《计算机网络设计 教学课件 ppt 作者 易建勋 第10章 传输网与广域网技术2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机网络设计 教学课件 ppt 作者 易建勋 第10章 传输网与广域网技术2（101页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第10章 传输网与广域网技术,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第2页 共104页,内容提要 SDH同步数字系列（重点） DWDM密集波分复用系统 RPR弹性分组环城域网设计（重点） 中国主要互联网 ChinaNet中国公用计算机互联网 中国下一代互联网CERNet2 GLORIAD中美俄环球科教网,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第3页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,10.1.1 SDH系统的特点 1985年美国国家标准协会制定了SONET标准； 1988年ITU-T在SONET基础上制定了SDH标准。 1STS-1基本帧结构 SDH/SONET信号是一种以
2、字节结构为基础的矩形块状帧结构。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第4页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,SONET的基本帧结构为STS-1（同步传输信号）。 STS-1帧为810字节，由9行90列组成 前3列为系统管理开销，用户数据为后87列 STS-1帧传输速率为8000帧/s 每个帧的信息量为：9行90列8位=6480bit 因此STS-1的信道传输速率为：64808000=51.840Mbit/s,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第5页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第6页 共104页,10.1
3、SDH同步数字系列,SDH帧采用页面帧结构。 SDH帧传输时按由左到右，由上到下的顺序排成串型码流依次传输。 SDH帧传输速率： SDH帧传输时间为125s； 每秒传输8000帧； STM-l每帧字节8bit/字节(92701)字节=19440bit STM-l传输速率194408000=155.520Mbit/s,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第7页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,STS-N帧在净负载区可以封装各种信息（如PPP帧、ATM信元等）。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第8页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,2SDH的速率等级 SD
4、H规范内容：数字信号速率等级、帧结构、复用方法、线路接口、监控管理等。 同一光纤线路上，可安装不同厂家的SDH设备。 SDH基本信号等级是STM-1，它由3个STS-1帧组成，相应速率为155Mbit/s。 高等级的同步传输模块可以由低等级的模块复接而成，复接的个数是4的倍数。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第9页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,表10-1 SDH/SONET信号标准速率等级,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第10页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,SDH脉冲上升时间为1.2s，脉冲宽度为50s，电压幅度为20V。 3SDH的容器
5、 SDH容器主要完成速率调整功能 我国采用C-12、C-3和C-4标准容器。 由标准容器出来的数字流加上通道开销后就构成了虚容器（VC）。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第11页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,4SDH的映射、定位和复用 将低速支路（如E1）信号复用为SDH标准速率信号，要经历映射、定位、复用3个步骤。 映射：将各种速率的支路信号，经过码速调整后，分别装入相应的标准容器中，再加上相应的通道开销，形成虚容器（VC）的过程。 定位：将帧偏移量收进支路单元或管理单元的过程。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第12页 共104页,10.1 SDH同
6、步数字系列,复用：把多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层的过程。 5复用方式 低速的SDH信号可以以字节间插的方式复用进高速SDH帧结构中。 也能从高速SDH信号中直接分出低速SDH信号。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第13页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,STM-1 复用和映射,STM-1=155M,34M,2M,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第14页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,6自愈环 自愈是通过备用信道将失效的业务自动恢复，不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第15页 共104页,
7、10.1 SDH同步数字系列,10.1.2 SDH系统的基本结构 1SDH基本拓扑结构 SDH传输网由网络节点设备和传输线路互连而成。 基本结构：线型、星型、树型、环型、网型。 在SDH传输网络设计中，环型拓扑结构用得很多，因为环型网具有较强的自愈功能。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第16页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第17页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,ADM,光路分出,光路插入,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第18页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,10.1.3 SDH网络的同
8、步 1光接口类型 国内外广泛采用ITU-T G.652单模光纤作为SDH传送网的传输介质。 2定时与同步 SDH是数字同步网。 SDH有主从同步和伪同步方式。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第19页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,主从同步指网内设一时钟主局，配有高精度时钟，网内各局均跟踪主局时钟，以主局时钟为定时基准，并且逐级下控，直到网络中的终端局。 主从同步方式一般用于国家、地区内部的数字网。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第20页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,伪同步指数字交换网中，各数字交换局在时钟上相互独立，毫无关联。而各数字交换局
9、的时钟都具有极高的精度和稳定度，一般用铯原子钟。由于时钟精度高，网内各局的时钟虽不完全相同，但误差很小，接近同步，称之为伪同步。 伪同步方式一般用于国际数字网中。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第21页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,10.1.4 SDH系统网络设计 1SDH网络设备 TM（终端复用设备）： 第一类把PDH支路信号映射、复接到STM-N信号的功能； 第二类把速率较低的若干STM-N信号组合成一个速率较高的STM-M信号。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第22页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,ADM（分插复用设备）： SDH网络
10、中应用最广的设备。 通过ADM的时隙交换功能，允许两个STM信号之间进行不同VC（虚拟容器）的互联。 DXC（数字交叉连接设备）： 可对端口之间的各种速率信号进行可控连接。 功能：分接/复接、分离业务、电路调度、简易网络配置、网关、网络管理、保护倒换、恢复、通道监视、测试接入等功能。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第23页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,2SDH传输网络结构 在SDH环型传输网中，每个节点由ADM设备构成。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第24页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,Cisco ONS 15304（SDH设备）,Et
11、hernet端口,E1端口,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第25页 共104页,案例： Cisco ONS 15454 （SDH设备）,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第26页 共104页,案例： 大唐电信SCT2500-10（SDH设备）,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第27页 共104页,案例： 大唐电信ADM设备系统结构,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第28页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第29页 共104页,10.1 SDH同步数字系列,3SDH的缺点 在STM-N帧中有大量
12、开销字节，会增加传输时延。 SDH的指针功能增加了系统的复杂性。 SDH软件在系统中占有很大的比重，容易受到计算机病毒的侵害。 SDH的层次式带宽分配方法不灵活，适合作为物理层网传输体制。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第30页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,10.2.1 DWDM系统的特点 1DWDM技术的发展 DWDM采用波分复用器（合波器），在发送端将不同波长的光信号合并起来，并送入一根光纤中进行传输。在接收端，由另一波分复用器（分波器）将这些不同的光载波信号分开。 DWDM是一种纯粹的物理层技术，它完全独立于所携带信息的类型，能传送任何格式的信号。,主讲
13、：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第31页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,补充：DWDM工作原理 不同频率的光信号不会互相干扰,合波器,分波器,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第32页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,90年代末，DWDM系统发展到有64160个平行波道，波道间隔为5025GHz。 目前DWDM的容量达到了40Gbit/s。 DWDM最大能传送多少个波道，与光纤的损失特性、半导体激光器、光滤波器、光放大器等有关。 例如：如果采用15301565nm波段和15651615nm波段，并且遵循0.8nm波道间距（100GHz），大约
14、可传送100个波道；若采用0.4nm波道间距，则可传送200个波道。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第33页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,表10-5 DWDM波道容量,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第34页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,2DWDM主要技术特点 DWDM的基本原理是将进入光纤的光信号分配特定的频率、波长或特定频带，然后再将这些信号多路复用到一条光纤上。 波分复用波道的各个波长相互独立，可同时承载多种格式的业务信号，如SDH、PDH、ATM、IP等，这对引入新业务、提高服务质量极其方便。,主讲：易建勋,第10章 传
15、输网与广域网技术,第35页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第36页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,DWDM可传输不同类型的信号，如数字信号、模拟信号等。 不同波长的光信号可以在同一根光纤中独立传输而互不干扰。 能在一根光纤中同时传输声音、视频、数据等多媒体信息，实现真正意义上的业务综合。 对于DWDM系统，不管有多少个信号，整个复用系统只需要一对光纤。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第37页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,DWDM系统扩容时，不需要敷设光纤，只需要更换光端机或增加一个
16、光波长，就可以引入任意新业务或进行容量扩充，因此是理想的扩容技术。 光波分复用器是一种无源光学器件，具有结构简单等优点。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第38页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,3DWDM技术存在的问题 网络管理：处于不成熟期。 性能管理：DWDM系统使用模拟方式复用光信号，因此BER（比特误码率）指标并不适用于衡量DWDM的业务质量。 互连互通：不同厂商产品兼容性较差。 光器件：一些重要的光器件不成熟。 网络成本：备用设备花费相当大。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第39页 共104页,10.2 DWDM密集波分复用系统,10.2.2 DWDM系统的组成 1DWDM系统工作方式 双纤单向传输：可使一根光纤的传输容量扩大几倍至几十倍。 单纤双向传输：同一波分复用器既可作合波器，又可作分波器，具有方向的可逆性，因此，可以在同一根光纤上可以实现双向传输。,主讲：易建勋,第10章 传输网与广域网技术,第40页 共104页,DWDM结构,10.2 DWDM密集波分复用
