传输网和综合业务接入技术基础

1 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 传输网和综合业务接入技术基础 2 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 2 内 容 概述（ 30分钟） 30分钟） 10分钟） 10分钟） 30分钟） 3 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 3 传输网络的基础性地位 传输好比一条宽阔的高速公路，其跑的车辆即为各种通信信号，是贯穿现代通信网的大动脉。 传输网络安全性至关重要。 传输网络为其它业务网络提供通道，是各种上层业务网的承载体，传输是通信的基础。 4 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 4 传输网的业务承载 纤物理层 5 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 5 传输的分类 按传输媒质分类 有线传输 电缆、光纤 无线传输 微波、卫星 因为光纤传输容量大、传输速度快、 传输距离长、可靠性高，目前通信行 业以光纤传输为主 6 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 6 传输专业对应的是物理层 规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。 传输为通信系统提供了一个传输数据的物理媒介。 数据的单位为比特（ 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 传输专业与 7 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 7 228 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 8 海口 阜新 哈尔滨 长春 沈阳 大连 青岛 济南 天津 北京 石家庄 郑州 合肥 南京 无锡 上海 杭州 厦门 深圳 长沙 重庆 成都 拉萨 林芝 昌都 西安 太原 大同 张家口 呼市 银川 兰州 西宁 乌市 格尔木 哈密 昆明 贵阳 广州 南宁 湛江 11/40 10/40 10/40 10/40 16/40 17/40 11/40 76/120 77/120 67/120 110/120 93/120 61/120 75/120 90/120 86/120 108/120 105/120 71/120 22/40 20/40 12/40 18/40 104/120 77/120 104/120 75/120 7/40 7/40 18/40 10/40 18/40 21/40 44/120 38/80 36/80 29/40 104/120 10/40 9/40 (27/32) (27/32) 9/40 19/40 40/80 17/40 32/40 5/40 (15/32) (19/32) (27/32) (27/32) 5/40 5/40 沧州 开封 59/120 59/120 0/40 9/40 22/40 24/40 68/120 南昌 福州 武汉 中国移动一级干线传送网 9 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 9 南 昌赣 州吉 安萍 乡宜 春新 余九 江鹰 潭上 饶抚 州高 安丰 城莲 花永 新新 干德 安德 兴景 德 镇横 峰乐 平蔡 岭樟 树遂 川于 都瑞 金宁 都石 城南 城南 丰广 . 2 . . . 18 7 . 滩枢 纽 楼洪 城枢 纽 楼南 昌 大 桥 中 继 光 缆 ( 1 4 4 芯 )南 昌 大 桥 二 干 光 缆 ( 2 4 芯 )南 昌 大 桥 中 继 光 缆 ( 4 8 芯 )南 昌 大 桥 一 干 光 缆 ( 4 8 芯 )八 一 大 桥 中 继 光 缆 ( 1 4 4 芯 )八 一 大 桥 二 干 光 缆 ( 3 6 芯 )生 米 大 桥 中 继 光 缆 ( 1 4 4 芯 )德 安高 安 丰 城抚 州同 路 由南昌干线光缆1 号 竖 井2 号 竖 井2 号 竖 井1 号 竖 井一 干二 干一 干二干湖 南 长 沙浙 江 杭 州湖 北 武 汉九 江 长 江 大 桥 北 桥 头 ( 小 池 )广 东 深 4 2 . 8太 平 桥7 5 . 1分 水 福 州图 例县 局省 会地 市架 空 光 缆单 位: 公 里管 道 光 缆直 埋 光 缆信 丰定 南老 城安 徽 合 肥省 际 分 界 大 金江西移动干线光缆路由图 10 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 10 本地传输网模型 15522M 0G 0G 或 业务点 11 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 11 西环 10本地网汇聚层东环 10玉山 广丰 铅山 横峰 上饶县 弋阳 万年 余干 波阳 田畈街 婺源 德兴 西环 本地网汇聚层东环 玉山 广丰 铅山 横峰 上饶县 弋阳 万年 余干 波阳 田畈街 婺源 德兴 景德镇 155M 接入层 622M 本地传输网组网上饶 枢 5扩三楼 10枢纽楼 5 电信楼 5 电信楼 4 枢纽楼 1 枢纽楼 3 电信楼 3 电信楼 1 枢纽楼 2 电信楼 2 枢纽楼 6 电信楼 6 枢纽楼 4 枢纽楼 4扩展 枢纽楼 1扩展 枢 5扩四楼 核心层 汇聚层 本地网 接入层 12 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 12 P R P/入网的发展趋势 P 13 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 13 光接入网 ( 采用光纤传输技术的接入网，是指从本地交换机或远端模块到用户之间的馈线、配线段乃至引入线段部分或全部以光纤实现的接入手段。 光纤接入设备 主要有光网络单元 (光线路终端 ( 光接入网技术 接入网系统管理功能O L T 光线路终端网络单元S N I 业务节点接口户网络接口用户侧O L I 能14 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 14 光纤通信基本概念 何谓光纤通信？ 利用光纤来传输携带通信信息的光波，以实现通信的目的 电端机 光接收机 光纤通信系统方框图 电端机 光发送机 再生器 模拟信息 模拟信息 光纤 光纤 15 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 15 光纤知识 *光纤通信具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、不受电磁干扰等 特点 传输工作波长： 850用于多模光纤 1310用于单模光纤 1550用于单模光纤 光纤物理结构： 2塑）16 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 16 全反射原理 全反射原理 光线在均匀介质中是以直线传播的，但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象，如图所示： 包层 纤芯 折射光 反射光 入射光 光的反射与折射 n2 2 3 (n117 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 17 全反射原理 全反射原理 当入射角 1增大到一定程度，则会使折射角 390 度，此时的折射光线不再进入包层，而会在纤芯与包层的分界面上掠过，或者重返回到纤芯中进行传播，这种现象叫做光的全反射现象。 不难理解，当光在光纤中发生全反射现象时，由于光线基本上全部在纤芯区进行传播，没有光跑到包层中去，所以 可以大大降低光传播的衰耗。 光在光纤中以 “ Z” 形轨迹传播，如图： n2 层 纤芯 18 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 18 光纤的传播模式 通俗的讲， 模式 的传播角度越小，模式的级越低。所以，严格按光纤中心轴传播的模式称为零级模式，或基模；其它与光纤中心轴成一定角度传播的光束皆称为高次模。 当光纤的几何尺寸，与光波长在同一数量级，如芯径 10微米范围，这时，光纤只允许一种模式 (基模 )在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为 单模光纤 。 单模 多模 d1 9 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 19 光纤性能参数 光通道参数：衰减、色散 光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。 衰减 使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。 1310550 色散 会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量。 20 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 20 光纤知识 . 衰减系数 f 每公里光纤对光信号的衰减（ dB/ 波长 3101550衰耗 S C L 石英光纤的衰耗曲线 O E 21 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 21 光纤的工作波长 光纤的工作波长（工作窗口） 光线路信号在光纤上传送的波长： 85013101550 850 1310550用于单模传输 22 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 22 光纤中的色散 光纤中的色散可分为 模式色散 、 色度色散 、 偏振模色散 t 发送端信号 t 传输一段距离后，脉宽展宽 由于光源的不同频率（或波长）成分具有不同的群速度，在传输过程中，不同频率的光束的时间延迟不同而产生色散称为色度色散。 可见：色散对高速率信号的影响要大于低速率信号的影响！ 因为：低速率信号的两个脉冲之间间隔要大于高速率信号两个 脉冲间间隔，能容忍更多的脉冲展宽。 23 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 23 光纤和光缆 光缆简介 光缆为光纤提供可靠的机械保护，使之适应外部使用环境，并确保在敷设与使用中光缆的光纤具有可靠的传输性能。 光缆特性： 光缆虽有一定的强度和抗张力，但经不起过大的侧压力与拉伸力。光缆在短期内可接触水，当时间过长会增加光纤的衰耗。 光缆分类： 架空光缆、直埋式光缆、铠装光缆、海底光缆、阻燃光缆等等。 24 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 24 光源器件分类 发光二极管 光机理：自发幅射发光 优点：线性度、温度特性好、价格低、寿命长、使用简单 缺点：谱线较宽、与光纤的耦合效率低 应用：小容量、短距离的光纤通信；用于对线性要求高的模拟传输。 激光二极管 光机理：受激发光 优点：发光谱线窄（ 1 5 与光纤的耦合效率高（可达 90），调制速率高 应用在大容量、长距离的数字光纤通信 25 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 25 光检测器件类型 特性参数：灵敏度、响应时间 优点：噪声小、工作电压低 缺点：没有倍增效应。 宜用于短距通信。 特性参数：倍增因子 G（平均增益），倍增噪声因子 输入同样大小的光功率信号能获得比 大提高了光接收机的灵敏度（比 0 26 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 26 光纤通信系统 光纤通信的最大中继距离受光纤衰耗的限制，称为 衰耗受限系统 ； 光纤通信的最大中继距离受传输色散的限制，称为 色散受限系统 。 在 信中，码速率不高（一般最高为 140Mb/s），色散造成的影响不大，多数为衰耗受限系统。 在 信中，码速率很高，光纤色散影响很大，系统可能是衰耗受限系统，也可能是色散受限系统。 27 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 27 传输技术体制 音频模拟载波（ 准同步数字系列（ 同步数字系列（ 波分复用（ 光传送网（ 分组传送网（ 无源光网络（ 28 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 28 传输技术新发展 1、骨干传输 2、城域传输 3、光接入 29 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 29 内 容 概述 0 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 30 通常的 a) 9 270 1 3 4 5 9 负荷 (含 传输方向 9 N 261 N 270 U =125s 段开销 管理单元指针 道开销 （ b) 31 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 31 1 2 2 *1 2 2 1 P T 5 8 0 D 1 1 D 1 21 R S O O 码 ， 因 此 应 注 意 其 内 容*国 内 使 用 字 节传 输 媒 质 指 示 字 节开销 32 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 32 净 负 荷S T M - 息包信息包信 息 包 信息包帧结构 33 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 33 N 139264s 34268s 44736s 2048s 指针处理 映射 对齐 复用 中国的 34 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 34 4个 基帧 、 复帧装入的是同一路 2 基帧装入 2 M 信号的125帧装入 200S D H 复 用 器C 1 2C 1 2C 1 2C 1 2S T M - 1S T M - 1S T M - 1S T M - 11#3#2#4#1#3#2#4#共 63 路 2M 复帧的概念 235 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 35 定 时 通信与控制 公 务 路接口 线路接口 线路接口 交叉矩阵 36 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 36 155/622告警切除开关 华为设备 55/622H 37 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 37 光接口板位， 光 /电接口板位， 环境监控， 电接口板位， 系统控制板位， ： 防尘网 ,电源滤波板， ： 风扇板位， 55/622 A 华为设备 55/622H 38 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 38 用支路槽位 公务槽位 主用支路槽位 622交叉板槽位 155时钟板槽位 网元控制板槽位 电源板槽位 中兴设备 00(39 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 39 M a ) 链型 ( b ) 星型 ( c ) 树型( d ) 环型 ( e ) 网 格型络节点（网元）和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。 40 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 40 光 设备支路单元的 1： 设备核心单元的 1 1保护 光网络（复用段、通道）系统保护 网络管理系统 主要管理功能 1） 故障管理功能 2） 性能管理功能 3） 配置管理功能 4） 安全管理功能 41 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 41 基于 指，基于 时实现太网业务等的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。基于 具有以下主要功能特征： 具有 具有 具有 证业务的透明传送； 具有 具有 42 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 42 以太网业务处理： 1、端口拉远 2、光口 /电口 1、透传 2、二层交换 3、生成树 4、 、 、 、 、 、 、相邻级联 2、虚级联 3、 、多径传输 5、穿通网络无关性 性 业务处理 二层交换 环路控制 封装 映射 叉 连接 1、业务流分类 2、 、 、用户域隔离5、 、组播 43 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 43 10M/100M/1000M 传输网络 支持点到点透传，点到多点汇聚 支持二层交换，实现环网带宽共享 100M 100M 协议封装 20*2M 15*2M 5*2M 100M 100M 1*100M 协议封装 协议拆封重整 协议封装 协议封装 20*2M 15*2M 2*000M 100M 2*100M 协议拆封重整 协议封装 协议封装 20*2M 15*2M 5*2M 100M 100M 100M 1*100M 协议封装 协议拆封重整 协议封装 协议封装 5*2M 100M 点到点透传 点到多点汇聚 二层交换带宽共享 1000M 二层交换 段开销处理 协议封装、映射 业务传送 太网技术 包括以太网业务的透传、二层交换与以太环网功能以及流量控制等 44 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 44 以太网技术的特点 具有基于 2层交换的以太环网功能的 以实现一定的业务优先级策略和带宽控制功能。 局限性： 从环网带宽利用看，并不能实现带宽颗粒的灵活指配，同一等级的业务对带宽的竞争缺乏完善的公平算法；无法保证环路各节点带宽的公平接入，也无法实现端到端的 从业务的优先能来看，对输入信号优先级划分只能按照百分比切割，所以并不科学。 从业务保护方面，采用 护倒换时间，一般在 40秒左右，即使采用快速生成树 保护倒换时间也相当长，为 1秒钟以上；都不能满足电信级业务的要求。 所以从严格意义上讲，基于二层交换实现的以太环网并不是真正的环网。 45 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 45 业务支持 叉矩阵，高效承载 法高效承载 业务传送平台）： 除 支持 叉矩阵仍为 式，没有完全实现 可靠性：具备 备统一、智能的网管和完善 现灵活组网 所有业务提供刚性管道，保证 无法提供区分服务 2/1 E 质上仍然是刚性管道 期可在汇聚 /接入层用于 2G/3 期不建议大规模新建 46 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 46 内 容 概述 7 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 47 lN l2 l1 lN l2 l1 lN l2 复用器 光解复用器 光纤放大器 什么是 长角度 将携带不同信息的多个光载波复合到一根光纤中进行传输 (早期使用 1510/1310两波长系统） 在 1550窗口光放商用化） ，采用更多波长进行波分复用(8,16) 48 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 48 X X X X X X X X 120 20 20 X 20 20 20 X X X X X X X X X X 么是 统角度 49 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 49 光转发器 1 输入 信道 1 信道 N 信道 1 信道 N 1 n 光转发器 n 光合波器 A 分波器 1 n 接收 1 接收 n s s s s 光监控信道 接收 /发送 光监控信道 发送器 光监控信道 接收器 输出 网络管理系统 光发射机 光中继放大 光接收机 光发射 光接收 光中继 光监控 网络管理 50 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 50 1530 540 550 560 570 580 590 600 带 带 外带 505 1510 1530 1535 1540 1545 1550 1555 1560 1565 1570 51010l(51 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 51 中心频率间隔： 2008波） 10016，32/40波） 中心频率偏差（寿命终了值）： E/100G 配 客户侧信号 电 层 线路适配 业务适配 电层交叉连接 层交叉 为核心 层交叉 为核心 光层交叉连接 对波长 /子波长交叉、调度、组网（ e)/长颗粒） 57 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 57 洪城前楼 红谷滩 蛟桥 牛行 阳明路 新建县 安义县 洪城前楼 红谷滩 迎宾 三分局 南昌县 八一厅 进贤县 （先配置波） （先配置波） 环 1 环 2 25昌 58 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 58 内 容 概述 9 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 59 多业务支持：支持 对点和点对多点以太网业务、 可扩展性：基于两层标签灵活实现 可靠性和 似 提供线性和环保护机制，故障定位和性能监控 可采用带宽预留方式提供面向连接的带宽绝对保证的管道，也可采用 在网络边缘，通过层次化 性”划分 证带宽 )+发带宽 )的机制实现统计复用 备区分 可靠性 可扩展性 多业务承载 统计复用 高精度同步定时 - N 、 A T M 等客户侧接口 4 交叉连接 (T D M )传统 S D D - N 、 A T M 、 客户侧接口 4 交叉连接 (T D M )M S T - N 、 A T M 、 客户侧信号分组交换P T 端到端的 传统的 力而为” (方式进行报文的转发，所有的报文均采用先入先出（ 策略进行处理。 这种尽力而为的方式对业务的吞吐量、延迟、抖动和丢包率没有任何保障，并且对语音、视频、数据等业务质量具有不同要求的业务缺乏差异化服务的机制。 60 为了支持具有不同服务需求的移动语音、视频以及数据等业务，传送网络必须能够区分出不同的业务类型，进而为之提供相应等级的服务 。 过管道化的带宽管理，使运营商可为用户提供具有不同服务质量等级的服务保证，实现同时承载数据、语音和视频等业务的网络需求。 61 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 61 江西移动 目前江西省内 兴、 其中南昌、九江、上饶、赣州、抚州使用华为公司生产的 萍乡、宜春、新余使用中兴公司生产的 吉安、景德镇、鹰潭使用 62 7/5/2016 中国移动江西公司网络管理中心传输室 62 江西移动 五里工贸 火车站 向阳苑 炼油厂 各放置一台 汇 聚交 换 机，通 过 个 接枢 纽 楼 R，在枢纽楼侧配置 枢纽楼 1 船校 梅淀坡 新桥头 三中 枢纽楼 2 西二路 浔阳路 庐山 5050101