傳輸網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)接入技術(shù)基礎(chǔ)

傳輸網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)接入技術(shù)基礎(chǔ)

1內(nèi)容概述（30分鐘）SDH和MSTP（30分鐘）WDM和OTN（10分鐘）PTN（10分鐘）PON（30分鐘）2傳輸網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)性地位傳輸好比一條寬闊的高速公路，其跑的車輛即為各種通信信號，是貫穿現(xiàn)代通信網(wǎng)的大動脈。傳輸網(wǎng)絡(luò)安全性至關(guān)重要。傳輸網(wǎng)絡(luò)為其它業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供通道，是各種上層業(yè)務(wù)網(wǎng)的承載體，傳輸是通信的基礎(chǔ)。3傳輸網(wǎng)的業(yè)務(wù)承載

IPATMSDHDWDM光纖物理層4傳輸?shù)姆诸惏磦鬏斆劫|(zhì)分類有線傳輸電纜、光纖無線傳輸微波、衛(wèi)星因為光纖傳輸容量大、傳輸速度快、傳輸距離長、可靠性高，目前通信行業(yè)以光纖傳輸為主5傳輸專業(yè)對應(yīng)的是物理層規(guī)定了激活、維持、關(guān)閉通信端點之間的機械特性、電氣特性、功能特性以及過程特性。傳輸為通信系統(tǒng)提供了一個傳輸數(shù)據(jù)的物理媒介。數(shù)據(jù)的單位為比特（bit）。

OSI參考模型應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層傳輸專業(yè)與OSI傳輸層是否對應(yīng)？6傳輸網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)示意圖7?？诟沸鹿枮I長春沈陽大連青島濟南天津北京石家莊鄭州合肥南京無錫上海杭州廈門深圳長沙重慶成都拉薩林芝昌都西安太原大同張家口呼市銀川蘭州西寧烏市格爾木哈密昆明貴陽廣州南寧湛江11/4010/4010/4010/4016/4017/4011/4076/12077/12067/120110/12093/12061/12075/12090/12086/120108/120105/12071/12022/4020/4012/4018/40104/12077/120104/12075/1207/407/4018/4010/4018/4021/4044/12038/8036/8029/40104/12010/409/40(27/32)(27/32)9/4019/4040/8017/4032/405/40(15/32)(19/32)(27/32)(27/32)5/405/40滄州開封59/12059/1200/409/4022/4024/4059/12059/12059/12068/120南昌福州武漢中國移動一級干線傳送網(wǎng)8江西移動干線光纜路由圖9本地傳輸網(wǎng)模型155M或622MSDH/MSTP2.5G或10GSDH/MSTP10GSDH或DWDM業(yè)務(wù)點10西環(huán)10G匯聚環(huán)本地網(wǎng)匯聚層B平面東環(huán)10G匯聚環(huán)玉山廣豐鉛山橫峰上饒縣弋陽萬年余干波陽田畈街婺源德興西環(huán)2.5G匯聚環(huán)本地網(wǎng)匯聚層A平面東環(huán)2.5G匯聚環(huán)玉山廣豐鉛山橫峰上饒縣弋陽萬年余干波陽田畈街婺源德興景德鎮(zhèn)155M接入層622M……本地傳輸網(wǎng)組網(wǎng)－上饒樞5擴三樓10G核心網(wǎng)樞紐樓5電信樓5電信樓4樞紐樓1樞紐樓3電信樓3電信樓1樞紐樓2電信樓2樞紐樓6電信樓6樞紐樓4樞紐樓4擴展樞紐樓1擴展樞5擴四樓核心層匯聚層本地網(wǎng)接入層11ServiceAccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRSCDMACablePDHSDHWirelessVoiceWirelessDataHighSpeedInternetVoiceStreamingDial-upVoIPMessageFTTHGPONDSLWirelessEth/IP/MPLSAggregationNetworkLocation&PresenceMessageOnlineGamingVoiceDataVideoStorageDirectory接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢－AlloverIP12光接入網(wǎng)(OAN)：采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng)，是指從本地交換機或遠(yuǎn)端模塊到用戶之間的饋線、配線段乃至引入線段部分或全部以光纖實現(xiàn)的接入手段。光纖接入設(shè)備主要有光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)和光線路終端(OLT)。

OLT和ONU在整個接入網(wǎng)中主要完成從SNI到UNI之間有關(guān)信令協(xié)議的轉(zhuǎn)換。

OLT和ONU還具備組網(wǎng)能力以及本地維護和遠(yuǎn)程集中監(jiān)控功能。光接入網(wǎng)技術(shù)13光纖通信基本概念何謂光纖通信？利用光纖來傳輸攜帶通信信息的光波，以實現(xiàn)通信的目的電端機光接收機光纖通信系統(tǒng)方框圖電端機光發(fā)送機再生器模擬信息模擬信息光纖光纖14光纖知識*光纖通信具有傳輸頻帶寬、通信容量大、損耗低、不受電磁干擾等特點傳輸工作波長：850nm:適用于多模光纖1310nm:適用于單模光纖1550nm:適用于單模光纖光纖物理結(jié)構(gòu)：15全反射原理全反射原理

光線在均勻介質(zhì)中是以直線傳播的，但在兩種不同介質(zhì)的分界面會產(chǎn)生反射和折射現(xiàn)象，如圖所示：包層纖芯折射光反射光入射光光的反射與折射n2n1123(n1>n2)16全反射原理全反射原理

當(dāng)入射角∠1增大到一定程度，則會使折射角∠

3≥90度，此時的折射光線不再進入包層，而會在纖芯與包層的分界面上掠過，或者重返回到纖芯中進行傳播，這種現(xiàn)象叫做光的全反射現(xiàn)象。 不難理解，當(dāng)光在光纖中發(fā)生全反射現(xiàn)象時，由于光線基本上全部在纖芯區(qū)進行傳播，沒有光跑到包層中去，所以可以大大降低光傳播的衰耗。光在光纖中以“Z”形軌跡傳播，如圖：n2n1包層纖芯17光纖的傳播模式通俗的講，模式的傳播角度越小，模式的級越低。所以，嚴(yán)格按光纖中心軸傳播的模式稱為零級模式，或基模；其它與光纖中心軸成一定角度傳播的光束皆稱為高次模。當(dāng)光纖的幾何尺寸，與光波長在同一數(shù)量級，如芯徑d1在5~10微米范圍，這時，光纖只允許一種模式(基模)在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖稱為單模光纖。單模多模αd1d118光纖性能參數(shù)光通道參數(shù)：衰減、色散

光信號在光纖中傳輸?shù)木嚯x要受到色散和衰減的雙重影響。衰減

使在光纖中傳輸?shù)墓庑盘栯S著傳輸距離的增加而功率下降。

1310nm窗口每公里衰減：0.4dB/km 1550nm窗口每公里衰減：0.25dB/km色散

會使在光纖中傳輸?shù)臄?shù)字脈沖展寬，引起碼間干擾，降低信號質(zhì)量。19光纖知識.衰減系數(shù)

f

—每公里光纖對光信號的衰減（dB/km）。波長nm1310nm波段1550nm波段衰耗SCL石英光纖的衰耗曲線OE20光纖的工作波長光纖的工作波長（工作窗口）

光線路信號在光纖上傳送的波長：850nm、1310nm、1550nm。

850nm窗口只用于多模傳輸1310nm和1550nm窗口用于單模傳輸21光纖中的色散光纖中的色散可分為模式色散、色度色散、偏振模色散

t發(fā)送端信號t傳輸一段距離后，脈寬展寬由于光源的不同頻率（或波長）成分具有不同的群速度，在傳輸過程中，不同頻率的光束的時間延遲不同而產(chǎn)生色散稱為色度色散?？梢姡荷Ω咚俾市盘柕挠绊懸笥诘退俾市盘柕挠绊?！因為：低速率信號的兩個脈沖之間間隔要大于高速率信號兩個脈沖間間隔，能容忍更多的脈沖展寬。22光纖和光纜光纜簡介

光纜為光纖提供可靠的機械保護，使之適應(yīng)外部使用環(huán)境，并確保在敷設(shè)與使用中光纜的光纖具有可靠的傳輸性能。光纜特性：

光纜雖有一定的強度和抗張力，但經(jīng)不起過大的側(cè)壓力與拉伸力。光纜在短期內(nèi)可接觸水，當(dāng)時間過長會增加光纖的衰耗。光纜分類：

架空光纜、直埋式光纜、鎧裝光纜、海底光纜、阻燃光纜等等。23光源器件分類發(fā)光二極管LED

發(fā)光機理：自發(fā)幅射發(fā)光優(yōu)點：線性度、溫度特性好、價格低、壽命長、使用簡單缺點：譜線較寬、與光纖的耦合效率低應(yīng)用：小容量、短距離的光纖通信；用于對線性要求高的模擬傳輸。激光二極管LD

發(fā)光機理：受激發(fā)光優(yōu)點：發(fā)光譜線窄（1～5nm）與光纖的耦合效率高（可達(dá)90％），調(diào)制速率高應(yīng)用在大容量、長距離的數(shù)字光纖通信24光檢測器件類型PIN光電二極管：特性參數(shù)：靈敏度、響應(yīng)時間優(yōu)點：噪聲小、工作電壓低缺點：沒有倍增效應(yīng)。PIN的光接收機靈敏度不高，適宜用于短距通信。APD光電二極管：特性參數(shù)：倍增因子G（平均增益），倍增噪聲因子APD光二極管的最大優(yōu)點是倍增效應(yīng)，即輸入同樣大小的光功率信號能獲得比PIN光二極管多幾十倍的光電流，大大提高了光接收機的靈敏度（比PIN光接收機提高約10dB以上）。25光纖通信系統(tǒng)光纖通信的最大中繼距離受光纖衰耗的限制，稱為衰耗受限系統(tǒng)；光纖通信的最大中繼距離受傳輸色散的限制，稱為色散受限系統(tǒng)。在PDH及SDH（STM-16以下）通信中，碼速率不高（一般最高為140Mb/s），色散造成的影響不大，多數(shù)為衰耗受限系統(tǒng)。在SDH（STM-64或以上）通信中，碼速率很高，光纖色散影響很大，系統(tǒng)可能是衰耗受限系統(tǒng)，也可能是色散受限系統(tǒng)。26傳輸技術(shù)體制音頻模擬載波（FM）準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）同步數(shù)字系列（SDH）波分復(fù)用（WDM）光傳送網(wǎng)（OTN）分組傳送網(wǎng)（PTN）無源光網(wǎng)絡(luò)（XPON）27傳輸技術(shù)新發(fā)展1、骨干傳輸OTN技術(shù)；2、城域傳輸PTN技術(shù)；3、光接入PON技術(shù)

28內(nèi)容概述SDH和MSTPWDM和OTNPTNPON29PDH和SDH的幀結(jié)構(gòu)通常的PDH幀結(jié)構(gòu)用一個繪成一行的圖或列表的形式來描述，而SDH的幀結(jié)構(gòu)是用一個二維的距陣來描述。TS0TS1TS2TS15TS16TS17TS18TS31（a)PDH2048kbit/s幀結(jié)構(gòu)9×270×N字節(jié)13459SOHSTM-N凈負(fù)荷

(含POH)傳輸方向9×N261×N270×N列SOHAUPTRT=125sSOH：段開銷AUPTR：管理單元指針POH：通道開銷（b)SDH155Mbit/s幀結(jié)構(gòu)30開銷31幀結(jié)構(gòu)32STM-NAUGAU-4AU-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指針處理映射對齊復(fù)用中國的SDH基本復(fù)用映射結(jié)構(gòu)334個C12基幀組成一個復(fù)幀。基幀、復(fù)幀裝入的是同一路2M信號?；鶐b入2M信號的125us時間段的信息；復(fù)幀裝入2M信號500us時間段的信息復(fù)幀的概念2M復(fù)用步驟34SDH同步復(fù)用設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定時通信與控制公務(wù)

PDH&SDH支路接口線路接口線路接口交叉矩陣35155/622H前后面板告警切除開關(guān)華為設(shè)備OptiX155/622H36IU1：光接口板位，OI2/OI4/SB2IU2，IU3：光/電接口板位，OI2/OI4/SB2，SP1/SP2/SM1/HP2/PL3IU3：環(huán)境監(jiān)控，EMUIU4：電接口板位，PD2/PM2/TDASCB：系統(tǒng)控制板位，X42、SCC、STG、OHP2A：防塵網(wǎng),電源濾波板，POIB：風(fēng)扇板位，F(xiàn)AN155/622H的IU板位SCBIU4IU1IU2IU3BA華為設(shè)備OptiX155/622H37

176.5277.5482.5備用支路槽位公務(wù)槽位主用支路槽位622M光板/交叉板槽位155M光板槽位時鐘板槽位網(wǎng)元控制板槽位電源板槽位中興設(shè)備ZXSM-150/600(V2)38SDH基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

SDH網(wǎng)是由SDH網(wǎng)元設(shè)備通過光纜互連而成的，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（網(wǎng)元）和傳輸線路的幾何排列就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的有效性（信道的利用率）、可靠性和經(jīng)濟性在很大程度上與其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕窘Y(jié)構(gòu)有鏈形、星形、樹形、環(huán)形和網(wǎng)孔形。39光SDH網(wǎng)絡(luò)的保護

設(shè)備支路單元的1：N保護

設(shè)備核心單元的1＋1保護

光網(wǎng)絡(luò)（復(fù)用段、通道）系統(tǒng)保護網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主要管理功能

1）故障管理功能

2）性能管理功能

3）配置管理功能

4）安全管理功能

40基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點（MSTP）是指，基于SDH平臺，同時實現(xiàn)TDM業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)等的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點。基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點除應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)SDH傳送節(jié)點所具有的功能外，還具有以下主要功能特征：具有TDM業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入功能；具有TDM業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的傳送功能；具有TDM業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的點到點傳送功能，保證業(yè)務(wù)的透明傳送；具有ATM業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的帶寬統(tǒng)計復(fù)用功能；具有ATM業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)映射到SDH虛容器的指配功能。MSTP概述41MSTP功能方框圖以太網(wǎng)業(yè)務(wù)處理：1、端口拉遠(yuǎn)2、光口/電口1、透傳2、二層交換3、生成樹4、MPLS1、RPR1、GFP2、LAPS3、

ML-PPP4、PPP1、相鄰級聯(lián)2、虛級聯(lián)3、LCAS4、多徑傳輸5、穿通網(wǎng)絡(luò)無關(guān)性SDH特性業(yè)務(wù)處理二層交換環(huán)路控制封裝映射SDH交叉連接Eth端口1、業(yè)務(wù)流分類2、CAR3、VLAN4、用戶域隔離5、LPT6、組播4210M/100M/1000M傳輸網(wǎng)絡(luò)支持點到點透傳，點到多點匯聚支持二層交換，實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)帶寬共享100M100M協(xié)議封裝20*2M15*2M5*2M100M100M1*100M協(xié)議封裝協(xié)議拆封重整協(xié)議封裝協(xié)議封裝20*2M15*2M2*VC41000M100M2*100M協(xié)議拆封重整協(xié)議封裝協(xié)議封裝20*2M15*2M5*2M100M100M100M1*100M協(xié)議封裝協(xié)議拆封重整協(xié)議封裝協(xié)議封裝5*2M100M點到點透傳點到多點匯聚二層交換帶寬共享1000M二層交換段開銷處理STM-N光接口協(xié)議封裝、映射FE/GE業(yè)務(wù)接口SDH交叉連接業(yè)務(wù)傳送VC以太網(wǎng)技術(shù)包括以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透傳、二層交換與以太環(huán)網(wǎng)功能以及流量控制等43以太網(wǎng)技術(shù)的特點具有基于2層交換的以太環(huán)網(wǎng)功能的MSTP，可以實現(xiàn)一定的業(yè)務(wù)優(yōu)先級策略和帶寬控制功能。局限性：從環(huán)網(wǎng)帶寬利用看，并不能實現(xiàn)帶寬顆粒的靈活指配，同一等級的業(yè)務(wù)對帶寬的競爭缺乏完善的公平算法；無法保證環(huán)路各節(jié)點帶寬的公平接入，也無法實現(xiàn)端到端的QoS保證。從業(yè)務(wù)的優(yōu)先能來看，對輸入信號優(yōu)先級劃分只能按照百分比切割，所以并不科學(xué)。從業(yè)務(wù)保護方面，采用STP算法，保護倒換時間，一般在40秒左右，即使采用快速生成樹FSTP，其保護倒換時間也相當(dāng)長，為1秒鐘以上；都不能滿足電信級業(yè)務(wù)的要求。所以從嚴(yán)格意義上講，基于二層交換實現(xiàn)的以太環(huán)網(wǎng)并不是真正的環(huán)網(wǎng)。44業(yè)務(wù)支持SDH：TDM接口，VC4(TDM)交叉矩陣，高效承載TDM電路業(yè)務(wù)、無法高效承載IP分組業(yè)務(wù)MSTP（多業(yè)務(wù)傳送平臺）：除TDM接口外，還支持FE/GE等IP化接口，交叉矩陣仍為VC-4(TDM)方式，沒有完全實現(xiàn)IP化，在IP分組業(yè)務(wù)量比重較大時承載效率較低可靠性：具備MSP、MS-SPRing等多種完善的保護機制OAM和管理：具備統(tǒng)一、智能的網(wǎng)管和完善OAM開銷機制，實現(xiàn)靈活組網(wǎng)QoS：為所有業(yè)務(wù)提供剛性管道，保證QoS、但無法提供區(qū)分服務(wù)STM-NVC-4/3-XvGFP/PPP/LAPSVC-12/3-XvGFP/PPP/LAPSVC-4VC-12L2/L3DataVoiceSwitchVC-12E1E1FEGEMSTP/SDH－本質(zhì)上仍然是剛性管道MSTP技術(shù)成熟，近期可在匯聚/接入層用于2G/3G基站和高價值集團客戶業(yè)務(wù)；但TDM的內(nèi)核與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型不匹配，遠(yuǎn)期不建議大規(guī)模新建45內(nèi)容概述SDH和MSTPWDM和OTNPTNPON46lNl2l1lNl2l1lNl2l1光復(fù)用器光解復(fù)用器光纖放大器什么是DWDM－波長角度WDM—將攜帶不同信息的多個光載波復(fù)合到一根光纖中進行傳輸(早期使用1510/1310兩波長系統(tǒng)）DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing）在1550nm窗口（該窗口光放商用化），采用更多波長進行波分復(fù)用(8,16…)47TDM系統(tǒng)RXEDFATXTXTXTXTXTXTXTXRXRXRXRXRXRXRX120km120km120kmDWDM系統(tǒng)EDFATXRXRegReg120km120km120kmTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegReg什么是DWDM－系統(tǒng)角度48DWDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)光轉(zhuǎn)發(fā)器1┇輸入信道1信道N信道1信道Nλ1λn

光轉(zhuǎn)發(fā)器n光合波器BALAPA光分波器λ1λn

接收1┇接收nλsλsλsλs光監(jiān)控信道接收/發(fā)送光監(jiān)控信道發(fā)送器光監(jiān)控信道接收器輸出網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)光發(fā)射機光中繼放大光接收機光發(fā)射光接收光中繼光監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理491530nm1540nm1550nm1560nm1570nm1580nm1590nm1600nmBLUEBAND藍(lán)帶REDBAND紅帶INFRA-REDBAND紅外帶196.0199.0195.0194.0193.0192.0191.015051510153015351540154515501555156015651570OSC信道151010nmC-Band(nm)L-BandDWDM光波長區(qū)的分配50DWDM光波長區(qū)的分配中心頻率間隔：200GHz（8波）100GHz（16，32/40波）中心頻率偏差（壽命終了值）：<±20GHz

波長穩(wěn)定度（環(huán)境溫度-10～60℃）：<±3GHz序號中心頻率(THz)波長(nm)備注1192.11560.61*2192.21559.79

3192.31558.98*4192.41558.17

5192.51557.36*6192.61556.55

7192.71555.75*8192.81554.94

9192.91554.13*10193.01553.33

11193.11552.52*12193.21551.72

13193.31550.92*14193.41550.12

15193.51549.32*16193.61548.51

17193.71547.72

18193.81546.92

19193.91546.12

20194.01545.32

21194.11544.53

22194.21543.73

23194.31542.94

24194.41542.14

25194.51541.35

26194.61540.56

27194.71539.77

28194.81538.98

29194.91538.19

30195.01537.40

31195.11536.61

32195.21535.82

33195.31535.04

34195.41534.25

35195.51533.47

36195.61532.68

37195.71531.90

38195.81531.12

39195.91530.33

40196.01529.55

51WDM－波分復(fù)用把不同波長的光信號復(fù)用到一根光纖中傳送的技術(shù)主要功能（線路技術(shù)、模擬信號）多波長復(fù)用高速長距離傳輸光層監(jiān)控和管理OTN－光傳送網(wǎng)絡(luò)通過引入電域子層，為客戶信號提供在波長/子波長上進行傳送、復(fù)用、交換、監(jiān)控和保護恢復(fù)的技術(shù)特點（節(jié)點技術(shù)、數(shù)字化、交叉）線路上采用WDM技術(shù)采用G.709封裝和開銷管理，提高管理和互通能力對波長/子波長進行交叉連接提高組網(wǎng)、保護和調(diào)度能力IPoverOTN小的延遲消除抖動大容量，可擴展OTNSwitchIP/MPLS包波長、ODU管道OTN技術(shù)52ITU-TG.872定義的OTN分層結(jié)構(gòu)將整個光層細(xì)分為：光信道層（OCh）、光復(fù)用段層（OMS）、光傳輸段層（OTS）光信道層又分為三個電域子層：光信道凈荷單元（OPU）、光信道數(shù)據(jù)單元（ODU）、光信道傳送單元（OTU）OpticalChannellayernetwork光信道層（OCh）OpticalMultiplexSectionlayernetwork光復(fù)用段層（OMS）OpticalTransmissionSectionlayernetwork光傳輸段層（OTS）客戶層光層光信道凈菏單元（OPU）光信道數(shù)據(jù)單元（ODU）光信道傳送單元（OTU）

光信道OCh光域3個電域子層IP、ETHERNET、ATM、SDH/SONET53光信道凈荷單元（OPUk）：實現(xiàn)客戶信號映射進一個固定的幀結(jié)構(gòu)（數(shù)字包封）的功能，包括但不限于STM-N，IP分組，ATM信元，以太網(wǎng)幀。光信道數(shù)據(jù)單元（ODUk）：提供與信號無關(guān)的連通性，連接保護和監(jiān)控等功能，這一層也叫數(shù)據(jù)通道層。光信道傳送單元（OTUk[V]）：提供FEC，光段層保護和監(jiān)控功能，這一層也叫數(shù)字段層。有兩種版本：完全標(biāo)準(zhǔn)的OTUk，可用于IrDI和IaDI；功能標(biāo)準(zhǔn)化的OTUkV，僅用于IaDI。電層信號OTUk幀結(jié)構(gòu)38254080OTUkOH1781415161738241234OPUkPayloadOPUkOHODUkOHClientSignalmappedinOPUkPayloadOTUkFEC與SDH不同，不同速率(k＝1、2、3)情況下，幀的大小保持不變，但每一幀傳送所需的時間(幀頻)不同。54幀速率類型標(biāo)稱比特速率比特速率容差OTU12666057.143kbit/s±20ppmOTU210

709225.316kbit/sOTU343018413.559kbit/sODU12498775.126kbit/sODU210

037

273.924kbit/sODU340319218.983kbit/sOPU12488320kbit/sOPU29

995

276.962

kbit/sOPU340150519.322kbit/s55OTN關(guān)鍵技術(shù)：交叉能力OCh光交叉連接OTSOMSMUX/DMUXOA光層客戶側(cè)信號->OTUk適配STM-N/GE/10GE/2.5GPOS/10GPOS/ATM/SAN等ODUk→OTUk適配客戶側(cè)信號→ODUk映射電層線路適配業(yè)務(wù)適配電層交叉連接ODUk電交叉連接SWXC：電層交叉為核心ROADM：光層交叉為核心光層交叉連接對波長/子波長交叉、調(diào)度、組網(wǎng)（ODU1/ODU2(e)/ODU3/波長顆粒）56洪城前樓紅谷灘蛟橋牛行陽明路新建縣安義縣洪城前樓紅谷灘迎賓三分局南昌縣八一廳進賢縣４０×１０Ｇ（先配置８波）４０×１０Ｇ（先配置８波）環(huán)1環(huán)210KM15KM25KM15KM10KM10KM30KM60KM91KM8KM10KM65KM75KM10KM南昌OTN組網(wǎng)方案57內(nèi)容概述SDH和MSTPWDM和OTNPTNPON58多業(yè)務(wù)支持：支持L2VPN、點對點和點對多點以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、TDM和ATM電路仿真業(yè)務(wù)等可擴展性：基于兩層標(biāo)簽靈活實現(xiàn)可靠性和OAM：類似SDH，可提供線性和環(huán)保護機制，故障定位和性能監(jiān)控OAM能力QoS可采用帶寬預(yù)留方式提供面向連接的帶寬絕對保證的管道，也可采用DiffServ方式實現(xiàn)不同優(yōu)先級調(diào)度在網(wǎng)絡(luò)邊緣，通過層次化QoS實現(xiàn)業(yè)務(wù)管道“彈性”劃分CIR(保證帶寬)+PIR(突發(fā)帶寬)的機制實現(xiàn)統(tǒng)計復(fù)用PTN彈性管道、具備區(qū)分QoS和統(tǒng)計復(fù)用能力可靠性可擴展性多業(yè)務(wù)承載OAM和管理QoS和統(tǒng)計復(fù)用高精度同步定時59PTN的特征：端到端的QoS保障傳統(tǒng)的IP技術(shù)只能采用“盡力而為”(BestEffort)的方式進行報文的轉(zhuǎn)發(fā)，所有的報文均采用先入先出（FIFO）的策略進行處理。這種盡力而為的方式對業(yè)務(wù)的吞吐量、延遲、抖動和丟包率沒有任何保障，并且對語音、視頻、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)質(zhì)量具有不同要求的業(yè)務(wù)缺乏差異化服務(wù)的機制。60為了支持具有不同服務(wù)需求的移動語音、視頻以及數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，傳送網(wǎng)絡(luò)必須能夠區(qū)分出不同的業(yè)務(wù)類型，進而為之提供相應(yīng)等級的服務(wù)。PTN具備完善的業(yè)務(wù)類型識別手段和端到端的QoS保障機制，通過管道化的帶寬管理，使運營商可為用戶提供具有不同服務(wù)質(zhì)量等級的服務(wù)保證，實現(xiàn)同時承載數(shù)據(jù)、語音和視頻等業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)需求。60江西移動PTN設(shè)備概況目前江西省內(nèi)PTN設(shè)備由華為、中興、Alcatel公司提供。其中南昌、九江、上饒、贛州、撫州使用華為公司生產(chǎn)的PTN設(shè)備；萍鄉(xiāng)、宜春、新余使用中興公司生產(chǎn)的PTN設(shè)備；吉安、景德鎮(zhèn)、鷹潭使用Alcatel公司生產(chǎn)的PTN設(shè)備。61江西移動PTN設(shè)備組網(wǎng)拓?fù)湮謇锕べQ(mào)火車站向陽苑煉油廠各放置一臺匯聚交換機，通過GE（4個GE）連接樞紐樓BRAS及SR，在樞紐樓側(cè)配置GE數(shù)量與各數(shù)據(jù)中心點的GE數(shù)量一一對應(yīng)樞紐樓1船校梅淀坡新橋頭三中樞紐樓2西二路潯陽路廬山50KM55KM10GE2×10GE２×10GE10GE九江62FE/GE基于報文轉(zhuǎn)發(fā)交換機設(shè)備架構(gòu)FE/GE基于信元轉(zhuǎn)發(fā)路由器設(shè)備架構(gòu)報文切片與重組報文切片與重組流量調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE/GEFE/GE流量調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE/GEFE/GE轉(zhuǎn)發(fā)表項轉(zhuǎn)發(fā)表項PTN設(shè)備架構(gòu)報文切片與重組報文切片與重組流量調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)引擎FE/GEFE/GE流量調(diào)度多業(yè)務(wù)仿真IMAATM轉(zhuǎn)發(fā)表項電信級保護系統(tǒng)級同步方案一：轉(zhuǎn)發(fā)的包長長短不一，會造成高優(yōu)先級短包（如時鐘報文）受長包影響，造成抖動報文處理報文處理FE/GEFE/GE二：針對于管道化傳送，優(yōu)化了轉(zhuǎn)發(fā)表項電信級業(yè)務(wù)監(jiān)控管理三：新增了硬件實現(xiàn)的電信級業(yè)務(wù)監(jiān)控，可以10ms檢測到業(yè)務(wù)中斷四：新增了硬件實現(xiàn)的電信級業(yè)務(wù)保護倒換，上千條業(yè)務(wù)同時倒換滿足50ms要求五：新增了系統(tǒng)級同步方案，包含TOP、同步以太，1588V2TDM基于信元的轉(zhuǎn)發(fā)六：新增了多業(yè)務(wù)仿真處理，實現(xiàn)移動多業(yè)務(wù)管道化傳送基于信元轉(zhuǎn)發(fā)一：基于信元的交換，交換粒度是短包等長的，可以保證高優(yōu)先級的優(yōu)先通過，解決抖動問題，PTN在信元交換的基礎(chǔ)上，增加了主備保護配置，完全符合傳輸?shù)牧?xí)慣和電信級可靠性要求63OAM分組交換矩陣TDMCES同步處理設(shè)備管理監(jiān)控ChSTM-1IMA/TDME1控制平面ATMCESEMS保護PTNMSTPRouter基站CPEETH通道ETH通道流量管理PTNRouter10GE/GE/FE10GE/GE/FETDMEOSATMSTM-1ETH通道ETH通道ETH通道UNINNIPTN設(shè)備功能框圖傳統(tǒng)業(yè)務(wù)預(yù)處理，如SDH映射、TDM業(yè)務(wù)的電路仿真等故障定位性能監(jiān)控故障檢測時間3.3ms×3＝10ms保護倒換時間<50ms報文處理標(biāo)記交換業(yè)務(wù)交換（熱備）流量調(diào)度基于業(yè)務(wù)流的QOS策略拓?fù)涔芾砼渲霉芾砀婢阅芄芾戆踩芾砺酚珊托帕畋Ｗo恢復(fù)1588v2時間同步同步以太64PTN和IP/MPLS的控制平面軟件差別PTN的控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)（傳送）平面是“松耦合”的控制平面采用GMPLS/ASON架構(gòu)，以RSVP-TE和OSPF/IS-IS為主以靜態(tài)配置方式為主，具備強大的網(wǎng)管進行配合應(yīng)用場景較簡單，單層單域，無需復(fù)雜協(xié)議路由器的控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)（數(shù)據(jù)）平面是“緊耦合”的控制平面采用RSVP-TE/CR-LDP、OSPF/IS-IS等協(xié)議以動態(tài)路由方式為主，不需要強大的網(wǎng)管進行配合應(yīng)用模式較復(fù)雜，分層分域，需要多種復(fù)雜協(xié)議（包括域間協(xié)議）65T-MPLS在城域網(wǎng)中會處理多種業(yè)務(wù)，因此要在T-MPLS網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)對TDM（PDH/SDH）、以太網(wǎng)、幀中繼、ATM等多種客戶信號的有效適配和封裝功能。為了使T-MPLS網(wǎng)絡(luò)中的LSP通道可以支持對任何類型信號的適配，T-MPLS控制平面采用雙標(biāo)簽交換的傳輸模式，即客戶層信號在T-MPLS網(wǎng)絡(luò)中傳輸分組數(shù)據(jù)時，T-MPLS邊緣設(shè)備會對客戶數(shù)據(jù)分配兩類標(biāo)簽，分別是虛信道/偽線(Channel/PW)標(biāo)簽和傳輸交換通道/隧道(Path/Tunnel)標(biāo)簽。66T-MPLS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)（１）T-MPLS隧道結(jié)構(gòu)示意圖將MPLS與偽線技術(shù)相結(jié)合，T-MPLS就實現(xiàn)了“面向連接的分組傳送”的特點?？梢苑奖愕貙嵤￢PN業(yè)務(wù)，使得VPN專線通道可以承載更多類型的客戶信號，并對不同信號進行適配和封裝66T-MPLS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)（２）67信信道標(biāo)簽將兩端的客戶聯(lián)系在一起，用于終端設(shè)備區(qū)分客戶數(shù)據(jù)。隧道標(biāo)簽用于客戶數(shù)據(jù)在T-MPLS分組數(shù)據(jù)通道中的交換以及轉(zhuǎn)發(fā)。偽線在MPLS網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建起一條條T-MPLS隧道來傳輸上層業(yè)務(wù)，就好像真實存在的連接一樣——在T-MPLS隧道上層的業(yè)務(wù)看來，T-MPLS隧道給它們提供面向連接的傳輸服務(wù)。透明雙標(biāo)簽的分組傳輸控制示意圖67T-MPLS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)（3）偽線通過與客戶邊緣設(shè)備（CE）相連的偽線服務(wù)提供邊緣設(shè)備（PE）對要傳輸?shù)脑紭I(yè)務(wù)進行包封等處理，再通過偽線進行傳輸。在接收端，宿PE再對接收到的業(yè)務(wù)進行幀校驗、重新排序等處理還原成原始業(yè)務(wù)，交給宿端CE。其傳輸過程如下圖所示：68偽線傳輸過程框圖CE（CustomEdge）68三、浙江移動杭州分公司關(guān)于OTN/PTN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況浙江移動PTN杭州分公司截止2009年6月，共計安裝完成PTN設(shè)備485套，其中匯聚層設(shè)備47套，接入層設(shè)備438套；完成數(shù)據(jù)配置143套，其中匯聚層設(shè)備19套，接入層設(shè)備124套，11個接入環(huán)；完成TD業(yè)務(wù)承載割接共計4個接入環(huán)37個TD基站。浙江移動杭州分公司PTN網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃69PTN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)開放模式—TD業(yè)務(wù)IPoverWDM/OTNRNCRNCRNCGE光口10GEPTN匯聚環(huán)GEPTN接入環(huán)核心/骨干層

匯聚/接入層IPoverWDM/OTNRNCRNCRNCGE光口NodeBNodeBNodeBGE光口10GEPTN匯聚環(huán)GEPTN接入環(huán)NodeBNodeBNodeBRNCRNCRNCRNCRNCRNCGE光口GE光口GE光口基站業(yè)務(wù)開放模式一基站業(yè)務(wù)開放模式二模式一：全程端到端LSP端到端配置業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)保護為1：1LSP保護，OTN只進行子波長調(diào)度對落地PTN設(shè)備和網(wǎng)管系統(tǒng)的壓力較大模式二：分層開放業(yè)務(wù)至匯聚節(jié)點對LSP進行終結(jié)，上層為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)分層保護，對設(shè)備壓力較小存在單節(jié)點失效問題，且匯聚節(jié)點設(shè)備壓力較大，且業(yè)務(wù)需配置兩次。對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)缺乏電信級的OAM7071PTN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)開放模式—數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù)10GEPTN匯聚環(huán)GEPTN接入環(huán)核心/骨干層

匯聚/接入層IPoverWDM/OTN高端集團客戶A高端集團客戶B家庭客戶集團客戶ONUODUOLTCMNet政企用戶等業(yè)務(wù)節(jié)點通過就近的PTN節(jié)點接入PTN網(wǎng)絡(luò)，通過PTN網(wǎng)絡(luò)到達(dá)數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入路由器節(jié)點，進入CMNET網(wǎng)絡(luò)；若環(huán)內(nèi)PTN節(jié)點無數(shù)據(jù)網(wǎng)接入點，則結(jié)合OTN網(wǎng)絡(luò)予以傳送在PTN環(huán)路容量允許的情況下，也可承載OLT上聯(lián)的業(yè)務(wù)71內(nèi)容概述SDH和MSTPWDM和OTNPTNPON72集團客戶專線類型業(yè)務(wù)類型接口類型專線廣域互連、專線接入公網(wǎng)、混合2Mb/s、10M/100M、155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s、GE73集團客戶專線74集團客戶專線集團客戶資源配置（SLA）用戶用戶接入接入長途本地本地用戶1用戶2用戶用戶用戶用戶接入接入長途本地本地75全業(yè)務(wù)接入服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖76中國移動有線接入網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)接入資源匱乏，首先要解決管道、光纜等有線接入資源問題，投資大、周期長、障礙多寬帶接入具有天然壟斷性，初期開通率低，無法形成規(guī)模優(yōu)勢有線接入資源沒有開放用戶不愿意新買終端網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)難度大：多網(wǎng)絡(luò)、全業(yè)務(wù)接入需求家庭語音、數(shù)據(jù)和視頻的寬帶接入小區(qū)的室內(nèi)覆蓋BBU-RRU射頻信號傳輸基站回傳電路缺乏有線接入網(wǎng)運維支撐系統(tǒng)和相關(guān)經(jīng)驗運營模式網(wǎng)管、計費、經(jīng)分開通、維護、客服77定義：PON是一種光纖接入網(wǎng)，由局端的光線路終端(OLT)、用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)和點對多點的無源光分配網(wǎng)組成技術(shù)特點單纖雙向、點對多點下行采用廣播，上行采用時分多址(TDMA)方式采用了多點控制協(xié)議(MPCP)、絕對時標(biāo)、光突發(fā)發(fā)送/接收等技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)的定義光分路器1490nm1310nm78Internet光纖全面替代銅線，網(wǎng)絡(luò)扁平化大大節(jié)約網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，去除瓶頸BRASRouterOLT光分路器RouterVideoServersApplicationServersApplicationServersVideoServersONUModem

PON組網(wǎng)優(yōu)勢

PON的大容量和長距離傳輸優(yōu)勢可以節(jié)約大量的局端設(shè)備、90%以上的匯聚交換機，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了網(wǎng)絡(luò)性能，節(jié)約了局房面積

PON的OLT設(shè)備應(yīng)盡量設(shè)置在城域網(wǎng)匯聚層，MDU型ONU提供密集用戶接入無源光分配網(wǎng)故障率低，降低OPEX3Km10~20Km//DSLAM匯聚交換機雙絞線光纖……PON＋WLAN/LAN應(yīng)對ADSL，為集團用戶和新小區(qū)提供差異化寬帶服務(wù)79xPON網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)光分路器OLTODNONU局端主設(shè)備傳輸通道末端設(shè)備80xPON網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢無源分光優(yōu)點無源分光+設(shè)備放置點靈活，不受電源條件限制，也規(guī)避了電源故障風(fēng)險有效節(jié)約大量光纖資源，適合局部區(qū)域內(nèi)規(guī)模用戶接入使用81xPON系統(tǒng)的容量EPON系統(tǒng)GPON系統(tǒng)下行帶寬：1.25G上行帶寬：1.25G下行帶寬：2.5G上行帶寬：可達(dá)2.5G單PON口的情況82PON網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分解-ODN網(wǎng)絡(luò)OLT一級分纖點ONUOLT-分纖點段光纜末端接入層光纜ODN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)依托基站接入網(wǎng)光纜的方式新建用戶光纜網(wǎng)的方式12按需建設(shè)二級分纖點當(dāng)業(yè)務(wù)點規(guī)模較大，ONU設(shè)置較多時，可以考慮采用二級分纖的方式建設(shè)，光分路器設(shè)置在一級分纖點或者二級分纖點內(nèi)。選擇其中一個光分路器83分光器衰減計算分光器的插入損耗(<1dB):∑(Power_input)-∑(Power_outputofallbranch)InputOutput1:2分光器2:N分光器∵

10log(0.5)=-3.01∴1:2分光器衰減為3.01dB1:16分光器衰減為12.04dB1:64分光器衰減為18.06dB光功率衰減84光纖衰減和長度有關(guān)光纖熔接點的衰減值一般小于0.2dB其他方面，如光纖彎曲等也可能造成衰減About0.35dBperkmfor1310,1490nmTableG.984.2–ClassesforopticalpathlossClassAClassBClassB＋ClassCMinimumloss5dB10dB13dB15dBMaximumloss20dB25dB28dB30dBHuawei’sOLTandONU28dB(ClassB+)光纖衰減和光功率預(yù)算85ItemsUnitSinglefibreOLT:OLT最小平均發(fā)送功率MeanlaunchedpowerMINdBm+1.5最大平均發(fā)送功率MeanlaunchedpowerMAXdBm5接收靈敏度MinimumsensitivitydBm-28過載光功率MinimumoverloaddBm-8ONU:ONU最小平均發(fā)送功率MeanlaunchedpowerMINdBm0.5最大平均發(fā)送功率MeanlaunchedpowerMAXdBm5接收靈敏度MinimumsensitivitydBm-27過載光功率MinimumoverloaddBm-8GPON接口參數(shù)指標(biāo)（ClassB+）86ITU-TG.984.3GPONTC層規(guī)格要求GTC復(fù)用結(jié)構(gòu)及協(xié)議棧介紹GTC幀結(jié)構(gòu)介紹ONU注冊激活流程DBA規(guī)格要求告警和性能ITU-TG-984.1/2/3/4產(chǎn)品開發(fā)簡單產(chǎn)品兼容性強ITU-TG.984.1GPON網(wǎng)絡(luò)參數(shù)說明保護倒換組網(wǎng)要求ITU-TG.984.4OMCI消息結(jié)構(gòu)介紹OMCI設(shè)備管理框架OMCI實現(xiàn)原理簡述ITU-TG.984.2PMD層規(guī)格要求2.488Gbps下行光接口參數(shù)規(guī)格要求1.244Gbps上行光接口參數(shù)規(guī)格要求物理層開銷分配GPON標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議87TCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetALL5ATMALL1/ALL2VoIPTCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPATMALL1/ALL2VOIPG.983TCP+UDPEPON：以太網(wǎng)PONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetPWE3VoIP802.3TCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetALL5ATMALL1/ALL2VOIPTCP+UDPGPON：吉比特PONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetGEMVOIPG.984ATMATMPON-PHYL1L2L3L4L7L6L5GPON采用GEM封裝，125us幀同步，更注重多業(yè)務(wù)承載、QoS保證、傳輸距離和OAMEPON采用以太網(wǎng)封裝，更加簡單，采用DiffservQOS機制，電路仿真支持TDM制式選擇：BPON/GPON/EPON88廣播方式：GPON的下行幀長為固定的125us，下行為廣播方式，所有的ONU都能收到相同的數(shù)據(jù)，但是通過GEMPORTID來區(qū)分不同的業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，ONU通過過濾來接收屬于自己的數(shù)據(jù)。GPON原理----下行數(shù)據(jù)89TDMA方式：GPON的上行是通過TDMA（時分復(fù)用）的方式傳輸數(shù)據(jù)，上行鏈路被分成不同的時隙，根據(jù)下行幀的upstreambandwidthmap字段來給每個ONU分配上行時隙，這樣所有的ONU就可以按照一定的秩序發(fā)送自己的數(shù)據(jù)了，不會產(chǎn)生為了爭奪時隙而沖突。每幀共有9120個時隙。GPON原理----上行數(shù)據(jù)90一個OLT與多個ONTONUONUONUT-CONTGEMPortT-CONTGEMPortGEMPortT-CONTT-CONTGEMPortGEMPortGEMPortGEMPortGEMPort不同的ONU用ONU-ID標(biāo)識不同的T-CONT用Alloc-ID標(biāo)識不同的GEM-PORT用Port-ID標(biāo)識PON光口每個GPON端口，支持1：64分光比，即可提供64路ONT接入。每個ONU上可以有多個T-CONT,每個TCONT可以綁多個GEMPORT.T-CONT就相當(dāng)于一個物理的緩存，只有綁定了DBA模板才能限速。

DBA123OLT簡化做法：AllocID=T-CONTID*256+ONUID91PhysicalControlBlockDownstream(PCBd)PayloadAllocIDStartEndAllocIDStartEnd1100200x300500T-CONT1(ONT1)T-CONTx(ONT2)Slot100Slot200Slot300Slot500PLOuPLOAMuPLSuDBRuxPayloadxDBRuYPayloadyUpstreamBandwidthMap125usDownstreamFramingUpstreamFramingOLTONT1ONT64GPON幀結(jié)構(gòu)AllocIDStartEndy501650ONT21xyT-CONTy(ONT2)Slot650Slot501T-CONTxT-CONTy92PLOuPLOAMuPLSuDBRuxPayloadxDBRuyPayloadyPLOuDBRuzPayloadzPreambleAbytesDelimiterBbytesBIP1bytesO