光網(wǎng)絡應用展望課件

1、光網(wǎng)絡應用展望課件 迎接嶄新的全光網(wǎng)絡時代迎接嶄新的全光網(wǎng)絡時代 光網(wǎng)絡應用展望課件 光纖通信的發(fā)展導致了同步數(shù)字體系的形成，光纖通信的發(fā)展導致了同步數(shù)字體系的形成，SDHSDH的的 出現(xiàn)又為光纖通信的發(fā)展開創(chuàng)了嶄新的局面。出現(xiàn)又為光纖通信的發(fā)展開創(chuàng)了嶄新的局面。 同步數(shù)字體系（同步數(shù)字體系（SDHSDH）的出現(xiàn)和發(fā)展是通信傳輸體制）的出現(xiàn)和發(fā)展是通信傳輸體制 的重大變革，以的重大變革，以SDHSDH為基礎的傳送網(wǎng)已經(jīng)成為我國以及國際為基礎的傳送網(wǎng)已經(jīng)成為我國以及國際 上通信網(wǎng)建設的主導方向，上通信網(wǎng)建設的主導方向， SDHSDH已迅速成為通信網(wǎng)的主流已迅速成為通信網(wǎng)的主流 傳輸技術。傳輸技術

2、。 SDHSDH的應用范圍不僅覆蓋了全部核心網(wǎng)，而且已開始的應用范圍不僅覆蓋了全部核心網(wǎng)，而且已開始 進入接入網(wǎng)領域。進入接入網(wǎng)領域。 SDHSDH的發(fā)展形勢促進了波分復用（的發(fā)展形勢促進了波分復用（WDM/DWDMWDM/DWDM）技術的）技術的 發(fā)展，發(fā)展，WDMWDM技術正向人們展示全光網(wǎng)絡的巨大潛力和光輝前技術正向人們展示全光網(wǎng)絡的巨大潛力和光輝前 景。景。 光網(wǎng)絡應用展望課件 數(shù)字傳輸代替模擬傳輸（傳送數(shù)字傳輸代替模擬傳輸（傳送、交換網(wǎng)管以及其它部分）、交換網(wǎng)管以及其它部分） 傳輸技術的發(fā)展源于傳輸技術的發(fā)展源于語音的數(shù)字化。語音的數(shù)字化。 光傳輸中光傳輸中SDH的出現(xiàn)的出現(xiàn) 198

3、8年原年原CCITT通過了三個通過了三個SDH的基本建議（的基本建議（G.707 、 G.708 、G.709),標志著數(shù)字傳輸?shù)男罗D(zhuǎn)折。由以標志著數(shù)字傳輸?shù)男罗D(zhuǎn)折。由以“電電” 為為 特征的時代向以特征的時代向以“光光”為主導特征的時代過渡，這將是一為主導特征的時代過渡，這將是一 個范圍更為廣泛的深刻的變革。主要特點：個范圍更為廣泛的深刻的變革。主要特點： 傳輸媒質(zhì)由光纖代替銅纜，光纖不僅用于干線網(wǎng)，傳輸媒質(zhì)由光纖代替銅纜，光纖不僅用于干線網(wǎng)， 而且以擴大到接入網(wǎng)，正在朝更靠近用戶的地方推進。而且以擴大到接入網(wǎng)，正在朝更靠近用戶的地方推進。 光網(wǎng)絡應用展望課件 SDHSDH傳輸體制正在迅速地

4、替代不適應現(xiàn)代通信網(wǎng)發(fā)展的傳輸體制正在迅速地替代不適應現(xiàn)代通信網(wǎng)發(fā)展的 PDHPDH體制，而成為推動傳輸網(wǎng)實現(xiàn)新變革的基礎。幾乎現(xiàn)在體制，而成為推動傳輸網(wǎng)實現(xiàn)新變革的基礎。幾乎現(xiàn)在 所能想象到的未來通信傳送網(wǎng)所需的特性：靈活、可靠、所能想象到的未來通信傳送網(wǎng)所需的特性：靈活、可靠、 寬帶、網(wǎng)管等等它都能提供。所以，寬帶、網(wǎng)管等等它都能提供。所以，SDHSDH網(wǎng)不僅將成為未來網(wǎng)不僅將成為未來 寬帶網(wǎng)的傳送平臺，而且將是今后全光網(wǎng)絡（寬帶網(wǎng)的傳送平臺，而且將是今后全光網(wǎng)絡（Optical Optical Network)Network)的基礎技術之一。的基礎技術之一。 光子器件與波分復用技術的發(fā)展

5、，不僅將極大地發(fā)掘出光子器件與波分復用技術的發(fā)展，不僅將極大地發(fā)掘出 光纖所具有的巨大的帶寬能力，而且也正在促進全光網(wǎng)絡光纖所具有的巨大的帶寬能力，而且也正在促進全光網(wǎng)絡 的形成的形成。 光網(wǎng)絡應用展望課件 激光器和光纖的出現(xiàn)使傳輸技術進入飛速發(fā)展時期，激光器和光纖的出現(xiàn)使傳輸技術進入飛速發(fā)展時期， SDH技術的出現(xiàn)使傳輸網(wǎng)的概念得到另一層次的發(fā)展，使技術的出現(xiàn)使傳輸網(wǎng)的概念得到另一層次的發(fā)展，使 光通信的發(fā)展進入了一個新時期。光通信的發(fā)展進入了一個新時期。SDH設備與正在興起的設備與正在興起的 新的光導器件和設備將是發(fā)展未來通信網(wǎng)的基礎和重要的新的光導器件和設備將是發(fā)展未來通信網(wǎng)的基礎和重要

6、的 主導因素。主導因素。 光網(wǎng)絡應用展望課件 初見曙光的初見曙光的、以以WDM/DWDM為基礎的全光網(wǎng)絡時代為基礎的全光網(wǎng)絡時代 電子器件的瓶頸限制了時分復用速率的進一步提高，電子器件的瓶頸限制了時分復用速率的進一步提高， 使以時分復用為基礎的使以時分復用為基礎的SDH技術的發(fā)展轉(zhuǎn)向了波分復用，技術的發(fā)展轉(zhuǎn)向了波分復用， 即在同一光纖上通過采用不同的波長光源傳送多路信號，即在同一光纖上通過采用不同的波長光源傳送多路信號， 波分復用是傳輸技術發(fā)展到光纖技術后的又一次飛躍，進波分復用是傳輸技術發(fā)展到光纖技術后的又一次飛躍，進 一步的發(fā)展出現(xiàn)了以波分復用，光分插復用器（一步的發(fā)展出現(xiàn)了以波分復用，光

7、分插復用器（OADM），）， 光交叉連接設備（光交叉連接設備（OXC）為技術基礎的全光聯(lián)網(wǎng)的傳輸網(wǎng)）為技術基礎的全光聯(lián)網(wǎng)的傳輸網(wǎng)- -全光網(wǎng)絡全光網(wǎng)絡，它是以波長為單位進行和調(diào)度的網(wǎng)絡。，它是以波長為單位進行和調(diào)度的網(wǎng)絡。 光網(wǎng)絡應用展望課件 表示一整套可以進行同步數(shù)字傳輸表示一整套可以進行同步數(shù)字傳輸、復用和交叉連接的標復用和交叉連接的標 準化數(shù)字傳送結(jié)構(gòu)等級，用于在物理傳輸網(wǎng)上傳送經(jīng)適配的準化數(shù)字傳送結(jié)構(gòu)等級，用于在物理傳輸網(wǎng)上傳送經(jīng)適配的 凈負荷。凈負荷。 SDH是一套數(shù)字傳送結(jié)構(gòu)； 通過物理傳輸網(wǎng)絡傳送經(jīng)適配的業(yè)務信息（凈負荷）； 被設計成多用途，允許傳送各種類型的信號（包括 G.70

8、2規(guī)定的PDH信號在內(nèi)）。 光網(wǎng)絡應用展望課件 同步數(shù)字體系（SDH，Synchronous Digital Hierachy )所包 含的內(nèi)容： 一套新的國際標準 一個組網(wǎng)原則 一種復用方法 SDH提供了一個在國際上得到支持的框架，從而在此框 架基礎上就可以發(fā)展并建成一種靈活、可靠以及能進行遙控 管理的世界通信傳輸網(wǎng)。 SDH傳輸網(wǎng)非常容易地擴展，并且非常適于新的電信業(yè) 務的開發(fā)。 光網(wǎng)絡應用展望課件 SDH標準使不同廠家生產(chǎn)的設備之間進行互通成為可能， 這正是網(wǎng)絡建設者長期以來一直期望的。 對于用戶和通信運營商來說，SDH標準可以保證未來的信息 技術的發(fā)展將會是有條不紊的，完全不必要擔心出

9、現(xiàn)不兼容性或 網(wǎng)絡的過時問題。 STM是一種信息結(jié)構(gòu)，它由信息凈負荷是一種信息結(jié)構(gòu)，它由信息凈負荷、段開銷（、段開銷（SOHSOH） 、 和和AUAU指針構(gòu)成，組織成一種信息結(jié)構(gòu)，重復周期為指針構(gòu)成，組織成一種信息結(jié)構(gòu)，重復周期為125s 125s 。這。這 種信息適宜在所選擇的媒質(zhì)上以與網(wǎng)絡同步的速率串行傳輸?；N信息適宜在所選擇的媒質(zhì)上以與網(wǎng)絡同步的速率串行傳輸?；?本模塊本模塊STM-1STM-1信號的速率為信號的速率為155520Kbit/s.155520Kbit/s.更高階的更高階的STM-NSTM-N模塊信模塊信 號由號由N N個個STM-1STM-1信號按同步復用方式形成。信號按

10、同步復用方式形成。 光網(wǎng)絡應用展望課件 未來的網(wǎng)絡和應用要求考慮，未來網(wǎng)絡的功能： 強大的網(wǎng)絡管理 自愈 重組和恢復 兼容性、經(jīng)濟性、適應性、可升級性等方面的要求。 -SDH形成的必然性與必要性 光網(wǎng)絡應用展望課件 PDH的特點：的特點： 由PCM發(fā)展而來，主要為話音設計不具備帶寬及信息的 多樣化服務能力。 點對點的連接，缺乏網(wǎng)絡拓撲的靈活性 逐級復用/分用，上下電路困難，設備復雜而不靈活。 網(wǎng)管能力差。 PDH系統(tǒng)實際上是先有設備后有國際國際標準，即成事 實的兩大體系三種標準造成不同設備之間的接口困難。 PDH體制只定義了標準的電接口無標準的光接口，使得 PDH光傳輸系統(tǒng)的兼容性差。 光網(wǎng)絡

11、應用展望課件 SDH的出現(xiàn)的出現(xiàn) 80年代初期，為解決標準光接口問題，美國AT&T貝爾實 驗室提出同步光網(wǎng)絡SONET 1988年原CCITT采納這概念，后來形成了同步數(shù)字體系 SDH。 為克服PDH的缺陷，SDH是先有目標再有規(guī)范，然后研 制設備，這個過程與PDH相反。這就可能最大限度地以最理 想的方式來定義符合未來通信網(wǎng)要求的系統(tǒng)和設備。 光網(wǎng)絡應用展望課件 具有一套全球通用的光接口標準。 不同廠家的設備之間具有高度兼容性。 各級信號速率精確地符合N*155.520Mbit/s的關系。 具有豐富的輔助（開銷）通路可供網(wǎng)絡管理使用，并有 標準化的電信管理網(wǎng)。 光網(wǎng)絡應用展望課件 采用同步復用

12、（一步復用），使復用/分用過程十分簡單， 且在任何復用等級（速率）上的字節(jié)具有可見性，上/下電路 簡單，便于交叉連接，易于向更高級的速率增長。 具有自愈功能。 具有高度的靈活性，具體反映在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、 上/下電路 （業(yè)務）、帶寬管理與現(xiàn)有PDH的兼容性及對未來發(fā)展適應能 力等方面。 光網(wǎng)絡應用展望課件 在網(wǎng)絡的帶寬、網(wǎng)絡的靈活性、網(wǎng)絡的可靠性、網(wǎng)絡帶寬 與資源的可管理性等方面，SDH網(wǎng)比傳統(tǒng)的PDH網(wǎng)有了很大 的提高。 SDH在服務質(zhì)量、傳送容量、經(jīng)濟效益、建設速度等方 面及時滿足并促進了通信業(yè)務的不斷增長。 SDH提供良好的發(fā)展環(huán)境。 光網(wǎng)絡應用展望課件 同步光網(wǎng)絡的開始同步光網(wǎng)絡的開始 有關

13、同步光網(wǎng)的實踐和標準化工作為今天已成為國際標準的 SDH體系的出現(xiàn)打下了基礎。 Metrobus：貝爾實驗室開發(fā)的一種內(nèi)部同步光通信系統(tǒng) SONET：貝爾通信研究所（Bellcore)提出并經(jīng)TI委員會 批準的北美光通信接口標準。 光網(wǎng)絡應用展望課件 Metrobus 1982年提出，1984年開始研制，1987年首次正式應用。 首要目標：開發(fā)出一種光通信系統(tǒng)，它能充分利用光通 信的優(yōu)點又最適應電信網(wǎng)的發(fā)展、器件技術的提高和業(yè)務的 增長。 引入的新概念： 一點對多點的光通信：革命性的觀點，針對當時點對點 的光通信系統(tǒng) 內(nèi)部同步系統(tǒng)：標志著同步通信網(wǎng)的開始。 64Kbit/s通路的可見性（Vis

14、ibility)：是125s基本 幀結(jié)構(gòu)和同步復用的直接結(jié)果。 光網(wǎng)絡應用展望課件 一步復用、同時容納多種支路信號（通過控制容器數(shù)量） ： 一步復用（直接復用）當時也是一種革命性的概念，在現(xiàn)有的異 步復用器中是沒有的，對于有效地進行上下電路的交叉連接來說， 一步復用起了里程碑的作用。 直接將T1信號復用成150Mbit/s的內(nèi)部標準信號而不經(jīng)過T2 和T3的中間信號。做法：定義適當大小的容器，使所有的PDH信 號都能同時分別地裝載進相應的容器，信號以容器為基礎進行處 理，上下電路的交叉連接就可有效地進行。 以50Mbit/s的信號為基礎的分層概念。 通過指針進行同步 光網(wǎng)絡應用展望課件 系統(tǒng)化

15、地分配開銷，最大限度地利用開銷：創(chuàng)新的概念， 在光通信帶寬看來幾乎是無限的條件下可以把足夠的帶寬留 給開銷字節(jié)，構(gòu)成專用的開銷通路供執(zhí)行與整個光網(wǎng)絡有關 的功能 確立150Mbit/s作為內(nèi)部信號標準：關鍵的想法。 150Mbit/s信號速率能收容所有的信號（從1.544Mbit/s 到139.264Mbit/s） 從業(yè)務應用來說，語言、數(shù)據(jù)和圖像信號（包括壓縮的 HDTV信號）都可容納在150Mbit/s之內(nèi)。 預計CMOS技術可以容易地達到這樣高的速率。 內(nèi)部信號標準是由13行*88列組成的125s幀，開創(chuàng)了塊狀 幀結(jié)構(gòu)的先例，發(fā)展成現(xiàn)今9行*270列幀的基礎。 光網(wǎng)絡應用展望課件 SON

16、ETSONET 作為光通信接口標準于1984年底向T1委員會建議。 SONET之50Mbit/s與Metrobus之150Mbit/s標準信號之爭， 1986年T1委員會選定50Mbit/s作為標準。 SONET幾經(jīng)修改后選定的13行*60列的幀結(jié)構(gòu)，其速率為 49.92 Mbit/s（或其 3倍幀的149.76 Mbit/s）只適用于北美， 不能容納歐洲的數(shù)字系列信號，SONET幀結(jié)構(gòu)改變?yōu)?行*90列 即51.84 Mbit/s（或155.520 Mbit/s，3倍幀） 原CCITT建議G.707 、G.708 、G.709確立基于3倍SONET 標準的信號，它的幀為9行*270列的結(jié)構(gòu)，

17、速率為155.520 Mbit/s。 1988年2月在美國的鳳凰城得到批準，1988年4月表決通 過，SONET的接口標準就此完成。 光網(wǎng)絡應用展望課件 SDHSDH的標準化歷程的標準化歷程 1984年，美國國家標準協(xié)會（ANSI）委托T1電信標準委員 會為未來的寬帶通信所用的光標準進行調(diào)研 1985年三個里程碑的事件： 貝爾通信研究所發(fā)表標準化的纖維光傳輸系統(tǒng)- 一 種同步光網(wǎng)觀點； T1開始這種標準化工作； 1985年8月T1批準了該標準化工作的建議。 1986年原CCITT表示對SONET感興趣 光網(wǎng)絡應用展望課件 1987年和1988年的CCITT會議產(chǎn)生了使北美標準SONET和 CC

18、ITT國際標準SDH相協(xié)調(diào)的規(guī)范。 1988年4月全球統(tǒng)一的SDH/SONET標準建立，即以9行幀為 基礎的國際標準，SONET成為SDH的一個子集。 1988年2月原CCITT決定選用9行*270列的幀結(jié)構(gòu)，并在同 年7月通過的原CCITTG.707 、G.708 、G.709建議中正式確立。 從此，以9行*270列幀結(jié)構(gòu)、速率為155.520 Mbit/s的STM-1 信號為基礎的SDH體系就正式形成。 光網(wǎng)絡應用展望課件 SONET以同步傳送信號 等級-1（STS-1）為基本信 息模塊，低速率的凈負荷都 通過映射進入STS-1，高速 率的信號是用對經(jīng)過幀定位 的N個STS-1進行字節(jié)間插

19、 而形成STS-N。STS-N的速 率為精確的N* 51.84 Mbit/s，至今已定義的N有1， 3，12，24，48，192。 SDH以同步傳送模塊 （STM-1）為基本信息模塊， 低速率的凈負荷映射進STM- 1，高速率的信號是將N個 STM-1信號同步復用形成 STM-N。STM-N傳送的開銷 是STM-1的N倍，傳送速率是 N* 155.520 Mbit/s，ITU-T 已定義的N有1，4，16，64。 光網(wǎng)絡應用展望課件 SDH 信號 SONET 信號傳送速率（Mbit/s） STS-1/OC-151.840 STM-1STS-3/OC-3155.520 STM-4STS-12/O

20、C-12622.080 STS-24/OC-241244.160 STM-16STS-48/OC-482488.320 STS-96/OC-964976.640 STM-64STS-192/OC-1929953.280 STS-N為SONET的電信號等級 OC-N指相應于STS-N的光載波等級 光網(wǎng)絡應用展望課件 ITU-T的建議中，對SDH設備的建議比對PDH設備的建議 詳細得多。 SDH的建議不再按各復用等級分別規(guī)定，而是一次對整個 SDH體系的復用設備的類型和一般特性（包括性能要求）作出 規(guī)定。不會因復用速率等級的變化而需要重新對復用方法、幀 結(jié)構(gòu)、開銷字節(jié)的安排以及設備功能塊等作出規(guī)定。 ITU-T建議中只從概念上詳細規(guī)定了SDH設備的功能模塊 特性，只規(guī)定設備的對外接口（外部特性）及其應具備的功能 （對外總體特性），而不具體規(guī)定設備內(nèi)部的功能分割，更不 限定設備的具體實現(xiàn)方法，設備的內(nèi)部的技術細節(jié)或具體實現(xiàn) 方法可由設計制造者自行決定。 ITU-T建議的內(nèi)容是概念性的，要了解SDH設備僅知道 ITU-T建議是不夠的，而且，回感到這些建議“空” 而不