光传送网概念及设计基础

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OTN技术原理分析及传输网方案设计

OTN技术原理分析及传输网方案设计

通信技术• Communications Technology32 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】OTN 技术 传输网 方案设计众所周知,OTN 技术是非常新的一种光传输技术,该技术在电信网通信中使用,对确保通信系统正常运转,提升通信网络工作效率提供了很好的技术支撑。

对电信网通信发展情况与OTN 技术在电信网通信中的运用展开进一步研究,发现对往后业务发展有非常重要的作用。

在未来几年发展过程中,OTN 技术会被使用在运营商传输网络构建过程中。

因而,此次研究对OTN 技术原理及传输网方案设计展开了分析与论述。

1 OTN技术原理OTN 的中文含义就是光传送网络。

而光传送网络就是使用在ITU-T 系统里面的光传送体制。

根据这一项技术本身而言,其是光传输技术以及电复用技术一起作用的结果,所以在采用的时候可实现光域内信息传输与复用,还有交叉连接。

而根据这一技术的网络分层而言,其涵盖了光通道、光传送、光复用这三个不一样性能与性质的网络传输层面。

详细而言,光通道层涵盖了光通道传输单元与光通道数据单元,其中,光通道层的任务就是创建光路径与对系统展开管理控制与调整;光复用层的任务就是对网络运转情况开展综合管理和评估,与此同时可以掌管自身的光信号联网情况。

光传输层的最大作用就是信息传输功能分层的实现。

OTN 技术是一种新型的光传送系统,其依靠SDH 分层结构这一基础上,涵盖了电层与光层,针对该种情况,OTN 技术具备这样几个特征:1.1 具备比较完善的标准OTN 技术的出现是依托SDH 的经验研发出来的。

在很早以前,这一技术的发展已经历了很多年,有关技术层面遇到的问题均得到了处理。

1.2 先进管理能力在SDH 系统内,开销管理能力始终是这一系统最值得自豪的一种能力。

OTN 系统是OTN 技术原理分析及传输网方案设计文/刘江彬 张森SDH 的优化版,因此也承袭了其强大的开销管理能力。

sdh基础理论new

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优点:可直接提取/接入低速支路信号。
缺点:对映射信号有限制性要求; 硬件接口较复杂。 . 比特同步映射 要求映射信号速率必须与网络同步,但可不具有一定
的帧结构。与PDH相比,无明显优势;尚无人采用。
24
复用与映射(六)
3、2Mb/s信号异步
POH
映射进VC-12
VC-12(子帧)的速率为 2.240 Mb/s; 映射信号的速率为2.048 Mb/s; 进行速率调整后(加入填充毕 特R),适配进虚容器VC-12。
1、等级与速率
等级
STM-1 STM-4 STM-16 STM-64
速率(Mb/s)
155.520 622.080 2488.320 9953.280
含2M数量
63 252 1008 4032
9
SDH 与 SONET的标准速率
等级 STM-1 STM-4 SDH 速率(Mbit/s) 155.520 622.080 等级 STS-1 STS-3 STS-9 STS-12 STS-18 STS-24 STS-36 STS-48 STS-96 STS-192 SONET 速率(Mbit/s) 51.840 155.520 466.560 622.080 933.120 1244.160 1866.240 2488.320 4976.640 9953.280
2、同步性能
. 外同步定时方式
又称跟踪方式。 即设备内部的时钟严格跟踪(锁定)从外部输入的定 时基准信号。
34
同步复用设备(七)
外定时基准
定时发生器 西侧 STM-N 东侧 STM-N
外同步定时方式
35
同步复用设备(八)
. 提取定时方式 设备从含有定时基准信息的外来信号中提取定时。 A). 线路定时 所有的发送时钟,皆从某一特定的STM-N接收信号中提取

PON基础知识

PON基础知识

1、光发射组件(TOSA) • 光发射模块是由将带有信息的电信号转换 成光信号的转换装置和将光信号送入光纤 的传输装置组成。法布里-帕罗型激光二极 管(FP-LD)和分布反馈激光二极管(DFB-LD) 是光通信设备中最常用的半导体光发射器 件。 • 在设计驱动、放大电路时需要考虑ATC、 APC控制。
深圳市共进电子有限公司
光纤通信基础 1、光纤的构造
光纤呈园柱形,它由纤芯、包层与涂敷层三大部分组成。
深圳市共进电子有限公司
• 纤芯 core:纤芯位于光纤的中心部位(直径d1 约9~50 微米,单模光纤:9um,多模光纤: 50/62.5um),折射率较高,用来传送光 • 包层 coating:包层位于纤芯的周围(其直径d2 约125 微米),折射率较低,与纤芯一起形成全 反射条件 • 涂敷层:增加光纤的机械强度与可弯曲性。一般 涂敷后的光纤外径约1.5 厘米
6、光功率单位 1. dB = 10 log10 ( Pout / Pin ) Pout :输出功率 ; Pin :输入功率 2. dBm = 10 log10 ( P / 1mw) 是通信工程中广泛使用的单位; 通常表示以1毫瓦为参考的光功率; example: –10dBm表示光功率等于100uw。 3. dBu = 10 log10 ( P / 1uw) 根据上面的公式可计算分离器的衰减值: 1:n分路器衰减值:10lg(n/1) 如1:4衰减6dB,1:8衰减光接收组件(ROSA) • 光接收模块的作用是把经过传输后的微弱光信号转换为电 信号,并放大、整形恢复为原输入的电信号 • 光接收器件是利用光电效应把通信中光信号转换为电信号 的光电检测器 • 光纤通信中常用的光电检测器是PIN光电二极管和雪崩光 电二极管(APD) • 为了保证足够的动态范围,光接收组件(ROSA)必须包 含AGC控制。 • 为了降低系统成本、提升设备的竞争力,现在国内外推出 的所有PON光模块,都是做成单纤双向收发一体的 • 单纤双向光组件(BOSA)是收发一体光模块中的重要部 件,包括ROSA和TOSA。

光网络基础培训(华为)_图文_图文

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强大的OAM能力--5%左右的信息作为开销,用来对设备和网络进行操作、管 理、维护和配置。
增强网络的生存性和安全性--能组成各种自愈网;另设备的智能化使得实现全 网的故障定位。
前向/后向兼容--兼容PDH各种速率信号,并能兼容新业务信号。
SDH 复用解复用过程
SDH等级与速率
等级 STM-1 STM-4 STM-16 STM-64
1、PDH主要是为话音业务设计,而现代通信的趋势是宽带化 、智能化和个人化。 2、PDH传输线路主要是基于点对点连接,缺乏网络拓扑的灵 活性。 3、存在着相互独立的三种地区性标准,造成国际互通难以实 现。 4、PDH技术体系中只有基群信号采用同步复用,其高速等级 信号均采用异步复用,因而上下话路困难。 5、没有统一的标准光接口规范,无法实现横向兼容。 6、PDH技术体系中没有安排很多的用于网络运行、管理、维 护和指配(OAM&P)的比特。
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SDH基本原理 MSTP技术
光纤传输的概念
利用光纤来传输携带信息的光波,以实现通信的目的。
电端 机
光发 送机
光纤
光纤
再生
光接

收机
电端 机
模拟信息
光纤通信系统方框图 (单向)
模拟信息
光纤传输发展路标
实用化 产品出现
SDH标准完善 ,PDH仍为主 力
DWDM 开始建设
OADM、OXC 将会逐渐使用
1976 1966
90年代初 80年代
94年
98年
2003年以后
容量增加
99年
高锟提出 光传输理论
PDH产品开始 规模使用
SDH逐步成为 传输主力设备

光传输基础知识

光传输基础知识

光传输基础知识
光传输是指使用电子器件和光学元件将电信号转换为光信号,然后通过光纤传输到目的地。

以下是一些光传输基础知识:
1. 光信号的基本特性:
- 光信号是由光子组成的,光子是能量的量子单位。

- 光信号的频率是由电信号的频率决定的。

- 光信号的波长是由光纤的折射率决定的。

- 光信号的强度是由光纤的损耗和信号的功率决定的。

2. 光纤的基本特性:
- 光纤是由玻璃或塑料制成的细长的纤维,用于传输光信号。

- 光纤的直径通常为10微米左右。

- 光纤的折射率大于周围材料的折射率,因此光信号可以沿着光纤传输。

- 光纤的损耗是由光纤的材料、长度、弯曲和接头等因素决定的。

3. 光电器件的基本特性:
- 光电二极管是一种常用的光电器件,用于将光信号转换为电信号。

- 光电二极管的工作原理是利用光子激发电子产生电流。

- 光电二极管的响应速度和灵敏度是由其材料和结构决定的。

4. 光传输系统的基本组成部分:
- 发送端:包括光源、调制器和光探测器等。

- 光纤:用于传输光信号。

- 接收端:包括光探测器、解调器和信号处理器等。

- 控制系统:用于控制和监测光传输系统的运行状态。

5. 光传输系统的常见应用:
- 光纤通信:用于传输语音、数据和图像等信息。

- 光纤传感:用于测量温度、应变、压力和流量等物理量。

- 光纤照明:用于室内和室外照明。

- 光纤医疗:用于医疗成像和治疗。

以上是光传输基础知识的一些基本概念和应用,希望能对您有所帮助。

全光网基础知识

全光网基础知识
一、全光网络系统
全光通信网是真正的宽带通信网,是通信网发 展的目标。关于光的优越性,主要是光载波巨 大的传输容量,人们利用光纤作为通信的传输 媒质构成大容量光纤传输系统,这样,最终目 标的实现首先从光纤传送网做起。即分两个阶 段发展:
全光传送网络(用户一用户)
完整的全光网络(端—端的光传输、交换、处 理等)
4.多业务接入功能。 如STM-N系列SDH信号的接入和千兆以太网 信号的接入。
八、光交叉连接技术
光交叉连接设备相当于一个模块,它具有 多个标准的光纤接口,它可以把输入端的 任一光纤信号(或其各波长信号)可控地连 接到输出端的任一光纤(或其各波长)中去 ,并且这一过程是完全在光域中进行的。
OXC的特点及应用 1.OXC的特点 OXC与DXC在网络中的作用相同,但功能和实 现的方法不同。主要的不同点是: (1)OXC是对光信号交叉连接,DXC是对电 信号交叉连接。
光路由器/光交换机具有光路由和光交换功能 在光分插复用器和光交叉连接器中具有少量的 路由和光信道交换功能。 对于大规模网络,如网状型网,用光路由器/ 光交换机作为光节点是一种可选方案,特别是 运作IP数据包的全光网络。
光交叉连接根据不同的工作机理有多种连接方式 1)光波长交叉连接: 实现波长交换,不同波长的光信号,通过波长光 交叉连接选择不同的网络通道,由波长开关进行 交换。 波长光交叉连接由波分复用器/解复用器、波长 选择空间开关和波长变换器(波长开关)组成。 2)光时隙交叉连接:实现光时分交换功能,可以与
(5)0XC易于网络升级,网络升级时一般 无需更换;DXC在网络升级时需要随之更换。 (6)0XC设备型号少,监控维护参数少, 易于标准化;DXC设备型号多,监控维护参 数多,标准化难度较大。

光通信基础-什么是SDH

光通信基础-什么是SDH

图1-1 PDH中分插支路信号的过程
第二节 SDH的概念
一、 SDH的概念
SDH网的概念中包含以下几个要点。 (1) SDH网有全世界统一的网络节点 接口(NNI),从而简化了信号的互通以及
(2) SDH网有一套标准化的信息结 构等级,称为同步传递模块STM-N(N =1、4、16、64),并具有一种块状帧结 构,允许安排丰富的开销比特(即比特流 中除去信息净负荷后的剩余部分)用于网 络的OAM。
④ 公务字节E1和E2
E1和E2两个字节用来提供公务联络语 声通路。
⑤ 使用者通路F1 ⑥ 比特间插奇偶检验8位码(BIP-8) B1 B1字节用作再生段误码监测。 ⑦ 比特间插奇偶检验24位码(BIPN×24)字节B2B2B2
⑧ 自动保护倒换(APS)通路字节K1, K2(b1~b5)
两个字节用作自动保护倒换(APS)信 令。
⑨ 复用段远端失效指示(MS-RDI) 字节K2(b6~b8)
MS-RDI用于向发复用段告警指示信号(MS-AIS)。
⑩ 同步状态字节S1(b5~b8) S1字节的第5~8比特用于传送四种 同步状态信息,可表示16种不同的同步 质量等级。其中一种表示同步的质量是 未知的,另一种表示信号在段内不用同 步,余下的码留作各独立管理机构定义 质量等级用。
1. STM-1段开销字节的安排和功能
(1) STM-1段开销字节的安排
各种不同SOH字节在STM-1帧内的安 排分别如图1-8所示。
- STM- SOH
图 1 8
1
字 节 安 排
(2) SOH字节的功能
① 帧定位字节A1和A2 SOH中的A1和A2字节可用来识别 帧的起始位置。A1为11110110,A2为 00101000。

OTN入门介绍和原理

OTN入门介绍和原理

5G承载网OTN应用案例
案例一
某运营商5G承载网OTN部署。为应对5G业务对传输网络的挑战,该运营商采用OTN技术构建5G承载网,实现了 低时延、大带宽的传输,为5G业务的快速发展提供了有力支撑。
案例二
某城市5G+工业互联网OTN应用。该城市利用OTN技术为5G+工业互联网提供高品质传输服务,满足了工业制 造对实时性、可靠性的严格要求,推动了工业互联网的创新发展。
OTN的发展历程经历了PDH、SDH、 WDM、OTN等多个阶段,OTN作为 新型的光传送网络技术,继承了SDH 和WDM的优点,同时扩展了新的能 力和领域。
OTN技术特点与优势
OTN技术特点 多种客户信号封装和透明传
大颗粒的带宽复用、交叉和配置
OTN技术特点与优势
01
强大的开销和维护管理能力
02
OTN终端设备
具有多种接口类型和速率,支持 多种客户信号映射方式,提供灵 活的接入和汇聚功能。
OTN交叉连接设备
具有高速、大容量的交叉连接能 力,支持多种保护方式和灵活的 组网方式。
03
OTN工作原理与传输过程
OTN信号映射与复用原理
OPU复用原理
通过OPU(光通道净荷 单元)实现客户信号到 OTN帧结构的映射,支 持多种速率和信号格式 的复用。
效率和可靠性。
05
OTN技术应用实践案例分析
骨干网/城域网OTN应用案例
案例一
某运营商骨干网OTN升级。为满足不断增长的带宽需求,该 运营商采用OTN技术对骨干网进行升级,实现了大容量、高 可靠的传输,显著提高了网络性能。
案例二
某城市城域网OTN建设。该城市为提升城域网传输能力,采 用OTN技术构建城域传输网,成功实现了高清视频、大数据 等多种业务的快速传输。
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OSC RX
接收OUT N
WDM系统总体结构示意图

第20页
1.5目前光传送网的主要应用技术(3) (三)MSTP技术
MSTP是基于SDH平台的多业务传送节点,同时实现TDM、 ATM、以太网等业务的接入、处理和传送。 MSTP是目前城域传送网的主流技术。
MSTP除具有标准SDH的功能外,还具有以下主要功能特征 : (1) 具有PDH、SDH、ATM、以太网业务的接入和传送功能 ; (2) 具有ATM业务、以太网业务映射到SDH虚容器的指配功能; (3) 具有带宽统计复用功能,可通过流量控制,实现带宽共享; (4) 可提供以太网二层交换及ATM交换功能; (5) 具有多方向业务汇聚能力 (如从多个线路VC端口交换到支路端 口的能力 )。

第13页
SDH的帧结构
270xN 列(字节) 9xN 列(字节)
1
261xN 列(字节)
再生段开销 (RSOH)
3 4 5
管理单元指针 (AU PTR)
STM-N 净负荷 (Payload)
9行
复用段开销 (MSOH)
9
STM-N 帧结构

第14页

第16页
SDH网元类型
TM
分插复用器:ADM 终端复用器:TM 再生中继器:REG 交叉连接器:DXC
ADM
ADM
SDH环A
ADM ADMຫໍສະໝຸດ DXCADMADM
SDH环B
TM ADM ADM REG

第17页
1.5目前光传送网的主要应用技术(2) (二)WDM技术
信息
用户 终端 用 户环 路 用户 终端 用户 终端 用 户环 路 用户 终端 交 换设 备 分 接设 备 接收 机 交 换设 备 复 接设 备
卫星通信
发送 机
微波通信
信息
光纤通信 移动通信
信息
信息
传输系统
现代通信方式示意图

第5页
1.2光纤通信的传输特点
传输损耗小。目前实用单模光纤在1550nm波长下的 衰减系数已降到0.2dB/km以下。 传输带宽非常宽。光载波的潜在通信容量可达到 40,000Gbit/s。

第18页
WDM系统类型
单向WDM与双向WDM
单向WDM系统采用两根光纤,每根光纤中所有波长的信号都 在同一 方向上传播。 双向WDM系统采用一根光纤,多个波长的信号可以在两个方向上同时 传播。
开放式与集成式WDM系统
开放式----波长转换器、合/分波器、光放大器、光监控单元等 是分立的,满足光接口规范的不同厂家可以相互兼容。 集成式----采用光电集成技术将几个单元乃至整个设备集成在一 起。统一的光接口消失,纵向和横向兼容性消失。
STM-16/64 STM-16 STM-16/64 ADM
环形网
环形网 STM-16 STM-16 DXC4/1 STM-4
第3层---中继网
DXC4/1
TM
ADM STM-1/4
ADM STM-16 ADM STM-1 TM
TM STM-1
星形
第4层---接入网
STM-1 线形 ADM TM
环形
第28页
某运营商本地移动传输网早期网络结构

第29页
二.光传送网工程设计基础

第30页
2.1传输网工程设计的一般过程
传输网络现状调查
业务需求调查、预测、分析
传输网络建设方案制订 根据客户要求编制可行性研究报告或方案设计文件
可研评估、方案会审
光传送网概念及设计基础
2004年11月

第1页
提 纲
光传送网的基本概念
光传送网在通信网中的位置 光纤通信的传输特点 光纤通信技术的发展 光纤传输系统模型 光传送网主要应用技术 光传送网的结构分层 典型传输网组网结构
光传送网工程设计基础
传输网工程过程及我们的任务 现状调查和确定业务需求 传输网络规模容量的确定 常用传输设备的分类及应用场合 设备平面布局的一般要求 专业间的接口关系 光纤的种类及应用 网络保护 网管、时钟及公务
第24页

某运营商省际干线网络结构总体示意

第25页
某运营商省内干线网络结构方案(WDM)

第26页
某运营商省内干线网络结构方案(SDH)

第27页
某运营商本地传送网结构示意图

项目建议书
可研调查提纲 顾客提供的资料 其它调查资料 调研报告
可研报告文件 质量控制文件 --计划书 --设计评审 --校审 --批准出版 ……
会审记录或纪要 设计更改联系单 (或修改册) 设计更改需审批
可研批复文件

第32页
• 设计前期
设备招标 (标书) 合同 及签定 设计 联络会

第19页
WDM系统的总体组成
光发送部分 光合波与分波部分 光传输与线路放大部分
OTM1
发送OTU1
光接收部分 光监控信道部分
OLA OBA OPA
OTM2
光 分 波 器 O D
接收OTU1
发送OTU2
光 合 波 器 O M
接收OTU2
发送OUT N
OSC TX
OSC RX/TX
SDH传送网分层模型
电路层网络 VC-11 VC-12 VC-2 VC-3
低阶 通道层 通道层 电路层
VC-3
VC-4
高阶 通道层
SDH 传送层
复用段层网络
段层
再生段层网络 物理层网络
传输 媒质层

第15页
SDH的主要特点
具有一套全球通用的光接口标准。 不同厂家设备之间具有高度兼容性。 各级信号速率精确地符合N155.520Mbit/s关系 (N为同步复用信号等级)。 具有丰富的辅助(开销)通路可供网络管理使用。 采用同步的组网方式。 强大的网络管理能力。 自愈功能。 具有高度的灵活性 (指组网、上/下电路、带宽管理等)。

第8页
1.3光纤通信技术的发展
下一次飞跃会在哪里? 光时分复用
未来达到光纤通信容量极限的多路通信模式可能是:
电时分复用 + 光波分复用 + 光时分复用 (20/40Gbit/s) (160波) (8-16时段)

第9页
1.4传输系统模型(1)
三种信号载波比较
通信方式 载波 载频(Hz) 1×109(1GHz) 1×1011(3mm) 1×1014(1.5µm) 可利用带宽 (Hz) 100M 10G 20,000G 潜在通信容量 (bit/s) 200M 20G 40,000G 可传送话 路数 3000 30万 6亿
电缆通信 微波通信 光纤通信
评标
工程查勘
技术规范书 --工程部分 --技术部分 技术澄清
按用户要求做 好评标工作: --价格调整表 --技术对比表 --产品报告
参与合同编制 --核对设备配置 --核对合同价款 --核对技术指标 合同小签
查勘计划安排 查勘提纲 查勘记录 查勘报告
设计联络会预案
厂验预案
设备厂验

波分复用(WDM)可以实现在单根光纤上同时传送多个波长。 WDM系统具有巨大的优势:
(1) (2) (3) (4) (5) (6) 可以充分利用光纤的巨大带宽资源; 大大节省了光纤资源; 显著降低通信系统单位通信容量的建设成本; 促进了STM-64甚至STM-256传输系统的实用化; 具有对不同速率、不同业务类型、不同系列的信号透明性; 适应未来全光网的需要。WDM通过衰耗补偿、色散补偿和光分 插复用技术,实现长距离的无电中继传输,为今后的全光网络创 造了必要条件。
定义:同步数字体系(SDH—Synchrounous Digital Hierarchy)是一整套可以进行同步数字传输、复用和 交叉连接的标准化数字传送结构体系,用来通过物理 传输网络传送经适配的业务信息。 工作波长区:1310nm和1550nm波长区。 传输比特率:传输的信号由不同等级的同步传送模块 (STM-N)信号组成,N为1、4、16、64和256。
1.4传输系统模型(3)
数字段和复用段
数字段 TM REG STM-N REG ADM REG STM-N REG TM
STM-M
STM-M 复用段 数字段 (M < N) STM-M 复用段 数字段
STM-M
SDH数字段和复用段

第12页
1.5目前光传送网的主要应用技术(1) (一)SDH技术

第2页
一.光传送网的基本概念

第3页
1.1光传送网在通信网中的位置
通信—信息的传递过程 通信系统—实现点-点间通信的全部设施
光传送网—以光纤通信为基本传输手段的通信网络
光传送网是整个通信网络的重要组成部分

第4页
光纤通信—现代通信中传输系统的主要方式

第22页
1.7典型传输网组网结构
确定组网结构的几个主要因素: 业务量需求为决定性因素。 网络的层次划分及定位。 光缆网的组织情况,如光缆路由、纤芯使用等。 网络安全保护策略。 对今后网络扩容、升级的考虑。

第23页
某 运 营 商 全 国 省 际 干 线 网 络 架 构 规 划 示 意
第33页
• 设计阶段
设计文件 编制 设计会审 施工图交底 施工 协调会 设计修改 预算调整
设计批复
设计文件 质量控制文件 --计划书 --设计输入 --设计评审 --校审 --批准出版 ……
会审记录或纪要
会议记录 或纪要
设计更改联系单 (或修改册) 预算调整表
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