传输网和综合业务接入技术基础

传输网和综合业务接入技术基础

1内容概述（30分钟）SDH和MSTP（30分钟）WDM和OTN（10分钟）PTN（10分钟）PON（30分钟）2传输网络的基础性地位传输好比一条宽阔的高速公路，其跑的车辆即为各种通信信号，是贯穿现代通信网的大动脉。传输网络安全性至关重要。传输网络为其它业务网络提供通道，是各种上层业务网的承载体，传输是通信的基础。3传输网的业务承载

IPATMSDHDWDM光纤物理层4传输的分类按传输媒质分类有线传输电缆、光纤无线传输微波、卫星因为光纤传输容量大、传输速度快、传输距离长、可靠性高，目前通信行业以光纤传输为主5传输专业对应的是物理层规定了激活、维持、关闭通信端点之间的机械特性、电气特性、功能特性以及过程特性。传输为通信系统提供了一个传输数据的物理媒介。数据的单位为比特（bit）。

OSI参考模型应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层传输专业与OSI传输层是否对应？6传输网络层次结构示意图7海口阜新哈尔滨长春沈阳大连青岛济南天津北京石家庄郑州合肥南京无锡上海杭州厦门深圳长沙重庆成都拉萨林芝昌都西安太原大同张家口呼市银川兰州西宁乌市格尔木哈密昆明贵阳广州南宁湛江11/4010/4010/4010/4016/4017/4011/4076/12077/12067/120110/12093/12061/12075/12090/12086/120108/120105/12071/12022/4020/4012/4018/40104/12077/120104/12075/1207/407/4018/4010/4018/4021/4044/12038/8036/8029/40104/12010/409/40(27/32)(27/32)9/4019/4040/8017/4032/405/40(15/32)(19/32)(27/32)(27/32)5/405/40沧州开封59/12059/1200/409/4022/4024/4059/12059/12059/12068/120南昌福州武汉中国移动一级干线传送网8江西移动干线光缆路由图9本地传输网模型155M或622MSDH/MSTP2.5G或10GSDH/MSTP10GSDH或DWDM业务点10西环10G汇聚环本地网汇聚层B平面东环10G汇聚环玉山广丰铅山横峰上饶县弋阳万年余干波阳田畈街婺源德兴西环2.5G汇聚环本地网汇聚层A平面东环2.5G汇聚环玉山广丰铅山横峰上饶县弋阳万年余干波阳田畈街婺源德兴景德镇155M接入层622M……本地传输网组网－上饶枢5扩三楼10G核心网枢纽楼5电信楼5电信楼4枢纽楼1枢纽楼3电信楼3电信楼1枢纽楼2电信楼2枢纽楼6电信楼6枢纽楼4枢纽楼4扩展枢纽楼1扩展枢5扩四楼核心层汇聚层本地网接入层11ServiceAccessCoreX.25ADSLEthernetPSTNIPATMFRGSM/GPRSCDMACablePDHSDHWirelessVoiceWirelessDataHighSpeedInternetVoiceStreamingDial-upVoIPMessageFTTHGPONDSLWirelessEth/IP/MPLSAggregationNetworkLocation&PresenceMessageOnlineGamingVoiceDataVideoStorageDirectory接入网的发展趋势－AlloverIP12光接入网(OAN)：采用光纤传输技术的接入网，是指从本地交换机或远端模块到用户之间的馈线、配线段乃至引入线段部分或全部以光纤实现的接入手段。光纤接入设备主要有光网络单元(ONU)和光线路终端(OLT)。

OLT和ONU在整个接入网中主要完成从SNI到UNI之间有关信令协议的转换。

OLT和ONU还具备组网能力以及本地维护和远程集中监控功能。光接入网技术13光纤通信基本概念何谓光纤通信？利用光纤来传输携带通信信息的光波，以实现通信的目的电端机光接收机光纤通信系统方框图电端机光发送机再生器模拟信息模拟信息光纤光纤14光纤知识*光纤通信具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、不受电磁干扰等特点传输工作波长：850nm:适用于多模光纤1310nm:适用于单模光纤1550nm:适用于单模光纤光纤物理结构：15全反射原理全反射原理

光线在均匀介质中是以直线传播的，但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象，如图所示：包层纤芯折射光反射光入射光光的反射与折射n2n1123(n1>n2)16全反射原理全反射原理

当入射角∠1增大到一定程度，则会使折射角∠

3≥90度，此时的折射光线不再进入包层，而会在纤芯与包层的分界面上掠过，或者重返回到纤芯中进行传播，这种现象叫做光的全反射现象。 不难理解，当光在光纤中发生全反射现象时，由于光线基本上全部在纤芯区进行传播，没有光跑到包层中去，所以可以大大降低光传播的衰耗。光在光纤中以“Z”形轨迹传播，如图：n2n1包层纤芯17光纤的传播模式通俗的讲，模式的传播角度越小，模式的级越低。所以，严格按光纤中心轴传播的模式称为零级模式，或基模；其它与光纤中心轴成一定角度传播的光束皆称为高次模。当光纤的几何尺寸，与光波长在同一数量级，如芯径d1在5~10微米范围，这时，光纤只允许一种模式(基模)在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为单模光纤。单模多模αd1d118光纤性能参数光通道参数：衰减、色散

光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。衰减

使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。

1310nm窗口每公里衰减：0.4dB/km 1550nm窗口每公里衰减：0.25dB/km色散

会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量。19光纤知识.衰减系数

f

—每公里光纤对光信号的衰减（dB/km）。波长nm1310nm波段1550nm波段衰耗SCL石英光纤的衰耗曲线OE20光纤的工作波长光纤的工作波长（工作窗口）

光线路信号在光纤上传送的波长：850nm、1310nm、1550nm。

850nm窗口只用于多模传输1310nm和1550nm窗口用于单模传输21光纤中的色散光纤中的色散可分为模式色散、色度色散、偏振模色散

t发送端信号t传输一段距离后，脉宽展宽由于光源的不同频率（或波长）成分具有不同的群速度，在传输过程中，不同频率的光束的时间延迟不同而产生色散称为色度色散。可见：色散对高速率信号的影响要大于低速率信号的影响！因为：低速率信号的两个脉冲之间间隔要大于高速率信号两个脉冲间间隔，能容忍更多的脉冲展宽。22光纤和光缆光缆简介

光缆为光纤提供可靠的机械保护，使之适应外部使用环境，并确保在敷设与使用中光缆的光纤具有可靠的传输性能。光缆特性：

光缆虽有一定的强度和抗张力，但经不起过大的侧压力与拉伸力。光缆在短期内可接触水，当时间过长会增加光纤的衰耗。光缆分类：

架空光缆、直埋式光缆、铠装光缆、海底光缆、阻燃光缆等等。23光源器件分类发光二极管LED

发光机理：自发幅射发光优点：线性度、温度特性好、价格低、寿命长、使用简单缺点：谱线较宽、与光纤的耦合效率低应用：小容量、短距离的光纤通信；用于对线性要求高的模拟传输。激光二极管LD

发光机理：受激发光优点：发光谱线窄（1～5nm）与光纤的耦合效率高（可达90％），调制速率高应用在大容量、长距离的数字光纤通信24光检测器件类型PIN光电二极管：特性参数：灵敏度、响应时间优点：噪声小、工作电压低缺点：没有倍增效应。PIN的光接收机灵敏度不高，适宜用于短距通信。APD光电二极管：特性参数：倍增因子G（平均增益），倍增噪声因子APD光二极管的最大优点是倍增效应，即输入同样大小的光功率信号能获得比PIN光二极管多几十倍的光电流，大大提高了光接收机的灵敏度（比PIN光接收机提高约10dB以上）。25光纤通信系统光纤通信的最大中继距离受光纤衰耗的限制，称为衰耗受限系统；光纤通信的最大中继距离受传输色散的限制，称为色散受限系统。在PDH及SDH（STM-16以下）通信中，码速率不高（一般最高为140Mb/s），色散造成的影响不大，多数为衰耗受限系统。在SDH（STM-64或以上）通信中，码速率很高，光纤色散影响很大，系统可能是衰耗受限系统，也可能是色散受限系统。26传输技术体制音频模拟载波（FM）准同步数字系列（PDH）同步数字系列（SDH）波分复用（WDM）光传送网（OTN）分组传送网（PTN）无源光网络（XPON）27传输技术新发展1、骨干传输OTN技术；2、城域传输PTN技术；3、光接入PON技术

28内容概述SDH和MSTPWDM和OTNPTNPON29PDH和SDH的帧结构通常的PDH帧结构用一个绘成一行的图或列表的形式来描述，而SDH的帧结构是用一个二维的距阵来描述。TS0TS1TS2TS15TS16TS17TS18TS31（a)PDH2048kbit/s帧结构9×270×N字节13459SOHSTM-N净负荷

(含POH)传输方向9×N261×N270×N列SOHAUPTRT=125sSOH：段开销AUPTR：管理单元指针POH：通道开销（b)SDH155Mbit/s帧结构30开销31帧结构32STM-NAUGAU-4AU-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指针处理映射对齐复用中国的SDH基本复用映射结构334个C12基帧组成一个复帧。基帧、复帧装入的是同一路2M信号。基帧装入2M信号的125us时间段的信息；复帧装入2M信号500us时间段的信息复帧的概念2M复用步骤34SDH同步复用设备的系统结构定时通信与控制公务

PDH&SDH支路接口线路接口线路接口交叉矩阵35155/622H前后面板告警切除开关华为设备OptiX155/622H36IU1：光接口板位，OI2/OI4/SB2IU2，IU3：光/电接口板位，OI2/OI4/SB2，SP1/SP2/SM1/HP2/PL3IU3：环境监控，EMUIU4：电接口板位，PD2/PM2/TDASCB：系统控制板位，X42、SCC、STG、OHP2A：防尘网,电源滤波板，POIB：风扇板位，FAN155/622H的IU板位SCBIU4IU1IU2IU3BA华为设备OptiX155/622H37

176.5277.5482.5备用支路槽位公务槽位主用支路槽位622M光板/交叉板槽位155M光板槽位时钟板槽位网元控制板槽位电源板槽位中兴设备ZXSM-150/600(V2)38SDH基本网络拓扑结构

SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点（网元）和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。39光SDH网络的保护

设备支路单元的1：N保护

设备核心单元的1＋1保护

光网络（复用段、通道）系统保护网络管理系统主要管理功能

1）故障管理功能

2）性能管理功能

3）配置管理功能

4）安全管理功能

40基于SDH的多业务传送节点（MSTP）是指，基于SDH平台，同时实现TDM业务、ATM业务、以太网业务等的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。基于SDH的多业务传送节点除应具有标准SDH传送节点所具有的功能外，还具有以下主要功能特征：具有TDM业务、ATM业务和以太网业务的接入功能；具有TDM业务、ATM业务和以太网业务的传送功能；具有TDM业务、ATM业务和以太网业务的点到点传送功能，保证业务的透明传送；具有ATM业务和以太网业务的带宽统计复用功能；具有ATM业务和以太网业务映射到SDH虚容器的指配功能。MSTP概述41MSTP功能方框图以太网业务处理：1、端口拉远2、光口/电口1、透传2、二层交换3、生成树4、MPLS1、RPR1、GFP2、LAPS3、

ML-PPP4、PPP1、相邻级联2、虚级联3、LCAS4、多径传输5、穿通网络无关性SDH特性业务处理二层交换环路控制封装映射SDH交叉连接Eth端口1、业务流分类2、CAR3、VLAN4、用户域隔离5、LPT6、组播4210M/100M/1000M传输网络支持点到点透传，点到多点汇聚支持二层交换，实现环网带宽共享100M100M协议封装20*2M15*2M5*2M100M100M1*100M协议封装协议拆封重整协议封装协议封装20*2M15*2M2*VC41000M100M2*100M协议拆封重整协议封装协议封装20*2M15*2M5*2M100M100M100M1*100M协议封装协议拆封重整协议封装协议封装5*2M100M点到点透传点到多点汇聚二层交换带宽共享1000M二层交换段开销处理STM-N光接口协议封装、映射FE/GE业务接口SDH交叉连接业务传送VC以太网技术包括以太网业务的透传、二层交换与以太环网功能以及流量控制等43以太网技术的特点具有基于2层交换的以太环网功能的MSTP，可以实现一定的业务优先级策略和带宽控制功能。局限性：从环网带宽利用看，并不能实现带宽颗粒的灵活指配，同一等级的业务对带宽的竞争缺乏完善的公平算法；无法保证环路各节点带宽的公平接入，也无法实现端到端的QoS保证。从业务的优先能来看，对输入信号优先级划分只能按照百分比切割，所以并不科学。从业务保护方面，采用STP算法，保护倒换时间，一般在40秒左右，即使采用快速生成树FSTP，其保护倒换时间也相当长，为1秒钟以上；都不能满足电信级业务的要求。所以从严格意义上讲，基于二层交换实现的以太环网并不是真正的环网。44业务支持SDH：TDM接口，VC4(TDM)交叉矩阵，高效承载TDM电路业务、无法高效承载IP分组业务MSTP（多业务传送平台）：除TDM接口外，还支持FE/GE等IP化接口，交叉矩阵仍为VC-4(TDM)方式，没有完全实现IP化，在IP分组业务量比重较大时承载效率较低可靠性：具备MSP、MS-SPRing等多种完善的保护机制OAM和管理：具备统一、智能的网管和完善OAM开销机制，实现灵活组网QoS：为所有业务提供刚性管道，保证QoS、但无法提供区分服务STM-NVC-4/3-XvGFP/PPP/LAPSVC-12/3-XvGFP/PPP/LAPSVC-4VC-12L2/L3DataVoiceSwitchVC-12E1E1FEGEMSTP/SDH－本质上仍然是刚性管道MSTP技术成熟，近期可在汇聚/接入层用于2G/3G基站和高价值集团客户业务；但TDM的内核与数据业务模型不匹配，远期不建议大规模新建45内容概述SDH和MSTPWDM和OTNPTNPON46lNl2l1lNl2l1lNl2l1光复用器光解复用器光纤放大器什么是DWDM－波长角度WDM—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(早期使用1510/1310两波长系统）DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing）在1550nm窗口（该窗口光放商用化），采用更多波长进行波分复用(8,16…)47TDM系统RXEDFATXTXTXTXTXTXTXTXRXRXRXRXRXRXRX120km120km120kmDWDM系统EDFATXRXRegReg120km120km120kmTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegRegTXRXRegReg什么是DWDM－系统角度48DWDM系统的基本结构光转发器1┇输入信道1信道N信道1信道Nλ1λn

光转发器n光合波器BALAPA光分波器λ1λn

接收1┇接收nλsλsλsλs光监控信道接收/发送光监控信道发送器光监控信道接收器输出网络管理系统光发射机光中继放大光接收机光发射光接收光中继光监控网络管理491530nm1540nm1550nm1560nm1570nm1580nm1590nm1600nmBLUEBAND蓝带REDBAND红带INFRA-REDBAND红外带196.0199.0195.0194.0193.0192.0191.015051510153015351540154515501555156015651570OSC信道151010nmC-Band(nm)L-BandDWDM光波长区的分配50DWDM光波长区的分配中心频率间隔：200GHz（8波）100GHz（16，32/40波）中心频率偏差（寿命终了值）：<±20GHz

波长稳定度（环境温度-10～60℃）：<±3GHz序号中心频率(THz)波长(nm)备注1192.11560.61*2192.21559.79

3192.31558.98*4192.41558.17

5192.51557.36*6192.61556.55

7192.71555.75*8192.81554.94

9192.91554.13*10193.01553.33

11193.11552.52*12193.21551.72

13193.31550.92*14193.41550.12

15193.51549.32*16193.61548.51

17193.71547.72

18193.81546.92

19193.91546.12

20194.01545.32

21194.11544.53

22194.21543.73

23194.31542.94

24194.41542.14

25194.51541.35

26194.61540.56

27194.71539.77

28194.81538.98

29194.91538.19

30195.01537.40

31195.11536.61

32195.21535.82

33195.31535.04

34195.41534.25

35195.51533.47

36195.61532.68

37195.71531.90

38195.81531.12

39195.91530.33

40196.01529.55

51WDM－波分复用把不同波长的光信号复用到一根光纤中传送的技术主要功能（线路技术、模拟信号）多波长复用高速长距离传输光层监控和管理OTN－光传送网络通过引入电域子层，为客户信号提供在波长/子波长上进行传送、复用、交换、监控和保护恢复的技术特点（节点技术、数字化、交叉）线路上采用WDM技术采用G.709封装和开销管理，提高管理和互通能力对波长/子波长进行交叉连接提高组网、保护和调度能力IPoverOTN小的延迟消除抖动大容量，可扩展OTNSwitchIP/MPLS包波长、ODU管道OTN技术52ITU-TG.872定义的OTN分层结构将整个光层细分为：光信道层（OCh）、光复用段层（OMS）、光传输段层（OTS）光信道层又分为三个电域子层：光信道净荷单元（OPU）、光信道数据单元（ODU）、光信道传送单元（OTU）OpticalChannellayernetwork光信道层（OCh）OpticalMultiplexSectionlayernetwork光复用段层（OMS）OpticalTransmissionSectionlayernetwork光传输段层（OTS）客户层光层光信道净菏单元（OPU）光信道数据单元（ODU）光信道传送单元（OTU）

光信道OCh光域3个电域子层IP、ETHERNET、ATM、SDH/SONET53光信道净荷单元（OPUk）：实现客户信号映射进一个固定的帧结构（数字包封）的功能，包括但不限于STM-N，IP分组，ATM信元，以太网帧。光信道数据单元（ODUk）：提供与信号无关的连通性，连接保护和监控等功能，这一层也叫数据通道层。光信道传送单元（OTUk[V]）：提供FEC，光段层保护和监控功能，这一层也叫数字段层。有两种版本：完全标准的OTUk，可用于IrDI和IaDI；功能标准化的OTUkV，仅用于IaDI。电层信号OTUk帧结构38254080OTUkOH1781415161738241234OPUkPayloadOPUkOHODUkOHClientSignalmappedinOPUkPayloadOTUkFEC与SDH不同，不同速率(k＝1、2、3)情况下，帧的大小保持不变，但每一帧传送所需的时间(帧频)不同。54帧速率类型标称比特速率比特速率容差OTU12666057.143kbit/s±20ppmOTU210

709225.316kbit/sOTU343018413.559kbit/sODU12498775.126kbit/sODU210

037

273.924kbit/sODU340319218.983kbit/sOPU12488320kbit/sOPU29

995

276.962

kbit/sOPU340150519.322kbit/s55OTN关键技术：交叉能力OCh光交叉连接OTSOMSMUX/DMUXOA光层客户侧信号->OTUk适配STM-N/GE/10GE/2.5GPOS/10GPOS/ATM/SAN等ODUk→OTUk适配客户侧信号→ODUk映射电层线路适配业务适配电层交叉连接ODUk电交叉连接SWXC：电层交叉为核心ROADM：光层交叉为核心光层交叉连接对波长/子波长交叉、调度、组网（ODU1/ODU2(e)/ODU3/波长颗粒）56洪城前楼红谷滩蛟桥牛行阳明路新建县安义县洪城前楼红谷滩迎宾三分局南昌县八一厅进贤县４０×１０Ｇ（先配置８波）４０×１０Ｇ（先配置８波）环1环210KM15KM25KM15KM10KM10KM30KM60KM91KM8KM10KM65KM75KM10KM南昌OTN组网方案57内容概述SDH和MSTPWDM和OTNPTNPON58多业务支持：支持L2VPN、点对点和点对多点以太网业务、TDM和ATM电路仿真业务等可扩展性：基于两层标签灵活实现可靠性和OAM：类似SDH，可提供线性和环保护机制，故障定位和性能监控OAM能力QoS可采用带宽预留方式提供面向连接的带宽绝对保证的管道，也可采用DiffServ方式实现不同优先级调度在网络边缘，通过层次化QoS实现业务管道“弹性”划分CIR(保证带宽)+PIR(突发带宽)的机制实现统计复用PTN弹性管道、具备区分QoS和统计复用能力可靠性可扩展性多业务承载OAM和管理QoS和统计复用高精度同步定时59PTN的特征：端到端的QoS保障传统的IP技术只能采用“尽力而为”(BestEffort)的方式进行报文的转发，所有的报文均采用先入先出（FIFO）的策略进行处理。这种尽力而为的方式对业务的吞吐量、延迟、抖动和丢包率没有任何保障，并且对语音、视频、数据等业务质量具有不同要求的业务缺乏差异化服务的机制。60为了支持具有不同服务需求的移动语音、视频以及数据等业务，传送网络必须能够区分出不同的业务类型，进而为之提供相应等级的服务。PTN具备完善的业务类型识别手段和端到端的QoS保障机制，通过管道化的带宽管理，使运营商可为用户提供具有不同服务质量等级的服务保证，实现同时承载数据、语音和视频等业务的网络需求。60江西移动PTN设备概况目前江西省内PTN设备由华为、中兴、Alcatel公司提供。其中南昌、九江、上饶、赣州、抚州使用华为公司生产的PTN设备；萍乡、宜春、新余使用中兴公司生产的PTN设备；吉安、景德镇、鹰潭使用Alcatel公司生产的PTN设备。61江西移动PTN设备组网拓扑五里工贸火车站向阳苑炼油厂各放置一台汇聚交换机，通过GE（4个GE）连接枢纽楼BRAS及SR，在枢纽楼侧配置GE数量与各数据中心点的GE数量一一对应枢纽楼1船校梅淀坡新桥头三中枢纽楼2西二路浔阳路庐山50KM55KM10GE2×10GE２×10GE10GE九江62FE/GE基于报文转发交换机设备架构FE/GE基于信元转发路由器设备架构报文切片与重组报文切片与重组流量调度转发引擎FE/GEFE/GE流量调度转发引擎FE/GEFE/GE转发表项转发表项PTN设备架构报文切片与重组报文切片与重组流量调度转发引擎FE/GEFE/GE流量调度多业务仿真IMAATM转发表项电信级保护系统级同步方案一：转发的包长长短不一，会造成高优先级短包（如时钟报文）受长包影响，造成抖动报文处理报文处理FE/GEFE/GE二：针对于管道化传送，优化了转发表项电信级业务监控管理三：新增了硬件实现的电信级业务监控，可以10ms检测到业务中断四：新增了硬件实现的电信级业务保护倒换，上千条业务同时倒换满足50ms要求五：新增了系统级同步方案，包含TOP、同步以太，1588V2TDM基于信元的转发六：新增了多业务仿真处理，实现移动多业务管道化传送基于信元转发一：基于信元的交换，交换粒度是短包等长的，可以保证高优先级的优先通过，解决抖动问题，PTN在信元交换的基础上，增加了主备保护配置，完全符合传输的习惯和电信级可靠性要求63OAM分组交换矩阵TDMCES同步处理设备管理监控ChSTM-1IMA/TDME1控制平面ATMCESEMS保护PTNMSTPRouter基站CPEETH通道ETH通道流量管理PTNRouter10GE/GE/FE10GE/GE/FETDMEOSATMSTM-1ETH通道ETH通道ETH通道UNINNIPTN设备功能框图传统业务预处理，如SDH映射、TDM业务的电路仿真等故障定位性能监控故障检测时间3.3ms×3＝10ms保护倒换时间<50ms报文处理标记交换业务交换（热备）流量调度基于业务流的QOS策略拓扑管理配置管理告警性能管理安全管理路由和信令保护恢复1588v2时间同步同步以太64PTN和IP/MPLS的控制平面软件差别PTN的控制平面和转发（传送）平面是“松耦合”的控制平面采用GMPLS/ASON架构，以RSVP-TE和OSPF/IS-IS为主以静态配置方式为主，具备强大的网管进行配合应用场景较简单，单层单域，无需复杂协议路由器的控制平面和转发（数据）平面是“紧耦合”的控制平面采用RSVP-TE/CR-LDP、OSPF/IS-IS等协议以动态路由方式为主，不需要强大的网管进行配合应用模式较复杂，分层分域，需要多种复杂协议（包括域间协议）65T-MPLS在城域网中会处理多种业务，因此要在T-MPLS网络中实现对TDM（PDH/SDH）、以太网、帧中继、ATM等多种客户信号的有效适配和封装功能。为了使T-MPLS网络中的LSP通道可以支持对任何类型信号的适配，T-MPLS控制平面采用双标签交换的传输模式，即客户层信号在T-MPLS网络中传输分组数据时，T-MPLS边缘设备会对客户数据分配两类标签，分别是虚信道/伪线(Channel/PW)标签和传输交换通道/隧道(Path/Tunnel)标签。66T-MPLS数据转发技术（１）T-MPLS隧道结构示意图将MPLS与伪线技术相结合，T-MPLS就实现了“面向连接的分组传送”的特点。可以方便地实施VPN业务，使得VPN专线通道可以承载更多类型的客户信号，并对不同信号进行适配和封装66T-MPLS数据转发技术（２）67信信道标签将两端的客户联系在一起，用于终端设备区分客户数据。隧道标签用于客户数据在T-MPLS分组数据通道中的交换以及转发。伪线在MPLS网络中构建起一条条T-MPLS隧道来传输上层业务，就好像真实存在的连接一样——在T-MPLS隧道上层的业务看来，T-MPLS隧道给它们提供面向连接的传输服务。透明双标签的分组传输控制示意图67T-MPLS数据转发技术（3）伪线通过与客户边缘设备（CE）相连的伪线服务提供边缘设备（PE）对要传输的原始业务进行包封等处理，再通过伪线进行传输。在接收端，宿PE再对接收到的业务进行帧校验、重新排序等处理还原成原始业务，交给宿端CE。其传输过程如下图所示：68伪线传输过程框图CE（CustomEdge）68三、浙江移动杭州分公司关于OTN/PTN网络应用情况浙江移动PTN杭州分公司截止2009年6月，共计安装完成PTN设备485套，其中汇聚层设备47套，接入层设备438套；完成数据配置143套，其中汇聚层设备19套，接入层设备124套，11个接入环；完成TD业务承载割接共计4个接入环37个TD基站。浙江移动杭州分公司PTN网络规划69PTN网络的业务开放模式—TD业务IPoverWDM/OTNRNCRNCRNCGE光口10GEPTN汇聚环GEPTN接入环核心/骨干层

汇聚/接入层IPoverWDM/OTNRNCRNCRNCGE光口NodeBNodeBNodeBGE光口10GEPTN汇聚环GEPTN接入环NodeBNodeBNodeBRNCRNCRNCRNCRNCRNCGE光口GE光口GE光口基站业务开放模式一基站业务开放模式二模式一：全程端到端LSP端到端配置业务业务保护为1：1LSP保护，OTN只进行子波长调度对落地PTN设备和网管系统的压力较大模式二：分层开放业务至汇聚节点对LSP进行终结，上层为以太网业务业务分层保护，对设备压力较小存在单节点失效问题，且汇聚节点设备压力较大，且业务需配置两次。对数据业务缺乏电信级的OAM7071PTN网络的业务开放模式—数据综合业务10GEPTN汇聚环GEPTN接入环核心/骨干层

汇聚/接入层IPoverWDM/OTN高端集团客户A高端集团客户B家庭客户集团客户ONUODUOLTCMNet政企用户等业务节点通过就近的PTN节点接入PTN网络，通过PTN网络到达数据网的接入路由器节点，进入CMNET网络；若环内PTN节点无数据网接入点，则结合OTN网络予以传送在PTN环路容量允许的情况下，也可承载OLT上联的业务71内容概述SDH和MSTPWDM和OTNPTNPON72集团客户专线类型业务类型接口类型专线广域互连、专线接入公网、混合2Mb/s、10M/100M、155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s、GE73集团客户专线74集团客户专线集团客户资源配置（SLA）用户用户接入接入长途本地本地用户1用户2用户用户用户用户接入接入长途本地本地75全业务接入服务区结构示意图76中国移动有线接入网面临的挑战接入资源匮乏，首先要解决管道、光缆等有线接入资源问题，投资大、周期长、障碍多宽带接入具有天然垄断性，初期开通率低，无法形成规模优势有线接入资源没有开放用户不愿意新买终端网络规划建设难度大：多网络、全业务接入需求家庭语音、数据和视频的宽带接入小区的室内覆盖BBU-RRU射频信号传输基站回传电路缺乏有线接入网运维支撑系统和相关经验运营模式网管、计费、经分开通、维护、客服77定义：PON是一种光纤接入网，由局端的光线路终端(OLT)、用户端的光网络单元(ONU)和点对多点的无源光分配网组成技术特点单纤双向、点对多点下行采用广播，上行采用时分多址(TDMA)方式采用了多点控制协议(MPCP)、绝对时标、光突发发送/接收等技术无源光网络(PON)的定义光分路器1490nm1310nm78Internet光纤全面替代铜线，网络扁平化大大节约网络设备，去除瓶颈BRASRouterOLT光分路器RouterVideoServersApplicationServersApplicationServersVideoServersONUModem

PON组网优势

PON的大容量和长距离传输优势可以节约大量的局端设备、90%以上的汇聚交换机，简化了网络结构，提高了网络性能，节约了局房面积

PON的OLT设备应尽量设置在城域网汇聚层，MDU型ONU提供密集用户接入无源光分配网故障率低，降低OPEX3Km10~20Km//DSLAM汇聚交换机双绞线光纤……PON＋WLAN/LAN应对ADSL，为集团用户和新小区提供差异化宽带服务79xPON网络基本结构光分路器OLTODNONU局端主设备传输通道末端设备80xPON网络的优势无源分光优点无源分光+设备放置点灵活，不受电源条件限制，也规避了电源故障风险有效节约大量光纤资源，适合局部区域内规模用户接入使用81xPON系统的容量EPON系统GPON系统下行带宽：1.25G上行带宽：1.25G下行带宽：2.5G上行带宽：可达2.5G单PON口的情况82PON网络架构分解-ODN网络OLT一级分纤点ONUOLT-分纤点段光缆末端接入层光缆ODN网络架构依托基站接入网光缆的方式新建用户光缆网的方式12按需建设二级分纤点当业务点规模较大，ONU设置较多时，可以考虑采用二级分纤的方式建设，光分路器设置在一级分纤点或者二级分纤点内。选择其中一个光分路器83分光器衰减计算分光器的插入损耗(<1dB):∑(Power_input)-∑(Power_outputofallbranch)InputOutput1:2分光器2:N分光器∵

10log(0.5)=-3.01∴1:2分光器衰减为3.01dB1:16分光器衰减为12.04dB1:64分光器衰减为18.06dB光功率衰减84光纤衰减和长度有关光纤熔接点的衰减值一般小于0.2dB其他方面，如光纤弯曲等也可能造成衰减About0.35dBperkmfor1310,1490nmTableG.984.2–ClassesforopticalpathlossClassAClassBClassB＋ClassCMinimumloss5dB10dB13dB15dBMaximumloss20dB25dB28dB30dBHuawei’sOLTandONU28dB(ClassB+)光纤衰减和光功率预算85ItemsUnitSinglefibreOLT:OLT最小平均发送功率MeanlaunchedpowerMINdBm+1.5最大平均发送功率MeanlaunchedpowerMAXdBm5接收灵敏度MinimumsensitivitydBm-28过载光功率MinimumoverloaddBm-8ONU:ONU最小平均发送功率MeanlaunchedpowerMINdBm0.5最大平均发送功率MeanlaunchedpowerMAXdBm5接收灵敏度MinimumsensitivitydBm-27过载光功率MinimumoverloaddBm-8GPON接口参数指标（ClassB+）86ITU-TG.984.3GPONTC层规格要求GTC复用结构及协议栈介绍GTC帧结构介绍ONU注册激活流程DBA规格要求告警和性能ITU-TG-984.1/2/3/4产品开发简单产品兼容性强ITU-TG.984.1GPON网络参数说明保护倒换组网要求ITU-TG.984.4OMCI消息结构介绍OMCI设备管理框架OMCI实现原理简述ITU-TG.984.2PMD层规格要求2.488Gbps下行光接口参数规格要求1.244Gbps上行光接口参数规格要求物理层开销分配GPON标准协议87TCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetALL5ATMALL1/ALL2VoIPTCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPATMALL1/ALL2VOIPG.983TCP+UDPEPON：以太网PONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetPWE3VoIP802.3TCP+UDPAPON/BPONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetALL5ATMALL1/ALL2VOIPTCP+UDPGPON：吉比特PONT1/E1POTSDataVideoIPEthernetGEMVOIPG.984ATMATMPON-PHYL1L2L3L4L7L6L5GPON采用GEM封装，125us帧同步，更注重多业务承载、QoS保证、传输距离和OAMEPON采用以太网封装，更加简单，采用DiffservQOS机制，电路仿真支持TDM制式选择：BPON/GPON/EPON88广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过GEMPORTID来区分不同的业务的数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。GPON原理----下行数据89TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstreambandwidthmap字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。每帧共有9120个时隙。GPON原理----上行数据90一个OLT与多个ONTONUONUONUT-CONTGEMPortT-CONTGEMPortGEMPortT-CONTT-CONTGEMPortGEMPortGEMPortGEMPortGEMPort不同的ONU用ONU-ID标识不同的T-CONT用Alloc-ID标识不同的GEM-PORT用Port-ID标识PON光口每个GPON端口，支持1：64分光比，即可提供64路ONT接入。每个ONU上可以有多个T-CONT,每个TCONT可以绑多个GEMPORT.T-CONT就相当于一个物理的缓存，只有绑定了DBA模板才能限速。

DBA123OLT简化做法：AllocID=T-CONTID*256+ONUID91PhysicalControlBlockDownstream(PCBd)PayloadAllocIDStartEndAllocIDStartEnd1100200x300500T-CONT1(ONT1)T-CONTx(ONT2)Slot100Slot200Slot300Slot500PLOuPLOAMuPLSuDBRuxPayloadxDBRuYPayloadyUpstreamBandwidthMap125usDownstreamFramingUpstreamFramingOLTONT1ONT64GPON帧结构AllocIDStartEndy501650ONT21xyT-CONTy(ONT2)Slot650Slot501T-CONTxT-CONTy92PLOuPLOAMuPLSuDBRuxPayloadxDBRuyPayloadyPLOuDBRuzPayloadzPreambleAbytesDelimiterBbytesBIP1bytesO