现代通讯技术介绍之光传输网

现代通讯技术介绍之光传输网2015年10月第一章、传输网基本元素第二章、传输网的作用和业务保护目录第一章、传输网基本元素杆路、通信管道光缆线路、光纤站点、光交箱光传输设备知识要点：传输网基本元素一、杆路杆路，顾名思义就是用电杆栽成的“路”，这个路是用来不是用来行车通人的，而是用来架设线缆的。比如电力线路、光缆线路、有线电视线路等等。杆路主要是用于在野外架设通信光缆的。一般每个基站到基站之间都至少有一条杆路通达，在杆路上用一根钢绞线（吊线）吊住光缆，当然有的杆路上不止一根吊线，也不止一根光缆。用于建设杆路的电杆一般是水泥制的，有的地区也用木质电杆，有特别需要的地方也用小型铁塔。传输网基本元素二、通信管道通信管道，是用于布设通信光缆线路所修建的地下管道设施。它每隔100米左右就需要修建一个井，用于便于布设和预留光缆。管道主要分布在城区街道或乡镇街道等，不允许或不便于架设杆路的地方。一般地每条道路上至少建议修建一条管道，以便于基站、小区宽带等业务的接入。三、光缆线路传输网基本元素光缆线路，就是一般基于杆路、通信管道架设的通信光缆线路，它是光信号传输的路径。光缆线路一般的是端到端的建设，中间一般不做抽头的，不能像电路线一样可以从中间接入支路。光缆线路是有等级的，一般地可分为省际线路，省内线路和地市本地线路。当然还有连接别国的国际线路，比如海底光缆。传输网基本元素四、光纤光纤，是一种由玻璃或塑料制成像头发丝一样细的纤维，可作为光传导的路径。传输原理是光的全反射。它是光缆的核心组成部分。一根光缆内有多根光纤，一般的有8芯、12芯、16芯、24芯、48芯、96芯、144芯、288芯等型号的光缆。光缆纤芯越多，代表着这一条光缆可以开通的业务越多。比如开通一个基站或专线需要2根光纤，开通一个家庭光纤到户宽带需要1根光纤。五、站点、光交箱传输网基本元素站点，就是基站或传输机房，它是安置通信设备的地方，包括无线基站设备和光纤传输设备，以及其他电力环境等配套设备，当然也是光缆的起止点。光交箱，也叫光纤交接箱，是光缆的起止点，用于调度光纤，连接和开通业务。站点和光交箱是传输网不可缺少的设施。传输网基本元素六、光传输设备光传输设备，就是通过光纤进行光信号传递的设备。它可以将语音、基站信令、宽带、有线电视等电子信息化的电信号，进行整合并转换成激光信号，送入光纤，通过光缆中的光纤传送至几十至上百公里的下一个站点，如此一站一站传到很远的地方。比如从某山顶的移动基站，通过光传输设备，经过光缆，将基站信令传到，地市的基站核心交换网。玉溪目前现网有的传输设备有SDH、PTN、OTN和GPON四种。烽火SDH780A设备烽火PTN640设备本章小结1、传输网基本元素包括：杆路、通信管道、光缆、机房、光交箱和光传输设备。2、光传输通信必备的两个条件：光的传导路径和光传输设备。其中杆路、通信管道、光缆是为实现光的传导路径而建设的，光交箱是为调度光的路径而设立的，机房是为了安置光传输设备而建设的，光传输设备是为了实现信息的光传送而安置的。第一章、传输网基本元素第二章、传输网的作用和业务保护目录第二章、传输网的作用和业务保护光纤通信的基本概念光传输网的作用及网络构架中的位置光传输网的分层光传输网的基本业务保护能力知识要点：光纤通信的基本概念典型的数字光纤通信系统方框图电端机（模/数）光发送机光纤中继器光接收机电端机（数/模）模拟信号

发送端的电端机把信息（如话音）进行模/数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD，输出发出携带信息的光波。光波经光纤传输后到达接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数/模转换，恢复成原来的信息。光纤模拟信号光纤通信的基本概念一、光传输网的分类SDH（MSTP）传输网：可建立刚性传输通道，以2M通道为最小传输单位。一般用于2G基站信令传送，也可用于银行、部队等对安全保密性较强、稳定性较高的业务需求进行传送。PTN传输网：可建立弹性传输通道，用以太网包为传输单位，传输通道可随业务流量的大小自动变大缩小。可用于2G/3G/4G基站信令传输，可用于大客户专线等业务的传输。OTN传输网：可建立GE/2.5G/10G等大速率业务的传输，建立的通道为刚性通道，类似于SDH网络。主要用于承载SDH/PTN网络的骨干层网，将各县信息传输至地市核心机楼，接入核心网，较适合远距离传输。GPON传输网：专门用于互联网专线，大客户专线，家庭光纤宽带这样的业务设置的传输网。例如，某区县平安城市摄像头视频传回，就是采用的GPON网络。光纤通信的基本概念二、光传输网的关键技术光纤技术：多模光纤，模场直径60um，光由多种模式传输，传输距离近，常见波长850nm；单模光纤，模产直径8um，光只由一种模式传输，传输距离远，常见波长1310nm，1550nm。光在光纤传输会受到衰耗、色散等影响。波分复用：利用合波/分波器实现同一光纤中传输多路光信号。DWDM（密集波分复用）以193.1THZ为参考频率，每隔50GHZ为一个子波，每个子波为一路信号，工作在1550nm波段，可划出80个子波。光信号放大：掺铒光纤放大器(EDFA)，拉曼放大器(Raman)。信号交叉：电信号交叉，如SDH和OTN交叉复用，可将低速率信号交叉复用到高速率群组信号中。光信号交叉，利用光耦合器，实现光信号的管理和调度。分组交换：以分组报文的存储、转发实现的光传输技术，也就是所谓的传输网IP化的一种技术。如PTN、IPRAN传输网。时钟同步：基站工作需要时钟同步，SDH和PTN可将从BITS设备获取的2048Kbit/S或2048KHZ时钟同步至全网，供GSM基站设备；PTN、OTN和GPON还可将1588V2高精度时钟同步至全网，供CDMA、TD-SCDMA和LTE基站设备，可替代GPS、北斗等卫星授时。光纤通信的基本概念三、传输网常见速率和换算

传输网的作用就是将远端的业务信息“运输”到指定地点，如中心机房，核心网络。它就像是连接各个城市与城市的道路，而信息就好像路上的车或人等。传输网络是由线路和设备组成的庞大基础网络，承载移动和固定用户终端与业务应用层网络之间的通信业务。传输网的安全是决定用户的通信安全和客户感知的重要因素之一。本地传输（PTN/SDH）宽带接入（GPON）干线网络（OTN）GSMCDMALTEUMTS业务应用层网络移动用户固定用户光传输网的作用及网络构架中的位置光传输网的分层光传输承载网，可分为三个层次，骨干核心层、汇聚层、接入层。其中骨干核心层由OTN承载，汇聚层由PTN或SDH的大速率网络承载，接入层由SDH或PTN低速率网络承载。重要性：骨干核心层>汇聚层>接入层；承载业务量：骨干核心层>汇聚层>接入层；光传输网的基本业务保护能力一、传输网的路由保护右边的两幅图片，一副是交通地图，另一副是某县杆路路由图。从两幅图中，我们可以看出两者异常的相似，特别是有的地方成环型的，也就是有两条路径可达。传输网的路由保护也是这样的。在成环型的地方，就可让传输设备利用杆路上的光缆光纤，进行成环，在信息数据传送的方式上，也可以采取从两条路由传送。当因光缆故障，其中一条路径阻断了，那么信息还可以从另外一条路由传送到目的地。类似的保护有：OTN的OLP保护；PTN的LSP保护；SDH的复用段保护和通道保护。应付光缆故障端口故障光传输网的基本业务保护能力二、传输设备的单板保护每部汽车都有一个备胎，当路上在用车胎出状况的时候，可以取出来换上，继续行使。传输设备也有这样的保护措施，而且可自动切换，切换时间小于50毫秒，无需人工干预，切换时业务不会中断。传输设备这样的保护叫做单板热备份保护，可以是“1＋1”，也可以是“1＋N”。一般来讲传输设备的重要单板都有至少是“1＋1”的保护。PTN660设备的单板保护应付单板故障二、传输网的设备间保护光传输网的基本业务保护能力每场球赛都有不少的后备队员，坐在赛场边上，准备替换在场队员。传输网也有这样类似的保护，也就是“设备保护设备”，这叫做节点冗余保护。如右下图所示，是某市东四县的PTN核心层组网，用于承载LTE基站业务。图中红圈中的设备为主用设备；黄圈的的设备在某市另一核心机楼，为备用设备。在正常情况下所有业务都只经过红圈的设备（主用）转发，但如果红圈设备（主用）出故障或掉电，则业务自动切换由黄圈设备（备用）转发。类似保护：PTN的PW冗余保护。本章小结1、传输网的作用：好比城市到城市之间的道路，而信息就好像路上的车