PTN技术教材配套课件(第一章)光纤通信发展.pptx

PTN技术,第一章光纤通信发展,第一章光纤通信发展,一现代光纤通信发展二光纤通信发展趋势三光分组传送网的特点与应用四分组传送新发展-IPRAN,光纤通信发展,（1）光纤1996年，英籍华人高锟和kockham从理论上证明了用玻璃可以制成衰减为20dB/km的通信光导纤维。1970年，美国康宁玻璃公司首先制造出衰减为20dB/km的光纤。1974年，光纤的衰减已降低到2dB/km。1980年，长波长窗口的衰减低达0.2dB/km，接近理论值。,光纤通信发展,（2）光源要实现光纤通信，还需要适当的光源。1970年研制出室温下连续运行的激光器和发光二极管，特别是长波长（1.3um、1.5um）激光器和发光二极管的研制成功，为实现光纤通信奠定了基础。,光纤通信发展,（3）光通信系统第一代光通信系统：1977年，在美国芝加哥距离7km的电话局间首次实现了光通信传输系统，光波长为0.85um。第二代光通信系统：1981年，实现了局间使用1.3um多模光纤的通信系统。第三代通信系统：1984年，实现了局间使用1.3um多单模光纤的通信系统，广泛用于长途和跨洋通信。第四代光通信系统：20世纪80年代中期又实现使用1.5um多半模光纤的通信系统。近年来，SDH体制形成的光传送网被广泛使用。各种波分复用（WDM）和光时分复用（OTDM）系统进一步提高了传输容量，相干光通信、光孤子通信和集成光学有了一定的进展。人们期待着新一代光纤通信系统的实现。,光纤通信发展,（4）光纤通信的发展光纤通信的发展史虽然只有二三十年，但由于它无比的优越性，使它成为了现代化通信网络中最为重要的传输媒介。总体来说，光纤通信的发展大致分为4个阶段。第一阶段（19661976年）是冲基础研究到商业应用的开发时期。这个时期中，出现了短波长（850nm）低速率（34或45Mb/s）多模光纤通信系统，无中继传输距离约为10km。第二阶段（19761986年）是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标的大力推广应用的大发展时期。在这个时期，光纤从多模发展到单模，工作波长从短波长（850nm）发展到长波（1310nm和1550nm），实现了工作波长为1310nm，传输速率为140565Mb/s的单模光纤通信系统，无中继传输距离为50到100km。,光纤通信发展,第三阶段（19861996年）是以超大容量超长距离为目标，全面深入开展新技术研究的事情。在这个时期，出现了1550nm色散位移单模光纤通信系统。采用外调制技术，传输速率可达2.5-10Gb/s，无中继传输距离可达100150km，实验室可以达到更高水平。第四阶段（1996年至今）是采用光放大器，波分复用光纤通信系统的超长距离的光弧子通信系统的时期。,光纤通信发展趋势,（1）向着超大容量、超长距离传输和超高速系统发展波分复用系统（WDM）近几年发展十分迅速，因为波分复用技术能够很大程度的提高光纤通信系统的传输量，目前,1.6Tbit/s的WDM系统在很多商业领域已经得到应用。此外，光时分复用技术（OTDM）也能极大地增加传输量，但其主要是通过单信道速率的提高来实现的，最高速率可达640Gbit/s。两种技术的结合使用是未来大容量、长距离光纤传输的主要发展趋势。传统的光纤通信主要是根据电的时分复用来发展的，但传输速度与网络容量存在矛盾，速度的增加将意味着传输成本的降低，10Gbps系统已在世界范围内得到广泛应用，但其对于光缆的极速化比较敏感，不一定能满足已铺设光缆的要求，这就需要其向光的复用式发展。,光纤通信发展,（2）光孤子通信光纤反常色散区有一种超短光脉冲，即光孤子，以光孤子为信息载体的光孤子通信，具有广阔的发展前景，在信息传输速度上，利用光孤子技术可以将10-20Gbit/s的速率提升到100Gbit/s以上；在信息传输距离上，利用光孤子技术可以使传输距离增加到100000km以上，而且可以应用到全光通信中，特别是海底光纤通信系统中。,光纤通信发展,（3）全光网络的发展全光网络是未来高速通信的主要发展趋势，是光纤通信发展的最理想阶段。全光网络就是光节点完全代替了电节点，信息以光网具有良好的开放性、兼容性和可靠性，在传输速度和容量方面也有不可比拟的优势，并且其组网方式非常灵活，可根据需要随时安装新的节点。值得注意的是，要实现真正的全光网络要依靠众多通信技术的共同发展，例如，因特网、移动通信网等。目前，光纤通信在光路上正在试图增加分插功能和交叉功能，其中，分叉功能已经投入商用，充分体现出光联网的可靠性和灵活性，而且为透明、高度生存性的光联网的实现创造了条件。,第一章光纤通信发展,一现代光纤通信发展二光纤通信发展趋势三光分组传送网的特点与应用四分组传送新发展-IPRAN,PTN分组传送特点,分组传送网PacketTransportNetwork强调分组传送，传统传送网IP化，面向连接的多业务传送提供QoS保证可靠性电信级的维护管理可扩展性安全性标准化,BSC,RNC,AggregationRing,GE/10GE/STM-N,GE/10GE,STM-1/N*E1,AggregationLayerFiber,AccessRing,GE/STM-N,AccessLayerFiber,N*E1,BTS,NodeB,E1,N*E1/FE,EdgeAccessLayerFiber，MW，Copper,BBURRU,BTS,E1,PTN,NodeB,FE数据,FE,NodeB,FE,统计复用、带宽利用率高；业务感知、端到端QoS保障；提供相位同步/时间同步；,PTN,PTN,PTN,GE/FE,PTN分组传送特点,PTN技术是IP/MPLS、以太网和传送网3种技术结合的产物，它保留了这3类产品中的优势技术。（1）PTN顺应了网络的IP化、智能化、宽带化、扁平化的发展趋势：以分组业务为核心、增加独立的控制面、以提高传送效率的方式拓展有效带宽、支持统一的多业务提供。（2）PTN保持了适应数据业务的特性：分组交换、统计复用、采用面向连接的标签交换、分组QoS机制、灵活动态的控制面等。（3）PTN继承了SDH传送网的传统优势：丰富的操作管理和维护（OAM）、良好的同步性能、完善的保护倒换和恢复、强大的网络管理等。,PTN分组传送特点,BSC,RNC,6100,6100,6100,6100,6100,6300,6300,6300,6300,网络的典型应用,汇聚层,接入层,核心层,6100,GE,GE,10GE,典型的业务形式一,从基站传入的TDME1业务，在经过PTN网络后，通过汇聚设备的Ch.STM-1接口落地。,BSC,RNC,6100,6100,6100,6100,6100,6300,6300,6300,6300,6100,GE,GE,10GE,E1,Ch.STM-1,典型的业务形式二,从基站传入的IMAE1业务，在经过PTN网络后，通过汇聚设备的ATMSTM-1接口落地。,BSC,RNC,6100,6100,6100,6100,6100,6300,6300,6300,6300,6100,GE,GE,10GE,IMAE1,ATMSTM-1,第一章光纤通信发展,一现代光纤通信发展二光纤通信发展趋势三光分组传送网的特点与应用四分组传送新发展-IPRAN,RAN(RadioAccessNetwork)是从无线基站(BTS)到基站控制器(BSC)之间的传送网络。RAN通常为基于电路交换的网络，多以MSTP(基于SDH的多业务传送平台)传统传输产品组网为主。,RAN是什么？,IPRAN基本概念,主要承载方式：SDH/MSTP，2到3级MSTP环。承载网容量：接入环155M/622M，汇聚环622M/2.5G，核心环2.5G/10G。,RAN面临的挑战？,IPRAN基本概念,企业专线/高价值业务,IPTV业务,3G业务,LTE业务,时钟同步能力。带宽扩展能力：HSPA下行带宽高达14.4MQoS能力。iPhone、数据卡等业务大大增加移动数据业务的流量，载网络需要有强大的QoS能力,时钟同步能力。带宽扩展能力。扁平化和灵活调度能力，支持S1-Flex和X2接口满足LTE基站密度大的承载需求,QoS能力，保证带宽和承载质量能达到SLA协议要求50ms保护倒换能力，确保用户业务不中断保护企业信息安全，防止被窃听，被攻击,组播和带宽扩展能力，高清TV带宽高达8M提高业务体验，实现快速频道切换、错包重传、50ms故障倒换等功能简化IPTV运维，实现故障定界,IPRAN是指以IP/MPLS协议为基础，主要面向移动业务承载，并兼顾提供二三层通道类业务承载的端到端的业务承载网络。,IPRAN引入的意义,IPRAN基本概念,IPRAN网络架构,IP地址,进制数的转换方法,二进制数与十进制数的转换；十进制数与二进制数的转换；01001100=？(十进制数）224=?（二进制数）,10000000=12811000000=19211100000=22411110000=24011111000=24811111100=25211111110=25411111111=255,1286432168421,IP地址,IP地址,255,255,255,255,点分10进制,最大值,Network,Host,32bits,IP地址,255,255,255,255,Network,Host,1286432168421,11111111,11111111,11111111,11111111,2进制,32bits,1,8,9,16,17,24,25,32,1286432168421,1286432168421,1286432168421,点分10进制,最大值,255,255,255,255,Network,Host,1286432168421,11111111,11111111,11111111,11111111,10101100,00010000,01111010,11001100,32bits,172,16,122,204,例子,1,8,9,16,17,24,25,32,1286432168421,1286432168421,1286432168421,2进制,点分10进制,最大值,IP地址,IP地址,1,A类:,Bits:,0NNNNNNN,Host,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,范围(1-126),1,B类:,Bits:,10NNNNNN,Network,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,1,C类:,Bits:,110NNNNN,Network,Network,Host,8,9,16,17,24,25,32,1,D类:,Bits:,1110MMMM,MulticastGroup,MulticastGroup,MulticastGroup,8,9,16,17,24,25,32,范围(224-239),范围(128-191),范围(192-223),IP地址分类,IP地址分类,特殊IP地址,IP地址分类练习,IP地址分类练习（答案）,私有IP地址,私有IP地址:1、A类地址中:10.0.0.0到10.255.255.2552、B类地址中:172.16.0.0到172.31.255.2553、C类地址中:192.168.0.0到192.168.255.255,计算可用的主机地址数量,什么是子网划分,子网划分即把一个大的网络划分成许多小的网络，以方便使用和管理,子网划分的好处,可以节约IP地址、扩展网络。减少CPU的负载和占用带宽。便于管理。,子网掩码,子网掩码和IP地址一样是一个32位二进制数，和IP地址成对出现。子网掩码的主要功能是向网络设备说明，一个特定IP地址的哪一部分包含网络地址与子网地址，哪一部分是主机地址。计算机如何确定IP地址在哪个网段呢