光纤传输网及接入网简介PPT

光纤传输网及接入网简介科技处一九九八年六月SZKJGoodAfternoonSZKJ光纤传输网及接入网简介第一部分传输网、接入网在电信网中的位置第二部分光纤传输网介绍第三部分接入网介绍第1页SZKJ第一部分传输网和接入网在电信网中的位置构成电信网的基本要素用户终端设备、传输链路、转接交换设备电信网一般是按其所能提供的业务种类来分：电话网、分组交换网、用户电报网等第2页用户A交换机交换机用户B传输链路传输链路传输链路SZKJ传输网、接入网在电信网中的位置第3页用户所在地网络接入网交换网传输网接入网交换网用户所在地网络CPNCPN传输网位于交换设备之间，为各种专业网提供透明传输通道。接入网位于交换设备与用户之间，为交换设备和用户提供连接通道。SZKJ第二部分数字光纤传输网介绍一、概述为各专业网的数字信号（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，如铜缆、光纤、微波。光纤传输优点：宽带宽保密性好传输距离长、容量大节省有色金属第4页SZKJ二、数字光纤传输系统组成复用/解复用单元光发送/接收单元光纤光缆第5页低速电信号高速电信号复用光发送单元解复用光接收单元光信号光信号高速电信号低速电信号高速电信号复用光接收单元解复用光发送单元光信号光信号高速电信号低速电信号低速电信号(n2)入射出射纤芯包层(n1)n1n2SZKJ第6页三、光纤、光缆简介1.光纤导光原理光纤由纤芯和包层组成纤芯折射率n1包层折射率n2光纤利用全反射原理导光SZKJ2.单模光纤和多模光纤模：电磁场的一种场型多模光纤：光纤中可传输多种场型单模光纤：光纤只能传输一种场型单模光纤和多模光纤特点比较第7页单模光纤多模光纤纤芯直径较小可与光波相比拟（5-10µm）大于光波长折射率分布阶跃分布抛物线分布模色散无有带宽宽窄传输距离远较近应用广泛少多模光纤单模光纤n1n1SZKJ第8页多模光纤和单模光纤的结构n2n2SZKJ第9页3.单模光纤的主要参数衰减：=（10/L）Log10pi/po(dB/Km)pi----光纤的输入光功率po----光纤的输出光功率L----光纤长度衰减是光纤的重要指标它表明光纤对光能的传输损耗对光纤通信系统的传输距离有决定性影响单模光纤有两个低衰减窗口：1.31m,1.55m(dB/km)1.31m1.55m第10页SZKJ光纤衰减----波长特性第11页SZKJ色散——集中的光能（如光脉冲），经过光纤传输后在末端发生的能量分散。——色散会使传输的光脉冲畸变展宽，影响光纤的带宽，限制了光纤的传输容量。——单模光纤也存在色散但无模色散。SZKJ第12页4.光缆结构：骨架式、层绞式、中心束管式类型：非带状光缆、带状光缆光缆芯数即为光缆中光纤的数量塑料护套加强芯铝皮光纤塑料绑带SZKJ第13页5.小结光纤分为单模光纤和多模光纤单模光纤主要参数：衰减和色散单模光纤有两个低衰减窗口：1.31m,1.55m光缆是对光纤进行保护后在工程上的应用光纤的芯数就是光缆中光纤的数量SZKJ第14页高速电信号复用光接收单元解复用光发送单元光信号光信号高速电信号低速电信号低速电信号低速电信号高速电信号复用光发送单元解复用光接收单元光信号光信号高速电信号低速电信号SZKJ第15页四、光发送、光接收1.光发送单元将高速电信号进行线路编码光线路码型无统一标准将编码后电信号转换成光信号利用光源（激光器）将光信号耦合进光纤2.光接收单元将接收到的光信号转换成电信号放大、整形再生将电信号进行线路解码后恢复成高速电信号SZKJ第16页五、PDH光纤传输系统简介PDH----Plesiochronize/DigitalHierarchy准同步数字系列1.概述复用/解复用是数字信号传输的重要部分复用：将低速信号按照一定的规则变成高速信号解复用：将收到的高速信号恢复成原来的低速信号复用/解复用有两种方式：PDH、SDHPDH基群信号为2Mb/s信号SZKJ第17页2.PDH复用原理异步复用按比特复用采用正码速调整4路低速信号复用成1路高速信号1324(1)(2)(3)(1)(2)(1)(2)(1)(2)1(1)2(1)3(1)4(1)1(2)2(2)3(2)4(2)1(3)SZKJ第18页速率码型所含2Mb/s数含话路数基群2.048Mb/sHDB3130路二次群8.448Mb/sHDB34120路三次群34.368Mb/sHDB316480路四次群139.264Mb/sCMI641920路基群信号可依次复用成二次群信号、三次群信号、四次群信号各次群信号均有国际统一标准PDH各次群信号速率、接口及容量4.PDH光纤传输系统的主要指标平均发送光功率误码率Pe接收灵敏度保证特定误码率时，光接收机所需的最小平均光功率SZKJ第19页10-3Sr=10log(dBm)pr10-3St=10log(dBm)pt5.传输距离估算(衰减受限系统)SZKJ第20页St：发送光功率Sr：接收灵敏度c：活接头损耗ME：设备富余度f：光纤衰减s：固定接头损耗Lf：光缆盘长MC：光纤线路每公里富余度S,R之间的距离L(Km)=St(dBm)-Sr(dBm)-2c(dBm)-ME(dB)f(dB/Km)+s/Lf(dB/Km)+MC(dB/Km)6.小结ccStSRSr尾纤sLf五、SDH光纤传输系统简介SZKJ第21页SDH：SynchronizeDigitalHierarchy同步数字系列1.SDH优点PDHSDH上下电路不方便，不能直接从高速信号中分出低速支路信号方便，可从高速信号中一次直接分插插出低速支路信号信息结构全世界不统一。欧洲、中国：2Mb/s美国：1.5Mb/s全世界统一，有标准化的信息结构等级，称同步传送模块STM-1光接口信号各厂家不同，不能横向兼容具有国际标准光接口信号和通信协议，可实现横向兼容网管功能开销比特少，网管能力不强开销比特丰富，网管能力强网络结构简单，点对点传输具有高可靠性的自愈环形网结构SDH具有后向兼容性和前向兼容性，可兼容PDH各种速率，又可容纳各种新的业务信号，如ATM信元AUPTR134SOHSOHSTM-1净负荷92709261传输方向SZKJ2.STM-1帧结构270(列)9(行)个字节的块状结构段开销（SOH）区域72个字节576个比特4.608MB/S管理单元指针（AUPTR）区域，指示信息净负荷的第1个字节在STM-1中的位置,频率调整;信息净负荷区域,净负荷在STM-1内是浮动的;STM-1速率为155.520Mb/s第22页125sSZKJSTM-NAUGVC-4C-4C-3C-12TUG-2TUG-3VC-3VC-2VC-12AU-4+POH+POH+PTR+PTR+PTR+POHTU-2TU-12373.基本复用原理和复用单元注：C：容器VC：虚容器TU：支路单元TUG：支路单元组AU：管理单元AUG：管理单元组POH：通道开销PTR：指针3TU-311139264kb/s34368kb/s2048kb/s第23页+PTR1NSZKJ第24页映射：指将支路信号适配器装入VC的过程定位校准：通过指针完成同步复用：同步字节间插N1324(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(3)(1)(2)(3)1(1)2(1)3(1)4(1)1(2)2(2)3(2)4(2)1(3)SZKJ第25页VC12VC2VC：是SDH中最重要的一种信息结构。可在通道中任一点取出或插入，进行同步复用或交叉连接处理，方便灵活。SOHVC3SZKJ第26页4.同步数字系列的速率速率含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，也称STM-64）目前国际上采用WDM技术已研制出400Gb/s系统。SZKJ第27页5.SDH设备介绍同步复用设备（TM）低速支路信号TMSTM-N同步复用/解复用发送接收单元低速支路信号STM-N高速光信号STM-N高速信号用符号表示：SZKJ第28页ADMSTM-NSTM-N2Mb/s2Mb/s2Mb/s发送/接收单元光发送/接收单元STM-N高速光信号STM-N高速信号STM-N高速信号分插复用设备（ADM）用符号表示：SZKJ第29页数字交叉连接设备（DXC）STM-1STM-1STM-1STM-12Mb/s………用符号表示：…VC12（1）VC12（63）…VC12（1）VC12（63）…VC12（1）VC12（63）…VC12（1）VC12（63）STM-1STM-1…2Mb/s2Mb/s…2Mb/s……2Mb/sDXC4/1设备交叉连接•相当于自动数字配线架•半永久连接，集中网管•具有复用/解复用功能•作为PDH与SDH的网关使用•分离本地业务和非本地业务SZKJ第30页6.SDH网物理拓扑和自愈网•物理拓扑（5种）线型树型星型环型网孔型SZKJ第31页TxRxTxTxRxTxRxRx自愈网的类型和原理自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。S1P1S1P1倒换复用解复用解复用-----线路保护倒换SZKJ第32页CAAC（2Mb/s）CAAC(2Mb/s）CAAC（2Mb/s）CAAC（2Mb/s）倒换S1AP1BCDABCDS1P1P1S1P1S1(a)(b)二纤单向通道倒换环-------环形网保护（设备为ADM）SZKJ7.小结：•SDH采用块状帧结构，开销比特丰富，网管能力强，可实现集中网管•引入VC这一重要的信息结构，VC与系统同步，上下电路方便•采用指针调整技术•采用字节间插同步复用•可组成自愈环，网络安全•交叉连接设备，调度电路快捷、灵活第33页SZKJ六、深圳市光纤传输网简介1、深圳市传输网结构第34页特区龙岗区宝安区龙华新安龙中宝岭科技园黄木岗罗湖骨干层端局接入层南头福田SZKJ•两层结构骨干层和端局接入层•骨干层节点即为七个汇接局和两个长途局所在位置，也称传输转接点•端局接入层节点即为各端局所在位置•骨干层各传输转接点间以大容量传输设备连接•端局接入层各节点以传输设备接到本区域内的两个传输转接点上•2个并行网：PDH传输网与SDH传输网第35页SZKJ2、深圳市PDH传输网简介•传输转接点间以多套140Mb/s点对点系统相连•每个端局接入节点（即每个端局）以2套140Mb/s分别接至本区内的2个传输转接中心点上，提高网络可靠性•由于大量电路要在传输转接中心转接，因此需大量配线架，人工调度，不灵活，反应速度慢第36页SZKJ第37页松岗龙华新安科技园南山红宝罗湖黄木岗宝岭龙中横岗宝安龙岗特区SZKJ3.深圳市SDH传输网简介网络结构•骨干网中设置七个DXC4/1，容量为64X64•骨干网各节点之间以14套2.5Gb/s（1+1）系统通过DXC4/1组成逻辑上的网状网•端局接入层各节点以622Mb/s二纤单向通道倒换环接到本区的2个传输转接点的DXC4/1•全网由一个网管中心管理优点•网络层次清晰，业务转接次数少，骨干网利用率高•电路调度灵活•扩容方便•网络安全可靠第38页SZKJ第39页深圳SDH网络结构图SZKJ深圳市SDH网络结构简化示意图第40页龙岗区特区宝安区龙华新安龙中宝岭科技园黄木岗罗湖南头福田SZKJ第三部分接入网介绍第41页一、接入网的基本概念用户所在地网络接入网交换网传输网交换网用户所在地网络CPNCPN交换局交接箱馈线配线分线盒引入线用户传统铜缆用户环路接入网SZKJ第42页TMN接入网AN业务节点SNQ3Q3SNIUNI•接入网定义——在用户入网接口（UNI）与业务节点接口（SN