1、传输基础知识宣讲,目录,传输网概述 光纤通信系统的构成 光纤与光缆 SDH通信系统 BITS和DWDM 广西电信网络现状,传输网概述,Q：什么是传输网？ A：提供业务节点间的传送通道。Q：为什么要建设传输网？ A：汇集多种业务，提供高效、安全、经济的传送通道。,传输网概述,透明传送通信信号的网络； 以光纤传输网为主体，辅以无线、微波、卫星等传输方式的立体网络； 是实现各种业务平台的公共网络； 电信网络中最为重要的基础网之一。,传输系统的分类,从技术上分：模拟、数字模拟：载波数字：PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)， SDH(Synchronous Dig
2、ital Hierarchy)从传输媒质上分：有线、无线有线：光缆、铜缆无线：微波、卫星,SDH的发展背景,1937年，英国人里夫斯发明了PCM，1947年发表了报告。 1957年进入商用，1965年美国人制定了标准。 1966年英籍华人高锟提出用石英玻璃制成光纤来传输电信号。 1973年美国康宁公司研制成功传输损耗为20dB/km的光纤， 1977年光纤通信首次在美国获得商用。 1984年美国贝尔实验室首先开始同步光同步体系（SONET）的研究。 1986年CCITT开始审议SONET标准，并于1988年通过了第一批SDH建议。,主流传输技术的演变,铜缆载波PDH传输SDH传输DWDM发展历
3、程：容量更大、误码更低、网络更加安全、智能化越高,几种主流传输系统,PDH: 2Mb/s、8Mb/s、34Mb/s、140Mb/sSDH: 2Mb/s、155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s 、10Gb/s,准同步数字系列(PDH),PDH中分插支路信号的过程,140/34Mbit/s,34/140Mbit/s,光 / 电,光信号,解 复 用,解 复 用,解 复 用,复用,复用,复用,电 / 光,34/8Mbit/s,8/34Mbit/s,8/2Mbit/s,2/8Mbit/s,2Mbit/s,光信号,PDH是逐级复接,SDH中分插支路信号的过程,ADM,155Mbit/s 光接口,1
4、55Mbit/s 光接口,2Mbit/s 电信号,SDH是一步到位，用SDH设备组网简单经济,目录,传输网概述 光纤通信系统的构成 光纤与光缆 SDH通信系统 BITS和DWDM 广西电信网络现状,光纤通信网络的构成,传输设备：提供业务接口，并复用为更高速率，向另一节点进行传送； 传输媒质：光缆； 网管系统 ：对整个网络进行配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理等。目前，采用SDH和密集波分复用（DWDM）技术的光缆通信网在全球已具规模，并正向全光网络方向发展。,目录,传输网概述 光纤通信系统的构成 光纤与光缆 SDH通信系统 BITS和DWDM,按传播模式分类单模光纤适合长距大容量
5、传输；多模光纤适合短距小容量传输。光纤重要参数损耗产生原因：源自金属杂质离子和OH根的吸收损耗，及石英材料不均匀或缺陷的散射损耗，随波长的增加而下降。,光纤与光缆,损耗相对平坦的工作窗口：在光纤通信用800nm1800nm波长范围内，形成三个工作波长窗口：850nm(短波长)、1310nm和1550nm(长波长)。色散（1）色度色散：包括模式色散、材料色散和波导色散色度色散脉冲展宽码间干扰误码（2）偏振模色散：对不同传输速率有不同影响偏振模色散时延误码，针对10Gb/s以上系统有效。,光纤与光缆,单模光纤种类 （1）G.652光纤又称色散未位移光纤，1310nm波长性能最佳光纤； （2）G.6
6、53光纤又称色散位移光纤，1550nm波长性能最佳光纤，优点是可使单波长TDM的容量有所增加，缺点是零色散无助于抑制DWDM应用中的四波混频（FWM）效应，成了采用WDM技术的障碍，故该型号光缆已不被采用。,光纤与光缆,（3）G.654光纤又称截至波长位移光纤，在1550nm波长衰耗最小光纤，零色散点仍在1310nm波长区，主要用于中继距离很长的海底光缆通信，容量不太大，一般为2.5G。 （4）G.655光纤又称非零色散光纤，在1550nm波长区具有较低的色散（G.652光纤的四分之一），以支持TDM 10Gb/s的长距离传输而基本上不需要进行色散补偿，同时保持了非零色散特性，足以抑制四波混频
7、和交叉相位等非线性效应，从而可以传输足够数量波长的WDM系统。,光纤与光缆,目录,传输网概述 光纤通信系统的构成 光纤与光缆 SDH通信系统 BITS和DWDM 广西电信网络现状,基本概念,一、基本概念SDH:(Synchronous digital hierarchy)光同步数字传送网；是由一些基本网络单元组成，在光纤上可以进行同步信息的传输、复用、分插和交叉连接的传送网络，具有全世界统一的网络节点接口(NNI0)，有一套标准的信息结构等级，称为同步传输模块STM-N(N=1、4、16)MSTP:(Multi-Service Transport Platform)以SDH为基础的多业务传送平
8、台，最大的特点是可以利用传统的网络体系支持多种业务（物理接口和协议），可以简化网络结构。MSTP在基于TDM传送的SDH功能之上，增加两大关键功能：EoS(Ethernet over SDH)和AoS(ATM over SDH)。 二、SDH传送网的结构我国的SDH传送网结构分为4个层面，具体入下图所示：,SDH传送网结构,四层结构：省际干线，省内干线，中继网，接入网,省际干线,网状网,环形网,DWDM 10Gb/s，2.5Gb/s,网状网,环形网,省内干线,DWDM 10Gb/s，2.5Gb/s,环形网,环形网,SDH 2.5Gb/s,中继网,环形网,链形、星型网,接入网,SDH 2.5Gb
9、/s 622Mb/s,155Mb/s,三、SDH的等级与传输速率SDH共有四个标准化等级，及STM-1、STM-4、STM-16和STM-64，俗称155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s。其中STM-1是SDH系统中最基本、也是最重要的传递模块，其速率等级如下表所示：,SDH的等级与传输速率,四、STM-1的帧结构STM-1帧结构：270988Kb/s,SDH的帧结构,指针指定净负荷在帧结构中的位置,五、SDH的复用结构把支路信号复用成STM-1成帧信号的过程分为映射(Mapping)，定位校准(Aligning)和复用(Multiplexing)三个步骤。我国采用的复用
10、映射结构如下图所示：,SDH复用结构,我国采用的复用映射结构,虚容器,STM-N, N, 1,140Mb/s,34Mb/s,C-12,C-3,C-4,VC-12,VC-3,VC-4,TU-12,TU-3,TUG-2,TUG-3,AUG,AU-4,3,容器,支路单元,管理单元,支路单元组,管理单元组,同步传送模式,欧洲电信标准协会采用的复用映射结构是G.709建议的一部分，即高阶虚容器中没有VC-3，我国选用的是欧洲复用映射结构。 没有8Mb/s的映射方式。,定位校准,复用,2Mb/s,映射,映射复用过程,STM-N, 1,VC-4,TUG-2,AUG,AU-4,码速调整,LD POH,TU P
11、TR,AU PTR,复用,7复用,HD POH,复用,N复用,TUG-3,SOH,六、SDH设备类型SDH复用设备主要分为TM、ADM和REG三种类型。终端复用器(TM)：从线路到支路中进行复用和解复用，适用于点对点传输系统；分插复用器(ADM)：从两个或两个以上线路到支路中进行复用和解复用，具备交叉能力；,SDH设备类型,再生器(REG)：无需上下电路，提供信号再生，进行远距离传输。,SDH设备类型,线路信号:STM-N,REG,线路信号:STM-N,七、SDH网络的物理拓扑结构大致分为五种，即线形、星形、树形、环形和网格形，其中环形网是SDH传送网中最具特色的网络结构。八、SDH保护和自愈
12、环为了提高业务传送的可靠性，SDH传送网提供了一整套保护与恢复策略。所谓自愈，是指网络对于某些局部失效具有无需人为干预就能自动倒换到替代路由，重新配置业务，保持通信的能力。自愈能力是生存性网络最突出的要求。,SDH传送网的网络结构与保护,1、SDH传送网的保护SDH网的自愈保护方法从网络功能结构划分，可分为路径保护和子网连接保护。路径保护：当工作路径失效或性能劣于某一指定水平，工作路径将由保护路径代替。路径保护是一种复用段或数字段保护(MSP)。子网连接保护：当工作子网失败或性能劣于某一指定水平时，工作子网将有保护子网所代替。通道保护是一种子网保护。,SDH保护和自愈环,2、SDH自愈环SDH
13、光传输网普遍采用自愈环(SHR)保护，以下列出了最常用的自愈环类型：二纤单向通道保护环；二纤双向通道保护环；二纤单向复用段保护环；二纤双向复用段保护环；四纤双向复用段保护环。在以上五种保护环中，最常用的是二纤单向通道保护环（针对集中型业务）和二纤双向复用段保护环（针对业务量比较分散的应用场合，时隙可以重复使用）。,SDH保护和自愈环,二纤单向通道保护环,工作原理：并发优收。 二根光纤：S光纤，P光纤。 正常时： 信号AC在发端A同时馈入S与P光纤（并发），沿二条路径到达C：S：ABC，P：ADC。 收端(优收)，一般选 S：ABC同理，信号CA： S：C D A ； P：C B A。 收端选用
14、 S：C D A。,D,AC发,CA收,AC收,CA发,A,C,B,S,P,二纤单向通道保护环,故障时： 如B、C间的光缆被切断。 AC业务：在C节点由于来自S 光纤的AC信号 ABC丢失， 所以接收倒换开关转向来自P 光纤，即接收信号：ADC CA业务信号仍按原路径传送。,二纤双向复用段保护环,正常时： 利用S1与S2工作通路传送业务 业务信号AC在发端A馈入SI/P2光纤的工作通路S1 ，沿顺时针方向到达C站：ABC。 同理，业务信号CA在发端C馈入S2/P1光纤的工作通路S2，沿逆时针方向到达A站：CBA。 P1与P2通路可传送额外业务。,AC发,CA收,AC收,CA发,A,C,B,D,
15、S1/P2,S2/P1,二纤双向复用段保护环,故障时：如B、C间光缆被切断 在B、C点执行倒换。 B节点：把AC业务从S1通路交叉到P1通路，并使其沿逆时针方向传输： AB A D C C节点：把CA业务从S2通路交叉到P2通路，并使其沿顺时针方向传输：C D A B A。,AC发,CA收,AC收,CA发,A,C,B,D,S1/P2,S2/P1,S1/P2,倒换,3、SDH自愈环特点配置简单；具备自愈能力，网络生存性强；网络保护时间短，一般小于50ms；具有良好的业务疏通能力。,SDH自愈环特点,九、简单的SDH网络结构,简单的SDH网络结构,链状系统:,TM,ADM,ADM,TM,环形系统:
16、,ADM,ADM,ADM,ADM,REG,REG,REG,REG,再生段,复用段,A,B,C,D,Q：指出再生段，复用段？,E,F,十、SDH系统提供的电路类型现有SDH系统可以提供多种类型的电路，主要有2M、STM-1(o/e)、FE(o/e)、GE(o)等，其中FE和GE电路可以通过传输设备内部时隙连续级联或虚级连为其分配所需带宽，如采用具有LCAS功能的SDH设备，则还可以对FE、GE电路的带宽进行动态调整。,电路类型,SDH统一了世界上的三种数字体系。 具有标准的光接口。 一步复用特性：上、下支路方便。 用于网络运行、管理、维护的开销丰富。 网络具有自愈性。 组网灵活。 具有信息净负荷
17、和定时的透明性。,SDH小结,目录,传输网概述 光纤通信系统的构成 光纤与光缆 SDH通信系统 BITS和DWDM 广西电信网络现状,一、大楼综合定时供给系统(BITS)大楼综合定时供给系统(BITS)为通信网内所有的数字设备提供一个满足G.811建议的时钟信号进行同步，主要有2Mb/s接口和2MHz接口。目前广西区内各同步网节点的2Mb/s接口均较为紧张，而2MHz接口则相对富余。现有SDH传送网中，一般中心节点SDH设备从BITS引接1主1备两路时钟，如该节点不是BITS节点，则可以从上一级（一干或二干）SDH设备的时钟输出口引接同步时钟信号。,大楼综合定时供给系统(BITS),二、波分复
18、用系统(WDM)所谓波分复用(WDM)，就是在发送端把具有不同标称波长的几个或者几十个光通道信号复用到一根光纤中进行复用，每个通道承载一个TDM方式的SDH信号或其它信号，如千兆信号(GE)等，在接收端再把光通道信号进行解复用。这样可以把传输容量扩大几十倍甚至上百倍。,波分复用系统(WDM),DWDM技术,系统种类：波长转换器（OTU)，合波器(OM)，分波器(OD)，光放大器（BA,PA,LA),OM,OTU,OTU,BA,LA,PA,节点A,节点B,节点C,OD,OTU,OTU,系统容量：16波波分系统32波波分系统160波波分系统,系统类型：单纤单向系统单纤双向系统,目录,传输网概述 光
19、纤通信系统的构成 光纤与光缆 SDH通信系统 BITS和DWDM 广西电信网络现状,一、广西电信现有传输网络现状省级干线（二级干线）：由DWDM和SDH系统构成，主要为区内各地市至南宁、柳州以及玉林等3个软交换大区提供传输通道。省级干线DWDM系统主要提供10G、2.5G光通道，SDH系统主要提供155M光/电口，2M电口。广西电信省级干线网络主要由以下传输系统构成：1、光层面烽火省干密集波分复用系统(01年建成)华为省干A平面密集波分复用系统(03年建成) 华为省干B平面密集波分复用系统(在建),广西电信现有传输网络现状,2、电层面南北环（朗讯） 1995年建成世行项目（爱立信）1998年建
20、成华为2.5G环 2003年建成华为2.5G环 2005年建成（LSTP 2M电路)华为10G环 2005年建成(155M光电口),广西电信现有传输网络现状,本地传输网：各本地网经过近几年的建设，建成了由DWDM和SDH系统构成传送网络，主要为各地所辖县/市至其中心节点提供传输通道。本地DWDM系统主要提供2.5G、GE光口，SDH系统主要提供2M电口，并配置有少量155M、GE或FE光/电口。各期工程建设情况如下：1、1998年建设的爱立信/朗讯/烽火本地传输系统(环/链)，主要提供2M电路，并配置有少量155M电口；2、2003年建设的中兴/华为本地环，主要提供2M、155M、GE/FE电
21、路(数据业务和政府网使用)；,广西电信现有传输网络现状,3、2005年建设的钦州、贺州本地DWDM/SDH网络；4、2006年11月份建设的南宁（含崇左）、柳州（含来宾）、桂林、梧州、玉林、贵港、百色、河池等8个本地DWDM系统；北海新建的本地网10G SDH传输系统。,广西电信现有传输网络现状,乡镇传输网络：以SDH设备为主，PDH设备为辅，主要为乡镇以及各接入节点至县局中心节点提供传输通道，主要配置有2M电口，部分改造后的乡镇传输网络中，乡镇一级甚至村一级节点还配置有FE电口。,广西电信现有传输网络现状,二、工程中SDH系统的构成在实际的工程建设中，SDH系统主要由SDH、ODF、DDF、网管等设备以及光缆线路构成，具体连接如下图所示：,工程中SDH系统的构成,1、传输网络的作用：提供业务节点间多种业务传送通道，应用最广泛的光传输系统。2、光传输系统的组成部分：光缆及光电设备。光缆：G.652、G.655光电设备：PDH、SDH、DWDM3、SDH光传输系统：SDH的速率：STM-1、STM-4 、STM-16、STM-64 SDH设备的组成：TM、ADM、TMSDH的典型网络结构：环形、链型SDH自愈环的特点 4、DWDM系统：基于光为基本单元的系统。,总结,
