第8章光纤通信网络.ppt

第8章　光纤通信网络  　8.1　通信网的发展趋势　　通信网总的发展趋势是数字化、综合化和宽带化。与光纤通信关系最为密切的是宽带化，这是人类社会发展到信息时代的迫切需求， 也是科技进步的必然产物。 　　数字化就是在通信网的各个部分(核心网和接入网)及各个环节(传输、交换、接入、终端等)全面采用数字技术。目前核心网(或称骨干网)已实现了数字化， 采用了数字传输和数字交换技术， 其优越性已十分明显。接入网的情况比较复杂， 模拟的东西还大量存在，如电话网从核心网边缘的端局交换机到用户终端的用户环路， 大量使用的还是模拟二线；有线电视系统也基本上是模拟的；新近采用的非对称数字用户线(ADSL)实际上是模数混合体制。综合业务数字网(包括窄带和宽带)的主要目的是要实现接入部分的数字化， 提供端到端数字连接， 从而支持综合业务， 但由于种种原因， 并没有普遍推广应用。所以现在只能说接入网正处于数字化的过程中， 还不能说已实现了数字化。 　　综合化，主要指业务的综合，即通信网要由原来的单一业务网(如电话网、分组数据网)发展为能同时提供多种业务(包括话音、数据、图像等)，特别是多媒体业务的网络。数字化是综合化的前提。当各种类型的消息都用统一的数字符号表示时，通过端到端的数字传输，便能实现综合业务。长期以来，通信网的主要业务是话音，所以电信网基本上等同于电话网；电信网中还有一种业务是电报，相当于原始的低速数据业务。随着计算机网络的出现和发展，特别是因特网(Internet)扩展到全世界，对数据业务量的需求不断增长，近十年来，几乎每半年翻一番。数据业务量猛增的主要推动力是因特网的WWW业务和高速多媒体业务。因此，用不了多长时间，数据业务的总量将超过电话业务。此外，电视会议、远程教育、电子商务等应用都要求通信网提供高速数据和视频业务，而这些业务所需的带宽都远大于电话业务。因此业务综合化必将导致网络的宽带化。 　　通信网络从电话业务为主演进到多媒体业务为主，每个用户占用的带宽由64 kb/s要提高到6 Mb/s左右，由此估计总业务量约增加100倍。如果考虑到今后要支持高清晰度电视等更宽带宽的业务，则总业务量还会不断增加。所以网络宽带化首先是人们的迫切需求。另一方面，由于光纤通信技术的成就，特别是波分复用(WDM)技术的发展，使得网络的传输带宽大大增加。如果双绞铜线的传输带宽按2 Mb/s估计，一根光纤采用WDM技术，传输容量可达到200～2000 Gb/s，也就是说，光纤的传输容量是铜线的十万至百万倍。因此宽带化意味着光纤将成为主要的传输媒质。 　　今天，在核心网内以光纤为传输媒质，采用WDM技术实现宽带传输，同时采用光交换技术构成光纤通信网，已成为现实。在接入网中，光纤正在伸向用户，从光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)发展到光纤到交接箱(FTTCab)，最后将实现光纤到家(FTTH)。当然，从带宽需求和经济性考虑，接入网采用光纤没有必要也不可能如同核心网那样采用WDM技术，而是采用比较简单和廉价的光纤通信设备。因此接入网和核心网实现宽带化的技术途径是不同的。 　　8.2　SDH 传 送 网8.2.1　SDH传送网的功能结构　　一个电信网有两大功能平面： 传送功能平面和控制功能平面。所谓传送网，就是完成信息传送功能的手段，当然传送网也能传递各种网络控制信息。传送网主要指逻辑功能意义上的网络，是一个复杂庞大的网络。为了便于网络的设计和管理，通常用分层(Laying)和分割(Partitioning)的概念，将网络的结构元件按功能分为参考点(接入点)、拓扑元件、传送实体和传送处理功能四大类。网络的拓扑元件分为三种，即分层网络、子网和链路。只需这三种元件就可以完全地描述网络的逻辑拓扑，从而使网络的结构变得灵活，网络描述变得容易。 　　1. 传送网的分层和分割　　传送网是分层的，由垂直方向的若干传送网络层(即多层网络)叠加而成，从上而下分别为电路层、通道层和传输媒质层(又分为段层和物理层)。每一层网络为其相邻的高一层网络提供传送服务，同时又使用相邻的低一层网络所提供的传送服务。提供传送服务的层称为服务者(Server)，使用传送服务的层称为客户(Client)，因而相邻的层网络之间构成了客户/服务者关系。　　SDH传送网分层模型如图8.1所示。自上而下依次为电路层网络、通道层网络和传输媒质层网络。 图 8.1　SDH传送网的分层模型 　　电路层网络涉及到电路层接入点之间的信息传递并直接为用户提供通信业务，如电路交换业务、分组交换业务、租用线业务和ATM虚通路(VC)等。根据提供业务的不同可以分为不同的电路层网络，如64 kb/s电路交换网、分组交换网、租用线电路网和ATM交换网等。电路层网络的设备包括用于各种业务的交换机