《现代通信网》课件05第5章传输网.pptx
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1、第第5 5章章 传输网传输网5.1 5.1 传输网概述传输网概述 5.2 SDH5.2 SDH传输网传输网5.3 MSTP5.3 MSTP传输网传输网5.4 DWDM5.4 DWDM传输网传输网5.5 5.5 光传送网(光传送网(OTNOTN)5.6 5.6 自动交换光网络(自动交换光网络(ASONASON)5.7 5.7 分组传送网(分组传送网(PTNPTN)与)与IP RANIP RAN5.8 5.8 微波通信系统微波通信系统5.9 5.9 卫星通信系统卫星通信系统5.15.1 传输网概述传输网概述一、传输网基本概念一、传输网基本概念 P104P1041.1.传输网的定义传输网的定义传输网
2、是用作为传送通道的网络,一般架构在业务网(公传输网是用作为传送通道的网络,一般架构在业务网(公共电话交换网、基础数据网、移动通信网、共电话交换网、基础数据网、移动通信网、IPIP网等)和支网等)和支撑网之下,用来提供信号传送和转换的网络,属于上述各撑网之下,用来提供信号传送和转换的网络,属于上述各种网络的基础网。种网络的基础网。5.15.1 传输网概述传输网概述一、传输网基本概念一、传输网基本概念2.2.传输网的组成传输网的组成(1 1)传输线路(传输介质)传输线路(传输介质)传输线路完成信号的传递,可分为有线传输线路和无线传传输线路完成信号的传递,可分为有线传输线路和无线传输线路两大类。输线
3、路两大类。(2 2)传输设备)传输设备传输设备完成信号的处理功能,实现信息的可靠发送、整传输设备完成信号的处理功能,实现信息的可靠发送、整合、收敛、转发等。合、收敛、转发等。5.15.1 传输网概述传输网概述二、传输网的分类二、传输网的分类 P105P1051.1.按所传输的信号形式分按所传输的信号形式分模拟传输网模拟传输网网中传输的是模拟信号。网中传输的是模拟信号。数字传输网数字传输网网中传输的是数字信号。网中传输的是数字信号。2.按所处的位置和作用分按所处的位置和作用分长途(干线)传输网长途(干线)传输网包括国际长途传输网、省际长包括国际长途传输网、省际长途传输网、省内长途传输网。途传输网
4、、省内长途传输网。本地传输网本地传输网涵盖城域传输网,一般分为核心层、汇涵盖城域传输网,一般分为核心层、汇聚层和接入层。聚层和接入层。5.15.1 传输网概述传输网概述二、传输网的分类二、传输网的分类3.3.按采用的传输介质按采用的传输介质(1 1)有线传输网)有线传输网利用有线传输介质传输信号的网络,包括电缆传输网、光纤(光缆)利用有线传输介质传输信号的网络,包括电缆传输网、光纤(光缆)传输网、国际海缆传输网。传输网、国际海缆传输网。光纤传输网(简称光传输网)是应用最广泛的有线传输网。光纤传输网(简称光传输网)是应用最广泛的有线传输网。光传输网主要有光传输网主要有SDHSDH传输网、传输网、
5、MSTPMSTP传输网、传输网、DWDMDWDM传输网、光传送网传输网、光传送网(OTNOTN)、自动交换光网络()、自动交换光网络(ASONASON)、分组传送网()、分组传送网(PTNPTN)和)和IP RANIP RAN等。等。(2 2)无线传输网)无线传输网无线传输是指信号通过自由空间信道以电磁波的形式传播。无线传输是指信号通过自由空间信道以电磁波的形式传播。主要包括微波通信系统和卫星通信系统等。主要包括微波通信系统和卫星通信系统等。5.25.2 SDHSDH传输网传输网一、一、SDHSDH的基本概念的基本概念 P106P1061.1.SDHSDH传输网的概念传输网的概念SDHSDH传
6、输网是由一些基本网络单元(传输网是由一些基本网络单元(NENE)组成的,在光纤)组成的,在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。SDH传输网的基本网络单元有终端复用器(传输网的基本网络单元有终端复用器(TM)、分)、分插复用器(插复用器(ADM)、数字交叉连接()、数字交叉连接(DXC)设备和再)设备和再生中继器(生中继器(REG)。)。SDH采用同步复用(按字节间插)采用同步复用(按字节间插)。SDH网有一套标准化的信息结构等级,称为同步传递模网有一套标准化的信息结构等级,称为同步传递模块(块(STM-N)。5.25.2 SDHS
7、DH传输网传输网一、一、SDHSDH的基本概念的基本概念2.2.SDHSDH传输网的优缺点传输网的优缺点SDHSDH最核心的优点:同步复用、标准的光接口和强大的网络管理能力。最核心的优点:同步复用、标准的光接口和强大的网络管理能力。3.SDH的速率体系的速率体系ITU-T G.707ITU-T G.707建议规范的建议规范的STM-NSTM-N的标准速率如表的标准速率如表5-15-1所示。所示。更高等级的更高等级的STM-NSTM-N信号可以是将信号可以是将STM-1STM-1同步复用、按字节间插的结果,同步复用、按字节间插的结果,N N为为1 1、4 4、1616、6464、256256,速
8、率依次是,速率依次是4 4倍的关系。倍的关系。5.25.2 SDHSDH传输网传输网二、二、SDHSDH的基本网络单元的基本网络单元1.1.终端复用器(终端复用器(TMTM)TMTM位于位于SDHSDH传输网的终端(网络末端),主要任务是将低速支路信号传输网的终端(网络末端),主要任务是将低速支路信号纳入纳入STM-NSTM-N帧结构,并经电帧结构,并经电/光转换成为光转换成为STM-NSTM-N光线路信号,其逆过程光线路信号,其逆过程正好相反。正好相反。图图5-2 STM-1终端复用器终端复用器5.25.2 SDHSDH传输网传输网二、二、SDHSDH的基本网络单元的基本网络单元 P107P
9、1072.2.分插复用器(分插复用器(ADMADM)ADMADM位于位于SDHSDH传输网的沿途,它将同步复用和数字交叉连接功能综合于传输网的沿途,它将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体,具有灵活地分插任意支路信号的能力。一体,具有灵活地分插任意支路信号的能力。图图5-3 STM-1分插复用器分插复用器5.25.2 SDHSDH传输网传输网二、二、SDHSDH的基本网络单元的基本网络单元3.3.再生中继器(再生中继器(REGREG)再生中继器的作用是将光纤长距离传输后受到较大衰减及色散畸变的再生中继器的作用是将光纤长距离传输后受到较大衰减及色散畸变的光脉冲信号转换成电信号后进行放大整形、再定
10、时,再生为规划的电光脉冲信号转换成电信号后进行放大整形、再定时,再生为规划的电脉冲信号,再调制光源变换为光脉冲信号送入光纤继续传输,以延长脉冲信号,再调制光源变换为光脉冲信号送入光纤继续传输,以延长传输距离。传输距离。图图5-4(a)再生中继器再生中继器5.25.2 SDHSDH传输网传输网二、二、SDHSDH的基本网络单元的基本网络单元4.4.数字交叉连接(数字交叉连接(DXCDXC)设备)设备SDHSDH网络中的网络中的DXCDXC设备也称为同步数字交叉连接(设备也称为同步数字交叉连接(SDXCSDXC)设备,它是一)设备,它是一种具有一个或多个种具有一个或多个PDHPDH或或SDHSDH
11、信号端口并至少可以对任何端口速率(和信号端口并至少可以对任何端口速率(和/或其子速率信号)与其他端口速率(和或其子速率信号)与其他端口速率(和/或其子速率信号)进行可控或其子速率信号)进行可控连接和再连接的设备。连接和再连接的设备。图图5-4(b)同步数字交叉连接设备同步数字交叉连接设备5.25.2 SDHSDH传输网传输网几种基本网络单元的连接方法之一如图几种基本网络单元的连接方法之一如图5-55-5所示所示:通道通道终端复用器(终端复用器(TMTM)之间称为通道。)之间称为通道。复用段复用段终端复用器(终端复用器(TMTM)与分插复用器()与分插复用器(ADMADM)(或)(或DXCDXC
12、设备)设备)之间称为复用段,两个之间称为复用段,两个ADM/DXCADM/DXC设备之间也称为复用段。设备之间也称为复用段。再生段再生段再生中继器(再生中继器(REGREG)与终端复用器()与终端复用器(TMTM)之间、)之间、REGREG与与ADM/DXCADM/DXC设备之间、两个设备之间、两个REGREG之间均称为再生段之间均称为再生段5.25.2 SDHSDH传输网传输网三、三、SDHSDH的帧结构的帧结构ITU-TITU-T使用一种以字节为单位的矩形块使用一种以字节为单位的矩形块状(或称页状)帧结构。状(或称页状)帧结构。STM-NSTM-N帧由帧由270N270N列列9 9行组成,
13、帧长度行组成,帧长度为为270N9270N9个字节或个字节或270N98270N98个个比特,帧周期为比特,帧周期为125s125s(即一帧的时(即一帧的时间)。间)。SDHSDH帧结构可分为帧结构可分为3 3个主要区域:段开个主要区域:段开销(销(SOHSOH)区域、净负荷()区域、净负荷(Pay1oadPay1oad)区域和管理单元指针(区域和管理单元指针(AU PTRAU PTR)区域。)区域。图图5-6 SDH帧结构帧结构5.25.2 SDHSDH传输网传输网三、三、SDHSDH的帧结构的帧结构1.1.段开销(段开销(SOHSOH)区域)区域段开销(段开销(Section Overhe
14、adSection Overhead)是指)是指STM-NSTM-N帧结构中为了保证信息净负帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必需的附加字荷正常、灵活传送所必需的附加字节,即供网络运行、管理和维护节,即供网络运行、管理和维护(OAMOAM)使用的字节。)使用的字节。段开销(段开销(SOHSOH)可以进一步划分为)可以进一步划分为再生段开销(再生段开销(RSOHRSOH)和复用段开销)和复用段开销(MSOHMSOH)。)。图图5-6 SDH帧结构帧结构5.25.2 SDHSDH传输网传输网三、三、SDHSDH的帧结构的帧结构2.2.净负荷(净负荷(PayloadPayload)区域)区域
15、 信息净负荷区域是帧结构中存放各信息净负荷区域是帧结构中存放各种信息负载的地方(其中信息净负种信息负载的地方(其中信息净负荷第一字节在此区域中的位置不固荷第一字节在此区域中的位置不固定)。定)。图图5-6 SDH帧结构帧结构5.25.2 SDHSDH传输网传输网三、三、SDHSDH的帧结构的帧结构3.3.管理单元指针(管理单元指针(AU PTRAU PTR)区域区域管理单元指针用来指示信息净负荷管理单元指针用来指示信息净负荷的第一个字节在的第一个字节在STM-NSTM-N帧中的准确帧中的准确位置,以便在接收端能正确地分解。位置,以便在接收端能正确地分解。图图5-6 SDH帧结构帧结构5.25.
16、2 SDHSDH传输网传输网四、四、SDHSDH的复用映射结构的复用映射结构 P110P110SDHSDH复用映射结构规定将复用映射结构规定将PDHPDH支路信号纳入(复用进)支路信号纳入(复用进)STM-NSTM-N帧的过程。帧的过程。各种支路的业务信号复用进各种支路的业务信号复用进STM-NSTM-N帧都要经过帧都要经过3 3个步骤:映射、定位和个步骤:映射、定位和复用。复用。图图5-7 我国的复用映射结构我国的复用映射结构5.25.2 SDHSDH传输网传输网五、五、SDHSDH传输网的拓扑结构传输网的拓扑结构 P112P112SDHSDH传输网常用的基本拓扑结构有:线形、星形、树形、环
17、形、网孔传输网常用的基本拓扑结构有:线形、星形、树形、环形、网孔形及网状网。形及网状网。图图5-7 我国的复用映射结构我国的复用映射结构5.25.2 SDHSDH传输网传输网六、六、SDHSDH传输网的网络保护传输网的网络保护 P113P113自愈是指网络在发生故障时,无须人为干预,即可在极短自愈是指网络在发生故障时,无须人为干预,即可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。不到网络已出了故障。SDHSDH传输网主要采用的网络保护方式有传输网主要采用的网络保护方式有线路保护倒换线路保护倒换环形网保护环形网保护
18、子网连接保护子网连接保护5.35.3 MSTPMSTP传输网传输网一、一、MSTPMSTP的基本概念的基本概念 P117P1171.1.MSTPMSTP的概念的概念MSTPMSTP是指基于是指基于SDHSDH,同时实现,同时实现TDMTDM、ATMATM、以太网等业务接、以太网等业务接入、处理和传送,提供统一网管的多业务传送平台。入、处理和传送,提供统一网管的多业务传送平台。它将它将SDHSDH的高可靠性、的高可靠性、ATMATM严格的严格的QoSQoS和统计时分复用以及和统计时分复用以及IPIP网络的带宽共享等特征集于一身,可以针对不同网络的带宽共享等特征集于一身,可以针对不同QoSQoS业
19、业务提供最佳传送方式。务提供最佳传送方式。5.35.3 MSTPMSTP传输网传输网一、一、MSTPMSTP的基本概念的基本概念2.2.MSTPMSTP的功能模型的功能模型图图5-13 MSTP的功能模型的功能模型 5.35.3 MSTPMSTP传输网传输网一、一、MSTPMSTP的基本概念的基本概念3.3.MSTPMSTP的特点的特点继承了继承了SDHSDH技术的诸多优点技术的诸多优点支持多种物理接口支持多种物理接口支持多种协议支持多种协议提供集成的数字交叉连接功能提供集成的数字交叉连接功能具有动态带宽分配和链路高效建立能力具有动态带宽分配和链路高效建立能力能提供综合网络管理功能能提供综合网
20、络管理功能5.35.3 MSTPMSTP传输网传输网二、二、MSTPMSTP的级联技术的级联技术 P119P1191.1.级联的概念级联的概念级联是将多个(如级联是将多个(如X X个)虚容器(个)虚容器(VCVC)组合起来,形成一)组合起来,形成一个容量更大的组合容器的过程。在一定的机制下,组合容个容量更大的组合容器的过程。在一定的机制下,组合容器可以当作仍然保持比特序列完整性的单个容器使用。器可以当作仍然保持比特序列完整性的单个容器使用。5.35.3 MSTPMSTP传输网传输网二、二、MSTPMSTP的级联技术的级联技术2.2.级联的分类级联的分类 级联可以分为连续级联(也称为相邻级联)和
21、虚级联两种。级联可以分为连续级联(也称为相邻级联)和虚级联两种。5.35.3 MSTPMSTP传输网传输网三、以太网业务的封装协议三、以太网业务的封装协议 P120P120MSTPMSTP中将以太网数据帧封装映射到中将以太网数据帧封装映射到SDHSDH帧时,经常使用帧时,经常使用3 3种种封装协议:封装协议:点到点协议(点到点协议(PPPPPP)链路接入规程(链路接入规程(LAPSLAPS)通用成帧规程(通用成帧规程(GFPGFP)其中,其中,GFPGFP具有简单、效率高、可靠性高等明显优势,所具有简单、效率高、可靠性高等明显优势,所以应用范围最广泛。以应用范围最广泛。5.35.3 MSTPM
22、STP传输网传输网四、以太网业务在四、以太网业务在MSTPMSTP中的实现中的实现 P120P1201.1.透传方式透传方式是将来自以太网接口的信号不经过二层交换功能模块,直是将来自以太网接口的信号不经过二层交换功能模块,直接进行协议封装和速率适配后映射到接进行协议封装和速率适配后映射到SDHSDH的虚容器(的虚容器(VCVC)中,然后通过中,然后通过SDHSDH网进行点到点传送。网进行点到点传送。2.2.采用二层交换功能的以太网业务适配方式采用二层交换功能的以太网业务适配方式在一个或多个用户侧的以太网物理接口与多个独立的网络在一个或多个用户侧的以太网物理接口与多个独立的网络侧的侧的VCVC通
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