OTN技术-走进传送网波分技术

OTN技术-走进传送网波分技术众所周知,在传送网的发展史中,经历了PDH-SDH-MSTP-PTN-SPN。首先我们先从SDH的帧结构、网络单元、保护方式、封装格式来入手了解

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众所周知,在传送网的发展史中,经历了PDH-SDH-MSTP-PTN(IPRAN)-SPN(分组切片网,5G中使用)

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一、SDH数字同步体系

首先我们先从SDH的帧结构、网络单元、保护方式、封装格式来入手了解传送网:

1.帧结构:9*270*N字节,主要包含再生段开销、复用段开销、管理指针、净负荷;STM-1的速率:9*270*8bit/125us=155.520mbit/s

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2.网络单元

TM:终端复用器,用于终端侧

ADM:分叉复用器,用于环形网

DXC:交叉复用器,用于网状网

REG:再生中继器

3.保护方式:通道保护与复用段保护

通道保护:1+1保护(两条链路,一条只工作,一条只保护);1:1保护(两条链路,一条传主要信号,一条传备用次要信号);1:N保护(N条链路,一条保护链路)

复用段保护:二纤单向复用段保护(与1+1保护类似);二纤双纤复用段保护;四纤双向复用段保护

4.封装格式

涉及映射-定位-复用流程

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二、PTN分组传送网和IPRAN技术

对于PTN分组传送网和IPRAN技术,目前移动方面主要使用PTN分组传送网,电信方面主要采用IPRAN技术。

PTN:采用MPLS-TP协议(MPLS*TP=MPLS+OAM-IP),提供二层以太网业务,TDM业务,通过升级方式支持三层协议,主要侧重于MAC二层,升级后支持RLC三层。

IPRAN技术:针对IP化基站回传应用场景进行优化定制的路由器/交换机整体解决方案。在城域汇聚/核心层采用IP/MPLS技术,接入层主要采用二层增强以太技术,或采用二层增强以太与三层IP/MPLS相结合的技术方案。主要侧重于RLC三层。

三、波分技术

OTN:光传送网(OpticalTransportNetwork),是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网,是下一代的骨干传送网。

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基于G.709接口,基于ROADM(ROADM:reconfigurable optical add/drop mult;动态光分叉复用器),基于ODUK交

1.波分技术关键参数

光功率:表征信号强弱

色散:相邻波道串扰问题,包括色度色散和偏振色散

光信噪比:表征清晰度,越大越清晰

非线性:主要受大功率影响,产生新的分量。

2.波分系统组成

OTU:光波长转换单元,将灰光(白光)转换为彩光

MUX和DeMUX:光分合波单元:将多个波长进行分波和合波

OA:光功率放大,主要有EDFA掺饵光纤放大器和RAMAN拉曼放大器

FIU:光纤接口单元

OSC和ESC:光监控和电监控单元

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波分系统组成

3.相干调制技术(同步检波)

在光通信中最常使用的是ASK、PSK和QAM调制方式,如下介绍:

ASK:用一个载波的不同幅度来表述不同的数字符号,来传送一组码流

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幅度调制

FSK:利用不同幅度的载波表述不同的数字符号来传送一组码流(因为波分系统是在信道中用不同的波长传输信息,信道资源宝贵,所以波分系统中不用FSK)

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频率调制

PSK:通过改变一个载波的相位值来表征不同的数字符号来传送一组码流,(PSK和QAM采用相位承载信息。接收端只能采用相干解调,同步检波)

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相位调制

QAM:同时使用载波的幅度和相位来传递信息

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正交幅度调制

BPSK:二进制相移键控,利用两个反相的同频载波进行调制,用2个相位分别表示0和1,一个符号代表1bit

QPSK:正交相移键控:利用两个正交的同频载波进行调制,用4个相位分别表示00.01.10.11,一个符号代表2bit

64QAM:64正交幅相调制,64个符号,一个符号代表6bit

4.相干解调技术

ASK使用的是幅度调制,可直接在接收端进行检测幅度即可解调;而对PSK和QAM调制不同,由于使用了相位承载信息,所以接收端采用同频率同相的相干波进行解调,此称为相干解调(利用的波在干涉或叠加时,始终加强或始终减弱的特性)

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相干解调

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在接收端,相干载波和相干检测波,同相加强,不同相抵消解调出原始信号

相干解调具有通信容量大,传输距离长的优点,目前的波分系统中采用的相关解调技术如下图:

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在这里也普及一下,偏振现象:偏振是横波特有的一种现象

自然光:通常光源发出的光波其在各个方向上均存在震动,且这种震动具有轴对称性,均匀分布、各方向振幅相同的特点,称为自然光

偏振光:震动后失去轴对称性,均匀分布、各方向振幅相同的特点,称为偏振光

5.ASON自动交换光网络技术

ASON:是在光传送网中引入控制平面,以实现网络资源的按需分配从而实现光网络的智能化,包含光层ASON和电层ASON

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