傳輸網(wǎng)設(shè)備與配置傳輸網(wǎng)技術(shù)第二章ASON技術(shù)MSTP技術(shù)SDH技術(shù)01PDH技術(shù)PTN技術(shù)WDM技術(shù)目錄ContentOTN技術(shù)接入網(wǎng)技術(shù)5G傳輸網(wǎng)新技術(shù)傳輸網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢020304050607080910PDH(PlesiochronousDigitalHierarchy)即準(zhǔn)同步數(shù)字系列。20世紀(jì)70年代開始，國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織(ITU-T)的前身國際電報電話咨詢委員會(CCITT)先后提出了由3批PDH建議形成的完整的PDH體系，它包括有兩種體制：北美體制和歐洲體制。進入80年代后，大量的數(shù)字傳輸系統(tǒng)都釆用了PDH，它基本上是電信號層的處理運作，所以銅導(dǎo)線主宰了整個通信網(wǎng)。采用了PDH的傳輸方式實現(xiàn)了點到點的傳輸。然而，隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字交換的引入，人們對通信的距離、容量、智能性等方面的需求越來越大，采用PDH的傳輸方式便暴露出了很多弊端：最明顯的便是標(biāo)準(zhǔn)不兼容的情況時有發(fā)生：北美、歐洲和日本3種地區(qū)性PDH標(biāo)準(zhǔn)互不兼容；世界性的標(biāo)準(zhǔn)光接口規(guī)范在PDH下無法匹配和互通；同時它缺乏靈活性，采用的異步復(fù)用方式需逐級碼速調(diào)整來實現(xiàn)復(fù)用和解復(fù)用，難以靈活的上、下話路；用于管理的開銷字節(jié)少，網(wǎng)絡(luò)管理的通道明顯不足，建立集中式傳輸網(wǎng)管困難。2.1PDH技術(shù)為適應(yīng)不斷演變的電信網(wǎng)的要求，美國貝爾通信研究所提出了SDH的概念，稱為同步光纖網(wǎng)(SONET)。不久，CCITT接受了SONET的概念，并重新命名為同步數(shù)字體系(SynchronousDigitalHierarchy,SDH)。SDH傳輸網(wǎng)是一種以同步時分復(fù)用和光纖技術(shù)為核心的傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)。SDH傳輸網(wǎng)體系具有以下特點：（1）統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（NNI）（2）標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級（3）良好的兼容性（4）靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)（5）完善的保護和恢復(fù)機制（6）強大的網(wǎng)絡(luò)管理能力2.2SDH技術(shù)圖1-2傳輸系統(tǒng)分類（按傳輸媒質(zhì)分類）

綜上所述，SDH最核心的特點是同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)的光接口以及強大的網(wǎng)管能力。當(dāng)然，SDH作為一種新的技術(shù)體制還存在一些缺陷。①SDH系統(tǒng)頻帶利用率不如傳統(tǒng)的PDH系統(tǒng)。比如PDH的139.264Mbit/s可以收容64個2.048Mbit/s系統(tǒng)，而SDH的155.52Mbit/s卻只能收容63個2.048Mbit/s系統(tǒng)，頻帶利用率從PDH的94%下降到83%。②指針調(diào)整機制復(fù)雜。比如SDH與PDH互聯(lián)時，由于指針調(diào)整產(chǎn)生的相位躍變使經(jīng)過多次SDH/PDH變換的信號在低頻抖動和漂移上比純粹的PDH或SDH信號更嚴(yán)重。③SDH的體系結(jié)構(gòu)是面向語音業(yè)務(wù)優(yōu)化設(shè)計的，采用的是嚴(yán)格的TDM技術(shù)方案，當(dāng)處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時，由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)突發(fā)性強，對實時性要求不高，卻對傳輸通道的帶寬彈性要求很高，SDH的帶寬利用率并不理想。2.2SDH技術(shù)SDH系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)單元有同步光纜線路系統(tǒng)、終端復(fù)用器（TM）、再生中繼器（REG）、數(shù)字交叉連接設(shè)備（SDXC）和分插復(fù)用器（ADM）等等，如圖2-1所示。2.2SDH技術(shù)圖2-1SDH系統(tǒng)基本網(wǎng)絡(luò)單元示意圖現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)中SDH系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下圖2-2示意：2.2SDH技術(shù)圖2-2SDH系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖思科公司最先提出了多業(yè)務(wù)傳送平臺（Multi-ServiceTransportPlatform，MSTP）的概念，國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF（TheInternetEngineeringTaskForce，簡稱IETF）接著制定了多協(xié)議標(biāo)簽交換標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。MSTP將傳統(tǒng)的SDH復(fù)用器、光波分復(fù)用系統(tǒng)終端、數(shù)字交叉連接器、網(wǎng)絡(luò)二層交換機以及IP邊緣路由器等各種獨立的設(shè)備合成為一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，進行統(tǒng)一控制和管理，所以它也被稱為基于SDH技術(shù)的多業(yè)務(wù)傳送平臺。MSTP特點：充分利用了SDH技術(shù)的優(yōu)點——給傳送的信息提供保護恢復(fù)的能力以及較小的延時性能，同時對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)支撐層加以改造，利用2.5層交換技術(shù)實現(xiàn)了對二層技術(shù)（如ATM、幀中繼）和三層技術(shù)（如IP路由）的數(shù)據(jù)智能支持。另一方面，在同一個網(wǎng)絡(luò)上，它既能提供點到點的傳送服務(wù)，也可以提供多點傳送服務(wù)?？砂l(fā)現(xiàn)MSTP最適合工作于網(wǎng)絡(luò)的邊緣，如城域網(wǎng)和接入網(wǎng)，用于處理混合型業(yè)務(wù)，特別是以TDM業(yè)務(wù)為主的混合業(yè)務(wù)。從運營商的角度來說，MSTP不僅適合于新運營商缺乏網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備的情況，同樣也適合于已建設(shè)了大量SDH網(wǎng)絡(luò)的運營公司，以SDH為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)平臺可以更有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，有助于實現(xiàn)從電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的過渡。2.3MSTP技術(shù)ASON技術(shù)也稱智能光網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)SDH光傳送網(wǎng)絡(luò)最顯著的區(qū)別就在于，傳統(tǒng)SDH光網(wǎng)絡(luò)僅有傳送平面和管理平面兩個層面，而ASON在此架構(gòu)基礎(chǔ)上引入了控制平面，使光傳送網(wǎng)絡(luò)具備了智能特性，包括能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖詣影l(fā)現(xiàn)與更新，帶寬的動態(tài)申請與自動釋放，以及網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的自動均衡優(yōu)化等。2.4ASON技術(shù)ASON體系結(jié)構(gòu)基本由三個平面、三種接口、三種業(yè)務(wù)連接方式、三種協(xié)議、五種業(yè)務(wù)等級組成。①三個平面－－控制平面/傳送平面/管理平面；②三種接口－－用戶側(cè)網(wǎng)絡(luò)接口UNI/網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口NNI/三大平面之間的接口；其中三大平面之間的接口為：控制平面與傳送平面之間的接口CCI，控制平面與管理平面之間的接口NMI-A，傳送平面與管理平面之間的接口NMI-T。③三種業(yè)務(wù)連接方式－－交換連接SC/軟永久性連接SPC/永久性連接PC；④三種協(xié)議－－信令協(xié)議/路由協(xié)議/鏈路管理協(xié)議；⑤五種業(yè)務(wù)等級－－鉆石級業(yè)務(wù)/金級業(yè)務(wù)/銀級業(yè)務(wù)/銅級業(yè)務(wù)/鐵級業(yè)務(wù)。分組傳送網(wǎng)（PacketTransportNetwork,PTN）是指這樣一種光傳送網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及具體技術(shù)：即一個新的層面工作于IP業(yè)務(wù)和底層光傳輸媒質(zhì)之間，針對分組業(yè)務(wù)流量的突發(fā)性和統(tǒng)計復(fù)用傳送的要求而設(shè)計，以分組業(yè)務(wù)為核心并支持多業(yè)務(wù)提供，具有更低的總體使用成本（TCO），同時秉承光傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)優(yōu)勢，包括高可用性和可靠性、高效的帶寬管理機制和流量工程、便捷的OAM和網(wǎng)管、可擴展、較高的安全性等。2.5PTN技術(shù)PTN技術(shù)是傳送網(wǎng)、IP/MPLS和以太網(wǎng)3種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，充分結(jié)合了這3種技術(shù)的優(yōu)勢：首先，PTN繼承了SDH傳送網(wǎng)的傳統(tǒng)優(yōu)勢，它具備了豐富的保護倒換和恢復(fù)方式；它還擁有完善OAM體系、良好的同步性能和強大的網(wǎng)管系統(tǒng)。其次，PTN順應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)的智能化、IP化、扁平化和寬帶化的發(fā)展趨勢，完成了與IP/MPLS多種方式的互聯(lián)互通，能夠無縫承載核心IP業(yè)務(wù)；它的核心為分組業(yè)務(wù)，同時又增加獨立的控制面，支持多種基于分組交換業(yè)務(wù)的雙向點對點連接通道，提供了更加適合于IP業(yè)務(wù)特性的“柔性”傳輸管道，從而適合各種粗細(xì)顆粒業(yè)務(wù)，以提高傳送效率的方式拓展了有效帶寬。最后，PTN保持了適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特性：釆用了分組交換、統(tǒng)計復(fù)用、面向連接的標(biāo)簽交換、分組QoS機制、靈活動態(tài)的控制面等技術(shù)。光波分復(fù)用（WDM）技術(shù)是在一根光纖中同時傳輸多個波長的光載波信號，而每個光載波可以通過FDM或TDM方式，各自承載多路模擬或多路數(shù)字信號。WDM系統(tǒng)細(xì)分為密集波分復(fù)用(DenseWavelengthDivisionMultiplexing,DWDM)和粗波分復(fù)用(CoarseWavelengthDivisionMultiplexing,CWDM)。WDM系統(tǒng)按使用的光纖數(shù)量和傳輸方式主要分為雙纖單向傳輸和單纖雙向傳輸兩種方式：1.雙纖單向傳輸2.單纖雙向傳輸2.6WDM技術(shù)一般來說，WDM系統(tǒng)主要由以下五部分組成：光發(fā)射機、光中繼放大、光接收機、光監(jiān)控信道和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，如圖2-4所示。2.6WDM技術(shù)圖2-4WDM系統(tǒng)組成示意框圖WDM技術(shù)的主要特點如下：1.充分利用光線的巨大帶寬資源2.同時傳輸多種不同類型的信號WDM系統(tǒng)按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為：集成式WDM、開放式WDMOTN技術(shù)是以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。OTN技術(shù)集傳送、交換、組網(wǎng)、管理能力于一體，代表著下一代傳輸網(wǎng)的發(fā)展方向。其技術(shù)特點主要有：①多種客戶信號封裝和透明傳輸②大容量調(diào)度能力③強大的運行、維護、管理與指配能力：④完善的保護機制⑤FEC功能⑥強大的分組處理能力2.7OTN技術(shù)OTN組網(wǎng)總體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為省際干傳送線網(wǎng)、省內(nèi)干傳送線網(wǎng)和城域傳送網(wǎng)（核心層和匯聚層）三部分，如圖2-7所示。。2.7OTN技術(shù)圖2-7OTN組網(wǎng)架構(gòu)在通信網(wǎng)中，從用戶終端到交換機端口之間的網(wǎng)絡(luò)被稱為接入網(wǎng)，如圖2-8所示為接入網(wǎng)的定界。2.8接入網(wǎng)技術(shù)圖2-8接入網(wǎng)的定界2.8接入網(wǎng)技術(shù)在整個通信網(wǎng)中，接入網(wǎng)處于通信網(wǎng)的末端，直接與用戶連接。根據(jù)傳輸媒質(zhì)的不同，接入網(wǎng)技術(shù)可分為有線接入技術(shù)、無線接入技術(shù)兩大類。有線接入技術(shù)是以銅纜（雙絞線）、光纜、同軸電纜等作為傳輸媒介的。目前主要分銅纜接入網(wǎng)、光纖接入網(wǎng)、混合光纖/同軸電纜（HFC）接入網(wǎng)三類。無線接入技術(shù)分為固定接入和移動接入兩類。無線本地環(huán)路、蜂窩與無繩系統(tǒng)以及連接用戶終端與交換中心的微波一點對多點和衛(wèi)星通信系統(tǒng)，都可納入無線接入網(wǎng)的范疇。隨著寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，人們越來越意識到網(wǎng)絡(luò)的接入部分(最后1km)存在嚴(yán)重的帶寬“瓶頸”。從技術(shù)上講有三種方式突破接入網(wǎng)瓶頸，一是甚高速數(shù)字用戶線路(VDSL)；二是基于光纖的接入網(wǎng)絡(luò)(FTTx)；三是高速無線接入。2.9.15G新業(yè)務(wù)5G時代各大運營商將以提供更加優(yōu)質(zhì)的客戶體驗為目的，發(fā)展面向物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的新型業(yè)務(wù)，主要包括以下三類典型業(yè)務(wù)場景：eMBB(enhancedMobileBroadband)——增強移動寬帶業(yè)務(wù)②

mMTC(massiveMachineTypeCommunications)——海量機器類通信業(yè)務(wù)③

URLLC(Ultra-ReliableandLowLatencyCommunications)——超高可靠低時延通信業(yè)務(wù)2.95G傳輸網(wǎng)新技術(shù)2.9.25G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演進5G基站與4G基站