第11章+城域傳輸網(wǎng)設(shè)計

第11章城域傳輸網(wǎng)設(shè)計11.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)【重點】11.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)【重點】11.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計111.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)

211.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.1.1SDH網(wǎng)絡(luò)工作原理ITU-T在SONET基礎(chǔ)上制定了SDH（同步數(shù)字系列）標(biāo)準(zhǔn)。1．SDH幀結(jié)構(gòu)SDH采用以字節(jié)為基礎(chǔ)的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)?；編Y(jié)構(gòu)為STM-N（同步傳輸模塊）。STM-1幀：9行×270列=2430Byte幀傳輸原則：按幀結(jié)構(gòu)順序，從左到右，自上至下逐個字節(jié)傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一幀。311.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[P291圖11-1]STM-1幀結(jié)構(gòu)411.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[P291圖11-1]STM-4幀結(jié)構(gòu)511.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)ITU-T規(guī)定，任何級別的STM-N幀，幀頻都是8000幀/秒，幀周期恒為125μs。STM-1的傳輸速率為：8000×2430×8=155.52Mbit/s。STM-N幀開銷和位置是固定的，與負(fù)載無關(guān)。SDH幀可以封裝各種信息（如Ethernet、E1、PPP等），因此SDH可用于集成新的服務(wù)。在SDH鏈路上使用PPP封裝，因此可以在SDH傳輸網(wǎng)上實現(xiàn)IPoverSDH。611.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2．SDH的容器容器主要完成速率調(diào)整功能。ITU-T規(guī)定了5種標(biāo)準(zhǔn)容器：C11、C12、C2、C3、C4，我國只采用C12、C3和C4三種容器。由標(biāo)準(zhǔn)容器出來的數(shù)據(jù)流加上通道開銷后，就構(gòu)成了虛容器（VC），它用于支持通道層的連接。711.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3．SDH的映射、定位和復(fù)用將低速支路信號復(fù)用為SDH標(biāo)準(zhǔn)速率信號，要經(jīng)歷映射、定位和復(fù)用3個步驟。映射將支路信號適配進虛容器（VC）。定位將幀偏移信息收進支路單元。復(fù)用將多個信道的信號復(fù)合起來，在一個公共信道上進行傳輸。811.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[P292圖11-2]我國采用的SDH復(fù)用與映射結(jié)構(gòu)911.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4．字節(jié)間插復(fù)用字節(jié)間插是將低級別的STM，向高級別的STM復(fù)用的方式。例如，STM-4的模塊容量是STM-1的4倍，字節(jié)間插就是有規(guī)律地分別從4個STM-1中，依次抽出1個字節(jié)插入到STM-4中，在以上過程中，STM保持幀頻不變（8000幀/秒）。1011.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)由于支路信號在STM-N幀中的位置固定，因此可直接分出或插入。可以用字節(jié)間插復(fù)用方式，將低速信號插入到高速STM-N模塊中；也可以用字節(jié)間插復(fù)用方式，從高速STM-N信號中分出低速支路信號。信號分出和插入設(shè)備稱為ADM（分插復(fù)用器）。1111.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]信號的分出與插入1211.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.1.2SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)接口1．光接口與電接口ITU-TG.957將光接口分為三類：局內(nèi)通信光接口短距離局間通信光接口長距離局間通信光接口1311.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2．SDH接口速率等級ITU-T規(guī)定了SDH接口標(biāo)準(zhǔn)速率等級；基本等級STM-1的速率為155.52Mbit/s；高等級的同步傳輸模塊，可以由低等級的模塊復(fù)接而成，復(fù)接個數(shù)是4的倍數(shù)。例如：STM-4＝STM-1×4；STM-16＝STM-4×4；STM-64＝STM-16×4等。1411.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]SDH光接口類型1511.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3．SDH設(shè)備接口（1）SDH電接口E1（2Mbit/s）電接口；75Ω同軸接口；STM-1155Mbit/s電接口；100/1000M以太電接口等。（2）同步時鐘接口外接高精度時鐘源（如BITS）接口；如符合G.703建議的2.048MHz外同步時鐘接口接口為75Ω同軸接插件。1611.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（3）數(shù)字通信及設(shè)備維護接口。X.25接口，作網(wǎng)絡(luò)管理接口；RS232接口，作網(wǎng)元管理接口；以太網(wǎng)接口，作網(wǎng)絡(luò)管理接口；N×64kbit/s接口，作數(shù)據(jù)通信接口；RS422數(shù)據(jù)接口；RJ11接口，作公務(wù)電話接口等。（4）電源接口。給設(shè)備子架提供-48V電源進行電源告警管理1711.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.1.3SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的同步1．信號的同步同步是數(shù)字信號在傳輸時，速率必須保持一致。（1）位同步收發(fā)兩端的時鐘頻率必須同頻、同相。常用方法是接收端直接從接收到的信號碼流中提取時鐘信號，作為接收端的時鐘基準(zhǔn)，使收發(fā)雙方時鐘保持同步。（2）幀同步實現(xiàn)數(shù)據(jù)和語音信號的正確分路。1811.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（3）數(shù)字同步網(wǎng)（4）準(zhǔn)同步在數(shù)字網(wǎng)中，各個節(jié)點分別設(shè)置高精度的獨立時鐘，速率的變化限制在規(guī)定范圍內(nèi)。通常國際通信時采用準(zhǔn)同步方式。1911.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2．SDH同步網(wǎng)SDH同步的方法有主從同步和偽同步。（1）主從同步網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)一時鐘主局，配有高精度時鐘，網(wǎng)內(nèi)各局均以主局時鐘為定時基準(zhǔn)，并且逐級下控，直到網(wǎng)絡(luò)終端局。一般用于國家、地區(qū)內(nèi)部的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。我國SDH網(wǎng)采用分級主從同步方式。2011.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]時鐘的主從同步2111.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（2）偽同步各數(shù)字交換局在時鐘上相互獨立，毫無關(guān)聯(lián)，而各數(shù)字交換局的時鐘都具有極高的精度和穩(wěn)定度，一般用銫原子鐘。由于銫原子鐘精度高，誤差很小，接近同步。偽同步方式一般用于國際數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)中。2211.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.1.4SDH傳輸網(wǎng)設(shè)計技術(shù)1．SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大部分SDH器件以插板形式，集中安裝在機柜中。[P395圖11-5]SDH信號交換方式2311.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（1）TM（終端復(fù)用器）將多路低速信號復(fù)用成為1路高速信號，或者將1路高速信號分接成多路低速信號。（2）ADM（分插復(fù)用器）應(yīng)用最廣泛的設(shè)備，用于SDH網(wǎng)絡(luò)的中間局站。主要功能：在高速信號中分出或插入部分低速信號；進行不同VC（虛容器）之間的互連；構(gòu)成自愈環(huán)網(wǎng)絡(luò)。2411.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（3）DXC（數(shù)字交叉連接設(shè)備）對接入端口的速率進行控制；分接/插入功能；分離業(yè)務(wù)功能；電路調(diào)度功能；簡易網(wǎng)絡(luò)配置功能；網(wǎng)關(guān)功能；網(wǎng)絡(luò)保護倒換功能；測試設(shè)備接入功能等。2511.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（4）REG（再生中繼器）延長傳輸距離，不能上/下電路。純光再生中繼器，主要進行光功率放大，以延長光傳輸距離；電再生中繼器，通過光/電變換，電信號抽樣、判決、再生整形，電/光變換，達到消除線路噪聲，保證線路傳送信號波形的完好。2611.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2．SDH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)SDH網(wǎng)絡(luò)支持的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：點到點、鏈路形、環(huán)形、星形和網(wǎng)狀形等[P296圖11-6]SDH網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)2711.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]SDH系統(tǒng)組成2811.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3．自愈環(huán)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)自動在極短的時間內(nèi)（ITU-T規(guī)定為50ms），使業(yè)務(wù)自動從故障中恢復(fù)傳輸。自愈是通過備用信道將失效的業(yè)務(wù)自動恢復(fù)，不涉及具體故障部件和線路的修復(fù)。故障的修復(fù)仍然需要人工干預(yù)才能完成。2911.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)5．SDH城域傳輸網(wǎng)設(shè)計案例（1）設(shè)計目標(biāo)（2）組網(wǎng)方案（3）傳輸系統(tǒng)（4）設(shè)備配置（5）結(jié)構(gòu)設(shè)計（6）網(wǎng)管系統(tǒng)（7）業(yè)務(wù)功能及實現(xiàn)（8）網(wǎng)絡(luò)時鐘同步3011.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例3111.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例3211.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例3311.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例3411.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例3511.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例3611.1SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]SDH網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3711.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3811.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.1DWDM網(wǎng)絡(luò)工作原理1．WDM系統(tǒng)工作原理波分復(fù)用（WDM）是在一根光纖中同時傳輸多個波長光信號的技術(shù)。WDM是一種物理層技術(shù)，它可以傳送任何格式的信號。WDM采用頻分復(fù)用（FDM）技術(shù)，每個波長信道在光譜中占用一定的頻率。WDM采用一系列特定長度的標(biāo)準(zhǔn)光波長。3911.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2．DWDM與CWDMWDM系統(tǒng)按照波長信道間距不同，分為CWDM（粗波分復(fù)用）和DWDM（密集波分復(fù)用）。一般認(rèn)為：波長信道間距大于1nm，且信道總數(shù)少于18個時，稱為CWDM；如果波長信道間距小于1nm，且信道總數(shù)大于18個，則稱為DWDM系統(tǒng)?，F(xiàn)有的商用WDM系統(tǒng)大部分是DWDM系統(tǒng)。4011.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3．單纖雙向傳輸單纖雙向傳輸可以減少光纖和線路放大器的數(shù)量。雙向傳輸?shù)腄WDM系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜。目前DWDM系統(tǒng)大部分采用單纖單向傳輸。對于單纖雙向傳輸?shù)腄WDM系統(tǒng)，我國沒有完全禁止，但也并不提倡。EPON系統(tǒng)是采用時分復(fù)用的單纖雙向傳輸系統(tǒng)。4111.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4．WDM信道容量現(xiàn)有的成熟技術(shù)，在C波段（1530～1565nm）和L波段（1565～1615nm）采用0.8nm（100GHz）信道間距，可傳送64個光信道；如果采用0.4nm（50GHz）信道間距，可傳送128個光信道；CWDM采用20nm（2500GHz）信道間距，可以傳輸18個光信道。目前在單光纖上采用DWDM技術(shù)，商用總?cè)萘窟_到了3.2Tbit/s（80信道×40Gbit/s，烽火通信）4211.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]實驗室DWDM系統(tǒng)性能4311.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)5．DWDM系統(tǒng)的優(yōu)點DWDM系統(tǒng)與傳送內(nèi)容無關(guān)。DWDM可傳送IP、SDH等數(shù)字信號，也可以傳送CATV、視頻監(jiān)控、音頻等模擬信號。不同波長的光信號可以在同一根光纖中獨立傳輸而互不干擾，因此能在一根光纖中同時傳輸聲音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體信息，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)綜合。DWDM系統(tǒng)可以節(jié)約大量的光纖資源。4411.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)如果DWDM系統(tǒng)中的ROADM（可重構(gòu)光分插器）和OXC（光交換機）設(shè)備能夠商用化，就可以直接進行光交換，免除O-E-O（光-電-光）轉(zhuǎn)換步驟，提升網(wǎng)絡(luò)效率。DWDM系統(tǒng)擴容時，不需要改變原有的光纖設(shè)備，也不需要鋪設(shè)光纖，只需要更換光端機或增加一個光波長，就可以進行容量擴充，因此DWDM是理想的擴容技術(shù)。4511.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)6．DWDM的發(fā)展（1）新調(diào)制碼型不斷應(yīng)用。（2）信道間距不斷變窄。（3）單信道傳輸速率不斷提高。（4）光傳輸網(wǎng)（OTN）已經(jīng)開始商業(yè)化試用。4611.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)7．DWDM系統(tǒng)存在的問題（1）網(wǎng)絡(luò)管理仍不成熟。（2）性能管理有待研究。（3）不同廠商的DWDM產(chǎn)品兼容性較差。（4）一些重要的光器件不成熟。（5）隨著信道間距的減小，相鄰信道之間的信號光譜開始發(fā)生重疊。（6）設(shè)備費用仍然相當(dāng)高。4711.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.2DWDM網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)現(xiàn)在ITU-T還沒有形成統(tǒng)一的WDM規(guī)范。1．集成式WDM系統(tǒng)和開放式WDM系統(tǒng)集成式WDM兼容性較差，應(yīng)用不多。開放式WDM系統(tǒng)是在波分復(fù)用器前加入OTU（波長轉(zhuǎn)換器），將SDH、Ethernet、CATV等不規(guī)范的波長轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)波長。開放式WDM系統(tǒng)可以實現(xiàn)不同廠商的DWM設(shè)備，工作在一個WDM系統(tǒng)內(nèi)。4811.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[P301圖11-9]開放式WDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4911.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]DWDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5011.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2．波長工作區(qū)的選擇在1548～1560nm波長區(qū)內(nèi)的16個波長，可充分利用EDFA的高增益區(qū)，更容易實現(xiàn)各信道的增益均衡。很容易在該區(qū)域的另一側(cè)（1530～1545nm）開通另外16個波長，擴容為32信道的WDM系統(tǒng)。WDM系統(tǒng)對中心頻率偏移有嚴(yán)格規(guī)定。信道間距為100GHz的16×2.5Gbit/s的WDM系統(tǒng)，到光信號終了時，波長偏移應(yīng)不大于±20GHz。5111.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3．WDM系統(tǒng)環(huán)路保護業(yè)務(wù)集中型網(wǎng)絡(luò)多采用光通道保護環(huán)方式;業(yè)務(wù)分散型網(wǎng)絡(luò)多采用光復(fù)用段保護環(huán)方式。（1）光通道保護環(huán)光通道保護環(huán)采用雙發(fā)優(yōu)收（單收）方式實現(xiàn)保護，一根光纖組成工作環(huán)路，另一根光纖組成保護環(huán)路。5211.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)1+1保護環(huán)結(jié)構(gòu)：信號發(fā)送端同時向工作環(huán)路和保護環(huán)路發(fā)送數(shù)據(jù)，由接收端進行信號選收。不需要復(fù)雜的倒換協(xié)議，可靠性較高。1：1保護環(huán)結(jié)構(gòu)：首端的連接是不確定的，產(chǎn)生保護倒換請求時，才進行保護首端的連接。缺點：光通道利用率低，成本較高。5311.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（2）光復(fù)用段保護環(huán)只在光信道上進行1+1保護；不對終端設(shè)備進行保護；這種方法減少了成本。5411.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]4纖雙向自愈環(huán)5511.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4．WDM系統(tǒng)安全要求當(dāng)輸入的光信號功率迅速增大時，會使光放大器內(nèi)部產(chǎn)生“光浪涌”現(xiàn)象，導(dǎo)致輸出的光功率出現(xiàn)“尖峰”，其峰值功率可達到數(shù)十瓦。這種高功率的光信號非常危險，有可能燒壞光連接器件和光接收機。為了防止光浪涌，當(dāng)檢出光纜中斷或信號中斷時，系統(tǒng)應(yīng)自動減小或切斷向光放大器的饋送功率；鏈路狀態(tài)恢復(fù)時，待光信號恢復(fù)一定時間后，再恢復(fù)光放大器的饋送功率。5611.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.3DWDM網(wǎng)絡(luò)常用器件1．DWDM系統(tǒng)組成發(fā)射部分：光發(fā)射機，光波長轉(zhuǎn)換器（OTU），光合波器（OMU）接收部分：光分波器（ODU），光接收機等傳輸部分：光線路放大器（LA），光分插復(fù)用器（OADM）等5711.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控部分：光監(jiān)控通道（OSC）等；網(wǎng)管部分：工作站（WS），網(wǎng)絡(luò)管理終端（EOT），管理軟件等。5811.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2．光端機（1）光發(fā)射機DWDM系統(tǒng)對波長、波長間距、中心頻率偏移等有嚴(yán)格要求。（2）光接收機5911.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3．摻鉺光纖放大器（EDFA）（1）光放大器功能DWDM系統(tǒng)光放段距離為60～80km；光放大器不需要經(jīng)過光-電-光（O-E-O）轉(zhuǎn)換，可直接對光信號進行放大的有源器件。光中繼放大器（REG）可對光信號進行O-E-O轉(zhuǎn)換，并且對信號進行3R（再放大，再整形，再定時）處理；使用光中繼放大器（REG）后，光信號傳輸距離可達到600km。6011.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（2）光放大器的類型目前商用的光放大器：摻稀土元素的摻鉺光纖放大器（EDFA）；半導(dǎo)體激光放大器（SOA）；非線性拉曼光纖放大器（SRA）。目前WDM系統(tǒng)大部分采用EDFA。6111.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（3）EDFA工作原理EDFA由摻鉺光纖、泵浦激光和耦合器等組成。EDFA是在石英光纖中摻入鉺離子（E3+），使摻鉺光纖具有受激放大功能；然后用高功率泵浦激光對摻鉺光纖進行輻射激發(fā)，摻鉺光纖受輻射激發(fā)后會對光信號進行放大。耦合器的功能是將光信號與泵浦激光混合。6211.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[P304圖11-11]摻鉺光纖放大器基本結(jié)構(gòu)6311.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（4）EDFA技術(shù)性能980nm泵浦激光可以保持較低的噪聲系數(shù)；1480nm泵浦激光可以獲得較大的輸出功率。出于激光安全性和光纖非線性的考慮，輸出光功率一般限制在17dBm以下。光信號的放大與碼率和信號格式無關(guān)。EDFA能把各波長光信號同時放大。WDM系統(tǒng)經(jīng)過500～600km的傳輸后（中間需要OLA），必須使用光中繼放大器（REG）對信號進行“光-電-光”轉(zhuǎn)換和3R處理。6411.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4．光合波器（OMU）與光分波器（ODU）（1）分波/合波器的功能。光合波器與光分波器也稱為復(fù)用器/解復(fù)用器（MUX/DEMUX）。合波器是將不同波長的光信號結(jié)合在一起的器件；分波器將多波長信號分解為個別波長輸出的器件。6511.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（3）分波/合波器技術(shù)性能光柵型分波/合波器是一種無源器件；波長間距可縮小到0.51nm。插入損耗不會隨信道的增多而增加；能實現(xiàn)32～131個波長的復(fù)用。光柵型分波/合波器對溫度很敏感，因此必須采用溫控措施。6611.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[P305圖11-12]光柵型分波/合波器工作原理6711.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)5．光波長轉(zhuǎn)換器（OTU）將輸入的光信號轉(zhuǎn)換成滿足G.692要求的光信號。大部分光波長轉(zhuǎn)換器屬于光-電-光型。光波長轉(zhuǎn)換器功能：光信號惡化的情況下，進行光信號再生和放大；波長的上路與下路；光波長轉(zhuǎn)換器可以接觸電信號，它很容易進行開銷處理。6811.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)6．光分插復(fù)用器（OADM）OADM的功能有選擇地按需上下路波長；上下路波長不影響直通波長；對非標(biāo)準(zhǔn)波長與WDM標(biāo)準(zhǔn)波長進行轉(zhuǎn)換；控制上下路波長的功率，補償鏈路損耗；對波長進行管理和開銷處理；滿足光信號的常規(guī)要求。如最大信噪比（OSNR）;功率一致性;光損耗等。6911.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)7．光監(jiān)控信道（OSC）使用中繼放大器的WDM系統(tǒng)，需要增加一個額外的光監(jiān)控信道，對光放大器的運行狀態(tài)進行監(jiān)控。一般采用1510nm波長，監(jiān)控信號速率為2Mbit/s，信號發(fā)送功率為0～7dBm。7011.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.4DWDM傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計1．DWDM網(wǎng)絡(luò)對光纖的要求DWDM系統(tǒng)容易引發(fā)四波混頻（一種光干擾信號）等現(xiàn)象。2．DWDM網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備的要求城域網(wǎng)傳輸距離一般在80km以內(nèi)，對光纖的傳輸衰減不敏感，這免除了使用外部調(diào)制解調(diào)器和光放大器的要求，以及相應(yīng)的信道均衡要求。7111.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3．DWDM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計DWDM支持環(huán)型、鏈路型、網(wǎng)狀型、樹型等結(jié)構(gòu)。長途傳輸網(wǎng)大多采用鏈路型和環(huán)型結(jié)構(gòu)。WDM城域網(wǎng)大多采用環(huán)型結(jié)構(gòu)。光通信設(shè)備故障率很低，故障大多來自光纜線路。7211.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]DWDM城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)7311.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]DWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例7411.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]DWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例7511.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]DWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例7611.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.5CWDM在城域網(wǎng)中的應(yīng)用1．CWDM定義的工作波長ITU-TG.694.2定義了1270～1610nm的18個標(biāo)準(zhǔn)波長的CWDM（粗波分復(fù)用）系統(tǒng)。CWDM產(chǎn)品有8波長和16波長兩種形式。8波長系統(tǒng)目前應(yīng)用較多。8波長一般選用1460～1620nm（S+C+L）波段；16波長的CWDM系統(tǒng)必須采用損耗平坦的G.652C“全波"光纖。7711.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2．CWDM波長間距G.694.2選取20nm做為CWDM系統(tǒng)的通道間隔；這種間隔允許使用無致冷器的激光源。光濾波器通帶寬度為13nm左右。7811.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3．CWDM系統(tǒng)信號功率DWDM系統(tǒng)每波長需要消耗4W左右的功率；CWDM系統(tǒng)每波長只需要0.5W左右的功率。4波長的CWDM系統(tǒng)，消耗10～15W的功率。CWDM系統(tǒng)一般不采用線路光放（LA），最大傳輸距離為50km左右。7911.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4．CWDM在城域網(wǎng)中的應(yīng)用CWDM的優(yōu)勢在于成本較低不需要冷卻激光器，采用價格低廉的無源濾波器，使用廉價的小型光端機。目前CWDM系統(tǒng)成本只有DWDM的30%左右。CWDM適用于點對點、以太網(wǎng)、SDH等網(wǎng)絡(luò)，特別適合短距離（50km以下）、高帶寬（2.5Gbit/s以上）、接入點密集的通信應(yīng)用，如園區(qū)網(wǎng)絡(luò)通信。8011.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]CWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例8111.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]CWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例8211.2DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)[案例]CWDM與DWDM的技術(shù)比較8311.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計8411.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計11.3.1城域以太網(wǎng)技術(shù)特征1．以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展全球已有10億多個以太網(wǎng)交換端口；以太網(wǎng)端口占全球數(shù)據(jù)端口的95%以上；以太網(wǎng)已有長期應(yīng)用的經(jīng)驗；流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序與以太網(wǎng)兼容；以太網(wǎng)初始建設(shè)成本和運營成本較低；擴展性好，容易安裝開通等。城域以太網(wǎng)與傳統(tǒng)以太網(wǎng)比較，僅保留了幀結(jié)構(gòu)和簡單性，其他特征已有根本性變化。8511.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計2．城域以太網(wǎng)技術(shù)特征（1）標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、接口和協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化；標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)傳送，如：以太網(wǎng)專線（EPL）；以太網(wǎng)虛擬專線（EVPL）；以太局域網(wǎng)（E-LAN）等。8611.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計（2）擴展性城域以太網(wǎng)支持用戶的數(shù)量（百萬級用戶）；網(wǎng)絡(luò)的地理范圍（百公里）；業(yè)務(wù)識別（數(shù)據(jù)、語音、視頻）；網(wǎng)絡(luò)控制能力（AAA、OAM）；組網(wǎng)規(guī)模等。8711.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計（3）可靠性星形結(jié)構(gòu)組網(wǎng)時，可能出現(xiàn)廣播風(fēng)暴等問題；增加信令協(xié)議，實現(xiàn)環(huán)形組網(wǎng)；鏈路聚合耗費了大量的線路和端口資源，不適合城域以太網(wǎng)；生成樹協(xié)議（STP）恢復(fù)時間為秒級，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電信級要求的50ms。城域以太網(wǎng)要確保業(yè)務(wù)倒換時間小于50ms。8811.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計（4）QoS城域以太網(wǎng)的QoS技術(shù)：流分類：根據(jù)MAC地址、VLANID、IP地址及端口號區(qū)分業(yè)務(wù)流。映射：根據(jù)策略，對實時性較強的業(yè)務(wù)設(shè)置為EF（加速轉(zhuǎn)發(fā)）；對丟包敏感，而實時性不強的業(yè)務(wù)，設(shè)置為AF（確保轉(zhuǎn)發(fā)）；對應(yīng)普通業(yè)務(wù)設(shè)置為BF（盡力而為）。8911.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計擁塞控制：根據(jù)業(yè)務(wù)的不同需求，對數(shù)據(jù)流應(yīng)用不同的擁塞控制算法。隊列調(diào)度：確保時延和抖動等性能。9011.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計（5）電信級管理OAM（操作、管理、維護）功能要求。以太網(wǎng)OAM能力很弱，管理功能不足以支持電信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)范圍。以太網(wǎng)交換機不具備內(nèi)置的故障定位和性能監(jiān)視能力。9111.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計11.3.2城域以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)1．城域以太網(wǎng)參考模型城域以太網(wǎng)主要承載業(yè)務(wù)：面向公眾用戶的多業(yè)務(wù)承載；企業(yè)用戶的專線/VPN業(yè)務(wù)承載。（1）城域以太網(wǎng)組網(wǎng)參考模型。[如圖11-20]9211.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計（2）城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)參考模型[P316圖11-21]城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)參考模型9311.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計2．城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)類型（1）EVC（以太網(wǎng)虛連接）EVC是一種端到端的邏輯管道連接，以太網(wǎng)幀一旦進入到管道中是不會被泄露的。EVC可以將數(shù)據(jù)流量有效地隔離開來，通過對EVC及其中的流量進行相應(yīng)控制。MEF定義了3種城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)類型：E-Line點到點業(yè)務(wù)E-LAN多點到多點E-Tree點到多點。9411.3電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計（2）E-Line業(yè)務(wù)類型E-Line業(yè)務(wù)在實際應(yīng)用中表現(xiàn)