光通信知识基本介绍

光通信基本知识

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一、传输网基础知识

比如电话网、电视网、计算机网络等都包括在业务网中，支撑网主要为通信网络提供时钟和信令协议，传输网是各个节点连通的基础。

二、传输网的架构

• 传输网架构灵活。不同应用场景组网架构不同
• 电信运营商有传输网，电力、石油等行业企业也有自己专门的传输网
• 运营商传输网按地理位置进行分类，可以分为两个部分：
  1.干线传输网络
  2.本地传输网络
• 本地传输网络又分为：
  1.骨干层：负责承载汇聚侧和核心层之间的业务调度
  2.汇聚层：负责业务汇聚和上传
  3.接入层：负责接入客户侧业务

传输网分为有限传输和无线传输，（微波、卫星等），我们主要介绍有有线传输。

有线传输由传输设备和传输线路量大部分组成。

• 常见的传输设备：PDH、SDH、WDH、PTN、OTN
• 常见的传输线路：光缆、电缆

三、传输网的发展演进（时间顺序）

3.1 PDH（准同步数字系列，Plesiochronous Digital Hierarchy）

PDH是一种早期的数字传输制式，20世纪80年代开始出现并迅速发展。

PDH缺点：

1. 没有全球统一的标准
2. 结构复杂，成本太高
3. 维护比较困难

3.2 SDH（同步数字系列，Synchronous Digital Hierarchy）

SDH也是一种数字传输制式。它其实是光纤传输技术和智能网络技术结合的产物。

SDH的优点：

• 网络管理能力大大增强
• 统一的标准，统一的规范，方便不同厂家的互联互通
• 适合大容量传输
• 提出了自愈网的新概念，保护能力增强
• 采用字节复接技术，使网络中上下支路信号变得十分简单

3.3 MSTP（多业务传输平台，Multi-Service Transmission Platform）

MSTP是（基于SDH的）多业务传输平台
顾名思义，MSTP的核心仍然是SDH，在SDH的基础上进行了改进。

MSTP = SDH + 以太网 + ATM

MSTP就是在SDH的基础上增加了以太网接口或ATM接口，实现IP化接口。

3.4 PTN（分组传送网，Packet Transport Network）

随着通信的发展，电信业务从打电话为主变成了上网为主，数据业务占比大幅提升。MSTP和SDH都是以电路交换（TDM）为核心，无法更好地承载数据业务（IP），所以PTN出现了。
从传输单元上看，PTN传送的最小单元是IP报文，而SDH传输的是时隙，最小单元是E1,。PTN的报文大小有弹性，而SDH的电路带宽的固定的。这就是PTN与SDH之间的最本质区别。

MPLS（多协议标签交换，Multi-Protocol Label Switching）

• Multi-Protocol（多协议）：支持多种三层协议（IP、IPv6、IPX、SNA等）
• Label Switching（标签交换）：给报文打上标签，以标签交换替代IP转发

传统IP网络中，路由技术是不可管理、不可控制的。IP逐级转发，每经过一个路由器都要进行路由查询（可能多次查找），速度缓慢，这种转发机制不适合大型网络。

而MPLS是通过事先分配好的标签，为报文建立一条标签转发通道（LSP），在通道经过的每一台设备处，只需要进行快速的标签交换即可（一次查找），从而节约了时间。

WDM（波分复用，Wavelength Division Multiplexing）

WDM就是把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传输。

• 稀疏波分复用（CWDM）：波长间隔大，一般为20nm
• 密集波分复用（DWDM）：波长间隔小，小于等于0.8nm

WDM的优点：容量大，而且它可以远距离传输。
WDM的缺点：只能点对点连接，不能组成环，不能灵活调度，不能应对复杂的组网结构。
SDH可以组成环，而且管理能力很强。干脆把SDH的特性引入WDM吧，于是就有了OTN。

OTN（光传送网，Optical Trasnport Network）

OTN在WDM基础上，融合了SDH的一些优点，如丰富的OAM开销、灵活的业务调度、完善的保护方式等。

OTN对业务的调度分为

• 光层调度（可以理解为师WDM的范畴）
• 电层调度（可以理解为SDH的范畴）