通信网络和现代电信技术简介

1通信网络和现代电信技术简介2传输通信网络宽带互联网络电话交换网络无线通信网络3拥有行业客户18641家：政府、公安、银行、保险、证券、海关……宽带业务发展迅猛客户信赖的电信网络用户的信赖是电信成功的基石固话用户1350万市场份额占主导地位安徽电信95％其它运营商5%20042005200620072008单位：万户19041649715020092464网络沟通全球技术链接世界5目录一、电信网技术基础二、传输网三、交换网四、数据网五、移动网六、网络管理与发展前景6电信网技术基础电信网的类型定义：–是为公众提供电信服务的一类网络–是信息化社会的基础设施早期的电信网–主要是电话网和电报网–电话设备主要是人工交换设备（磁石和供电类型），机电设备（步进、和纵横制式）目前的电信网–数字化、宽带化、综合化、智能化7电信网的类型业务网–是指向公众提供电信业务的网络–主要有：固定电话网、移动网、IP网、数据通信网、智能网等。传送网–是指数字信号传输网络–包括：骨干传输网和接入网支撑网–为业务网和传送网统一、协调、有效工作的辅助网络–包括：N7信令网、数字同步网和电信管理网络8电信网的互相关系业务网1接入网骨干传输网业务网nSN1SNn用户CPE/CPN支撑网传送网SN：业务节点CPE：用户驻地设备CPN：用户驻地网9目录一、电信网技术基础二、传输网三、交换网四、数据网五、移动网六、网络管理与发展前景10安徽电信传输网以光纤通信系统为主。数字光纤传输网----概述为各种业务网和各类应用系统的数字信号（如：电话网的2Mb/s中继信号）提供透明传输通道。高速数字信号传输。传输媒介:光纤传输网－简介11传输网：为各种电信业务网和各类应用信息系统提供高速、可靠的传输平台，是十分重要的基础网。传输网在电信网中的位置接入网接入网CPNCPN用户所在地网络交换机交换机传输网用户所在地网络传输网－简介12光端机光端机ODFODFDDFDDF交换机交换机A局B局传输网拓扑结构主要有：链型网、星型网、环形网、网状网。连接示例：光通信、交换为业务侧光纤传输网－简介13传输媒质介绍1.光纤的结构和种类光纤是光导纤维的简称，是利用介质分界上光的折射现象，将光线封闭在内部而引导到远距离方向的波导。光纤的横截面为圆形，最里面的是纤芯，沿纤芯向外依次是包层、一次涂覆层和二次涂覆层。光纤的种类：按照传输的模数分单模光纤（SM）和多模光纤(MM)。单模光纤的纤芯直径为1－10um，包层的直径为125um；多模光纤的直径为50－70um，包层直径为125um。按照光纤的折射率来分有突变型（SI）和渐变型(GI)两种，突变型光纤纤芯的折射率为常数，而渐变型光纤纤芯的折射率按照一定规律变化分布。142、ITU-T规范的几种光纤：G.652光纤为零色散波长在1310nm附近且工作在1310nm窗口的光纤，称为色散未移位光纤；（常用）G.653光纤为零色散波长在1550nm附近且工作在1550nm窗口的光纤，称为色散移位光纤；G.654光纤光纤为零色散波长在1310nm附近,但工作在1550nm窗口的光纤，称为截止波长移位单模光纤，用于海缆；G.655光纤，1550nm窗口具有最小色散（色散不为零）和衰减，称为非零色散移位单模光纤，适合DWDM用；（常用于DWDM）传输媒质介绍光纤的性能参数：1、衰耗(dB/km)；2、色散(ps/km.nm)；3、非线性效应153、光纤的工作窗口三个工作窗口1.用于多模传输的850nm窗口；2.用于单模传输的1310nm窗口，称为零色散窗口；3.用于单模传输的1550nm窗口，称为最小损耗窗口；传输媒质介绍16ODF端局4DDF交换机端局2ODF端局1DDF交换机ODF传输中心点ODF交换机DDFDDF140Mb/s2Mb/s2Mb/s2Mb/s2Mb/s端局3ODF交换机DDF2Mb/s140Mb/s140Mb/s140Mb/s图例：等为光端机。群路信号为140M，业务（支路）信号为2M。PDH星形网组网举例17SDH介绍SDH全称叫做同步数字体系（SynchronousDigitalHierarchy)，它规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等；SDH网络是由一些SDH网元组成，可以在光纤、微波以及卫星上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络，它具有世界性统一的网络节点接口(NNI)，同时它有标准的信息结构等级，被称为同步传送模块STM，最基本的传送模块为STM-1。安徽省电信公司网络技术支援中心181.只有地区性的数字信号速率和帧结构标准而不存在世界性标准；2.没有世界性标准的光接口规范；3.准同步系统的复用结构，除了2M、1.544M信号采用同步复用外，从低次群到高次群采用异步复用方式，从高速信号中分/插出低速信号要一级一级的进行，复用结构复杂，缺乏灵活性，硬件数量大，上下业务费用高；4.复接方式采用按位复接，不利于以字节为单位的现代信息交换；5.PDH的开销字节少，OAM功能差；6.由于建立在点对点传输基础上的复用结构缺乏灵活性，使数字通道设备利用率很低。传统的PDH传输体制的弱点191.SDH网络接口的电口是标准的，SDH对光接口也制定了标准，使不同厂家设备在传输链路上能够互连，体现了横向兼容性；2.PDH是逐级复接，采取比特间插的方式，破坏了字节的完整性，所以在网络中上下支路信号需要逐级复接；而SDH采用字节间插同步复用方式和灵活的复用映射结构，使网络中上下支路信号变得十分简单；3.PDH帧结构中开销比特较少，不能提供足够的OAM能力，SDH帧中有丰富的开销比特，可以提供足够的OAM能力；4.PDH有两大不同系列，三个地区性的标准；SDH是一个世界统一的标准，能兼容这两大系列实现完全互通，它具有信息净负荷的透明性，又具有定时透明性；5.PDH主要应用于点到点的传输，缺乏网络拓扑的灵活性，而SDH提出了网络自愈的新概念，用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式，可以在传输媒体主信号被切断时，自动通过自愈网恢复正常通信。SDH最核心的优点有三条：1.同步复用；2.标准光接口；3.强大的网络管理能力。SDH与PDH相比的优点20----同步数字系列SDH的速率速率含2M数含STM-1数STM-1155.520Mb/s631STM-4622.080Mb/s4634STM-162488.320Mb/s166316采用WDM（波分复用）技术实现更高速率的信号传输。（如10Gb/s系统）目前国际上采用DWDM技术已研制出1600Gb/s系统。SDH介绍21STM--1终端复用器STM--1终端复用器STM--1终端复用器STM--1分插复用器支路信号支路信号支路信号支路信号枢纽点A端155Mb/s155Mb/s155Mb/s2Mb/s2Mb/s2Mb/s2Mb/sC端D端STM--1终端复用器支路信号2Mb/sB端SDH星形网举例22汇接局长途局端局骨干层端局接入层网管中心目标交换局A目标交换局BSDH传输网组网示意图23提高单个信道的传输速率；增加单芯技术的信道数；增加光缆中光纤芯数。第一种方法受“电子瓶颈”的限制；第三种方法成本较高；第二种方法（DWDM技术）则是当前增加通信系统传输容量的最好办法。同时，单个信道的比特率也在逐步增加。增加光纤通信系统传输容量的途径24超大容量：能充分利用光纤的巨大带宽资源。透明传输：DWDM技术对信号的传送速率(BiteRate)及所采用的协议(Protocols)无关，每个独立的波长可以传送不同特性的信号，完成各种业务的综合和分离可兼容全光交换：采用波分技术，为实现未来透明的、具有高度生存性的光网络奠定了基础。安徽省电信公司网络技术支援中心DWDM的优点25----光波分复用系统组成光发射机1光发射机2光发射机N合波器光发射机1光发射机2光发射机N光功率放大（BA）光线路放大（OA）光线路放大（OA）分波器光前置放大（PA）12N12N12N…..…..…..发送端接收端波分系统组成26发端的光发射机发出波长不同且精度和稳定度满足一定要求的光信号，经过合波器（光波长复用器）后送入掺铒光纤功率放大器（主要用来弥补合波器引起的功率损失和提高光信号的入纤功率）。放大后的多路光信号送入光纤传输，中间可根据情况设置或不设置光线路放大器。到达接收端经光前置放大器（用于提高接收灵敏度，以便延长传输距离）放大以后，送入分波器分解出原来的各路光信号。波分技术27现在的传输网28EPON基本架构为了实现一根光纤上多个用户的来去方向的信号，采用以下复用技术：单纤双向，波分复用技术下行数据流采用广播技术（1490nm）上行数据流采用TDMA技术（1310nm）采用波分复用技术提供1550nmCATV业务，实现三网融合29在ONU注册成动后分配一个唯一的LLID；在每一个分组开始之前添加一个LLID，替代以太网前导符的最后两个字节；OLT接收数据时比较LLID注册列表，ONU接收数据时，仅接收符合自己的LLID的帧或者广播帧。下行：广播方式802.3帧格式30OLT接收数据前比较LLID注册列表；每个ONU在由OLT统一分配的时隙中发送数据帧；分配的时隙（通过测距技术）补偿了各个ONU距离的差距，避免了各个ONU之间的碰撞。上行：TDMA方式31光纤要求:符合ITU-TG.652要求的单模光纤；上行应使用1260nm～1360nm波长；下行应使用1480nm～1500nm波长；使用1540nm～1560nm波长实现CATV业务（可选）线路速率：上下行1.25Gbps分光比和距离：分路比为1:32，传输距离达到10km；分路比为1:16，传输距离达到20km；EPON基本指标重要指标\接口类型1000BASE-PX101000BASE-PX20传输距离（km）1020分光比1:321:16过载光功率（dbm）4（1000BASE-PX10-D）2（1000BASE-PX10-U）4（1000BASE-PX20-D）7（1000BASE-PX20-U）接收灵敏度（dbm）-24（1000BASE-PX10-D）-24（1000BASE-PX10-U）-27（1000BASE-PX20-D）-24（1000BASE-PX20-U）32什么是DBA?DBA,DynamicallyBandwidthAssignment(动态带宽分配)DBA是一种能在微秒或毫秒级的时间间隔内完成对上行带宽的动态分配的机制为什么需要DBA？可以提高PON端口的上行线路带宽利用率可以在PON口上增加更多的用户用户可以享受到更高带宽的服务，特别是那些对带宽突变比较大的业务DBA概念33无源光分路器1：2分光器插入衰耗：≤4db；1：4分光器插入衰耗：≤8db；1：8分光器插入衰耗：≤11db；1：16分光器插入衰耗：≤14db；1：32分光器插入衰耗：≤17.5db熔融拉椎型和平面光波导型两种熔融拉椎型：对温度、波长敏感，分光不均匀，适合低分光比，体积大，价廉平面光波导型：温度特性好，对波长不敏感，适合高分光比，体积小，价高分光器规格：34点对多点技术优势成本更低•光模块的节约•光纤的节约服务质量更好•局端设备发挥主控功能点对点方式：需要2N个收发模块，光纤总长度为N*(D1+D2)。点对多点方式：需要N+1个收发模块，光纤数量为(D1+N*D2)。假设有32个用户，D1的距离为5000m，D2的距离为50m，则：•点对点方式需要64个光模块，点对多点方式仅需要33个光模块，节约近50％；•点对点方式需要（5000＋50）×32＝176000m光纤，点对多点方式仅需要5000＋50×32＝6600m光纤，节约光纤超过96％。35目录一、电信网技术基础二、传输网三、交换网四、数据网五、移动网六、网络管理与发展前景36交换网—组成固定电话网的组成(传统）–本地电话网•在同一