳輸。客戶信號(SDH、IP、ATM等)OPU-OHOPUODU-OH

ODUOTU-OHFASFECOTUOTUk組成：

(1)OPUk：由凈荷和開銷組成，凈荷部分包含采用特定映射技術的客戶信號，開銷包含支持特定客戶的適配信息