第06章 光纤通信

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1、第六章光网络6.1光网络的发展与演变6.2光传送网（OTN）6.3自动交换光网络6.4光突发交换网6.5城域光网络6.6接入光网络6.1光网络的发展与演变光网络的发展趋向6.2光传送网（OTN）所谓全光通信网是指信号以光的形式穿过整个网络，直接在光域内进行信号的传输、再生、光交叉连接（OXC）、光分叉复用（OADM）和交换/选路，中间不需经过光电、电光转换，因此它不受检测器、调制器等光电器件响应速度的限制，对比特速率和调制方式透明，可以大大提高整个网络的传输容量和交换节点的吞吐量6.2.1光传送网的分层结构SDH传

2、送网和光传送网的分层结构光信道层负责为各种不同格式的客户层信号选择路由、分配波长和安排连接，从而提供端到端的光通道联网功能。这些功能包括：为灵活的网络选路重新安排光信道连接；为保证光信道适配信息的完整性处理光信道开销；为网络层的运行和管理提供光信道监测功能光复用段层保证相邻两个波长复用设备之间多波长光信号的完整传输，为多波长信号提供网络功能。这些功能包括：为灵活的多波长网络选路重新安排光复用段连接；为保证多波长光复用段适配信息的完整性处理光复用段开销；为段层的运行和管理提供光复用段监测功能6.2.2光交

3、叉连接（OXC）节点的结构评价波长级交换的OXC结构的优劣主要考虑以下主要指标光通道特性阻塞特性模块性广播和组播发送能力成本几种常用的波长级交换的OXC节点的结构1．基于空间光开关矩阵和波分复用、解复用器对的OXC结构2．基于空间光开关矩阵和可调谐滤波器的OXC结构3．支持部分虚波长通道的OXC结构4．由电交叉连接矩阵实现的OXC节点结构6.2.3光分插复用器的结构和WDM环形网OADM在光域内实现了传统SDH的分插复用设备在电域上分插复用的功能，而且对信号的格式与速率具有透明性几种典型的，也是常用的OADM结构1

4、．基于复用器、解复用器和光开关矩阵的OADM结构基于复用器、解复用器和光开关的OADM结构2．基于阵列波导光栅（AWG）的OADM结构3．基于光纤光栅和光环形器的OADM典型WDM光环形网的结构1．两纤复用段共享保护环单向和双向工作环路原理图两纤单向复用段共享保护环2．二纤光通道倒换环两纤通道保护环2．二纤光通道倒换环WDM多纤环配置6.2.4IPoverWDM技术IPoverWDM协议栈的发展重叠模型和对等模型两种基本的IP和光互联网络的结构模型6.3自动交换光网络（ASON）6.3.1ASON的体系结构6.3.

5、2ASON的控制平面控制平面由独立的或者分布于网元设备中的、通过信令通道连接起来的多个控制节点组成。而控制节点又由路由、信令、资源管理和自动发现等功能模块组成6.3.3ASON的三种连接1．交换连接（SC）2．永久连接（PC）3．软永久连接（SPC）6.3.4ASON的特点控制为主的工作方式分布式智能多层统一与协调面向业务6.4光突发交换网6.4.1光突发交换的网络结构和节点结构一种OBS网络结构和节点结构OBS原理OBS的主要优点：具有中等交换粒度，具有较低的控制开销；从不同源端到不同宿端的突发分组可以利用统

6、计复用的方式，有效地利用链路上相同波长的带宽，带宽的使用效率较高；BHP和BDP的分离，有效降低了中间交换节点的复杂度和对光器件的要求：中间节点可以不需要光缓存，同步要求低；带宽单向预留，等待时延短6.4.2OBS的MAC层和封装技术OBS的MAC层MAC层需要完成以下功能把输入的分组封装成突发数据分组，突发数据分组的长度可以相等，也可以不等；将突发数据分组送入排队队列，当突发分组位于队首时，设置合适的偏置时间，并且发送一个包含有路由信息、突发包长度和偏置时间等信息的突发控制分组；数据包成帧，经过偏置时间

7、后，将其发送入光层6.4.3OBS的协议OBS采用带外信令方式，主要代表：TAG（Tell-And-Go）协议RFD（ReserveaFixedDuration）协议基于该方法的一个杰出代表是JET（JustEnoughTime）协议6.4.4光突发交换与自动交换光网络基于WDM技术的自动交换光网络（ASON）成为下一代光网络的主流方向。ASON采用扩展的GMPLS协议实现多粒度的交换和多层次的路由，实现网络资源的动态调配和连接的自动建立，成为传送网发展演变的主要方向。OBS和基于GMPLS的网络有很多相似的地方：

8、（1）两者都是由边缘节点、核心节点和WDM链路组成，OBS网络在边缘节点将输入分组封装成突发数据分组，并产生控制分组；GMPLS网络在边缘节点将输入分组划分成等同转发类（FEC），并分配标记；（2）两者都可以采用带外信令传输方式，载荷数据流在网络中都可实现透明传送和交换；（3）GMPLS网络可以用标签交换技术在入口—出口路由器之间建立半永久的数据通道，OBS