傳輸網(wǎng)絡(luò)及接入技術(shù)基礎(chǔ)

1、中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心傳輸網(wǎng)絡(luò)及接入技術(shù)基礎(chǔ)一、傳輸網(wǎng)絡(luò)基本概念與公司網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)二、SDH和MSTP同步傳輸技術(shù) 三、WDM與OTN技術(shù) 四、PTN分組傳送技術(shù) 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心一、傳輸網(wǎng)絡(luò)基本概念與公司網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心（一）、傳輸網(wǎng)絡(luò)基本概念1、傳輸網(wǎng)絡(luò)的組成 傳輸網(wǎng)絡(luò)是實(shí)際具體物理鏈路、設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，主要由連接業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的傳輸媒介和傳輸系統(tǒng)設(shè)

2、備組成，使得信息從一點(diǎn)傳遞到另一點(diǎn)或另一些點(diǎn)。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心傳輸媒介 信息需在一定的物理媒質(zhì)中傳播，這種物理媒質(zhì)稱為傳輸媒質(zhì)，傳輸媒質(zhì)提供兩地之間的信號(hào)傳輸通路，從大的分類上主要有兩種，一種是電磁信號(hào)在自由空間傳輸，稱作無線傳輸；另一種是電磁信號(hào)在某種傳輸線上傳輸，稱作有線傳輸。傳輸媒質(zhì)目前主要有以下幾種： （1）、電纜 主要包括雙絞線電纜、同軸電纜等，雙絞線電纜主要用于傳統(tǒng)固定電話的用戶線接入或局域網(wǎng)用戶布線，同軸電纜主要用于傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡(luò)(CATV)的用戶線接入 。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分

3、公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心（2）、微波 頻率范圍為300MHz-1000GHz，微波按直線傳播，若要進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，則需在高山、鐵塔或高層建筑屋頂上安裝微波轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備進(jìn)行中繼通信，微波通信在二十世紀(jì)八十年代光纖通信技術(shù)成熟前是一種重要的傳輸手段，具有通信頻帶寬、抗干擾性強(qiáng)、建設(shè)速度快、機(jī)動(dòng)靈活、設(shè)備體積小、經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)點(diǎn)，但與光纖通信比較，在傳輸容量和組網(wǎng)方面明顯不足，微波通信對環(huán)境要求較高，尤其是要保證視通，信號(hào)質(zhì)量容易受到雨、霧等其它自然環(huán)境變化的影響。目前，雖然單位容量造價(jià)要高于光纜傳輸，但在小容量傳輸中，相對比較便宜，主要用于邊緣接入傳輸、重要通信備

4、份、應(yīng)急通信及特殊地形的通信 （3）、衛(wèi)星 是在微波中繼通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，工作在微波頻段，利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波，從而進(jìn)行兩個(gè)或多個(gè)地面站之間的通信。衛(wèi)星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面積大、通信容量大、用途廣、抗破壞能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 （4）、光纖 光纖通信是以光為載波、光纖作為傳輸媒介的一種通信方式，目前光纖通信使用波長多在近紅外區(qū)，即波長為1310nm和1550nm。光纖具有傳輸容量大、傳輸損耗低、抗電磁干擾能力強(qiáng)、易于敷設(shè)和材料資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于越洋通信、長途干線通信、本地傳輸和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等許多需要信號(hào)傳輸?shù)膱龊?中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心

5、中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心傳輸系統(tǒng) 傳輸系統(tǒng)包括傳輸設(shè)備和傳輸復(fù)用設(shè)備。攜帶信息的基帶信號(hào)一般不直接加到傳輸媒介進(jìn)行傳輸，需要傳輸設(shè)備將它們轉(zhuǎn)換為適合于傳輸媒介的信號(hào)，例如SDH的STM-1電信號(hào)調(diào)制激光器變成在光纖上傳輸?shù)腟TM-1光信號(hào)。傳輸設(shè)備主要有光接收發(fā)送端機(jī)、微波收發(fā)信機(jī)和衛(wèi)星地面站收發(fā)信機(jī)等。 為了在傳輸媒質(zhì)中傳輸多路信息，提高系統(tǒng)容量，需要傳輸復(fù)用設(shè)備將多路信息進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用，電域的傳輸復(fù)用目前可分為三類：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用。頻分復(fù)用是用頻譜搬移的方法，使各路基帶信號(hào)分別占用不同的頻率范圍，如有線電視、無線電廣播、頻分多址的TACS制式模擬移

6、動(dòng)通信等系統(tǒng)；時(shí)分復(fù)用是用脈沖調(diào)制的方法使不同路數(shù)的信號(hào)占據(jù)不同的時(shí)隙，如脈沖編碼調(diào)制復(fù)用(PCM)、準(zhǔn)同步數(shù)字體系(PDH)、同步數(shù)字體系(SDH)和時(shí)分多址的GSM制式數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)；碼分復(fù)用是用一組正交的脈沖序列來分別攜帶不同路數(shù)的信號(hào)，如碼分多址(CDMA)數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 光纖傳輸系統(tǒng)具有十分理想的性能質(zhì)量，目前尚無任何其它傳輸技術(shù)可與之相比。因而光纖自誕生以來，已被迅速應(yīng)用于電信網(wǎng)，開始是長途網(wǎng)和中繼網(wǎng)、本地傳輸網(wǎng)，現(xiàn)在已大規(guī)模進(jìn)入用戶接入網(wǎng)部分，固定電話自電話發(fā)明以來一個(gè)多世

7、紀(jì)銅纜雙絞線接入的方式正在發(fā)生改變，代之以光纖綜合業(yè)務(wù)接入傳輸方式，電信網(wǎng)的光纖化正在逐漸推向用戶。 通信的最基本任務(wù)是將大量信息無失真地從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心2、傳輸網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀 我國的傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層面，如下頁圖所示。 第一層面為長途一級(jí)干線網(wǎng)，主要節(jié)點(diǎn)為直轄市、省會(huì)城市，其間主要由DWDM系統(tǒng)和高等級(jí)SDH系統(tǒng)組成，SDH承載在波分系統(tǒng)上。京漢廣以東沿海地區(qū)主要為32波以上WDM系統(tǒng)承載10Gb/s、2.5Gb/s SDH系統(tǒng)，中西部區(qū)域主要以SDH2.5Gb/s 、10Gb/

8、s環(huán)形系統(tǒng)為主， 部分西部省份采用2.5Gb/s線性系統(tǒng)相連。形成了一個(gè)大容量、高可靠的網(wǎng)孔形國家骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)，輔以少量線形網(wǎng)。 第二層面為省內(nèi)二級(jí)干線網(wǎng)，主要節(jié)點(diǎn)為省內(nèi)地級(jí)城市，其間主要由SDH系統(tǒng)和波分系統(tǒng)組成，形成省內(nèi)網(wǎng)狀或環(huán)形骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)并輔以少量線性網(wǎng)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)一般以以省會(huì)城市為樞紐節(jié)點(diǎn)，通過各個(gè)方向的環(huán)路覆蓋全省。 第三層面為本地傳輸網(wǎng)，一般與固定、移動(dòng)電話本地網(wǎng)相對應(yīng)，覆蓋行政區(qū)劃的地區(qū)級(jí)地域范圍，包括城市城區(qū)及所轄縣域的傳輸網(wǎng)絡(luò)，滿足局間中繼傳輸、用戶接入傳輸帶寬需求，為固定電話、移動(dòng)電話、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)等各個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)接入及傳送服務(wù)。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公

9、司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 DWDM32x10G 10G10GSDH2.5GSDH10GSDH2.5GSDH2.5GSDH2.%GSDH2.5GSDH2.5GSDH2.5GSDH10GSDH622M微 波PDH8M155/622M長 途 一 級(jí) 干 線省 內(nèi) 二 級(jí) 干 線本 地 傳 輸 網(wǎng)本 地 傳 輸 接 入DWDM32x10GDWDM32x10GDWDM32x10GDWDM32x10GDWDM/SDHSDHSDHDWDM 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 本地傳輸層面從地域可分為城域

10、和郊縣傳輸網(wǎng)絡(luò)，從網(wǎng)絡(luò)功能地位可分為核心層、匯聚層、和接入層面。骨干層主要解決各骨干節(jié)點(diǎn)之間業(yè)務(wù)的傳送、跨區(qū)域的業(yè)務(wù)調(diào)度等問題；匯聚層實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)從接入層到骨干節(jié)點(diǎn)的匯聚。匯聚層以上主要是網(wǎng)孔形、環(huán)形SDH系統(tǒng)，具有很高的生存性，又具有業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)功能。接入層處于網(wǎng)絡(luò)的邊界處，由于業(yè)務(wù)容量要求較低，且大部分為匯集型業(yè)務(wù)量，因而通道倒換環(huán)和星形網(wǎng)都十分適合于該應(yīng)用環(huán)境，接入層主要為STM-1/STM-4 SDH系統(tǒng)，另外在網(wǎng)絡(luò)末端還使用了大量PDH設(shè)備，接入設(shè)備要求提供豐富的業(yè)務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的接入。 下圖是我公司傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江

11、西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心鷹潭2S S390390東湖S S390390勝利西路10G環(huán)2余江電信貴溪電信羅河S S390390S S390390S S390390S S390390錦江S S390390龍虎山10G環(huán)1S S390390S S390390貴溪移動(dòng)周坊鷹潭12.5G環(huán)22.5G環(huán)1S S390390余江移動(dòng)S S390390S S390390接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)接入環(huán)S S390390S S390390鷹潭城域1鷹潭城域2622M622M622M環(huán)622M環(huán)中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維

12、護(hù)中心3、接入網(wǎng)的概念和技術(shù) 接入網(wǎng)位于用戶駐地網(wǎng)和核心網(wǎng)之間。按照ITU-T的定義，接入網(wǎng)（AN）是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實(shí)體（例如線路和傳輸設(shè)施）組成的為傳送電信業(yè)務(wù)提供所需傳送承載能力的系統(tǒng)，可經(jīng)由Q3接口進(jìn)行配置和管理。接入網(wǎng)主要完成交叉連接、復(fù)用和傳輸功能，一般不包括交換功能，它應(yīng)能夠支持多種不同的業(yè)務(wù)類型，以滿足不同用戶的多樣化要求，也就是接入網(wǎng)應(yīng)成為全業(yè)務(wù)網(wǎng)。 就目前的技術(shù)研究和應(yīng)用現(xiàn)狀來看，接入網(wǎng)主要分為有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)，有線接入網(wǎng)主要采用的技術(shù)有銅線接入技術(shù)、混合光纖/同軸電纜接入技術(shù)、LAN接入技術(shù)和光纖接入網(wǎng)；無線接入網(wǎng)

13、包括固定無線接入和移動(dòng)接入技術(shù)，下表列出了目前接入網(wǎng)的主要接入技術(shù)。中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 由于光纖具有容量大、速率高、損耗小等優(yōu)勢，因此從長遠(yuǎn)來看，光纖到戶應(yīng)該是接入網(wǎng)最理想的選擇，但是考慮到價(jià)格、技術(shù)等多方面因素，接入網(wǎng)在未來很長一段時(shí)間內(nèi)將維持上述多種接入技術(shù)共存的局面。從目前通信網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r和社會(huì)需求可以看出，未來接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢是網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化、業(yè)務(wù)綜合化和IP化、傳輸寬帶化和光纖化，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的資源

14、共享、靈活配置和統(tǒng)一管理 。中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心二、SDH和MSTP同步傳輸技術(shù) 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 SDH全稱同步數(shù)字傳輸體制，它是一種傳輸?shù)捏w制協(xié)議，就象PDH準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸體制一樣，SDH傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級(jí)，接口碼型等特性。 傳統(tǒng)的PDH傳輸體制組建的傳輸網(wǎng)，由于其復(fù)用方式很明顯的不能滿足信號(hào)大容量傳輸?shù)囊?，在通信網(wǎng)向大容量、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的今天，PDH的傳輸體制已經(jīng)愈來愈成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的瓶頸，

15、制約了傳輸網(wǎng)向更高的速率發(fā)展。傳統(tǒng)的PDH傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 ： 1、沒有國際統(tǒng)一的電接口規(guī)范，造成了國際互通的困難。歐洲、北美、日本采用基于不同速率、不同復(fù)用等級(jí)的體系。 2、沒有國際統(tǒng)一的光接口規(guī)范，存在多種碼型變換方案，不同廠家的設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)橫向兼容。 3、需要使用硬件設(shè)備進(jìn)行逐級(jí)復(fù)用與解復(fù)用，從PDH的高速信號(hào)中不能直接分/插出低速信號(hào)，上下電路需大量硬件、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。 4、網(wǎng)絡(luò)的OAM能力差，PDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)里用于運(yùn)行維護(hù)工作的開銷字節(jié)不多。1、SDH概述中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 SDH

16、傳輸體制的主要特點(diǎn)： 1、接口方面：接口的規(guī)范化是決定不同廠家的設(shè)備能否互連的關(guān)鍵。SDH體制有一套標(biāo)準(zhǔn)的速率等級(jí)?；镜男盘?hào)傳輸結(jié)構(gòu)等級(jí)是同步傳輸模塊STM-1，相應(yīng)的速率是155.52Mbit/s。高等級(jí)的數(shù)字信號(hào)系列例如STM-4、STM-16可通過將低速率等級(jí)的信息模塊通過字節(jié)間插同步復(fù)接而成。線路光接口采用世界性統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，SDH信號(hào)的線路編碼僅對信號(hào)進(jìn)行擾碼，不再進(jìn)行冗余碼的插入，擾碼的標(biāo)準(zhǔn)是世界統(tǒng)一的，這樣對端設(shè)備僅需通過標(biāo)準(zhǔn)的解碼器就可與不同廠家SDH設(shè)備進(jìn)行光口互連，SDH的線路信號(hào)速率與SDH電口信號(hào)速率相一致。 2、復(fù)用方式：低速SDH信號(hào)是以字節(jié)間插方式復(fù)用進(jìn)高速SD

17、H信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中的，這樣就使低速SDH信號(hào)在高速SDH信號(hào)的幀中的位置是固定的、有規(guī)律性的,這樣就能從高速SDH信號(hào)中直接分插出低速SDH信號(hào)。另外，由于采用了同步復(fù)用方式和靈活的映射結(jié)構(gòu)，可將PDH低速支路信號(hào)復(fù)用進(jìn)SDH信號(hào)的幀中去，使低速支路PDH信號(hào)在STM-N幀中的位置也是可預(yù)見的，于是可以從STM-N信號(hào)中直接分插出低速支路信號(hào)，節(jié)省了大量的復(fù)接/分接設(shè)備（背靠背設(shè)備），使業(yè)務(wù)的上、下更加簡便。 3、運(yùn)行維護(hù)方面：SDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的用于運(yùn)行維護(hù)（OAM）功能的開銷字節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能大大加強(qiáng)，維護(hù)的自動(dòng)化程度大大加強(qiáng)。SDH信號(hào)豐富的開銷占用整個(gè)幀所有比特的1/20

18、，大大加強(qiáng)了OAM功能。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 SDH信號(hào)（一）、幀結(jié)構(gòu) STM-N信號(hào)是9行和270N列的幀結(jié)構(gòu)。此處的N與STM-N的N相一致，取值范圍：1，4，16，64。表示此信號(hào)由N個(gè)STM-1 信號(hào)通過字節(jié)間插復(fù)用而成。STM-N信號(hào)的幀頻，也就是每秒傳送的幀數(shù)是8000幀/秒，幀長或幀周期為恒定的125s 。 STM-N幀結(jié)構(gòu)由3部分組成：段開銷；管理單元指針（AU-PTR）；信息凈負(fù)荷（payload）。 1、信息凈負(fù)荷（payload）是由STM-N傳送的各種信息碼塊。在將低速信號(hào)打包的過程中加入

19、了監(jiān)控開銷字節(jié)、即通道開銷（POH）字節(jié)，POH作為凈負(fù)荷的一部分。 2、段開銷（SOH）是為了保證信息凈負(fù)荷正常靈活傳送所必須附加的供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）使用的字節(jié)。段開銷又分為再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷（MSOH），分別對相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。段其實(shí)也相當(dāng)于一條大的傳輸通道。 3、管理單元指針（AU-PTR）位于STM-N幀中第4行的9N列，共9N個(gè)字節(jié)， AU-PTR是用來指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在STM-N幀的準(zhǔn)確位置的指示符，以便收端能正確分離信息凈負(fù)荷。其實(shí)指針有高、低階之分，高階指針是AU-PTR，低階指針是TU-PTR（支路單元指針），分別進(jìn)行高階VC4和低階

20、VC12在AU-4和TU-12中的定位。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心9270N個(gè) 字 節(jié)RSOHAU-PTRMSOH9N1349payload261N5STM-N 幀結(jié)構(gòu)圖 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心（二）、復(fù)用結(jié)構(gòu) SDH的復(fù)用包括兩種情況：一種是低階的SDH信號(hào)復(fù)用成高階SDH信號(hào)；另一種是低速支路信號(hào)，例如PDH2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s信號(hào)復(fù)用成SDH信號(hào)。 第一種情況復(fù)用的方法主要通過字節(jié)間插復(fù)用方式來完成的，復(fù)

21、用的個(gè)數(shù)是4合一，即4STM-1STM-4，4STM-4STM-16 第二種情況是將PDH信號(hào)復(fù)用進(jìn)SDH信號(hào)中去。各種業(yè)務(wù)信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N幀的過程都要經(jīng)歷映射（相當(dāng)于信號(hào)打包）、定位（相當(dāng)于指針調(diào)整）、復(fù)用（相當(dāng)于字節(jié)間插復(fù)用）三個(gè)步驟。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 我國的光同步傳輸網(wǎng)技術(shù)體制規(guī)定了以2Mbit/s信號(hào)為基礎(chǔ)的PDH系列的復(fù)用路線見圖如下： STM-NAUGAU-4VC-4TUG-3TUG-2TU-3TU-12VC-3VC-12C-4C-3C-12 N 1 1 3 3 7139264kbit/s34

22、368kbit/s2048kbit/s指 針 處 理復(fù) 用定 位 校 準(zhǔn)映 射中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （三）、開銷 開銷的功能是完成對SDH信號(hào)提供層層細(xì)化的監(jiān)控管理功能，監(jiān)控的分類可分為段層監(jiān)控、通道層監(jiān)控。段層的監(jiān)控又分為再生段層和復(fù)用段層的監(jiān)控，通道層監(jiān)控分為高階通道層和低階通道層的監(jiān)控。由此實(shí)現(xiàn)了對STM-N層層細(xì)化的監(jiān)控。例如對2.5G系統(tǒng)的監(jiān)控，再生段開銷對整個(gè)STM-16信號(hào)監(jiān)控，復(fù)用段開銷細(xì)化到其中16個(gè)STM-1的任一個(gè)進(jìn)行監(jiān)控，高階通道開銷再將其細(xì)化成對每個(gè)STM-1中VC4的監(jiān)控，低階通道開銷又

23、將對VC4的監(jiān)控細(xì)化為對其中63個(gè)VC12的任一個(gè)VC12進(jìn)行監(jiān)控，由此實(shí)現(xiàn)了從對2.5Gbit/s級(jí)別到2Mbit/s級(jí)別的多級(jí)監(jiān)控手段。 C-12VC-12C-4VC-4STM-NVC-4STM-NVC-12C-12C-4RSOHRSOHRSOHMSOHVC-4POHVC-12POH中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心A1A1A1A2 A2 A2 J0 為 國 內(nèi) 使 用 保 留 字 節(jié) ；B1E1F1D1D2D3K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2RSOHMSOH9列9行 為 與 傳 輸 媒 質(zhì) 有

24、 關(guān) 的 特 征 字 節(jié) （ 暫 用 ） ；B2 B2 B2管 理 單 元 指 針 為 不 擾 碼 字 節(jié) ；所 有 未 標(biāo) 記 字 節(jié) 待 將 來 國 際 標(biāo) 準(zhǔn) 確 定 （ 與 媒 質(zhì) 有 關(guān) 的 應(yīng) 用 ， 附 加 國 內(nèi) 使 用 和 其 他 用 途 ） 。 * *STM-1幀的段開銷字節(jié)示意圖 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 上圖的段開銷字節(jié)（SOH）主要為：定幀字節(jié)A1和A2、 再生段蹤跡字節(jié)J0、 數(shù)據(jù)通信通路（DCC）字節(jié)D1-D12、 公務(wù)聯(lián)絡(luò)字節(jié)E1和E2、 使用者通路字節(jié)F1、 比特間插奇偶校驗(yàn)8位碼(B

25、IP-8)B1、 比特間插奇偶校驗(yàn)N24位的（BIP- N24）字節(jié)B2、 自動(dòng)保護(hù)倒換（APS）通路字節(jié)K1、K2（b1-b5）、 復(fù)用段遠(yuǎn)端失效指示（MS-RDI）字節(jié)K2（b6-b8）、同步狀態(tài)字節(jié)S1（b5-b8）、 復(fù)用段遠(yuǎn)端誤碼塊指示（MS-REI）字節(jié)M1。 通道開銷（POH）負(fù)責(zé)通道層的OAM功能。類似于在貨物裝在集裝箱中運(yùn)輸?shù)倪^程中，不僅要監(jiān)測一集裝箱的貨物的整體損壞情況（SOH），還要知道集裝箱中某一件貨物的損壞情況（POH）。根據(jù)監(jiān)測通道的“寬窄”（監(jiān)測貨物的大?。ǖ篱_銷又分為高階通道開銷和低階通道開銷。高階通道開銷是對VC4級(jí)別的通道進(jìn)行監(jiān)測，可對140Mbit/s

26、在STM-N幀中的傳輸情況進(jìn)行監(jiān)測；低階通道開銷是完成VC12通道級(jí)別的OAM功能，監(jiān)測2Mbit/s在STM-N幀中的傳輸性能。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 高階通道開銷的位置在信息凈負(fù)荷VC4幀中的第一列，共9個(gè)字節(jié)，如下圖所示。J1B3C2G1F2H4F3K3N1VC4112619高階通道開銷字為：通道蹤跡字節(jié)J1、通道校驗(yàn)BIP-8碼B3字節(jié)、信號(hào)標(biāo)記字節(jié)C2、通道狀態(tài)字節(jié)G1、使用者通路字節(jié)F2、F3、TU位置指示字節(jié)H4、空閑字節(jié)K3、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者字節(jié)N1。中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國

27、移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心119500us VC12復(fù)幀V5J2N2K4VC12VC12VC12VC124低階通道開銷這里指的是VC12中的通道開銷，當(dāng)然它監(jiān)控的是VC12通道級(jí)別的傳輸性能，也就是監(jiān)控2Mbit/s的PDH信號(hào)在STM-N幀中傳輸?shù)那闆r。上圖顯示了一個(gè)VC12的復(fù)幀結(jié)構(gòu)，由4個(gè)VC12基幀組成，低階通道開銷就位于每個(gè)VC12基幀的第一個(gè)字節(jié)，一組低階通道開銷共有4個(gè)字節(jié)：通道狀態(tài)和信號(hào)標(biāo)記字節(jié)V5、VC12通道蹤跡字節(jié)J2、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者字節(jié)N2、備用字節(jié)K4。低階通道開銷結(jié)構(gòu)圖中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭

28、分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心2、SDH網(wǎng)絡(luò)常見網(wǎng)元 SDH傳輸網(wǎng)由不同類型的網(wǎng)元通過光纜線路連接組成，通過不同的網(wǎng)元完成信號(hào)的傳送，如上/下業(yè)務(wù)、交叉連接業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)故障自愈。SDH網(wǎng)中常見網(wǎng)元如下： 1、終端復(fù)用器(TM)，用在網(wǎng)絡(luò)的終端站點(diǎn)上，例如一條鏈的兩個(gè)端點(diǎn)上，它的作用是將支路端口的低速信號(hào)復(fù)用到線路端口的高速信號(hào)STM-N中，或從STM-N的信號(hào)中分出低速支路信號(hào)。 2、分/插復(fù)用器(ADM)，用于SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的中間轉(zhuǎn)接站點(diǎn)處，例如鏈的中間結(jié)點(diǎn)或環(huán)上結(jié)點(diǎn)，是SDH網(wǎng)上使用最多、最重要的一種網(wǎng)元。ADM至少有兩個(gè)線路端口和一個(gè)支路端口。ADM的作用是將低速支路信號(hào)交叉復(fù)用進(jìn)線路信號(hào)，或從線路信

29、號(hào)中拆分出低速支路信號(hào)。ADM是SDH最重要的網(wǎng)元，通過它可等效成其它網(wǎng)元，即能完成其它網(wǎng)元的功能，例如：一個(gè)ADM可等效成兩個(gè)TM。 3、再生中繼器(REG)，光傳輸網(wǎng)的再生中繼器有兩種，一種是純光的再生中繼器，主要進(jìn)行光功率放大以延長光傳輸距離；另一種是用于脈沖再生整形的電再生中繼器，主要通過光/電變換、電信號(hào)抽樣、判決、再生整形、電/光變換，以達(dá)到不積累線路噪聲，保證線路上傳送信號(hào)波形的完好性。 4、數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)，完成的主要是STM-N信號(hào)的交叉連接功能，它相當(dāng)于一個(gè)交叉矩陣，完成各個(gè)信號(hào)間的交叉連接，DXC可將輸入的m路STM-N信號(hào)交叉連接到輸出的n路STM-N信號(hào)上，

30、DXC的核心是交叉連接，實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心3、MSTP多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（1）、MSTP功能方框圖 MSTP是SDH在新技術(shù)條件下的重要發(fā)展，它從單純地支持2MB/S、34Mb/s、140Mb/s、622Mb/s等TDM業(yè)務(wù)，擴(kuò)展到可以支持包括以太網(wǎng)、ATM、視頻圖像等多種業(yè)務(wù)的綜合多功能設(shè)備。其功能方框圖如圖所示。PDH接口ATM接口以太網(wǎng)接口STM-N接口（支持級(jí)聯(lián)）ATM層處理二層交換PPP/LAPS/GFP再生段開銷處理復(fù)用段開銷處理 V C映 射交 叉 連 接開 銷 處 理STM-N線

31、路接口STM-N線路接口圖注：PPP：點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議LAPS：鏈路接入規(guī)程GFP：通用成幀規(guī)程圖：MSTP功能方框圖中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 如圖，MSTP把非TDM業(yè)務(wù)信號(hào)的一些處理與SDH層面的處理相互分離。如以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)，先進(jìn)行二層交換處理（也可不進(jìn)行二層交換處理），然后按一定規(guī)則進(jìn)行封裝（GFP/LAPS/PPP），再把封裝后的數(shù)據(jù)幀映射到VC或VC-xc中；最后對所有的VC（包括TDM信號(hào)映射的VC）統(tǒng)一進(jìn)行SDH層面的處理，如交叉連接、開銷處理等，形成STM-N線路信號(hào)進(jìn)行傳輸。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司

32、鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （2）、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的封裝 所謂以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的封裝，是指以太網(wǎng)信號(hào)在映射進(jìn)SDH的虛容器VC之前所進(jìn)行的處理。因?yàn)橐蕴W(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)幀長度是不定長的，這與要求嚴(yán)格同步的SDH幀有很大的區(qū)別，所以需要使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)鏈路層適配協(xié)議來完成對以太數(shù)據(jù)的封裝，然后才能映射進(jìn)SDH 的虛容器VC之中，最后形成STM-N信號(hào)進(jìn)行傳送。 目前主要有三種鏈路層適配協(xié)議可以完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的封裝，即點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議PPP、鏈路接入SDH規(guī)程LAPS與通用成幀規(guī)程GFP。相對于PPP和LAPS，GFP協(xié)議更復(fù)雜一些，但其標(biāo)準(zhǔn)化程度更高，用途更廣。 GFP

33、（General Framing Procedure）是目前流行的一種比較標(biāo)準(zhǔn)的封裝協(xié)議，它提供了一種把業(yè)務(wù)信號(hào)適配到傳送網(wǎng)的通用方法。業(yè)務(wù)信號(hào)可以是協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU如以太網(wǎng)MAC幀，也可以是數(shù)據(jù)編碼塊如GE用戶信號(hào)。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 GFP幀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，如圖所示。 核心報(bào)頭凈負(fù)荷PDU長度指示PLI核心報(bào)頭HEC凈負(fù)荷報(bào)頭凈負(fù)荷凈負(fù)荷FCS類型擴(kuò)展報(bào)頭類型域HEC擴(kuò)展報(bào)頭HEC4222224465535065535464字節(jié)字節(jié)字節(jié)圖：GFP的幀結(jié)構(gòu)060GFP幀包括兩大部分，即核心報(bào)頭與凈負(fù)荷。 中國

34、移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 用戶幀又包括用戶數(shù)據(jù)幀與用戶管理幀，用戶數(shù)據(jù)幀用于承載用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)，而用戶管理幀用于承載于用戶信號(hào)相關(guān)的管理信息。 控制幀則包括空閑幀與管理幀，空閑幀用于在源端進(jìn)行GFP字節(jié)流域傳輸層速率的適配；管理幀可以承載OAM信息。 GFP幀包括兩種類型，即用戶幀與控制幀，其具體分類情況如下圖所示。中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （3）、VC級(jí)聯(lián)與以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的映射 以太網(wǎng)業(yè)務(wù)封裝之后還需要把它映射進(jìn)SDH的VC之中，最后經(jīng)交叉連接，開銷

35、處理才能形成STM-N信號(hào)進(jìn)行傳送。因以太網(wǎng)信號(hào)有10Mb/s、100Mb/s(FE)與1Gb/s(GE)等幾種類型，但它們與SDH的VC-12、VC-3、VC-4的標(biāo)準(zhǔn)速率并不完全匹配，為了有效地利用VC的帶寬，把以太網(wǎng)信號(hào)映射進(jìn)VC時(shí)，一般采用VC級(jí)聯(lián)技術(shù)，尤其是虛級(jí)聯(lián)技術(shù)。 1、VC級(jí)聯(lián)技術(shù) VC級(jí)聯(lián)就是把多個(gè)VC按一定規(guī)則組合在一起，使之成為一個(gè)傳送整體以適應(yīng)不同帶寬業(yè)務(wù)的需求。 VC級(jí)聯(lián)有相鄰級(jí)聯(lián)與虛級(jí)聯(lián)之分。 （1）相鄰級(jí)聯(lián) 相鄰級(jí)聯(lián)又稱連續(xù)級(jí)聯(lián)，就是將同一個(gè)STM-N中的X個(gè)相鄰的VC首尾依次連接，成為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)即虛容器級(jí)聯(lián)組VCG（VC Group）進(jìn)行傳送。相鄰級(jí)聯(lián)只保留一

36、列通道開銷POH，其余VC的POH改為填充字節(jié)。因此，相鄰級(jí)聯(lián)在整個(gè)傳送過程必須保持連續(xù)的帶寬。相鄰級(jí)聯(lián)寫為VC-4-Xc、VC-12-Xc等，其中X為級(jí)聯(lián)的VC個(gè)數(shù)，且X=4、16、64、256. （2）虛級(jí)聯(lián) 虛級(jí)聯(lián)就是將分布在不同STM-N中的X個(gè)VC（可以同一路由，也可以不同路由）用字節(jié)間插復(fù)用方式級(jí)聯(lián)成一個(gè)虛擬結(jié)構(gòu)的VCG進(jìn)行傳送。也就是把連續(xù)的帶寬分散在幾個(gè)獨(dú)立的VC中，到達(dá)接收端再將這些VC合并在一起。與相鄰級(jí)聯(lián)不同的是，在虛級(jí)聯(lián)時(shí)，每個(gè)VC都保留自己的POH。虛級(jí)聯(lián)利用POH中的K4字節(jié)的某些比特指示該VC在VCG中序列號(hào)。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中

37、國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （4）、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的傳送技術(shù) MSTP的最重要的數(shù)據(jù)特性表現(xiàn)在對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)傳送的技術(shù)處理與支持，它主要包括幾個(gè)方面：以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透傳、二層交換與以太環(huán)網(wǎng)功能以及流量控制等。 1、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的透傳 透傳就是以太網(wǎng)業(yè)務(wù)不在本節(jié)點(diǎn)下載，而是“透過”本節(jié)點(diǎn)向下游傳送。以太網(wǎng)信號(hào)已被封裝并映射進(jìn)VC之中，所以復(fù)用MSTP交叉矩陣對VC的直通功能，就可以實(shí)現(xiàn)對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)信號(hào)的透傳。對以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行透傳時(shí)，應(yīng)保證其透明性，如以太網(wǎng)MAC幀、VLAN標(biāo)記的透明傳送等。 2、以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的二層交換與匯聚 MSTP的二層交換是指在設(shè)備的以太網(wǎng)物理端口（一個(gè)或多個(gè)）與

38、線路側(cè)VC之間（一個(gè)或多個(gè)），實(shí)現(xiàn)基于鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換，該交換根據(jù)數(shù)據(jù)幀的MAC地址或VLAN ID進(jìn)行。MSTP的二層交換功能可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的匯聚。 3、以太環(huán)網(wǎng)功能 MSTP的以太環(huán)網(wǎng)功能就是在SDH環(huán)路中指定一部分帶寬來傳送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。因以太網(wǎng)是針對點(diǎn)到點(diǎn)的技術(shù)，不支持環(huán)形拓?fù)?，它只是在SDH層面組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，但在MAC層并未進(jìn)行環(huán)形路徑傳送，而是利用STP組成樹形網(wǎng)，所以它在名義上是以太環(huán)網(wǎng)但并不是真正的環(huán)網(wǎng)。 4、流量控制 采用鏈路容量調(diào)整機(jī)制LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme)流量控制技術(shù)。即利用虛級(jí)聯(lián)VC中某些開銷字節(jié)傳遞控制信息，在源

39、端與宿端之間提供一種無損傷、動(dòng)態(tài)調(diào)整線路容量的控制機(jī)制。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （5）以太環(huán)網(wǎng)特點(diǎn) MSTP具有基于2層交換的以太環(huán)網(wǎng)功能，可以實(shí)現(xiàn)一定的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)策略和帶寬控制功能。但是基于2層交換實(shí)現(xiàn)的以太環(huán)網(wǎng)還是有比較大的局限性：從環(huán)網(wǎng)帶寬利用看，并不能實(shí)現(xiàn)帶寬顆粒的靈活指配，同一等級(jí)的業(yè)務(wù)對帶寬的競爭缺乏完善的公平算法；無法保證環(huán)路各節(jié)點(diǎn)帶寬的公平接入，也無法實(shí)現(xiàn)端到端的QoS保證。從業(yè)務(wù)的優(yōu)先能來看，對輸入信號(hào)優(yōu)先級(jí)劃分只能按照百分比切割，所以并不科學(xué)。從業(yè)務(wù)保護(hù)方面，采用STP算法，保護(hù)倒換時(shí)間，一般在

40、40秒左右，即使采用快速生成樹FSTP，其保護(hù)倒換時(shí)間也相當(dāng)長，為1秒鐘以上；都不能滿足電信級(jí)業(yè)務(wù)的要求。所以從嚴(yán)格意義上講，基于二層交換實(shí)現(xiàn)的以太環(huán)網(wǎng)并不是真正的環(huán)網(wǎng)。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心三、 WDM與OTN技術(shù) 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （1）、 波分復(fù)用原理 為了提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的容量，時(shí)分復(fù)用的擴(kuò)容方式有以下主要缺陷：第一，對于光通信系統(tǒng)，目前電域速率已接近器件使用的硅和砷化稼材料的技術(shù)極限，且高速率設(shè)備的成本也很高，不同類型光纖的非

41、線性效應(yīng)也給傳輸帶來各種限制。如車輛行駛，理論上說車速越快，交通流量越大，但是車輛行使的速率總有一定的上限。業(yè)界普遍認(rèn)為，速率達(dá)到STM-256后，時(shí)分復(fù)用技術(shù)將會(huì)遇到發(fā)展的瓶頸。第二，影響網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容，當(dāng)升級(jí)至更高的速率等級(jí)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接口及其設(shè)備需要進(jìn)行完全更換，在升級(jí)過程中，必須中斷正在服務(wù)的系統(tǒng)。 其實(shí)一根光纖的傳輸容量非常大，理論上可達(dá)到200300Tbit/s帶寬，傳輸一路光信號(hào)只是利用了其中很少的一部分。目前投入商用的波分復(fù)用系統(tǒng)可復(fù)用到160個(gè)波長，可以把這些波長間隔較小的系統(tǒng)稱之為密集波分復(fù)用系統(tǒng)(Dense Wavelength Division Multiplexing, DWD

42、M)，或簡稱波分復(fù)用(WDM)系統(tǒng)。波分復(fù)用(WDM)就是在發(fā)送端利用波分復(fù)用器件(合波器)將特定的不同波長的信號(hào)合并起來在一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端再利用波分復(fù)用器件(分波器)將其分開 ，這樣就很容易在原有的光纖網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上提高傳輸容量。與通用的單信道系統(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，而且它具有擴(kuò)容簡單和性能可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)，它可以直接接入多種業(yè)務(wù)以保持傳輸?shù)耐该餍?。目前WDM技術(shù)已經(jīng)在光傳輸網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛的應(yīng)用。 1、波分復(fù)用技術(shù) 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心光波長復(fù)用器光波長

43、分用器光前置放大光功率放大波長波長光譜光譜單通道光線路放大光線路放大OTUOTUOTU中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心DWDM系統(tǒng)的構(gòu)成及光譜示意圖如上圖所示。發(fā)送端的光發(fā)射機(jī)發(fā)出波長不同而精度和穩(wěn)定度滿足一定要求的光信號(hào)，經(jīng)過光波長復(fù)用器復(fù)用在一起送入摻鉺光纖功率放大器，摻鉺光纖放大器主要用來彌補(bǔ)合波器引起的功率損失和提高光信號(hào)的發(fā)送功率，再將放大后的多路光信號(hào)送入光纖傳輸，中間可以根據(jù)實(shí)際情況可有或沒有光線路放大器，到達(dá)接收端后經(jīng)光前置放大器（主要用于提高接收靈敏度，以便延長傳輸距離）放大以后，送入光波長分波器分解出原來的

44、各路光信號(hào)。光波長的穩(wěn)定性是DWDM一個(gè)重要的問題，ITU-T已建議193.1THz (即1552.52nm)值作為系統(tǒng)的參考頻率，對通道間隔均勻的系統(tǒng)，ITU-T規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的波長間隔為0.8nm（在1.55 波段對應(yīng)100GHz頻率間隔)的整數(shù)倍，如0.8nm、1.6nm、2.4nm 、3.6nm等。對于超密集的WDM系統(tǒng)，也采用0.4nm的波長間隔。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （2）、波分復(fù)用技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)1）、超大容量。目前使用的普通光纖可傳輸?shù)膸捠呛軐挼?，但其利用率還很低，DWDM技術(shù)可以使一根光纖的傳輸容量比

45、單波長傳輸容量增加幾倍、幾十倍乃至幾百倍。2）、對業(yè)務(wù)信號(hào)的“透明”。DWDM系統(tǒng)按光波長的不同進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用，而與信號(hào)的速率和電調(diào)制方式無關(guān)，即對數(shù)據(jù)是“透明”的。因此可以傳輸不同特性的信號(hào)，完成各種電信號(hào)的綜合和分離，包括數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。3）、 系統(tǒng)升級(jí)時(shí)能最大限度地保護(hù)已有投資。在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充時(shí)，無需對光纜線路進(jìn)行改造，可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的實(shí)際需要，逐步增加波長來擴(kuò)容，顯得十分經(jīng)濟(jì)靈活。4）、高度的組網(wǎng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，DWDM網(wǎng)絡(luò)比用傳統(tǒng)的電時(shí)分復(fù)用技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要大大簡化，而且網(wǎng)絡(luò)層次分明，各種業(yè)務(wù)的調(diào)度只需調(diào)整相應(yīng)光信號(hào)的波長即可實(shí)現(xiàn)。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡化、層次分明以及業(yè)務(wù)調(diào)度

46、方便，由此而帶來了網(wǎng)絡(luò)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。DWDM與光纖放大器結(jié)合可以節(jié)省大量光電再生器，同時(shí)也簡化了維護(hù)管理，降低了長途傳輸成本5）、兼容全光交換。未來的全光網(wǎng)絡(luò)中，各種電信業(yè)務(wù)的上/下、交叉連接等都是在光上通過對光信號(hào)波長的改變和調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。因此，DWDM技術(shù)是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，而且DWDM系統(tǒng)能與未來的全光網(wǎng)兼容，將來可能會(huì)在已經(jīng)建成的DWDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)透明的、具有高度生存性的全光網(wǎng)絡(luò)。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （3）、WDM系統(tǒng)關(guān)鍵單元 1）、波長轉(zhuǎn)換單元OTU(位于用戶終端和合、分波器

47、之間)。為了保證在光纖中傳輸?shù)男盘?hào)互不串?dāng)_，每個(gè)信號(hào)必須采用不同的波長，如需保證不同廠商之間產(chǎn)品能相互兼容，每個(gè)信號(hào)的頻率應(yīng)當(dāng)固定，大多數(shù)借助DWDM系統(tǒng)傳輸?shù)挠脩艚K端的光接口并不符合這一要求， DWDM系統(tǒng)可以通過光波長轉(zhuǎn)換單元(OTU)將用戶終端的光信號(hào)與指定的波長進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 2）、合波器(OMU)和分波器(ODU)。DWDM系統(tǒng)的核心部件是波分復(fù)用器件，即合波器(OMU)和分波器(ODU)。它們均為光學(xué)濾波器，其特性好壞在很大程度上決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能。波分復(fù)用器件的基本要求是：插入損耗小、隔離度大、帶內(nèi)平坦、帶外插入損耗變化陡峭、溫度穩(wěn)定好、復(fù)用通路數(shù)多以及尺寸小等。所謂插損指規(guī)定波長

48、的光信號(hào)通過分波/合波器后光功率的丟失。最大插損差指多波長系統(tǒng)的光功率平坦度。中心波長即是指分波后不同端口出來的光的中心波長，其不應(yīng)該與ITU-T建議的標(biāo)準(zhǔn)波長有太大的偏移（如20GHz）。隔離度指的是相臨端口的串?dāng)_程度。 3）、光源。波分系統(tǒng)使用的波長比較密集，光源輸出要求為標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定的光波長，以滿足波長指標(biāo)規(guī)范。波分系統(tǒng)與SDH系統(tǒng)相比，電再生中繼距離要求更高，影響電再生中繼距離的因素很多，如衰減、色散、光信噪比等等，在引入摻鉺光纖放大器后，波分系統(tǒng)中，影響再生中繼距離的主要因素是色散，光源需要滿足長距離傳輸?shù)囊?，ITU-T對DWDM使用的光源的色散作了規(guī)范，常見有三種：12800ps/

49、nm、10000ps/nm、7200ps/nm。常規(guī)的G.652光纖的典型色散系數(shù)是17ps/nm.Km，在實(shí)際工程中作20ps/nmKm計(jì)算，上面三個(gè)光源能夠傳送的距離是分別是640Km、500Km、360Km。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 4）、光放大器(OA)。由于光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)不可避免地存在一些損耗和色散(損耗會(huì)降低信號(hào)功率，色散將使光脈沖展寬)，所以在傳輸一段距離后，我們需要設(shè)置中繼站對信號(hào)進(jìn)行再生，然后繼續(xù)傳輸。傳統(tǒng)的方法是采用光/電/光的中繼器，改善信號(hào)質(zhì)量。但是，隨著波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，這種方法已經(jīng)

50、無法滿足網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?。主要缺點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：經(jīng)過波分復(fù)用器件處理后，由于插入損耗的關(guān)系，光功率會(huì)降低很多，中繼器沒有辦法對此進(jìn)行補(bǔ)償；波分復(fù)用是在一根光纖中同時(shí)傳送多路信號(hào)，而光/電/光的中繼器必須對每路信號(hào)單獨(dú)處理，這樣會(huì)使得中繼站變得非常復(fù)雜，對于長途傳輸非常不利。目前實(shí)用化的光放大器主要為摻鉺光纖放大器，它由摻鉺光纖、泵浦光源、耦合器、隔離器等部件組成，可以對一根光纖中的多路光信號(hào)同時(shí)進(jìn)行放大。使DWDM系統(tǒng)真正投入商用的關(guān)鍵器件是光放大器(OA)。 5）、監(jiān)控模塊。為了保證傳輸?shù)耐该餍?，不能利用所承載信號(hào)的任何一個(gè)比特來傳遞控制信息。所以目前的做法是采用一個(gè)特定的波長作為光監(jiān)控信道，傳

51、送監(jiān)測管理信息。 波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)從20世紀(jì)90年代中期開始，受市場需要和技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)，在國內(nèi)外都呈現(xiàn)了飛速發(fā)展的態(tài)勢，主要有應(yīng)用于長途傳輸網(wǎng)的密集波分復(fù)用系統(tǒng)和應(yīng)用于城域網(wǎng)及以太網(wǎng)的稀疏波分復(fù)用系統(tǒng)，都有了很大的突破并得到了大量的商用。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （1）、OTN的產(chǎn)生 SDH/SONET和WDM技術(shù)是目前傳送網(wǎng)使用的主要技術(shù)。SDH/SONET技術(shù)偏重于業(yè)務(wù)的電層處理，以VC為基本顆粒交叉調(diào)度、同步和單通道線路為基本特征，為子速率業(yè)務(wù)(E1/T1/E3/T3/STM-N)提供接入、復(fù)用、傳送、靈活的

52、調(diào)度、管理以及保護(hù)；WDM技術(shù)則專注于業(yè)務(wù)的光層處理，以多通道復(fù)用/解復(fù)用和長距離傳輸為基本特征，為波長級(jí)業(yè)務(wù)提供低成本傳送。 隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求越來越大，以VC調(diào)度為基礎(chǔ)的SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)展性方面呈現(xiàn)出了明顯不足，無法滿足業(yè)務(wù)的快速增長；而傳統(tǒng)WDM技術(shù)采用客戶信號(hào)直接映射進(jìn)光通道的方式，使其只能定位于點(diǎn)對點(diǎn)的應(yīng)用，缺乏有效的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理手段，這二種技術(shù)都存在著一定的局限性。 OTN的靈感來源于SDH/SONET(映射、復(fù)用、靈活地交叉、嵌入式開銷、級(jí)聯(lián)、保護(hù)、FEC)。OTN將SDH/SONET的可運(yùn)營可管理能力應(yīng)用到WDM系統(tǒng)中，同時(shí)具備了SDH/SONET和WDM的優(yōu)勢。OT

53、N定義了一套完整的體系結(jié)構(gòu)，對于各層網(wǎng)絡(luò)都有相應(yīng)的管理監(jiān)控機(jī)制，光層和電層都具有網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制，可以真正滿足各類運(yùn)營商的運(yùn)營及維護(hù)需求。 2、OTN傳送技術(shù) 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （2）、OTN的技術(shù)優(yōu)勢 1）、多種客戶信號(hào)封裝和透明傳輸OTN可以支持多種客戶信號(hào)的透明傳送，如SDH、GE和10GE等。OTN定義的OPUk容器傳送客戶信號(hào)時(shí)不更改其凈荷和開銷信息，而其采用的異步映射模式保證了客戶信號(hào)定時(shí)信息的透明。10GE接口相對于10G POS接口具有很大的成本優(yōu)勢，路由器采用10GE接口可以大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本

54、。而目前基于SDH的WDM系統(tǒng)主要是針對SDH信號(hào)的傳送，無法實(shí)現(xiàn)對10GE LAN信號(hào)的透明傳送。因此，WDM系統(tǒng)引入OTN接口是路由器采用10GE接口的前提條件。 2）、大顆粒調(diào)度和保護(hù)恢復(fù)OTN技術(shù)提供3種交叉顆粒，即ODU1（2.5Gbit/s）、ODU2（10Gbit/s）和ODU3（40Gbit/s）。高速率的交叉顆粒具有更高的交叉效率，使得設(shè)備更容易實(shí)現(xiàn)大的交叉連接能力，降低設(shè)備成本。經(jīng)過測算，基于OTN交叉設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)投資將低于基于SDH交叉設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)投資。在OTN大容量交叉的基礎(chǔ)上，通過引入ASON智能控制平面，可以提高光傳送網(wǎng)的保護(hù)恢復(fù)能力，改善網(wǎng)絡(luò)調(diào)度能力。 中國移動(dòng)通信集

55、團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 3）、完善的性能和故障監(jiān)測能力 目前基于SDH的WDM系統(tǒng)只能依賴SDH的B1和J0進(jìn)行分段的性能和故障監(jiān)測。當(dāng)一條業(yè)務(wù)通道跨越多個(gè)WDM系統(tǒng)時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)端到端的性能和故障監(jiān)測，以及快速的故障定位。 而OTN引入了豐富的開銷，具備完善的性能和故障監(jiān)測機(jī)制。OTUk層的段監(jiān)測字節(jié)（SM）可以對電再生段進(jìn)行性能和故障監(jiān)測；ODUk層的通道監(jiān)測字節(jié)（PM）可以對端到端的波長通道進(jìn)行性能和故障監(jiān)測。從而使WDM系統(tǒng)具備類似SDH的性能和故障監(jiān)測能力。 OTN還可以提供6級(jí)連接監(jiān)視功能（TCM），對于多運(yùn)營商/多設(shè)備

56、商/多子網(wǎng)環(huán)境，可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)和分段管理。適當(dāng)配置各級(jí)TCM，可以為端到端通道的性能和故障監(jiān)測提供有效的監(jiān)視手段，實(shí)現(xiàn)故障的快速定位。 因此在WDM系統(tǒng)中引入OTN接口，可以實(shí)現(xiàn)對波長通道端到端的性能和故障監(jiān)測，而不需要依賴于所承載的業(yè)務(wù)信號(hào)（SDH/10GE等）的OAM機(jī)制。從而使基于OTN的WDM網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)具備OAM功能的獨(dú)立傳送網(wǎng)。 4）、FEC能力 G.709為OTN幀結(jié)構(gòu)定義了標(biāo)準(zhǔn)的帶外FEC糾錯(cuò)算法，F(xiàn)EC校驗(yàn)字節(jié)長達(dá)4256字節(jié)，使用RS（255,239）算法，可以帶來最大6.2dB（BER10-15）編碼增益，降低OSNR容限，延長電中繼距離，減少系統(tǒng)站點(diǎn)個(gè)數(shù)，降低建網(wǎng)成本。G

57、.975.1定義了非標(biāo)準(zhǔn)FEC，進(jìn)一步提高了編碼增益，實(shí)現(xiàn)更長距離的傳送，但是因?yàn)槎喾N編碼方式不能兼容，不利于不同廠家設(shè)備的對接，通常只能應(yīng)用于IaDI接口互聯(lián)。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （3）、OTN的分層結(jié)構(gòu) OTN分為3個(gè)層網(wǎng)絡(luò)：光通路層Och、光復(fù)用段層OMS與光傳送段層OTS：光通路層Och又進(jìn)一步分為光通路凈荷單元OPU、光通路數(shù)據(jù)單元ODU、光通路傳送單元OTU三個(gè)子層。中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （4）、信息結(jié)構(gòu)與開銷 1）、信

58、息結(jié)構(gòu)類型 OTN擁有多種類型的信息結(jié)構(gòu)，如光通路凈負(fù)荷單元OPUK、光通路數(shù)據(jù)單元ODUK、光通路傳送單元OTUK、光通路Och、光通路載波OCC、光通路載波群OCG、光傳送模塊OTM等；每種信息結(jié)構(gòu)都擁有自己的開銷。 2）、開銷類型 基本上分為兩大類型：隨路開銷與非隨路開銷。隨路開銷包含在相應(yīng)幀結(jié)構(gòu)之內(nèi)，隨同用戶信號(hào)一起傳送。 圖：OTN的隨路開銷FA與OTUk OHODUk OH（314字節(jié)）OPUk OHOPUk凈負(fù)荷1234114 15 16 173824列非隨路開銷則不包含在幀結(jié)構(gòu)之內(nèi)，由單獨(dú)的光監(jiān)控通路OSC傳送。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集

59、團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 3）光傳送網(wǎng)接口結(jié)構(gòu) 光傳送模塊n(OTM-n)是支持OTN接口的信息結(jié)構(gòu)，由光傳輸段 (OTS)、光復(fù)用段 (OMS)、光通路 (OCh)、光通路傳送單元 (OTU)、光通路數(shù)據(jù)單元 (ODU) 和光通路凈荷單元 (OPU)等部分組成。OTS、OMS 和 OCh 層為光層； OTU 、ODU和OPU層為數(shù)字層，可以提供特定的開銷來管理 OTN 的數(shù)字功能。 OTN接口結(jié)構(gòu)和信息包含關(guān)系流示意如圖所示。 中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心 （5）、OTN的復(fù)用與映射結(jié)構(gòu)1）、OTN的復(fù)用與映

60、射結(jié)構(gòu)如圖： OTN復(fù)用和映射結(jié)構(gòu)中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心中國移動(dòng)通信集團(tuán)江西有限公司鷹潭分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中心注：標(biāo)稱OTUk速率近似為：2 666 057.143 kbit/s (OTU1), 10 709 225.316 kbit/s (OTU2) 和43 018 413.559 kbit/s (OTU3) 注：標(biāo)稱ODUk速率近似為：2 498 775.126 kbit/s (ODU1), 10 037 273.924 kbit/s(ODU2) 和40 319 218.983 kbit/s (ODU3 注：標(biāo)稱OPUk凈荷速率近似為：2 488 320.000 k