光传送网原理与技术.docx

1、光 传 送 网 原 理 与 技 术刘 国 辉 编 著北 京 邮 电 大 学 出 版 社北 京 内 容 简 介光 传 送 网 ( OTN )是 以 波 分 复 用 技 术为 基 础 、 在光 层 组 织 网 络 的 传 送 网 , 是 下 一 代 的 骨 干 传 送 网 。 本 书 系 统 地 收 集 了 截 至 到 现 在 为 止 I TU-T 关 于 光 传 送 网 方 面 的 最 新 建 议 , 结 合 作 者 多 年 来 从 事 光 网络 技 术研 究 的 成 果 和 体 会 , 系 统 地 介 绍 了 光 传 送 网 的 产 生 和 演 进 历 程、 现 有 光 网 络 向 OTN 演

2、 进 的 方 案 和 策 略、 光 传 送 网的 分 层 结 构 、 光 传 送 网 的 传 送 模 块 及 其 帧结 构 、 客 户 信号 的 映 射 和 复 用 方 法 ( 包 括 客 户 信 号 到 光传 送 模 块 的 映 射 、 客 户 信 号 的 G FP 封 装 、 虚 级 联 技 术 和 链 路 容 量 调 整方 案 ) 、 OTN 的 节 点 设 备 与 管 理 、 OTN 的 网 络 结 构 与 保护 、 光 传 送网 物 理 层 接 口 、 OTN 的 抖 动 和 漂 移 性 能 。本书 是 一 本 关 于 OTN 方 面 比 较 全 面 、 新 颖 、 专 业 的 书

3、籍 , 内 容 翔 实 、 概 念 清 晰 、 系 统 性 强 , 可 供 从 事 光 传 送 网研 究 与 光 网 络 规 划 、 光 传 送 网 设 备 开 发 的科 技 人 员 阅 读 , 可 作 为 从 事 电 信 工 作 的 专 业 技 术 人 员 和 管 理 人 员学 习 OTN 技 术 的 参考 书 , 也 可 供欲 了 解 现 代 光 网 络 前 沿 技 术 的 大 专 院 校 通 信 类 专 业 的 教 师 、 研 究 生 、 高 年 级 本 科 生 参考 。图 书 在 版 编 目 ( CIP ) 数 据光 传送 网 原 理 与 技 术 / 刘 国 辉 编 著 .北 京 :

4、北 京 邮 电 大 学 出 版 社 , 2004 ISBN 7-5635-0939-9 .光 . . . .刘 . . . .光纤 通 信 数 字 传 输 系 统 .TN929 .11中 国 版 本 图 书 馆 CIP 数 据 核 字 ( 2004) 第 102365 号书 名 : 光 传 送 网 原 理 与 技 术主 编 : 刘 国 辉责 任 编 辑 : 马 莹 娜出 版 发 行 : 北 京 邮 电 大 学 出 版 社社 址 : 北 京 市 海 淀 区 西 土 城 路 10 号 (邮 编 : 100876 )电 话 传 真 : 010-62282185( 发 行 部 ) 010-622835

5、78 ( FAX)电 子 信 箱 : publish bupt .edu .cn经 销 : 各 地 新 华 书 店印 刷 :开 本 : 787 mm1 092 mm 1/ 16印 张 : 16 .25字 数 : 390 千 字印 数 : 13 000 册版 次 : 2004 年 10 月 第 1 版 2004 年 10 月 第 1 次 印 刷ISBN 7 5.635 0.939 9./ TN346 定 价 : 29 . 00 元如 有 印 装 质 量 问 题 , 请 与 北 京 邮 电 大 学 出 版 社 发 行 部 联 系 序 言“千 里 眼 、 顺 风 耳 ”是 古 代 人 们 在 神 话

6、 故 事 中 的 憧 憬和 向 往 “, 秀 才 不 出 门 , 能 知 天 下 事 ”是 人 们 长 期 以 来 的 一种 美 好 愿 望 , 在 信 息 技 术 高 度 发 达 的 今 天 , 都 已 经 变 成 了 现 实 。当 你 坐 在 计 算 机 旁 尽 情 浏 览 因 特 网 上 各 种 丰 富 多 彩 的 文 字 、 图 像 和 声 音 信 息 时 , 有 没 有 想 过 在 10 年 前 , 如 果 你 想 得 到 现 在 一 分 钟 内 得 到 的 信 息 , 需 要 花 费 千 万 倍 的 时 间 和 难 以 估 算 的 人 力 、 物 力 和 财 力 ; 当 你 用 廉

7、 价 方 便 的 IP 电 话 和 远 在 大 洋 彼 岸 的 亲 朋 好 友 侃 侃 而 谈 的 时 候 , 有 没 有 想 到 在 20 世 纪 70 年 代 之 前 , 哪 怕 想 打 一 个 长 途 电 话 , 也 要 到 电 信 局 等 候 几 个 小 时 甚 至 整 天 的 情 景 ; 曾 几 何时 “, 大 哥 大 ”还 是 有 钱 人 或 有 权 人 的 象 征 , 而 今 天 , 手 机已 成 为 普 通 百 姓 的 日 常 生 活 用 品 。 这 一 切 , 都 得 益 于 通 信 技 术 的 飞 速 发 展 , 也 是 社 会 进 步 的 象 征 。我 常 说 , 学 通

8、 信 的 人 很 累 。 的 确 , 通 信 技 术 的 发 展 太 快 了 , 新 概 念 、 新 技 术 、 新 设 备 层 出 不 穷 , 通 信 网 所 提 供 的 业 务 日 新 月 异 , 真 有 一 种 一 天 不 学 就 要 落 后 , 就 要 被 新 技 术 淘 汰 出 局 的 感 觉 。 我 想 , 一 定 有 许 多 读 者 与 我 有 同 感 。 通 信 网 一 般 由 交 换 与 传 输 两 大 部 分 组 成 。 传 输 的 技 术 有 许 多 种 , 各 有 千 秋 。 然 而 光 传 送 技 术 因 其 无 可 比 拟 的 众 多 优 点 , 在 各 种 传 输

9、 技 术 中 独 占 鳌 头 。 当 今 世 界 信 息 量 的 80 % 以 上 是 通 过 光 传 送 网 络 进 行 传 送 的 。 因 此 ,光 通 信 技 术 已 经 成 为 人 们 非 常 关 注 的 一 种 通 信 技 术 。武 汉 邮 电 科 学 研 究 院 ( 烽 火 科 技 产 业 集 团 ) 是 我 国 最早 从 事 光 通 信 技 术 研 究 开 发 的 单 位 , 是 国 家 光 纤 通 信 技 术 工 程 研 究 中 心 、 国 家 光 电 子 工 艺 研 究 中 心 ( 武 汉 分 部 ) 、国 家 高 技 术 研 究 发 展 计 划 成 果 产 业 化 基 地

10、、 信 息 产 业 部 光 通 信 产 品 质 量 监 督 检 验 中 心 、 亚 太 电 信 组 织 光 通 信 培 1 训 中 心 , 集 光 纤 光 缆 、 光 电 子 / 光 器 件 、 光 通 信 系 统 设 备 技 术 于 一身 ( 迄 今 国 内 唯 一 的 一 家 ) 。 从 “六 五 ”开 始 , 武 汉 邮 电 科 学 研 究 院 就 承 担 了 国 家 科 技 攻 关 项 目 和 国 家 “八 六 三 ”高 技 术 研 究 发 展 计 划 项 目 近 百 项 , 产 品 转 化 率 在 90 % 以 上 ; 诞 生 了 一 个 又 一 个 光 通 信 技 术 成 果 的

11、国 内 首 创 , 在 国 内 光 通 信 项 目 的 研 究 上 取 得 了 一 个 又 一 个 零 的 突 破 ; 造 就 了 一 支 攻 克 光 通 信 技 术 难 关 的 骨 干 队 伍 , 锻 炼 出 了 一 大 批 光 通 信 技 术 方 面 的 专 家 。为 了 使 读 者 能 对 光 通 信 技 术 有 一 个 全 面 的 了 解 , 我 们 组 织 武 汉 邮 电 科 学 研 究 院 的 一 批 科 技 骨 干 编 写 了 这 一 套 介 绍 光 通 信 技 术 的 丛 书 。 该 丛 书 既 包 括 了 目 前 光 通 信 技 术 发 展 的 热 点 , 又 反 映 了 光

12、 通 信 技 术 的 发 展 前 沿 。 我 们 将 这 套 丛 书 献 给 奋 战 在 光 通 信 界 的 朋 友 们 和 愿 意 献 身 光 通 信 事 业 的 读 者 , 目 的 是 使 更 多 的 读 者 和 我 们 一 起 , 掌 握 光 纤 通 信 的 最 新 技 术 , 致 力 于 发 展 我 国 的 民 族 光 通 信 产 业 , 使 我 国 的 民 族 光 通 信 产 业 在 国 际 上 占 有 一 席 之 地 。只 有 民 族 的 , 才 是 世 界 的 。毛 谦2001 年 10 月 2 1 前 言全 光 通 信 是 人 类 通 信 的 梦 想 , 随 着 光 纤 通 信

13、 的 发 明 和 应 用 , 人 们 发 现 全 光 通 信 的 梦 想 通 过 努 力 是 可 以 一 步 步 实 现 的 。 于 是 , 全 光 通 信 和 全 光 网 已 成 为 人 们 追 求 的 理 想 目 标 。全 光 网 为 人 类 勾 画 出 了 通 信 的 美 好 蓝 图 , 但 人 们 很 快 发 现 美 好 蓝 图 的 实 现 面 临 着 巨 大 的 困 难 。 首 先 是 光 信 号 的 再 生 、 波 长 变 换 等 在 电 域 很 容 易 实 现 的 功 能 在 光 域 实 现 却 十 分 困 难 , 有 些 虽 然 经 过 复 杂 的 技 术 可 以 实 现 ,

14、但 效 果 并 不 理 想 , 且 成 本 高 昂 。 再 者 , 全 光 网 的 管 理 和 维 护 信 息 的 处 理 也 是 一 个 重 要 问 题 , 人 们 无 法 在 光 域 上 增 加 开 销 对 信 号 进 行 监 视 , 管 理 和 维 护 信 息 的 处 理 还 必 须 在 电 域 进 行 。 因 此 , 全 光 网 不 能 组 成 全 球 性 / 全 国 性 的 大 网 以 实 现 全 网 内 的 波 长 调 度 和 传 输 , 而 仅 能 组 成 一 个 有 限 区 域 的 子 网 , 光 信 号 在 子 网 内 可 透 明 传 输 和 处 理 , 子 网 之 间 的

15、互 连 互 通 只 能 通 过 3 R 电 再 生 处 理 。在 这 一 背 景 下 , 国 际 电 信 联 盟 ( I TU- T ) 于 1998 年 提 出 光 传 送 网 ( OT N ) 的 概 念 以 取 代 全 光 网 的 概 念 。 光 传 送 网 是 据 网 络 功 能 与 主 要 特 征 定 名 , 虽 然 它 的 最 终 目 的 是 透 明 的 全 光 网 络 , 但 它 不 限 定 网 络 的 透 明 性 , 可 从 “ 半 透 明” 开 始 , 即 在 网 中 允 许 有 光 电 变 换 。 因 此 , 可 以 说 OTN 是 现 有 网 络 与 全 光 网 折 衷

16、的 产 物 , 是 向 全 光 网 发 展 过 程 中 的 过 渡 形 态 。另 外 , 从 发 展 历 程 来 看 , 光 通 信 自 问 世 至 今 已 得 到 高 速 发 展 , 被 普 遍 推 广 应 用 。 但 一 直 以 来 , 光 纤 传 输 主 要 还 是 作 为 一 种 信 号 传 送 的 手 段 , 网 络 的 组 织 主 要 是 在 电 的 层 面 。 随 着 社 会 对 信 息 需 求 的 日 渐 增 长 , 仅 在 电 层 组 织 网 络 已 经 不 能 满 足 需 求 , 于 是 光 通 信 需 要 从 电 层 网 络 向 层光 传 送 网 原 理 与 技 术网 络

17、 发 展 , 现 有 骨 干 传 送 网 必 然 要 向 OTN 过 渡 。 OTN 不 仅 仅 可 以 将 传 送 容 量 提 高 到 T bit/ s 甚 至 十 多 Tbit/ s 数 量 级 , 更 重 要 的 是 可 以 在 光 层 对 信 号 进 行 处 理 , 例 如 光 信 号 的 复 用 / 解 复 用 、 光 信 号 的 分 插 、 光 波 长 的 转 换 、 光 波 长 交 换 、 光 通 路 建 立 / 拆 除 , 甚 至 提 供 光 波 长 出 租 业 务 等 , 与 电 层 网 络 相 比 发 生 了 质 的 变 化 。因 此 , 可 以 说 OTN 是 下 一 代

18、 的 骨 干 传 送 网 , OTN 的 实 施 必 将 掀 起 又 一 轮 网络 建 设 的 高 潮 , 就 像 SDH 取 代 PDH 一 样 。I TU- T 从 1997 年 就 开 始 考 虑 OTN 的 标 准 化 问 题 , 从 1998 年 到 现 在 已 陆 续出 台 了 一 系 列 标 准 化 建 议 , G .871 和 G .872 是 关 于 OTN 纲 领 性 的 建 议 , G .871给 出 了 关 于 OTN 的 一 系 列 标 准 的 总 体 结 构 和 它 们 之 间 的 相 互 关 系 ; G .872给 出 了 OTN 的 总 体 结 构 , 包 括

19、: OTN 的 分 层 结 构 、 特 征 信 息 、 客 户 / 服 务 者 关 系 、 网 络 拓 扑 和 网 络 各 层 的 功 能 等 ; 其 它 建 议 分 别 规 范 了 OTN 的 各 个 方 面 , 这 些 建 议 涉 及 OTN 的 网 络 节 点 接 口 、 物 理 层 特 性 、 抖 动 和 漂 移 性 能 控 制 、 设 备 功 能 块 的 特 性 、 线 性 和 环 形 保 护 、 链 路 容 量 调 整 方 案 、 网 络 管 理 、 智 能 控 制 等 诸 多 方 面 , 为 将 OTN 技 术 推 向 应 用 奠 定 了 基 础 , 也 对 OTN 技 术 的

20、发 展 起 到 了 积 极 的 促 进 作 用 。本 书 以 I T U- T 关 于 OT N 最 新 的 建 议 为 基 础 , 参 考 了 近 几 年 来 国 内 外 大 量 文 献 资 料 以 及 作 者 的 研 究 成 果 , 着 重 讨 论 了 和 光 传 送 网 密 切 相 关 的 诸 多 技 术 问 题 。 全 书 共 分 八 章 。 第 一 章 以 光 传 送 网 的 演 进 为 主 线 , 描 述 了 光 传 送 网 的 演 进 历 程 , 说 明 了 现 有 光 网 络 向 OTN 演 进 是 技 术 发 展 的 必 然 趋 势 , 分 析 了 现 有 光 网 络 向 O

21、T N 演 进 的 方 案 和 策 略 , 指 明 了 OTN 发 展 的 最 高 形 态 是 全 光 网 。 第 二 章介 绍 了 光 传 送 网 的 分 层 结 构 , 并 从 原 子 功 能 的 角 度 描 述 了 各 层 网 络 的 组 成 及 其 功 能 , 本 章 还 从 标 准 的 角 度 介 绍 了 光 传 送 网 的 标 准 架 构 以 及 各 标 准 的 主 要 内 容 。 本 书 第 三 章 和 第 四 章 涉 及 的 都 是 OTN 最 核 心 、 最 关 键 的 技 术 , 因 而 也 是 本 书 最 重 要 的 章 节 。 第 三 章 主 要 介 绍 了 光 传 送

22、 网 的 传 送 模 块 ( 其 地 位 相 当 于 SDH 中 的 同 步 传 送 模 块 ) 及 其 帧 结 构 , 包 括 客 户 信 号 的 映 射 和 复 用 路 线 、 光 传 送 模 块 各 种 信 息 单 元 的 帧 结 构 及 其 开 销 描 述 、 光 传 送 模 块 的 维 护 信 号 等 。 第 四 章 主 要 介 绍 了 光 传 送 网 客 户 信 号 的 映 射 和 复 用 方 法 , 包 括 如 何 将 客 户 信 号 映 射 到 光 传 送 模 块 、 如 何 对 客 户 信 号 进 行 GF P 封 装 、 OTN 怎 样 采 用 虚 级 联 技 术 和 链

23、路 容 量 调 整 方 案 来 支 持 数 据 业 务 的 传 输 , 本 章 也 对 异 步 映 射 和 复 用 的 调 整 率 进 行 了 理 论 分 析 。 第 五 章 主 要 从 OTN 网 络 的 角 度 对 节 点 设 备 的 功 能 进 行 了 描 述 , 对 节 点 设 备 的 结 构 进 行 了 分 析 ; 并 对 OTN 的 管 理 需 求 和 管 理 网 络 进 行 了 探 讨 。 第六 章 介 绍 了 OTN 的 网 络 结 构 与 保 护 。 第 七 章 介 绍 了 光 传 送 网 物 理 层 接 口 的 有 关 概 念 、 命 名 及 技 术 要 求 。 第 八 章

24、 介 绍 了 OT N 的 抖 动 和 漂 移 性 能 。本 书 是 在 国 际 电 信 联 盟 组 织 成 员 、 武 汉 邮 电 科 学 研 究 院 副 院 长 兼 总 工 程 师 2 3 前 言毛 谦 先 生 的 亲 自 指 导 下 编 写 而 成 的 。 毛 先 生 在 百 忙 之 中 , 对 本 书 从 选 题 到 内 容 和 结 构 的 确 定 , 再 到 全 书 的 审 阅 和 修 改 , 都 提 出 了 许 多 宝 贵 的 意 见 , 倾 注 了 大 量 的 心 血 。 在 编 写 过 程 中 , 作 者 还 得 到 了 武 汉 邮 电 科 学 研 究 院 烽 火 科 技 学

25、院 李 勇 院 长 、 烽 火 科 技 学 院 肖 萍 萍 高 级 工 程 师 、 陶 智 勇 副 教 授 、 吴 健 学 副 教 授 、 任 海 兰 博 士 、 贺 秋 菊 老 师 、 刘 惠 英 老 师 等 多 位 同 仁 的 鼎 力 支 持 和 无 私 帮 助 , 在 本 书 完 成 之 际 , 谨 向 所 有 给 予 作 者 关 心 、 爱 护 、 支 持 和 帮 助 的 朋 友 们 致 以 衷 心 的 感 谢 ! 北 京 邮 电 大 学 出 版 社 的 领 导 和 朋 友 们 为 本 书 的 出 版 给 予 了 极 大 的 关 心 、 付 出 了 艰 辛 的 劳 动 , 在 此 一

26、并 表 示 感 谢 !由 于 作 者 水 平 有 限 , 书 中 难 免 有 诸 多 错 误 和 不 周 之 处 , 敬 请 广 大 读 者 批 评 指 正 。作 者2004 年 7 月 于 武 汉目 录第 1 章 概 述 11 .1 光 传 送 网 的 演 进 11 .1 .1 从 电 通 信 到 光 通 信 11 .1 .2 从 PDH/ SDH 到 WDM 31 .1 .3 从 WDM 到 O TN 41 .1 .4 O T N 的 概 念 及 其 技 术 51 .2 向 O TN 演 进 的 方 案 和 策 略 91 .2 .1 网 络 演 进 模 型 101 .2 .2 O T N

27、和 现 有 WDM 网 之 间 的 关 系 121 .2 .3 客 户 层 信 号 类 型 121 .2 .4 O T N 设 备 的 引 入 141 .2 .5 SDH 和 O TN 传 送 网 间 的 互 通 151 .3 O T N 的 新 发 展 ASON 171 .3 .1 ASON 的 主 要 特 点 171 .3 .2 ASON 的 网 络 结 构 181 .3 .3 ASON 的 网 络 接 口 211 .4 O T N 的 未 来 全 光 网 221 .4 .1 全 光 网 的 优 点 231 .4 .2 全 光 网 的 基 本 结 构 241 .4 .3 全 光 网 的 关

28、 键 技 术 24第 2 章 光 传 送 网 的 分 层 结 构 和 标 准 架 构 272 .1 光 传 送 网 的 分 层 结 构 272 .2 原 子 功 能 模 型 表 示 法 的 基 本 规 则 282 .2 .1 光 传 送 网 的 基 本 构 件 29 光 传 送 网 原 理 与 技 术2 .2 .2 参 考 点 的 命 名 322 .2 .3 参 考 点 信 息 的 命 名 332 .2 .4 基 本 原 子 功 能 的 表 示 方 法 332 .2 .5 原 子 功 能 的 组 合 规 则 342 .3 O T N 层 网 络 的 组 成 与 功 能 362 .3 .1 光

29、通 道 层 网 络 的 组 成 与 功 能 362 .3 .2 光 复 用 段 层 网 络 的 组 成 与 功 能 382 .3 .3 光 传 输 段 层 网 络 的 组 成 与 功 能 392 .3 .4 光 传 送 网 各 层 的 客 户 / 服 务 关 系 402 .4 光 传 送 网 标 准 的 框 架 结 构 412 .4 .1 光 传 送 网 的 体 系 结 构 422 .4 .2 光 传 送 网 的 结 构 和 映 射 422 .4 .3 光 传 送 网 的 设 备 功 能 特 征 432 .4 .4 光 传 送 网 的 管 理 432 .4 .5 光 传 送 网 的 物 理 层

30、 接 口 442 .4 .6 光 传 送 网 系 列 标 准 的 相 互 关 系 44第 3 章 光 传 送 网 的 传 送 模 块 及 其 帧 结 构 453 .1 光 传 送 网 的 接 口 结 构 453 .1 .1 有 关 术 语 463 .1 .2 光 传 送 网 接 口 的 基 本 信 息 结 构 483 .1 .3 光 传 送 网 接 口 的 信 息 包 容 关 系 503 .2 客 户 信 号 的 映 射 和 复 用 路 线 543 .2 .1 光 传 送 模 块 的 映 射 复 用 结 构 553 .2 .2 ODU k 的 时 分 复 用 路 线 553 .2 .3 光 传

31、 送 模 块 各 种 信 息 结 构 的 比 特 率 583 .3 光 传 送 模 块 及 其 帧 结 构 593 .3 .1 简 化 功 能 的 O TM 593 .3 .2 完 整 功 能 的 O TM- n . m 613 .3 .3 光 传 送 模 块 的 帧 结 构 623 .4 O T M 非 关 联 开 销 描 述 653 .4 .1 路 径 踪 迹 标 识 符 和 接 入 点 标 识 符 653 .4 .2 光 传 输 段 开 销 描 述 673 .4 .3 光 复 用 段 开 销 描 述 673 .4 .4 光 通 道 开 销 描 述 683 .5 O T U k 开 销 描

32、 述 683 .5 .1 O T U k/ ODU k 帧 定 位 开 销 683 .5 .2 O T U k 开 销 描 述 70 目 录3 .6 ODU k 开 销 描 述 733 .6 .1 ODU k 通 道 监 视 开 销 733 .6 .2 ODU k 串 联 连 接 监 视 开 销 753 .6 .3 ODU k 故 障 类 型 和 故 障 定 位 报 告 通 信 通 道 803 .6 .4 ODU k 其 他 开 销 823 .7 OPU k 开 销 描 述 833 .7 .1 OPU k 净 荷 结 构 标 识 ( PSI ) 833 .7 .2 OPU k 映 射 和 级

33、联 专 用 开 销 843 .8 光 传 送 模 块 的 维 护 信 号 843 .8 .1 O TS 维 护 信 号 853 .8 .2 OMS 维 护 信 号 853 .8 .3 OCh 维 护 信 号 853 .8 .4 O T U k 维 护 信 号 853 .8 .5 ODU k 维 护 信 号 863 .8 .6 客 户 维 护 信 号 87第 4 章 客 户 信 号 的 映 射 和 复 用 方 法 884 .1 客 户 信 号 到 OPU k 的 映 射 884 .1 .1 CBR 信 号 到 OP U k 的 映 射 884 .1 .2 A T M 信 元 流 到 OPU k

34、的 映 射 914 .1 .3 GFP 帧 到 OPU k 的 映 射 924 .1 .4 测 试 信 号 到 OPU k 的 映 射 924 .1 .5 一 般 客 户 信 号 到 OPU k 的 映 射 934 .2 ODU k 时 分 复 用 的 实 现 944 .2 .1 OPU k 的 支 路 时 隙 和 ODT U jk 的 定 义 944 .2 .2 ODU j 到 ODT U jk 的 映 射 974 .2 .3 OPU k 的 复 用 开 销 1014 .2 .4 ODT U jk 到 OPU k 的 复 用 1024 .3 客 户 信 号 的 虚 级 联 映 射 1054

35、.3 .1 虚 级 联 的 概 念 1054 .3 .2 虚 级 联 容 器 及 其 开 销 1054 .3 .3 客 户 信 号 的 虚 级 联 映 射 1084 .4 虚 级 联 信 号 的 链 路 容 量 调 整 方 案 1124 .4 .1 LCAS 控 制 开 销 1124 .4 .2 链 路 容 量 调 整 原 理 1154 .4 .3 LCAS 协 议 1174 .4 .4 LCAS 命 令 的 时 序 分 析 1204 .5 客 户 信 号 的 GFP 封 装 126 光 传 送 网 原 理 与 技 术4 .5 .1 GFP 的 基 本 特 点 1264 .5 .2 GFP 的

36、 帧 结 构 1274 .5 .3 GFP 的 通 用 处 理 过 程 1304 .5 .4 GFP 的 特 定 净 荷 处 理 过 程 1304 .6 异 步 映 射 和 复 用 的 调 整 率 分 析 1324 .6 .1 CBR 信 号 映 射 到 ODU k 的 调 整 率 分 析 1344 .6 .2 ODU j 异 步 复 用 到 ODU k 的 调 整 率 分 析 135第 5 章 OTN 节 点 设 备 与 管 理 1385 .1 OADM 的 功 能 与 结 构 1385 .1 .1 OADM 的 功 能 及 其 性 能 要 求 1385 .1 .2 OADM 节 点 的 结

37、 构 1405 .2 OXC 的 功 能 与 结 构 1455 .2 .1 OXC 的 功 能 及 其 性 能 要 求 1455 .2 .2 OXC 的 结 构 1495 .2 .3 基 于 空 间 光 开 关 矩 阵 的 透 明 WXC 结 构 举 例 1515 .3 O T N 的 管 理 需 求 1545 .3 .1 网 元 管 理 层 的 管 理 需 求 1555 .3 .2 网 络 管 理 层 的 管 理 需 求 1575 .4 O T N 的 管 理 网 络 1595 .4 .1 O T N 管 理 结 构 模 型 1595 .4 .2 OM N、 OMSN 和 T MN 的 关

38、系 1615 .4 .3 光 管 理 子 网 1625 .5 O T N 的 开 销 传 送 方 式 1645 .5 .1 O T N 的 开 销 信 息 1645 .5 .2 O T N 的 开 销 传 送 方 式 165第 6 章 OTN 的 网 络 结 构 与 保 护 1666 .1 O T N 的 网 络 结 构 1666 .1 .1 O T N 的 物 理 拓 扑 结 构 1666 .1 .2 O T N 的 逻 辑 拓 扑 结 构 1686 .2 O T N 的 保 护 策 略 1696 .2 .1 网 络 保 护 方 法 分 类 1696 .2 .2 路 径 保 护 1696 .

39、2 .3 子 网 连 接 保 护 1716 .2 .4 共 享 保 护 环 1736 .3 O T N 线 性 保 护 1736 .3 .1 常 用 术 语 1746 .3 .2 线 性 保 护 的 体 系 结 构 174 目 录6 .3 .3 保 护 组 命 令 1766 .3 .4 线 性 保 护 的 APS 协 议 1776 .4 O T N 线 性 保 护 APS 协 议 的 传 输 举 例 1816 .4 .1 1 + 1 单 向 和 双 向 倒 换 举 例 1816 .4 .2 1 n 的 双 向 倒 换 举 例 1826 .4 .3 练 习 命 令 操 作 1836 .5 O T

40、 N 的 环 型 保 护 1856 .5 .1 O T N 环 形 网 的 保 护 特 性 1856 .5 .2 O T N 环 形 网 保 护 的 APS 协 议 1866 .5 .3 O T N 保 护 环 的 配 置 1886 .5 .4 O T N 环 倒 换 中 APS 信 令 的 传 输 190第 7 章 光 传 送 网 的 物 理 层 接 口 1937 .1 域 间 接 口 及 其 命 名 1937 .1 .1 域 间 接 口 1937 .1 .2 光 网 络 单 元 的 参 考 点 1947 .1 .3 域 间 接 口 的 命 名 1967 .2 多 信 道 和 单 信 道 域

41、 间 接 口 1977 .2 .1 多 信 道 域 间 接 口 1977 .2 .2 单 信 道 域 间 接 口 2007 .2 .3 多 信 道 域 间 接 口 与 单 信 道 域 间 接 口 的 互 连 2027 .2 .4 域 间 接 口 的 横 向 兼 容 2037 .3 域 间 接 口 的 技 术 要 求 2037 .3 .1 域 间 接 口 的 技 术 参 数 2037 .3 .2 多 信 道 域 间 接 口 的 技 术 参 数 值 2127 .3 .3 单 信 道 N RZ 码 域 间 接 口 的 技 术 参 数 值 2137 .3 .4 单 信 道 RZ 码 域 间 接 口 的

42、 技 术 参 数 值 219第 8 章 OTN 的 抖 动 和 漂 移 性 能 2218 .1 抖 动 和 漂 移 概 述 2218 .1 .1 抖 动 的 概 念 2218 .1 .2 抖 动 对 数 字 通 信 的 影 响 2238 .1 .3 漂 移 的 概 念 2248 .1 .4 漂 移 对 数 字 通 信 的 影 响 2248 .2 O T U k 的 最 大 输 出 抖 动 和 漂 移 的 网 络 限 值 2258 .2 .1 抖 动 的 网 络 限 值 2258 .2 .2 漂 移 的 网 络 限 值 2268 .3 O T N 接 口 的 抖 动 和 漂 移 性 能 2268

43、 .3 .1 O T N 接 口 的 抖 动 和 漂 移 容 限 226 光 传 送 网 原 理 与 技 术8 .3 .2 O T N 接 口 的 抖 动 和 漂 移 产 生 2288 .3 .3 O T N 接 口 的 抖 动 转 移 要 求 2288 .3 .4 SDH 客 户 信 号 接 口 的 抖 动 和 漂 移 容 限 2298 .4 3 R 再 生 器 的 的 抖 动 累 积 模 型 及 分 析 229缩 略 语 233参 考 文 献 241 1 概 述1 .1 光 传 送 网 的 演 进第 1 章光 通 信 自 问 世 至 今 已 得 到 高 速 发 展 , 被 普 遍 推 广

44、应 用 。 但 一 直 以 来 , 光 纤 传 输 主 要 还 是 作 为 一 种 信 号 传 送 的 手 段 , 网 络 的 组 织 主 要 是 在 电 的 层 面 。 随 着 社 会 对 信 息 需 求 的 日 渐 增长 , 仅 在 电 层 组 织 网 络 已 经 不 能 满 足 需 求 , 于 是 光 通 信 从 电 层 网 络 向 光 层 网 络 发 展 , 出 现 了光 传 送 网 ( O T N ) 。1 .1 .1 从 电 通 信 到 光 通 信1873 年 , 美 国 人 莫 尔 斯 发 明 了 电 报 , 用 电 传 输 了 文 字 信 息 ( 数 据 ) ; 1876 年

45、, 美 国 人 贝 尔发 明 了 电 话 , 用 电 传 输 了 声 音 ; 1924 年 , 英 国 人 贝 尔 德 发 明 了 电 视 机 , 用 电 传 输 了 图 像 。 电报 、 电 话 和 电 视 都 是 用 无 线 电 或 有 线 电 传 输 信 息 , 电 通 信 作 为 信 息 传 输 的 有 效 通 道 , 一 直 沿用 了 一 个 多 世 纪 。电 通 信 网 采 用 电 缆 将 网 络 节 点 互 连 在 一 起 , 网 络 节 点 采 用 电 子 交 换 , 是 一 种 相 当 成 熟 的 网 络 。 作 为 电 信 号 承 载 信 道 的 电 缆 , 是 一 种 损

46、 耗 较 大 、 带 宽 较 窄 的 传 输 信 道 , 主 要 采 用 了 频 分 复 用 ( FDM ) 方 式 来 提 高 传 输 的 容 量 。 电 网 络 具 有 如 下 特 点 : 信 息 以 模 拟 信 号 为 主 ; 信 息 在网 络 节 点 的 时 延 较 大 ; 节 点 的 信 息 吞 吐 量 小 ; 信 道 的 容 量 受 限 、 传 输 距 离 较 短 等 。 由 于 电 网 络 完 全 是 在 电 域 完 成 信 息 的 传 输 、 交 换 、 存 储 和 处 理 , 因 此 , 这 些 特 点 受 到 了 电 器 件 本 身 的 物 理 极 限 的 限 制 。196

47、0 年 7 月 , 美 国 休 斯 公 司 实 验 室 的 西 奥 多 梅 曼 研 制 出 世 界 上 第 一 台 激 光 器 红 宝 石 激 光 器 , 并 发 出 一 束 很 强 、 很 直 、 很 纯 的 红 光 。 从 此 , 人 类 历 史 上 便 出 现 了 第 一 束 被 驯 服 的 光 激 光 。 有 了 激 光 器 , 继 而 要 解 决 的 首 要 问 题 便 是 用 什 么 样 的 导 体 传 送 它 发 出 的 信 号 。 因 为 激 光 的 大 气 传 输 本 身 并 不 是 一 种 全 天 候 的 通 信 方 式 , 遇 到 能 见 度 不 好 的 天 气 , 它

48、简 直 是 一 筹 莫 展 。经 过 10 年 的 寻 觅 , 1970 年 美 国 康 宁 玻 璃 公 司 由 加 勒 博 士 领 导 的 一 个 研 究 小 组 , 根 据 英籍 华 人 科 学 家 高 锟 提 出 的 理 论 , 研 制 成 功 了 第 一 条 损 耗 系 数 为 20 dB/ km 的 单 模 石 英 光 纤 , 这 证 明 光 纤 作 为 通 信 的 传 输 媒 质 是 大 有 希 望 的 。 同 年 , GaAlAs 异 质 结 半 导 体 激 光 器 实 现 了室 温 下 的 连 续 工 作 , 为 光 纤 通 信 提 供 了 理 想 的 光 源 。 从 此 ,

49、人 类 通 信 史 上 便 开 创 了 光 纤 通 信 的 新 时 代 。有 了 激 光 和 光 导 纤 维 , 信 息 传 输 的 能 力 大 大 提 高 。 它 集 电 报 、 电 话 、 有 线 电 视 、 传 真 等 于 一 体 , 形 成 了 快 速 、 便 宜 、 交 互 的 通 信 网 。 一 根 头 发 丝 粗 细 的 光 纤 的 信 息 容 量 相 当 于 数 亿 路 2 第 1 章 概 述电 话 线 , 足 以 传 送 数 十 万 套 电 视 节 目 。光 子 具 有 极 快 的 响 应 能 力 。 电 子 脉 冲 的 脉 宽 最 窄 限 度 在 纳 ( 10 - 9 ) 秒 量 级 , 因 此 在 电 子通 信 中 , 信 息 速 度 被 限 定 在 101 0 bit/ s 以 下 。 而 光 子 技 术 , 其 脉 冲 信 号 可 轻 易 达 到 皮 ( 10 - 1 2 ) 秒 量 级 , 使 用 光 子 作 信 息 载 体 , 其 信 息 速 率 可 以 是 电 子 通 信 的 千 万 倍 。光 子 具 有 极 强 的 互 连 能 力 与 并 行 能 力 。 在 电 子 技 术 中 为 了 实 现 互 连 , 必 须