第11章城域傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)[增強(qiáng)版]

1、主講：易建勛第1頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò) 【】11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)【】11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)主講：易建勛第2頁 共102頁 主講：易建勛第3頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò) 11.1.1 SDH網(wǎng)絡(luò)工作原理網(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）（同步數(shù)字系列）標(biāo)準(zhǔn)。1SDH幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)?；編Y(jié)構(gòu)為STM-N（同步傳輸模塊）（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(gè)字節(jié)傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一幀。主講：易建勛第4頁 共10

2、2頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)P291圖11-1 STM-1幀結(jié)構(gòu)主講：易建勛第5頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)P291圖11-1 STM-4幀結(jié)構(gòu)主講：易建勛第6頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)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125s。STM-1的傳輸速率為：800024308=bit/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(shí)現(xiàn)IP o

3、ver SDH。主講：易建勛第7頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2SDH的容器的容器。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。主講：易建勛第8頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3SDH的映射、定位和復(fù)用的映射、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(gè)步驟。將支路信號適配進(jìn)虛容器（VC）。將幀偏移信息收進(jìn)支路單元。將多個(gè)信道的信號復(fù)合起來，在一個(gè)公共信道上進(jìn)行傳輸。主講：易

4、建勛第9頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)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)主講：易建勛第10頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4字節(jié)間插復(fù)用字節(jié)間插復(fù)用。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(gè)STM-1中，依次抽出1個(gè)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）。主講：易建勛第11頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)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?？梢杂米止?jié)間插復(fù)用方式，將低速信號到高速STM-N模塊中；也可以用字節(jié)間插復(fù)

5、用方式，從高速STM-N信號中低速支路信號。（分插復(fù)用器）（分插復(fù)用器）。主講：易建勛第12頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 信號的分出與插入主講：易建勛第13頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.1.2 SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)接口傳輸網(wǎng)絡(luò)接口1光接口與電接口光接口與電接口ITU-T G.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主講：易建勛第14頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2SDH接口速率等級接口速率等級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/

6、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，。例如：STM-4STM-14；STM-16STM-44；STM-64STM-164等。主講：易建勛第15頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 SDH光接口類型主講：易建勛第16頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3SDH設(shè)備接口設(shè)備接口（1）SDH電接口E1（2Mbit/s）電接口；75同軸接口；STM-1 155Mbit/s電接口；100/1000M以太電接口等。（2）同步時(shí)鐘接口外接高精度時(shí)鐘源（如BITS）接口；如符合G.703 建議的2.048MHz外同步時(shí)鐘接口接口為75同軸接插件。主講：

7、易建勛第17頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（3）數(shù)字通信及設(shè)備維護(hù)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；N64kbit/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(jìn)行電源告警管理主講：易建勛第18頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.1.3 SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的同步傳輸網(wǎng)絡(luò)的同步1信號的同步信號的同步。（1）位同步收發(fā)兩端的時(shí)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(shí)鐘信號，作為接收端的時(shí)鐘基準(zhǔn)

8、，使收發(fā)雙方時(shí)鐘保持同步。（2）幀同步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和語音信號的正確分路。主講：易建勛第19頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)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(gè)節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置高精度的獨(dú)立時(shí)鐘，速率的變化限制在規(guī)定范圍內(nèi)。通常國際通信時(shí)采用準(zhǔn)同步方式。主講：易建勛第20頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2SDH同步網(wǎng)同步網(wǎng)SDH同步的方法有主從同步和偽同步。（1）主從同步。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。主講：易建勛第21頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 時(shí)鐘的主從同步主講：易建勛第22頁 共

9、102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（2）偽同步，毫無關(guān)聯(lián)，而各數(shù)字交換局的時(shí)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。主講：易建勛第23頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.1.4 SDH傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)1SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大部分SDH器件以插板形式，集中安裝在機(jī)柜中。P395圖11-5 SDH信號交換方式主講：易建勛第24頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（1）TM（終端復(fù)用器）（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

10、1路高速信號分接成多路低速信號。（2）ADM（分插復(fù)用器）（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；在高速信號中分出或插入部分低速信號；進(jìn)行不同進(jìn)行不同VC（虛容器）（虛容器）之間的互連；之間的互連；構(gòu)成自愈環(huán)網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)成自愈環(huán)網(wǎng)絡(luò)。主講：易建勛第25頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（3）DXC（數(shù)字交叉連接設(shè)備）（數(shù)字交叉連接設(shè)備）對接入端口的速率進(jìn)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(hù)倒換功能；測試設(shè)備接入功能等。主講：易建勛第26頁 共102頁11.1 SD

11、H骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（4）REG（再生中繼器）（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(jìn)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(dá)到消除線路噪聲，保證線路傳送信號波形的完好。主講：易建勛第27頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2SDH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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(diǎn)到點(diǎn)、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)主講：易建勛第28頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 SDH系統(tǒng)組成主講：易建勛第29頁 共102頁11

12、.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3自愈環(huán)自愈環(huán)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)在極短的時(shí)間內(nèi)（ITU-T規(guī)定為50ms），使業(yè)務(wù)自動(dòng)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(dòng)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。主講：易建勛第30頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)5SDH城域傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)案例城域傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)案例（1）設(shè)計(jì)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(jì)（6）網(wǎng)管系統(tǒng)（7）業(yè)務(wù)功能及實(shí)現(xiàn)（8）網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步主講：易建勛第31頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案

13、例主講：易建勛第32頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第33頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第34頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第35頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第36頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 SDH網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第37頁 共102頁11.1 SDH骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 SDH網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主講：易建勛第38頁 共1

14、02頁主講：易建勛第39頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.1 DWDM網(wǎng)絡(luò)工作原理網(wǎng)絡(luò)工作原理1WDM系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)工作原理。，它可以傳送任何格式的信號。，每個(gè)波長信道在光譜中占用一定的頻率。主講：易建勛第40頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2DWDM與與CWDMWDM系統(tǒng)按照波長信道間距不同，分為CWDM（粗波（粗波分復(fù)用）分復(fù)用）和DWDM（密集波分復(fù)用）（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(gè)時(shí)，稱為CWDM；如果波長信道間距小于1nm，且信道總數(shù)大于18個(gè)，則稱為DWDM系統(tǒng)?，F(xiàn)有的商用WDM系統(tǒng)

15、大部分是DWDM系統(tǒng)。主講：易建勛第41頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3單纖雙向傳輸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(jì)復(fù)雜。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(shí)分復(fù)用的單纖雙向傳輸系統(tǒng)。主講：易建勛第42頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4WDM信道容量信道容量現(xiàn)有的成熟技術(shù)，在C波段（15301565nm）和L波段（15651615nm）采用；如果采用0.4nm（50GHz）信道間距，可傳送128個(gè)光信道；。目前在單光纖上采用DWDM技術(shù)，（80信道

16、40Gbit/s，烽火通信）主講：易建勛第43頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 實(shí)驗(yàn)室DWDM系統(tǒng)性能主講：易建勛第44頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)5DWDM系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)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。，因此能在一根光纖中同時(shí)傳輸聲音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體信息，實(shí)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。主講：易建勛第45頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)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）（可重構(gòu)光分插器）和O

17、XC（光交換機(jī)）（光交換機(jī)）設(shè)備能夠商用化，就可以直接進(jìn)行光交換，免除O-E-O（光（光-電電-光）光）轉(zhuǎn)換步驟，提升網(wǎng)絡(luò)效率。DWDM系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)，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(jī)或增加一個(gè)光波長，就可以進(jìn)行容量擴(kuò)充，因此DWDM是理想的擴(kuò)容技術(shù)。主講：易建勛第46頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)6DWDM的發(fā)展的發(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。主講：易建勛第47頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)7DWDM系統(tǒng)存在的問題系統(tǒng)存

18、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(fèi)用仍然相當(dāng)高。主講：易建勛第48頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.2 DWDM網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)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集成式集成式WDM系統(tǒng)和開放式系統(tǒng)和開放式WDM系統(tǒng)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（波長轉(zhuǎn)換器）器），將SDH、Ethernet、CATV等不規(guī)范的波長轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)

19、波長。開放式WDM系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)不同廠商的DWM設(shè)備，工作在一個(gè)WDM系統(tǒng)內(nèi)。主講：易建勛第49頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)P301圖11-9 開放式WDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 主講：易建勛第50頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 DWDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主講：易建勛第51頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2波長工作區(qū)的選擇波長工作區(qū)的選擇在內(nèi)的16個(gè)波長，可充分利用EDFA的高增益區(qū)，更容易實(shí)現(xiàn)各信道的增益均衡。很容易在該區(qū)域的另一側(cè)（15301545nm）開通另外16個(gè)波長，擴(kuò)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

20、。信道間距為100GHz的162.5Gbit/s的WDM系統(tǒng)，到光信號終了時(shí)，波長偏移應(yīng)不大于20GHz。主講：易建勛第52頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3WDM系統(tǒng)環(huán)路保護(hù)系統(tǒng)環(huán)路保護(hù)業(yè)務(wù)集中型網(wǎng)絡(luò)多采用光通道保護(hù)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(hù)環(huán)方式。（1）光通道保護(hù)環(huán)光通道保護(hù)環(huán)采用（單收）方式實(shí)現(xiàn)保護(hù)，一根光纖組成工作環(huán)路，另一根光纖組成保護(hù)環(huán)路。主講：易建勛第53頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)1+1保護(hù)環(huán)結(jié)構(gòu)：信號發(fā)送端同時(shí)向工作環(huán)路和保護(hù)環(huán)路發(fā)送數(shù)據(jù)，由接信號發(fā)送端同時(shí)向工作環(huán)路和保護(hù)環(huán)路發(fā)送數(shù)據(jù)，由接收端進(jìn)行信號選收。收

21、端進(jìn)行信號選收。不需要復(fù)雜的倒換協(xié)議，可靠性較高。不需要復(fù)雜的倒換協(xié)議，可靠性較高。 1：1保護(hù)環(huán)結(jié)構(gòu)：首端的連接是不確定的，產(chǎn)生保護(hù)倒換請求時(shí)，才進(jìn)行首端的連接是不確定的，產(chǎn)生保護(hù)倒換請求時(shí)，才進(jìn)行保護(hù)首端的連接。保護(hù)首端的連接。缺點(diǎn)：光通道利用率低，成本較高。主講：易建勛第54頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（2）光復(fù)用段保護(hù)環(huán)只在光信道上進(jìn)行1+1保護(hù)；不對終端設(shè)備進(jìn)行保護(hù)；這種方法減少了成本。主講：易建勛第55頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 4纖雙向自愈環(huán)主講：易建勛第56頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4W

22、DM系統(tǒng)安全要求系統(tǒng)安全要求當(dāng)輸入的光信號功率迅速增大時(shí)，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(dá)到數(shù)十瓦。這種高功率的光信號非常危險(xiǎn)，有可能燒壞光連接器件和光接收機(jī)。為了防止光浪涌，當(dāng)檢出光纜中斷或信號中斷時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)減小或切斷向光放大器的饋送功率；鏈路狀態(tài)恢復(fù)時(shí)，待光信號恢復(fù)一定時(shí)間后，再恢復(fù)光放大器的饋送功率。主講：易建勛第57頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.3 DWDM網(wǎng)絡(luò)常用器件網(wǎng)絡(luò)常用器件1DWDM系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成發(fā)射部分：光發(fā)射機(jī)，光波長轉(zhuǎn)換器（OTU），光合波器（OMU）接收部分：光分波器（ODU），）

23、，光接收機(jī)等傳輸部分：光線路放大器（LA），），光分插復(fù)用器（OADM）等主講：易建勛第58頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)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。 主講：易建勛第59頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2光端機(jī)光端機(jī)（1）光發(fā)射機(jī)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(jī)主講：易建勛第60頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3摻鉺光纖放大器摻鉺光纖放大器（EDFA）（1）光放大器功能DWDM系統(tǒng)光放段距離為6080km；光

24、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(jìn)行放大的有源器件。光中繼放大器（REG）可對光信號進(jìn)行O-E-O轉(zhuǎn)換，并且對信號進(jìn)行3R（再放大，再整形，再定時(shí)）處理；使用光中繼放大器（REG）后，光信號傳輸距離可達(dá)到600km。主講：易建勛第61頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)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。主講：易建勛第62頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（3）EDFA工作原理EDFA由摻

25、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(jìn)行輻射激發(fā)，摻鉺光纖受輻射激發(fā)后會對光信號進(jìn)行放大。耦合器的功能是將光信號與泵浦激光混合。主講：易建勛第63頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)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) 主講：易建勛第64頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)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

26、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(shí)放大。WDM系統(tǒng)經(jīng)過500600km的傳輸后（中間需要OLA），必須使用光中繼放大器（REG）對信號進(jìn)行“光-電-光”轉(zhuǎn)換和3R處理。主講：易建勛第65頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4光合波器（光合波器（OMU）與光分波器（）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(gè)別波長輸出的器件。主講：易建勛第66頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)（3）分波/合波

27、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(shí)現(xiàn)32131個(gè)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。主講：易建勛第67頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)P305圖11-12 光柵型分波/合波器工作原理主講：易建勛第68頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)5光波長轉(zhuǎn)換器（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(jìn)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

28、以接觸電信號，它很容易進(jìn)行開銷處理。主講：易建勛第69頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)6光分插復(fù)用器（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(jìn)行轉(zhuǎn)換；控制上下路波長的功率，補(bǔ)償鏈路損耗；對波長進(jìn)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（如最大信噪比（OSNR）;功率一致性功率一致性;光損耗等。光損耗等。主講：易建勛第70頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)7光監(jiān)控信道（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(gè)額外的光監(jiān)控信道，對光放大器的運(yùn)行

29、狀態(tài)進(jìn)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07dBm。主講：易建勛第71頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.4 DWDM傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)1DWDM網(wǎng)絡(luò)對光纖的要求網(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。2DWDM網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備的要求網(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。主講：易建勛第72頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3DWDM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DWDM支持

30、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。主講：易建勛第73頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 DWDM城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)主講：易建勛第74頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 DWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第75頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 DWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第76頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 DWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第77頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸

31、網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)11.2.5 CWDM在城域網(wǎng)中的應(yīng)用在城域網(wǎng)中的應(yīng)用1CWDM定義的工作波長定義的工作波長ITU-T G.694.2定義了12701610nm的18個(gè)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14601620nm（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。主講：易建勛第78頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)2CWDM波長間距波長間距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13n

32、m左右。主講：易建勛第79頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)3CWDM系統(tǒng)信號功率系統(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1015W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。主講：易建勛第80頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)4CWDM在城域網(wǎng)中的應(yīng)用在城域網(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(jià)格低廉的無源濾波器，使用廉價(jià)的小型光端機(jī)。目前CWDM系統(tǒng)成本只有DWDM的30%左右。CWDM適用于點(diǎn)對點(diǎn)、以太網(wǎng)、S

33、DH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(diǎn)密集的通信應(yīng)用，如園區(qū)網(wǎng)絡(luò)通信。主講：易建勛第81頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 CWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第82頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 CWDM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用案例主講：易建勛第83頁 共102頁11.2 DWDM骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)案例 CWDM與DWDM的技術(shù)比較主講：易建勛第84頁 共102頁主講：易建勛第85頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)11.3.1 城域以太網(wǎng)技術(shù)特征城域以太網(wǎng)技術(shù)特征1以太網(wǎng)技術(shù)

34、的發(fā)展以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展；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(yàn)；以太網(wǎng)初始建設(shè)成本和運(yùn)營成本較低；擴(kuò)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。主講：易建勛第86頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)2城域以太網(wǎng)技術(shù)特征城域以太網(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)專線以太網(wǎng)專線（EPL）；以太網(wǎng)虛擬專線以太網(wǎng)虛擬專線（EVPL）；以太局域網(wǎng)以太局域網(wǎng)（E-LAN）等等 。主講：易建勛第87頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域

35、網(wǎng)設(shè)計(jì) （2）擴(kuò)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。主講：易建勛第88頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)（3）可靠性星形結(jié)構(gòu)組網(wǎng)時(shí)，可能出現(xiàn)廣播風(fēng)暴等問題；增加信令協(xié)議，實(shí)現(xiàn)環(huán)形組網(wǎng)；鏈路聚合耗費(fèi)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(shí)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(shí)間小于50ms。主講：易建勛第89頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)（4）QoS城域以太網(wǎng)的QoS技術(shù)

36、：流分類：根據(jù)根據(jù)MAC地址、地址、VLAN ID、IP地址及端口號區(qū)分業(yè)務(wù)地址及端口號區(qū)分業(yè)務(wù)流。流。映射：根據(jù)策略，對實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的業(yè)務(wù)設(shè)置為根據(jù)策略，對實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的業(yè)務(wù)設(shè)置為EF（加速轉(zhuǎn)（加速轉(zhuǎn)發(fā)）；對丟包敏感，而實(shí)時(shí)性不強(qiáng)的業(yè)務(wù)，設(shè)置為發(fā)）；對丟包敏感，而實(shí)時(shí)性不強(qiáng)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（確保轉(zhuǎn)發(fā)）；對應(yīng)普通業(yè)務(wù)設(shè)置為BF（盡力而為）。（盡力而為）。主講：易建勛第90頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)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。法。隊(duì)列調(diào)度：確保時(shí)延

37、和抖動(dòng)等性能。確保時(shí)延和抖動(dòng)等性能。主講：易建勛第91頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)（5）電信級管理OAM（操作、管理、維護(hù)）（操作、管理、維護(hù)）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(jī)不具備內(nèi)置的故障定位和性能監(jiān)視能力。主講：易建勛第92頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)11.3.2 城域以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)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)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主講：易

38、建勛第93頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)（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 主講：易建勛第94頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)2城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)類型城域以太網(wǎng)業(yè)務(wù)類型（1）EVC（以太網(wǎng)虛連接）（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(jìn)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(jìn)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(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)E-LAN多點(diǎn)到多點(diǎn)多點(diǎn)到多點(diǎn)E-Tree點(diǎn)到多點(diǎn)。點(diǎn)到多點(diǎn)。主講：易建勛第95頁 共102頁11.3 電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)電信級以太城域網(wǎng)設(shè)計(jì)（2）E-Line業(yè)務(wù)類型E-Line業(yè)務(wù)在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)為以太網(wǎng)