传送网基础知识简介

LambdUnite MSS、Alcatel的1660PXC、 1674LG OXC等
• 管理平面：对应厂家网管及综合网管
•
ASON概述－重要接口
• UNI：网络与用户间的接口 • NNI：网络设备间的信令接口 • NMI：与网管的接口，控制平
面和传送平面都需要分别提供
•
ASON概述－三种电路
• 永久连接（PC） • 交换连接（SC） • 软永久连接（SPC）
–呼叫控制、呼叫许可控制等功能 –连接管理、连接控制、连接许可控制等功能
• 传送平面增加对控制平面的支持功能 • 管理平面增加CP管理功能 • DCN增加信令传送功能
•
ASON概述－物理结构
•
ASON概述－物理结构
• 传送平面：对应现有的传输设备 • 控制平面：传统传送网没有
–独立设备，例如： Alcatel的1355BOND –包含在传输设备中，例如： Lucent的
•中继传输 •155Mb/s
STM-1 •附上POH
•复用(140Mb/s)
•x1 VC4
•附上POH •x7
•果品仓 库
•AU-4写乘第几辆电车(指针)
•写货车驶往的目的 地(OH)
•TUG-2
•货单苹 果 •货单苹
•货单苹 果 •货单苹
果
果
•x3
•复用(2Mb/s) VC12
•货单苹果
•贴发货单
ATM、DDN、FR、IP（基于MPLS）
•
常见传送网
•IP
•ATM
•统计 复用
•SDH、PDH •WDM
•光纤等物理层
•时分 复用
•频分 复用
•
•SDH简介
•
PDH VS SDH
PDH
SDH
适用 速率
复用
语音为主
欧洲:2M,8M,34M,140M,565M 北美:1.5M,6.3M,45M,274M 日本:1.5M,6.3M,32M,100M
传送网基础知识简介
•
提纲
• 什么是传送网 • SDH简介 • WDM简介 • ATM、ASON、MPLS简介 • 传送网网管关键技术简介 •Q&A
•
•什么是传送网
•
传输网 VS 传送网
• 传输网（Transmission Network）
指由实际传输设备、传输介质（如光纤） 组成的物理网络
• 传送网（Transport Network）
– 用途：处于线路放大器之后，分波器之前，用于信号 放大，提高 接收机的灵敏度
– 特点：要求噪声系数较小，对于输出功率没有太大的 要求
•
•ATM 、ASON、 MPLS简介
•
ATM定义
• ATM(Asynchronous Transfer Mode)：异 步传输模式,•是一种基于信元的交换和复 用技术。ATM传送信息的基本载体是 ATM信元。ATM信元和分组交换中的分 组类似，但又有自己的特点，长度固定且 较小，只有53字节，其中信头5字节，净 荷48字节。
•OAM
•ADM
•东侧线路信号 •STM-N
•PDH支路信号 SDH支路信 号
•
SDH设备—REG
• 再生器（REG）：设在网络的中间局站，目的是 延长传输距离，但不能上、下电路。
•西侧线路信号 •STM-N
•OAM
•REG
•东侧线路信号 •STM-N
•
SDH设备—DXC
• 数字交叉连接设备（DXC）：兼有同步复用、分 插、交叉连接、网络的自动恢复与保护等多项功 能的SDH 设备。
环
• 通道保护：业务保护以通道为基础 ，一般采用1+1方式
•
SDH自愈环
• 项目 • 节点数
•单向通道 •单向复用段 •二纤复用段 •四纤复用段
环• k
环 •
k
环 •
k
环•
k
•线路速率 • STM-N • STM-N • STM-N • STM-N
• 环传输容 • STM-N • 量• APS协议 • 不用 •
•VC-2
•x3
•TU-12
•VC-12
•VC-11
•C-4 •139264 kbit/s •44736 kbit/s
•C-3 •34368 kbit/s
•C-2 •6312 kbit/s
•C-12 •2048 kbit/s •C-11 •1544 kbit/s
•
•中继传输
STM-N
•…•155Mb/sFra bibliotekXN•
光放大器BA/LA/PA
• 功率放大器(OBA)
– 用途：处于合波器之后，用于对合波后的信号进行功 率提升
– 特点：对于噪声系数、增益要求不高，要求有较大的 输出功率
• 线路放大器（OLA）
– 用途：用在中继设备上，用于补偿线路的传输损耗 – 特点：要求有较小的噪声系数和较大输出光功率
• 前置放大器(OPA)
M
G
•AD M
•AD
•AD
M
M
•AD
M
•DX
C
•TM
•AD
•TM
•TM
M
•
网络分层模型
•业务电路
•电路层
•VC-12
•VC-12
• VC-4
•低阶 •高阶
•通道 层
•复用 段 •再生 段
• 物理层
•段层
• 传输
•媒质 层
•
SDH网络保护
• 复用段保护：业务保护以复用段为 基础
–线路：1＋1，1：N –环路：二纤环（单向、双向），四纤
缺陷指示 FDI； • F2、F3：使用者通道； • H4：位置指示字节：指示TU子帧在复帧中的位置； • K3：通道自动保护倒换字节(APS)； • N1：网络操作者字节。 • V5： 通道状态与信号标记， • J2： 通道跟踪字节：使收、发正确对接； • N2：网络操作者字节； • K4：通道自动保护倒换字节。
•K2
•F2
•D4
•D5
•D6
•H4
•D7
•D8
•D9
•F3
•D10
•D11
•D12
•K3
•S1
•M1 •E2
•N1
•C4 数据负荷
•T=125μs
•9 行
•RSOH = 再生段开销
•MSOH = 复用段开销
•POH （ VC4）
•
段开销（SOH）续
• A1、A2： 帧定位字节 （F6 28 H）； • J0： 再生段跟踪字节，使收、发能正确对接； • B1：再生段比特间插奇偶校验字节(BIP-8)； • D1~ D3：再生段数据通信通道，可传送再生段运行数据； • D4 ~ D12：复用段数据通信通道，可传送复用段运行数据； • E1、E2：公务联络字节； • F1：使用者通道字节，用于维护的数据/音频通道 • B2：复用段比特间插奇偶校验字节(BIP-N×24)； • K1、K2：自动保护倒换字节，执行APS协议； • S1：同步状态字节，指示同步状态、时钟级别等； • M1：复用段远端差错指示，指示B2的误块检测结果。
中继网（集 、 中 继 途网（分散型 途网（分散型
中型业务） 网
业务）
业务）
•
•WDM简介
•
WDM定义
l1l2 lN
l1
l1
l2
l2
lN
lN
•光纤放大器
•光复用器
•光解复用器
• WDM：波分复用，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
• DWDM：密集波分复用在1550nm窗口，采用更 多波长进行波分复用(8,16…)
• SDH支路信号
•STM-N
•DXC
•STM-N
•PDH支路信号
•
配套设备
• 数字配线架（DDF）：用于电支路 端口间的接续
• 光配线架（ODF）：用于光路的接 续
• 电源：对设备进行供电 • 机架：用于放置设备的物理容器 • 。。。
•
SDH组网
• 拓扑结构：线型、环形、混合
•TM
•AD
•RE
ll l3l4
l l l3 l4
•衍射光栅型
•l1
•l2 •l3
ll l3l4
•l4
•。
•。
•。
lll3l4
•耦合器型
•阵列波导光栅
型
l l l3 l4
•
光波长转换单元OTU
•SDH •光发射机
•接收模块
•发射模块
•监测及通讯电路
•WDM •输出光
•监控板
• 采用光—电—光变换的方法实现波长转换，首先利 用光电探测器将从SDH光端机过来的光信号转换成电 信号，经过限幅放大、时钟提取/数据再生后，再将电 信号调制到激光器或外调制器上。
•
SDH设备—TM
• 终端复用器（TM）：在端站，把PDH / SDH 支 路信号复用成SDH线路信号，或反之。
•OAM
•TM
•线路信号 •STM-N
•PDH支路信号 SDH支路信 号
•
SDH设备—ADM
• 分叉复用器（ADM）：设在网络的中间局站， 完成直接上、下电路功能。
•西侧线路信号 •STM-N
STM-N 用
• k/2*STM- • k*STM-N
N• 用
•
用
• 倒换时间 • 30ms • 30ms • 50-200ms • 50-200ms
• 节点成本 • 低
•
低
•
中
•
高
• 系统复杂 •性 主 要 应用场 合
• 简单 • 简单 • 复杂 • 复杂
•接入网、 • 接 入 网 •中继网、长 •中继网、长
逐级（解）复用
任意业务
155M、622M、2.5G、10G
一步（解）复用
组网
背靠背
灵活组网
保护
无
自愈机制
管理
较弱
强
•
•xn
•x1
•STM-N
•AUG
•AU-4
•组
•指针处理 •复接 •定位校准 •映射
SDH复用
•VC-4
•x3 •x1
•TUG-3
•TU-3
•VC-3
•x7
•x1
•TUG-2
•TU-2
指逻辑意义上的网络，是完成传送功能、 传递各种网络控制信息的手段，由若干网 络结构元件组成
•
传送网概念
• 作用：确保数据端到端的透明传递
–特点1：透明传送 –特点2：QoS(quality of service)保证
• 常见技术
–按传输媒介：电缆、光缆、微波 –按传输制式：WDM、SDH、PDH、
•容器
•附上POH C12
•装箱
•业务
声音/数据
•苹
果
•
段开销（SOH）
•9 字节
•261 字节
•A1 •A1 •A1 •A2 •A2 •A2 •J0
•J1
•B1
•E1
•F1
•B3
•D1
•D2
•D3
•C2
•AU-PTR （Administrative Unit Pointer）•G1
•B2 •B2 •B2 •K1
•
ASON概述－优势
• 动态资源分配，提高带宽利用率 • 可扩展的信令能力，快速提供业务 • 快速的业务恢复，提高SLA指标 • 引入新业务：按需带宽、带宽批发
等
•
基于MPLS的IP传送网
• 随着网络技术的演进，TCP、IP协议为 传送协议的传送网也应运而生
• 目前中国电信的CN2，中国移动的多业 务IP承载网，中国网通的宽带IP承载网 及中国联通准备建设的IP承载网均属于 这一类
•
WDM发展历史
• WDM技术在90年代初出现，95年 以前较慢发展
• 95年以后，WDM技术发展进入快车 道
• 目前已经实现80×10G＝800G的商 用产品
•
WDM原理
•损耗(dB/km)
•1.0
•0.8
•目前使用:
•C波段：
•25 THz
1525~1565nm
•0.4
•正在开发:
•0.2
•L波段： 1570~1620nm
• 特点：分组交换、面向连接、信元大小固 定、效率高、可提供QoS保证
•
ATM信元格式
•
ATM常用术语
• VP：虚通道 • VC：虚通路 • SVC：交换虚通路 • PVC：永久虚通路 • UNI：用户-网络接口 • NNI：网络节点接口
•
ASON概述－功能结构
•
ASON概述－新增功能
• 增加控制平面功能
l0
•S波段：
•0.1
1400nm波段
•1.2 •1.3 •1.4 •1.5 •1.6 •1.7 •波长 (m)
•
WDM系统结构
•波分复用器（ODU/OMU ） •光波长转换单元（OTU） •光放大器（BA/LA/PA）
•
波分复用器ODU/OMU
lll3l4 l l
l3 l4
• 介质薄膜滤波器型
• 采用MPLS技术确保网络的QoS也成为了 共同的选择
•
通道开销（POH）
•J1 •B
3•C
2•G
1•F2
•VC- 4 / VC-3
•H
4•F3
•K
3•N
1
• 高阶通道
•V5 •VC-12
•J2 •VC-12
•N 2
•VC-12
•K 4 •VC-12
• 低阶通道
•
通道开销（POH）续
• J1： 通道跟踪字节，使收、发正确对接； • B3：通道奇偶校验字节(BIP-8)； • C2： 信号标记字节, 1×140M、3×34/45M、63×2M； • G1：通道状态字节：远端差错指示REI（误码计数）、远端