光传送网技术
光传送网组网技术的发展
为单位的交叉或交换出现，同以往的
在电子电路上操作的以Ｖ — 为单位 Ｃｎ
的交叉连接平分天下。组网时怎样选
择才更合理？
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数增加， 满足了大容量系统的需求； 另
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２ ０ 年 第 ５ 《 兴通讯 技术 》 ０２ 期 中
维普资讯
表 １ 人们 对 格 状 网和 环 网 的看 法
光 送网 技 传 组网 术 的 展 发
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扑， 如环形、 线形等， 从而在一个格状 网中发挥各种拓扑的优势。 这样， 我们
面， 光纤光缆不但已 敷设到主要节点，
而且许多节点还具有多个方向的光缆 路由。
（ 城域网的需求进一步突出， ２ ） 而
城域网一般是节点多， 节点间距离短。 许多地区经过大量建设， 可以做到节 点和节点间光缆能构成网格状的物理 拓扑。
（ 大容量的节点交换设备出现， ３ ）
ＯＣ 光 连 接 控 制 器 Ｃ：
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PTN技术及其原理详解
一、什么是PTNPTN（分组传送网，PacketTransportNetwork）是指这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本（TCO），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。
PTN技术主要是为IP分组业务而设计，也就是以太网业务，同时也能支持其他的传统业务，比如我们当前的ATM、TDM等业务。
PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道；具备丰富的保护方式，遇到网络故障时能够实现基于50ms的电信级业务保护倒换，实现传输级别的业务保护和恢复；继承了SDH技术的操作、管理和维护机制（OAM），具有点对点连接的完美OAM体系，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力；完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通，无缝承载核心IP业务；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现了业务QoS的区分和保证，灵活提供SLA等优点。
另外，它可利用各种底层传输通道（如SDH/Ethernet/OTN）。
总之，它具有完善的OAM 机制，精确的故障定位和严格的业务隔离功能，最大限度地管理和利用光纤资源，保证了业务安全性，在结合GMPLS后，可实现资源的自动配置及网状网的高生存性。
二、PTN标准发展历程承载网技术的发展是受外部需求的发展而不断演进的，从最初采用的PDH/SDH到MSTP （基于SDH的多业务传送平台），再到的PTN。
同时随着需求的进一步深化，PTN的标准也在不断的发展。
PTN提出了一种承载网的传输方式，但是具体可以通过不同的技术加以实现，在PTN技术标准的制动中，国际三个组织曾经各自推出了自己的标准。
olt知识点总结
olt知识点总结一、OLT的概念OLT（Optical Line Terminal）是光传送网技术中的一种设备，主要用于光纤接入网中，将用户端的光信号转化为电信号，并将核心网端的电信号转化为光信号。
OLT的主要作用是实现光纤网络的接入和传输，是光纤通信系统中非常重要的设备之一。
二、OLT的结构OLT通常由光接收机、光发送机、分光器、光信号处理器、光纤驱动器、交换机等主要部件组成。
其中，光接收机用于接收用户端发送过来的光信号，光发送机用于发送电信号到用户端；分光器用于将接收到的光信号分成多个光信号；光信号处理器用于对光信号进行调制、解调和转发；光纤驱动器用于驱动光纤发射器发送光信号；交换机用于将用户端的信号进行交换和传输。
三、OLT的工作原理1.接收用户端光信号，将其转化为电信号当用户端发送光信号到OLT时，通过光接收机接收到光信号，然后将其转化为电信号，经过光信号处理器处理后，再通过交换机进行交换和传输。
2.发送电信号到用户端当核心网端发送电信号到OLT时，经过交换机进行交换和传输，再通过光信号处理器处理后，再通过光纤驱动器驱动光纤发射器发送光信号到用户端。
四、OLT的应用OLT主要应用于光纤接入网中，将用户端的光信号转化为电信号，并将核心网端的电信号转化为光信号。
它在光纤通信系统中扮演着非常重要的角色，是实现光纤网络接入和传输的关键设备之一。
五、OLT的特点1.高传输速率OLT能够支持高速率的光纤传输，能够满足大容量数据的传输需求。
2.灵活的光纤接口OLT具有灵活的光纤接口，能够适应不同类型的光纤接入需求，满足不同用户的需求。
3.可靠性高OLT使用光纤传输，具有抗干扰性强、传输距离远、传输带宽大等特点，具有很高的可靠性。
4.方便的维护和管理OLT的结构设计合理，管理维护方便，能够实现远程管理、故障诊断和报警功能。
六、OLT的发展趋势1.高速传输随着宽带普及、大容量视频的兴起，对传输速率的需求越来越大，未来OLT将更加注重高速传输的技术研发。
光传送网技术现状及其发展趋势分析
国内则从 ２ ０ 年开始 ，首 次在 省 内 ０４ 干线 网和城域 网层面 引入 了Ａ Ｏ 技术 ， ＳＮ 如Ｃ ｅ ａ Ｅ ｉｎ ￣ 吉林铁通 ，Ｌ Ｃ Ｎ 在江 苏电信 ， Ｕ ＥＴ
保护 恢复 时间和 成熟完善 程度 方面有较 连接 设备 。 目前 ，有些 公司在 容量 相对 大的差别 。 ２ 主要功能 ． （） 务调度与 疏导 １业 较小 的设备 中也开始提供 Ａ Ｏ 的智能控 ＳＮ 制平面 ，主要 表现 为各个 层面 的Ｍ Ｔ 设 ＳＰ
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维普资讯
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河北 电信设计咨询有 限公 司 包东智
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√传送阿 是整个蝼 网的 基础，它为 整个网 承载的 络所 业务提供传输 通道和传 输平台。 Ｄ技术和 Ｄ技术在骨干 ｓＨ ｗＭ
功 能
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但 核 心 交 叉 还 是 基 于 Ｓ Ｈ Ｖ 交 叉 ，只 是 Ｄ Ｃ
监视连 接可 以是 嵌套式 、重叠 式或 级联式 ，而Ｓ Ｈ Ｄ 只允许 单级Ｔ Ｍ Ｃ 功能 。
ason技术
对ASON技术的起源及发展应用的研究ASON是一种标准化的智能光传送网，被广泛认为是下一代光传送网络的主流技术。
智能光网络(ASON)是指在选路和信令控制之下完成自动交换功能的新一代的智能光网络,也可以看作是一种具备标准化智能的光传送网。
在传统的传送网中引入动态交换的概念不仅是几十年来传送网概念的重大性突破,也是传送网技术的一次重要突破。
对ASON的技术特点及研究与应用现状进行了如下系统的分析。
（一）ASON 的技术特点ASON是指在信令网控制下完成光网络连接自动交换功能，具有网络资源按需动态配置能力的光传送网络,其核心内容是在光传送网络中引入控制平面，实现网络资源实时和动态地按需配置，优化对WDM网络波长资源的使用，从而实现光网络的智能化。
ASON模型主要包括传送平面,控制平面和管理平面。
其中传送平面主要用来传送用户信息和网络管理信息；控制平面主要面向客户业务，完成呼叫控制和连接控制功能，并负责通过信令的交互完成对控制平面的控制；管理平面主要面向网络管理者，执行传送平面，控制平面以及整个系统的管理功能，同时提供在这些平面之间的协同操作。
（二）ASON在城域网中的应用研究目前，城域传送网基本上是以同步数字环网为主，多环层叠嵌套，网络生存性主要依赖SDH的自愈机制，大量的业务转接由多套ADM设备之间通过ODF/DDF互联来实现。
随着网络和业务的不断发展，数字环网逐步显现出其局限性，如电路调度频繁、网络资源有限、开通时限紧急、业务竞争激烈等等。
而ASON灵活智能的特性恰能满足城域网发展的需求，因此在大城市、超大城市的城域范围内部署ASON将能更有效地发挥ASON网络的特点，解决现有网络结构的问题。
虽然ASON 技术已经取得了很大的发展, 运营商也已经准备开始进行ASON 的建设。
但是ASON 技术在发展和应用中存在的问题, 如ASON 的应用定位, ASON 与IP 网络的关系, ENNI的成熟性和可用性, 跨域网络和业务的统一管理, 控制协议的长期稳定性等也不容忽视。
G时代光传送网技术白皮书
5G 时代光传送网技术白皮书目录1 引言 (3)2 5G 技术发展及承载需求 (4)2.1 5G 新业务的关键性能需求 (4)2.2 5G RAN 架构的演进趋势 (5)2.3 5G 核心网架构的演进趋势 (6)2.3.1 核心网架构的云化和下移 (6)2.3.2 核心网云化数据中心的互联 (8)2.4 5G 承载网需求分析 (9)2.4.1 大带宽需求 (9)2.4.2 低时延需求 (10)2.4.3 高精度时间同步需求 (11)2.4.4 灵活组网的需求 (11)2.4.5 网络切片需求 (12)3 面向5G 的光传送网承载方案 (14)3.1 5G 前传承载方案 (14)3.1.1 5G 前传典型组网场景 (14)3.1.2 光纤直连方案 (15)3.1.3 无源WDM 方案 (16)3.1.4 有源WDM/OTN 方案 (18)3.1.5 5G 前传承载方案小结 (19)3.2 5G 中传/回传承载方案 (19)3.2.1 中传/回传承载网络架构 (19)淘宝店铺“Vivian研报”收集整理获取最新报告及后续更新服务请淘宝搜索“Vivian研报”3.2.2 网络切片承载方案 (21)3.3 5G 云化数据中心互联方案 (23)3.3.1 大型数据中心互联方案 (23)3.3.2 中小型数据中心互联方案 (23)3.4 5G 光传送网承载方案小结 (24)4 5G 时代的光传送网关键技术演进 (27)4.1 低成本大带宽传输技术 (27)4.1.1 短距非相干技术 (27)4.1.2 中长距低成本相干技术 (27)4.2 低时延传输与交换技术 (28)4.2.1 ROADM 全光组网调度技术 (29)4.2.2 超低时延OTN 传送技术 (30)4.3 高智能的端到端灵活调度技术 (31)4.3.1 ODUflex 灵活带宽调整技术 (31)4.3.2 FlexO 灵活互联接口技术 (32)4.3.3 传送SDN 快速业务随选发放技术 (34)5 总结与展望 (35)6 缩略语 (36)1 引言第五代通信技术（5G）致力于构建信息与通信技术的生态系统，是目前业界最热的课题之一。
光传送网介绍(全光网、SDH、OTM)
第2章 传 送 网
2．同轴电缆
同轴电缆是贝尔实验室于1934年创造的，最初用于电视信号 的传输，它由内、外导体和中间的绝缘层组成，内导体是比双 绞线更粗的铜导线，外导体外部还有一层护套，它们组成一种 同轴构造，因而称为同轴电缆，其物理构造如图2.2所示。
由于具有特殊的同轴构造和外屏蔽层，同轴电缆抗干扰能力 强于双绞线，适合于高频宽带传输，其主要的缺点是本钱高， 不易安装埋设。同轴电缆通常能提供500～750 MHz的带宽，目 前主要应用于CATV和光纤同轴混合接入网，在局域网和局间中 继线路中的应用已并不多了。
与其他有线介质相比，双绞线是最廉价和易于安装使用的， 其主要的缺点是串音会随频率的升高而增加，抗干扰能力差， 因此复用度不高，其带宽一般在1 MHz范围之内，传输距离约为 2～4 km，通常用作 用户线和局域网传输介质，在局域网范围 内传输速率可达100 Mb/s，但其很难用于宽带通信和长途传输线 路。
第2章 传 送 网 1．双绞线 双绞线是指由一对绝缘的铜导线扭绞在一起组成的一条物理 通信链路。通常人们将多条双绞线放在一个护套中组成一条电缆。 采用双线扭绞的形式主要是为减少线间的低频干扰，扭绞得越严 密抗干扰能力越好。图2.1所示是双绞线的物理构造。
扭 距
图2.1 传 送 网
就传输介质的特性而言，其对信号传输不利的一个物理限制 是：现实中任何给定波形的信号都含有相当宽的频谱范围，尤其 是数字波形，它们都包含无限的带宽，但同时任何一种传输媒介 都只能容纳有限带宽的信号。换句话说，传输介质也有带宽，其 工作特性就像一个带通滤波器，在一定的距离内，如信号带宽不 超过传输媒介的有效传输带宽，那么信号将被可靠地传输，否那 么，信号将在很短的传输距离内快速衰减，造成畸变。
PDH→SDH→MSTP→PTN→OTN,光传输网那些事
PDH→SDH→MSTP→PTN→OTN，光传输网那些事1 传输网的演进和结构光传送网的发展历程：传输网主要分为三层：接入层、汇聚层和骨干层。
本地传输网由传输系统、光纤网、管道/光交、汇聚机房组成，其中，传输系统指SDH/PTN/OTN和PON网络。
2 PDHPDH，准同步数字系列。
PDH主要有两大系列标准：1）E1，即PCM30/32路，2.048Mbps，欧洲和我国采用此标准。
2）T1，即PCM24/路，1.544Mbps，北美采用此标准。
原理：PCM脉冲调制，对模拟信号采样，8000个样值每S，每个样值8bit，所以一个话路的速率为64kbps。
E1有32个时隙，TS0用来同步，TS16用来传送信令，其中30路用来传话音信号的，32个话路的速率为2.048Mbps，即PCM基群，也叫一次群。
…，他们的速率是四倍关系。
T1的采样与E1相同，只是有24个话路，其速率为64kbps*24 =1.544Mbps 四个一次群复用为一个二次群，当然一个二次群的速率比四个一次群的速率总和还要多一些，用于同步的码元。
四个二次群复用为一个三次群，依次类推。
E1=2.048、E2=8.448、E3=34.368Mbps ……PDH的缺点：1）没有世界性的标准（欧洲、北美和日本的速率标准不同）。
2）没有世界性的标准光接口规范。
3）结构复杂，硬件数量大，上下电路成本高，也缺乏灵活性。
4）网络运行、维护和管理能力差。
因此，要满足现代电信网络的发展需求，SDH作为一种结合高速大容量光传输技术和智能网络技术的新体制，就在这种情况下诞生了。
SDH随着以微处理器支持的智能网元的出现，使得高速大容量光纤传输技术和智能网络技术的结合，SDH光同步传输网应运而生。
SDH全称为同步数字传输体制，它规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级，接口码型等特性。
同时，SDH 改善了PDH的不利于大容量传输缺点。
SDH的优点：1）速率和光接口统一。
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2020/9/16
《全光通信网》
1
OPS节点结构及工作原理
同步控制
… …
1
…
…
输
入
模
N
块
分析、判断报头信息，发出同步、交换路 由的控制信号去控制输入模块和交换矩阵， 再产生新报头信息输入到输出模块中
交换控制 交换矩阵
… …
信头再生
光分组净荷的输出 缓存、定位、同步、 放大以及新报头插 入、冲突解决等
满足网络运营的需要。
大颗粒宽带业务蓬勃发展，对传送网提出了新的要求！
2020/9/16
《全光通信网》
10
传统WDM在宽带业务承载方面的局限
无交叉调度能力，不能成网络
复用、映射机制不完善，业务互通能力差
保护机制不完善
简单的C，无法对通道进行精确的管理
……
传统的WDM设备无法满足要求， 问题主要在调度、保护、管理等方面。
Voice (Fixed +Mobile)4%
Private lines 25%
Data Services (ATM/FR, VPN)2%
➢ 在未来的3～5年之内，新业务的发展将驱动业务量快速增长; ➢ 快速增长的新业务以大颗粒宽带业务为主； ➢ 大量的大颗粒宽带业务需要进行有效的调度和管理，提高QOS，
2020/9/16
《全光通信网》
11
OTN（Optical Transport Network）的概念
WDM的大容量传送机制＋SDH的电层处理机制
OTN
OTN是在现有的传送网中加入光层，提供光交叉连接
功能和，分提插供复有用关监客控户和层生信存号性的功传能送；、复用、选路、管 理、OTN在点对点WDM线路系统基础上，增强节点汇聚
Header recognition, processing, and generation
Setup
1
Switch
1
FDL’s
2 1
Offset time
2
2
New
(a)
headers
O/E/O
2 1
Control packet processing (setup/bandwidth reservation)
6
OTN提出的原因
❖ SDH/SONET已经非常成熟，但在传送层方面存在不足。 ❖ DWDM的大容量传输及在宽带业务承载方面的局限。 ❖ 互联网、电子商务、移动技术发展迅速，以太网等数据业
务发展迅速。 • Internet 业务量的爆炸性增长 • 多种业务种类（如多媒体）的出现
❖ 新的光器件的出现，如光开关、OXC、OADM等。
同的波长上发送突发数据。
控制信道 （波长）
控制分组 2
控制分组在每个节点都需要进行O/E/O的
变换以及电处理。
OBS控制器
2
光/电/光
1
1
控制分组处理
突发数据信道 （波长）
（建立/带宽预留） 2
2
1
交叉矩阵
突发数据
2020/9/16
1 偏置时间
突发数据从源节点到目的节点始终在光域内 传输
《全光通信网》
光传送网的发展趋势是逐步采用先进的光器 件取代光电转换设备，逐步扩大透明子网的 覆盖范围，最终实现全光网络的理想目标。
O/E
E/O
电
光
交 换
透明子网
交 换
结
结
构
构
不透明节点
不透明节点
透明节点
透明子网中光通道实现端到端的连接 不透明节点实现子网间互联，包括电子3R再生 随着光子技术的发展，透明子网的范围逐步扩大。
2020/9/16
《全光通信网》
14
从功能上看，OTN在子网内可以实现全光传 输，而在子网边界处采用光/电/光转换。这样， 各个子网可以通过3R再生器连接，从而构成 一个大的光网络。
光技术仅用于两个节点间的点对点传输，以VC调度为基 础，不能满足未来骨干网节点Tbit/s以上的大容量业务调度
2020/9/16
《全光通信网》
9
IP化驱动下的网络发展趋势
BB Acc Internet
11%
Video Distribution 27%
Internet Access residential 31%
2020/9/16
《全光通信网》
7
SDH的优势——电层处理机制
强大而灵活的交叉调度能力 多种完善的保护机制
规范的映射、复用，多层次的嵌入式开销 丰富的可运营可管理经验
……
2020/9/16
《全光通信网》
8
目前的光电混合网络
光电混合网
核心光网络
边缘电网络
光节点
光传输系统
电子节点
现有光电混合网
SDH在传送层面的不足：
1
…
…
输
出
模
块
N
…
…
…
…
解复用器
光分组的预放大和同 步、信头提取、净荷 定位和缓存等
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光存储器
波长变换器
《全光通信网》
复用器
负责光分组路由交换、 上/下路、冲突解决等， 决定了节点的交换速率、 吞吐量、可扩展性等
2
光突发交换原理图
在OBS中，首先在控制波长上发送控制（连接建立）分组，然后在另一个不
3
Packet (a) vs. Burst (b) Switching
Payload
A
Header
1
Incoming fibers
2
Fixed-length (but unaligned)
B
A
Control
wavelengths
Data wavelengths
Control packets
2
1
Synchronizer
和交叉能力、组网保护和OAM管理能力。
点对点 复用 WDM 传送
WDM 网络
复用、传送、组网 保护、交换 同步、管理
2020/9/16
《全光通信网》
12
ADM
OTN网络结构示意图
ADM OADM
OADM ADM
OXC DXC
ADM OADM
OADM ADM
ADM
2020/9/16
《全光通信网》
13
2
Switch
1
B
2020/9/16
Data bursts
《全光通信(b网)》
C D
C
D4
第四章 光传送网技术
5
课堂主要内容
一. OTN基本概念
二. OTN的分层结构
三. OTN的复用和映射
理解
四. OTN的信息结构
理解
五. 数字包封技术 六. OTN的技术优势
理解
2020/9/16
《全光通信网》
透明光分组的帧格式
时隙 T: 1.646ｕs = 128byte (分组头为622Mbit/ s)
分组头同步比特
载荷同步比特
保护 时隙
路由标记
保护 时隙
2.5-10G
保护 时隙
64.3ns
5字节
分组头 180ns
14字节
26ns
2字节
载荷
1311ns
102字节
64.3ns
5字节
时间
保护时隙用来补偿光器件的交换时间、净荷在节点处可能的抖动以及在网 络节点接口处同步单元的有限的冲突解决能力。载荷比特率在一定程度上 是透明的(比特率可变)。光分组的固定时隙长度可简化同步操作。