传输网络技术原理V1.1V1.0课程内容n传输网络的发展n光纤传输特性n传输网络技术介绍lPDH技术lSDH技术lMSTP技术lASON技术lPTN技术lDWDM技术lCWDM技术lOTN技术 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络的发展n古代光通信l3000年前的烽火台；l17世纪中叶，发明了望远镜；l 1791年，法国人发明了信号灯。 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络的发展n现代光通信l1970年，美国康宁（Corning）公司研制成功损耗20 dB/km的石英光纤 ，成为光纤通信爆炸性发展的导火索，从而把光纤通信的研究开发推向一 个新阶段 l1976年，美国在亚特兰大（Atlanta）进行了世界上第一个实用光纤通信 系统的现场试验，码率为45 Mbit/s。l1980年，多模光纤通信系统商用化（140 Mbit/s），并着手单模光纤通 信系统的现场试验工作。l1976年和1978年，日本先后进行了速率为34 Mbit/s的突变型多模光纤 通信系统，以及速率为100 Mbit/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。l1990年，单模光纤通信系统进入商用化阶段，并着手进行零色散移位光 纤和波分复用及相干通信的现场试验，而且陆续制定数字同步体系（SDH ）的技术标准。l1993年，SDH产品开始商用化（622 Mbit/s以下）。l1995年，2.5 Gbit/s的SDH进入商用化阶段。l1996年，10 Gbit/s的SDH进入商用化阶段。l1997年，采用波分复用技术（WDM）的20 Gbit/s和40 Gbit/s的SDH产 品试验取得重大突破。 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络的发展n光纤通信分代l0=0.85um多模光纤通信系统（1977年）；l0=1.3um多模光纤通信系统； l0=1.3um单模光纤通信系统（1984年）；l0=1.55um单模光纤通信系统（80年代中后期） ZTE Corporation. All rights reserved传输网络的发展n典型的数字光纤通信系统 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络的发展用户间通过交换设备连接 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络的发展多个交换节点组成的通信网 ZTE Corporation. All rights reserved传输网在电信网中的地位n传输网是由传输节点设备和传输介质如电缆或光缆等共同构成的网络n传输网位于交换节点(分组交换和电路交换）之间及基站与基站控制器之间（接入网设备与端局之间）n传输网服务于各业务网和电信支持网，能对业务进行安全的、长距离、大容量地传输 ZTE Corporation. All rights reserved传输网在电信网中的地位接入网接入网CPNCPN用户所在地 网 络交换机交换机传输网用户所在地 网 络 ZTE Corporation. All rights reserved传输网在电信网中的地位 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络的层次n按照所服务的范围不同分为l骨干层n一级干线n二级干线l城域网n核心层n汇聚层n接入层 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络的层次NodeBBTSWimaxMSAN/ MSAGLSPONswitchMobile AccessSDH/MSTPData networkRNCBSCBRASTGMetro EdgeMetro CoreBackboneDSLAMSRSGSN/ GGSNMSC/ TMSCMGWSRCRSDH/MSTPPTN/IP RouterWDMWDMRouterSDXC ZTE Corporation. All rights reserved传输网络各层次的特点n骨干层l一级干线连接省会城市、直辖市间的交换节点，二级干线连接连接省内各地市之间的交换节点l节点之间的业务量非常大，业务颗粒为VC4以上级别l由于关系到整个电信网络的安全，所以骨干层网络安全性非常重要 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络各层次的特点n城域核心层的特点l强大的业务接入容量 l多业务汇聚和透明传输能力 l高可靠性的设备和超强的网络保护能力 l具备较低的组网成本 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络各层次的特点n城域汇聚层的特点l带宽的动态分配lATM、IP等数据业务的带宽收敛l强大的虚拟数据网（VDN）l分等级的业务保护能力l较低的组网成本 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络各层次的特点n城域接入层的特点l丰富的接口n接入层传输设备提供的SDH、PDH、FE以及低速率的数据音频等接口直接满足不同用户的需 求l较低的组网成本，良好的扩展能力和环境适应能力l灵活的组网和保护功能课程内容n传输网络的发展n光纤传输特性n传输网络技术介绍lPDH技术lSDH技术lMSTP技术lASON技术lPTN技术lDWDM技术lCWDM技术lOTN技术 ZTE Corporation. All rights reserved光纤传输特性n光纤通信的优点l传输频带宽，通信容量大：光纤的通信容量非常巨大，理论计算，1根光纤可以传送1000亿个话路。同时，1根光缆可以包纳几十甚至上千根光纤，可见光纤的通信容量如此巨大。l传输衰减小，距离远：由于光纤有极低的衰耗系数，若配以适当的光发送与光接收设备，在光放大器的帮助下，无电中继传输距离为几千公里。l适应能力强：适应能力强是指，抗电磁干扰，不受外界强电磁场影响，保密性好。光纤可挠性强（弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响），质量轻，便于运输和敷设。耐化学腐蚀，适用于特殊环境。l原料资源丰富，节约有色金属：制造石英光纤的基本原材料是二氧化硅，其在自然界大量存在，资源丰富。 ZTE Corporation. All rights reserved光纤传输特性n光纤的结构n1n2纤芯包层涂覆 ZTE Corporation. All rights reserved光纤传输特性损耗色散非线性123 ZTE Corporation. All rights reserved光纤传输特性窗口IIIIIIIVV标记 （nm）8501310（O波段）1550（C波段）1600（L波段）13601530 （E+S波段）波长范围（nm）60090012601360153015651565162513601530光纤类 型多模光纤多模光纤/G.652/G.653G.652/G.653/G.655G.652/G.653/G.655全波光纤应用场合短距、低速短距、低速长距、高速n光纤类型和损耗谱00.51.01.52.02.53.08001000120014001600波长（nm）损耗（dB/km）140THz 50THzOH -吸收峰OH -吸收峰OH -吸收峰OESC LIIIIII IVV波段名称说明波长范围O波段原始(Original)1260-1360E波段扩展(Extended)1360-1460S波段短波(Short)1460-1530C波段常规(Conventional)1530-1565L波段长波(Long)1565-1625U波段超常(Ultralong)1625-1675 ZTE Corporation. All rights reserved光纤传输特性n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 ZTE Corporation. All rights reserved光纤传输特性单单模光纤纤多模光纤纤 传输 模式只支持基模传输支持多个传导 模式纤芯较小（约5 m 10 m）较大（约50 m）色散影响主要由光信号中不同频率成分的传输 速度引起，随着光信号光谱宽 度的增 大而增大由于不同模式的传输 速度不同，因 此具有较大的模式色散，直接影响 传输带宽 和传输 距离类型普通单模光纤（SMF）、色散位移光 纤（DSF）、色散补偿 光纤（DCF） 等普通多模光纤（MMF）工作窗口1310 nm和1550 nm850 nm和1310 nm应用场合长距、大容量的光纤通信系统短距、低速的光纤通信系统颜色黄色橘色n光纤的分类 ZTE Corporation. All rights reserved光纤传输特性n单模光纤分类G.652光纤常规单模光纤，又称色散未位移单模光纤（1310性能最 佳， 0色散，低损耗）G.653光纤色散移位光纤；(1550nm性能最佳，0色散，容易 引起非线性。）G.654光纤G.655光纤 非零色散移位单模光纤。该种光纤主要应用于1550nm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 ZTE Corporation. All rights reserved光纤传输特性n光纤传输网的复用技术经历了三个阶段：PDHSDHWDM ZTE Corporation. All rights reserved光接口标准n光接口可用代码形式表示： L16.2l第一位字母表示应用场合nI：局内通信；（2KM）nS：短距离局间通信（20KM）nL：长距离的局间通信（80KM）nV：甚长距离的局间通信（120KM）nU：超长距离的局间通信； （160KM） l第二位数字表示STM的等级l第三位数字表示所用光纤类型和工作窗口n1：G.652光纤，工作窗口为1310nm；n2：G.652光纤，工作窗口为1550nm；n3：G.653光纤，工作窗口为1550nm；n5：G.655光纤，工作窗口为1550nm。 ZTE Corporation. All rights reserved主要参数n发送光功率 Ps：l在规定伪随机码序列的调制下，光发送机在参考点S的平均发光功率。如 -2 +3 dBmn消光比EXl 在最坏反射条件下，全调制时的“1”码光脉冲的平均光功率与“0”码光脉冲的平均光功率之比。l 一般要求：EX 8.2 dBn接收灵敏度 Pr：l在规定误码率条件下（如110-10） ，光接收机在参考点R所需要的最小光 功率值（dBm）n过载光功率：l在规定误码率条件下（如110-10） ，光接收机在参考点R所能承受的最大 光功率值(-9dBm)课程内容n传输网络的发展n光纤传输特性n传输网络技术介绍lPDH技术lSDH技术lMSTP技术lASON技术lPTN技术lDWDM技术lCWDM技术lOTN技术 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络技术nPDHlPDH采用比特填充和码位交织的方法将低速率等级的信号复合成高速信号，它能够独立传送国内长途和市话网业务l只有地区性的数字信号速率和帧结构而不存在世界性的标准 l没有世界性的标准光接口规范 l只支持点对点传输 ，进行区段保护 ，无法实现统一工作的多种路由的环状保护 l复用解复用需要逐级进行，结构复杂，硬件数量庞大l传统PDH的运行、管理和维护靠人工的数字信号交叉连接和停业务测试 ZTE Corporation. All rights reserved传输网络技术nSDHlSDH是为克服PDH的缺点而产生的，它是先有目标再定规范