光纤通信系统 第7章 光网络.pdf

第7章 光 网 络 第7章 光 网 络 第7章 光 网 络  从光纤通信技术本身的发展来看，光网络可以分为三代。  第一代光网络中，光只是用来实现大容量传输，所有的交换、路由和其 他智能控制都是在电层面上实现的，SONET/SDH就是第一代的光网 络。  光传送网(OTN)和全光网络(AON)可以分别认为是第二代光网络和第三 代光网络。  本章首先介绍SONET/SDH作为理解光网络的基础，然后讲解属于第三 代网络技术的光突发交换技术和智能光网络。 7.1 SONET / SDH  1985年，Bellcore提出了同步光纤网(Synchronous Optical Network, SONET)标准，美国国家标准协会(ANSI)通过了一系列有关SONET的标 准。  1989年，国际电报电话咨询委员会CCITT接受了SONET概念并制定了同 步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy, SDH)标准，使之成为不 仅适合于光纤也适合于微波和卫星传输的通用技术体制。 7.1 SONET / SDH  与SONET有细微差别，SDH/SONET定义了一组在光纤上传输光信号的 速率和格式，通常统称为光同步数字传输网，是宽带综合数字网B-ISDN 的基础之一。  SDH/SONET都采用了时分复用(Time Division Multiplexing, TDM)技 术，是同步系统，由主时钟控制。两者都用于骨干网传输，是对沿袭应 用的准同步数字系列(Pseudo-synchronous Digital Hierarchy, PDH) 的一次革命。  SDH多用于中国和欧洲，而SONET多用于北美和日本。 7.1.1 SONET的物理配置  在SONET标准中，按照设备的功能和它们之间连接的关系，把连接分为 了段(Section)、线路(Line)和通道(Path)。  “段”指的是直接连接相邻设备的连接关系，即点到点的链路，如再生器 与同步传输信号(Synchronous Transport Signal, STS)复用器、再生 器与再生器、添加/丢弃复用器与再生器之间的连接属于段连接；  “线路”是指连接两个SONET复用器设备之间的连接，如STS复用器与添 加/丢弃复用器之间的连接； 7.1.1 SONET的物理配置  而“通道”则是指两个STS复用器之间的端到端的连接，如图7.1所示。  对于只由两个STS复用器直接连接构成的SONET系统，段、线路和通道 是相同的。 图7.1 SONET系统 7.1.1 SONET的物理配置  SONET系统主要包括三种设备：再生器(Regenerator)、添加/丢弃复用 器(Add-Drop Multilexer, ADM)和STS复用器。  其中，再生器就是转发器，接收光信号，整形后转发出去。  添加/丢弃复用器也称分插复用器，其主要功能是向通道中添加信号，并 可以从通道中提取出需要的信号。  STS复用器在SONET系统中的位置处于边缘，有两个功能：实现电信号 与光信号的相互转换和信号的复用/解复用。 7.1.2 传输格式和速率  图7.2给出了SONET的基本帧结构。这是一个由9行、90列字节构成的二 维结构。基本SONET帧的周期为125 s，因此基本SONET信号的传输 速率为：STS-1 = (90字节/行) ×(9行/帧) ×(8比特/字节) ×(125 s/帧) = 51.84 Mb/s。 图7.2 SONET中STS-1的基本帧格式 7.1.2 传输格式和速率  该信号称为STS-1信号，所有的SONET信号都是STS-1信号速率的整数 倍，STS-N信号的比特速率是51.84 Mb/s的N