光传输技术
光传送技术发展现状与趋势
光传送技术发展现状与趋势提示：在业界的共同努力下，光通信技术又取得了新的进步。
下面针对几种主要技术的发展现状和发展趋势进行分析。
WDM和OTN技术WDM技术作为在省际、省内和城域广泛应用的技术，在多业务承载能力、灵活性和安全性等方面有了较大进步。
OTN技术和产品的研发已经列入了时间表。
WDM技术和产品从早期的固定配置、点到点传输的产品逐步发展，增加了光层的ROADM、客户侧的子波长电层交叉、数据业务汇聚、二层交换功能、OTN接口支持等方面的功能，2007年基于OTN的A－SON、GMPLS控制平面技术将不断发展。
ROADM从WB（波长阻断器）技术的支持两个方向逐步向至少支持3～6个方向、采用WSS（波长交换选择器）过渡，同时也解决了线路功率自动控制、波长功率动态均衡、自动色散补偿、波长踪迹监控等应用的关键问题。
同时WDM系统引入了子波长的电层交叉，通过引入电层交叉来实现业务的灵活配置、疏导和保护，一定程度上可灵活组网来重用波长资源，降低扩容成本。
数据业务的汇聚和二层交换功能，可以更好地适应不同的数据业务流量模型和组网需求。
针对省际骨干传送网中大量使用点到点系统在保护等方面存在隐患，目前WDM系统组大环的试验正在进行中。
OTN是电网络与全光网折中的产物，将SDH强大完善的OAM&P理念和功能移植到了WDM 光网络中，有效地弥补了现有WDM系统在性能监控和维护管理方面的不足。
但是受到交叉芯片容量等方面的影响，目前OTN设备的交叉容量相对于它的交叉颗粒来说偏小。
预计在今后3年左右，基于OTN的ASON/GMPLS技术将不断发展并开始商用，在ODUk和波长级别加载智能化的控制层面，从而快速地响应业务网的传送带宽和网络连接请求，利用信令、路由和自动发现协议来自动建立端到端的业务通道，为上层的不同业务分别组建L1VPN，真正实现光传送网络面向业务运营的网络转型策略。
多业务传送技术基于SDH的MSTP技术在国内已经得到了广泛的应用，内嵌RPR和内嵌MPLS功能的MSTP也相继商用，从技术角度来看，内嵌RPR的MSTP可以提供对数据业务的动态、公平、高效的带宽共享利用，以及业务的CoS和QoS服务。
光传输技术在通信领域中的应用与发展
光传输技术在通信领域中的应用与发展光传输技术是一种利用光信号进行数据传输的技术，它在通信领域中起着至关重要的作用。
随着科学技术的迅速发展，光传输技术也在不断进步与发展，其在通信领域中的应用也越来越广泛。
本文将从光传输技术的基本原理、在通信领域的应用以及未来发展趋势三个方面来探讨光传输技术在通信领域中的应用与发展。
一、光传输技术的基本原理光传输技术是利用光信号进行数据传输的技术，其基本原理是利用光纤传输光信号。
光纤是一种非常纤细的玻璃管，能够将光信号传输得非常远，而且几乎不会有衰减。
光纤的工作原理是利用全反射的原理，当光线从光纤的折射率更高的材料射向折射率更低的材料时，光线会被完全反射回来，从而实现了在光纤中的反射传输。
在光传输技术中，光纤通常被用作传输数据的媒介，通过光纤将光信号传输到接收端，再通过接收端将光信号转换为电信号，从而完成数据传输的过程。
1. 长途通信在长途通信领域，光传输技术得到了广泛的应用。
因为光纤具有传输距离远、带宽大、衰减小等优点，所以在长途通信中使用光纤进行数据传输是非常理想的选择。
光纤传输不仅能够实现长距离的数据传输，而且速度快，传输容量大，不易受到外界干扰，因此在长途通信领域中，光传输技术得到了广泛的应用。
2. 宽带通信在宽带通信领域，光传输技术也得到了广泛的应用。
在宽带通信中，用户需要传输大量的数据，而且还需要传输高清视频、音频等大容量的数据。
而光传输技术的高速传输和大容量传输能力，使其成为宽带通信领域的首选技术。
在宽带通信中，光传输技术能够更好地满足用户对大容量、高速数据传输的需求，因此在宽带通信领域中得到了广泛的应用。
3. 科研与医疗领域除了在通信领域中的应用，光传输技术还在科研和医疗领域中得到了广泛的应用。
在科研领域中，光传输技术被用于激光实验、光谱分析等方面。
在医疗领域中，光传输技术被用于光学成像、激光治疗等方面。
这些应用领域的不断拓展，进一步推动了光传输技术的发展。
光传输技术发展演变过程
光传输技术发展演变过程光传输技术的发展过程真是个引人入胜的故事，就像一部充满惊喜的电影，充满了各种奇妙的转折。
想象一下，在古老的时代，咱们的祖先就像小朋友一样，拿着火把在黑暗中摸索，那时候可没有现代的光纤技术。
人们在夜晚只能依靠星星和火光来照亮前路，传递信息的方式也是古老而缓慢，简直像乌龟爬行一样。
渐渐地，聪明的家伙们开始试图把光的特性发挥出来。
于是，有了镜子和透镜的出现，大家发现，光可以被折射和反射，哇，简直是神奇得不要不要的。
随着科技的进步，电报的发明又给人们打开了一扇窗户。
电流的传输让信息能够迅速穿越大江南北，真的是让人惊叹。
可是，电报虽然快，但总感觉少了点什么。
就像吃了一口没味道的干粮，心里总觉得没劲。
于是，科学家们开始琢磨，能不能利用光来传递信息呢？在这个时候，光纤的雏形慢慢出现了。
其实最早的光纤就是用玻璃制造的，那时的人们大概就像是用最简单的材料在玩乐高，拼出一个又一个的创意。
后来，到了上世纪60年代，光纤通信真正走上了历史舞台。
大家伙儿都在搞研究，想要让光的传输更加高效。
于是出现了激光，这玩意儿就像是光的超级英雄，亮度高、方向性强。
激光的应用让光纤技术如虎添翼，信息传递的速度比飞箭还快。
那一段时间，科研人员的脸上可真是乐开了花，毕竟谁不想成为那个在科技领域开创未来的人呢？再后来，光纤通信技术不断进步，带宽越来越大，信号越来越清晰。
咱们现在用的网络，特别是光纤宽带，简直是飞一般的感觉。
看个视频，下载个文件，就像是风卷残云，瞬间搞定。
回想起当初那种拨号上网的日子，真是让人笑得前仰后合，听着那尖锐的拨号音，简直像是在听老古董说故事。
而现在，只需要轻轻一点，世界的各个角落都能瞬间连接在一起，真的是太方便了。
光传输技术的发展并非一路顺风。
曾经也经历了许多坎坷，比如在早期的光纤传输中，损耗问题就像个小恶魔，总是捣乱。
不过科学家们可不怕困难，经过不断的努力，大家终于找到了改善的方法，像是给光纤装上了“护身符”，让信息能够长途跋涉而不怕疲惫。
《光纤传输技术》课程教案
《光纤传输技术》课程教案一、课程简介1.1 课程背景随着现代通信技术的快速发展，光纤传输技术已经成为通信领域的重要组成部分。
光纤传输技术具有传输容量大、传输距离远、抗电磁干扰能力强、传输质量高等优点，广泛应用于电信、有线电视、数据通信等领域。
1.2 课程目标通过本门课程的学习，使学生了解光纤传输技术的基本原理、设备组成、系统架构以及应用场景，掌握光纤通信的关键技术，提高学生在通信领域的专业素养。
1.3 教学方法本课程采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，通过讲解、演示、实验等方式，使学生深入了解光纤传输技术的各个方面。
二、教学内容2.1 光纤的基本概念介绍光纤的定义、分类、光纤的传输原理（全反射原理），以及光纤的优缺点。
2.2 光纤通信系统的基本组成介绍光纤通信系统的组成部分，包括光发送器、光纤、光接收器等，并分析各部分的作用。
2.3 光纤的传输特性讲解光纤的传输特性，包括损耗、色散、非线性效应等，并分析其对系统性能的影响。
2.4 光纤通信的关键技术介绍光纤通信的关键技术，包括光信号的产生、调制、解调、放大等，并分析各技术的作用和优缺点。
2.5 光纤通信系统的应用介绍光纤通信系统的应用领域，如电信、有线电视、数据中心等，并分析光纤通信在这些领域的优势。
三、教学安排3.1 课时安排本课程共计32课时，其中理论教学24课时，实验操作8课时。
3.2 教学进度安排第1-4周：学习光纤的基本概念、光纤通信系统的基本组成、光纤的传输特性；第5-8周：学习光纤通信的关键技术；第9-12周：学习光纤通信系统的应用，并进行实验操作。
四、教学评价4.1 考核方式课程考核分为期末考试（50%）、课堂表现（30%）和实验报告（20%）。
4.2 期末考试期末考试为闭卷考试，考试内容包括课程基本概念、基本原理、关键技术等。
4.3 课堂表现评价学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况。
4.4 实验报告五、教学资源5.1 教材《光纤传输技术》5.2 实验设备光纤通信实验装置、光发送器、光接收器、光纤等。
光传输第6章 光传输网技术(SDH环保护技术)
线路板 S16, SL4, SL1
交叉板 XCS, GTC
事 件 记录
OptiX 复用段倒换过程
线路上出现故障时，由线路板检测到SD或SF条件，然后上 报到主控板，主控板根据APS协议产生K字节，并通过线路板发送 出去，其它节点的线路板收到K字节后上报主控板，由主控板完成 APS协议。
主控板根据协议确定各节点的倒换状态，然后下发命令到交 叉板进行业务的切换。
通道保护倒换过程
倒换恢复过程：
支路板软件会不停检测主环方向下来的信号是 否仍为AIS。若仍是AIS，表明主环方向尚未恢复 正常，系统保持现状，若连续10分钟没有检测到 AIS，则表明主环方向已恢复正常，支路板迅速倒 换至主环，同时该通道的保护倒换告警（PS告警 ）结束，系统恢复到未倒换状态。
复用段保护机理
配置业务时，需按照主环方向配置 单向业务。如右图的通道保护环， 网元1和网元3之间有1个2M业务。
其业务配置为： 网元1：cfg-create-vc12: sys1, g1w1,1 sys1, t1p1,1;
cfg-create-vc12: sys1, t1p1,1, sys1, g1e1, 1; 网元2：cfg-create-vc12: sys1, g1w1,1, sys1,g1e1, 1; 网元3：cfg-create-vc12: sys1, g1w1, 1, sys1, t1p1,1;
当故障排除后，倒换开关 通常将返回其原来的位置。
二纤双向复用段共享保护环示意图
OptiX 复用段倒换过程
OptiX复用段倒换的实现：
启动/停止
SF,SD上报
网管、 命令行
设置参数
查询状态， 事件
强制，人 工，锁定 倒换
1550nm光传输相关技术介绍.
一、SBS（受激布里渊散射）
SBS 是一个物理现象，即入射光在光纤中被转换成后向散射的斯 托 克 斯 光 ，使 前 向 传 输 的 信 号 光 被 非 线 性 地 衰 减 ，而 后 向 传 输 的 光 可 能 返回发送机引起输出光功率的波动，形成噪声。SBS 是一个光波与声 波的参数作用过程，被声子散射的入射光转换成一个频率较低的 Stokes 光 。
一 般 建 议 光 放 大 器 的 输 入 光 功 率 在 +3~+6dBm。
Le － 有 效 相 互 作 用 长 度 ， 按 如 下 公 式 计 算 ： Le = (1－e)αL / α ， 其 中：α －光纤长度， L－光纤长度
∆fB － 光 纤 的 SBS 增 益 带 宽 ， 取 20～ 100MHz
∆fD － 为 扩 大 SBS 门 限 功 率 在 激 光 器 上 加 抖 动 调 制 后 激 光 器 平 均 光 谱宽度
因此，必须使每一段光纤的入射功率不大于光纤的 SBS 门限，该 门限用如下公式计算：
PSBS = 21AeK 1 （1＋ ∆fD ) GBLe ∆fB （ 公 式 1）
光传输技术在通信领域中的应用与发展
光传输技术在通信领域中的应用与发展1. 引言1.1 光传输技术的定义光传输技术是指利用光信号传输信息的一种技术。
通过将信息转换成光信号，并通过光纤进行传输，可以实现高速、远距离的通信。
光传输技术利用光波在光纤中的传播特性，能够实现更高的传输速率和更远的传输距离，相比传统的电信号传输方式具有更大的优势。
光传输技术广泛应用于通信领域，包括互联网、电话通信、电视传输等。
随着通信技术的不断发展，光传输技术在通信领域中的重要性日益凸显。
通过不断的创新和进步，光传输技术已经成为现代通信领域必不可少的一部分，为人们的生活和工作带来了便利和效率。
【2000字】1.2 光传输技术在通信领域中的重要性光传输技术在通信领域中的重要性无法被忽视。
随着科技的不断进步，人们对通信速度和稳定性的需求也不断增加，而光传输技术正是在这一需求下应运而生的。
相比传统的电信号传输方式，光传输技术具有更高的传输速度和带宽，能够支持更多数据的传输。
这使得光传输技术成为当前通信领域中最重要的技术之一。
除了传输速度之外，光传输技术还具有较低的信号衰减率和抗干扰能力，这意味着在长距离传输过程中信号的失真较小，通信质量更加稳定可靠。
光传输技术还能够支持更多的用户接入，为大规模数据传输提供了可能。
光传输技术在建设高速网络、提高通信质量、推动数字化进程等方面发挥了重要作用。
光传输技术在通信领域的重要性是不可替代的。
随着科技的不断发展，光传输技术将在未来继续发挥重要作用，推动通信领域的进步和发展。
只有不断创新和完善光传输技术，才能更好地满足人们对通信的需求，推动数字化时代的发展。
2. 正文2.1 光纤通信的原理与优势光纤通信是一种利用光纤传输信号的通信技术，其原理基于光的全反射和传播。
光纤通信中采用的光纤是一种能够在光中传播信号的细长光导纤维，其主要成分是二氧化硅。
光纤通信的优势主要表现在以下几个方面：1. 带宽大：光纤通信传输带宽非常广泛，可以满足高速数据传输的需求，比传统的铜缆通信方式具有更大的信息传输容量。
《光传输系统技术》教案【完整版】
《光传输系统技术》教案【完整版】光传输系统技术教案【完整版】一、教学目标1. 介绍光传输系统的基本原理和工作原理。
2. 熟悉光纤通信的发展历程和应用领域。
3. 掌握光传输系统中常用的设备和技术。
4. 培养学生的实验操作能力和问题解决能力。
二、教学内容1. 光传输系统基础知识- 光的基本概念和特性- 光纤通信的原理和优势2. 光传输系统的组成和工作原理- 光纤的结构和类型- 光源和光探测器- 光电转换和光信号的传输3. 光传输系统的设备和技术- 光纤光缆的建设和维护- 光放大器和光衰减器的使用- 光调制和解调技术三、教学方法1. 授课讲解结合实例分析，帮助学生理解光传输系统的基本原理和工作原理。
2. 组织学生进行光纤光缆的连接实验和设备的操作实践，提升他们的实验操作能力。
3. 引导学生分析和解决光传输系统中可能遇到的问题和故障。
四、教学评价1. 课堂小测验，检查学生对光传输系统基础知识的掌握情况。
2. 实验报告，评价学生的实验操作能力和问题解决能力。
3. 课后作业，巩固学生对光传输系统的理解和应用。
五、教学资源1. PowerPoint演示文稿和教案材料，用于课堂讲解和学生复。
2. 光纤光缆实验装置和设备，用于学生的实验操作训练。
3. 相关的教学参考书籍和资料，供学生深入研究和研究。
六、教学安排1. 第一周：光传输系统基础知识的讲解和研究。
2. 第二周：光传输系统的组成和工作原理的讲解和研究。
3. 第三周：光传输系统的设备和技术的讲解和研究。
4. 第四周：光纤光缆的连接实验和设备操作实践。
5. 第五周：学生问题解决能力的培养和总结复。
七、教学反思本教案通过结合理论讲解和实际操作，全面提升学生对光传输系统技术的理解和应用能力。
同时，通过评价和反思，进一步完善教学方法和教学内容，为学生提供更好的学习体验。
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PON是网吧接入的理想方案
e-Fim ANM2000
AN511 6 局端
分光器1:2 （不等分） 网吧2
IP 城域网
AN5006
分光器1:2 （不等分） 网吧1 分光器 1:2
网吧N-1
网吧N
PON平台用于视频监控接入
PON在农村信息化中的应用
农村信息化场景A
PSTN Internet
AN5006系列 ONU
GPON原理及关键技术
内容概要
• PON技术与FTTX • GPON原理及关键技术 • EPON与GPON的比较
我国PON的现状
我国PON的现状
我国PON的现状
共同推进PON领域的技术创新
共同推进PON业务应用的创新
运营商选择不同的PON业务应用模式
移动宽带刺激固定宽带的增长
PON发展的终极目标
类型2用户 光纤分路器 AN5006 1×POTS
机顶盒 1：32 1×F E Cable 1×F E
Internet
类型3用户
MSTP
AN5006
2×E1 机顶盒
路由器 Cable 1×F E
每个公司一个ONU，按需分配带宽 ONU通过交换机或路由器与公司内部网络相连接 在满足商住两用楼宇的需求时，尤其能够凸现技术优势
产品开发简单 产品兼容性强
ITU-T G-984.1/2/3/4 ITU-T G.984.3
• GPON TC层规格要求 • GTC复用结构及协议栈介绍 • GTC帧结构介绍 • ONU注册激活流程 • DBA规格要求 • 告警和性能
ITU-T G.984.4
• OMCI消息结构介绍 • OMCI设备管理框架 • OMCI实现原理简述
多层公寓楼 联体别墅
长春电信德惠区FTTB（一期）项目
一期覆盖 用户4200 户
FTTO是理想的商业楼宇接入解决方案
类型1用户 ANM2000 AN5006
1×POTS Cable
IPTV Server
GE
AN5006
1×F E
Softswitc h/PSTN FE GE AN5116 STM-1
•
为了分离同一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下两种 复用技术： – 下行数据流采用广播技术； – 上行数据流采用TDMA技术。
GPON标准协议
ITU-T G.984.1
• GPON网络参数说明 • 保护倒换组网要求
ITU-T G.984.2
• PMD层规格要求 • 2.488Gbps下行光接口参数规格要求 • 1.244Gbps上行光接口参数规格要求 • 物理层开销分配
2.48832 Gbit/s 是目前可支持的主 要速率
GPON网络基本性能参数
最大逻辑距离
60 km
最大物理传输距离
最大差分距离 分离器比
20 km
20 km 1：64/up to1：128
GPON原理----数据复用
• GPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输（强制）
1490nm
1310nm
ONT 64
PLSu DBRu X Payload x DBRu Y Payload y
•
•
•
下行帧是由PCBd 和负荷组成。PCBd 是下行物理控制块，提供帧同步、定 时及动态带宽分配等OAM 功能。PCBd 由以下字段组成。物理同步字段（ Physical synchronization field）是固定的32bit 样式，ONU 逻辑电路用该字 段来发现下行帧的起始位置，用作与OLT 的同步。 Ident 字段的低30 位包含一个超帧计数器，每个帧的Ident 将会比前一个大1 。当这个计数器达到它的最大值时，下一个帧计数器将重设置为0。它主要用 于用户数据加密系统，也可用于提供较低速率的同步参考信号。PLOAMd 字 段用于传送物理层管理信息。BIP 是比特间插奇偶校验8 比特码，用作误码 监测。PLend（payload length downstream）字段规定了带宽映射和ATM 部 分的长度，该字段被发送两次以保证误差的健壮性。 BWmap 是一个8 字节分配结构的标量数组，该数组的每一项代表一个特殊TCONT 的带宽映射，映射数组中的项数N 在Plend 字段中已经给出，它主要 用于上行带宽分配。GPON 系统的上行帧是由许多猝发脉冲组成，每个上行 猝发最少应包含PLOu。除了负荷，它还可能包含PLOAMu、PLSu 和DBRu 字段。OLT 通过BWmap 中的Flags 字段指示是否在每个分配中允许ONU 发 送PLOAMu、PLSu 和DBRu 信息。上行帧的负荷是由ATM 负荷、GEM 负荷 和DBA 负荷组成。
什么是PON?
• Passive Optical Network 无源光网络
是一种点到多点（P2MP）的拓扑结构
核心网
Optical Line Terminal
接入网
Optical Distribution Network 光分配网 ONU ONU
驻地网
光线路终端
PSTN IP骨干网 CATV
Optical Network Unit
GPON复用结构
O N U
Port T-CONT Port Port T-CONT Port Port
• •
GEM Port：业务的最小承载单位。 T-CONT: Transmission Containers 。是一种承载业务的Buffer。主要用 来传输上行数据的单元，引入TCONT主要是为了解决上行带宽动态 分配，以提高线路利用率 。 IF pon：GPON接口。 业务根据映射规则先映射到GEM Port中，然后在映射到T-CONT中进 行上行传输。GEM port可以灵活的 映射到T-CONT中，一个GEM Port可 以映射到一个T-CONT中去，多个 GEM Port也可以映射到同一个TCONT中。 一个ONU的GPON接口中可以包含一 个或多个T-CONT。
GPON网络基本性能参数
上行速率(Gbps)
下行速率(Gbps)
0.15552 0.62208 1.24416 0.15552 0.62208 1.24416 2.48832
1.24416 1.24416 1.24416 2.48832 2.48832 2.48832 2.48832
上行1.24416 Gbit/s ，下行
突发接收模块
有快速AGC 阈值线
突发接受 快速AGC (动态范围 >20dB)
测距
• OLT通过Ranging测距过程获取ONU的往返延迟RTD（Round Trip Delay），从而指定合适的均衡延时参数EqD（Equalization Delay） ，保证每个ONU发送数据时不会在分光器上产生冲突。 OLT获取序列号和Ranging的过程都需要开窗，即Quiet Zone，暂停 OLT 其他ONU的上行发送通道。
ONU1 ONU2 ONU3
•
DBA概念
• 什么是DBA? – --- DBA, Dynamically Bandwidth Assignment(动态带 宽分配) – --- DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对 上行带宽的动态分配的机制 • 为什么需要DBA？ – --- 可以提高PON端口的上行线路带宽利用率 – --- 可以在PON口上增加更多的用户 – --- 用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带 宽突变比较大的业务
OLT
Passive Optical Splitter
无源分光器
ONU
光网络单元
OLT：通常放置在中心机房（CO）
ONU：通常放置在用户侧
PON的设备功能
OLT功能模块示意图
ODN 接 口功能 千兆以 太接口 交换 功能 千兆以 太接口 TDM 接口
复用 / 解复用 功能
核心 网络
ODN 接 口功能
村委会、多媒体 室作为接入点
IPTV
AN5116系列
路边交接箱
DDN
Soft Sw器）
AN5006系列 ONU
AN2000 DSLAM AN3000 MSAN
农村信息化场景B
光纤到村庄，DSL到农 户
内容概要
• PON技术与FTTX • GPON原理及关键技术 • EPON与GPON的比较
供电
OAM
ONU功能模块示意图
业务部分
用户端 口功能
核心部分
交换功能
复用/ 解复用 功能
ODN 接口 功能 ODN
用户
用户端 口功能
供电
OAM
公共部分
ODN配件介绍
光分路器定义
光分路器的分类
光分路器分类
PON的技术种类及标准进展
PON的协议
PON接入网模型
FTTX组网模式
FTTX接入网全景图
TDM业务在GPON中的映射方式
TDM Buffer Ingress buffer GEM Frame PLI Port ID PTI HEC
TDM TDM data
Payload TDM fragment
TDM业务先导入缓存中进行排队，并且按照固定的字节数复用到GEM
帧中进行传输。
这种方式不对具体的TDM业务进行感知，只进行透传处理。 GEM帧具有定长的特点，对TDM业务传输非常有利。
FTTX场景分析
1 km 2 km
Centre office Curb
ADSL2+
Building
Home
DSL
IP DSLAM
ADSL2+ FTTC
GE GE
ADSL2+ VDSL2 ADSL2+ VDSL2
FTTB FTTB FTTB