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1、 内容提要 光传输网络概述光传输技术介绍PDH 准同步数字传送 SDH 光同步数字传送 WDM 波分复用技术 高可靠性的网络在光传输领域中的新发展MSTP 多业务传送平台 ASON 自动交换光网络 传输网基本拓扑类型 传输网网络层次 骨干网概念 骨干网是指在主要节点间建立的网络 在本地网中 城域网中都有骨干网 全国范围内的骨干网主要是指长途网 它可分为省际干线 一级干线 和省内干线 二级干线 骨干网拓扑结构的演进 骨干网的拓扑结构经历了三个阶段的变化 过去 链状结构简单 可以灵活上下光信号 易于扩展 但是生存性很差 只要有单个节点或链路失效就会将网络割裂成若干个传送孤岛 从而严重影响网络的传送
2、能力 现在 环状这种结构易于实现自愈环 因此生存性较好 而且实现简单 但是调度不够灵活 资源利用率低 未来 网状网这种结构在两点间提供了多种路由选择 利于进行恢复 资源利用率高 但是 结构复杂 相应的管理和运行维护也非常复杂 自动交换光网络的提出使网状网的实用性大大提高 骨干网的主要技术 骨干网技术PDH 准同步数字传输 1989 1993 在骨干网中的应用已很少 SDH 同步数字传输 1994 广泛使用 多为2 5Gbit s和10Gbit s系统 DWDM 密集波分复用 1998 加紧建设 多为32波和40波系统 骨干网的网络组成 网络组成 城域网概念 城域网 MAN 本是一个计算机网概念
3、 从事数据的人是从数据组网考虑 例如路由器 三层交换机的配置 而从事传输的人是从传输节点考虑 综合各种业务的接入和承载 为了区别于从事数据人们谈论的城域网 称之为 城域传送网 城域传送网是本地传送网覆盖中心城市的部分 也是本地传送网在城市区域的具体表现 负责为同一城市内的交换机 基站 路由器等业务节点提供传输电路 城域网面向的不仅是普通用户 更要考虑大客户和企业用户等 城域传送网具有业务需求密集 业务量大等特点 由于主要以光纤作为传输介质 因此又称为 光纤城域网 城域网的特点 城域传送网的特点业务类型多 需要各种类型接口业务具有不确定性 受用户应用影响大 需要有比较强的调度和电路配置能力要求网
4、络有较强的可扩展性 以适应网络变化 技术多样性 每种技术都有其应用空间接入环境复杂多变 设备数目众多 需要强大的网管对成本敏感 如何降低运营成本成为重要因素基于IP的应用逐渐成为主流 传统语音和专线服务仍然是主要的收入来源 城域网的结构 城域网业务和客户 网络拓扑结构 核心层和汇聚层采用环网结构 接入层采用链型网或少量环网结构城域传输网业务 业务集中在话音网 基础数据网 出租电路 业务电路端口类型以2M为主城域传输网主要客户 银行 证券类金融客户 政府部门 各类企业 城域网技术 城域传送网技术 基于SDH多业务传送平台 MSTP 弹性分组环技术 RPR 城域WDM技术 DWDM和CWDM 城域
5、以太网技术 接入网概念 ITU T的定义如下 接入网 AN 是业务节点接口 SNI 与相关用户网络接口 UNI 之间的一系列传送实体 例如线路设施和传输设施 组成 为供给电信业务而提供所需承载能力的实施系统 接入网分类 内容提要 光传输网络概述光传输技术介绍PDH 准同步数字传送 SDH 光同步数字传送 WDM 波分复用技术 高可靠性的网络在光传输领域中的新发展MSTP 多业务传送平台 ASON 自动交换光网络 DWDM开始建设 SDH逐步成为传输主力设备 容量增加 业务多样化 DWDM规模建设 全光网试验 SDH标准完善 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
6、理论 1966 80年代 94年 99年 90年代初 98年 1976 Metro城域网兴起OADM OXC将会逐渐使用 2002年以后 PDH 准同步数字传输系统 SDH 同步数字传输系统 DWDM 密集波分复用系统 OADM 光分插复用系统 OXC 光交叉连接系统 光网络传输技术的发展 时分复用系统 时分复用系统 TDM 就是将传输时间分割成若干个时隙 将需要传输的多路信号按一定规律插入相应时隙 从而实现多路信号的复用传输 同步与准同步 同步复用 所有被复接支路信号的时钟来自同一个时钟源 而且被复接的各支路信号与本机定时信号是同步的 即同一时钟源 这样的支路复接称为同步复用 采用同步复接的
7、系统称为同步数字系列 异步复用 如果被复接的支路信号的时钟来自不同的时钟源 即各自有自己独立的时钟 各支路信号与本机定时信号是异步的 这样的复接称异步复用 对异源信号 各支路信号的数码率都可以在标称值上下有偏差 所以又称准同步信号 现在通信中使用的时分多路复用传输系统主要有两类 即准同步数字系列 PDH PseudochronousDigitalHierarchy 和同步数字系列 SDH SynchronousDigitalHierarchy PDH 准同步数字传输 PDH体制的主要缺陷体现在 数字信号速率不存在世界性的标准 有日本 北美和欧洲三个标准 光接口不规范 无世界统一标准接口规范异步
8、复用方式 不利于高速信号传输 不利于从高速信号中直接上下低速支路信号运行维护管理 OAM 开销字节少 对信号的传送过程监控较弱无网管统一接口 无法形成统一的TMN 电信管理网 内容提要 光传输网络概述光传输技术介绍PDH 准同步数字传送 SDH 光同步数字传送 WDM 波分复用技术 高可靠性的网络在光传输领域中的新发展MSTP 多业务传送平台 ASON 自动交换光网络 SDH的技术优势 SDH体制的主要优势体现在 1 接口规范 世界统一标准接口规范和同步数字传输速率等级STM N 2 同步复用 采用同步字节间插复用和灵活的映射 通过指针定位 可直接从高速信号中上下低速支路信号3 运行维护管理
9、OAM 功能强大 STM N帧结构中5 左右的字节用作开销字节 传送设备和网络操作维护管理信息 4 兼容性好 兼容PDH FDDI ATM IP等业务 各厂家的SDH设备可在光路上进行互联互通 SDH的速率等级 SDH的分层 再生段 涉及再生器之间或再生器与复用段终端之间的信息传递 诸如定帧 扰码 再生段误码监视以及再生段开销的处理和传递 复用段 涉及复用段终端之间的端到端信息的传递 诸如为通道层提供同步和复用功能 并完成有关复用段开销的处理和传递 高阶通道层 VC 4 VC表示虚容器 155M低阶通道层 VC 12 2M SDH的标准帧结构 SDH是一种以字节结构为基础的矩形块状帧结构 它由
10、270 N列和9行8比特字节组成 对于STM 1而言 帧长度为2430字节 相当于19440比特 SDH的标准帧结构 段开销 SOH 是指STM帧结构中为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须的附加字节 主要是供网络运行 管理和维护使用的字节 管理单元指针 AUPTR 是一种指示符 主要用来指示信息净负荷的第一个字节在STM N帧内的准确位置 以便在接收端正确分解 信息净负荷 payload 区域是帧结构中存放各种信息容量的地方 其中还含有少量用于通道性能监视 管理和控制的通道开销字节 POH 映射与复用 为了把各种低速支路信号装入STM N帧结构的净负荷区域 需要经过映射 校准与同步复用等处理过
11、程 各种低速支路信号指 PDH的信号如2Mbit s 34Mbit s 140Mbit s ATM信号 其它新业务信号 SDH复用映射单元的概念 信息容器C Container 是净负荷的信息结构 ITU建议五种 C 11 C 12 C 2 C 3 C 4 我国只规定C 12 C 3和C 4虚容器VC VirtualContainer 是SDH系统中最重要的信息结构 用来支持SDH通道层的连接 一般情况下是C加上通道层开销 POH ITU建议五种 VC 11 VC 12 VC 2 VC 3 VC 4 我国只规定VC 12 VC 3和VC 4 SDH复用映射单元的概念 支路单元TU Tribut
12、aryUnit 是在低阶通道层和高阶通道层之间提供适配的信息结构 它由低阶VC加上相应的支路单元指针TU PTR ITU建议四种 TU 11 TU 12 TU 2 TU 3 我国只规定TU 12 TU 3 支路单元组TUG TributaryUnitGroup 是由一个或几个支路单元组成的 ITU建议两种 TUG 2 TUG 3 我国皆可使用 SDH复用映射单元的概念 管理单元AU AdministrationUnit 是在高阶通道层和复用段之间提供适配的信息结构 由高阶虚容器VC加上管理单元指针 AU PTR 组成 ITU建议两种 AU 3 AU 4 我国只允许使用AU 4 管理单元组AUG
13、 AdministrationUnitGroup 由一个或几个管理单元AU组成 SDH复用映射结构 我国规定的SDH复用映射结构 利用AU 4直接从C 4复用的方法 利用AU 4直接从C 12复用的方法 SDH丰富的开销 1 再生段开销 帧定位字节A1和A2 用来识别帧的起始位置 A1 11110110 A2 00101000 再生段踪迹字节J0 用来让段接收机可以确认它与预定的发送端是否处于持续的连接状态 比特间插奇偶校验8位码 BIP 8 B1 SDH丰富的开销 2 复用段开销复用段误码监视字节B2复用段远端误块指示 MS REI M1自动保护倒换 APS 通路字节K1和K2 b1 b5
14、复用段远端缺陷指示 MS RDI K2 b6 b8 SDH丰富的开销 3 高阶通道开销高阶通道踪迹字节J1通道BIP 8B3信号标记字节C2 表示VC 3 VC 4 VC 4 Xc的组成或维护状态G1 b1 b4 为HP REIG1 b5 为HP RDI SDH丰富的开销 4 低阶通道开销V5 b1 b2 误码监视V5 b3 LP REIV5 b4 LP RFI 用于回传低阶通道状态V5 b5 b7 表明VC 12信号的性质V5 b8 LP RDI低阶通道踪迹J2 SDH网元的定时方式 SDH网元的定时方式 SDH基本网元类型 1 TM SDH基本网元类型 2 ADM 分插复用器ADM设在网络
15、的中间局站 完成直接上 下电路功能 PDH支路信号SDH支路信号 OAM 东侧线路信号 西侧线路信号 STM N STM N ADM SDH基本网元类型 3 REG 再生器REG设在网络的中间局站 目的是延长传输距离 但不能上 下电路 OAM 东侧线路信号 西侧线路信号 STM N STM N REG SDH系统 SDH基本网元类型 4 DXC 数字交叉连接设备DXC兼有同步复用 分插 交叉连接 网络的自动恢复与保护等多项功能的SDH设备 PDH支路信号 STM N STM N SDH支路信号 DXC DXC的类型及用途 DXC类型接入端口交叉矩阵用途DXC1 02Mb s64kb sN 64
16、kb s专线DXC1 42 34 140VC 12 2 业务量疏导 155Mb s3 4 4c合并DXC4 4140 155Mb sVC 4 nc骨干网恢复2 5Gb 10Gb sVC 4调度 多分差复用器MADM 一般具有多个支路光口 能够支持两个或多个二纤复用段环 交叉能力可达到128 128以上 并且具有VC 12的交叉和2M业务的上下能力 SDH设备结构 1 线路接口完成线路信号STM N的光 电转换 进行管理单元的指针处理 生成 终结段开销等 2 支路接口完成上 下业务信号 PDH 2M 34M 45M 140M SDH 155M 622M 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 SDH设备的典型组网 更多的电缆 光缆业务疏导能力弱可靠性差 灵活的业务疏导能力高可靠性 M
