光纤通信(普通高等教育“十五”国家级规划教材)教学PPT作者顾畹仪第06章课件.ppt

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．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 6.2.4 IP over WDM技术 IP over WDM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） 6.3.1 ASON的体系结构 6.3.2 ASON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 6.3.3 ASON的三种连接 1．交换连接（SC） 2．永久连接（PC） 3．软永久连接（SPC） 6.3.4 ASON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 6.4.2 OBS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，经过偏置时间后，将其发送入光层 6.4.3 OBS的协议 OBS采用带外信令方式，主要代表： TAG （Tell-And-Go）协议 RFD（Reserve a Fixed Duration）协议 基于该方法的一个杰出代表是JET（Just Enough Time）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