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1、传输技术与演进 2009-11-9 内容提要 面向未来的传输承载网 传输承载网的技术体制 传输承载网的演进史 用户层 城域核心层 城域汇聚层 SDH/MSTP 城域接入层 BSC/RNC MSC/GSN 当前传输城域网承载和宽带接入方式 SDH/MSTP SDH+WDM SDH/MSTP SDH/MSTP Node BNode B BTSBTS SR/BRAS 小区 、楼 宇 集团、专线 Splitter PON ONU OLT PTN PTN 、OTN 、PTN 、PTN DWDM 开始建设 SDH逐步成为 传输主力设备 容量增加容量增加/ /业务多样化业务多样化 WDM规模建设 SDH标准
2、完善， PDH仍为主力 PDH产品开始 规模使用 实用化 产品出现 高锟提出 光传输理论 1966 80年代 94年99年 90年代初 98年 1976 Metro城域网, MSTP 逐渐使用 2002年以后 PDH：准同步数字传输系统； SDH：同步数字传输系统； WDM：波分复用系统； OADM：光分插复用系统； OXC：光交叉连接系统； ION：智能光网络 背景-传输网络演进 背景-传输网络演进 SDH（MSTP）网络 PTN/PON 20072008200920102011201220132014 TDM电路业务为主IP分组业务为主 小颗粒业务大颗粒业务 干线干线/ / 城域核心层城域
3、核心层 城域汇聚层城域汇聚层/ / 接入层接入层 业务层业务层 IP over WDM、OTN网络 SDH、传统传统WDM 内容提要 面向未来的传输承载网 传输承载网的技术体制 传输承载网的演进史 一、SDH技术 信息交换的基础传输系统 光纤与光缆 N 2 N 1 N 1 N 2 单根光纤的理论承载带宽可达数十 Tbit级（1T=1000G） 光缆芯 中心加强件 护套 光缆束管 什么是SDH？ SDH全称叫做同步数字传输体制，是一种传输协议！ PDH 1、光、电接口不标准，没有统一的规 范： 欧洲系列、北美系列和日 本系列 2、复用方式复杂，复用解复用损伤大 ：140M-34M-8M-2M 3
4、、开销字节少，管理困难 SDH 1、世界性统一标准规范，建立标准的 速率等级：基本速率155M帧结构 2、统一字节间插复用，指针的使用： SDH信号中直接分/插出低速支路信号 ，节省设备，增加可靠性 3、丰富的用于运行维护（OAM）功 能的开销字节，保护完备 以一个传输速率为STM-16的光纤剖面为例: VC-4 #1 VC-4 #2 VC-4 #3 VC-4 #4 VC-4 #5 VC-4 #6 VC-4 #7 VC-4 #8 VC-4 #9 VC-4 #10 VC-4 #11 VC-4 #12 VC-4 #13 VC-4 #14 VC-4 #15 VC-4 #16 光纤 SDH设备的核心作
5、用 VC-12#1 VC-12#2 VC-12#3 VC-12#63 线路板线路板 VC4 高阶通道连接 VC 12 低阶通道连接 支路板 支路板 业务设备 SDH网元 VC-12#nVC-4#n 2.5Gb/s=16155Mb/s=16632Mb/s SDH网元的基本结结构 1、线路接口：完成线路信号STM-N的 光-电转换；进行管理开销的处理。 2、支路接口：完成上、下业务信号 。 PDH：2M、34M、45M、140M； SDH：155M、622M、2.5G 3、交叉矩阵：按需求对线路信号、支路 信号中的VC进行交叉连接，实现线路-线 路、线路-支路、支路-支路间的交叉连接 ；满足上、下
6、电路等功能。 5、通信与控制：采集设备各单元的 数据；通过DCC通道传到网关； 接 收网管系统的命令并执行 4、定时电路：对内：向设备的各单元 提供定时信号；对外：外定时；提取 定时；保持/自由运行方式；定时基准 倒换。 6、公务：提供公务联络电话。 拓扑与网元类型 应用： 链形拓 扑 环形拓 扑 星型拓 扑 TMTMADM ADM ADM ADMADM TM ADM /DXC TM TM TM TM ADM:分/插复用器，三端口的器件 TM:终端复用器，双端口的器件 传输网络的组成 传输网络系统的构成 NE1 NE2NE3 NE1在机房内实际连接: NE1 传输侧 DDF/O DF 光 缆
7、成 端 ODF 从NE3来的光缆 从NE2来的光缆 转接尾纤 电源线 电源 BITS设备 保护地排 保护地线 NE1 线路板 线路板 支 路 板 定时模块 业务侧 DDF/O DF 业务设备 BSC、MSC； SRBRAS 业务侧机房 传输侧机房 典型的SDH组网结构 核心层核心层 汇聚层汇聚层 接入层接入层 大容量10G设备 CMNET网 核心网/软交 换/IP承载网 BSC/RNC/MSBSC/RNC/MS C/HLRC/HLR NodeB BTS 高交叉能力2.5G、10G设备 较低速率155M、622M设备 2M接口 155M接口 155M接口 、GE、 2.5G SDH自愈保护机制
8、所谓自愈，指不需要人为干预下，网络能够在极短时间内从失效的故障中自 动恢复自身所携带的业务，使用户感觉不到网络已经出现了故障的能力。具备 这种自愈能力的网络就是自愈网络。 什么是自愈网络？ 备用路由 强大的交叉连接能力 网络节点的智能性 为什么要引入自愈网络？ 为了提高网络的安全性，使网络具有较高的生存能力。 自愈网络前提条件： 自愈网络概念 线性复用段保护 环形网络保护 子网连接保护（SNCP） 1+1 线性复用段保护 1:N 线性复用段保护 通道保护环（PP） 复用段保护环（MSP） SDH的保护机制 保护路由 工作路由 ABCD 无锡 苏州 南京 镇江 传送的SDH网络为什么它的业务接口
9、就是2M/155M等模式？因为前期用户 对电话的接入需求很大，光传送网络要承载的业务主要就是话音等业务，对 接设备主要就是接入网、交换机等设备，SDH只要提供这些接口就能很好的 满足用户需求。此时同样也有数据传送的需求，但业务量需求小（如企业各 地区间重要数据的传送），通过协转设备（PPP/HDLC等封装协议）打包到 E1进行传送（如DDN/FR），基本能够满足当时需求。 随着城域网的宽带、专线等应用逐渐兴起后，网络承载的数据内容越来越大 ，为了满足其需要，需要建立宽带、多业务接入的城域传送网，其支持的业 务类型包括ATM、IP、SDH等等。 MSTP的引入 MSTP ( Multi-Serv
10、ice Transport Platform） 基于SDH的MSTP定义 基于SDH的多业务传送节点是指，基于SDH平台，同时实现TDM业务、ATM业务、 以太网业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。 2.5G 2/4FMSP 10G 2/4F MSP 汇聚层汇聚层 接入层接入层 OADM环 OADM环 智能小区 Internet接入 小区接入 SOHO 网吧 公共场所 局间互联 PSTN/VOIP G网/C网/3G/PHS ATM GSR/L3 基站接入 GSM GPRS CDMA 3G 专线 企业内部互联 行业集团互联 政府互联 155/622 PP环 MSTP的设备形态 一般
11、情况下，城域网是指数据通信设备所构成的网络，对于城域传送网来 说，MSTP设备： 参考时 钟 辅助 接口 MN Unit OAM&P 线路接口 线路接口 DDN ATM 以太网 ATM信元交换 SDH 交叉连接 ATM/IP接口 SDH光接口 SDH光接口 时钟 单元 主控单 元 低速数据 SDH/PDH 环路业务管理以太网接口 64K交叉/映射DDN接口 64K映射RS232/RS422 SDH/PDH映射SDH/PDH接口 在原有SDH设备基础上增加相应业务的处理板和软件实现MSTP 相对于国标增加了DDN和低速数据业务拓展 对以太网和ATM的功能进行了增强 10M/100M/1000M
12、传输网络 100M 100M 协议封装 20*2M 15*2M 5*2M 100M 100M 1*100M协议封装 协议拆封 重整 协议封装 协议封装 20*2M 15*2M 2*VC4 1000M 100M 2*100M 协议拆 封重整 协议封装 协议封装 20*2M 15*2M 5*2M 100M 100M 100M 1*100M 协议封装 协议拆 封重整 协议封装 协议封装 5*2M 100M l支持点到点透传，点到多点汇聚 l支持二层交换，实现环网带宽共享 点到点透传 点到多点汇聚 二层交换带宽共享 1000M 二层交换 段开销处理 STM-N光接口 协议封装、映射 FE/GE业务接口
13、 SDH交叉连接 业务传送VC MSTP主要应用IP/Ethernet over SDH MSTP网络定位 l 通过利用原有SDH网的空余2M时隙进行IP数据业务拓展，实现宽带上网等数据业务 。 l 通过配置2M数量的多少来调节数据用户需要的带宽，无带宽压缩功能。 l MSTP的定位是低带宽、高性能、高安全要求的业务接入。 县国税局 网吧 县邮政局 国税局 邮政局 本地网SDH SDH设备 以太网 交换机 165网 图例： Metro1000环网 Metro1000环网 Metro1000环网 Metro1000环网 Metro1000环网 用户层 城域核心层 城域汇聚层 SDH/MSTP 城
14、域接入层 BSC/RNC MSC/GSN SDH/MSTP SDH+WDM SDH/MSTP SDH/MSTP BTSBTS MSTP网络定位 集团、专线 Node BNode B 二、WDM技术 WDM产生的背景 采用SDH，铺设多芯新光缆(需考虑时间与成本) 更高比特率TDM。STM-1-STM-64 一根光纤上传输多个信号 各种新业务的蓬勃发展，需要的带宽越来越大 如何提高 传输容量 把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传送，这种方式我们把 它叫做波分复用（ Wavelength Division Multiplexing ）。 WDM的概念 稀疏波分复用（CWDM）：波长间隔大，一
15、般为20nm 密集波分复用（DWDM）：波长间隔小，小于等于0.8nm 1 2 1 2 n 高速路 加油站 巡逻车 一个形象的例子 小车/信号 高速路/光纤 加油站/光放站 巡逻车/监控信道 2.5G 10G GE WDM的组网应用 点到点组网： SDH环1 SDH环2 SDH环n 虎踞路机房 OTMOLA OTM 虎踞路往江宁方向 江宁往虎踞路方向 江宁机房 1 2 1 2 n n 虎踞路 虎踞路 虎踞路 江宁 江宁 江宁 u OTU：完成非标准波长信号光到符合G.694.1(2)的标准波长信号光的波长转换功能 u OM/OD：完成G.694.1(2)固定波长信号光的合波/分波 u OA:
16、BA（功放）：通过提升合波后的光信号功率，从而提升各波长的输出光功率 PA（预放）：通过提升输入合波信号的光功率，从而提升各波长的接收灵敏度 LA（线放）：完成对合波信号的纯光中继放大处理 u OSC: 通常采用1510nm和1625nm，负责整个网络的监控数据传送。 WDM系统的组成 OTU OUT PA 1 n 合 波 器 OTU OTU 1 n OTM OLA OTM BA OTU OM OA OD 分 波 器 OSCOSC OSC OSC OTU OUT LA Client Client 光缆线路OLP保护安全性问题的解决 OTU OTU OTU OTU OTU OTU 单一路由 局站A局站B OTU OTU OTU OTU OTU OTU 局站A 局站B T
