4.3 關(guān)鍵光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

光纖通信技術(shù)關(guān)鍵光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)授課教師：同步數(shù)字體系（SDH）01多業(yè)務(wù)傳輸平臺（MSTP）02波分復(fù)用（WDM）03光傳送網(wǎng)（OTN）04光分組傳送網(wǎng)（PTN）0501同步數(shù)字體系（SDH）同步數(shù)字體系（SDH）在SDH技術(shù)出現(xiàn)前，傳輸網(wǎng)大都采用PDH技術(shù)。PDH技術(shù)存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、缺乏靈活性、硬件數(shù)量大、數(shù)字交叉連接功能的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、接口不兼容的缺點(diǎn)，為了解決這些問題，SDH技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步數(shù)字體系）是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體，并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。它不僅適用于光纖，也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制。SDH可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實(shí)時業(yè)務(wù)監(jiān)控、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同廠商設(shè)備間的互通等多項功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護(hù)費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)。SDH網(wǎng)絡(luò)有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口（NNI），從而簡化了信號的互通以及信號的傳輸、復(fù)用、交叉連接等過程。SDH的特性使其得到了廣泛應(yīng)用，中國各大運(yùn)營商都已經(jīng)大規(guī)模建設(shè)了基于SDH的光網(wǎng)絡(luò)。同步數(shù)字體系（SDH）SDH傳輸系統(tǒng)在國際上有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)、數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)速率和標(biāo)準(zhǔn)的光路接口，并且其網(wǎng)管系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通SDH接入系統(tǒng)的不同等級的碼流在幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的排列非常有規(guī)律，而凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)是同步的，它利用軟件能將高速信號一次直接分插出低速信號，實(shí)現(xiàn)了一次復(fù)用的特性，增加了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳送透明性SDH網(wǎng)絡(luò)的自愈功能和重組功能非常強(qiáng)大，具有較強(qiáng)的生存率，并形成了統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)SDH有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，組網(wǎng)靈活，有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、運(yùn)行管理、自動配置功能，網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化SDH傳輸介質(zhì)豐富，可采用雙絞線、同軸電纜、光纖，既適用于干線通道，也可作支線通道SDH屬于底層的物理層，支持ATM或IP傳輸SDH嚴(yán)格同步，從而保證了整個網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠，誤碼少，且便于復(fù)用和調(diào)整02多業(yè)務(wù)傳輸平臺（MSTP）多業(yè)務(wù)傳輸平臺（MSTP）不斷增長的數(shù)據(jù)、語音、圖像等多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸需求，使得以SDH技術(shù)為基礎(chǔ)的光網(wǎng)絡(luò)越來越無法滿足需求，因此MSTP技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。MSTP技術(shù)是對SDH的增強(qiáng)，而且主要在多業(yè)務(wù)處理能力上下工夫。MSTP的關(guān)鍵是在傳統(tǒng)的SDH上增加了ATM和以太網(wǎng)的承載能力，其余部分的功能模型沒有任何改變。MSTP設(shè)備不但可以直接提供各種速率的以太網(wǎng)口，而且支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中的帶寬可配置，這是通過VC級聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)的。也就是說，可以突破傳統(tǒng)的限制，用若干VC的帶寬在邏輯上捆綁成為一個更大的容器，靈活地承載不同帶寬的業(yè)務(wù)。MSTP上提供的10/100/1000Mbit/s系列接口，解決了以太網(wǎng)承載的瓶頸問題，給網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來了充分的選擇空間。多業(yè)務(wù)傳輸平臺（MSTP）廣義的MSTP（Multi-ServiceTransportPlatform，多業(yè)務(wù)傳送平臺）技術(shù)指能夠滿足多業(yè)務(wù)傳送要求的所有技術(shù)或解決方案；狹義的MSTP技術(shù)指能夠滿足多業(yè)務(wù)傳送要求的、基于SDH技術(shù)的多業(yè)務(wù)傳送技術(shù)。它是基于SDH平臺，同時實(shí)現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)、IP等業(yè)務(wù)的接入處理和傳送并提統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)平臺。本書中介紹的都是狹義MSTP技術(shù)。多業(yè)務(wù)傳輸平臺（MSTP）技術(shù)特點(diǎn)虛級聯(lián)通用成幀協(xié)議鏈路帶寬調(diào)整方案多協(xié)議標(biāo)簽交換03波分復(fù)用（WDM）波分復(fù)用（WDM）隨著通信領(lǐng)域信息傳送量以一種加速度的形式膨脹，越來越大容量的傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求變得越來越急迫。近幾年來，世界上的運(yùn)營公司及設(shè)備制造廠家把目光更多地轉(zhuǎn)向了WDM技術(shù)，與傳統(tǒng)的單波長系統(tǒng)相比，WDM不僅極大地提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信容量，充分利用了光纖的帶寬，而且具有擴(kuò)容簡單和性能可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。WDM（WavelengthDivisionMultiplexing，波分復(fù)用）是將兩種或多種不同波長的光載波信號在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器匯合在一起，并耦合到光線路的同一根光纖中進(jìn)行傳輸?shù)?，在接收端，?jīng)解復(fù)用器將各種波長的光載波信號分離，然后由光接收機(jī)作進(jìn)一步處理以恢復(fù)原信號的技術(shù)。波分復(fù)用（WDM）這種在同一根光纖中同時傳輸兩個以上不同波長光信號的技術(shù)稱為波分復(fù)用技術(shù)，具體原理如下圖所示。波分復(fù)用（WDM）技術(shù)特點(diǎn)簡介超大容量傳輸各信道透明傳輸高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性可擴(kuò)展性強(qiáng)可組成全光網(wǎng)絡(luò)04光傳送網(wǎng)（OTN）光傳送網(wǎng)（OTN）隨著IP業(yè)務(wù)的快速增長和業(yè)務(wù)的種類越來越豐富，對網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了更高需求，直接反映為對傳送網(wǎng)能力和性能的要求。光傳送網(wǎng)技術(shù)由于能夠滿足各種新型業(yè)務(wù)需求，從幕后漸漸走到臺前，成為傳送網(wǎng)發(fā)展的主要方向。光傳送網(wǎng)（OTN）光傳送網(wǎng)（OpticalTransportNetwork，OTN）是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的主干傳送網(wǎng)。OTN是通過G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建議所規(guī)范的新一代“數(shù)字傳送體系”和“光傳送體系”，將解決傳統(tǒng)WDM網(wǎng)絡(luò)無波長/子波長業(yè)務(wù)調(diào)度能力差、組網(wǎng)能力弱、保護(hù)能力弱等問題。OTN跨越了傳統(tǒng)的電域（數(shù)字傳送）和光域（模擬傳送），是管理電域和光域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。OTN處理的基本對象是波長級業(yè)務(wù)，它將傳送網(wǎng)推進(jìn)到真正的多波長光網(wǎng)絡(luò)階段。由于結(jié)合了光域和電域處理的優(yōu)勢，OTN可以提供巨大的傳送容量、完全透明的端到端波長/子波長連接以及電信級的保護(hù)，是傳送寬帶大顆粒業(yè)務(wù)的最優(yōu)技術(shù)。光傳送網(wǎng)（OTN）技術(shù)特點(diǎn)簡介多種客戶信號封裝和透明傳輸大顆粒的帶寬復(fù)用、交叉和配置強(qiáng)大的開銷和維護(hù)管理能力增強(qiáng)了組網(wǎng)和保護(hù)能力05光分組傳送網(wǎng)（PTN）光分組傳送網(wǎng)（PTN）業(yè)務(wù)驅(qū)動永遠(yuǎn)是技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的原動力，PTN技術(shù)的誕生也是如此。PTN主要面向3G/LTE以及后續(xù)綜合的分組化業(yè)務(wù)承載需求，解決移動運(yùn)營商面臨的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對帶寬需求的增長和ARPU下降之間的矛盾。同時，PTN技術(shù)很好地滿足了業(yè)務(wù)IP化、ATM、SDH、FrameRelay、Ethernet網(wǎng)絡(luò)融合的需求。光分組傳送網(wǎng)（PTN）分組傳送網(wǎng)（PacketTransportNetwork，PTN）是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和具體技術(shù)：在IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間設(shè)置了一個層面，它針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復(fù)用傳送的要求而設(shè)計，以