ZCSA01傳輸技術(shù)原理56P課件

傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理V1.1V1.0課程內(nèi)容傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展光纖傳輸特性傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹PDH技術(shù)SDH技術(shù)MSTP技術(shù)ASON技術(shù)PTN技術(shù)DWDM技術(shù)CWDM技術(shù)OTN技術(shù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展古代光通信3000年前的烽火臺(tái)；17世紀(jì)中葉，發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡；

1791年，法國(guó)人發(fā)明了信號(hào)燈。傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展光纖通信分代0=0.85um多模光纖通信系統(tǒng)（1977年）；0=1.3um多模光纖通信系統(tǒng)；0=1.3um單模光纖通信系統(tǒng)（1984年）；0=1.55um單模光纖通信系統(tǒng)（80年代中后期）傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展典型的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展用戶間通過交換設(shè)備連接傳輸網(wǎng)在電信網(wǎng)中的地位傳輸網(wǎng)是由傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備和傳輸介質(zhì)如電纜或光纜等共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)位于交換節(jié)點(diǎn)(分組交換和電路交換）之間及基站與基站控制器之間（接入網(wǎng)設(shè)備與端局之間）傳輸網(wǎng)服務(wù)于各業(yè)務(wù)網(wǎng)和電信支持網(wǎng)，能對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行安全的、長(zhǎng)距離、大容量地傳輸傳輸網(wǎng)在電信網(wǎng)中的地位接入網(wǎng)接入網(wǎng)CPNCPN

用戶所在地網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)交換機(jī)傳輸網(wǎng)用戶所在地網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)在電信網(wǎng)中的地位傳輸網(wǎng)絡(luò)的層次NodeBBTSWimaxMSAN/MSAGLSPONswitchMobileAccessSDH/MSTPDatanetworkRNCBSCBRASTGMetroEdgeMetroCoreBackboneDSLAMSRSGSN/GGSNMSC/TMSCMGWSRCRSDH/MSTPPTN/IPRouterWDMWDMRouterSDXC傳輸網(wǎng)絡(luò)各層次的特點(diǎn)骨干層一級(jí)干線連接省會(huì)城市、直轄市間的交換節(jié)點(diǎn)，二級(jí)干線連接連接省內(nèi)各地市之間的交換節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)量非常大，業(yè)務(wù)顆粒為VC4以上級(jí)別由于關(guān)系到整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)的安全，所以骨干層網(wǎng)絡(luò)安全性非常重要傳輸網(wǎng)絡(luò)各層次的特點(diǎn)城域核心層的特點(diǎn)強(qiáng)大的業(yè)務(wù)接入容量多業(yè)務(wù)匯聚和透明傳輸能力高可靠性的設(shè)備和超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力具備較低的組網(wǎng)成本傳輸網(wǎng)絡(luò)各層次的特點(diǎn)城域接入層的特點(diǎn)豐富的接口接入層傳輸設(shè)備提供的SDH、PDH、FE以及低速率的數(shù)據(jù)音頻等接口直接滿足不同用戶的需求較低的組網(wǎng)成本，良好的擴(kuò)展能力和環(huán)境適應(yīng)能力靈活的組網(wǎng)和保護(hù)功能課程內(nèi)容傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展光纖傳輸特性傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹PDH技術(shù)SDH技術(shù)MSTP技術(shù)ASON技術(shù)PTN技術(shù)DWDM技術(shù)CWDM技術(shù)OTN技術(shù)光纖傳輸特性光纖通信的優(yōu)點(diǎn)傳輸頻帶寬，通信容量大：光纖的通信容量非常巨大，理論計(jì)算，1根光纖可以傳送1000億個(gè)話路。同時(shí)，1根光纜可以包納幾十甚至上千根光纖，可見光纖的通信容量如此巨大。傳輸衰減小，距離遠(yuǎn)：由于光纖有極低的衰耗系數(shù)，若配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備，在光放大器的幫助下，無電中繼傳輸距離為幾千公里。適應(yīng)能力強(qiáng)：適應(yīng)能力強(qiáng)是指，抗電磁干擾，不受外界強(qiáng)電磁場(chǎng)影響，保密性好。光纖可撓性強(qiáng)（彎曲半徑大于25厘米時(shí)其性能不受影響），質(zhì)量輕，便于運(yùn)輸和敷設(shè)。耐化學(xué)腐蝕，適用于特殊環(huán)境。原料資源豐富，節(jié)約有色金屬：制造石英光纖的基本原材料是二氧化硅，其在自然界大量存在，資源豐富。光纖傳輸特性損耗色散非線性123光纖傳輸特性窗口IIIIIIIVV標(biāo)記（nm）8501310（O波段）1550（C波段）1600（L波段）1360~1530（E+S波段）波長(zhǎng)范圍（nm）600~9001260~13601530~15651565~16251360~1530光纖類型多模光纖多模光纖/G.652/G.653G.652/G.653/G.655G.652/G.653/G.655全波光纖應(yīng)用場(chǎng)合短距、低速短距、低速長(zhǎng)距、高速光纖類型和損耗譜00.51.01.52.02.53.08001000120014001600波長(zhǎng)（nm）損耗（dB/km）~140THz~50THzOH-吸收峰OH-吸收峰OH-吸收峰OESCLIIIIIIIVV波段名稱說明波長(zhǎng)范圍O波段原始(Original)1260-1360E波段擴(kuò)展(Extended)1360-1460S波段短波(Short)1460-1530C波段常規(guī)(Conventional)1530-1565L波段長(zhǎng)波(Long)1565-1625U波段超常(Ultralong)1625-1675光纖傳輸特性色散時(shí)間光功率入射光脈沖波形單模光纖時(shí)間光功率出射光脈沖波形當(dāng)光纖的輸入端入射光脈沖信號(hào)經(jīng)過長(zhǎng)距離傳輸以后，在光纖輸出端，光脈沖波形發(fā)生了時(shí)間上的展寬，產(chǎn)生碼間干擾，這種現(xiàn)象即為色散。色散光纖傳輸特性單模光纖分類G.652光纖常規(guī)單模光纖，又稱色散未位移單模光纖（1310性能最佳，0色散，低損耗）G.653光纖色散移位光纖；(1550nm性能最佳，0色散，容易引起非線性。）G.654光纖G.655光纖

非零色散移位單模光纖。該種光纖主要應(yīng)用于1550nm工作波長(zhǎng)區(qū)，色散系數(shù)較小，色散受限距離達(dá)數(shù)百公里，并且可以

有效減小四波混頻

的影響。截止波長(zhǎng)移位的單模光纖；（1550低衰減，1310零色散）主要用于海底光纜光纖傳輸特性光纖傳輸網(wǎng)的復(fù)用技術(shù)經(jīng)歷了三個(gè)階段：PDHSDHWDM課程內(nèi)容傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展光纖傳輸特性傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)介紹PDH技術(shù)SDH技術(shù)MSTP技術(shù)ASON技術(shù)PTN技術(shù)DWDM技術(shù)CWDM技術(shù)OTN技術(shù)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)PDHPDH采用比特填充和碼位交織的方法將低速率等級(jí)的信號(hào)復(fù)合成高速信號(hào)，它能夠獨(dú)立傳送國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途和市話網(wǎng)業(yè)務(wù)只有地區(qū)性的數(shù)字信號(hào)速率和幀結(jié)構(gòu)而不存在世界性的標(biāo)準(zhǔn)沒有世界性的標(biāo)準(zhǔn)光接口規(guī)范只支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，進(jìn)行區(qū)段保護(hù)，無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一工作的多種路由的環(huán)狀保護(hù)復(fù)用解復(fù)用需要逐級(jí)進(jìn)行，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，硬件數(shù)量龐大傳統(tǒng)PDH的運(yùn)行、管理和維護(hù)靠人工的數(shù)字信號(hào)交叉連接和停業(yè)務(wù)測(cè)試傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)SDHSDH是為克服PDH的缺點(diǎn)而產(chǎn)生的，它是先有目標(biāo)再定規(guī)范，然后研制設(shè)備使北美、日本和歐洲三個(gè)地區(qū)性的標(biāo)準(zhǔn)在STM-1及其以上等級(jí)獲得了統(tǒng)一。統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)光接口能夠在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容，允許不同廠家的設(shè)備在光路上互通，滿足多廠家環(huán)境的要求SDH采用同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，只需利用軟件即可使高速信號(hào)一次直接分出低速支路信號(hào)安排了豐富的開銷字節(jié)，大大增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)管理能力具有前向和后向兼容性，能夠兼容PDH和ATM，IP等業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)MSTPMSTP階段一：Original在原有SDH基礎(chǔ)上，增加ATM/以太網(wǎng)接口功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的透明傳輸功能，如提供數(shù)據(jù)接口利用ML-PPP映射到SDH虛容器；提供級(jí)聯(lián)接口接入ATM和POS的高速接口等。需要點(diǎn)對(duì)點(diǎn)路由，浪費(fèi)系統(tǒng)帶寬。MSTP階段二：Flexible在透?jìng)鞯幕A(chǔ)上，增加數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理功能，包括以太網(wǎng)的二層交換，ATM交換等MSTP階段三：Dynamic采用以逐點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)為基礎(chǔ)的環(huán)網(wǎng)技術(shù)，有效提高帶寬利用率，包括彈性分組環(huán)技術(shù)。在此階段，RPR處理功能已經(jīng)融入MSTP，可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、公平的帶寬分配、更加嚴(yán)格的CoS和QoS、嚴(yán)格安全的用戶隔離功能、ATM共享環(huán)技術(shù)（VPRing）傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ASON智能化：由靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)向智能網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)、帶寬動(dòng)態(tài)申請(qǐng)和釋放、Mesh網(wǎng)靈活高效的保護(hù)等傳輸網(wǎng)絡(luò)的智能化有兩條路線，一條是在原有的MSTP網(wǎng)絡(luò)上加載控制平面，這也是目前商用的ASON網(wǎng)絡(luò)模式，另一條是在OTN的基礎(chǔ)上加載控制平面，實(shí)現(xiàn)真正的智能化全光網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)PTN(分組傳送網(wǎng))是指這樣一種傳送網(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，該層面針對(duì)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)；以分組為內(nèi)核，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)承載；具有更低的總體使用成本（TCO）；秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢(shì)，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)展較高的安全性傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)PTN特點(diǎn):PTN網(wǎng)絡(luò)是IP/MPLS、以太網(wǎng)和傳送網(wǎng)三種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，具有面向連接的傳送特征，適用于承載電信運(yùn)營(yíng)商的無線回傳網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)專線、L2VPN以及IPTV（InternetProtocolTelevision）等高品質(zhì)的多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。PTN網(wǎng)絡(luò)具有以下特點(diǎn):基于全I(xiàn)P分組內(nèi)核。具有更低的總體使用成本（TCO）。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)。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。具有分層的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。傳送層劃分為段、通道和電路各個(gè)層面，每一層的功能定義完善，各層之間的相互接口關(guān)系明確清晰，使得網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，適合大規(guī)模組網(wǎng)。傳輸網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展PTN特點(diǎn):采用優(yōu)化的面向連接的增強(qiáng)以太網(wǎng)、IP/MPLS傳送技術(shù)，通過PWE3仿真適配多業(yè)務(wù)承載，包括以太網(wǎng)幀、MPLS(IP)、ATM、PDH、FR（FrameRelay）等。為L(zhǎng)3（Layer3）/L2（Layer2）乃至L1（Layer1）用戶提供符合IP流量特征而優(yōu)化的傳送層服務(wù)，可以構(gòu)建在各種光網(wǎng)絡(luò)/L1/以太網(wǎng)物理層之上。具有電信級(jí)的OAM能力，支持多層次的OAM及其嵌套，為業(yè)務(wù)提供故障管理和性能管理。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。提供端到端（跨環(huán)）業(yè)務(wù)的保護(hù)。ZXCTN6100/6200ZXCTN6300/9000匯聚層接入層核心層GEGE10GERNCBSCSRZXCTN6100/62002G2G2G2GTDME1Ch.STM-1/4TDME1ZXCTN6300/9000PTN典型業(yè)務(wù)承載一：TDME1承載從基站傳入的TDME1業(yè)務(wù)，在經(jīng)過PTN網(wǎng)絡(luò)后，通過匯聚設(shè)備的Ch.STM-1/4接口落地。ZXCTN6100/6200ZXCTN6300/9000匯聚層接入層核心層GEGE10GERNCBSCSRZXCTN6100/6200IMAE1ATMSTM-N3G3G3GIMAE1e-NBZXCTN6300/9000PTN典型業(yè)務(wù)承載二：IMAE1承載從基站傳入的IMAE1業(yè)務(wù)，在經(jīng)過PTN網(wǎng)絡(luò)后，通過匯聚設(shè)備的ATMSTM-1/4接口落地。ZXCTN6100/6200ZXCTN6300/9000匯聚層接入層核心層GEGE10GERNCBSCSRZXCTN6100/6200FEGE/FE3GFE大客戶GE/FE2Ge-NBe-NB家庭應(yīng)用家庭應(yīng)用ZXCTN6300/9000PTN典型業(yè)務(wù)承載三：FE/GE承載(E-LINE/E-LAN/E-TREE)基站/大客戶專線的FE業(yè)務(wù)，在經(jīng)過PTN網(wǎng)絡(luò)后，通過匯聚設(shè)備的GE/FE接口落地。提供標(biāo)準(zhǔn)的E-LINE/E-LAN/E-TREE業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)DWDMDWDM是一種能在一根光纖上同時(shí)傳送多個(gè)攜帶有信息（模擬或數(shù)字）的光載波，只需通過增加波長(zhǎng)（信道）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)容的光纖通信技術(shù)

DWDM系統(tǒng)與SDH系統(tǒng)均屬于傳送網(wǎng)層，二者都是建立在光纖傳輸媒質(zhì)上的傳輸手段傳統(tǒng)的DWDM主要解決了光纜資源不足的問題，OAM功能較弱，保護(hù)手段少IPATMSDHDWDM光纖物理層OpenOpticalInterfaceSDHATMIP其它DWDM在傳輸網(wǎng)中的地位DWDM技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)更高的通道速率更多波長(zhǎng)復(fù)用數(shù)量超長(zhǎng)的全光傳輸距離完善的業(yè)務(wù)監(jiān)控及保護(hù)方式從點(diǎn)到點(diǎn)WDM走向業(yè)務(wù)靈活調(diào)度OTN從骨干層發(fā)展到城域核心層可配置OADM點(diǎn)對(duì)點(diǎn)DWDM傳輸可重構(gòu)OXCOXCl1l2lNl1l2lNlililklkDWDM技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)CWDMCWDM的信道間隔為20nmCWDM設(shè)備不需要DWDM所必需的摻鉺光纖放大器，使用成本低單薄道最高速率可達(dá)到2.5G適用于光纖資源緊張、帶寬要求很高的城域網(wǎng)絡(luò)的接入層傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)OTNSDH/SONET已經(jīng)非常成熟，但其在傳送層方面存在不足?；ヂ?lián)網(wǎng)、電子商務(wù)、移動(dòng)技術(shù)發(fā)展迅速，以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展迅速。DWDM的發(fā)展。TDM業(yè)務(wù)在DWDM上傳送需要一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)OTN網(wǎng)絡(luò)的引入SDH網(wǎng)絡(luò)功能SDH網(wǎng)絡(luò)提供了多種業(yè)務(wù)的傳輸功能：PDH、IP、Ethernet等；SDH提供豐富的保護(hù)、管理功能；不能滿足未來骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的Tbit以上得大容量業(yè)務(wù)調(diào)度；WDM系統(tǒng)功能WDM系統(tǒng)提高了帶寬利用率、業(yè)務(wù)透明傳輸；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的定義OTN－光傳送網(wǎng)（OpticalTransportNetwork） 由ITU-TG.872、G.798、G.709等建議定義的一種全新的光傳送技術(shù)體制，它包括光層和電層的完整體系結(jié)構(gòu)，對(duì)于各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制。光信號(hào)是由波長(zhǎng)來表征，光信號(hào)的處理可以基于單個(gè)波長(zhǎng)，或基于一個(gè)波分復(fù)用組。OTN在光域內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信號(hào)的傳遞、復(fù)用、路由選擇、監(jiān)控，并保證其性能要求和生存性。OTN可以支持多種上層業(yè)務(wù)或協(xié)議，是未來網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的理想基礎(chǔ)。MPLSOTN虛級(jí)聯(lián)ODU復(fù)用SONET/SDHATM，EthernetIPPDHFiberChannelGFPOTN的實(shí)現(xiàn)方式為實(shí)現(xiàn)T比特傳輸，傳輸層采用DWDM技術(shù)（OMS層）定義3種G比特網(wǎng)絡(luò)速率接口2.5G,10G,40GSDH/SONET,ETHERNET,ATM,IP,MPLS，GFP業(yè)務(wù)都可以透明傳輸。減少了網(wǎng)絡(luò)的層次Shortestphysicallayerstackfordataservices(IP/TDMOTNFiber)OpticalMultiplexSection(OMSn)