光纖通信是現代通信的一個非常重要的組成部分，是現代信息網路的重要支柱。專用通信網與公眾網路緊密相關，同時又具有不同於公眾網路的特殊性。而光纖傳送網是光纖通信的基礎。
基本介紹
- 中文名：光纖傳送網
- 外文名：fiber communication transportnetwork
- 目的：光纖通信
- 核心節點：採用SDH環網進行業務調度
- 性質：現代通信
- 學科：通信工程
中國光纖傳送網的建設,中國光纖傳送網建設的特點,光纖傳送網的分層結構,光纖接口,組網技術,
中國光纖傳送網的建設
中國在80年代之前幹線網基本上是基於模擬載波技術，大部分路由所用傳輸媒介為明線和模擬微波，全國長途業務電路僅有3萬路左右。從80年代開始當光纖系統產品可用時，中國就決定以光纖為主數字微波為輔建設幹線傳輸網，在實施過程中本著高起點新技術的原則，積極採用可以商用的大容量系統。中國幹線光纖網的建設可以說是從1985年寧漢PDH140Mbit/ s光纜通信系統開始的，隨後國產34 Mbit/ s、140 Mbit/s光纜通信系統研製成功並陸續投入省內和幹線使用，八五期間幹線建設以140 Mbit/s PDH系統為主。
90年代初當SDH技術可商用時，中國電信運營部門就轉向以SDH建設光纖傳送網，從1994年起除極少數幹線採用622 Mbit/s系統外，大多數幹線直接採用2.5 Gbit/s系統。
到1998年底，中國電信已建成八縱八橫的光纖網。八縱幹線是:牡丹江-上海-廣州、齊齊哈爾-北京-三亞、呼和浩特-太原-北海、哈爾濱-天津-上海、北京-九江-廣州、呼和浩特-西安-昆明、蘭州-西寧-拉薩、蘭州-貴陽-南寧。八橫幹線是:天津-呼和浩特-蘭州、青島-石家莊-銀川、上海-南京-西安、連雲港-烏魯木齊-伊寧、上海-武漢-重慶、杭州-長沙-成都、廣州-南寧-昆明、上海-廣州-昆明。上述幹線主要為2.5 Gbit/ s，有的路由為多個2.5 Gbit/s系統。這八縱八橫光纖幹線經過了所有省會和75%的本地網中心城市。省內幹線網和本地網SDH化與國家幹線網幾乎同步進行，省內幹線網也基本上採用2.5 Gbit/s系統，本地網視容量需求分別採用155 Mbit/ s、622 Mbit/ s或2.5 Gbit/ s系統。沿海地區很多省光纖已到鄉，光纖接入網建設進展也很快，以廣東為例由光纖所提供的用戶線已超過30%，在大城市光纖到大樓和住宅小區的工作正加速進行。
到1998年底在中國大陸公用電信網中已鋪設的長途和本地中繼光纜(不包括接入網)總長度為100萬公里，中國電信占中國光纖傳送網的發展的現狀與特點，從90年代起中國光纖傳送網進入大發展時期，這一發展速度隨著電信業務的增長還將持續，但技術層次更高，DWDM技術的採用將使中國光纖傳送網的建設進入新階段。本文還介紹了中國光纖傳輸系統開發的情況，最後討論了為適應寬頻多媒體業務特別是IP業務的發展，SDH、DWDM系統和光傳送網的研究開發和建設需要考慮的一些問題。關鍵字光纖同步數字系列波分復用傳送網68萬公里，較1997年增長22.4%，其中長途光纜為17萬公里(省際為6.1萬公里，占1/3多)，本地中繼光纜為51萬公里。中國電信的長途與本地中繼光纖總長度為800萬纖芯公里(較1997年增長28。7%)，其中長途為330萬纖芯公里(省際為170萬纖芯公里)，本地中繼為470萬纖芯公里。中國電信的長途電路數達到174萬路(較1997年增長30。8%)，其中省際占20.7%，省內幹線占9.7%，本地中繼約占70%。可提供的長途業務電路達163萬條，數位化比例達99.6%，其中光纖運載的長途業務電路已占85%，省際長途電路中SDH已占95%以上。
中國光纖傳送網建設的特點
中國的光纖傳送網在保護恢復、同步、多環互通，多廠家環境互通等方面都有一些特點。中國電信的省際幹線網的恢復策略設計上以DXC為主，線路保護和子網連線保護(SNCP)及自愈環保護為輔。儘管到目前為止省際鏈路建設基本上未考慮採用1+ 1或n:1的線路自動保護倒換措施，但已預留了在八縱八橫光纖幹線的63個主要交叉點設定DXC設備的可能性，並考慮在一些重要鏈路上採用1+ 1線路自動保護倒換和自愈環。由於大網的恢復需要有效的恢復算法，在多廠家環境下如何保證算法的兼容一直是電信運營部門考慮的問題，擬在全網引入DXC之前先在局部地區進行試驗。國際網的國內段對生存性要求更高，中國電信目前已在中美海纜登入點(崇明和汕頭)和國際局所在地(北京、上海和廣州)安裝DXC設備。省際和省內幹線計畫使用DXC來銜接，一些業務量大的省將設定兩個銜接點。省內幹線網通常採用兩層，幾個大節點間的骨幹網採用基於DXC的恢復，底層則基於SDH環的保護，視省的規模，省內主要的SDH環有3～ 4個或6～ 8個不等。
本地網的SDH環數目則更多，北京的本地網已建SDH環數目達118個。中國的傳送網在PDH規模甚小時就轉入SDH，因此SDH網的同步基本上不能依賴PDH的定時路徑來支持。目前GPS+ BITS已安裝在31個省會城市，省內同步網也初具規模。擺在電信運營者面前需考慮的問題是，在GPS不可用情況下如何保證得到穩定的時鐘，以及在複雜而且動態變化的SDH網拓撲情況下如何有效地避免定時環路。
國內已開發出可以在接收GPS和GLONASS間轉換的雙星定時系統，這是一種有吸引力的方式。對SDH設備的支路輸出口進行再定時以減小指針調整抖動也是一種可以考慮的方式。另外為避免出現定時環路，對SDH中開銷S1位元組功能的進一步開發研究也在進行。中國電信設備市場很早就對外開放，在中國電信市場上SDH光纖傳輸系統的國內外供應商總數已超過了15家，這給網管和多環互通方面互操作性和兼容性的實現帶來困難。運營部門正在抓緊組織全國和省網SDH網管的開發，在網管方面國產SDH網元管理系統表現出對用戶要求較好的適應性。
光纖傳送網的分層結構
第一層：光纖傳送網一級幹線．拓撲結構主要是網狀結構；
第二層：光纖傳送網二級幹線，絕大多數為環形網，還有網狀、星形、線形結合等；
第三層：中繼網(城域網)，主要是為區域各類業務接入而組建的光纖傳送網；
第四層：接入層。除第一層光纖傳送網外，光纖傳送網建設中，主要採用環網建設模式，承載業務主要是語音、專線及數據業務。同時，來自幹線和本地的業務均由該層光纖傳送網進行匯聚和疏導，在傳送功能上，幹線業務和本地業務沒有明確的劃分。
隨著專網通信的發展．來自幹線的數據、多媒體業務大幅增加，業務顆粒越來越大。作為和外部進行信息互動的連線埠。光纖傳送網的核心節點採用SDH環網進行業務調度，在容量與安全性上均難以滿足不斷增加的專網新業務對傳送網的要求。為適應業務發展的需要，對幹線業務和本地業務實行分層調度，既有所側重，又相互補充。
光纖接口
組網技術
光纖傳送網組網要考慮的要素主要是網路結構、客戶業務和服務端、網路管理、網路同步、網路保護，恢復、網路規模大小和網路設備的選擇。
首先。確定網路的基本架構，包括網路承載的客戶要求和所需要提供的服務、網路子網分割、確定網路拓撲、考慮網路管理、網路同步、選擇網路保護與恢復。其次，考慮網路規模和大小。最終選定網路的設備和配置。
業務驅動和需求分析，主要包括業務量、業務類型、連線埠類型。
網路基礎條件和設施限制分析，主要是指建設新的光纖傳輸網路前．網路未來所有者所具備的資源和條件。如站點的地理位置和機房場地大小、電源供電、光纖資源、甚至包括一些已建的網路設施等。這些情況直接影響到網路設計和組網方案的可行性。事先對網路基礎條件和設施進行勘查，使組網設計儘量合理化。
網路節點的選擇及路由設定分析，網路中節點類型的選擇往往要根據物理位置、現有的業務需求和未來的業務發展潛力進行綜合考慮，特別是綜合考慮周邊環境的發展、特殊站點等。確定了站點的類型和終極容量後。就比較容易確定網路的節點。
網路拓撲的選擇：環形網和網狀網的分析和選擇。目前常用的組網拓撲：環(Rin．a)形網和網(Mesh)狀網。
對於兩種組網技術，不能簡單地論孰優孰劣或誰將取代誰，兩種技術均有可取之處．有其相應的組網定位．要同需求及網路現狀做出選擇。實際套用中，最重要的因素還是業務．業務量、網路規模及業務模式對拓撲選擇的影響最關鍵。通常在組網初期，當業務量和網路節點超過運維部門可接受的門限時，環形網可以逐漸向網狀網路演變。因此，我們選擇設備時，要對設備供應商提出一個新要求．即組網的網元設備必須能夠同時支持環形網和網狀網．並且能夠在不影響業務的前提下，實現從環形網到網狀網路的平滑過渡。
網路管理系統分析。如何降低網路運維成本。提高網路運行的高可靠性和高生存性。如何為最終用戶提供優質多樣的服務。維護部門對光纖傳輸網路系統的要求，也從過去單純要求滿足設備配置、告警等基本維護需求。提高到能提供靈活的業務調度、大規模網路管理、虛擬專用網等諸多涵蓋網元層、網路層和服務層的功能。
同步分析。網同步問題是通信網數位化的基礎，沒有良好的同步，數字信息不可避免地出現誤碼、滑碼等現象，因此，要解決好光纖傳送網的同步問題。
網路保護和恢複分析。保護通常利用節點間預先分配的專用容量來實現，它和網元設備相關並受控，無需外部網管系統的介入，保護倒換時間較短。恢復通常利用節點間．可用的任何容量來實現。包括預留的專用空閒備用容量、網路專用容量、低優先權的額外容量等。在知道故障點的位置後．在網路中尋找失效路由的替代路由。恢復算法與網路選路算法相同。通常認為保護是一種能夠提供快速恢復、適用特定拓撲的技術，如：線形、環形網；而恢復通常使用網狀拓撲。能最佳利用網路容量資源。在實際網路中，常採用保護機製作為第一層防線。對付光纖斷裂等光層失效故障。而使用恢復機製作為第二層防線，對付網路通道層的故障和失效。保護和恢復技術的採用要根據業務的需求．特別要根據服務等級、安全性要求和技術成熟性來綜合考慮、選用。
