多业务光网络交换平台
基于OSU_的智能电网承载技术应用
电力技术应用开销OPUk OTUk开销ODUk 开销1178141516173 824 3 825 4 080234帧对齐OSUOSUOSUOSU定长帧结构通用开销映射开销CRC8客户信号NG-OTN采用了定长帧、灵活时隙复接，划分成更小的带宽颗粒客户业务CBR 业务分组业务未来业务OSUODUjODU25(u) ODU50(u)OTU25(u) ODU50(u)OCh/OTSiGODUk/ODUCn OTUk/OTUCn时间/时钟管理/控制OTUk FEC 2024年1月25日第41卷第2期77 Telecom Power TechnologyJan. 25, 2024, Vol.41 No.2王亚东：基于OSU 的智能电网承载技术应用供精细化的2M 级别的带宽颗粒，还不再依赖传统的OTN 时隙结构。
增强业务接入的灵活性，具备未来网络的可扩展特性。
汇聚层根据业务流向和业务上下需求，可按需部署支持OSU 的低阶交叉板卡和支持OSU 的板卡进行业务调度和上下，在汇聚层无需对OSU 进行处理的情况下，业务可通过ODU 穿通，对汇聚层网络改动最小。
核心骨干层需要具备OSU 的交叉和业务上下，在现有骨干层的基础上需按需部署或升级支持OSU 交叉和OSU 板卡。
承载解决方案如图3所示。
OSU 组网案例如图4所示。
给出了通过OSU 技术组建的骨干到骨干、骨干到变电站的互联架构。
通过对现网核心、汇聚层OTN 设备平滑升级引入OSU 能力，配置新的OSU 线路板卡和100G 波道，包括主控、交叉板卡的软件升级等，采用Underlay 模式打通变电站接入的端到端和办公网络的刚性通道。
在核心/ETH/E1ETH/E1OSUflex单平面交叉ODUk ODUflex ODUCn OTUCnODUk OSUflexODUk OSUflexODU业务路径ETH专线OSUflex单平面交叉图3 承载解决方案办公数据中心集控制中心汇聚/骨干环接入环生产生产办公办公800 kV UHV800 kV UHV图4 OSU 组网案例表1 智能电网业务需求业务类型接口 类型接口带宽 /（Mb/s ）传输 时延/ms 业务分布属性继电保护E 1、PCM 2、0.062 55～12相邻安全自动控制系统E 1、PCM 2、0.062 510～30集中厂站自动化监控系统E 1、PCM 2、0.062 5＜250集中能量管理系统E 1、FE 2＜250集中广域向量测量系统E 1、FE 2＜250集中配电自动化系统FE/GE 2～10＜250集中保护管理系统FE/GE 2＜250集中安稳管理系统FE/GE 2＜250集中电量计量系统FE/GE 2＜250集中故障录波系统FE/GE 2＜250集中电力市场运营系统FE/GE 2—集中水调自动化FE/GE 2—集中雷电系统FE/GE 2—集中光缆检测系统FE/GE2—集中汇聚骨干层面组建N ×100G 环网或者无线网格网络，骨干节点之间、集控中心至各基地和电站之间的生产调度通道以及总部至各基地的办公通道通过OTU 4互联和业务调度。
CiTRANS技术说明
CiTRANS660设备技术说明版本号：FH/JSSM0101051AUCH烽火通信科技股份有限公司二零零九年一月目录1概述 (3)1.1PTN技术简介 (3)1.2烽火通信PTN设备系列 (3)1.3烽火通信PTN设备应用场景 (3)2CiTRANS 660设备总体功能介绍 (5)2.1机械机构 (5)2.2槽位分布 (6)2.3接口盘类型及接入能力 (6)2.4功能特性 (7)2.5单盘优化设计 (7)2.6组网互通能力 (7)3CiTRANS 660单盘功能介绍 (8)3.1以太网业务盘 (8)3.2TDM业务盘 (8)3.3STM-N业务盘 (9)3.4网元管理盘和信令控制盘 (9)3.5交叉时钟盘 (9)4CiTRANS 660设备保护能力介绍 (10)4.1设备级保护 (10)4.1.1电接口单元（E1/FE）1：N TPS保护 (10)4.1.2关键功能模块冗余1+1热备份保护 (10)4.1.3机盘软件可靠性设计 (10)4.2网络级保护 (10)4.2.1线性保护倒换 (10)4.2.2环网保护（Wrapping） (11)5CiTRANS 660设备特性功能介绍 (11)5.1QOS特性 (11)5.2OAM特性 (11)5.3时钟特性 (12)5.3.1频率同步功能 (12)5.3.2时间同步功能 (12)6管理、控制功能和安全机制介绍 (12)6.1管理功能 (12)6.2智能控制 (13)6.3数据业务安全传送 (13)7系统参数 (13)7.110GE光接口性能 (13)7.2GE光接口指标 (13)7.3电气性能 (14)7.4功耗及熔丝标准 (14)7.5尺寸及承重 (14)7.6工作环境 (15)1 概述1.1 PTN技术简介近年来，数据业务迅猛发展，电信网络承载的业务类型构成发生根本性的变化，IP业务取代话音业务成为电信网络的主导性业务。
宽带化、分组化已成为全球通信网络的发展主题，对传送网提出了新的需求，包括对分组业务的更灵活的带宽调整能力、更丰富的接口类型、更有效的QoS保证等要求。
什么是MSTP
什么是MSTP？MSTP是SDH多业务传送平台的简称，是目前城域网中采用的技术之一，它是在SDH基础上发展起来的。
SDH是一种非常成熟而严密的传送网体制，它一诞生就获得了广泛的应用支持，目前已成为世界各国核心网的主要传送技术。
我国从1995年开始就在干线上全面转向SDH网络，我国的SDH传输网是支持我国固定电话用户数成为全球电话用户数第一的网络基础，目前各运营商的城域网也大都采用SDH体制。
但在SDH发展中也面临时分复用、固定带宽分配带来的效率低下、成本高、技术相对复杂等问题，因此基于SDH体制的城域光网络如何向以IP为基础的光网络演进、在同一平台上提供TDM、二层和三层业务的光通信设备，是运营商和设备制造商十分关注的问题。
目前，宽带城域光网的建设有多种技术方案可供选择，MSTP(SDH多业务传送平台)由于能把许多分立的网络元素整合在单一的多业务平台而受到青睐，它的最大好处是可以代替功能各不相同的大量传输设备和接入设备。
MSTP的出现不仅减少了大量独立的业务节点和传送节点设备，简化了节点结构，而且降低了设备成本，加快了业务提供速度，改进了网络扩展性，节省了运营维护和培训成本，还可以提供诸如虚拟专网(VPN)或视频广播等新的增值业务。
特别是在它集成了IP路由、以太网、帧中继或ATM之后，可以通过统计复用和超额订购业务来提高TDM通路的带宽利用率并减少局端设备的端口数，使现有SDH基础设施最佳化。
最后，MSTP还可以方便地完成协议终结和转换功能，使运营商可以在网络边缘提供多种不同业务，并同时将这些业务的协议转换成其特有的骨干网协议，且成本要比现有设备显著降低。
总的看来，SDH多业务平台最适合作为网络边缘的融合节点，支持混合型业务量，特别是以TDM业务量为主的混合型业务量。
它不仅适合缺乏网络基础设施的新运营商应用于局间或POP间，还适合于大企业用户驻地。
即便是那些已经敷设了大量SDH网的运营公司，以SDH为基础的多业务平台也可以更有效地支持分组数据业务，有助于实现从电路交换网向分组网的过渡。
华为SmartAX MA5626 多业务接入设备(光交换机)
华为SmartAX MA5626 多业务接入设备(光交换机)华为公司SmartAX MA5626是业界领先的PON远端多业务MDU产品。
该产品可以为家庭用户或中小企业用户提供宽带上网和IP语音业务，满足FTTB宽带接入的建设需求。
SmartAX MA5626是固定接口的盒式设备，提供2*GPON/2*EPON的网络接口，可以提供从8路、16路、24路LAN接入的不同规格，并提供LAN和POTS的1：1配比。
设备便于安装与维护，适用于桌面应用、楼道安装、机柜安装等多种应用场景，并具备宽温域、低功耗、静音设计、稳定可靠和绿色节能等多种特点MA5626为纯宽带设备，只提供宽带接入。
一个维护网口，一个本地配置串口，1个环境监控串口，1个环境监控接口.此交换机是专为小区光纤入户设计的。
右边那2个口是主线入口，左边的是接入户的连接口。
安装：安装从光终端盒用尾纤连接方口，1号端口接路由器，电源灯常亮，run灯闪烁，其他两灯一个是尾纤灯，一个常亮说明有信号。
支持互联网，语音，视频等。
特点：1.支持三模自适应：提供两个SFP上行端口，可支持GPON/EPON/GE三模自适应，满足用户不同的建网需求。
2、规格丰富，适应于多种FTTB建设场景：可以完全满足FTTB建网模式下纯LAN的建设需求，或者语音建设需求，继承传统话音业务，支持窄带用户的迁移；3、即插即用的业务发放模式：支持远程配置下发，设备上电注册成功之后即可建立管理通道和业务通道，无需人工现场配置，即插即用；4、强大的QoS能力：支持基于DBA的带宽管理，灵活的业务映射和基于流的精确业务管理，提供差异化的业务体验；5、高性能IPTV业务处理能力：强大的业务交换容量、系统包转发率以及高集成度（数据交换和用户管理），使其具有了电信级的组播运营能力；6、完善的语音特性：支持语音业务、传真业务和Modem业务等基本业务，三方通话、呼叫等待、呼叫转移、主叫号码显示、主叫号码限制等补充业务；7、高效的管理维护模式：支持免现场软调、远程验收、远程升级打补丁、远程故障定位等多种高效的管理维护方法；8、绿色节能：选用高效能电源，降低系统能耗；无风扇自然散热，有效降低设备能耗；支持POTS短环路设计，有效降低短距离下端口能耗。
EPON+EoC技术的特点
EPON（以太无源光网络）是一种新型的光纤接入网技术，它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。
它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。
因此，它综合了PON技术和以太网技术的优点：低成本；高带宽；扩展性强，灵活快速的服务重组；与现有以太网的兼容性；方便的管理等等1.系统原理简介和关键技术应用1.1 网拓扑结构概述根据湖南省有线集团网络建设规划和网络实际情况，郴州有线采用三层网络结构：核心路由交换层、核心汇聚层和接入层。
考虑到接入用户类型、接入业务的多样性，接入设备必须能够支持多种业务接入需求，以及具备对多种业务的处理能力，汇聚设备采用高性能和支持多种业务的城域网汇聚设备。
接入方式上，根据不同的用户特点配置多种接入和处理方式：针对已经布设完成、五类线接入的用户，采用EPON＋LAN接入方式；对还没有布设五类线或者难以布设五类线的用户采用EPON＋EOC方式；针对大企业、政府部门等大客户，采用从USR综合业务网关设备接口直接出专线或MPLS VPN方式连接大客户，或者从汇聚设备OLT上通过EPON 系统，在大客户处安放专门的ONU设备实现大客户接入，针对有特殊需求的高端客户，从汇聚设备OLT上拉专线解决高质量的大客户接入需求。
下图1是本次湖南省有线郴州有线的网络拓扑模拟示意图。
1.2 关键技术应用（一）EPON物理层的关键技术EPON是一种采用点到多点网络结构、无源光纤传输、基于以太网和TDM时分复用的MAC（Media Access Control）媒体访问控制方式、提供多种综合业务的宽带接入技术。
从物理层看，EPON从电气、机械、规程、功能特性等功能基本上采纳了Ethernet的GE或1000BASE的标准，包含物理层协议PHY（Physical Layer Protocol）和物理媒介协议PMD（Physical Medium Dependence Protocol）两大子层功能。
多业务统一平台网管系统
多业务统一平台网管系统
Fiberroad Technology co., Limited
系统概述
16 槽 机 架 式 多 业 务 网 管 系 统 可 同 时 支 持 10/100M 光 纤 收 发 器 ， 10/100M 1 光 2 电 光 纤 收 发 器 ， 10/100/1000M 光纤收发器，125M~4.25G 中继器，10G 中继器，是高可靠、低成本的以太网和 SDH 传输 设备。支持各种速率，单模/多模，单纤/双纤，SFP, SFP+,XFP 等。此设备的网管界面功能全面设置简单, 支持 SNMP、WEB、CONSOLE 及 TELNET 等网管方式，可实现多业务卡局端远端统一平台集中管理。
Fiberroad Technology co., Limited
4.25G 网管型中继器
产品概述
产品特性
光路科技推出高性能多速率（125M~4.25G）光信号 网管型中继器，实现光信号均衡放大、时钟提取和
支持2U 机架（16通道）和独立使用 支持网络管理（Web，SNMP，Console）
支持远端掉电告警
经济的带内管理（Inband Management）功能， 支持 802.3ah 和 TS1000
强大的网络管理功能，支持 WEB 方式和简单 网络管理协议 SNMP 网管模式
支持热插拔
安装简单，状态指示灯齐全，工作状态一目了 然
支持 2U 机架（16 通道）和独立机架使用。独 立台式机内置专业通信电源，机架支持双电源 冗余备份供电(支持 OLP 功能)
率的变化
支持环回（Loopback）测试功能
支持自发包,检测链路状态 支持远端 oeo 网管 支持热插拔
联通-SDH技术方案-MSTP方式
1.1 MSTP 组网解决方案建议1.1.1MSTP技术简单介绍MSTP是Multi—ServiceTransportPlatform的缩写，它可以将传统的SDH、以太网、ATM、POS、RPR等多种技术有机融合,通过将多业务汇聚、并高效适配的方式实现多种业务的综合传送。
城域网具有覆盖范围广、投资大、业务种类多、竞争激烈且用户的发展难以预测的特性，基于SDH技术的MSTP所具有的多业务综合接入和传送的特点使其能够在城域网灵活、廉价地提供多种业务。
MSTP技术源于SDH,经过近几年的不断发展,已经囊括PDH、SDH、POS、以太网、ATM、RPR、SHDSL、DDN等技术于一体，它既可通过多业务汇聚方式实现城域网业务的综合传送，又可通过自身对多类型业务的适配性实现业务的接入和处理，非常适应城域网多种技术相融合的发展趋势，成为一套相对完善的城域网技术体系。
从城域数据业务网要求为客户提供全方位SLA服务的角度来看,MSTP具备受理各类高等级专线业务的能力，并在实际的网络应用中发挥作用。
根据租用业务的SLA服务原则，运营商网络应该能够提供从最高等级到最低等级的业务，以满足不同类型客户对专线的需求。
如果部分最终用户对运营网络的理解还不够透彻,以不信任机制来看待租用电路的话，那么MSTP技术在解决大客户专线需求方面还具有数据网所不具备的一些特性，如安全性、透明性和可管理性等.对于真正基于SLA的银行客户专线服务，MSTP除了提供数据网已经解决的数据业务之外，还具备信息透明、带宽透明、高安全性和可管理的高等级业务，更能够恰当地满足客户需求，从而提升网络的综合竞争力，避免IP网络同质化所造成的价格战。
因此，从IP数据网的现状和最终用户对IP数据网的认知来看，有机地将MSTP技术与IP数据网结合起来，将成为近几年内实现银行客户专线业务的理想解决方案。
MSTP技术是基于SDH技术发展演变而来的，因而它天生具备了SDH技术的众多优点，如组网，业务保护等方面；另一方面，MSTP又是对传统SDH技术的革新,由于大量采用了GFP(通用帧映射规程)、虚级联和LCAS(动态链路调整）等新技术，又容纳了IP/以太网和ATM技术。
光纤知识点总结(5-9章)
光纤知识点（5-9章）第五章知识点1.数字传输体制有两种：是不同的传输体制协议。
SDH（同步数字传输体制）PDH（准同步数字传输体制）2. SDH对模型的下列几个方面做了规定：（1）网络节点接口（2）同步数字体系的速率（3）帧结构。
（1）网络节点接口传输设备：光缆传输系统设备；微波传输系统设备；卫星传输系统设备。
网络节点：只有复用功能（简单）；复用、交叉连接多种功能（复杂）。
（2）速率：同步传输模块：STM-N，N＝1、4、16 等。
STM-1 155.520Mbit/s 155Mbit/sSTM-4622.080Mbit/s 622Mbit/sSTM-16 2488.320Mbit/s 2.5Gbit/sSTM-64 9953.280Mbit/s 10Gbit/sSTM-256 39813.12Mbit/s 40Gbit/s（3）帧结构：SDH 帧为块状帧结构，共有9 行，270 列，以字节为单位。
一个STMN 帧有9 行，每行由270×N 个字节组成。
这样每帧共有9×270×N 个字节，每字节为8 bit。
帧周期为125μs，即每秒传输8000 帧。
对于STM1 而言，传输速率为9×270×8×8000=155.520 Mb/s 。
字节发送顺序为：由上往下逐行发送，每行先左后右。
（结构图见书127页，重点）3.STM-N 帧包括三个部分：SOH、AU-PTR、PAYLOAD（结构图见书127页，重点）（1）段开销SOH：RSOH，再生段开销：1～3 行。
MSOH，复用段开销：5～9 行。
区别：监管范围不同。
如：若光纤上传输2.5G 信号，RSOH 监控STM-16 整体的传输性能。
MSOH 监控每一个STM-1 的传输性能。
（2）管理指针AU-PTR：指示净负荷PAYLOAD 中信息的起始字节位置，便于接收端从正确的位置分解出有效传输信息。
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24
八节点光接入卡前端设备
支持 NTSC/PAL/SECAM制式
最多带4路视频，2路 独立数据以及2路共享数 据，和一路100M以太网 信号。
带有视频、数据、光路 等状态指示功能
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25
光模块的选择
光模块的选择取决于带宽的要求：
• 压缩一路视频带宽大概为12.5Mbps • 非压缩一路视频带宽大概为100Mpbs • 百兆以太网带宽为100Mbps • 千兆以太风带宽为1Gbps 另外还有“8位到10位”的转化！
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开关量接入卡
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40
工程应用
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41
单机箱站点
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42
公安系统
ETHERNE T
1 2 34 56 7 8 9
上位机 电脑
WOERPARPTANNLSTEXTOFFROETEAPORUNMOLCKARSHTGPMENOAMRRASVACKHODOPROGLRUN U
对光纤传回的中心所发数据信号进行解码输出
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1路视频光接入卡前端设备
独立模块式结构设计 支持NTSC/PAL/SECAM 制式 支持一路视频和一路反 向数据 带有视频、数据、光路 等状态指示功能
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9400W前端设备
独立模块式结构设计 支持NTSC/PAL/ SECAM制式 支持8路视频、8路双向 数据&8路反向数据 带有视频、数据、光路 等状态指示功能
Infinova
多业务网络交换平台
Universal Security Platform
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1
管理 监视 控制 存储 光传输交换平台
矩阵系统
光纤子系统
以太网系统
业务接入
视频 数据 音频 报警 以太网等
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2
统一管理
全光网络的拓扑自检测、自动路由（与现在有矩阵比较）；
增量编码；（该功能正在调试阶段）
将多种主流模拟矩阵（如：PELCO、Max、红苹果）纳入平台进 行统一管理和资源共享
（OS卡选千兆网硬件 ）
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16
前端设备
对输入的视频信号进行压缩编码，将数字信号通过光纤传回中心 设备。
对光纤传回的中心所发数据信号进行解码输出
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4路视频光接入卡前端设备
支持一路视频和一路反 向数据
独立模块式结构设计 支持NTSC/PAL/ SECAM制式 带有光纤可传64V；
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5
存储
VS卡直接浏览或存储，最少的A/D转换图像更清晰；（压缩方案，要与 上位机一起用） 冗余视频通道设计，环通输出录像存储；（非压缩有些板有视频环出功 能，如：OC18，OC8N） （环出视频连DVR方法） 任意视频切换输出录像存储。（一般连DVR方法，与矩阵用法一样）
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8
系统组成
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9
系统框架
中心设备
系
统 组
前端设备
成
网管软件
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10
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分光板
• 提供2路光口与远 端机箱进行连接 ，实现下级站点 到上级站点的接 入。
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13
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14
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15
音频卡
• 支持16路双向音频 透明传输；
• 可通过背板总线进 行音频交换。
千兆以太网卡
• 点对点方式传输千 兆以太网信号
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6
升级扩展
采用模块化设计,只需增加板卡便可轻松实现系统扩展； 可方便地扩展机箱或站点； 机箱间可方便地扩展通道； 远程升级前端设备（只有百节点接入有）；
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7
图像质量
采用JP2000压缩技，无损压缩；（H.264是有损压缩算法） 图像分辨率比非压缩系统的视频要高；
； 全数字化的传输，任意级联后信号无失真、无衰减
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百节点光接入卡前端设备
支持NTSC/PAL/SECAM 制式
最多带4路视频，2路独立 数据以及2路共享数据，和 一路100M以太网信号。
支持拓扑自愈、光开关自 愈保护功能
带有视频、数据、光路等 状态指示功能
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非压缩系统功能板
一路视频光 接入卡
• 可接入8个N3130 前端， 视频信号 可通过背板总线 进行数据交换
• 1. 实现4路高清压缩视频的接入及解压缩。 • 2. 实现4路高清数字视频的输出，输出接口为HDMI。 • 3. 提供1路视频分析引擎，实现对视频的分析，检测与告警。 • 4. 提供高清压缩视频网络接入的接口及从系统背板接收高清
的接口。
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高清及多画面输出
• 从背板接收9路视频数据，用4路或9路合并 成1路高清视频HDMI输出。（视频分割高清 版）
• 同时提供4路视 频信号环出供监 视器显示或进行 录像。
八路视频光 接入卡
• 提供一光口，可 与9400W前端连 接，提供远端八 路视频的光纤接 入。
八节点光接 入卡
• 提供一个光口可 与N3793前端节 点相连，最大支 持八个前端节点 的接入。
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20
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前端设备
对输入的视频信号进行数字编码，将数字信号通过光纤传回中心 设备。
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OM自愈环网卡
• 实现OM卡直接互连，带断纤自愈功能。 • 实现近百级站点级连。
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（飞线改硬件做过样机，这是USP第二阶段的规划的环网功能。 因此，硬件和软件与现有的是有区别的。)
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38
（飞线改硬件做过样机，这是USP第二阶段的规划的环网功能。 因此，硬件和软件与现有的是有区别的。)时钟方案！
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3
大容量交换
全网图像任意节点接入，任意节点输出 最大支持1024x1024视频全交叉切换。（1088X1088）
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4
光纤传输
全网切换延时小于10us；
支持星形、链形、环形等多种网络拓扑结构；
任意级联后信号无失真、无衰减；
光接入板可实现链式或环式节点机接入（百节点），星形分布前端机（ OCXF）接入，保证了视频经过最少的A/D转换。
• 支持一路百兆以太网接入，承载光口可配置（以太网承载于 哪个光口）。
• 最大支持8D接入，与视频路数对应，通过数据单板输出。 • 最大支持8路音频接入，与视频路数对应，通过音频单板输
出。
• 支持1个共享控球通道至前端。 • 8O×1V输出、4O×2V输出、2O×4V输出及1O×8V输出。
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MP—高清视频输出卡
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时钟方案、以太网连接 及机箱连接实例
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27
连网的最终目的是让CPU板之间可以用以太网通信
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千兆以太网OSh 卡的用法
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未来规划的功能板
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16A—16路音频卡
• 实现本地16路双向音频 • 实现光路16路双向音频接入
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OCXF—8路压缩视频光接入卡
• 支持8O×1V接入、4O×2V接入、2O×4V接入及1O×8V接入的可 配置功能。O代表光口，V代表视频。