傳輸網(wǎng)絡(luò)及接入技術(shù)基礎(chǔ)

傳輸網(wǎng)絡(luò)及接入技術(shù)基礎(chǔ)第1頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月一、傳輸網(wǎng)絡(luò)基本概念與公司網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第2頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）、傳輸網(wǎng)絡(luò)基本概念1、傳輸網(wǎng)絡(luò)的組成傳輸網(wǎng)絡(luò)是實(shí)際具體物理鏈路、設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，主要由連接業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的傳輸媒介和傳輸系統(tǒng)設(shè)備組成，使得信息從一點(diǎn)傳遞到另一點(diǎn)或另一些點(diǎn)。第3頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月傳輸媒介信息需在一定的物理媒質(zhì)中傳播，這種物理媒質(zhì)稱為傳輸媒質(zhì)，傳輸媒質(zhì)提供兩地之間的信號(hào)傳輸通路，從大的分類上主要有兩種，一種是電磁信號(hào)在自由空間傳輸，稱作無線傳輸；另一種是電磁信號(hào)在某種傳輸線上傳輸，稱作有線傳輸。傳輸媒質(zhì)目前主要有以下幾種：（1）、電纜主要包括雙絞線電纜、同軸電纜等，雙絞線電纜主要用于傳統(tǒng)固定電話的用戶線接入或局域網(wǎng)用戶布線，同軸電纜主要用于傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡(luò)(CATV)的用戶線接入。

第4頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、微波

頻率范圍為300MHz-1000GHz，微波按直線傳播，若要進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，則需在高山、鐵塔或高層建筑屋頂上安裝微波轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備進(jìn)行中繼通信，微波通信在二十世紀(jì)八十年代光纖通信技術(shù)成熟前是一種重要的傳輸手段，具有通信頻帶寬、抗干擾性強(qiáng)、建設(shè)速度快、機(jī)動(dòng)靈活、設(shè)備體積小、經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)點(diǎn)，但與光纖通信比較，在傳輸容量和組網(wǎng)方面明顯不足，微波通信對(duì)環(huán)境要求較高，尤其是要保證視通，信號(hào)質(zhì)量容易受到雨、霧等其它自然環(huán)境變化的影響。目前，雖然單位容量造價(jià)要高于光纜傳輸，但在小容量傳輸中，相對(duì)比較便宜，主要用于邊緣接入傳輸、重要通信備份、應(yīng)急通信及特殊地形的通信（3）、衛(wèi)星是在微波中繼通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，工作在微波頻段，利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波，從而進(jìn)行兩個(gè)或多個(gè)地面站之間的通信。衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面積大、通信容量大、用途廣、抗破壞能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。（4）、光纖光纖通信是以光為載波、光纖作為傳輸媒介的一種通信方式，目前光纖通信使用波長多在近紅外區(qū)，即波長為1310nm和1550nm。光纖具有傳輸容量大、傳輸損耗低、抗電磁干擾能力強(qiáng)、易于敷設(shè)和材料資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于越洋通信、長途干線通信、本地傳輸和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等許多需要信號(hào)傳輸?shù)膱龊系?頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)包括傳輸設(shè)備和傳輸復(fù)用設(shè)備。攜帶信息的基帶信號(hào)一般不直接加到傳輸媒介進(jìn)行傳輸，需要傳輸設(shè)備將它們轉(zhuǎn)換為適合于傳輸媒介的信號(hào)，例如SDH的STM-1電信號(hào)調(diào)制激光器變成在光纖上傳輸?shù)腟TM-1光信號(hào)。傳輸設(shè)備主要有光接收發(fā)送端機(jī)、微波收發(fā)信機(jī)和衛(wèi)星地面站收發(fā)信機(jī)等。為了在傳輸媒質(zhì)中傳輸多路信息，提高系統(tǒng)容量，需要傳輸復(fù)用設(shè)備將多路信息進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用，電域的傳輸復(fù)用目前可分為三類：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用。頻分復(fù)用是用頻譜搬移的方法，使各路基帶信號(hào)分別占用不同的頻率范圍，如有線電視、無線電廣播、頻分多址的TACS制式模擬移動(dòng)通信等系統(tǒng)；時(shí)分復(fù)用是用脈沖調(diào)制的方法使不同路數(shù)的信號(hào)占據(jù)不同的時(shí)隙，如脈沖編碼調(diào)制復(fù)用(PCM)、準(zhǔn)同步數(shù)字體系(PDH)、同步數(shù)字體系(SDH)和時(shí)分多址的GSM制式數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)；碼分復(fù)用是用一組正交的脈沖序列來分別攜帶不同路數(shù)的信號(hào)，如碼分多址(CDMA)數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)。第6頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月光纖傳輸系統(tǒng)具有十分理想的性能質(zhì)量，目前尚無任何其它傳輸技術(shù)可與之相比。因而光纖自誕生以來，已被迅速應(yīng)用于電信網(wǎng)，開始是長途網(wǎng)和中繼網(wǎng)、本地傳輸網(wǎng)，現(xiàn)在已大規(guī)模進(jìn)入用戶接入網(wǎng)部分，固定電話自電話發(fā)明以來一個(gè)多世紀(jì)銅纜雙絞線接入的方式正在發(fā)生改變，代之以光纖綜合業(yè)務(wù)接入傳輸方式，電信網(wǎng)的光纖化正在逐漸推向用戶。通信的最基本任務(wù)是將大量信息無失真地從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方。第7頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月2、傳輸網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀我國的傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層面，如下頁圖所示。第一層面為長途一級(jí)干線網(wǎng)，主要節(jié)點(diǎn)為直轄市、省會(huì)城市，其間主要由DWDM系統(tǒng)和高等級(jí)SDH系統(tǒng)組成，SDH承載在波分系統(tǒng)上。京漢廣以東沿海地區(qū)主要為32波以上WDM系統(tǒng)承載10Gb/s、2.5Gb/sSDH系統(tǒng)，中西部區(qū)域主要以SDH2.5Gb/s、10Gb/s環(huán)形系統(tǒng)為主，部分西部省份采用2.5Gb/s線性系統(tǒng)相連。形成了一個(gè)大容量、高可靠的網(wǎng)孔形國家骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)，輔以少量線形網(wǎng)。第二層面為省內(nèi)二級(jí)干線網(wǎng)，主要節(jié)點(diǎn)為省內(nèi)地級(jí)城市，其間主要由SDH系統(tǒng)和波分系統(tǒng)組成，形成省內(nèi)網(wǎng)狀或環(huán)形骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)并輔以少量線性網(wǎng)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)一般以以省會(huì)城市為樞紐節(jié)點(diǎn)，通過各個(gè)方向的環(huán)路覆蓋全省。第三層面為本地傳輸網(wǎng)，一般與固定、移動(dòng)電話本地網(wǎng)相對(duì)應(yīng)，覆蓋行政區(qū)劃的地區(qū)級(jí)地域范圍，包括城市城區(qū)及所轄縣域的傳輸網(wǎng)絡(luò)，滿足局間中繼傳輸、用戶接入傳輸帶寬需求，為固定電話、移動(dòng)電話、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)等各個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)接入及傳送服務(wù)。第8頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月本地傳輸層面從地域可分為城域和郊縣傳輸網(wǎng)絡(luò)，從網(wǎng)絡(luò)功能地位可分為核心層、匯聚層、和接入層面。骨干層主要解決各骨干節(jié)點(diǎn)之間業(yè)務(wù)的傳送、跨區(qū)域的業(yè)務(wù)調(diào)度等問題；匯聚層實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)從接入層到骨干節(jié)點(diǎn)的匯聚。匯聚層以上主要是網(wǎng)孔形、環(huán)形SDH系統(tǒng)，具有很高的生存性，又具有業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)功能。接入層處于網(wǎng)絡(luò)的邊界處，由于業(yè)務(wù)容量要求較低，且大部分為匯集型業(yè)務(wù)量，因而通道倒換環(huán)和星形網(wǎng)都十分適合于該應(yīng)用環(huán)境，接入層主要為STM-1/STM-4SDH系統(tǒng)，另外在網(wǎng)絡(luò)末端還使用了大量PDH設(shè)備，接入設(shè)備要求提供豐富的業(yè)務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的接入。下圖是我公司傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：第10頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月鷹潭2S390東湖S390勝利西路10G環(huán)2余江電信貴溪電信羅河S390S390S390S390錦江S390龍虎山10G環(huán)1S390S390貴溪移動(dòng)周坊鷹潭12.5G環(huán)22.5G環(huán)1S390余江移動(dòng)S390S390接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)S390S390鷹潭城域1鷹潭城域2622M622M622M環(huán)622M環(huán)第11頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月3、接入網(wǎng)的概念和技術(shù)接入網(wǎng)位于用戶駐地網(wǎng)和核心網(wǎng)之間。按照ITU-T的定義，接入網(wǎng)（AN）是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實(shí)體（例如線路和傳輸設(shè)施）組成的為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的系統(tǒng)，可經(jīng)由Q3接口進(jìn)行配置和管理。接入網(wǎng)主要完成交叉連接、復(fù)用和傳輸功能，一般不包括交換功能，它應(yīng)能夠支持多種不同的業(yè)務(wù)類型，以滿足不同用戶的多樣化要求，也就是接入網(wǎng)應(yīng)成為全業(yè)務(wù)網(wǎng)。就目前的技術(shù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀來看，接入網(wǎng)主要分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)，有線接入網(wǎng)主要采用的技術(shù)有銅線接入技術(shù)、混合光纖/同軸電纜接入技術(shù)、LAN接入技術(shù)和光纖接入網(wǎng)；無線接入網(wǎng)包括固定無線接入和移動(dòng)接入技術(shù)，下表列出了目前接入網(wǎng)的主要接入技術(shù)。第12頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月

接入網(wǎng)有線接入網(wǎng)銅線接入技術(shù)LAN接入技術(shù)光纖接入技術(shù)混合光纖/同軸電纜接入技術(shù)無線接入網(wǎng)固定無線接入技術(shù)移動(dòng)接入技術(shù)綜合接入網(wǎng)有線＋無線第13頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月由于光纖具有容量大、速率高、損耗小等優(yōu)勢，因此從長遠(yuǎn)來看，光纖到戶應(yīng)該是接入網(wǎng)最理想的選擇，但是考慮到價(jià)格、技術(shù)等多方面因素，接入網(wǎng)在未來很長一段時(shí)間內(nèi)將維持上述多種接入技術(shù)共存的局面。從目前通信網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r和社會(huì)需求可以看出，未來接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢是網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化、業(yè)務(wù)綜合化和IP化、傳輸寬帶化和光纖化，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的資源共享、靈活配置和統(tǒng)一管理。第14頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月二、SDH和MSTP同步傳輸技術(shù)第15頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月

SDH全稱同步數(shù)字傳輸體制，它是一種傳輸?shù)捏w制協(xié)議，就象PDH準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸體制一樣，SDH傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級(jí)，接口碼型等特性。傳統(tǒng)的PDH傳輸體制組建的傳輸網(wǎng)，由于其復(fù)用方式很明顯的不能滿足信號(hào)大容量傳輸?shù)囊?，在通信網(wǎng)向大容量、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的今天，PDH的傳輸體制已經(jīng)愈來愈成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的瓶頸，制約了傳輸網(wǎng)向更高的速率發(fā)展。傳統(tǒng)的PDH傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、沒有國際統(tǒng)一的電接口規(guī)范，造成了國際互通的困難。歐洲、北美、日本采用基于不同速率、不同復(fù)用等級(jí)的體系。2、沒有國際統(tǒng)一的光接口規(guī)范，存在多種碼型變換方案，不同廠家的設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)橫向兼容。3、需要使用硬件設(shè)備進(jìn)行逐級(jí)復(fù)用與解復(fù)用，從PDH的高速信號(hào)中不能直接分/插出低速信號(hào)，上下電路需大量硬件、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。4、網(wǎng)絡(luò)的OAM能力差，PDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)里用于運(yùn)行維護(hù)工作的開銷字節(jié)不多。1、SDH概述第16頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月SDH傳輸體制的主要特點(diǎn)：1、接口方面：接口的規(guī)范化是決定不同廠家的設(shè)備能否互連的關(guān)鍵。SDH體制有一套標(biāo)準(zhǔn)的速率等級(jí)。基本的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)等級(jí)是同步傳輸模塊STM-1，相應(yīng)的速率是155.52Mbit/s。高等級(jí)的數(shù)字信號(hào)系列例如STM-4、STM-16可通過將低速率等級(jí)的信息模塊通過字節(jié)間插同步復(fù)接而成。線路光接口采用世界性統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，SDH信號(hào)的線路編碼僅對(duì)信號(hào)進(jìn)行擾碼，不再進(jìn)行冗余碼的插入，擾碼的標(biāo)準(zhǔn)是世界統(tǒng)一的，這樣對(duì)端設(shè)備僅需通過標(biāo)準(zhǔn)的解碼器就可與不同廠家SDH設(shè)備進(jìn)行光口互連，SDH的線路信號(hào)速率與SDH電口信號(hào)速率相一致。2、復(fù)用方式：低速SDH信號(hào)是以字節(jié)間插方式復(fù)用進(jìn)高速SDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中的，這樣就使低速SDH信號(hào)在高速SDH信號(hào)的幀中的位置是固定的、有規(guī)律性的,這樣就能從高速SDH信號(hào)中直接分插出低速SDH信號(hào)。另外，由于采用了同步復(fù)用方式和靈活的映射結(jié)構(gòu)，可將PDH低速支路信號(hào)復(fù)用進(jìn)SDH信號(hào)的幀中去，使低速支路PDH信號(hào)在STM-N幀中的位置也是可預(yù)見的，于是可以從STM-N信號(hào)中直接分插出低速支路信號(hào)，節(jié)省了大量的復(fù)接/分接設(shè)備（背靠背設(shè)備），使業(yè)務(wù)的上、下更加簡便。3、運(yùn)行維護(hù)方面：SDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的用于運(yùn)行維護(hù)（OAM）功能的開銷字節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能大大加強(qiáng)，維護(hù)的自動(dòng)化程度大大加強(qiáng)。SDH信號(hào)豐富的開銷占用整個(gè)幀所有比特的1/20，大大加強(qiáng)了OAM功能。第17頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月SDH信號(hào)（一）、幀結(jié)構(gòu)STM-N信號(hào)是9行和270×N列的幀結(jié)構(gòu)。此處的N與STM-N的N相一致，取值范圍：1，4，16，64……。表示此信號(hào)由N個(gè)STM-1信號(hào)通過字節(jié)間插復(fù)用而成。STM-N信號(hào)的幀頻，也就是每秒傳送的幀數(shù)是8000幀/秒，幀長或幀周期為恒定的125μs。STM-N幀結(jié)構(gòu)由3部分組成：段開銷；管理單元指針（AU-PTR）；信息凈負(fù)荷（payload）。1、信息凈負(fù)荷（payload）是由STM-N傳送的各種信息碼塊。在將低速信號(hào)打包的過程中加入了監(jiān)控開銷字節(jié)、即通道開銷（POH）字節(jié)，POH作為凈負(fù)荷的一部分。2、段開銷（SOH）是為了保證信息凈負(fù)荷正常靈活傳送所必須附加的供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）使用的字節(jié)。段開銷又分為再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷（MSOH），分別對(duì)相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。段其實(shí)也相當(dāng)于一條大的傳輸通道。3、管理單元指針（AU-PTR）位于STM-N幀中第4行的9×N列，共9×N個(gè)字節(jié)，AU-PTR是用來指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在STM-N幀的準(zhǔn)確位置的指示符，以便收端能正確分離信息凈負(fù)荷。其實(shí)指針有高、低階之分，高階指針是AU-PTR，低階指針是TU-PTR（支路單元指針），分別進(jìn)行高階VC4和低階VC12在AU-4和TU-12中的定位。第18頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月STM-N幀結(jié)構(gòu)圖第19頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）、復(fù)用結(jié)構(gòu)SDH的復(fù)用包括兩種情況：一種是低階的SDH信號(hào)復(fù)用成高階SDH信號(hào)；另一種是低速支路信號(hào)，例如PDH2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s信號(hào)復(fù)用成SDH信號(hào)。第一種情況復(fù)用的方法主要通過字節(jié)間插復(fù)用方式來完成的，復(fù)用的個(gè)數(shù)是4合一，即4×STM-1→STM-4，4×STM-4→STM-16系統(tǒng)等級(jí)速率（Mb/s）含2M數(shù)量STM—1155.52063STM—4622.080252STM—162488.3201008STM—649953.2804032第二種情況是將PDH信號(hào)復(fù)用進(jìn)SDH信號(hào)中去。各種業(yè)務(wù)信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N幀的過程都要經(jīng)歷映射（相當(dāng)于信號(hào)打包）、定位（相當(dāng)于指針調(diào)整）、復(fù)用（相當(dāng)于字節(jié)間插復(fù)用）三個(gè)步驟。第20頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月我國的光同步傳輸網(wǎng)技術(shù)體制規(guī)定了以2Mbit/s信號(hào)為基礎(chǔ)的PDH系列的復(fù)用路線見圖如下：第21頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）、開銷開銷的功能是完成對(duì)SDH信號(hào)提供層層細(xì)化的監(jiān)控管理功能，監(jiān)控的分類可分為段層監(jiān)控、通道層監(jiān)控。段層的監(jiān)控又分為再生段層和復(fù)用段層的監(jiān)控，通道層監(jiān)控分為高階通道層和低階通道層的監(jiān)控。由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)STM-N層層細(xì)化的監(jiān)控。例如對(duì)2.5G系統(tǒng)的監(jiān)控，再生段開銷對(duì)整個(gè)STM-16信號(hào)監(jiān)控，復(fù)用段開銷細(xì)化到其中16個(gè)STM-1的任一個(gè)進(jìn)行監(jiān)控，高階通道開銷再將其細(xì)化成對(duì)每個(gè)STM-1中VC4的監(jiān)控，低階通道開銷又將對(duì)VC4的監(jiān)控細(xì)化為對(duì)其中63個(gè)VC12的任一個(gè)VC12進(jìn)行監(jiān)控，由此實(shí)現(xiàn)了從對(duì)2.5Gbit/s級(jí)別到2Mbit/s級(jí)別的多級(jí)監(jiān)控手段。第22頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月STM-1幀的段開銷字節(jié)示意圖第23頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月上圖的段開銷字節(jié)（SOH）主要為：定幀字節(jié)A1和A2、再生段蹤跡字節(jié)J0、數(shù)據(jù)通信通路（DCC）字節(jié)D1-D12、公務(wù)聯(lián)絡(luò)字節(jié)E1和E2、使用者通路字節(jié)F1、比特間插奇偶校驗(yàn)8位碼(BIP-8)B1、比特間插奇偶校驗(yàn)N×24位的（BIP-N×24）字節(jié)B2、自動(dòng)保護(hù)倒換（APS）通路字節(jié)K1、K2（b1-b5）、復(fù)用段遠(yuǎn)端失效指示（MS-RDI）字節(jié)K2（b6-b8）、同步狀態(tài)字節(jié)S1（b5-b8）、復(fù)用段遠(yuǎn)端誤碼塊指示（MS-REI）字節(jié)M1。通道開銷（POH）負(fù)責(zé)通道層的OAM功能。類似于在貨物裝在集裝箱中運(yùn)輸?shù)倪^程中，不僅要監(jiān)測一集裝箱的貨物的整體損壞情況（SOH），還要知道集裝箱中某一件貨物的損壞情況（POH）。根據(jù)監(jiān)測通道的“寬窄”（監(jiān)測貨物的大小），通道開銷又分為高階通道開銷和低階通道開銷。高階通道開銷是對(duì)VC4級(jí)別的通道進(jìn)行監(jiān)測，可對(duì)140Mbit/s在STM-N幀中的傳輸情況進(jìn)行監(jiān)測；低階通道開銷是完成VC12通道級(jí)別的OAM功能，監(jiān)測2Mbit/s在STM-N幀中的傳輸性能。第24頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月高階通道開銷的位置在信息凈負(fù)荷VC4幀中的第一列，共9個(gè)字節(jié)，如下圖所示。高階通道開銷字為：通道蹤跡字節(jié)J1、通道校驗(yàn)BIP-8碼B3字節(jié)、信號(hào)標(biāo)記字節(jié)C2、通道狀態(tài)字節(jié)G1、使用者通路字節(jié)F2、F3、TU位置指示字節(jié)H4、空閑字節(jié)K3、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者字節(jié)N1。第25頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月低階通道開銷這里指的是VC12中的通道開銷，當(dāng)然它監(jiān)控的是VC12通道級(jí)別的傳輸性能，也就是監(jiān)控2Mbit/s的PDH信號(hào)在STM-N幀中傳輸?shù)那闆r。上圖顯示了一個(gè)VC12的復(fù)幀結(jié)構(gòu)，由4個(gè)VC12基幀組成，低階通道開銷就位于每個(gè)VC12基幀的第一個(gè)字節(jié)，一組低階通道開銷共有4個(gè)字節(jié)：通道狀態(tài)和信號(hào)標(biāo)記字節(jié)V5、VC12通道蹤跡字節(jié)J2、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者字節(jié)N2、備用字節(jié)K4。低階通道開銷結(jié)構(gòu)圖第26頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月2、SDH網(wǎng)絡(luò)常見網(wǎng)元SDH傳輸網(wǎng)由不同類型的網(wǎng)元通過光纜線路連接組成，通過不同的網(wǎng)元完成信號(hào)的傳送，如上/下業(yè)務(wù)、交叉連接業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)故障自愈。SDH網(wǎng)中常見網(wǎng)元如下：1、終端復(fù)用器(TM)，用在網(wǎng)絡(luò)的終端站點(diǎn)上，例如一條鏈的兩個(gè)端點(diǎn)上，它的作用是將支路端口的低速信號(hào)復(fù)用到線路端口的高速信號(hào)STM-N中，或從STM-N的信號(hào)中分出低速支路信號(hào)。2、分/插復(fù)用器(ADM)，用于SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的中間轉(zhuǎn)接站點(diǎn)處，例如鏈的中間結(jié)點(diǎn)或環(huán)上結(jié)點(diǎn)，是SDH網(wǎng)上使用最多、最重要的一種網(wǎng)元。ADM至少有兩個(gè)線路端口和一個(gè)支路端口。ADM的作用是將低速支路信號(hào)交叉復(fù)用進(jìn)線路信號(hào)，或從線路信號(hào)中拆分出低速支路信號(hào)。ADM是SDH最重要的網(wǎng)元，通過它可等效成其它網(wǎng)元，即能完成其它網(wǎng)元的功能，例如：一個(gè)ADM可等效成兩個(gè)TM。3、再生中繼器(REG)，光傳輸網(wǎng)的再生中繼器有兩種，一種是純光的再生中繼器，主要進(jìn)行光功率放大以延長光傳輸距離；另一種是用于脈沖再生整形的電再生中繼器，主要通過光/電變換、電信號(hào)抽樣、判決、再生整形、電/光變換，以達(dá)到不積累線路噪聲，保證線路上傳送信號(hào)波形的完好性。4、數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)，完成的主要是STM-N信號(hào)的交叉連接功能，它相當(dāng)于一個(gè)交叉矩陣，完成各個(gè)信號(hào)間的交叉連接，DXC可將輸入的m路STM-N信號(hào)交叉連接到輸出的n路STM-N信號(hào)上，DXC的核心是交叉連接，實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度。第27頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月3、MSTP多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（1）、MSTP功能方框圖MSTP是SDH在新技術(shù)條件下的重要發(fā)展，它從單純地支持2MB/S、34Mb/s、140Mb/s、622Mb/s等TDM業(yè)務(wù)，擴(kuò)展到可以支持包括以太網(wǎng)、ATM、視頻圖像等多種業(yè)務(wù)的綜合多功能設(shè)備。其功能方框圖如圖所示。PDH接口ATM接口以太網(wǎng)接口STM-N接口（支持級(jí)聯(lián)）ATM層處理二層交換PPP/LAPS/GFP再生段開銷處理復(fù)用段開銷處理VC映射交叉連接開銷處理STM-N線路接口STM-N線路接口圖注：PPP：點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議LAPS：鏈路接入規(guī)程GFP：通用成幀規(guī)程圖：MSTP功能方框圖第28頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月如圖，MSTP把非TDM業(yè)務(wù)信號(hào)的一些處理與SDH層面的處理相互分離。如以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)，先進(jìn)行二層交換處理（也可不進(jìn)行二層交換處理），然后按一定規(guī)則進(jìn)行封裝（GFP/LAPS/PPP），再把封裝后的數(shù)據(jù)幀映射到VC或VC-xc中；最后對(duì)所有的VC（包括TDM信號(hào)映射的VC）統(tǒng)一進(jìn)行SDH層面的處理，如交叉連接、開銷處理等，形成STM-N線路信號(hào)進(jìn)行傳輸。第29頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的封裝所謂以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的封裝，是指以太網(wǎng)信號(hào)在映射進(jìn)SDH的虛容器VC之前所進(jìn)行的處理。因?yàn)橐蕴W(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀長度是不定長的，這與要求嚴(yán)格同步的SDH幀有很大的區(qū)別，所以需要使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)鏈路層適配協(xié)議來完成對(duì)以太數(shù)據(jù)的封裝，然后才能映射進(jìn)SDH的虛容器VC之中，最后形成STM-N信號(hào)進(jìn)行傳送。目前主要有三種鏈路層適配協(xié)議可以完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的封裝，即點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議PPP、鏈路接入SDH規(guī)程LAPS與通用成幀規(guī)程GFP。相對(duì)于PPP和LAPS，GFP協(xié)議更復(fù)雜一些，但其標(biāo)準(zhǔn)化程度更高，用途更廣。GFP（GeneralFramingProcedure）是目前流行的一種比較標(biāo)準(zhǔn)的封裝協(xié)議，它提供了一種把業(yè)務(wù)信號(hào)適配到傳送網(wǎng)的通用方法。業(yè)務(wù)信號(hào)可以是協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU如以太網(wǎng)MAC幀，也可以是數(shù)據(jù)編碼塊如GE用戶信號(hào)。第30頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月GFP幀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如圖所示。核心報(bào)頭凈負(fù)荷PDU長度指示PLI核心報(bào)頭HEC凈負(fù)荷報(bào)頭凈負(fù)荷凈負(fù)荷FCS類型擴(kuò)展報(bào)頭類型域HEC擴(kuò)展報(bào)頭HEC42222244～655350～655354～64字節(jié)字節(jié)字節(jié)圖：GFP的幀結(jié)構(gòu)0～60GFP幀包括兩大部分，即核心報(bào)頭與凈負(fù)荷。第31頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月用戶幀又包括用戶數(shù)據(jù)幀與用戶管理幀，用戶數(shù)據(jù)幀用于承載用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)，而用戶管理幀用于承載于用戶信號(hào)相關(guān)的管理信息?？刂茙瑒t包括空閑幀與管理幀，空閑幀用于在源端進(jìn)行GFP字節(jié)流域傳輸層速率的適配；管理幀可以承載OAM信息。GFP幀包括兩種類型，即用戶幀與控制幀，其具體分類情況如下圖所示。第32頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）、VC級(jí)聯(lián)與以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的映射以太網(wǎng)業(yè)務(wù)封裝之后還需要把它映射進(jìn)SDH的VC之中，最后經(jīng)交叉連接，開銷處理才能形成STM-N信號(hào)進(jìn)行傳送。因以太網(wǎng)信號(hào)有10Mb/s、100Mb/s(FE)與1Gb/s(GE)等幾種類型，但它們與SDH的VC-12、VC-3、VC-4的標(biāo)準(zhǔn)速率并不完全匹配，為了有效地利用VC的帶寬，把以太網(wǎng)信號(hào)映射進(jìn)VC時(shí)，一般采用VC級(jí)聯(lián)技術(shù)，尤其是虛級(jí)聯(lián)技術(shù)。1、VC級(jí)聯(lián)技術(shù)VC級(jí)聯(lián)就是把多個(gè)VC按一定規(guī)則組合在一起，使之成為一個(gè)傳送整體以適應(yīng)不同帶寬業(yè)務(wù)的需求。VC級(jí)聯(lián)有相鄰級(jí)聯(lián)與虛級(jí)聯(lián)之分。（1）相鄰級(jí)聯(lián)相鄰級(jí)聯(lián)又稱連續(xù)級(jí)聯(lián)，就是將同一個(gè)STM-N中的X個(gè)相鄰的VC首尾依次連接，成為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)即虛容器級(jí)聯(lián)組VCG（VCGroup）進(jìn)行傳送。相鄰級(jí)聯(lián)只保留一列通道開銷POH，其余VC的POH改為填充字節(jié)。因此，相鄰級(jí)聯(lián)在整個(gè)傳送過程必須保持連續(xù)的帶寬。相鄰級(jí)聯(lián)寫為VC-4-Xc、VC-12-Xc等，其中X為級(jí)聯(lián)的VC個(gè)數(shù)，且X=4、16、64、256.（2）虛級(jí)聯(lián)虛級(jí)聯(lián)就是將分布在不同STM-N中的X個(gè)VC（可以同一路由，也可以不同路由）用字節(jié)間插復(fù)用方式級(jí)聯(lián)成一個(gè)虛擬結(jié)構(gòu)的VCG進(jìn)行傳送。也就是把連續(xù)的帶寬分散在幾個(gè)獨(dú)立的VC中，到達(dá)接收端再將這些VC合并在一起。與相鄰級(jí)聯(lián)不同的是，在虛級(jí)聯(lián)時(shí)，每個(gè)VC都保留自己的POH。虛級(jí)聯(lián)利用POH中的K4字節(jié)的某些比特指示該VC在VCG中序列號(hào)。第33頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的傳送技術(shù)MSTP的最重要的數(shù)據(jù)特性表現(xiàn)在對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)傳送的技術(shù)處理與支持，它主要包括幾個(gè)方面：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。1、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透傳透傳就是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)不在本節(jié)點(diǎn)下載，而是“透過”本節(jié)點(diǎn)向下游傳送。以太網(wǎng)信號(hào)已被封裝并映射進(jìn)VC之中，所以復(fù)用MSTP交叉矩陣對(duì)VC的直通功能，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)的透傳。對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行透傳時(shí)，應(yīng)保證其透明性，如以太網(wǎng)MAC幀、VLAN標(biāo)記的透明傳送等。2、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的二層交換與匯聚MSTP的二層交換是指在設(shè)備的以太網(wǎng)物理端口（一個(gè)或多個(gè)）與線路側(cè)VC之間（一個(gè)或多個(gè)），實(shí)現(xiàn)基于鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換，該交換根據(jù)數(shù)據(jù)幀的MAC地址或VLANID進(jìn)行。MSTP的二層交換功能可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的匯聚。3、以太環(huán)網(wǎng)功能MSTP的以太環(huán)網(wǎng)功能就是在SDH環(huán)路中指定一部分帶寬來傳送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。因以太網(wǎng)是針對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)的技術(shù)，不支持環(huán)形拓?fù)?，它只是在SDH層面組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，但在MAC層并未進(jìn)行環(huán)形路徑傳送，而是利用STP組成樹形網(wǎng)，所以它在名義上是以太環(huán)網(wǎng)但并不是真正的環(huán)網(wǎng)。4、流量控制采用鏈路容量調(diào)整機(jī)制LCAS(LinkCapacityAdjustmentScheme)流量控制技術(shù)。即利用虛級(jí)聯(lián)VC中某些開銷字節(jié)傳遞控制信息，在源端與宿端之間提供一種無損傷、動(dòng)態(tài)調(diào)整線路容量的控制機(jī)制。第34頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）以太環(huán)網(wǎng)特點(diǎn)MSTP具有基于2層交換的以太環(huán)網(wǎng)功能，可以實(shí)現(xiàn)一定的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)策略和帶寬控制功能。但是基于2層交換實(shí)現(xiàn)的以太環(huán)網(wǎng)還是有比較大的局限性：從環(huán)網(wǎng)帶寬利用看，并不能實(shí)現(xiàn)帶寬顆粒的靈活指配，同一等級(jí)的業(yè)務(wù)對(duì)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(diǎn)帶寬的公平接入，也無法實(shí)現(xiàn)端到端的QoS保證。從業(yè)務(wù)的優(yōu)先能來看，對(duì)輸入信號(hào)優(yōu)先級(jí)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(hù)方面，采用STP算法，保護(hù)倒換時(shí)間，一般在40秒左右，即使采用快速生成樹FSTP，其保護(hù)倒換時(shí)間也相當(dāng)長，為1秒鐘以上；都不能滿足電信級(jí)業(yè)務(wù)的要求。所以從嚴(yán)格意義上講，基于二層交換實(shí)現(xiàn)的以太環(huán)網(wǎng)并不是真正的環(huán)網(wǎng)。第35頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月三、WDM與OTN技術(shù)第36頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）、波分復(fù)用原理為了提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的容量，時(shí)分復(fù)用的擴(kuò)容方式有以下主要缺陷：第一，對(duì)于光通信系統(tǒng)，目前電域速率已接近器件使用的硅和砷化稼材料的技術(shù)極限，且高速率設(shè)備的成本也很高，不同類型光纖的非線性效應(yīng)也給傳輸帶來各種限制。如車輛行駛，理論上說車速越快，交通流量越大，但是車輛行使的速率總有一定的上限。業(yè)界普遍認(rèn)為，速率達(dá)到STM-256后，時(shí)分復(fù)用技術(shù)將會(huì)遇到發(fā)展的瓶頸。第二，影響網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容，當(dāng)升級(jí)至更高的速率等級(jí)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接口及其設(shè)備需要進(jìn)行完全更換，在升級(jí)過程中，必須中斷正在服務(wù)的系統(tǒng)。其實(shí)一根光纖的傳輸容量非常大，理論上可達(dá)到200~300Tbit/s帶寬，傳輸一路光信號(hào)只是利用了其中很少的一部分。目前投入商用的波分復(fù)用系統(tǒng)可復(fù)用到160個(gè)波長，可以把這些波長間隔較小的系統(tǒng)稱之為密集波分復(fù)用系統(tǒng)(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,DWDM)，或簡稱波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)。波分復(fù)用(WDM)就是在發(fā)送端利用波分復(fù)用器件(合波器)將特定的不同波長的信號(hào)合并起來在一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端再利用波分復(fù)用器件(分波器)將其分開，這樣就很容易在原有的光纖網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上提高傳輸容量。與通用的單信道系統(tǒng)相比，WDM不僅極大地提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信容量，充分利用了光纖的帶寬，而且它具有擴(kuò)容簡單和性能可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，它可以直接接入多種業(yè)務(wù)以保持傳輸?shù)耐该餍?。目前WDM技術(shù)已經(jīng)在光傳輸網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用。1、波分復(fù)用技術(shù)第37頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月DWDM系統(tǒng)的構(gòu)成及光譜示意圖如上圖所示。發(fā)送端的光發(fā)射機(jī)發(fā)出波長不同而精度和穩(wěn)定度滿足一定要求的光信號(hào)，經(jīng)過光波長復(fù)用器復(fù)用在一起送入摻鉺光纖功率放大器，摻鉺光纖放大器主要用來彌補(bǔ)合波器引起的功率損失和提高光信號(hào)的發(fā)送功率，再將放大后的多路光信號(hào)送入光纖傳輸，中間可以根據(jù)實(shí)際情況可有或沒有光線路放大器，到達(dá)接收端后經(jīng)光前置放大器（主要用于提高接收靈敏度，以便延長傳輸距離）放大以后，送入光波長分波器分解出原來的各路光信號(hào)。光波長的穩(wěn)定性是DWDM一個(gè)重要的問題，ITU-T已建議193.1THz(即1552.52nm)值作為系統(tǒng)的參考頻率，對(duì)通道間隔均勻的系統(tǒng)，ITU-T規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的波長間隔為0.8nm（在1.55波段對(duì)應(yīng)100GHz頻率間隔)的整數(shù)倍，如0.8nm、1.6nm、2.4nm、3.6nm等。對(duì)于超密集的WDM系統(tǒng)，也采用0.4nm的波長間隔。第39頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、波分復(fù)用技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)1）、超大容量。目前使用的普通光纖可傳輸?shù)膸捠呛軐挼?，但其利用率還很低，DWDM技術(shù)可以使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸容量增加幾倍、幾十倍乃至幾百倍。2）、對(duì)業(yè)務(wù)信號(hào)的“透明”。DWDM系統(tǒng)按光波長的不同進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用，而與信號(hào)的速率和電調(diào)制方式無關(guān)，即對(duì)數(shù)據(jù)是“透明”的。因此可以傳輸不同特性的信號(hào)，完成各種電信號(hào)的綜合和分離，包括數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。3）、系統(tǒng)升級(jí)時(shí)能最大限度地保護(hù)已有投資。在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充時(shí)，無需對(duì)光纜線路進(jìn)行改造，可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的實(shí)際需要，逐步增加波長來擴(kuò)容，顯得十分經(jīng)濟(jì)靈活。4）、高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，DWDM網(wǎng)絡(luò)比用傳統(tǒng)的電時(shí)分復(fù)用技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要大大簡化，而且網(wǎng)絡(luò)層次分明，各種業(yè)務(wù)的調(diào)度只需調(diào)整相應(yīng)光信號(hào)的波長即可實(shí)現(xiàn)。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡化、層次分明以及業(yè)務(wù)調(diào)度方便，由此而帶來了網(wǎng)絡(luò)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。DWDM與光纖放大器結(jié)合可以節(jié)省大量光電再生器，同時(shí)也簡化了維護(hù)管理，降低了長途傳輸成本5）、兼容全光交換。未來的全光網(wǎng)絡(luò)中，各種電信業(yè)務(wù)的上/下、交叉連接等都是在光上通過對(duì)光信號(hào)波長的改變和調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。因此，DWDM技術(shù)是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，而且DWDM系統(tǒng)能與未來的全光網(wǎng)兼容，將來可能會(huì)在已經(jīng)建成的DWDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)透明的、具有高度生存性的全光網(wǎng)絡(luò)。第40頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）、WDM系統(tǒng)關(guān)鍵單元1）、波長轉(zhuǎn)換單元OTU(位于用戶終端和合、分波器之間)。為了保證在光纖中傳輸?shù)男盘?hào)互不串?dāng)_，每個(gè)信號(hào)必須采用不同的波長，如需保證不同廠商之間產(chǎn)品能相互兼容，每個(gè)信號(hào)的頻率應(yīng)當(dāng)固定，大多數(shù)借助DWDM系統(tǒng)傳輸?shù)挠脩艚K端的光接口并不符合這一要求，DWDM系統(tǒng)可以通過光波長轉(zhuǎn)換單元(OTU)將用戶終端的光信號(hào)與指定的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換。2）、合波器(OMU)和分波器(ODU)。DWDM系統(tǒng)的核心部件是波分復(fù)用器件，即合波器(OMU)和分波器(ODU)。它們均為光學(xué)濾波器，其特性好壞在很大程度上決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能。波分復(fù)用器件的基本要求是：插入損耗小、隔離度大、帶內(nèi)平坦、帶外插入損耗變化陡峭、溫度穩(wěn)定好、復(fù)用通路數(shù)多以及尺寸小等。所謂插損指規(guī)定波長的光信號(hào)通過分波/合波器后光功率的丟失。最大插損差指多波長系統(tǒng)的光功率平坦度。中心波長即是指分波后不同端口出來的光的中心波長，其不應(yīng)該與ITU-T建議的標(biāo)準(zhǔn)波長有太大的偏移（如<20GHz）。隔離度指的是相臨端口的串?dāng)_程度。3）、光源。波分系統(tǒng)使用的波長比較密集，光源輸出要求為標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定的光波長，以滿足波長指標(biāo)規(guī)范。波分系統(tǒng)與SDH系統(tǒng)相比，電再生中繼距離要求更高，影響電再生中繼距離的因素很多，如衰減、色散、光信噪比等等，在引入摻鉺光纖放大器后，波分系統(tǒng)中，影響再生中繼距離的主要因素是色散，光源需要滿足長距離傳輸?shù)囊?，ITU-T對(duì)DWDM使用的光源的色散作了規(guī)范，常見有三種：12800ps/nm、10000ps/nm、7200ps/nm。常規(guī)的G.652光纖的典型色散系數(shù)是17ps/nm.Km，在實(shí)際工程中作20ps/nmKm計(jì)算，上面三個(gè)光源能夠傳送的距離是分別是640Km、500Km、360Km。第41頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月4）、光放大器(OA)。由于光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)不可避免地存在一些損耗和色散(損耗會(huì)降低信號(hào)功率，色散將使光脈沖展寬)，所以在傳輸一段距離后，我們需要設(shè)置中繼站對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生，然后繼續(xù)傳輸。傳統(tǒng)的方法是采用光/電/光的中繼器，改善信號(hào)質(zhì)量。但是，隨著波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，這種方法已經(jīng)無法滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?。主要缺點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：經(jīng)過波分復(fù)用器件處理后，由于插入損耗的關(guān)系，光功率會(huì)降低很多，中繼器沒有辦法對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償；波分復(fù)用是在一根光纖中同時(shí)傳送多路信號(hào)，而光/電/光的中繼器必須對(duì)每路信號(hào)單獨(dú)處理，這樣會(huì)使得中繼站變得非常復(fù)雜，對(duì)于長途傳輸非常不利。目前實(shí)用化的光放大器主要為摻鉺光纖放大器，它由摻鉺光纖、泵浦光源、耦合器、隔離器等部件組成，可以對(duì)一根光纖中的多路光信號(hào)同時(shí)進(jìn)行放大。使DWDM系統(tǒng)真正投入商用的關(guān)鍵器件是光放大器(OA)。5）、監(jiān)控模塊。為了保證傳輸?shù)耐该餍裕荒芾盟休d信號(hào)的任何一個(gè)比特來傳遞控制信息。所以目前的做法是采用一個(gè)特定的波長作為光監(jiān)控信道，傳送監(jiān)測管理信息。波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)從20世紀(jì)90年代中期開始，受市場需要和技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)，在國內(nèi)外都呈現(xiàn)了飛速發(fā)展的態(tài)勢，主要有應(yīng)用于長途傳輸網(wǎng)的密集波分復(fù)用系統(tǒng)和應(yīng)用于城域網(wǎng)及以太網(wǎng)的稀疏波分復(fù)用系統(tǒng)，都有了很大的突破并得到了大量的商用。第42頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）、OTN的產(chǎn)生SDH/SONET和WDM技術(shù)是目前傳送網(wǎng)使用的主要技術(shù)。SDH/SONET技術(shù)偏重于業(yè)務(wù)的電層處理，以VC為基本顆粒交叉調(diào)度、同步和單通道線路為基本特征，為子速率業(yè)務(wù)(E1/T1/E3/T3/STM-N)提供接入、復(fù)用、傳送、靈活的調(diào)度、管理以及保護(hù)；WDM技術(shù)則專注于業(yè)務(wù)的光層處理，以多通道復(fù)用/解復(fù)用和長距離傳輸為基本特征，為波長級(jí)業(yè)務(wù)提供低成本傳送。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求越來越大，以VC調(diào)度為基礎(chǔ)的SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)展性方面呈現(xiàn)出了明顯不足，無法滿足業(yè)務(wù)的快速增長；而傳統(tǒng)WDM技術(shù)采用客戶信號(hào)直接映射進(jìn)光通道的方式，使其只能定位于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用，缺乏有效的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理手段，這二種技術(shù)都存在著一定的局限性。OTN的靈感來源于SDH/SONET(映射、復(fù)用、靈活地交叉、嵌入式開銷、級(jí)聯(lián)、保護(hù)、FEC)。OTN將SDH/SONET的可運(yùn)營可管理能力應(yīng)用到WDM系統(tǒng)中，同時(shí)具備了SDH/SONET和WDM的優(yōu)勢。OTN定義了一套完整的體系結(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，光層和電層都具有網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制，可以真正滿足各類運(yùn)營商的運(yùn)營及維護(hù)需求。2、OTN傳送技術(shù)第43頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、OTN的技術(shù)優(yōu)勢1）、多種客戶信號(hào)封裝和透明傳輸OTN可以支持多種客戶信號(hào)的透明傳送，如SDH、GE和10GE等。OTN定義的OPUk容器傳送客戶信號(hào)時(shí)不更改其凈荷和開銷信息，而其采用的異步映射模式保證了客戶信號(hào)定時(shí)信息的透明。10GE接口相對(duì)于10GPOS接口具有很大的成本優(yōu)勢，路由器采用10GE接口可以大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。而目前基于SDH的WDM系統(tǒng)主要是針對(duì)SDH信號(hào)的傳送，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)10GELAN信號(hào)的透明傳送。因此，WDM系統(tǒng)引入OTN接口是路由器采用10GE接口的前提條件。2）、大顆粒調(diào)度和保護(hù)恢復(fù)OTN技術(shù)提供3種交叉顆粒，即ODU1（2.5Gbit/s）、ODU2（10Gbit/s）和ODU3（40Gbit/s）。高速率的交叉顆粒具有更高的交叉效率，使得設(shè)備更容易實(shí)現(xiàn)大的交叉連接能力，降低設(shè)備成本。經(jīng)過測算，基于OTN交叉設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)投資將低于基于SDH交叉設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)投資。在OTN大容量交叉的基礎(chǔ)上，通過引入ASON智能控制平面，可以提高光傳送網(wǎng)的保護(hù)恢復(fù)能力，改善網(wǎng)絡(luò)調(diào)度能力。第44頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月3）、完善的性能和故障監(jiān)測能力目前基于SDH的WDM系統(tǒng)只能依賴SDH的B1和J0進(jìn)行分段的性能和故障監(jiān)測。當(dāng)一條業(yè)務(wù)通道跨越多個(gè)WDM系統(tǒng)時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)端到端的性能和故障監(jiān)測，以及快速的故障定位。而OTN引入了豐富的開銷，具備完善的性能和故障監(jiān)測機(jī)制。OTUk層的段監(jiān)測字節(jié)（SM）可以對(duì)電再生段進(jìn)行性能和故障監(jiān)測；ODUk層的通道監(jiān)測字節(jié)（PM）可以對(duì)端到端的波長通道進(jìn)行性能和故障監(jiān)測。從而使WDM系統(tǒng)具備類似SDH的性能和故障監(jiān)測能力。OTN還可以提供6級(jí)連接監(jiān)視功能（TCM），對(duì)于多運(yùn)營商/多設(shè)備商/多子網(wǎng)環(huán)境，可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)和分段管理。適當(dāng)配置各級(jí)TCM，可以為端到端通道的性能和故障監(jiān)測提供有效的監(jiān)視手段，實(shí)現(xiàn)故障的快速定位。因此在WDM系統(tǒng)中引入OTN接口，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)波長通道端到端的性能和故障監(jiān)測，而不需要依賴于所承載的業(yè)務(wù)信號(hào)（SDH/10GE等）的OAM機(jī)制。從而使基于OTN的WDM網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)具備OAM功能的獨(dú)立傳送網(wǎng)。4）、FEC能力G.709為OTN幀結(jié)構(gòu)定義了標(biāo)準(zhǔn)的帶外FEC糾錯(cuò)算法，F(xiàn)EC校驗(yàn)字節(jié)長達(dá)4×256字節(jié)，使用RS（255,239）算法，可以帶來最大6.2dB（BER＝10-15）編碼增益，降低OSNR容限，延長電中繼距離，減少系統(tǒng)站點(diǎn)個(gè)數(shù)，降低建網(wǎng)成本。G.975.1定義了非標(biāo)準(zhǔn)FEC，進(jìn)一步提高了編碼增益，實(shí)現(xiàn)更長距離的傳送，但是因?yàn)槎喾N編碼方式不能兼容，不利于不同廠家設(shè)備的對(duì)接，通常只能應(yīng)用于IaDI接口互聯(lián)。第45頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）、OTN的分層結(jié)構(gòu)OTN分為3個(gè)層網(wǎng)絡(luò)：光通路層Och、光復(fù)用段層OMS與光傳送段層OTS：光通路層Och又進(jìn)一步分為光通路凈荷單元OPU、光通路數(shù)據(jù)單元ODU、光通路傳送單元OTU三個(gè)子層。第46頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）、信息結(jié)構(gòu)與開銷1）、信息結(jié)構(gòu)類型OTN擁有多種類型的信息結(jié)構(gòu)，如光通路凈負(fù)荷單元OPUK、光通路數(shù)據(jù)單元ODUK、光通路傳送單元OTUK、光通路Och、光通路載波OCC、光通路載波群OCG、光傳送模塊OTM等；每種信息結(jié)構(gòu)都擁有自己的開銷。2）、開銷類型基本上分為兩大類型：隨路開銷與非隨路開銷。隨路開銷包含在相應(yīng)幀結(jié)構(gòu)之內(nèi)，隨同用戶信號(hào)一起傳送。圖：OTN的隨路開銷FA與OTUkOHODUkOH（3×14字節(jié)）OPUkOHOPUk凈負(fù)荷12341141516173824列……非隨路開銷則不包含在幀結(jié)構(gòu)之內(nèi)，由單獨(dú)的光監(jiān)控通路OSC傳送。第47頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月3）光傳送網(wǎng)接口結(jié)構(gòu)光傳送模塊n(OTM-n)是支持OTN接口的信息結(jié)構(gòu)，由光傳輸段(OTS)、光復(fù)用段(OMS)、光通路(OCh)、光通路傳送單元(OTU)、光通路數(shù)據(jù)單元(ODU)和光通路凈荷單元(OPU)等部分組成。OTS、OMS和OCh層為光層；OTU、ODU和OPU層為數(shù)字層，可以提供特定的開銷來管理OTN的數(shù)字功能。OTN接口結(jié)構(gòu)和信息包含關(guān)系流示意如圖所示。第48頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）、OTN的復(fù)用與映射結(jié)構(gòu)1）、OTN的復(fù)用與映射結(jié)構(gòu)如圖：OTN復(fù)用和映射結(jié)構(gòu)第49頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月OTU類型OUT標(biāo)稱比特速率(kbit/s)OTU比特速率容差OTU1255/238×2488320kbit/s±20×10-6OTU2255/237×9953280kbit/sOTU3255/236×39813120kbit/sODU類型ODU標(biāo)稱比特速率(kbit/s)ODU比特速率容差ODU1239/238×2488320kbit/s±20×10-6ODU2239/237×9953280kbit/sODU3239/236×39813120kbit/sOTU/ODU/OPU類型周期(us)OTU1/ODU1/OPU1/OPU1-Xv48.971OTU2/ODU2/OPU2/OPU2-Xv12.191OTU3/ODU3/OPU3/OPU3-Xv3.035注：標(biāo)稱OTUk速率近似為：2666057.143kbit/s(OTU1),10709225.316kbit/s(OTU2)和43018413.559kbit/s(OTU3)注：標(biāo)稱ODUk速率近似為：2498775.126kbit/s(ODU1),10037273.924kbit/s(ODU2)和40319218.983kbit/s(ODU3注：標(biāo)稱OPUk凈荷速率近似為：2488320.000kbit/s(OPU1凈荷)，9995276.962kbit/s(OPU2凈荷)和40150519.322kbit/s(OPU3凈荷)。標(biāo)稱OPUk-Xv凈荷速率近似為：X×2488320.000kbit/s(OPU1-Xv凈荷)，X×9995276.962kbit/s(OPU2-Xv凈荷)和X×40150519.322kbit/s(OPU3-Xv凈荷)OPU類型OPU凈荷標(biāo)稱比特速率(kbit/s)OPU凈荷比特速率容差OPU12488320kbit/s±20×10-6OPU2238/237×9953280kbit/sOPU3238/236×39813120kbit/sOPU1-XvX×2488320kbit/s±20×10-6OPU2-XvX×238/237×9953280kbit/sOPU3-XvX×238/236×39813120kbit/s注：周期為近似值，取小數(shù)點(diǎn)后三位2）、OTUk/ODUk/OPUk比特速率和幀周期第50頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月通過光纜互連，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)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)，任何通信網(wǎng)絡(luò)都存在兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，那就是物理拓?fù)浜瓦壿嬐負(fù)?也稱為虛拓?fù)?。其中物理拓?fù)浔碚骶W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的物理結(jié)構(gòu)；邏輯拓?fù)浔碚骶W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間業(yè)務(wù)的分布情況。光網(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。（1）、鏈形當(dāng)所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以一種非閉合的鏈路形式連接在一起時(shí)，就構(gòu)成了鏈形拓?fù)?。通常這種結(jié)構(gòu)的端節(jié)點(diǎn)是電或光的復(fù)用終端設(shè)備，中間節(jié)點(diǎn)是電或光的分插復(fù)用設(shè)備。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以靈活上下電路或光通道，但其生存性較差。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)或鏈路的失效將把整個(gè)系統(tǒng)割裂成獨(dú)立的若干個(gè)部分，而無法實(shí)現(xiàn)有效的網(wǎng)絡(luò)通信。（2）、星形當(dāng)所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中只有一個(gè)特殊節(jié)點(diǎn)與其他所有節(jié)點(diǎn)有物理連接，而其他各節(jié)點(diǎn)之間都沒有物理連接時(shí)就構(gòu)成了所謂的星形結(jié)構(gòu)(也稱樞紐結(jié)構(gòu))。其中該特殊節(jié)點(diǎn)稱為中心節(jié)點(diǎn)，它通常由具有DXC或OXC功能的節(jié)點(diǎn)承擔(dān)；而其他節(jié)點(diǎn)稱為從節(jié)點(diǎn)，可以使用終端復(fù)用設(shè)備。3、傳輸組網(wǎng)第51頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）、樹形樹形網(wǎng)絡(luò)是星形拓?fù)渑c線性拓?fù)涞慕Y(jié)合，也可以看作是星形拓?fù)涞耐卣?。可以使用分割概念?duì)樹形拓?fù)溥M(jìn)行分析，即把它分割成若干個(gè)星形與線型子網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)集合，再在子網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合。（4）、環(huán)形如果在線性拓?fù)渲袃蓚€(gè)端節(jié)點(diǎn)也使用分插復(fù)用設(shè)備，并用光纜鏈路連接，便形成了環(huán)形拓?fù)?。環(huán)形拓?fù)渲?，任何兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間都有長短兩傳輸方向相反的路由，這就為網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)提供了有力的物理基礎(chǔ)。環(huán)形拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡單，生存性強(qiáng)，在各種場合中都有它的應(yīng)用。環(huán)形拓?fù)渚哂辛己玫谋Ｗo(hù)性能。（5）、網(wǎng)孔形在保持連通的情況下，所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間至少存在兩條不同的物理連接的非環(huán)形拓?fù)浔銥榫W(wǎng)孔形拓?fù)?。如果所有?jié)點(diǎn)兩兩之間都有直接的物理連接，則成為理想的網(wǎng)孔形。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)連通要求，構(gòu)成網(wǎng)孔形網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)至少應(yīng)該是分插復(fù)用設(shè)備，通常使用交叉連接設(shè)備。顯然，與其他拓樸相比，網(wǎng)孔形拓樸的可靠性最高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相關(guān)的控制和管理也是一種挑戰(zhàn)。通常僅要求高可靠性的骨干網(wǎng)絡(luò)中使用。第52頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）鏈形（2）星形（3）樹形（4）環(huán)形（5）網(wǎng)孔形綜上所述，各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各有特點(diǎn)。在選用時(shí)，應(yīng)該對(duì)建設(shè)成本，站點(diǎn)分布，業(yè)務(wù)需求以及網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性等方面因素綜合考慮。物理拓?fù)湓O(shè)計(jì)是在保證網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的前提下，選擇節(jié)點(diǎn)位置和節(jié)點(diǎn)之間的鏈路使建設(shè)費(fèi)用最小。第53頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）、光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)恢復(fù)技術(shù)1）、按網(wǎng)絡(luò)層次分類3、傳輸組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層次恢復(fù)類別保護(hù)恢復(fù)機(jī)制意義SDH專用線性保護(hù)MSPSDH復(fù)用段保護(hù)SNCPSDH子網(wǎng)連接保護(hù)共享環(huán)形保護(hù)MS－SPRingSDH復(fù)用段共享保護(hù)恢復(fù)分布式

集中式

OTN專用線性保護(hù)OMSP光復(fù)用段保護(hù)OCH－SNCP光通路子網(wǎng)連接保護(hù)共享環(huán)形保護(hù)OMS－SPRing光復(fù)用段共享保護(hù)OCH－SPRing光通路共享保護(hù)恢復(fù)分布式

第54頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月在SDH層實(shí)現(xiàn)保護(hù)恢復(fù)最明顯的優(yōu)點(diǎn)是速度快且已實(shí)用化。SDH的自動(dòng)保護(hù)倒換協(xié)議(APS)等已經(jīng)被ITU-T標(biāo)準(zhǔn)化，由于SDH具有簡單而有效的控制機(jī)制，保護(hù)倒換的啟動(dòng)、消息的傳送都是通過SDH的開銷來實(shí)現(xiàn)的，SDH層自愈速度快，具有數(shù)據(jù)通道(DCC)使得其實(shí)現(xiàn)分布式恢復(fù)算法成為可能，能夠?qū)崿F(xiàn)比集中式恢復(fù)技術(shù)更快的恢復(fù)速度。第55頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月2）、按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類保護(hù)恢復(fù)技術(shù)從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的角度，可以分為線性保護(hù)切換、自愈環(huán)和自愈網(wǎng)。線性保護(hù)切換是指鏈形網(wǎng)絡(luò)既包括工作實(shí)體又包括保護(hù)實(shí)體，一旦某個(gè)工作實(shí)體失效，則由某個(gè)備用實(shí)體替換。線性保護(hù)又包括專用保護(hù)和共享保護(hù)。專用保護(hù)包括1+1或是1：1保護(hù)。共享保護(hù)主要指1：N保護(hù)。簡單的路由備用線路保護(hù)方式配置容易，網(wǎng)管簡單，恢復(fù)時(shí)間短(50ms以內(nèi))，但需要的空閑容量大，成本高，主要適用于兩點(diǎn)間有穩(wěn)定的大業(yè)務(wù)量的點(diǎn)到點(diǎn)場合。自愈環(huán)(SHR)是利用電或光的分插復(fù)用器(ADM或OADM)構(gòu)成環(huán)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其工作原理是利用ADM或OADM的分插能力和智能性，以及冗余的容量和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在失效的情況下自動(dòng)恢復(fù)受影響的業(yè)務(wù)。SDH的SHR已經(jīng)商用化，按節(jié)點(diǎn)之間所用光纖數(shù)量可分為二纖、四纖環(huán)路；按照正常情況下的業(yè)務(wù)流向可分為單向、雙向環(huán)路；按照保護(hù)對(duì)象可分為通道保護(hù)、復(fù)用段保護(hù)。環(huán)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有很好的生存性，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)間短(可小于50ms)，具有良好的業(yè)務(wù)疏導(dǎo)能力，因而受到很大的歡迎。其主要缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃較困難，開始很難預(yù)計(jì)將來的發(fā)展，因此在開始時(shí)需規(guī)劃較大的容量。這種結(jié)構(gòu)所需空閑容量即使在業(yè)務(wù)量比較平衡時(shí)也高達(dá)100%，其經(jīng)濟(jì)性在距離短、拓?fù)浜唵螘r(shí)較好。自愈網(wǎng)(SHN)的主要網(wǎng)絡(luò)單元是電或光的交叉連接設(shè)備(DXC或OXC)，其基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)狀網(wǎng)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，DXC或OXC彼此互連，從而實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)之間路由的多樣性。在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)于受影響的業(yè)務(wù)，利用交叉連接單元連接空閑的通道，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)和業(yè)務(wù)的恢復(fù)。第56頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、環(huán)形光網(wǎng)絡(luò)的生存性目前環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用得最多，因?yàn)榄h(huán)形網(wǎng)具有較強(qiáng)的自愈功能。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)來劃分。針對(duì)一個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，單向環(huán)的來業(yè)務(wù)通道傳輸方向與去業(yè)務(wù)通道傳輸方向相同；而雙向環(huán)的傳輸方向相反。按連接環(huán)路中相鄰節(jié)點(diǎn)的光纖數(shù)目，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可以分成二纖環(huán)、四纖環(huán)。1）、二纖單向通道保護(hù)環(huán)二纖通道保護(hù)環(huán)由兩根光纖組成兩個(gè)環(huán)，其中一個(gè)為主環(huán)——S1；一個(gè)為備環(huán)——P1。兩環(huán)的業(yè)務(wù)流向相反，通道保護(hù)環(huán)的保護(hù)功能是通過網(wǎng)元支路板的“并發(fā)選收”功能來實(shí)現(xiàn)的，也就是支路板將支路上環(huán)業(yè)務(wù)“并發(fā)”到主環(huán)S1、備環(huán)P1上，兩環(huán)上業(yè)務(wù)完全一樣且流向相反，平時(shí)網(wǎng)元支路板“選收”主環(huán)下支路的業(yè)務(wù)，如圖所示。第57頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月二纖單向通道倒換環(huán)若環(huán)網(wǎng)中網(wǎng)元A與C互通業(yè)務(wù)，當(dāng)BC光纜段的光纖被切斷，注意此時(shí)網(wǎng)元支路板的并發(fā)功能沒有改變，也就是此時(shí)S1環(huán)和P1環(huán)上的業(yè)務(wù)還是一樣的，但信號(hào)將在接收端選收倒換。CA業(yè)務(wù)：在A節(jié)點(diǎn)由于來自S1光纖的CA信號(hào)C-B-A丟失，所以接收倒換開關(guān)轉(zhuǎn)向來自P1光纖，即接收信號(hào)：C-D-A。AC業(yè)務(wù)信號(hào)仍按原路徑傳送。第58頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月2）、二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)由二根光纖組成：S1/P2光纖與S2/P1光纖。每根光纖傳輸容量的一半為工作通道（S），一半為保護(hù)通道（P），為另一根光纖的工作通道提供反方向保護(hù)。使用時(shí)分技術(shù)將每根光纖的前一半時(shí)隙（例如STM-16系統(tǒng)為1#—8#STM-1）傳送主用業(yè)務(wù)，后一半時(shí)隙（例如STM-16系統(tǒng)的9#—16#STM-1）傳送額外業(yè)務(wù)，也就是說一根光纖的保護(hù)時(shí)隙用來保護(hù)另一根光纖上的主用業(yè)務(wù)。例如，S1/P2光纖上的P2時(shí)隙用來保護(hù)S2/P1光纖上的S2業(yè)務(wù)，兩根光纖上業(yè)務(wù)流向相反。雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的保護(hù)機(jī)理如圖所示。第59頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月

若環(huán)網(wǎng)中網(wǎng)元A與C互通業(yè)務(wù)，在環(huán)網(wǎng)B—C間光纜段被切斷時(shí)，網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)沿S1/P2光纖傳到網(wǎng)元B，在網(wǎng)元B處進(jìn)行環(huán)回（故障端點(diǎn)處環(huán)回），環(huán)回是將S1/P2光纖上S1時(shí)隙的業(yè)務(wù)全部環(huán)到S2/P1光纖上的P1時(shí)隙上去（例如STM-16系統(tǒng)是將S1/P2光纖上的1#—8#STM-1全部環(huán)到S2/P1光纖上的9#—16#STM-1），此時(shí)S2/P1光纖P1時(shí)隙上的額外業(yè)務(wù)被中斷，然后沿S2/P1光纖經(jīng)網(wǎng)元A、網(wǎng)元D穿通傳到網(wǎng)元C，在網(wǎng)元C執(zhí)行環(huán)回功能（故障端點(diǎn)站），即將S2/P1光纖上的P1時(shí)隙所載的網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)環(huán)回到S1/P2的S1時(shí)隙，網(wǎng)元C提取該時(shí)隙的業(yè)務(wù)，完成接收網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)。網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的業(yè)務(wù)先由網(wǎng)元C將網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的主用業(yè)務(wù)S2，環(huán)回到S1/P2光纖的P2時(shí)隙上，這時(shí)P2時(shí)隙上的額外業(yè)務(wù)中斷，然后沿S1/P2光纖經(jīng)網(wǎng)元D、網(wǎng)元A穿通到達(dá)網(wǎng)元B，在網(wǎng)元B處執(zhí)行環(huán)回功能，將S1/P2光纖的P2時(shí)隙業(yè)務(wù)環(huán)到S2/P1光纖的S2時(shí)隙上去，經(jīng)S2/P1光纖傳到網(wǎng)元A落地。第60頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月四、PTN分組傳送技術(shù)第61頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）、PTN的產(chǎn)生背景目前，業(yè)務(wù)網(wǎng)正處在發(fā)展轉(zhuǎn)型時(shí)期，在電信業(yè)務(wù)IP化趨勢推動(dòng)下，傳送網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)從以TDM為主向以IP為主轉(zhuǎn)變。分組業(yè)務(wù)如以太網(wǎng)、VoIP、VPN、IPTV等業(yè)務(wù)的傳送，以及以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的移動(dòng)回傳，給傳送網(wǎng)絡(luò)帶來了新的需求和挑戰(zhàn)。不斷增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)傳送網(wǎng)技術(shù)與數(shù)通技術(shù)的融合，要求新的融合的傳送網(wǎng)絡(luò)能夠繼承類似SDH的電信級(jí)特征和IP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，例如快速保護(hù)倒換、可管理性、易用性、高效帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用、多業(yè)務(wù)接口、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性、可測量的端到端QoS以及低成本。以TDM為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)由于具有較低的傳送效率而難以適應(yīng)這一趨勢，同時(shí)現(xiàn)有的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)、以太網(wǎng)技術(shù)也不能很好地滿足傳送的需求。因此，傳送網(wǎng)的IP化轉(zhuǎn)型已成為共識(shí)。傳送網(wǎng)絡(luò)分組化，即分組傳送網(wǎng)（PTN，Packet

Transport

Network）漸漸成為業(yè)界的一種趨勢。在這樣的需求驅(qū)動(dòng)下，業(yè)界開始提出分組傳送網(wǎng)（PTN）的概念。一方面，人們希望PTN可以真正有效地實(shí)現(xiàn)分組業(yè)務(wù)的傳送；另一方面，人們希望PTN繼承傳統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)（如SONET/SDH）的高可靠性、易操作、維護(hù)、管理等特性。1、PTN技術(shù)的由來第62頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）、PTN技術(shù)的主要特點(diǎn)PTN是一種能夠很好處理IP和以太網(wǎng)等分組信號(hào)的新型傳送網(wǎng),繼承了SDH系統(tǒng)的許多優(yōu)點(diǎn),例如強(qiáng)大的OAM、保護(hù)和網(wǎng)管功能,另外也吸取了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),重要的一點(diǎn)就是差異化的處理和統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能。對(duì)于用戶種類繁多的業(yè)務(wù),必須具備差異化的處理能力。PTN是一種新概念,作為一種傳送設(shè)備,同時(shí)具有二層/2.5層業(yè)務(wù)交換功能,即指將業(yè)務(wù)交換節(jié)點(diǎn)與傳送節(jié)點(diǎn)相結(jié)合。例如PBT,既支持標(biāo)準(zhǔn)的二層交換,作為二層交換機(jī)使用,也可以完成傳送網(wǎng)特有的功能,也就是業(yè)務(wù)交換節(jié)點(diǎn)的外延擴(kuò)大,即原來的二層/2.5層交換設(shè)備+傳送網(wǎng)OAM功能。而MSTP主要還是端到端傳送功能,以太網(wǎng)、MPLS交換是通過單獨(dú)的二層以太網(wǎng)交換機(jī)或其他設(shè)備來完成。第63頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)合PTN的功能需求和目前的組網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀，可以總結(jié)出PTN的核心技術(shù)特征與需要解決的關(guān)鍵問題。PTN作為傳送網(wǎng)技術(shù)，最低的每比特傳送成本依然是最核心的要求，高可靠性、多業(yè)務(wù)同時(shí)基于分組業(yè)務(wù)特征而優(yōu)化、可確定的服務(wù)質(zhì)量、強(qiáng)大的OAM機(jī)制和網(wǎng)管能力等依然是其核心技術(shù)特征。在現(xiàn)有的技術(shù)條件和業(yè)務(wù)環(huán)境下，新建PTN層需要解決以下一些關(guān)鍵的技術(shù)問題?！裨诰W(wǎng)絡(luò)中的定位PTN應(yīng)該為L3/L2乃至L1用戶提供符合IP流量特征而優(yōu)化的傳送層服務(wù)，往下可以構(gòu)建在各種光/L1/以太網(wǎng)物理層之上。●承載的業(yè)務(wù)PTN應(yīng)承載以IP為主的各類現(xiàn)有業(yè)務(wù)，包括以太幀、MPLS(IP)、ATMVP和VC、PDH、FR等等。這其中，PTN層面如何與MPLS核心網(wǎng)互通是最關(guān)鍵的問題。●網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)PTN應(yīng)該具有分層的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，例如劃分為段、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)?！裨O(shè)備形態(tài)。PTN需要定義功能具體的設(shè)備形態(tài)，同時(shí)明確各種設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)中的位置以及所扮演的角色，從而便于產(chǎn)品的開發(fā)及組建實(shí)際網(wǎng)絡(luò)。業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求確保IP業(yè)務(wù)電信級(jí)QoS，將SDH和ATM/IP技術(shù)中的帶寬保證、優(yōu)先級(jí)劃分、同步等技術(shù)和概念結(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。第64頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）、分組傳送網(wǎng)的典型技術(shù)在目前的網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)條件下PTN有許多實(shí)現(xiàn)方案，許多廠家和標(biāo)準(zhǔn)化組織紛紛推出了不同程度地滿足PTN功能需求的產(chǎn)品和技術(shù)，總體來說可分為以太網(wǎng)增強(qiáng)技術(shù)和傳輸技術(shù)結(jié)合MPLS兩大類。前者以PBB-TE（ProviderBackboneBridge-TrafficEngineering）為代表，主要由IEEE開發(fā)；后者以T-MPLS/MPLS-TP為代表，由ITU-T和IETF聯(lián)合開發(fā)。PBB-TE著眼于解決以太網(wǎng)的缺點(diǎn)，T-MPLS/MPLS-TP著眼于解決IP/MPLS的復(fù)雜性。它們都為從現(xiàn)有的SONET/SDH向完全分組交換網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變提供了平滑過渡的方法。第65頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月T-MPLS（TransportMPLS）是一種面向連接的分組傳送技術(shù)，在傳送網(wǎng)絡(luò)中，將客戶信號(hào)映射進(jìn)MPLS幀并利用MPLS機(jī)制（例如標(biāo)簽交換、標(biāo)簽堆棧）進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)它增加傳送層的基本功能，例如連接和性能監(jiān)測、生存性（保護(hù)恢復(fù)）、管理和控制面（ASON/GMPLS）。總體上說，T-MPLS選擇了MPLS體系中有利于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送的一些特征，拋棄了IETF（InternetEngineeringTaskForce）為MPLS定義的繁復(fù)的控制協(xié)議族，簡化了數(shù)據(jù)平面，去掉了不必要的轉(zhuǎn)發(fā)處理。2、T-MPLS原理與技術(shù)第66頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）、T-MPLS的網(wǎng)絡(luò)體系在整個(gè)分組傳送網(wǎng)絡(luò)體系中，T-MPLS將逐步融合和取代傳統(tǒng)TDM（SDH）網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)面向連接的分組交換傳送技術(shù)。一個(gè)完整的T-MPLS業(yè)務(wù)承載方案如圖所示，其中T-MPLS所支持的客戶層可以使任何二層(L2)技術(shù)，采用IETF為端到端偽線模擬(PWE3)模型定義的映射技術(shù)。電路子層對(duì)應(yīng)虛電路(VC)LSP連接，完成將客戶層的業(yè)務(wù)適配到T-MPLS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)域，適配過程還包括對(duì)用于VCLSP管理的OAM信息的適配。隧道子層對(duì)應(yīng)隧道LSP連接，支持T-MPLSVCLSP的集合，可以是嵌套式或與VCLSP復(fù)用，也對(duì)包括管理隧道LSPOAM信息的適配。（2）、T-MPLS的功能結(jié)構(gòu)T-MPLS的功能框架結(jié)構(gòu)繼承和借鑒自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)（ASON）三個(gè)平面的概念及其基本功能。由控制面、管理面和傳送面構(gòu)成。但在每個(gè)平面上，無論從體系組織還是具體功能構(gòu)建上，都與基于電路交換的ASON有較大區(qū)別。T-MPLS的網(wǎng)絡(luò)地位第67頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月T-MPLS的功能框架結(jié)構(gòu)第68頁，課件共78頁，創(chuàng)作于2023年2月T-MPLS控制面的主要功能包括業(yè)務(wù)接納控制、信令控制路由控制、保護(hù)恢復(fù)等。由于TMPL