《光纤传输下》PPT课件.ppt

DWDM系统SDH系统光传送网技术光缆线路工程系统指标与测试,第二部分 光纤通信系统,提 纲,Tbit技术到干线网,21世纪的传输,Gbit技术到办公室/家庭,Mbit技术到个人,目 录,（一）波分复用原理,（二）关键技术,（四）DWDM发展,数据业务爆炸增长，对带宽需求增长，DWDM技术应运而生。,全光网络、网络融合、MSTP、光交叉连接与波长路由器已经问世。未来网络中数据与光将结合，向光组网的转变是宽带革命的核心。,DWDM为运营商经济的组网方式；容量已经达到1600Gbit/s。更大容量实验。,DWDM技术发展背景,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,使用更高比特率TDM：STM-1STM-64,采用SDM，铺设多芯新光缆(需考虑时间与成本),波分复用（WDM）技术已经成熟，成为很好的扩容方式,怎样增加传输容量?,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,升级扩容方便,32*2.5G,16*2.5G,32*10G,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,大容量，长距离，高速率对数据的“透明”传输系统升级时，保护已有的投资组网灵活、经济，可靠可兼容全光网交换,WDM的优势,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,目前使用:C波段：15251565nmL波段：15701620nm正在开发:S波段：1400nm波段,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送的方式统称为波分复用。,WDM概念,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,高速路,加油站,巡逻车,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,WDM概念,发射端,接收端,电再生,lN,l2,l1,lN,l2,l1,lN,l2,l1,光复用器,光解复用器,光纤放大器,TDM:单纤单波长电再生,DWDM:单纤多波长 全光放大,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,WDM概念,CWDM：通道间隔100nm WDM：通道间隔10100nm DWDM：通道间隔110nm OFDM:通道间隔0.11nm,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,WDM分类,以信道速率分类：2.5Gbit/s、10Gbit/s及混合速率,以信道承载业务类型分类：PDH、SDH、ATM、IP或混合业务等,以信道数分类：4、8、16、32等,以系统接口分类：集成式或开放式系统,还可以总容量、地理域或网络功能等分类,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,WDM分类,总体结构主要有：光波长转换单元（OTU）；波分复用器：分波/合波器（ODU/OMU）；光放大器（BA/LA/PA）；光/电监控信道（OSC/ESC）。,WDM系统组成,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,WDM系统组成,DWDM网络，包含光收发器、光耦合器、光复用/解复用器、光纤放大器、光上/下分路器、光交叉波分复用器、光色散补偿装置、光偏振控制装置、光开关、光波长转换器以及其他光通信器件、处理电路模块等,WDM系统组成,2、发射和接收有源部分 特定波长和波长稳定、色散容限大的激光器发射源 能容忍一定SNR信号的光接收机,1、光传输和光放大 小色度色散系数光纤 增益平坦和增益锁定的EDFA光放大器,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,WDM系统组成,3、合波和分波无源部分 信道隔离度高的光解复用器,4、光监控信道 1510nm,5、DWDM系统网管 光传送网分层模型,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,WDM系统组成,WDM应用形式,开放式WDM开放式DWDM系统的特点是对复用终端光接口没有特别的要求，只要求这些接口符合ITU-T 建议的光接口标准。,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,WDM应用形式,集成式WDM集成式DWDM系统没有采用波长转换技术，它要求复用终端的光信号的波长符合DWDM系统的规范，不同的复用终端设备发送不同的符合ITU-T建议的波长，这样他们在接入合波器时就能占据不同的通道，从而完成合波。,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,单向波分复用系统采用两根光纤，一根光纤只完成一个方向光信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成。,单向WDM,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,双向波分复用系统则只用一根光纤，在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向光信号应安排在不同波长上。,光,波,长,复,分,光,波,长,复,分,用,光线路放大,用,器,器,功率,/,前置,放大,功率,/,前置,放大,东向,1,-,N,西向,1,-,N,1547.5,1560.5nm,1527.5,1542.5nm,WDM,耦合器,WDM,耦合器,OSC,1510,nm,OSC,1625nm,双向WDM,（一）波分复用原理,六、DWDM系统,WDM关键技术,光源技术,光放大器,无源光器件,监控技术,WDM系统的关键技术,（二）关键技术,六、DWDM系统,1)良好的光谱特性；（超低啁啾声、适宜的光谱宽度）,2）输出具有较高的光信噪比。,光源技术,（二）关键技术,六、DWDM系统,光源的波长稳定,指定波长符合ITU-T规定 波长漂移/5（ITU-T）光源的色散容限/10（国家）,光源技术,（二）关键技术,六、DWDM系统,中心波长和中心频率,196.0,199.0,195.0,194.0,193.0,192.0,191.0,1505,1510,1530,1535,1540,1545,1550,1555,1560,1565,1570,OSC信道151010nm,C-Band,L-Band,(THz),(nm),中心频率(中心波长)偏差n/5，n为光信道间隔,标称中心频率或波长是以193.1THz（1552.52nm)为中心、间隔为100GHz的整数倍。,光源技术,（二）关键技术,六、DWDM系统,1、直接调制光源,2、间接调制光源,电吸收调制光源(EA),马赫-策恩德尔调制光源(M-Z),光源技术,（二）关键技术,六、DWDM系统,优点：技术简单、成本较低；缺点：激光器有较大的频率啁啾；适用于短距离传输。,调制电流,直接调制光源,（二）关键技术,六、DWDM系统,优点：频率啁啾较低，色散受限距离较长；缺点：技术较复杂。,调制电流,电吸收调制光源（EA）,（二）关键技术,六、DWDM系统,优点：可忽略啁啾，色散受限距离很长；缺点：成本高，技术难度大，不便于集成。,调制电流,马赫-策恩德尔调制光源（M-Z）,（二）关键技术,六、DWDM系统,光源比较,（二）关键技术,六、DWDM系统,放大器,（二）关键技术,六、DWDM系统,三种放大器的特点比较,（二）关键技术,六、DWDM系统,合波器与分波器,（二）关键技术,六、DWDM系统,输入光,1,4,3,2,体光栅型,（二）关键技术,六、DWDM系统,设计上可以实现结构稳定的小型化器件，信号通带平坦，且与极化无关，插入损耗小，通路间隔度好；通路数不会很多。,介质薄膜型复用器,（二）关键技术,六、DWDM系统,干涉滤光膜型,输入光纤,1,4,3,2,0(监管信道),干涉滤光膜,（二）关键技术,六、DWDM系统,设计上可以实现结构稳定的小型化器件，信号通带平坦，且与极化无关，插入损耗小，通路间隔度好；通路数不会很多。,阵列波导光栅型波分复用器(AWG),阵列波导光栅型,34,3,4,（二）关键技术,六、DWDM系统,布拉格光栅,116,115,16,（二）关键技术,六、DWDM系统,16,16,115、16,115、16,FBG,环形器,光纤光栅的应用,（二）关键技术,六、DWDM系统,工作原理：Interleaver可以把输入间隔为50GHz的光分成奇偶两组，每组的间隔为100GHz。,Interleaver,梳状滤波器ITL,（二）关键技术,六、DWDM系统,TX,EDFA,EDFA,TX,TX,TX,TX,TX,TX,TX,40km,40km,40km,40km,40km,40km,40km,40km,40km,TX,TX,TX,TX,TX,TX,TX,TX,MUX,120 km,120 km,120 km,DWDM+EDFA 革新了光纤传输,DEM,（三）DWDM的发展,六、DWDM系统,IP,ATM,SDH,DWDM光纤物理层,Open Optical Interface,SDH,ATM,IP,其它,DWDM技术发展趋势,六、DWDM系统,（三）DWDM的发展,DWDM技术发展趋势,六、DWDM系统,（三）DWDM的发展,六、SDH传输系统,（一）网元单元,（二）帧结构,（三）映射与复用,（四）组网方式,贝尔实验室提出，同步光网络(SONET)1988年,CCIT 提出，同步数字体系(SDH)。规定速率等级、信号格式、复用方式、网络接点接口参数等。规定了信号复用方式。用标准化的等级结构STM-N矩形帧结构来复用低速信号，然后在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接。,SDH的产生,SDH在更大程度上是属于电路复用层上的操作,概述,七、SDH系统,接口方面 纵向兼容性：同步复用及映射方法，PDH业务能进入其帧结构，还可容纳各种新的数字业务信号。横向兼容性：有统一的网络节点接口，任何网络单元在光路上得以互通。复用方式 采用同步复用方式和灵活的映射结构，位置是可预见的。支持一次复用/解复用，节省了大量的复接/分接设备，减少了信号损伤、设备成本等，业务的上、下更加简便。数字交叉连接(DXC)使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实时业务调配运行维护方面 安排了丰富的用于运行、管理和维护（OAM）功能的开销比特，使网络的监控功能大大加强,SDH的优点,概述,七、SDH系统,光,/,电,光信号,分接,分接,分接,140/34 Mb/s,34/8 Mb/s,8/2 Mb/s,复接,复接,复接,电,/,光,光信号,2/8 Mb/s,8/34 Mb/s,34/140 Mb/s,2 Mb/s,(电信号),SDH,ADM,155 Mb/s,光接口,2 Mb/s,(电信号),PDH,直接分出和插入2Mb/s支路信号,PDH和SDH分插信号流程的比较,概述,七、SDH系统,SDH传输速率,概述,七、SDH系统,（一）网元,七、SDH系统,TM：终端复用器,主要用在点到点的网元设备上和链形网的两个端点。,（一）网元,七、SDH系统,终端复用器-主要功能：,将PDH各低速支路信号和SDH的155Mbit/s电信号纳入STM-1帧结构中并经电（光）转换为STM-1光线路信号，同时终端复用器也完成上述过程的逆过程。更高速率等级的终端复用器在原理上相同的，不同的是在支路信号的容量纳入上更大。,（一）网元,七、SDH系统,ADM：分插复用器,在链形网、环形网和枢纽形网中应用十分广泛,（一）网元,七、SDH系统,分插复用器-主要功能：,ADM除了完成与TM一样的信号复用和解复用功能外，最主要是还能完成两侧线路信号间，以及线路信号与支路信号间的交叉连接。如接入的2M系列支路信号和1.5M系列支路信号可以分别复用并连接到东向和西向的STM-1信号中。另外，东向和西向的STM-1信号也可以互连。,（一）网元,七、SDH系统,REG:再生中继器,各种类型的网络中，主要用于长距离信号的 传输 完成信号的再生，放大与中继传输功能。与TM、ADM相比，它在站点上没有上下业务的功能。,（一）网元,七、SDH系统,数字交叉连接设备（DXC）,DXC有多种配置形式。通常用DXC m/n表示一个DXC类型，其中mn，m表示接入速率最高等级，n表示可交叉连接的最低速率等级。,是SDH网络的重要网络单元，兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管多项功能。DXC的核心是交叉连接。,（一）网元,七、SDH系统,SDH的基本传送模块为STM-1，由SOH、AU-PTR、payload组成。,更高等级的模块为STM-N,如 STM-4、STM-16和STM-64,SDH信号帧特点：以字节为单位（8bit）的矩形块状帧，传输方式从左到右、从上到下，帧频固定为8000帧/s，帧周期125us。,（一）网元,七、SDH系统,同步传输块STM-N,SDH信号,比特率（Mb/s）,STM-1,155.520简称 155M,STM-4,622.080简称 622M,STM-16,2488.320简称 2.5G,STM-64,9953.280简称 10G,（二）帧结构,七、SDH系统,标准的信息结构等级（速率等级）,STM-1帧长度为2430(270列x9行）字节，相当于19440（2430字节x8比特）比特；帧频8000帧/s；信号比特速率为155.520Mbit/s。STM-N的帧长度为2430 xN字节，相当于19440 xNbit；帧频8000帧/s；信号比特速率为Nx155.520Mbit/s。,（二）帧结构,七、SDH系统,STM-1帧结构是由270列和9行8bit字节组成的矩形块状结构。,（二）帧结构,七、SDH系统,9270N字节,1,3,4,5,9,RSOH,STM-N 净负荷(含POH),传输方向,9N,261N,270N列,MSOH,T=125s,AU PTR,段开销SOH：为保证信息、正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，可分为再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)两部部分,净负荷:可真正用于电信业务的比特，包括少量可用于通道维护管理的通道开销(POH)字节,管理单元指针(AU-PTR):用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净负荷,七、SDH系统,（二）帧结构,(1)信息净负荷payload,STM-N帧中放置各种负荷的地方。各种有效信息，例如2M、34M、140M打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信号承载，在SDH 网上传输。其中包含通道开销POH,（二）帧结构,七、SDH系统,(2)段开销SOH：,完成对SDH信号层层细化的监控管理功能再生段开销（RSOH）：完成对STM-N整体信号流的监控。即对 STM-N“车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监控。复用段开销（MSOH）：对STM-N中的某一个STM-1信号进行监控。,（二）帧结构,七、SDH系统,(3)管理单元指针AU-PTR：,定位低速信号在STM-N帧中（净负荷）的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知，方便低速信号的上下,（二）帧结构,七、SDH系统,若将STM-N信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入POH，以完成对每一个“货物包”在“运输”中的监视。,（二）帧结构,七、SDH系统,（二）帧结构,七、SDH系统,复用结构是由一些复用单元组成的有若干中间复用步骤的复用结构。各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射、定位和复用三个步骤。,映射和复用过程,采用同步复用方式，具有灵活的映射结构,（三）映射和复用过程,SDH的一般复用结构,七、SDH系统,G.709建议的SDH复用结构,映射和复用过程,（三）映射和复用过程,七、SDH系统,复用单元标准容器(C)、虚容器(VC)、支路单元(TU)、支路单元组(TUG)、管理单元(AU)和管理单元组(AUG),映射和复用过程,（三）映射和复用过程,七、SDH系统,映射：是将各种速率的G.703支路信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器，然后再装进虚容器的过程 如：将2.048Mbit/s信号装进VC-12、将4.368Mbit/s信号装进VC-3、将139.264Mbit/s信号装进VC-4等的过程,映射和复用过程,（三）映射和复用过程,七、SDH系统,定位：是一种以附加于VC上的支路单元指针指示和确定低阶VC帧的起点在TU净负荷中位置或管理单元指针指示和确定高阶 VC帧的起点在AU净负荷中的位置的过程。如：以附加于VC-12上的TU-12 PTR指示和确定VC-12的起点在TU-12净负荷中位置的过程、以附加于VC-4上的AU-4PTR指示和确定VC-4的起点在AU-4净负荷中的位置的过程等,映射和复用过程,（三）映射和复用过程,七、SDH系统,映射和复用过程,复用：是一种把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程。如：将TU-12经TUG-2再经TUG-3装进VC-4的过程、将TU-3经TUG-3装进VC-4的过程及将AU-4装进STM-N帧的过程,（三）映射和复用过程,七、SDH系统,信号的装载：发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入 AU-PTR，指示信息包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。信号的卸载：收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接提取所需要的那一个“货包”信号的定位：SDH信号里有很多信息（开销字节）用来监控所运输的箱子的情况（有无损坏或丢失），由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的，对“货物包”的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可。,（三）映射和复用过程,七、SDH系统,字节间插复用方式,如：4 STM-1STM-4,（三）映射和复用过程,七、SDH系统,网络的拓扑结构，即网络节点和传输线路的几何排列，反映了网络的物理连接。,七、SDH系统,（四）组网,链形网,七、SDH系统,（四）组网,星形网,当涉及通信的所有点中有一个特殊的点与其它所有点相连，而其余点之间互相不能直接相连时，就形成了所谓星形拓扑，又称枢纽形拓扑,七、SDH系统,（四）组网,星形网,七、SDH系统,（四）组网,将点到点拓扑单元的末端点连接到几个特殊点时就形成了树形拓扑。树形拓扑可以看成是线形拓扑和星形拓扑的结合,树形网,七、SDH系统,（四）组网,树形网,七、SDH系统,（四）组网,当涉及通信的所有点串接起来，而且首尾相连，没有任何点开放时，就形成了环形网。在环形网中，为了完成两个非相邻点之间的连接，这两点之间的所有点都应完成连接功能。,环形网,七、SDH系统,（四）组网,环形网,七、SDH系统,（四）组网,当涉及通信的许多点直接互连时，就形成了网孔形拓扑。,网孔形网,七、SDH系统,（四）组网,网孔形网,七、SDH系统,（四）组网,自愈环网,为了提高网络的安全性，要求网络有较高的生存能力，从而产生了自愈网的概念。自愈网能在网络出现意外故障情况时自动恢复业务。,七、SDH系统,（四）组网,自愈环网,七、SDH系统,（四）组网,单向环和双向环的概念,在单向环中收、发业务信息的传送路线是一个方向；在双向环中收、发业务信息的传送路线是两个方向。,七、SDH系统,七、SDH系统,（四）组网,二纤单向通道保护环工作状态,七、SDH系统,（四）组网,二纤单向通道保护环的倒换状态,七、SDH系统,（四）组网,二纤单向通道保护环特点,单端倒换，倒换速度15ms，业务流向简捷，便于维护。网络的业务容量不大，最大业务量为STM-N。多用于有一站是业务主站点情况，即集中型业务用于155/622 系统。,七、SDH系统,（四）组网,二纤双向复用段保护环工作状态,七、SDH系统,（四）组网,二纤双向复用段保护环倒换状态,七、SDH系统,（四）组网,二纤双向复用段保护特点,业务容量大，最大容量为 K/2STMN需要APS协议，双端倒换，实现比较复杂25ms多用于业务量大，业务分散的网络，多用于2.5G速率以上的系统,七、SDH系统,（四）组网,公用电话交换网（PSTN/N-ISDN）,接入网（AN）,智能网（IN）,公用数据网PDN,移动通信网PLMN,有线电视网CATV,下一代网络NGN,信令网,数字同步网BITS,电信管理网TMN,光传送网（SDH/DWDM）,支撑网,业务网,传送网,通信网的分类,八、光传送网,iManager T2000/T2100,PON/APON,1.6T/1.92T,长途骨干层,城域接入层,城域骨干层,1.6T/1.92T,OSN 9500,城域汇聚层,MSTP 2.5G STM-16,MSTP STM-16,MSTP 2.5G STM-16,C&C08,DSLAM,STM-1/STM-4,MSTP STM-64,城域WDM,LAN Switch,统一网管系统,自愈环SNCP/MSP,网状网,自愈环SNCP/MSP,自愈环,八、光传送网,OTN的产生背景,光纤/管道,WDM,SDH,TDM,IP/MPLS/以太网,VC-12/VC-4交叉，大颗粒业务适用?,WDM管理功能弱，组网能力弱，点到点连接,全光网是发展方向光缓存、光逻辑信号处理尚未出现突破技术，如何解决光层性能监控？,网络层次多，功能部分重叠,光纤/管道,OTN,TDM,IP/MPLS/以太网,出现了结合SDH和WDM两者优势的新技术，OTN技术,八、光传送网,专线接入,CMNet,TDM,PSTN,GPRS,GSM,业务网,BSS,SGSN,MSC,GMSC,GGSN,WLAN,移动数据应用,MMS SVR,Web SVR,WAPGW,应用,其它PLMN,预付费,位置服务,.,智能网应用,WDM/DWDM,SDH,同步网,短消息中心,BTS,BTS,传输网,集团客户,公众客户,LMDS,接入网,交换网,NO.7,HLR,运营支撑系统OSS,传送网在电信网络总体结构图的地位,八、光传送网,PDH：准同步数字传输系统；SDH：同步数字传输系统；MSTP：多业务传送平台DWDM：密集波分复用系统；ASON：自动交换光网络（智能光网络）,SDH的主要优势：接口规范，同步复用，运行维护管理（OAM）功能强大，互联互通兼容性好DWDM主要优势：超大容量，对数据率“透明”按光波长复用和解复用，平滑扩容，兼容光交换,光传送网络的发展,八、光传送网,业务N*64K2MADSLLANVPN,光传送网络特点多业务接入,八、光传送网,光传送网络特点统一网管平台,八、光传送网,网络级保护,设备级保护,线性11、1：N保护,环形保护,单板级1+1、1：N保护,MESH网保护,光传送网络特点完善的保护机制,八、光传送网,IP业务：GE、2.5G、POS业务,IP业务：GE、2.5G、POS业务,TDM、ATM、IP业务,TDM、ATM、IP业务,2.5G速率SDH,10G速率SDH,N2.5GDWDM网络,N10GDWDM网络,光 纤（5千公里无电中继传输）,光传送网络特点大容量、长距离传输,八、光传送网,商业中心,住宅小区,WiMax/LTE,2G/3G,TDM 向 IP转变铜缆/微波向光纤转变,端到端业务管理/网络资源控制,BSC,RNC,SGSN,BRAS,IP RAN,IP Core,xDSL,xPON,Optical,MSTP MW/IP Radio,Optical MPLS,IP无线接入网向IP核心网转变从连通性需求向Qos需求转变,NG SDH,PTN or NG WDM,Internet,NGN/IMS,IPTV Server,光传送网发展趋势全网络IP化,八、光传送网,资源控制层,NASS,RACS,骨干核心路由器超大容量 8040G OTN,MSCGHSI 用户:128k per siteDHCP 终端:128k per ME60VLAN:512k IP 地址池:256k租用线路:4k,网络承载层,xPON,Metro,Backbone,Residential,Business,Mobile,GE/10GE,FE/GE,VDSL,PtP,Access,GE,IP/MPLS,Service,Internet,IPTV Server,NGN/IMS,S-POP,FTTx光纤铜缆一体化10GE 上行,FE/GPON/GE 下行背板总线交叉:1Tbit,城域 MPLS 路由器 OTN 高容量(8010G/40G),光传送网发展趋势全网络IP化,八、光传送网,OTN的产生背景,八、光传送网,框架 G.871体系架构 G.872 结构和映射 G.709设备功能特征 G.798性能 G.8201,G.8251物理层 G.664,G.693,G.959.1设备管理特性 G.874,G.874.1,G.875,G.7710保护 G.873.1,OTN的相关标准,八、光传送网,传统WDM 只具有 OTN的一小部分功能.传统WDM 缺乏带宽管理组网能力差，只能组建点到点或者环网OAM功能差只能实现光层保护,OTN 对各种客户侧信号提供标准的映射、复用结构；OTN开销丰富，可用于OAM及段监控（SM）、通道监控（PM）、多级级联监控（TCM）等各种监控，以及前向纠错FEC；具有丰富的维护信号；,WDM 的超大传送容量,+SDH 式的丰富的OAM性能,OTN=,+.,WDN对比OTN,WDM是面向传送层的技术，而OTN实际也是更多关注传送层功能的技术；OTN标准发布后，由于其非常适合WDM的特点，而且有利于推进不同厂家波分设备的互连互通，所以迅速成为WDM设备的事实标准；,SDH/SONET,Eth,SAN,ATM,Other,2.5G/10G/40G,OPUk 映射,ODUk复用,OTUk复用,OCH净荷,OMS净荷,电光转换,WDM复用,OTS净荷,传送、放大,108,八、光传送网,OTN的特点,不同的网络速率接口2.5G,10G,40G为实现T比特传输，传输层采用DWDM技术（OMS层）SDH/SONET,ETHERNET,ATM,IP,MPLS，GFP 业务都可以透明传输减少了网络的层次Shortest physical layer stack for data services(IP/TDM OTN Fiber)使用FEC纠错编码，提高了误码性能，增加了光传输的跨距,八、光传送网,OTN的概念,传送平面：基于G.709接口，基于ROADM，ODUk交叉（OTH）具有智能控制平面,八、光传送网,用户网络接口：(UNI)网络节点接口：(NNI)域间接口：(IrDI)域内接口：(IaDI)不同厂家设备间接口(IrVI)相同厂家子网内接口(IaVI),OTN的接口,八、光传送网,OTN网络层次结构,八、光传送网,OTN的分层模型,光信道净荷单元（OPUk）：实现客户层信号映射进一个固定帧结构（数字包装）的功能。（如STM-N信号、IP分组、ATM信元及以太网帧）光信道数据单元（ODUk）：提供与客户层无关的连通，连接保护和监控等功能。也叫数据通道层。由信息净负荷（OPUk）和相关开销组成。ODUk路径和ODUkTCM光信道传送单元（OTUk）：提供FEC，光段层保护和监控等功能。也叫数字段层。,八、光传送网,光信道层（OCh）:提供两个光网络节点之间的端到端光信道，支持不同格式的用户净荷，提供包括路由选择、波长分配、监测、配置、备份和恢复等服务功能。光信道层网络的特征信息包括两个组成部分：（1）客户层网络适配信息形成的数据流（2）光通道路径终端开销形成的数据流光通道载波（OCCr）:代表在OTM-n内的一个支路时隙。指配被复用的一个波长。n阶光载波组（OCG-nr）:在OTM净荷中占据固定、已定义位置的n个光通道载波。,OTN的分层模型,八、光传送网,光复用段层（OMS）:支持波长信号的复用，以光信道的形式管理每一种信号。提供包括波分复用、复用段备份和恢复等服务功能。光复用段层网络 的特征信息由两个分离的逻辑信号组成：（1）光复用段路径终端开销构成的数据流（2）光信道层适配信息组成的数据流,OTN的分层模型,八、光传送网,光传输段层（OTS）：完成物理层光信号传输。在输入端接收来自客户层网络的适配信号，加上光传输段路径终端开销，产生光监控信道，并将他们复用到一起。在接收端通过补偿由于物理媒质传输而导致的信号劣化来回复信息，从光监控信道信号，处理其中的终端开销，并输出适配信号。,OTN的分层模型,八、光传送网,光传送模块OTM-nr.m：其中n表示网络节点接口所支持的最大波长数，m表示网络节点接口所支持的比特率或一系列比特率，可以是一位k或多位k。OTM-n.m由光传输段净荷和OOS两部分组成。光传输段净荷是一个复用的多波长信号，OOS是一个单波长监控信号。,OTN的分层模型,八、光传送网,光传送网的OCh层为各种数字客户信号提供接口，为透明地传送这些客户信号提供点到点的以光通道为基础的组网功能OMS层为经波分复用的多波长信号提供组网功能。OTS层经光接口与传输媒质相连接，提供在光介质上传输光信号的功能。,八、光传送网,OTN节点设备,1、OADM的功能及其性能 光分插复用器件。有固定波长的OADM和动态可配置的 OADM。功能：（1）可以有选择的按需上/下波长，保护了在不需要再生的 情况下尽可能多地使用级联OADM。（2）实现业务的保护（3）使网络具有波长兼容和业务透明性，能实现多业务接 入。（4）具有功率均衡能力。（5）具有对波长进行管理的开销处理能力。（6）要满足一般的光通信对传输光信号的常规要求。,八、光传送网,性能（1）OADM的端口数量、每端口可容纳的波长数量和可以上 下话路的波长数量。（2）应能够根据网管的指令，灵活地对上下话路的通道进 行配置。（3）OADM节点应该具有模块性，方便未来升级和扩容。（4）是否具有指配功能。即上下话路的波长可以灵活地选 择端口。（5）环回功能。用于测试。（6）应支持保护倒换功能。（7）节点的损耗和串扰。（8）性价比。,OTN节点设备,八、光传送网,OXC的功能和性能功能（1）路由和交叉连接功能。可实现光纤级、波带级和 波长级的交叉连接。（2）连接和带宽管理（3）指配功能（4）上下路功能（5）保护和恢复功能（6）波长转换功能：可实现虚波长通道（7）组播和广播功能（8）波长汇聚功能（9）网元管理功能,OTN节点设备,八、光传送网,性能（1）容量和交叉能力（2）模块性（3）连接性：严格无阻塞、可重构无阻塞和有阻塞（4）通道特性，可支持波长通道和虚波长通道。（5）交叉谅解、保护倒换和恢复时间。（6）成本,OTN节点设备,八、光传送网,环网相交节点采用多维ROADM进行环间任意波长业务调度边缘节点采用2维ROADM实现任意波长业务上下波长业务采用OCP保护在所有节点子波长业务采用电层调度和保护子波长业务支持1+1和M:N子网连接保护,123,OTN组网,八、光传送网,1多种客户信号封装和透明传输2大颗粒的带宽复用、交叉和配置3强大的开销和维护管理能力4增强了组网和保护能力5.采用前向纠错（FEC）技术，增加了光层传输的距离,OTN总结,八、光传送网,125,八、光缆线路工程,（一）光缆的命名方法（二）光缆的分类（三）光缆线路设计管道光缆线路设计架空光缆线路设计直埋光缆线路设计,缆芯：被覆光纤(芯线)和加强件。有时加强件分布在护套中，这时缆芯主要就是芯线。加强件承受光缆的张力；护套：由聚乙烯(或聚氯乙烯)和钢带或铝带组成,对缆芯起机械保护和环境保护作用,要求有良好的抗压能力和密封性能。,光缆：缆芯；护套,（一）结构与类型,九、光缆线路工程,市话光缆长途光缆海底光缆用户光缆；,根据传输性能、距离和用途。,（一）结构与类型,九、光缆线路工程,多模光缆；单模光缆；,根据光纤套塑的种类,紧套光缆；松套光缆；束管式新型光缆；带状式多芯单元光缆；,根据光纤芯数的多少，光缆可以分为：,单芯光缆；多芯光缆,根据光纤的种类，,（一）结构与类型,九、光缆线路工程,根据加强构件的配置方式,中心加强构件光缆；分散加强构件光缆；护层加强构件光缆；,根据敷设方式,管道光缆；直埋光缆；架空光缆；水底光缆；,根据护层材料性质,普通光缆；阻燃光缆和防蚁；防鼠光缆等,（一）结构与类型,九、光缆线路工程,光缆类型多种多样，根据缆芯结构的特点，光缆可分为四种基本型式。层绞式骨架式中心束管式带状式,光缆类型,（一）结构与类型,九、光缆线路工程,基本光缆结构简图,（一）结构与类型,二次被覆光纤(芯线)简图,（一）结构与类型,九、光缆线路工程,层绞式把松套光纤绕在中心加强件周围绞合而构成。这种结构的缆芯制造设备简单，工艺相当成熟，得到广泛应用。采用松套光纤的缆芯可以增强抗拉强度，改善温度特性。,光缆类型续1,（一）结构与类型,九、光缆线路工程,骨架式把紧套光缆或一次被覆光纤放入中心加强件周围的螺旋形塑料骨架凹槽内而构成。这种结构的缆芯抗侧压力性能好，有利于对光纤的保护。,光缆类型续2,（一）结构与类型,九、光缆线路工程,中心束管式把一次被覆光纤或光纤束放入大套管中，加强件配置在套管周围而构成。这种结构的加强件同时起着护套的部分作用，有利于减轻光缆的重量。,光缆类型续3,（一）结构与类型,九、光缆线路工程,136,中心管式光缆,（二）光缆的分类,九、光缆线路工程,137,光缆横截面小，重量轻。松套管位于光缆物理中心，有利于光缆弯曲。松套管中充有防潮油膏，确保防潮和纵向不渗水。光缆中光纤芯数少，最大为36芯。光缆中光纤余长做不长。适用于架空、管道或直埋,（二）光缆的分类,中心管式光缆,特点：,九、光缆线路工程,138,层绞式光缆,（二）光缆的分类,九、光缆线路工程,139,层绞式直埋光缆,（二）光缆的分类,九、光缆线路工程,140,层绞式光缆,1.光缆纤芯数选择范围大：12144芯 2.光缆余长可以做到1%，特别适用于ADSS光缆3.光缆结构复杂4.光缆制造工艺步骤多,l适用于架空、管道、直埋、水下等各种方式,（二）光缆的分类,特点：,九、光缆线路工程,带状式把一次被覆光纤或光纤束放入大套管中，加强件配置在套管周围而构成。这种结构的加强件同时起着护套的部分作用，有利于减轻光缆的重量。,光缆类型续4,142,带状光缆,光缆纤芯密度高，解决管道拥挤问题；缩短光纤的接续时间；光纤易于识别，连接错误少,优点,（二）光缆的分类,九、光缆线路工程,143,带状光纤结构分类和种类,边粘型：光纤带薄，窄，尺寸小,包覆型：光纤带厚，宽，尺寸大,6芯带,12芯带,24芯带,（二）光缆的分类,九、光缆线路工程,144,光缆中光纤带的位置和识别方法,光纤带标识：全色谱/领示色+印字:Rx-n,光纤带矩阵,填充油膏,松套管,光纤带在松套管中,（二）光缆的分类,九、光缆线路工程,D为光缆直径,光缆允许弯曲半径R,光缆的型号由五部分组成 分类 加强构件 结构特征 护套 外护层,光缆的型号,（三）光缆的命名方法,九、光缆线路工程,147,.分类的代号：GY-通信用室（野）外光缆GM-通信用移动式光缆GJ-通信用室（局）内光缆GS-通信用设备内光缆GH-通信用海底光缆GT-通信用特殊光缆,.加强件的代号:加强构件指护套以内或嵌入护套中用于增强光缆抗拉力的构件。（无符号）-金属加强构件 F-非金属加强构件,.缆芯和光缆的派生结构特征代号:光缆结构特征应表示出缆芯的主要类型和光缆的派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表示，其组合代号按下列相应的各代号自上而下的顺序排列。D-光纤带结构；（无符号）-光纤松套被覆结构；J-光纤紧套被覆结构；（无符号）-层绞结构；G-骨架槽结构；X-中心管结构；T-油膏填充式结构；（无符号）-干式阻水结构；R-充气式结构；C-自承式结构；B-扁平形状；E-椭圆形状；Z-阻燃。,.护套代号Y-聚乙烯护套V-聚氯乙烯护套U-聚氨酯护套A-铝-聚乙烯粘结护套S-钢-聚乙烯粘结护套W-夹带平行钢丝的钢-聚乙烯粘结护套L-铝护套G-钢护套Q-铅护套。,.外护层,（三）光缆的命名方法,九、光缆线路工程,I部分:分类 GY通信用室（野）外光缆 GM通信用移动式光缆 GJ通信用室（局）内光缆 GS通信用设备内光缆 GH通信用海底光缆 GT通信用特殊光缆,光缆的型号续1,（三）光缆的命名方法,九、光缆线路工程,II部分:加强构件 加强构件指护套以内或嵌入护套中用于增强光缆抗拉力的构件。（无符号）金属加强构件 F非金属加强构件,光缆的型号续2,（三）光缆的命名方法,九、光缆线路工程,III部分:结构特征 光缆结构特征应表示出缆芯的主要类型和光缆的派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表示，其组合代号按下列相应的各代号自上而下的顺序排列。D光纤带结构（无符号）光纤松套