全光通信网-光传送网技术
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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河北 电信设计咨询有 限公 司 包东智
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功 能
叉矩 阵的容量从１ ０ ｂ ｔ ｓ ｂ ｔ ｓ ６ Ｇ ｉ／ 到Ｔ ｉ ／ 量级 不等 。主要是３ ０ｂ ｔｓ ４ ６ ｉ／ ，处 ２ ６ ｉ ／和６ ０ ｂ ｔ ｓ
理的颗粒为Ｖ －－ Ｃ 、 ｃ ４ ｎ／ｒ ，部分支持Ｇ ７ ９ ．０ ，
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 。
什么是全光网络技术
什么是全光网络技术什么是全光网络技术?所谓全光网络，是指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/电的变换，而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。
因为在整个传输过程中没有电的处理，所以PDH、SDH、ATM等各种传送方式均可使用，提高了网络资源的利用率。
下面就由小编来给大家说说什么是全光网络技术吧。
什么是全光网络技术（全光网络示意图）1、首先小编要给大家介绍下什么是全光网络先。
1.1、全光网络所谓全光网络，是指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/电的变换，而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。
因为在整个传输过程中没有电的处理，所以PDH、SDH、ATM等各种传送方式均可使用，提高了网络资源的利用率。
1.2、全光网络技术全光网络的相关技术主要包括全光交换、光交叉连接、全光中继和光复用/去复用等。
全光网络技术承诺的美好前景很简单: 数据将以更快的速度传输，因为数据仅以光的形式进行编码。
“仅”是个关键字。
目前，光网络设备从光缆中接收光脉冲，将它转换为电信号进行处理，然后将电信号还原为光进行传输。
即使处理时间为零，这种转换也会增加时延。
光技术鼓吹者说，消除光电转换将使数据传输速率达到万亿位级。
一个经常引用的统计数据说光纤具有25万亿到75万亿位/秒的理论容量，并把这个数据与数据速率通常以百万位计的铜线进行比较，体现其优势。
但是，这种论点没有涉及全光网络的两个基本要求：路由和缓冲。
现在全光网络中没有路由协议这类东西。
目前，光网络设备运行在点到点或环路拓扑结构中。
点到点是指，光脉冲要么由设备A 传送到设备B，要么不传送。
如果电缆出现中断，点到点方式没有后备连接。
像SONET的自动保护交换这样的环路技术提供了略好一些的冗余性：一旦电缆出现中断，环路可以绕过去。
而任何更复杂的拓扑结构都需要路由技术。
一些光网络技术鼓吹者说，路由决策属于光网络的边缘。
的确如此，只要全光网络很小并且简单。
如果交换机制造商真正想增加销售量，他们就需要在他们的设备中提供更多的智能。
光传送网(OTN)技术应用分析
２ ． ３ ． ２ 灵 活 性 图 １ 电力通信 系统基本功能示意图
Ｄ ＷＤ Ｍ 技 术 可 以不 断提 高现 有 光 纤的 复 用 度 ．在 最 大 限
１ ． ２ 现有电力通信系统传输网的技术存在问题
面 临 着 电力 系统 的不 断发 展 ． 需求 越 来 越 大 。 这 就 要 求 要
信、 微 波 通信 和 电 力 线 载 波 通 信 三 种 方 式 。 远 景还 将 增 设 卫 星
味 着 所 有 城 域 汇 聚 层 和接 入 层都 不 适 用 ０ Ｔ Ｎ技术纽 网， 而是
取 决 于 实 际 网络 的 传 送 业 务 颗 粒 大 小及 其 它组 网需 求 （ 如 保
护 和 维护 管理 等 ） 。 作 为 目前 城 域 汇 聚 和 接 入 层 最 主 要 的 客 户 业 务 Ｇ Ｅ ， 当前 Ｏ Ｔ Ｎ 并没 有 标 准化 归一 的 容 器或 方 式 映射 。待 Ｏ Ｄ Ｕ ０的 容 器 标 准化以后或者基 于 Ｏ Ｄ Ｕ１颗 粒 的 调 度 需 求 明 显 时 ， ０ Ｔ Ｎ 技 术应 用 的 范 围可 根 据 需 求 适 当拓 展 到 城 域 汇 聚 和 接 入 层 面 ， 构 建真 正 意 义 上 端 到 端监 视 的传 送 网络 。
通 信 作 为 应 急 通 信 手段 ， 其 中光 纤 通 信 占据 绝 对优 势 。
１ 电力通信系统光传送 网的概述
１ ． １ 电力通信 系统 光传 送 网基 本功能
通 信 网按 功 能 大 体 可 划 分 为 传 输 网 、业 务 网和 支撑 网 三
个部分。 传 输 网是 “ 信 息” 广 域 交 互 的基 础 平 台 。 传 输 网 负责 广 域、 大容 量 、 长距 离的 信 号 传 榆 ． 业 务 网 则 负责 业 务 的 交 换 、 ｉ ｒ － 接 等 。电 力通 信 传 榆 网主要 有 光 纤 通信 、 微 波 通 信 和 电 力 线 载
全光网基础知识
全光通信网是真正的宽带通信网，是通信网发 展的目标。关于光的优越性，主要是光载波巨 大的传输容量，人们利用光纤作为通信的传输 媒质构成大容量光纤传输系统，这样，最终目 标的实现首先从光纤传送网做起。即分两个阶 段发展：
全光传送网络(用户一用户)
完整的全光网络（端—端的光传输、交换、处 理等)
4.多业务接入功能。 如STM-N系列SDH信号的接入和千兆以太网 信号的接入。
八、光交叉连接技术
光交叉连接设备相当于一个模块，它具有 多个标准的光纤接口，它可以把输入端的 任一光纤信号(或其各波长信号)可控地连 接到输出端的任一光纤(或其各波长)中去 ，并且这一过程是完全在光域中进行的。
OXC的特点及应用 1.OXC的特点 OXC与DXC在网络中的作用相同，但功能和实 现的方法不同。主要的不同点是： （1）OXC是对光信号交叉连接，DXC是对电 信号交叉连接。
光路由器/光交换机具有光路由和光交换功能 在光分插复用器和光交叉连接器中具有少量的 路由和光信道交换功能。 对于大规模网络，如网状型网，用光路由器／ 光交换机作为光节点是一种可选方案，特别是 运作IP数据包的全光网络。
光交叉连接根据不同的工作机理有多种连接方式 1)光波长交叉连接： 实现波长交换，不同波长的光信号，通过波长光 交叉连接选择不同的网络通道，由波长开关进行 交换。 波长光交叉连接由波分复用器／解复用器、波长 选择空间开关和波长变换器(波长开关)组成。 2)光时隙交叉连接:实现光时分交换功能，可以与
（5）0XC易于网络升级，网络升级时一般 无需更换；DXC在网络升级时需要随之更换。 （6）0XC设备型号少，监控维护参数少， 易于标准化；DXC设备型号多，监控维护参 数多，标准化难度较大。
光传送网otn技术的原理与测试
光传送网otn技术的原理与测试光传送网(OTN)技术是一种快速、高效、可靠的光通信传输技术，其原理基于光纤传输和光波分复用技术。
OTN技术可提供大容量、低时延和高可靠性的传输服务，广泛应用于全球的电信、互联网和数据中心网络等领域。
本文将详细介绍OTN技术的原理与测试方法。
首先，让我们了解一下OTN技术的原理。
OTN技术采用波分复用技术，将不同的光信号通过不同的波长进行分离和复用。
在OTN网络中，光信号由光发送机发送到光接收机，信号经过专用设备进行转换和处理。
一般来说，OTN网络由三个主要组成部分组成：光传输设备、光交叉连接设备和光复用设备。
光传输设备通常由光纤和光放大器组成，负责将光信号从源端传输到目的端。
光信号首先通过发送机进行调制和放大，然后通过光纤传输到接收机。
光放大器用于增强光信号的强度，以确保信号的稳定传输。
光交叉连接设备用于在光传输过程中实现光信号的交叉连接和路由。
光交叉连接设备能够实现灵活的光信号路由和交叉连接，以满足不同应用场景的需求。
同时，光交叉连接设备还能进行信号的转换和恢复，以保证信号质量和传输效率。
光复用设备是OTN网络中的重要组成部分，它主要用于将不同的光信号进行分离和复用。
OTN技术采用密集波分复用(DWDM)技术，通过不同的波长将多个光信号进行分离和复用。
光复用设备能够同时处理多个波长的光信号，从而提供更高的传输容量和更大的带宽。
了解了OTN技术的原理，接下来我们来介绍OTN技术的测试方法。
OTN技术的测试主要包括性能测试和功能测试两个方面。
性能测试是指对OTN设备和网络进行性能评估和测量。
性能测试主要包括以下几个方面：带宽测量、误码率测量、时延测量和抖动测量。
带宽测量用于测量OTN网络的传输容量和带宽利用率，通过向网络发送测试信号并统计传输速率来确定网络的带宽。
误码率测量用于评估光信号的传输质量，通过统计接收到的错误码来计算误码率。
时延测量用于测量光信号在传输过程中所经历的时延，包括传输时延、处理时延和排队时延。
光传送网介绍(全光网、SDH、OTM)
第2章 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。
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。
第2章 传 送 网
2.1 传 输 介 质
所谓传输介质，是指传输信号的物理通信线路。任何数据 在实际传输时都会被转换成电信号或光信号的形式在传输介质 中传输，数据能否成功传输那么依赖于两个因素：被传输信号 本身的质量和传输介质的特性。
1865年，英国物理学家麦克斯韦(James Clerk Maxwell)首 次预言电子在运动时会以电磁波的形式沿导体或自由空间传播。 1887年，德国物理学家赫兹通过实验证明了麦克斯韦电磁场理 论的正确性，该理论奠定了现代通信的理论根底。
光传输技术
光传输技术光传输技术是一种利用光信号进行信息传输的技术，它在现代通信领域中起着至关重要的作用。
随着科技的进步，光传输技术已经成为了现代通信网络的主流技术，它具有传输带宽大、传输速度快、传输距离远等优点。
光传输技术的基础是光纤通信技术。
光纤是一种通过光信号进行信息传输的纤维材料，它具有非常优异的光学特性。
光信号在纤芯中进行传输，通过光纤中的全反射现象使光信号能够长距离地传输。
纤芯和纤壳之间的折射率差使得光信号能够完全在纤芯中反射，而不会损耗光信号的强度。
这使得光纤通信具有非常低的信号衰减和噪音干扰，能够实现长距离高速传输。
光纤通信系统由三部分组成：光发射器、光纤传输系统和光接收器。
光发射器用于将电信号转换成光信号，并通过光纤传输系统将光信号传输到目标位置。
光接收器则将光信号转换为电信号，以便接收并解码信号。
光纤传输系统中，波分复用技术是一项重要的技术。
随着通信数据量的不断增加，单一光纤的传输带宽已经无法满足需求。
波分复用技术通过将不同波长的光信号在同一光纤中进行传输，大大提高了光纤的传输带宽。
这种技术能够同时传输多个信号，使得光纤的传输容量大大增加。
此外，光传输技术还具有传输速度快的优势。
由于光信号的传播速度非常快，几乎接近于光速，因此光传输技术可以实现高速数据传输。
这对于大数据传输、高清视频传输等应用来说非常重要。
光传输技术的应用非常广泛，不仅用于电话网络、互联网，还用于电视广播、数据中心等领域。
在电视广播领域，光传输技术可以传送高清视频信号，提供更好的观看体验。
在数据中心领域，光纤通信技术能够实现快速高效的数据交换，为云计算、大数据分析等应用提供支持。
尽管光传输技术在通信领域中占据重要地位，但它也存在一些挑战与限制。
首先，光纤的布线需要一定的成本和技术支持。
其次，在光纤传输过程中仍然会存在一定的光信号衰减和噪音干扰，因此需要使用光放大器和光纤衰减补偿器等设备来增强信号的传输能力。
此外，光纤存储技术仍然处于发展阶段，尚未完全成熟。
关于光网络传输技术介绍
关于光网络传输技术介绍最近有网友想了解下光网络传输技术的知识,所以店铺就整理了相关资料分享给大家,具体内容如下.希望大家参考参考光网络传输技术介绍光传输是在发送方和接收方之间以光信号形态进行传输的技术。
技术简介同步光纤网(Synchronous Optical Network，SONET)和同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)：一种光纤传输体制(前者是美国标准，用于北美地区，后者是国际标准)，它以同步传送模块(STM—1，155Mbps)为基本概念，其模块由信息净负荷、段开销、管理单元指针构成，其突出特点是利用虚容器方式兼容各种PDH体系。
准同步数字系列(Plesiochronous Digital Hierarchy ，PDH)：SONET/SDH出现前的一种数字传输体制，非光纤传输主流设备。
主要是为语音通信设计,没有世界性统一的标准数字信号速率和帧结构，国际互连互通困难。
波分复用技术(Wavelength Division Multiplex，WDM)：本质上是在光纤上实行的频分复用(Frequency Division Multiplex ，FDM)，即光域上的FDM技术。
是提高光纤通信容量的有效方法。
为了充分利用单模光纤低损耗区巨大的带宽资源，根据每一个信道光波频率(或波长)的不同而将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道的技术。
用不同的波长传送各自的信息，因此即使在同一根光纤上也不会相互干扰。
密集波分复用技术(Dense Wavelength Division Multiplex，DWDM)：与传统WDM系统不同，DWDM系统的信道间隔更窄，更能充分利用带宽。
光分插复用(Optical Add/Drop Multiplex， OADM)：是一种用滤光器或分用器从波分复用传输链路插入或分出光信号的设备。
OADM在WDM系统中有选择地上/下所需速率、格式和协议类型的光波长信号。
传输网络技术讲义
新的数字传送体系
数字段层光通道层 光物理段层
数字通道层
光通道净荷单元（OPUk）
光通道数据单元（ODUk）
光通道传送单元（OTUk） 光通道（Och） 光通道复用 光复用段（OMS） 光传送段（OTS） 光传送媒介
构，G.874定义了设备管理，G.873定义了网络保护，G.8080定义了ASON架构。
传输网基础知识——光纤• 光纤的类型为了使光纤具有统一的国际标准，ITU-T制定了统一的光纤标准。
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基于TDM传送技术
基于包交换传送技术
PDH
SDH
OTN
ASON（控制协议为GMPLS）
WDM
AON
全光网
ROADM/WSS OBS/OPS
2010
下一步
未来
光层技术
电层技术
控制技术
PTN
MSTP
SDH网络
ATM网络Ethernet网络
SDHRing
MSTP
VP-RingRPRing
MSTP (Multi-Service Transport Platform) 多业务传送平台，MSTP是SDH网络的延伸，是现有SDH网络的前向推进；MSTP可以针对多种不同网络的业务接入与传送提供不同的解决方案，包括 PSTN、数据网、商业网、3G、DSLAM等网络。 94
传输网基础知识——设备（PTN简介） • 基于MPLS分组内核的架构设计，使组网和业务部署更加灵活，带 宽利用更充分，高的可扩展性。 • 基于SDH维护特性设计的PTN，使移动承载网从SDH到IPbackhaul平 滑演进风险最小化，利益最大化。 PTN = 分组技术+SDH Operation体验 统计复用＋高性能QOS
(最新整理)全光网技术
(完整)全光网技术编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)全光网技术）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)全光网技术的全部内容。
全光网络技术绪论21 世纪是人类历史上高速持续发展的新时代，信息化成为社会经济发展的火车头,信息网络的应用渗透了国民经济和社会发展的各个领域和层次，人类在步入知识经济时代的同时,也进入了网络时代.随着Internet业务和多媒体应用的快速发展，网络的业务量正在以指数级的速度迅速膨胀,这就要求网络必须具有高比特率数据传输能力和大吞吐量的交叉能力。
光纤通信技术出现以后，其近30THz的巨大潜在带宽容量给通信领域带来了蓬勃发展的机遇，特别是在提出信息高速公路以来,光技术开始渗透于整个通信网，光纤通信有向全光网推进的趋势。
所以面对因特网宽带接入需求的飞速发展，迫切需要成倍地提升通信容量，降低成本,迅速提供业务.通信网络的发展已经经历了两代，第一代是全电网络,它的容量已经远不能满足要求；第二代是用光纤取代电缆后形成的电光网络，这是目前正广泛使用的网络.光纤通信的高速率和大容量等优越性能已经使人们认识到光纤通信取代传统的电子通信的必然趋势。
但目前在光通信系统中的电子线路严重限制了光纤通信优势的发挥，即出现所谓的“电子瓶颈”问题。
全光网络即是基于克服“电子瓶颈”这一局限性的第三代网络.DWDM光传输系统无疑解决了提升通信容量的问题,但DWDM也带来了很多问题。
现在的通信网络是多种接入方式并存，语音通过网络，IP通过以太网或AIT，视频通过HFC网络，骨干网普遍采用SDH体制（包括本地，地区以及全国三级)，并通过ADM和DXC连接起来，这种体制下DWDM 只用在地区以及全国网两级。
OTN介绍
OTN系统原理
OTN－光传送网络
– 通过引入电域子层，为客户信号 提供在波长/子波长上进行传送、 复用、交换、监控和保护恢复的 技术
– 特点（节点技术、数字化、交叉）
• 线路上采用WDM技术 • 采用G.709封装和开销管理，提高
管理和互通能力 • 对波长/子波长进行交叉连接提高
组网、保护和调度能力
主光通道
Demux Mux Demux Mux
OTU OTU
OTU
B
L
L
P
L
L
子光 通道
主光通道
Demux Mux Demux Mux
3R
3R
P
B
L
L
B
P
L
L
3R
子光
通道
主光通道
OTU
OTU P B
OTU
3R：电再生器 B：光功率放大器
Mux：波分复用器 Demux：波分解复用器
L：光线路放大器
P：光前置放大器
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2 ┋
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稀疏波分复用（CWDM）：波长间隔大，一般为20nm
随着技术的发展，可以复用的光信号越来越多，出现了密集波分复用技 术
密集波分复用（DWDM）：波长间隔小，小于等于0.8nm
传送网：“传输+交换+联网”的载体
电路层
货物
通道层
集装箱
段层
传
输
汽车
媒
质
物理层
层
公路
WDM举例
一个波长类似一车道，同时引入40车道大大提升传输速 率，并且各个车道互相不影响。
单色性好 发散角小 相干性好 方向性强 汇聚性好 亮度集中
光传输技术-概述及SDH
控制功能群：实现各种辅助服务和操作维 护功能；
传输功能群：将任何通信信息从一个地点 传递到另一个地点。如：光传输网、微波 中继网、卫星传输等。
通信网概述
GSM 、 CDM A移 动通 信网 传输 通信 组织
通信网概述
珠 海 移 动 通 信 网
电平的STM-N信号变成STM-N信号，或相反之。
SDH-基本概念
复用实现（3）——设备中的功能模块 MCF：消息通信功能，它利用DCC传递内部信息。 SEMF：同步设备管理功能，将有关性能和告警的数据变换
成面向目标的消息供经由DCC/Q接口传送，或将面向目标的 消息变换后经S参考点送给其他管理功能。
管理单元(AU)和管理单元组(AUG)：是提供高阶通道
层和复用段层间适配的信息结构，它由信息净负荷（高阶虚容器） 和指示净负荷桢起点相对于复用段桢起点间偏移的管理单元指针组 成。管理单元AU_4由VC_4加9字节管理单元指针组成，其桢结构为 261列*9行+9字节的块状结构组成。 在STM-N的净负荷中占有固 定位置的一个或多个Au的集合成为管理单元组AUG。
SDH-基本概念
SDH复用单元（1）：
容器_n(C_n)：是一种为虚容器提供网络同步信息净负荷
的信息结构，每个虚容器有相应的容器。有：C_12，C_3，C_4 。每个容器对应于相应PDH标准输入电路，在桢结构中有固定结 构、位置。如： 2048kb/s对应C_12结构为：子桢结构由4列*9 行-2字节结构，子桢周期为125µs ，4个子桢构成1个复桢，复 桢周期为500µs 。
光通信概述
2、光通信的优点 通信容量大，传输距离长； 抗电磁干扰强，保密性好； 重量轻，资源丰富。
全光网技术
全光网技术
2） SDH技术
SDH技术是一种光纤传输体制，它以同步传送模块为 基本概念。SDH传输网具有智能化的路由配置能力、上下电 路方便、维护监控管理能力强、光接口标准统一等优点。
3） WDM技术
WDM技术在本质上讲是在光纤上实行的频分复用 （FDM），即光域上的FDM技术。WDM技术是为了充分 利用单模光纤低损耗区巨大的带宽资源，根据每个信道光波 频率（或波长）的不同将光纤的低损耗窗口划分成若干信道 的技术。
（1） 全光网能够提供巨大的带宽。因为全光网对信号的 交换都在光域内进行，可最大限度地利用光纤的传输容量。
（2） 全光网具有传输透明性。因为采用光路交换，以波 长来选择路由，所以对传输码率、数据格式及调制方式具有透 明性，即对信号形式无限制，允许采用不同的速率和协议。
全光网技术
全光网技术
4） 光交换技术
光交换技术可省去光电转换过程，充分利用光通信的宽带特性。
5） OXC
OXC是用于光纤网络节点的设备，通过对光信号进行交叉连接， 能够有效、灵活地管理光纤传输网络，是实现可靠的网络保护、恢 复及自动配线和监控的重要手段。OXC主要由光交叉连接矩阵、输 入／输出接口、管理控制单元等模块组成。光交叉连接矩阵是OXC 的核心，它要求无阻塞、延迟低、宽带和可靠性高。
全光网技术
1.1 全光网的概念
科学家为了充分利用光纤巨大的潜在带宽容量，不断 提高光纤的传输速率，以创造更多的效益，适应爆炸式增长 的通信业务需求，提出了全光网(all optical network， AON)的概念。
光的转换，仍以电信号处理信息的速度进行交换，而其中的 电子器件在适应高速、大容量的需求上，存在诸如带宽限制、 时钟偏移、高功耗等缺点，由此产生了通信网络中的电子瓶 颈现象。
光传送网OTN技术的特点及应用
光传送网OTN技术的特点及应用作者：富春风王献森张伟平梅仪国来源：《中国新通信》2012年第17期1引言20世纪80年代末，同步数字体系（SDH/SONET）问世，SDH在历史上第一次实现了全球统一的传送网标准，规范了光接口，而且定义了对光信号质量的监控、故障定位和远程配置等重要的网络管理功能。
SDH很快进入了实用化阶段，在国际上和在我国已得到了广泛的应用，成为信息高速公路的重要支柱之一。
但是，在光域，SDH主要起传输煤质的作用，信息的处理都是在电域完成的，这不仅需要庞大的光/电、电/光变换设备，而且处理速度受到电子迁移率的限制。
在DWDM极大地增加了传输容量的情况下，交换节点的速率瓶颈已日趋严重。
另外，随着数据业务的爆炸式的增长，基于电路交换的SDH/SONET已不能完全适应网络发展的需求，光网络有进一步发展的迫切要求。
光波分复用（WDM）技术进一步挖掘了光纤的带宽潜力，极大地增加了光纤的传输容量，同时也为光层的联网提供了可能。
ITU-T提出的光传送网（OTN）以波长（也可以是波带或光纤）作为交换粒度，通过光交叉连接设备（OXC）和光分插复用设备（OADM）实现组网，形成具有高度灵活性、透明性和生存性的网络。
OTN的主要特点是引入了“光层”概念，在SDH传送网的电复用层和物理层之间加入光层。
OTN处理的最基本的对象是光波长，客户层业务以光波长形式在光网络上复用、传输、选路和放大，在光域上分插复用和交叉连接，为客户信号提供有效和可靠的传输。
2OTN概念2.1OTN提出的背景在20世纪90年代中期，波分复用（WDM）技术趋于成熟并开始商用，传输系统容量的飞速增长带来的是对交换系统的压力和促使其发展的驱动力。
为了解决电子瓶颈限制问题，全光通信网迅速发展。
所谓全光通信网是指信号以光的形式穿过整个网络，直接在光域内进行信号的传输、再生、光交叉连接（OXC）、光分插复用（OADM）和交换/选路，中间不需经过光电、电光转换，因此它不受检测器、调制器等光电器件响应速度的限制，对比特速率和调制方式透明，可以大大提高整个网络的传输容量和交换节点的吞吐量。
光传送网(OTN)原理介绍-gl
• DWDM系统以32/40×10Gbit/s和32×2.5Gbit/s为主。
• WDM技术：多个波长通道传输信号，相当于一根光纤上有多个 虚拟光纤，从而成倍地提高通信容量。 • WDM和DWDM的区分是1.31/1.55简单复用还是在1.55波长区 段内密集复用。 • 在同一窗口中信道间隔较小的波分复用称为DWDM
DWDM系统的构成及频谱示意图
波分复用技术的优点
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• 提高了SDH交叉连接容量，加强了组网能力 • 支持TDM、IP、ATM之间的带宽灵活分配 • 实现了以太网的二层交换，支持以太网业务的带宽共 享，业务汇聚及以太共享环等功能，实现高带宽利用 率。
• 引入RPR机制，实现以太网带宽的统计复用，公平的 带宽分配，与等级服务CoS相结合。
MSTP多业务传输平台
WDM（波分复用系统）
• 解决的问题 A. 大容量传送 B. 对数据率“透明”按光波长 复用和解复用 C. 平滑扩容 D. 兼容多业务接入 • 存在的瓶颈 A. 保护机制简单 B. 业务调度能力差 C. 监控能力较差
λ 1 SDH λ 2 IP λ 3 ATM λ 4 Leased line λ 5 ... W D M M U X
WDM技术的主要特点
• 1.充分利用光纤的巨大带宽资源 超大容量 • 2.同时传输多种不同类型的信号 多业务接入 • 3.实现单根光纤双向传输 • 4.高度的组网灵活性、经济性 可靠性。
• 目前长途传送网上使用的技术主要是SDH和点到点DWDM， • 其中SDH网络以2.5G/10G系统为主成环构建
光传送网络（OTN）技术介绍
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光传送网络的发展 光传送网络的基本概念 OTN信号结构介绍 OTN设备举例简介
现代通讯技术介绍之光传输网
传输网基本元素
五、站点、光交箱
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。
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传输网基本元素
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。
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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；
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光传输网的基本业务保护能力
一、传输网的路由保护 应付
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。
WDM全光通信网技术及其发展
尽 管 光纤 传 输 技 术 的发 展这 样 迅速 ， 传 统 的 但 通信 网络 无论从 业 务 量 设 计 、 量安 排 、 网方 式 ， 容 组 以 及交换方 式上 来讲 都 已无法适 应这 一新 的发展 趋 势 ， 如 目前 的超 高 速 传 输 网 络 中 ， 果 网 络 处 例 如 仍采用 原有 的设 备 ， 电信号 处 理 信 息 的速 度 进 行 以 交换 、 插 复用 和交 叉连接 ， 分 网络 节 点 将 变 得 庞 大 而 复杂 ， 并受 到“ 电子 瓶颈 ” 的限制 ， 这样 超高速 所带 来 的经 济 性 将 被 昂 贵 的 光 ／ 和 电 ／ 转 换 费 用 所 抵 电 光 销 。 因 此 ， 发 新 一 代 的 可 持 续 发 展 的 网 络 已 成 为 开 大 家关 注 的焦 点 。各 大公 司都在设 计未 来 网络的 蓝 图， 诸如 可持 续发 展 的 网络 、 一体化 网 和新 的公 用 网 等 等 ， 基本 思路 都是 相 同的， 其 即具 有统 一 的通信协 议 和 巨大 的传 输容 量 ， 以最 经 济 的成 本 灵 活 可靠 能 持续地 支持一 切 已有 和将有 的业务 和信 号。 目前从 作为基础 的传 送 网角 度 看 ， 只有 基 于 ＷＤＭ 光传 送 网 才 可 能 承 担 这 样 的重 任 。 ｌ Ｗ Ｄ 全 光 通 信 网 优 点 Ｍ 光纤 通信 的优 势 之 一 是 其近 ３ Ｔ ０ Ｈｚ的 巨大 潜 在带宽 容量 ， ＷＤＭ 技术 的 应 用是 目前 提高 光 纤 而 传送 带 宽 的最 有效 方法 。 目前 大多 数宽带 网的底 层 是点 到点光 纤 链 路 ， 管 ＷＤ 技 术 大 大 增加 传 输 尽 Ｍ 链 路 的带宽 ， 但是 光纤 传 输 系统 速 率 的提 高 也 带 来 了一个 新 的问题 。在 这 种 高速 传输 的 网络 中， 如果 网络 节 点处仍 以 电信 号处 理 信 息 的速 度 进 行交 换 ， 就会 受 到所谓 “ 电子 瓶 颈 ” 的限制 ， 节点 将 变 ２ ｏ 胡 呦 羽叼 露
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OTN (Optical Transport Network)
• 光传送网(OTN)是继PDH、SDH之后的新一代数 字光传送技术体制，它能解决传统WDM网络无波 长/子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力 弱等问题。OTN以多波长传送、大颗粒调度为基 础，综合了SDH的优点及WDM的优点，可在光层 及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实 现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/ 恢复、管理及维护，形成一个以大颗粒宽带业务 传送为特征的大容量传送网络。
• 3) 实现对光放大器或中继器的检测和控制。 • 4) 传输缺陷的检测和指示。 • 5）传输质量的评估。
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光传送网的分层结构和连接类型
电通信信道
OCh OMS
OTS
OTS
OTS
SDH NE
OXC/ OADM
OA
OA
OXC/ OADM
SDH NE
NE:网元终端 OXC:光交叉连接器 OADM：光分插复用器 OA:光放大器 OCh:光通道 OMS:光复用段 OTS:光传输段
• OTS层应具备的功能： • 1) 接收OMS层的适配信息，加入OTS路径终端开销，产生光监控信道，并
把光监控信号与主信号复用在一起。路径终端功能以物理媒质上传输的信 息为依据，保证光信号符合物理接口要求。
• 2）接收传输段层网络信息，重新调节信息以补偿在物理媒质传输过程中 产生的信号劣化，从主光信号中抽取光监控信道，处理光监控信道中包含 的OTS路径终端开销，并把适配信息输出。
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2. 光复用段层
(Optical Multiplexing Section Layer, OMSn)
• 光复用段层为多波长信号提供网络连接功能，保 证多波长光信号的完整传输。该层网络的功能包 括：
• 1)光复用段层开销处理，保证多波长光复用段适 配信息的完整性。
• 2) 实施光复用段监控功能，解决复用段生存性问 题。
通道或复用段保护等，但目前共享环网技术尚未标准化。
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4．2 光传送网的分层结构
定义成一种三层网络结构
光通道层(OCh）、
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1. 光通道层（Optical Channel Layer，OCh）
• 光通道层为数字客户层信号提供端到端的透 明光传输。
• 根据G.709的建议，OCh层又可以进一步分 为三个子层，分别是光通道的净荷单元 (OPUk）、光通道的数据单元(ODUk)和光 通道的传输单元(OTUk)。这种子层的划分 方案既是多协议业务适配到光网络传输的需 要，也是网络管理和维护的需要。
• 本章将介绍光传送网的特点与分层结构，重点讲 述光传送网的核心技术G.709标准中的数字包封 技术。
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4．1 光传送网的特点
OTN是指为客户层信号提供光域处理的传送网络， 主要功能包括传送、复用、选路、监视和生存性功能 等。OTN处理的最基本的对象是光波长，客户层业务 以光波长形式在光网络上复用、传输、放大，在光域 上分插复用和交叉连接，为客户信号提供有效和可靠 的传输。 主要特点： 1．多种客户信号封装和透明传输 基于ITU-T G.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号 的映射和透明传输，如SDH、GE和10GE等。目前对 于SDH和ATM可实现标准封装和透明传送，但对于不 同速率以太网的支持有所差异。
3．强大的开销和维护管理能力 OTN提供了和SDH类似的开销管理能力，OTN光通道 (OCh)层的OTN帧结构大大增强了该层的数字监视能力。 另外OTN还提供6层嵌套串联连接监视（TCM）功能，这 样使得OTN组网时，采取端到端和多个分段同时进行性能 监视的方式成为可能。OTUk层的段监测字节（SM）可以 对电再生段进行性能和故障监测；ODUk层的通道监测字 节（PM）可以对端到端的波长通道进行性能和故障监测。
• 3) 实现光复用段层的操作和管理。
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3．光传输段层
(Optical Transmission Section Layer，OTSn)
• 光传输段层为光复用段的信号在不同类型的光媒质（如G.652, G.653, G.655光纤等）上提供传输功能。光传输段开销OTS的特征信息包括两个 独立的逻辑信息：OMS层的适配信息和OTS路径终端专用的管理、维护。
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4．增强了组网和保护能力
通过OTN帧结构、ODUk交叉和多维度可重构光分插复用 器（ROADM）的引入，大大增强了光传送网的组网能力， 改变了基于SDH VC-12/VC-4调度带宽和WDM点到点提供 大容量传送带宽的现状。前向纠错（FEC）技术的采用， 显著增加了光层传输的距离。另外，OTN将提供更为灵活 的基于电层和光层的业务保护功能，如基于ODUk层的光 子网连接保护（SNCP）和共享环网保护、基于光层的光
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光通道层上应实现的功能:
• 封装客户层信号，建立光通道.
• 处理光通道开销，为数字客户层信号提供端 到端的透明光传输.
• 提供用于光通道的连续性监视和连通性监视。 以保证创建预期的光通道，并且监视创建光 通道的工作状态和传输特性。
• 在网络故障情况下，通过重新选路或者直接 把工作业务切换到预定的保护路由来实现网 络业务的保护／恢复。
4-2 光传送网的分层结构示意图
4.3 G.709标准中的数字包封技术
为在光层上提供快速的保护和恢复功能，并能实现
光路上的交换，针对光传送网的发展趋势， ITU-T推出了 一系列标准，其中以2001年2月推出G．709建议具有重 大意义，它指出了光联网的技术基础。G．709建议的核 心内容就是数字包封技术（DigitalWrapper），它定义 了一种特殊的帧格式，将客户信号封装入帧的载荷单元， 在头部提供用于运营、管理、监测和保护的开销字节， 并在帧尾提供了前向纠错（FEC）字节。在光传送网中， 光传输段层、光复用段层的开销信息和光通道层的非随
2．大颗粒的带宽复用、交叉和配置 OTN目前定义的电层带宽颗粒为光通道数据单元（ODUk，
k=1,2,3），即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)和 ODU3(40Gb/s)，光层的带宽颗粒为波长，相对于SDH的 VC-12/VC-4的调度颗粒，OTN复用、交叉和配置的颗粒 明显要大很多，对高带宽数据客户业务的适配和传送效率 显著提升。在OTN大容量交叉的基础上，通过引入ASON 智能控制平面，可以提高光传送网的保护恢复能力，改善 网络调度能力。