光通信技术-光层和智能业务层
光纤通信最新技术
光纤通信最新技术对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标。
目前主要的光纤通信技术有以下几种:一:波分复用技术波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器,Multiplexer)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器,Demultiplexer)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用。
WDM波分复用并不是一个新概念,在光纤通信出现伊始,人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输,但是在20世纪90年代之前,该技术却一直没有重大突破,其主要原因在于TDM的迅速发展,从155Mbit/s到622Mbit/s,再至[|2.5Gbit/s系统,TDM速率一直以过几年就翻4倍的速度提高。
人们在一种技术进行迅速的时候很少去关注另外的技术。
1995年左右,WDM系统的发展出现了转折,一个重要原因是当时人们在TDM10Gbit/s技术上遇到了挫折,众多的目光就集中在光信号的复用和处理上,WDM系统才在全球范围内有了广泛的应用。
随着波分复用技术从长途网向城域网扩展,粗波分复用CWDM 应运而生。
CWDM的波长间隔一般为20nm,以超大容量、短传输距离和低成本的优势,广泛应用于城域光传送网中。
目前为了进一步提高光通信系统的传输速率和容量,还提出了将波分复用和光时分复用OTDM相结合的方式。
把多个OTDM信号进行波分复用。
从而大大提高传输容量。
只要WDM和OTDM两者适当的结合,就可以实现Tbit/s以上的传输,并且也应该是一种最佳的传输方式,因此它也成为未来高速、大容量光纤通信系统的发展方向。
实际上大多数超过3bit/s的传输实验都采用WDM和OTDM相结合的传输方式。
二:光纤接入技术随着通信业务量的增加,业务种类也不断丰富,人们不仅需要传统的话音服务,而对高速数据、高保真音乐、互动视像等业务的需求越来越迫切。
光通信技术-ASON介绍
1ASON介绍 关于本章ASON(Automatically Switched Optical Network),即自动光交换网络,是新一代光传送网络,也称智能光网络。
本章介绍了 ASON的一些基本概念及华为 ASON软件的应用和特性。
1.1 概华为公司提供的 ASON软件,可以应用在 OptiX OSN智能波分系列产品上,以支持传统网述络向 ASON网络的演进。
ASON软件符合 ITU-T和 IETF ASON/GMPLS系列标准。
1.2 ASON软件和功能华为公司提供 ASON控制平面软件,完成网络的呼叫连接,通过信令交换完成传送平面的动态控制等功能。
1.3 资源和拓扑自动发ASON网络可实现链路资源、网络拓扑和站点间光纤的自动发现,自动形成网络地图。
并现实时动态获取网络中波长/子波长业务的资源状态,包括占用和空闲资源状态,可以更方便快捷的了解当前网络情况。
1.4 智能路径建立和删在智能路径的建立、删除、修改和重路由的过程中,需要使用 RSVP-TE信令。
除1.5 ASON特性华为 OptiX OSN波分系列产品在加载智能软件后,即可提供 ASON功能。
1.6 光层和电层智能业智能软件不仅能提供波长级别的光层智能业务,还提供子波长级别的电层智能业务,客务户在不同层面均能实现灵活的业务调度。
1.1 概述华为公司提供的 ASON软件,可以应用在 OptiX OSN智能波分系列产品上,以支持传统网络向 ASON网络的演进。
ASON软件符合 ITU-T和 IETF ASON/GMPLS系列标准。
支持 ASON功能的智能波分系列产品如下:1.1.1 ASON 的产生和优势A SON作为传送网领域的新技术,相对于传统 WDM网络,在业务配置、带宽利用率和保护方式上更具优势。
1.1.2 ASON的特点A SON作为传送网领域的新技术,有其自身的特点。
1.1.3 华为 ASON解决方案华为提供了详尽的不同层面的 ASON解决方案。
光纤通信讲座(1):-光传送网(OTN)— GCQ
OTN 特点
光传送网(OTN)特点:
OTN 按信号波长进行信号处理:
对所传送数字信号的传输速率、数据格式及调制方式完全透明:可透明传送今 天已广泛使用的SDH、IP、Ethernet、FR和ATM 信号等,且可透明传送今后使 用的新数字业务信号。
OTN采用DWDM传输技术:
超大容量传输,极强的可扩充性,可不断地根据业务发展情况进行网络扩容。
OTN采用光交叉技术:
极强的重新配置及保护、恢复特性;可进行波长级、波长组级和光纤级灵活重 组;在波长级上可提供端到端波长业务;网络恢复时间可降低到100 ms量级。
OTN简化了网络层次和结构:
大量使用光无源器件,简化了网络管理和规划难度,提高了网络可靠性,大幅 度降低了网络建设和运营维护成本。
市场需求的发展凸显了各项技术的优势,同时也发现了各项技术的瓶颈。
SDH(同步数字传输系统)
1 270 RSOH AU pointer P O H
解决的问题
A. 统一标准和帧结构 B. 同步复用和兼容PDH C. 强大保护机制 D. 开销和强大的管理能力
A1 A2 A3 B1
C4
MSOH 2430 B2 B3 C1 C2 C3 D1 D2 D3
MSTP/ASON
1976 1966
高锟提出 光传输理论
90年代初 80年代
PDH产品开始 规模使用
98年
02年 99年
DWDM规模建 设,全光网试验
容量增加/业务多样化
94年
SDH逐步成为 传输主力设备
PDH:准同步数字传输系统; SDH:同步数字传输系统; MSTP:多业务传送平台 DWDM:密集波分复用系统; ASON:自动交换光网络(智能光网络)
光通信技术原理及应用
光通信技术原理及应用随着信息时代的发展,人们对于通信技术的要求越来越高。
传统的有线通信方式已经不能满足人们的需求,而光通信技术因为其高带宽、远距离、抗干扰等优势逐渐取代了有线通信技术,成为现代通信领域中的主要技术之一。
本文将介绍光通信技术的原理及应用。
一、光通信技术原理光通信技术主要基于光纤传输原理。
光纤是一种将光信号传送的导光材料,其由纤芯和包层两部分构成。
纤芯是传输光信号的主要部分,包层则是起保护作用的,有时还需要加上一层包层增加强度。
光通信技术主要通过光发射器将电信号转换为光信号,通过光纤传输,在接收端再通过光接收器将光信号转化为电信号。
其中,光发射器主要由激光器和调制器组成,激光器将电信号转换成一束强光,而调制器则通过改变强光的强度或频率来实现对信息的编码。
光接收器主要由一块半导体器件和一个放大器构成,将通过光纤传输来的光信号转换成相应的电信号后进行放大和处理即可。
二、光通信技术的应用1. 光纤通信光纤通信是光通信技术的主要应用。
光纤通信比传统的有线通信技术具有更高的带宽、更远的传输距离和更好的抗干扰能力,尤其在长距离传输和高速数据传输上占有绝对优势。
目前绝大部分的国际互联网流量都是通过光纤传输的。
2. 光纤传感光纤传感是一项新兴的技术,通过相应的光纤传感器可以实现对环境参数如温度、压力、湿度等的实时监测和控制。
相较于传统的传感器技术,光纤传感技术具有更高的灵敏度和更好的可靠性。
3. 光学成像光学成像逐渐成为了现代医疗和科学研究中不可或缺的方式。
例如,经光学成像技术可以在体内进行准确、无创的诊断和手术操作。
4. 光波导技术光波导是利用折射率差异来导引和反射光线的一种技术。
利用光波导技术可以制作光耦合器、光衰减器、光分路器等元件,广泛应用于光通信、传感等领域。
5. 光存储光存储是将信息通过光信号编码后储存到介质中的一种技术。
与传统的磁盘存储和闪存不同,光存储技术可以实现更高的数据存储密度和更长的保存时间。
光通信技术-ASON的特性
图 1-19 LSP的建立过程
LSP的建立过程如下:
1. 在网管上选择业务级别等基本信息,点击首末节点,即 NE1和 NE3,分别选择 相应的 OTU单板的波分侧光口,并可根据需要设置路由约束条件,确认信息后,网管向 首节点 NE1下发要求创建该业务的命令。 2. NE1调用 CSPF算法,根据 OSPF-TE协议收敛得到控制拓扑和业务拓扑,计算出 昀合适的业务路由,这里假设是 NE1-NE2-NE3。 3. NE1按照计算出的路由,通过 RSVP-TE信令协议向 NE2发送消息,请求预留资源 并建立交叉连接。 4. NE2通过 RSVP-TE信令协议向 NE3发送消息,请求预留资源并建立交叉连接。 5. NE3完成交叉连接建立后,向 NE2回送消息。 6. NE2向 NE1回送消息。 7. NE1收到回送消息,并保存相关信息;然后上报网管,LSP创建成功。
ASON中的恢复
ASON网络中的恢复采用重路由方式。当 LSP中断时,首节点计算出一条业务恢复的昀佳 路径,然后通过信令建立起一条新的 LSP,由新的 LSP来传送业务。不可返回式业务在 建立了新的 LSP后,删除原 LSP。可返回式业务在建立新的 LSP后,不会删除原 LSP。
重路由的优势如下:
业务恢复方法
1.5.5 金级智能波分路 径金级业务适用于传统语音业务和较重要的数据业务,包括金级电层智能波分 ODUk路径。 同钻石级业务相比,金级业务的带宽利用率要高。
1.5.6 银级智能波分路 径银级智能波分路径包括光层智能波分 OCh路径、电层智能 ODUk路径,恢复时间为秒级, 适用于实时性要求不太高的数据业务、小区上网业务等。
1.3.1 智能网元自动发 现在 ASON网络中,OSPF协议可以通过发送协议报文自动发现智能网元。
浅析光纤通信技术的原理及发展趋势
DCWIndustry Observation产业观察173数字通信世界2024.03随着通信技术的飞速发展,我国于1992年开通第一个光纤通信系统,正式步入超远距离传输、超高效率传播的光纤通信时代。
近年来,光纤通信成为现代信息技术的主要方式之一[1]。
光纤通信技术主要是指光导纤维通信技术。
利用光导纤维的低损耗、大容量、远中继、易耦合等特性,实现了对光波信号的加载与传输。
1 光纤通信技术原理1.1 光纤概述光纤,就是光导纤维,又叫作介质圆波导,它的典型结构为多层同轴圆柱体[2],主要由折射率较高的纤芯与折射率较低的包层组成,最外面还有一层起到保护作用的涂覆层。
即由外而内依次为涂覆层、包层、纤芯。
光导纤维由高纯二氧化硅制成,也就是我们常说的石英玻璃。
并且在纤芯内部添加诸如磷、锗、氟化物等物质,以此提高纤芯内部折射率。
同时在包层中掺入少量氧化硼,以此降低发生在包层中的折射率,最终使得发生在纤芯中的折射率na 大于发生在包层中的折射率nb ,从而达到发生全反射的效果。
1.2 光发射机工作原理光纤通信技术解决了将电信号加载到光源上的问题。
光发射机作为光端机的一种,大多数采用直接调制的方法。
它的作用是将电端机送来的电信号调制成相应的光信号送入光纤中传输。
目前我国的光发射端机的性能要求为入纤光功率要为0.01~10 mW ,稳定性为5%~10%,消光比一般小于0.1。
其中,消光比的定义如下:光发射机一般由电路模块、驱动模块、温控模块、监测模块、保护控制模块五部分组成。
具体如图1所示。
电信号进入电路模块,经过译码、扰码、编码等过程,电信号被变成适合在光纤线路中传输的线路码型,最终经过一系列处理将电信号转变为光信号在光纤中传输。
其中,温控模块用来调整温度;监测模块用来检测光信号;保护控制模块用来调控与反馈信号。
浅析光纤通信技术的原理及发展趋势项秋实,王 淼,谢东辰,周泽鑫(江苏师范大学,江苏 徐州 221116)摘要:文章重点分析了光纤通信技术的基本原理,在此基础上给出了光纤通信系统的工作原理图,以期探究光纤通信技术的优化方案,并对其今后的发展趋势做出预测,为现代光纤通信的发展提供理论性参考。
光纤通信技术与设备
光接收机是用于接收和放大光信号的设备,它包括光检测器、前置放大器和主放大器等组件。
光检测器与光接收机
光纤是光纤通信系统中的传输媒介,用于传输光信号。光纤由纤芯和包层组成,纤芯负责传输光信号,包层则起到保护作用。
光纤
光缆是由多根光纤组成的集合体,外面通常有加强筋和保护层。光缆用于将光信号从一个地方传输到另一个地方。
衡量光放大器性能的指标包括增益、噪声系数、带宽等,这些指标直接影响光纤通信系统的传输距离和容量。
光放大器广泛应用于长距离、大容量光纤通信系统,如骨干网、海底光缆等,为光纤通信网络提供可靠的光信号放大功能。
光分路器与光耦合器
光分路器概述:光分路器是一种无源光器件,用于实现光的分路和合路功能,常用于光纤接入网络和数据中心等领域。
波分复用技术
光纤非线性效应是指光纤中的光信号与光纤介质相互作用时产生的一种非线性光学现象。
光纤非线性效应包括非线性折射、非线性吸收、光克尔效应等,这些效应会导致光信号的失真和畸变,影响光纤通信系统的性能。
在光纤通信系统中,需要采取措施减小光纤非线性效应的影响,如采用低非线性系数的光纤、优化光信号的功率和脉冲宽度等。
光纤通信技术与设备
CATALOGUE
目录
光纤通信技术概述 光纤通信系统组成 光纤通信关键技术 光纤通信设备与器件 光纤通信网络架构 光纤通信发展趋势与挑战
01
光纤通信技术概述
光纤通信是一种利用光波在光纤中传输信息的技术。
定义
传输损耗低、传输容量大、抗电磁干扰能力强、保密性好、耐腐蚀、重量轻等。
多业务支持
城域光纤网络具有高可用性,能够保证城市关键信息基础设施的可靠运行。
高可用性
城域光纤网络
光通信技术在物联网中的应用
光通信技术在物联网中的应用作者:韩睿来源:《中国新通信》 2018年第23期引言随着社会的发展,中国通信技术也逐渐的成熟并且发展,特别在电子通信技术领域,在全国得到广泛的使用。
光通信技术以光波作为传输媒介,也日益成熟。
被社会各界高度关注,在全球范围内翻起了以物联网为中心的经济与技术大潮。
一、光通信技术的内涵光通信技术是一种新型的通信方式,把光波作为传送信息的中介,光通信技术与无线电波通信技术两者相同,都属于电磁波通信技术,但是就光波频率来讲,光波频率明显的要比无线电波的要高,所以传播的时候能承载的信息量更大,在传播上有显著的优点。
所以中国光通信技术经过这么多年的发展壮大已经逐渐成熟,因为具有成本低、灵活的特征,被用到很多的领域。
随着社会经济与科学技术的发展,物联网也不断的在这个浪潮中发展演变,囊括的范围已经不再是概念刚提出的时候,物联网的主要解决三个方面的问题,包括运输可靠、感知全面以及处理职能化。
物联网在这个过程中,把自身识别的信息,利用场景的感知能力,将信息聚合一起进行无缝连接处理。
目前,光通信技术已经在物联网结构中发挥了巨大功能。
不仅在人们的日常生活,更在服务领域实现了很高的价值,对人民的生活起到了积极的促进作用。
科研工作者们为了更好地发挥两者之间的左右,实现远距离的互联网检测控制、维护管理与正常运营,已经开始着手将光通信技术引入互联网终端。
二、光通信技术在物联网中的应用2.1 物联网感知层的应用光通信技术主要是通过光纤传感技术实现在物联网感知层上的应用的,光纤传感技术与光通信技术两者同步发展,特别是在在光导纤维与光纤通信技术的迅猛发展形势下。
光纤传感技术隶属于光子技术领域,作为一种全新的传感技术,以光为媒介达到传输信息的效果。
光波的主要性质并不是稳定的,外界环境的变化会让光波在光纤的传播过程中,产生相应的物理改变,这就是光纤传感技术基本工作原理。
未来网络化与矩阵化传感体系的发展前景,主要是依靠光纤传感技术与光纤通信技术进行两者的结合。
光纤通信原理 第三章 光纤通信技术
图 双纤单向WDM传输
(2) 单纤双向传输。 双向WDM传输是指光通路在一根光 纤上同时向两个不同的方向传输。如图7.8所示,所用波长相 互分开, 以实现双向全双工的通信。
1 光发射机 1
光接机 1
…
…
n 光发射机 n 1′ 光接收机
复用/解复用器
…
n′ 光接收机
1…n
光纤 放大器
n+1…2n
光接收机 n
在接收端通过光解复用器将不同波长的信号分开,完成多路光信号 传输的任务。
反方向通过另一根光纤传输的原理与此相同。
1 光发射机
1
…
复用器
n 光发射机 n
1′ 光接收机 n′ 光接收机
…
解复用器
光纤放大器 1…n
光纤放大器 1…n
解复用器
光接收机
1
…
光接收机 n
复用器
1 光发射机
1′
…
n 光发射机
n′
如果一个区域内所有的光纤传输链路都升级为WDM传输, 我们就可以在这些WDM链路的交叉(结点)处设置以波长为单位 对光信号进行交叉连接的光交叉连接设备(OXC),或进行光上下 路的光分插复用器(OADM),则在原来由光纤链路组成的物理层 上面就会形成一个新的光层。
在这个光层中,相邻光纤链路中的波长通道可以连接起来, 形成一个跨越多个OXC和OADM的光通路,完成端到端的信息 传送,并且这种光通路可以根据需要灵活、动态地建立和释放, 这就是目前引人注目的、 新一代的WDM全光网络。
复用/解复用器 n+1
光发射机
1′
…
2n 光发射机
n′
图 单纤双向WDM传输
双向WDM系统在设计和应用时必须要考虑几个关键的系 统因素:
光通信技术发展概述(下)-101207
光通信网络层次结构
GGSN BAS MSC Server
3G CN
MGW SGSN
RNC
SR
IP CORE
NGN
SR
OTU/ODU
OTU/ODU
Core
WDM/OTN
OTU/ODU OTU/ODU
Aggregation
SDH PTN
Access
STM-N、 E1、 FE、GE、 PON、DSL、 POTS
Ethernet
大众市场
SDH
运营商级别的市场
异步 劢态带宽
无连接 尽力而为的服务 (但丌保证质量)
同步 固定带宽
面向连接 高质量的服务
20
MSTP的发展历程
MSTP的収展是电信级传送技术分组化的开始
PDH接口
STMN接口
ATM接口
ATM层处理
02年MSTP 模型
二层 交换
04年MSTP模 型增加部分
P1/W2
W1/P2
倒换
a ) 正常情况
b ) 故障情况下
18
二纤双向复用段共享保护环示意图
A D W2/P1 C B D W2/P1
A B C
W1/P2
W1/P2
倒换
a) 正常情况 b) 故障情况下的倒换
19
Ethernet Over SDH技术
SDH的虚容器VC是定长的,严格同步; 以太网信号具有突収性、丌定长的特点,无同步要求; IP等数据业务装配入定长虚容器VC时,需要合适的封装规则,完成业务从丌定长 到定长、丌同步到同步网络的转换; 目前主要封装协议有PPP、ML-PPP、LAPS、GFP等协议;其中GFP的标准化程度 最高,是MSTP互连互通的保证。
光纤通信技术四个阶段作业单项选择题
一阶段作业单项选择题(共20道小题,共100.0分)1.在目前的实用光纤通信系统中采用___________ 调制方式,即将调制信号直接作用在光源上,使光源的输出功率随调制信号的变化而变化。
A.直接B.间接C.外D.分接2.光纤通信的三个低损耗窗口是1310nm、850nm、__________μm。
A.1560B.1550C. 1.55D. 1.513.渐变型光纤是指___________是渐变的。
A.纤芯和包层的折射率B.纤芯的折射率C.包层的折射率D.模式数量4.下面哪一句话是不正确的。
A.光波是一种电磁波,在光纤中传输时一定服从驻波方程B.光波是一种电磁波,在光纤中传输时一定服从麦克斯韦方程组C.光波是一种电磁波,在光纤中传输时一定服从波动方程D.光波是一种电磁波,在光纤中传输时一定服从亥姆霍兹方程5.相位常数是指均匀平面波在均匀介质中传输时,每传播产生的相位变化。
A.任意、1秒B.理想、1米C.各向同性、1小时D.无限大、单位距离6.全反射条件是____________________。
A.n1 sinθ1=n2 sinθ2B.k0n1<β< k0n2C.0≤φ≤φmaxD.n1 > n2,900>θ1≥θc7.当光纤纤芯的折射率与包层的折射率时,称为弱导波光纤。
A.差2倍B.相差很大C.差别极小D.相等学生答: [C;]8.在子午面上的光射线在一个周期内和该平面中心轴交叉两次,这种射线被称为。
A.反射线B.子午线C.斜射线D.折射线知识点: 阶跃型光纤学生答案:[B;]得分: [5] 试题分值:5.09.只有满足条件的射线能够在纤芯和包层交界面处形成,从而将入射波的能量全部转移给反射波。
A.辐射波、全反射B.全反射、泄漏波C.单模传输、衰减波D.入射角≥介质交界面处的临界角、全反射知识点: 阶跃型光纤学生答案:[D;]得分: [5] 试题分值:5.010.阶跃型光纤中数值孔径的计算式为____________________。
光通信的原理
光通信的基本原理1. 光通信简介光通信是指利用光作为信息传输的媒介,将信息从一个地方传输到另一个地方的通信方式。
与传统的电信方式相比,光通信具有带宽大、传输速度快、抗干扰能力强等优势,被广泛应用于长距离通信、高速数据传输等领域。
光通信的基本原理是利用光纤作为传输介质,通过调制光信号来实现信息的传输。
下面将详细介绍光通信涉及到的基本原理。
2. 光纤的工作原理2.1 光纤结构光纤是由两个主要部分组成:芯和包层。
芯是光纤中心的一条细长区域,其折射率较高;包层则包围在芯外部,其折射率较低。
这种结构使得在一定条件下,光可以沿着芯进行多次反射而不发生损耗。
2.2 全内反射当光从高折射率介质(如芯)射入低折射率介质(如包层)时,若入射角小于一个临界角,光线会被全内反射,并沿着高折射率介质传播。
这就是光纤中光信号的传输原理。
2.3 多模光纤和单模光纤根据芯的直径不同,光纤可分为多模光纤和单模光纤。
多模光纤的芯较粗,能够容纳多条不同路径的光信号传输;而单模光纤的芯较细,只能容纳一条路径的光信号传输。
在实际应用中,多模光纤适用于短距离通信,而单模光纤适用于长距离通信。
3. 光信号调制与解调3.1 光信号调制在发送端,将要传输的信息转化为电信号,并利用调制技术将电信号转化为可以携带信息的光信号。
常见的调制方式有强度调制、频率调制和相位调制。
•强度调制:通过改变输入到激光器中的电流来改变激光器输出的强度。
•频率调制:通过改变输入到激光器中的电流来改变激光器输出的频率。
•相位调制:通过改变输入到激光器中的电流来改变激光器输出的相位。
3.2 光信号解调在接收端,利用解调技术将接收到的光信号转化为电信号,并提取出原始信息。
常见的解调方式有直接检测法、相干检测法和差分相干检测法。
•直接检测法:利用光电二极管或光敏二极管将光信号转化为电信号,然后通过放大和滤波等处理得到原始信息。
•相干检测法:利用光学材料的非线性特性,将光信号与参考光进行干涉,从而得到原始信息。
智能光通信技术-单板GE业务配置
具体电交叉业务端口的选择请参见 6.8.2 业务信号流。
步骤 12单击“查询”,确认查询结果与设置一致。
步骤 13可选: 配置站点 B的 12TQM单板逻辑端口的业务时隙,详细配置方法请参见 14.3 配置业务时隙. ----结束配置检查以搜索方式创建 WDM 路径,检查业务配置的正确性。
如果客户侧端到端业务配置正确,就可以搜索到 GE级别的 Client路径。
6.9 配置示例:配置 TBE+L4G 单板 GE 业务本配置示例以 TBE+L4G单板为例介绍带 L2层处理单板 GE业务的配置过程。
6.9.1 配置组网图 这里采用环形组网形式给出 GE业务的配置方法。
6.9.2 业务信号流 介绍配置 GE业务透传信号流和波长分配规划。
6.9.3 配置过程本节以站点 A,B为例,说明双向 GE业务的配置过程。
6.9.1 配置组网图这里采用环形组网形式给出 GE业务的配置方法。
业务需求在如图 6-15所示的网络中,A、B、C和 D共四个光网元构成环型组网,各站点均是 OADM 站,业务需求为:User1和 User2之间进行通信,A站点和 B站点之间有一条双向的 GE业务。
在 A站点,TBE接入 1路 GE业务并将其转换为 1路 GE电信号。
这 1路 GE业务接入 L4G单板,与其他接入业务汇聚成 1路 OTU 5G业务。
在 B站点, TBE接入 1路 GE业务并将其转换为 1路 GE电信号。
这 1路 GE业务接入 L4G单板,与其他接入业务汇聚成 1路 OTU 5G业务。
图 6-15 GE 业务的配置组网图User1西向 BUser2 东向:OADM 单板配置信息本例中 A站点和 B站点分别配置 1块 TBE单板和 1块 L4G单板。
6.9.2 业务信号流介绍配置 GE业务透传信号流和波长分配规划。
A和 B站点之间有一路双向 GE业务。
A和 B站点业务信号流如图 6-16所示。
西向 TBE西向 L4GPORT3 PORT41(IN/O UT)-1PORT11LP,AP为逻辑端口。
光通信基础
到90年代,光线的传输速率已达到每秒10000 兆比特,相当于在一对头发丝1/10粗细的光纤可 以通125万路电话。
光纤的发展历程
f (Hz) 10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10 γ 射无
无无无
微微
红红
X 射线
可见光
紫外线
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
f (Hz) 10
10 双绞线
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10 光纤
10
卫星通信 同轴电缆 地面微波 通信
无线电(AM) 无线电(FM)
电视频道
Band
LF
MF
HF
VHF
UHF
SHF
EHF
THF
• 话音 • 长波
(小) (低)
(小)
频率 • 中波
带宽 容量
C=B㏒ 1+S/N C=B 2(1+S/N) • 短波 • 微波
(高) (大) (大)
光缆
• 光缆是数据传输中最有效的一种传输 介质, 介质,它有以下几个优点:
– 频带较宽 – 电磁绝缘性能好 – 衰减较小 – 中继器的间隔较大
室内单芯单模光缆
室内双芯多模光缆
室内多芯多模光缆(GYFJV)
室内多芯多模光缆(GJFJV) 室外金属光缆
常见光纤跳线
FC/FC ST/ST
LC/LC
MT-RJ
现代光通信的工作原理是
现代光通信的工作原理是光通信是一种使用光信号来传输信息的通信技术。
它利用光学器件和光纤作为传输介质,通过光的电磁波特性进行信号传输。
现代光通信的工作原理可以分为三个主要步骤:光发射、光传输和光接收。
首先是光发射。
光通信的信号源通常使用激光器或发光二极管。
其中最主要的是激光器,它能够发射出高度聚焦的光束。
激光器首先将电信号转换为光信号,然后使用半导体材料的发光机制将电能转化为光能,产生出一束几乎不发散的高频光。
接下来是光传输。
光信号通过一系列的光纤进行传输。
光纤是由透明介质(通常为硅)制成的,能够将光信号进行长距离传输。
光在光纤内部通过全反射的方式进行传输。
光纤由内部有高折射率的芯层和外部有低折射率的包层组成,这种结构使得光线可以被限制在芯层内,避免了信号的损失和衰减。
光纤不仅具有低衰减率,还能够进行多路复用,即通过不同的光频道同时传输多个信号。
最后是光接收。
一旦光信号到达目的地,接收器开始工作。
接收器中通常内置有光电探测器,它能够将光信号转换为电信号。
光电探测器通常是半导体材料制成的,可以通过光生电效应将光信号转换为电信号。
一旦光信号转换为电信号,接收器将使用信号处理电路处理电信号,并将其转换为原始数据形式。
除了这三个主要步骤,现代光通信还包括一些辅助技术,如调制、解调和信号处理。
调制是指将原始电信号转换为光信号的过程,通常使用振荡器和调制器来调节光信号的强度和频率。
解调是指将光信号转换为电信号的过程,通常使用光电探测器来将光信号转换为电信号。
信号处理是指通过信号处理电路来提取信号中的信息和纠正接收到的错误。
总之,现代光通信的工作原理是通过利用光学器件和光纤作为传输介质,将电信号转换为光信号,通过光纤进行传输,再将光信号转换为电信号。
光通信具有高带宽、低衰减、长距离传输等优点,广泛应用于电信、互联网和数据中心等领域,成为现代通信的重要技术之一。
光电通信的原理
光电通信的原理光电通信是指使用光信道传输信息信号的通信技术,具有传输速率快、传输距离远、能量消耗低、干扰少、抗干扰能力强等优点。
它是一种颇为先进的通信技术,被广泛应用在各种信息传输领域,如数字通信、广播电视、卫星通信、无线通信、医学影像等。
光电通信的原理主要包括光源、光电探测器和光纤等部分。
光源可以是激光器或发光二极管等光电器件,用于产生光信号。
其中,激光器具有单色性好、发光方向性强、光束直径小、光功率高等特点,可以提供高质量的光信号,被广泛应用在光通信中。
发光二极管则具有简单、低成本等优点,常被用于短距离通信和光纤传感领域。
光电探测器主要包括光电二极管、光电倍增管、光电效应管、光电晶体管等,用于将光信号转化为电信号。
其中,光电二极管是一种简单、可靠的光探测器,具有响应速度快、光电转化效率高、工作电压低等特点,广泛应用于光通信和光纤传感器中。
光电倍增管可将微弱的光信号放大成较大的电信号,适用于低光强环境下的光信号检测。
光电效应管能够将光信号转化为电压信号,在光通信和光量子计算中有重要应用。
光电晶体管则具有灵敏度高、速度快、噪声低等优点,常被用于高速光通信。
光纤是光信号传输的介质,它是一种由无数根玻璃或塑料制成的细丝,具有透明度高、损耗小、传播损耗低等特点,是光通信中最重要的部分。
光纤传输信号的原理是利用光的全内反射,将光信号在光纤中传输。
当一束光线入射到光纤之中时,光线的折射角小于光纤芯层与包层的折射率之差时,光线被完全反射回芯层继续传递,而不会发生泄漏。
由于光线在光纤中以约75%的速度传播,这就使它能在光纤中传输长距离的光信号。
光纤传输信号还需要进行调制,调制方式有强度调制、频率调制、相位调制等。
其中,强度调制是指通过控制光源的光强大小来调制光信号,常用于简单光通信系统;频率调制是指通过改变光源的频率来调制光信号,适用于一些对频率稳定性要求较高的系统;相位调制是指通过改变光源的相位来调制光信号,可实现高速、高精度传输。
光子学与光通信技术
光子学与光通信技术光子学是研究光的性质、产生、操控和应用的学科,而光通信技术则是利用光来传递信息的一项重要技术。
本文将从理论基础、技术应用以及未来发展等方面探讨光子学与光通信技术。
一、光子学基础光子学作为一门交叉学科,涉及物理学、光学、电子学等多个领域。
它的基本理论包括光的波粒二象性、光的干涉与衍射、光的反射与折射等内容。
光子学理论为光通信技术的发展提供了坚实的基础。
在光通信技术中,光的传输需要通过光纤来进行。
光纤的工作原理是利用光在介质中的传播特性,保持信号的传输质量。
光纤的核心部分由光纤芯和包层组成,其中光纤芯用来传递光信号,包层则用来保护光信号不受损失。
光纤的直径通常只有几个微米,具有很高的传输带宽和抗干扰能力。
二、光通信技术应用光通信技术在现代社会中得到了广泛应用,无论是互联网还是电话通信,都离不开光通信技术的支持。
1. 光纤通信光纤通信是光通信技术的核心应用之一。
通过将光信号转换为光纤中的脉冲,可以实现高速的、远距离的信息传输。
相比传统的电信号传输,光纤通信具有传输容量大、抗干扰能力强的优势。
在光纤通信中,光的频率、波长和强度都需要被精确控制和调节。
2. 光纤传感光纤传感是利用光纤进行测量和监测的技术。
通过测量光纤中光的特性变化,可以获取被测量物体的信息。
光纤传感在工业、医疗、环境等领域中有广泛的应用,例如温度传感、压力传感等。
3. 光存储技术光存储技术是利用光的特性进行信息存储和读取的技术。
它不同于传统的电子存储方式,具有存储密度高、读取速度快的特点。
光存储技术在光盘、蓝光光盘等媒体中得到了广泛应用。
三、光子学与光通信技术的未来发展随着科学技术的不断进步,光子学与光通信技术在未来有望迎来更广阔的发展前景。
1. 高速通信随着社会信息量的不断增加,人们对通信速度的要求越来越高。
光通信技术具有高传输速度的特点,未来可以实现更大带宽和更快的数据传输速度。
2. 光子计算机光子计算机作为一种新型的计算机技术,具有并行计算能力强、能耗低等特点。
光层和电层的作用
光层和电层的作用在通信网络中,光层和电层是两个至关重要的层次,它们各自承担着不同的功能,共同确保信息的稳定、高效传输。
本文将深入探讨光层和电层在通信网络中的作用及其相互关系。
一、光层的作用光层,顾名思义,是与光信号传输相关的层次。
在通信网络中,光层主要负责光信号的传输、放大、调制以及解调等功能。
1. 光信号传输:光层通过光纤等介质传输光信号。
光纤作为一种高性能的传输介质,具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点,因此被广泛应用于长距离、大容量的通信网络中。
2. 光放大:在光信号传输过程中,由于衰减和色散等因素的影响,光信号的强度会逐渐减弱。
为了确保光信号能够稳定传输,光层需要对光信号进行放大。
光放大器是一种常用的光放大设备,它能够对经过的光信号进行放大,从而延长光信号的传输距离。
3. 光调制与解调:光调制是将电信号转换为光信号的过程,而光解调则是将光信号还原为电信号的过程。
光调制与解调技术是实现光通信的关键技术之一。
通过光调制与解调,可以实现光信号与电信号之间的转换,从而满足不同设备之间的通信需求。
二、电层的作用电层是与电信号传输相关的层次,主要负责电信号的传输、处理、交换以及路由等功能。
1. 电信号传输:电层通过电缆、双绞线等介质传输电信号。
与光信号相比,电信号的传输速度较慢,但传输距离相对较短,适用于局域网等短距离通信场景。
2. 电信号处理:在电信号传输过程中,电层需要对电信号进行处理,包括信号的放大、整形、滤波等操作。
这些处理操作能够确保电信号的稳定性和可靠性,提高通信质量。
3. 电信号交换与路由:在通信网络中,电信号需要在不同的设备之间进行交换和路由。
电层通过交换机、路由器等设备实现电信号的交换和路由功能,从而确保电信号能够准确地传输到目标设备。
三、光层与电层的关系光层和电层在通信网络中相互依存、相互影响。
一方面,光层为电层提供了高速、大容量的传输通道,使得电信号能够在长距离、大容量的通信网络中稳定传输;另一方面,电层为光层提供了信号处理和交换路由等功能,使得光信号能够在复杂的通信网络中实现灵活、高效的传输。
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业务矩阵信息是网络规划的基础,它决定了网络节点的位置、节点的设备类型、保护方 式、恢复方式和网络资源的多少。 收集业务矩阵信息时,不仅要考虑当前的业务需求,还要考虑 3到 5年内的业务需求。 业务信息包括:
业务的源节点和宿节点 业务的类型,语音业务还是数据业务 业务的保护和恢复要求,例如提供几次断纤保护恢复、保护恢复的时间要求 业务的颗粒度及数量
控制通道 OSC的(D4-D12)字节或带外使用 OTN开销的 RES或 SM_TTI&PM_TTI字节。系统默认使用 RES字节。
表 1-18电层 ASON不同 SLA等级功能明细
1.6.3 开启智能特性的条件
开启光层智能和电层智能需要具备一定的硬件和软件前提条件。 开启光层智能硬件条件:
配置 OSC单板 配置 FIU单板 配置 WSS单板
2.2.1 规划流程
ASON网络规划要按照流程进行。
ASON网络规划的基本流程如图 2-1所示。 图 2-1 ASON网络规划流程
2.2.2 确定规划目标和策略
明确的目标和策略是 ASON网络规划的前提。在进行 ASON网络 规划之前,需要确定规划的目标和策略。
规划目标主要是提高带宽利用率,还是提高网络安全性。 规划策略是扩容还是新建。
–如果传统波分网络不能透传 OSC开销,则需要将网元 A和网元B相互设置为对方的远端邻居节点(虚拟 TE链路), 此外要求确保网元 A和网元 B之间存在智能协议的通信通道,否则就必须提供带外 DCN通信。
1.6 光层和电层智能业
务
智能软件不仅能提供波长级别的光层智能业务,还提供子波长级别的电层智能业务,客
请参见 1.5 ASON特性。
2.1.2 规划和模拟工具的使用
华为提供的规划和模拟工具是 OptiX MDS 6600。
OptiX MDS 6600主要由规划子系统和模拟子系统组成,其中规划子系统主要完成容量 规划和业务路由规划,而模拟子系统主要对规划结果进行验证。 OptiX MSD 6600的使用请参见《 OptiX MDS 6600 模拟子系统用户手册》和《 OptiX MDS 6600 规划子系统用户手册》。
2.2 ASON网络的规划过程
ASON[url=/]魔兽世界私服[/url]网络规划包 括多个环节,每个环节都要按照流程进行。 2.2.1 规划流 程ASON网络规划要按照流程进行。
2.2.2 确定规划目标和策 略明确的目标和策略是 ASON网络规划的前提。
支路板工作板交叉板 保护板恢复板
光层智能业务配置
相对于电层智能业务,光层智能业务的配置要更复杂。
由于光层智能业务的动态性,其恢复路径不是固定的,因此需要动态光分插复用类单板 的配合。
每个维度配置一对 WSS单板。 对于银级业务,上下业务处需配置一对 WSS单板。
对于永久 1+ 1钻石级业务和重路由 1+ 1钻石级业务,上下业务处需配置两 WSS单板,工作和保护各对应一对 WSS单板。 因智能协议承载于 OSC开销,所以必须配置 OSC单板。
2.2.3 收集网络信 息这部分工作与传统的网络规划类似。
2.2.4 分析网络业 务业务信息收集完成后,要对业务进行分析。
2.2.5 设计网络结 构完成信息收集和业务分析之后,即可进行网络结构的设计。
2.2.6 规划网络容 量网络容量的规划是 ASON 网络规划中重要环节。
2.2.7 网络容量验证和网络安全性分 析在网络容量计算出来之后,需要验证网络容量并分析网络安全性。
确定规划目 标
根据下面的原则确定规划目标主要是提高带宽利用率,还是提高网络安全性。
建设安全性,那么需要预留较多的空闲资 源,以使网络在多次断纤的情况下仍然可以保证业务不中断。由此必然会带来建网成
本的提高,很可能会高于传统环网的成本。所以在规划时需要权衡安全性和成本这两个 因素。 建设 ASON网络时,如果运营商希望网络能抗一次断纤,并具备较高的带宽利用率,那 么就不需要预留太多空闲资源。这样可以用较低的成本建设网络,发挥 ASON网络高带 宽利用率的优势。
的波长业务配置好。即首先要规划并建立光层的波长业务。
如图 1-38所示,A为重路由光层智能波长业务,Sub-A为重路由电层智能子波长业务, Sub-A在 A的某个通道中传送,也就是说两者为服务层与客户层的关系。如果 A所在光纤 发生故障,则光层和电层都会立刻检测到,若两层之间无任何协调机制,那么光电两层业 务均会立刻独立地发起重路由动作,显然没有必要。为解决这个问题,我们可以对电层业 务设置延时恢复时间(可选),在这段延时内,A已重路由到蓝色虚线路径,即光层业务 信号已经恢复正常,这样延时到后电层就因检测不到故障而不会动作。当然,如果光层没 有恢复成功,则延时到后电层进行重路由动作。由此可见,该协调机制避免了两者同时触 发动作的问题。
在网络规模不很大、站间距离不很长、环境条件比较好的网络,光参数的限制不太 明显,可以采用光层智能以提升网络承载效率。
OptiX OSN 8800 ASON用户指南
1 ASON介绍
网络环境比较恶劣、站点间距离远、网络规模大,则可考虑应用电层智能,发挥 其灵活机动的特性,同时也可规避光参数的限制。 有些应用场景下,光、电两层 均需配置智能业务,对于这种应用, ASON软件支持
1.6.5 光层和电层智能协调机 制光层和电层智能业务及其丰富的 SLA划分,为用户根据网络具体情况选择合适的业务提 供了便利。当在光、电两层均配置智能业务的情况下, ASON软件支持两层协调的处理。
1.6.1 业务的保护恢复机理
光层和电层智能业务具有不同的保护和恢复机理。
光层智能业务保护恢复机理
光层智能业务将传统波分领域的保护机制和智能领域的重路由机制相结合,以此提供抗 多重故障能力。光层智能业务重路由机制就是当业务中断后,在首节点发起,通过 ROADM 交叉再建立一条新的路径。图 1-34所示为几种光层智能业务对应的传统波分保护恢复 模型。板内 1+1保护和客户侧保护的实现原理介绍请参见《特性描述》手册板内 1+1保 护和客户侧保护部分介绍。
主子架配置双主控板 开启电层智能硬件条件:
配置集中交叉板 主子架配置双主控板 开启智能软件条件: 主机[url=/]魔兽私服[/url]软件必须为支持智能特性的 版本,请联系华为工程师确定当前主机软件版本对智能特性的支持情况。
配套发货的网管必须支持智能特性。 ASON特性由网管上的 License进行控制,只有用户申请并购买了 ASON特性管理
电层智能业务配置
电层智能业务需要利用集中交叉板实现子波长级业务的调度。所以对于配置主从子架的 站点,由于不存在跨越子架调度的交叉板,无法在各子架间(主子架与从子架、从子架 与从子架)进行电层交叉的调度,因此电层智能业务的工作路径、保护或恢复路径必须 在同一子架出站点,如图 1-36图所示。 图 1-36电层智能业务配置示意
确定规划策略
根据下面的原则确定规划策略是扩容还是新建。 新建或扩容网络,使用的设备都应该是波分设备。对于智能业务,根据实际业务经验, 推荐使用主从子架模式。主从子架模式不支持电层调度,如果子架之间需要进行电层调 度不能采用主从子架模式。对于光层智能业务,必须配置 FIU、OSC和 WSS单板。
2.2.3 收集网络信息
图 1-38业务关联
A A
光层工作路径 光层恢复路径 电层业务路径
在电层如果涉及到多个层次,比如 GE over ODU1、ODU1 over ODU2的情况,目前只能将 其中的多一层层之建间成的智业能务业(务比,如其光他电的两层层次)需不要能配直置接成驱静动态,业在务建。立客户层业务之前,必须将服务层业务
事先规划并建立好。
2规划 ASON
关于本章
ASON网络规划要遵循规划原则、规划方法和规划流程。
2.1 必备知 识规划 ASON网络,你需要熟练掌握 ASON知识和规划工具的使用。 2.2 ASON网络的规划过程 ASON网络规划包括多个环节,每个环节都要按照流程进行。 2.3 ASON网络规划专题技术 规划 ASON网络时需要考虑一些专题技术,如复用段、低阶业务等。
这部分工作与传统的网络规划类似。
对于 ASON网络规划,还需要了解业务对实时性的要求,因为业务对实时性的要求将会成为业务等 级划分的一个重要依据。
网络
收集物理拓扑和规集光划的纤时网需络信要信息收息
物包理括拓:光扑纤和、光物纤信息包括但不限于以下几点: 理拓扑、节点和 业网务络等的。物理拓扑 节点分布 节点之间的 光纤数量、距离和速率等级 是否存在共享 风险链路组 光纤上的波长数
户在不同层面均能实现灵活的业务调度。
1.6.1 业务的保护恢复机 理光层和电层智能业务具有不同的保护和恢复机理。
1.6.2 光层和电层功能速 查ASON软件在光层和电层智能业务功能实现上有一定差异。
1.6.3 开启智能特性的条 件开启光层智能和电层智能需要具备一定的硬件和软件前提条件。
1.6.4 智能业务配置条 件光层和电层智能业务的正常创建需要一定配置条件的保证。
图 1-37所示为光层智能业务配置示意图,图中为银级业务对 WSS单板的数量要求,如 果是具备重路由能力的钻石级业务,那么上下业务处还需要多配置一对 WSS单板(工作 和保护各对应一对 WSS单板)。
图 1-37光层智能业务配置示意
无重路
1.6.5 光层和电层智能协调机制
光层和电层智能业务及其丰富的 SLA划分,为用户根据网络具体情况选择合适的业务提 供了便利。当在光、电两层均配置智能业务的情况下, ASON软件支持两层协调的处理。
2.1 必 备 知
识
规划 ASON网络,你需要熟练掌握 ASON知识和规划工具的使用。
2.1.1 ASON网络功能 规划 ASON网络之前,请了解 ASON网络功能。 2.1.2 规划和模拟工具的使 用华为提供的规划和模拟工具是 OptiX MDS 6600。