传输专业基础知识介绍1

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保密性强。,智能化：,ASON,（,SDH,、,ROADM,）。,IP,化：,DWDM,、,MSTP,提供以太接口；,PTN,，,PON,传送处理分组数据包。,光纤通信模型,华为技术,电端机（模,/,数）,光发送机,光纤,中继器,光接收机,电端机（模,/,数）,模拟信号,模拟信号,发送端的电端机把信息（如话音）进行模,/,数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件,LD,，输出发出携带信息的光波。光波经光纤传输后到达接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数,/,模转换，恢复成原来的信息。,光纤,模拟信号,二、传输现网介绍,移动传送网技术应用,一干传输网,二干传输网,城域网,移动传送网技术应用,Page,10,一干波分网络,400G,WDM,400G,WDM,一干波分系统,河北二干一期华为波分系统,河北二干八期北环华为波分系统,河北二干,SDH,四期南环,6,河北二干五期,OSN,本地传输网络,管理系统,STM-64,二纤双向复用段保护环,核心层,STM-16,二纤,MSPRing,汇聚层,接入层,市区及各县,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,基站,扩展一,玉田,遵化,迁西,裕华道,天元,扩展二,扩展三,扩展四,扩展一,扩展二,扩展三,扩展四,扩展五,扩展六,扩展七,扩展一,扩展二,扩展三,扩展四,扩展五,扩展六,STM-16,二纤,MSPRing,五职高,缸窑,胜利路,信息港,迁安,滦县,乐亭,滦南,唐海,丰南,天元,信息港,裕华道,信息港,天元,裕华道,STM-16,二纤,MSPRing,STM-16,二纤,MSPRing,扩展七,扩展八,裕华道,丰润,古冶,裕华道,天元,信息港,裕华道,天元,信息港,五职高,胜利路,缸窑,裕华道汇聚,华为网络,三、光纤知识,光纤结构,光纤分类,光功率单位,衰耗,色散,非线性,光纤结构,纤芯的折射率大于包层，形成光波导,包层,n,纤芯,n,1,2,涂复层,包层,涂复层,折射率,直径,纤芯,n11.468,9m,包层,n2 1.462,125,m,光纤的导光原理（阶跃型）,光的折射： 光的全反射：,1,3,2,2,3,1,Sin,=,入射角度，,近于直线传播,3000,芯,21,单模光纤分类,光纤：,常规单模光纤，又称色散未,移位,单模光纤（,1310,性能最佳，,0,色散，低损耗）,光纤,：,色散移位光纤；,(1550nm,性能最佳，,0,色散，容易 引起非线性。）,光纤,：,光纤：,非零色散移位单模光纤。该种光纤主要应用于1550,nm,工作波长区，色散系数较小，色散受限距离达数百公里，并且可以,有效减小四波混频,的影响。,截止波长移位的单模光纤 ；（,1550,低衰减，,1310,零色散）主要用于海底光缆,Page,22,单模光纤各自的特点,色散系数,(ps/nmkm),正色散系数光纤,波长,(nm),1550,1310,17,波长区具有最小色散和衰减，适合,DWDM,系统、高速信号传输,2.,应用：,TrueWave,真波光纤,(,正色散区的,SPM,效应有利于传输,),；,LEAF-,大有效面积光纤（克服非线性效应）,光纤,:,大量铺设，传高速信号需色散补偿,光纤,:1550nm,波长区混频严重，不适合,DWDM,负色散系数光纤,G.654,于,653,类似，截止波长不同,1530nm,全波光纤,消除了,1380nm,处的水峰增益,23,W,功率单位是瓦特。光传输中的光能量比较小，一般用,mW,进行计量。,dBm,dB,dB,单位是一个相对值，是,P1,相对于参考点,P2,的功率值：,P1-2 dB=10*log10(P1/P2) =10*log10(P1/P0)- 10*log10(P2/P0),dBm,单位是一个绝对值，是和,1mW,的功率值的绝对值：,P dBm=10*log10(P/P0) =10*log10(pmW/1mW),光指标功率,24,损耗 1吸收损耗,吸收损耗,光波通过光纤材料时，一部分光能变成热能，造成光功率的损失,光纤,基础材料（如,SiO2,）固有的吸收,，不是杂质或缺陷引起的，因此，本征吸收基本确定了某一种材料吸收损耗的下限,本征吸收,由光纤材料的不纯净而造成的附加吸收损耗（灰尘，金属离子等）,杂质吸收,25,散射损耗,损耗 2散射损耗,由于光纤的材料、形状、折射率分布等的缺陷或不均匀，使光纤中传导的光发生散射，由此产生的损耗。,指光通过,密度或折射率等不均匀,的物质时，除了在光的传播方向以外，在其他方向也可以看到光，这种现象叫光的散射。,散 射,26,由于光纤经过集束制成光缆，在各种环境下进行光缆敷设、光纤接续以及作为系统的耦合与连接等引起的光纤附加损耗,损耗 3附加损耗,光纤,/,光缆的弯曲损耗、微弯损耗,光纤线路中的连接损耗,光器件之间的耦合损耗等,附加损耗,27,损耗谱,0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,800,1000,1200,1400,1600,波长（,nm,）,损耗,（,dB/km,）,140THz,50THz,OH,-,吸收峰,OH,-,吸收峰,OH,-,吸收峰,O,E,S,C,L,II,I,III,IV,V,850,1310,1550,28,色 散,时间,光功率,入射光脉冲波形,单模光纤,时间,光功率,出射光脉冲波形,当光纤的输入端入射光脉冲信号经过长距离传输以后，在光纤输出端，光脉冲波形发生了时间上的展宽，产生码间干扰，这种现象即为色散。,色散,红,紫,白光,.,29,光脉冲信号中的,不同频谱成份,在光纤中的传输速度不同，导致脉冲信号传输后展宽甚至离散。,脉冲展宽,T,色散 1色度色散,30,脉冲展宽,(ps) =,D(ps/ nm*km) S(nm) L(km),1 0 1 0 1 0 1 1 0 1,1 0 1 0 1 0 1 1 0 1,Input,Output,Time,Time,脉冲展宽,1/4,比特周期时会引起误码,脉冲展宽,色散,1,色度色散,的影响,31,色散 2偏振模色散PMD,光纤中的光传输可描述成完全是沿,X,轴振动和完全是沿,Y,轴振动或一些光在两轴上的振动。,每个轴代表一个偏振,“模”,两个偏振模的到达时间差,偏振模色散,PMD,32,环境因素和工艺缺陷引起的纤芯椭圆及应力,几乎可忽略，但是无法完全消除，只能从光器件上使之最小化,脉冲宽度越窄的超高速系统中，,PMD,的影响越大,色散 2偏振模色散PMD,33,色散 2偏振模色散PMD的影响,34,色散补偿,从系统的角度来看，光纤色散与光纤的长度呈正比，即光,纤色散是具有,累积性质,的，因而光通信系统设计上存在着,有光纤色散决定的传输距离限制。,对于长距,(LONG HAUL),、超长距（,ULTRA LONG,HAUL,）应用，必须对色散进行控制和管理。,需要利用具有负波长色散的色散补偿光纤（,DCF,），对色,散进行补偿，降低整个传输线路的总色散。,35,光纤非线性效应 1 自相位调制（SPM）,激光强度变化,光纤折射率变化,引起光信号自身的相位调整,36,在多波长系统中，一个信道的相位变化不仅与本信道的光强有关，也与其它,相邻信道,的光强有关,由于相邻信道间的相互作用，相互调制的相位变化称为,交叉相位调制（,XPM,）,光纤非线性效应 2 交叉相位调制（XPM）,A,通道,折射率,变化,B,通道,信号,相位调整,B,通道,折射率,变化,37,当多个一定强度的光波在光纤中混波时各个波长信道间的非线性作用会导致新波长的产生；致使各波长信道间能量的转移和互相串扰。,光纤非线性效应 3四波混频（FWM）,38,产生新的波长，使原有信号的光能量受到损失，影响系统的信噪比等性能；,如果产生的新波长与原有某波长相同或交叠，从而产生严重的串扰。,光纤非线性效应 3四波混频的影响,39,光纤非线性效应 4 受激拉曼散射（SRS）光子,输入,l,P,输出,l,P,40,光纤非线性效应 5受激布里渊散射（SBS）声子,四、波分复用技术,定义,系统结构,网络层次,关键技术,波长规范,42,四、波分复用（,WDM,）,l,N,l,2,l,1,l,N,l,2,l,1,l,N,l,2,l,1,光复用器,光解复用器,光纤放大器,WDM,定义：,不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送的方式,称为波分复用,Page,43,高速路,加油站,巡逻车,示 例,小车,/,信号,高速路,/,光纤,加油站,/,光放站,巡逻车,/,监控信道,10G,GE,44,信道1,信道,N,光分波 器,1,n,接收,1,接收,n,输出,光接收机,光转发器,1,输入,信道1,信道,N,1,n,光转发器,n,光合波 器,光发射机,光监控道,发送器,网络管理系统,DWDM系统基本结构,光监控道,接收器,s,LA,s,s,光中继放大,PA,s,BA,光监控信道,接收,/,发送,DWDM,系统结构图,O,M,U,TX OTU1,1,TX OTU2,2,TX OTU32,32,EMU,OWU,OSC,O,D,U,RX OTU16,2,1,RX OTU16,32,31,OMT,O,M,U,TX OTU1,1,TX OTU2,2,TX OTU32,32,EMU,OWU,OSC,O,D,U,RX OTU16,2,1,RX OTU16,32,31,OMT,OBA,OPA,OPA,OBA,EMU,OWU,OSC,ILA,OLA,OLA,OTM信号流发送端,L-EVEN,OTU,M40,C-ODD,OTU,M40,I,T,L,L,L-ODD,OTU,M40,MCA-L,OAU-LG,MCA-C,C,C-EVEN,OTU,M40,OAU-CG,F,I,U,S,C,1,I,T,L,400G,800G,1200G,1600G,DCM,DCM,47,平滑扩容,4010G,16010G,8010G,平滑扩容,48,IP,ATM,SDH,DWDM,Open Optical Interface,SDH,ATM,IP,其它,DWDM在传输网中的定位,光纤物理层,49,WDM系统关键技术,光源技术和光电检测器,光波分复用器和解复用器技术,光放大,技术,DWDM,对光源的要求,1,、标准稳定的波长，满足,ITU-T,建议，符合规范。,标准：对,16/32,波系统，为， 间隔,100GHz,稳定：工作时，不允许有大的波长漂移,2,、具有良好的光谱性能，高色散容限，满足远距离传输,在使用光放大技术后，,DWDM,系统再生段主要受色散 和光信噪比的限制。,Page,51,优点：技术简单、成本较低,缺点：因存在,1,和,0,频率的变化，不可避免存在啁啾。啁啾的存在展宽了激光器发射光谱的带宽，使光源的光谱特性变坏，限制了系统的传输速率和距离；适用于短距离传输,直接调制光源,直接调制：直接调就是利用电信号的,1,和,0,控制激光器的开、关，使特定波长的光波携载电信号。,Page,52,优点：频率啁啾较低，色散受限距离较长,缺点：技术较复杂,电吸收调制光源（,EA,）,Page,53,优点：可忽略啁啾，色散受限距离很长,缺点：技术难度大，不便于集成,马赫,-,策恩德尔调制光源（,M-Z,）,Page,54,三种光源的比较,WDM,中，我们常用的是电吸收调制光源和直调光源,发光：,半导体激光器,LD,（,Laser Diode,）,Page,55,光电检测器,光电检测器的作用是把接收到的光信号转换成相应的电信号。,半导体光检测器主要有两类：,PIN,光电二极管和雪崩光电二极管（,APD,）。,PIN,管由于其灵敏度比较低（一般为,-20dBm,左右）、过载点比较高（一般为,0dBm,左右）适用于短距离传送。,APD,管由于其灵敏度比较高（一般为,-28dBm,左右） 、过载点比较低（一般为,-9dBm,左右），适用于长距离传送。,较高的反向偏压以及较强的输入光信号都可能导致反偏电流过大，使,APD,管被反向击穿。因此在现场需要注意操作规范：,1,、使用,OTDR,表等能输出大功率光信号的仪器对光路进行测量时，注意将对端通信设备与光路断开，一面强光损坏接收机。,2,、保证输入光功率不超过器件允许的最大值，单板自环时注意加适当的衰减器。,3,、不能采用将光纤连接器插松的形式来代替光衰减器。,56,波分复用器件包括合波器和分波器，又叫光复用器,和光解复用器,复用器,fiber,解复用器,OM/OD技术波分复用器件,57,OM/OD技术OM/OD器件,合波器,（,OM,）,分波器,（,OD),把来自光纤的光波分解成具有原标称波长的光通路信号，分别输入到相应的光通路接收机中，即对光波起解复用作用。,把具有标称波长的各复用通路光信号合成为一束光波，送到光纤中进行传输，对光波起复用作用。,合波器和分波器能,58,光栅型,光波分复用器,介质薄膜滤波器型（,DTF),耦合器型（熔锥型）,阵列波导光栅型,(AWG),OM/OD技术OM/OD器件类型,59,OM/OD器件类型 1光栅型滤波器,60,OM/OD,器件类型,1,光栅型,复用器,原理,属于角色散型器件，当光到光栅上后，由于光栅的角色散作用，使不同的光信号以不同的角度出射，然后经过透镜会聚 到不同的输出光纤，从而完成波长选择和分离的作用，反之就可以实现波长的合并。,优点,波长选择特性优良，可以使波长间隔小到,左右,并联工作，插入损耗不会随复用信道的数目增加而增加,缺点,温度稳定性不好,61,合波光（,1, 2. n,）,1,2,3,n,n-1,OM/OD,器件类型,2,介质薄膜滤波器复用器,62,OM/OD,器件类型,2,介质薄膜滤波器复用器,原理,利用几十层不同的介质薄膜组合起来，组成具有特定波长选择特性的干涉滤波器，就可以实现将不同的波长分离或合并,优点,可以实现结构稳定的小型化器件,信号通带比较平坦,插入损耗较低,温度特性很好,缺点,加工复杂，但目前的工艺已经比较成熟,通路数不能太多。,63,1,2,3,4,。,。,。, 34 ,OM/OD,器件类型,3,耦合器型复用器,64,OM/OD,器件类型,3,耦合器型复用器,原理,通过将多根光纤熔融在一起，使多个输入波长可以耦合在一起，达到波长合并的目的，但不能用来将不同波长进行分离。,优点,温度特性很好,光通道带宽较好,制造简单，易于批量生产,缺点,尺寸较大，信道隔离度差，复用的波长数少,输入波导群,输出波导群,1,2,.,n,1,n,.,片状波导,阵列波导,硅衬底,OM/OD器件类型 4阵列波导波分复用器（AWG）,66,OM/OD器件类型 4阵列波导波分复用器（AWG）,原理,是以光集成技术为基础的平面波导型器件。,优点,并联工作，可以复用的通道数多,尺寸小,易于批量生产,缺点,需要温度补偿,67,DWDM系统与光波分复用器件的对应关系,光波分复用器,类型,合波器,分波器,32,波,以下,40,波,80,波,以上,32,波,以下,40,波,80,波,以上,耦合型,-,-,-,-,-,阵列波导型,-,-,介质薄膜型,-,-,光栅型,-,-,-,-,68,信道隔离度,插入损耗,复用通路数,OM/OD技术波分复用器主要参数,代表波分复用器件能进行复用与解复用的光通路数量， 它与器件的分辨率、隔离度等参数密切相关,它表征此光元器件中各复用光通路彼此之间的隔离程度,波分复用器件本身对光信号的衰耗作用,69,中心波长,带 宽,反射系数,是指在波分复用器件的输入端，反射光功率与入射光功率之比,进出复用器的波长与,ITU-T,规定的标准波长相比不能相差太大偏差，否则会引起系统崩溃。,该参数仅对分波器有效，,20dB,描述分波器阻带特性，描述分波器带通特性,OM/OD技术波分复用器主要参数,70,波长,相对功率,要求：信道间功率均衡,良好的光谱特性（顶平而沿陡）,OM/OD技术波分复用器光谱要求,71,光放大器的出现和发展克服了高速长距离传输的最大障碍,光功率受限，这是光通信史上的重要里程碑。,光放大器是一种不需要经过光,/,电,/,光变换而直接对光信号进行放大的有源器件,光放大技术,72,光放大技术放大器分类,73,光放大技术掺铒光纤放大器,EDFA,主要是由掺铒光纤、泵浦源、耦合器和光隔离器组成,耦合器,光隔离器,光隔离器,掺铒光纤,泵浦激光器,输入信号,输出信号,是为了保证泵浦光与,EDFA,中合波器的反射光不向外洩漏，光隔离器的特点是只允许正方向的光进入。,信号光和与泵浦光同时沿掺铒光纤传 输，泵浦光的能量被光纤中的铒离子吸收而跃迁到更 高的能级，并可以通过能级间的受激发射转移为信号光的能量。信号光沿掺铒光纤长度不断放大，泵浦光 沿掺铒光纤长度不断衰减,把铒离子从,E1,能级“泵”到,E3,能级，使其形成粒子数反转分布状态，为受激幅射创造条件,。,把泵浦光与信号光合并在一起输入到掺铒光纤中,74,光放大技术,EDFA,的工作原理,980,nm,泵浦,快速非辐射跃迁,N,1,N,3,N,2,1530 1560nm,信号,受激辐射跃迁和,自发辐射跃迁,1530,1560nm,信号,受激吸收,1480nm,泵浦,基态,Er3+,激发态,亚稳态,75,DWDM,系统中使用的,EDFA,必须具有,:,足够的带宽,平坦的增益,低噪声系数,高输出功率,光放大技术重要性能指标,特别是增益平坦度，这是,DWDM,系统对,EDFA,的特殊要求！,76,EDFA增益平坦示意图,77,光放大技术 EDFA的增益平坦度,解决增益均衡的途径首先是实现增益谱的平坦,可采用的方法大体上可分为滤波器型和本征型两类,78,合波器,1,2,n, ,光功率放大,分波器,1,2,n, ,光线路放大,光前置放大,光线路放大,合波信号功率提升,较大的输出功率,中继设备,补偿线路传输损耗,较小的噪声系数,较大输出光功率,提高接收灵敏度,要求噪声系数较小,光放大技术 EDFA的应用分类,79,采用,1480,的泵浦源的,EDFA,特点：较高的泵浦效率，可以输出较大功率，但噪声较高。,光放大技术 EDFA的泵浦源分类,有两种泵浦源 ：,980nm,和,1480nm,980nm,采用,980nm,的泵浦源的,EDFA,特点：低噪声,1480nm,80,当,WDM,系统的传输链路突然断开，如果光放大器的泵浦源不关闭，继续向掺铒光纤 “泵浦”，使处于稳态的铒离子越积累越多；若此时有一个较高功率的光信号输入，将使所有处于亚稳态的铒离子发生受激幅射，从而导致光放大器的输出光功率出现“尖峰” ，“烧坏”光连接器和光接收机，给系统带来无法弥补的损伤,光放大技术,EDFA,的光浪涌问题,81,光监控技术光监控通道（OSC）,复用器,解复用器,OBA,OPA,OPA,OBA,解复用器,复用器,OLA,OLA,OLA,OLA,OLA,OLA,OSC,OSC,OSC,OSC,OSC,82,光监控技术光监测信道应考虑的问题,监控通路不应限制光放大器中泵浦光源的光波长（,980nm,和,1480nm,）,监控通路不应限制未来在,1310nm,波长的业务,线路放大器失效时，监控通路应仍然可用,监控通路不应限制两线路放大器间的传输距离,83,采用,1510nm,的波长,信号速率为,2.048Mb/s,接收机灵敏度：,48dbm,信号码型,: CMI,（信号翻转码）,信号发送功率,: 0, ,7 dbm,光监控技术光监测信道的实现,监控通道的实现：,84,0,1,31,14,15,16,2,3,典型OSC信息的帧结构,0,0,时隙,:,帧定位字节,1,时隙,: E1,字节（中继段公务,),2,时隙,:F1,字节,3-14,时隙,: D1,D12 (,数据通信通道,),15,时隙,:E2,字节,(,复用段公务,),16-31,时隙,:,保留字节,1,2,3,14,15,16,31,85,波段划分,O,S,E,C,L,86,波段划分,波段名称,说明,波长范围,O,波段,原始,(Original),1260-1360,E,波段,扩展,(Extended),1360-1460,S,波段,短波,(Short),1460-1530,C,波段,常规,(Conventional),1530-1565,L,波段,长波,(Long),1565-1625,U,波段,超常,(Ultralong),1625-1675,87,当复用通路为,16,波,/32,波,/40,波时：,第,1,波的中心频率为,通路间隔为,100GHz,频率向上递增,标称中心频率,标称中心频率,是指,WDM,系统中每个复用通路对应的中心波长（频率）。,88,标称中心频率,89,8/16/32/40,波系统,工作波长说明,工作波长范围：,C,波段（,1530nm1565nm,）,频率范围：,通路间隔：,100 GHz,中心频率偏差：,20GHz,（速率低于）；（速率,10Gbit/s,）,90,80,波系统,工作波长说明,工作波长范围：,C,波段（,1530nm1565nm,）,频率范围：,C,波段（,192.10 196.00THz,和 ）,通路间隔：,50GHz,中心频率偏差：,5GHz,91,160,波系统,工作波长说明,工作波长范围：,C,波段（,1530nm1565nm,）,+L,波段（,1565nm1625nm,）,频率范围：,C,波段（和,192.15196.05THz,）,+ L,波段（,187.00190.90THz,和,186.95190.85THz,）,通路间隔：,50GHz,SDH,的基本概念,同步数字传输序列,（,Synchronous Digital Hierarchy,）,，是,一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。,SDH,的产生,最早提出,SDH,概念的是美国贝尔通信研究所，称为光同步网络,(SONET),。目的是在光路上实现标准化，便于不同厂家的产品能在光路上互通，从而提高网络的灵活性。,1988,年，国际电报电话咨询委员会,(CCITT),接受了,SONET,的概念，重新命名为“同步数字系列,(SDH)”,。,五、SDH原理介绍,中国的SDH基本复用映射结构,STM-N,AUG-1,AU-4,VC-4,TU-3,VC-3,C-3,C-4,TUG-2,TU-12,VC-12,C-12,TUG-3,N,139264kbit/s,34268kbit/s,44736kbit/s,2048kbit/s,指针处理,映射,定位,复用,AUG-N,1,3,7,3,1,映射,在,SDH,网络边界处（例如,SDH/PDH,边界处），将支路信号适配进虚容器的过程。象我们经常使用的将各种速率（,140Mbit/s,、,34Mbit/s,、,2Mbit/s,）信号先经过码速调整，分别装入到各自相应的标准容器中，再加上相应的低阶或高阶的通道开销，形成各自相对应的虚容器的过程,定位,定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶,VC,帧的起点在,TU,净负荷中或高阶,VC,帧的起点在,AU,净负荷中的具体位置，使收端能据此正确地分离相应的,VC,。,复用,通过字节交错间插方式把,TU,组织进高阶,VC,或把,AU,组织进,STM-N,的过程,。,C-12,容器,12,；与,2M,相对应的标准信息结构，完成,2M,信号速率适配，,4,个基帧组成一复帧。,VC-12,虚容器,12,；与,2M,相对应的标准信息结构，完成对某路,2M,信号实时监控。,TU-12,支路单元,12,；与,VC-12,相对应的标准信息结构，完成对,VC-12,的一级指针定位。,2M复用步骤,TUG-2,支路单元组,2,；,TUG-3,支路单元组,3,。,2MC-12VC-12TU-12,；,3TU-12TUG-2,；,7TUG-2TUG-3,；,3TUG-3VC-4STM-1,。,STM-1,可装入,373=63,个,2M,信号。,2M,复用结构是,3-7-3,结构。,2M复用步骤,TUG-3,支路单元组,3,；与,TU-3,相对应的标准信息结构。,3TUG-3VC-4AU4-STM-1,；所以,STM-1,仅能复用,进,63,路,2M,。,2M复用步骤,Page,98,STM-N帧结构,向左传送，先传开销,Page,99,开销,段开销,通道开销,再生段开销,复用段开销,高阶段通道开销,低阶段通道开销,开销,RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。,Page,100,开销,定帧字节：,A1,、,A2,寻找连续信号流的帧头,A1=f6H,、,A2=28H,开销,数字通信通路,(DCC),字节：,D1D12,网元网管之间、网元和网元之间,OAM,信息通路,D1D3,用于再生段,(DCCR),，带宽,364kb/s,D4D12,用于复用段,(DCCM),，带宽,964kb/s,开销,再生段误码监测,B1,字节,对再生段信号流进行监控,方式为,BIP8,偶校验,BIP8,偶校验工作机理：,以,8bit,为单位,(,一个字节为单位,),校验相应,bit,列（,bit,块）,使相应列,1,的个数为偶,公务联络字节：,E1,、,E2,光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络,分别提供,1,个,64kb/s,数字电话通路,E1,用于再生段公务联络,E2,用于复用段公务联络,开销,再生段追踪字节：,J0,重复地发送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态,B1,字节工作机理,发端对对上一个已扰码帧,(1#STM-N),进行,BIP8,偶校验，所得值放于本帧,(2#STM-N),的,B1,字节处,收端对所收当前未解扰帧,(1#STM-N),进行,BIP8,偶校验，所得值,B1,与所收下一帧解扰后,(2#STM-N),的,B1,字节相异或,异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个,1,则表示出现多少个误码块,若收端检测到,B1,误码块，在收端,RS-BBE,性能事件中反映出来,A1 00110011,A2 11001100,A3 10101010,A4 00001111,B 01011010,BIP-8,例：某信号一帧有,4,个字节，对其进行,BIP8,偶校验如图：,开销,Page,105,J1,B3,C2,G1,F2,H4,F3,K3,N1,1,1,261,9,高阶通道开销,高阶通道开销,J1,通道踪迹字节,B3,通道,BIP-8,字节,C2,信号标识字节,G1,通道状态字节,F2,、,F3,通道使用者通路,H4,复帧位置指示器,K3(b1b4),自动保护倒换,(APS),通路,N1,网络运营者字节,K3(b5b8),备用比特,VC4,Page,106,1,1,9,500us VC-12,复帧,V5,J2,N2,VC-12,VC-12,VC-12,4,K4,VC-12,低阶通道开销,Page,107,低阶通道开销V5,通道状态和信号标记字节：,V5(,类似,G1,和,C2,字节,),复帧中的第一个字节，,TU-PTR,所指示的字节,VC-12,误码监测、,VC-12,通道状态对告、信号标记,b1b2,：,BIP2,误码监测,LP-BBE,(B3),b3,：收端接收误码情况对告指示,LP-REI,(G1:b1b4),b4,：远端故障指示,LP-RFI,(,当,LP-RDI,或对端持续一定时间后或对端上报,BIP_EXC,）,b5b7,：信号标记；若为,000,，本端相应通道产生,LP-UNEQ,告警,(C2),b8,：本端接收到,TU-AIS,、,LP-TIM,、,LP-SLM,时，通过,b8,反馈给发端相应通道上,LP-RDI,告警信号,(G1:b5),Page,108,指针调整的原理,Page,109,指针调整的产生,AU,指针产生的机理,NET,系统时钟,接收时钟,发送时钟,根本原因,Page,110,指针调整的产生,AU,指针产生的机理,DATA,线路信号,远端网元,本端网元,DATA,CLKW,CLKR,H,RA,0,Page,111,指针调整的产生,AU,指针产生的机理,当数据写入速度大于数据读出速度时，,RA,将增加,当数据写入速度小于数据读出速度时，,RA,将减小,当，,Lmin RA Lmax,时，不产生,AU,指针调整,规定读出地址,值最小值,Lmin,和最大值,Lmax,Page,112,STM,A,B,C,D,E,F,F,F,G,G,H,H,I,N,P,140Mb/s,2Mb/s,34Mb/s,注：以,2Mb/s,为例,SPI,RST,TTF,MSP,MST,MSA,HPC,PPI,PPI,LPA,LPA,HPT,HPT,LPT,LPC,HPA,OHA,OHA,接口,SEMF,MCF,Q,接口,F,接口,D4D12,D1D3,外同步,HOA,HOI,LOI,w,L,J,K,M,SETS,SETPI,TM设备的典型功能块的组成,高阶部分信号流,高阶部分信号流中告警、性能的产生和检测,低阶部分信号流,低阶部分信号流中告警、性能的产生和检测,Page,115,R-LOS,R-LOF,MS-EXC,B2-OVER,MS-AIS,AU-LOP,AU-AIS,HP-UNEQ,HP-TIM,HP-SLM,TU-AIS,告警流程图,复用段保护倒换实现,概念： 二纤双向共享保护环对每个跨距段来说只需要,2,根光纤，每根光纤都载送部分工作通路和部分保护通路，每根光纤的前一半通路规定为工作通路，后一半通路规定为保护通路，即每根光纤的一半容量留作另一根光纤工作通路的保护。一根光纤中的工作通路被绕着环相反方向行进的保护通路所保护。,二纤双向共享复用段及其特性,第二章 复用段保护倒换实现,二纤双向共享复用段及其特性,业务保护示意：,SNC,起始端,SNC,终结端,保护,SNC,工作,SNC,子网一,子网二,网元,A,网元,B,选择器,子网：一条链、一个环，甚至更复杂的网络都可以是一个子网,基本概念,:,子网连接保护,当工作子网连接（或网络连接）失效或者性能劣于某一必要水平时，工作子网连接将由保护子网连接代替。 ,子网连接保护,六、传输新技术介绍,ASON,（自动交换光网络）,OTN,（光传送网）,PTN,（分组传送网）,PON,（无源光网络）,自动交换光网络的概念,自动交换光网络（,ASON,）是一种可以使用交换控制技术建立连接的一种光网络（如：,SDH,、,OTN,或,WDM,）。,呼叫请求,连接请求,呼叫接受,呼叫接受,连接指示,呼叫请求,Page,121,为什么需要ASON,网络可扩展性,大容量业务疏导,灵活业务调度,提供增值业务,ASON,快速业务提供,数据业务突发性需求,实时网络管理,降低运营成本,Page,122,业务交叉平面,线路接口,线路接口,管理链路通道,业务链路通道,管理链路通道,业务链路通道,网络管理系统,网元通讯控制系统,控制链路通道,控制链路通道,信令协议,（,RSVP-TE,）,路由协议,（,OSPF-TE,）,链路管理协议（,LMP,）,ASON网元结构抽象,巴西国干光缆中断,7,次业务没有影响,1,2,3,4,5,6,7,业务的原始路径是从,BHE-SDR-SGI-RCE,BHE,SGI,FLA,SDR,SPO,RIO,RCE,枢纽,琼海,三亚,海府,儋州,安定,澄迈,文昌,万宁,陵水,白沙,昌江,东方,乐东,冲坡,琼中,保亭,五指山,屯昌,临高,9500,3500,10G,连接,全,MESH,，抗多点失效、网络安全性高,保护恢复多种业务保护方式提高带宽利用率,海南电信省干,:21,个节点的全,MESH,网络,OTN,（光传送网，,Optical Transport Network,），是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。,OTN,通过、等一系列,ITU-T,的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”。,OTN,将解决传统,WDM,网络无波长,/,子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力弱等问题。,什么是,OTN,？,OTN,关键特点,127,OTN,的帧结构介绍,OTUk,（,k=1,、,2,、,3,）帧由,OTUk,开销、,ODUk,帧和,OTUk FEC,三部分组成，总共,4,行,4080,字节,OTUk,帧的结构相同，但是帧的发送速率不同,OTUk,帧共,4,行,4080,列，以字节为单位，总共有,44080=16320,字节。,OTUk,帧在发送时按照先从左到右，再从上到下的顺序逐个字节发送。,1,COL#,ROW#,1,2,3,4,7,8,14,15,16,17,3824,3825,4080,净荷区域,ODUk,开销区域,OTUk,开销区域,OPUk,开销区域,FEC,冗余码区域,定帧字节,128,客户信号 到OTM的适配过程,Optical Transport Module,OPSn,OTUk,Optical Channel (OCh),Optical Channel Carrier (OCC),OCC,OCC,OCC,Client,ODU,k,FEC,OH,OCh Transport Unit (OTUk),OPU,k,OH,OCh Data Unit (ODUk),Client,OH,OCh Payload Unit (OPUk),Wrapper,Associated,overhead,OPS0,Optical Physical Section,OTM Overhead Signal,Optical Supervisory Channel,OSC,OOS,OSC,OH,OH,OH,Non-associated overhead,OMSn,OTSn,Optical Multiplex Section,Optica,l,Transmission Section,Page,129,ROADM-,长途网灵活的端到端的波长调度方案,ROADM,实现波长业务的端到端的调度，支持任意波长业务上下；,ROADM,站点可灵活的更改波长业务穿通或上下状态，简化网络规划；,ROADM,网络可以远程进行波长业务配置或光功率调节，方便运行维护；,降低升级和运营成本；,支持广播、组播，并内置光功率均衡功能。,LH DWDM Ring,下波,ROADM,上波,PTN,PTN(Packet Transport Network-,分组传送网）,PTN,支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更 加适合于,IP,业务特性的“柔性”传输管道；点对点连接通道的保护切换可以在,50,毫秒内完成，可以实现传输级别的业务保护和恢复；继承了,SDH,技术的操作、 管理和维护机制，具有点对点连接的完整,OAM,，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；完成了与,IP/MPLS,多种方式的互连互通，无缝承载核心,IP,业务；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务,QoS,的区分和保证，灵活提供,SLA,等优点。,PTN,的出现,电信业务,IP,化，传输网承载的业务从以,TDM,为主向以,IP,为主转变 。,面向,TDM,业务设计的传统传输网技术已难以满足数据,IP,分组业务的传送需求 。,基于,SDH,的多业务传送平台技术（,MSTP,）在一定程度上提供电信级分组业务的传送功能，是光传送网向分组传送的演进趋势。但,MSTP,仍然是以,TDM,作为内核，越来越难以满足以分组业务为主的应用需求。,解决之道？,PTN,132,PTN的三个平面,PTN,也是智能化的光传送网络,VPN,VPL,RAN Services,BE IP,控制平面协议引擎,网元管理单元,控制平面,管理平面,SDH/MSTP/WDM,IP Router,传送平面,133,PTN,与,MSTP,的本质区别：分组交叉核心,PTN,分组传送特点,分组传送网，,Packet Transport Network,缩写，强调分组传送，传统传送网,IP,化，面向连接的多业务传送。,提供,QoS,保证,可靠性,电信级的维护管理,可扩展性,安全性,标准化,PTN,网络模型架构,10GE,10GE,10GE,10GE,10GE,业务,业务,10GE,10GE,10GE,10GE,10GE,10GE,WDM/,光纤,10GE,业务,业务,10GE,业务,业务,大中型城域网,汇聚层：,汇聚层应具有较大的业务汇聚能力及多业务传送能力。,采用,10GE,组环，节点数量宜在,48,个,接入层：,接入层应具有灵活、快速的多业务接入能力。,采用,GE,组环，,PTN,：为了安全起见节点数量不应多于,15,个。,核心层,汇聚层,接入层,大中型城市的汇聚环如果考虑多业务承载的话，其上承载的,LSP,数量将很容易超过,2K,条,FTTx,GE,Residential,2G/3G Mobile,WiMAX,Business,Wireless,PON,PON,（,Passive Optical Network,无源光网络）是指光配线网中不含,有任何电子器件及电子电源，全部由光分路器（,Spliter,）等无源器,件组成，不需要贵重的有源电子设备。一个无源光网络包括一个安,装于中心控制站的光线路终端（,OLT,），以及一批配套的安装于用户,场所的光网络单元（,ONU,）。在,OLT,与,ONU,之间的光配线网包含了光纤,以及无源分光器或者耦合器。,PON,设备可在,1490nm,，,1550nm,，,1310nm,三个频段提供语音、视频、数据业务，是三网融合的主要设备。,PON,技术有,APON,、,EPON,、,GPON,、,10GPON,等技术种类，中国移动选择,GPON,技术，下行速率高达，上行速率高,1.25Gbit/s,分光比可以达到,1,：,128,。,用户接入网基本应用结构,(PON),交换机,OLT,OLT,OLT,1:N,1:N,1:N,n,ONU,p,FTTC,FTTB,FTTH,传输链路,ONU,ONU,