描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装国际标准书号ISBN: 9787115404503丛书名: 信息与通信网络技术丛书
编辑推荐
本书由江苏省邮电规划设计院多名专家和技术骨干联合编写，内容翔实，既注重OTN技术原理和发展趋势的介绍，又面向工程实际应用，对于从事光通信行业的从业者具有较高的参考价值。
内容简介
本书首先介绍了传输网的概念及传输网的技术发展历程和演进趋势，然后简单介绍了SDH和WDM的技术原理，在此基础上引入了OTN技术。全书在简要介绍了OTN基本原理的基础上，从工程应用的角度详细讨论了OTN系统及设备。主要内容包括：OTN的概念与应用、OTN的体系架构、OTN的网络保护与应用、OTN的网络管理、ROADM的原理及应用、OTN的技术演进、OTN网络规划与设计、OTN网络传输性能、OTN设备安装与测试技术，并在书末尾介绍了华为公司主流的OTN设备――OSN8800，以使读者更加直观地了解OTN光传输设备的结构、配置和组网方法，进一步加强理论与实际的结合。本书内容全面、系统，在介绍理论知识的同时，注重和实际工程和应用紧密结合，具有很强的实用性。本书适合于从事WDM/OTN系统和设备的研究开发、规划设计、建设施工和维护管理的工程技术人员和管理人员阅读，也可供通信院校相关专业的师生学习参考。
目 录
目录
章 概述 9
1.1传输网概念及作用 9
1.1.1 传输系统概念 9
1.1.1.1 模拟传输系统 9
1.1.1.2 数字传输系统 9
1.1.1.3 有线传输系统 10
1.1.1.4 无线传输系统 10
1.1.1.5 传输网分层结构 11
1.1.2 传输网在电信网中所处的地位 13
1.1.3 业务网对传输网的需求 14
1.1.3.1 电话交换网，基础数据网，GSM移动通信网对传输网的需求 14
1.1.3.2 第三代移动通信网对传输网的需求 14
1.1.3.3 第四代移动通信网对传输网的需求 16
1.1.3.4 互联网对传输链路的需求 16
1.1.3.5 互联网数据中心对传输网的需求 17
1.1.3.6 大客户专线对传输网的需求 17
1.2 传输网技术演进及展望 18
1.2.1 传输网技术发展历程 18
1.2.2 传输网技术发展趋势展望 24
第二章 光传输网技术现状 30
2.1 光同步数字体系（SDH） 30
2.1.1 SDH概念及特点 30
2.1.2 SDH速率与帧结构 32
2.1.3 SDH复用与映射 36
2.1.3.1 复用结构与单元 36
2.1.3.2 映射 38
2.1.3.3 定位 41
2.1.3.4 复用 43
2.1.4 SDH组网 45
2.1.4.1 SDH设备 45
2.1.4.2 SDH网络拓扑结构 48
2.1.4.3 SDH网络规划原则 50
2.1.4.4 我国SDH网络结构 52
2.1.5 SDH保护与恢复 53
2.1.6 SDH性能分析 61
2.1.6.1 SDH线路性能分析 61
2.1.6.2 SDH网络性能指标 62
2.1.6.3 SDH网络误码性能 63
2.1.6.4 SDH网络抖动性能 66
2.1.7 SDH技术应用与发展 69
2.1.7.1 SDH的关键技术应用 69
2.1.7.2 SDH技术的发展 70
2.2 光波分复用系统（WDM） 70
2.2.1 WDM技术原理 70
2.2.2 WDM系统功能结构及描述 73
2.2.3 WDM主要性能 79
2.2.4 WDM组网技术 82
2.2.5 WDM网络保护 86
第三章 光传送网OTN 89
3.1 OTN的概念及应用 89
3.1.1 OTN的概念 89
3.1.2 OTN技术优势 91
3.1.3 OTN标准进展 92
3.1.3.1 国际OTN标准化现状 93
3.1.3.2 国内OTN标准化现状 99
3.1.3.3 OTN发展趋势分析 100
3.1.4 OTN的应用场景分析 104
3.1.4.1 省际干线传送网OTN组网模型 104
3.1.4.2 省内干线传送网OTN组网模型 105
3.1.4.3 城域传送网OTN组网模型 108
3.2 OTN体系架构 110
3.2.1 OTN网络分层及接口 112
3.2.1.1 OTN网络层次结构 112
3.2.1.2 光通路层网络 115
3.2.1.2.1 功能结构 115
3.2.1.2.2 子层划分 115
3.2.1.2.3 光通路子层网络 117
3.2.1.2.4 光通路传送单元子层网络 117
3.2.1.2.5 光通路数据单元子层网络 117
3.2.1.3 光复用段层网络 118
3.2.1.4 光传输段层网络 119
3.2.1.5 OTN网络接口 119
3.2.2 OTN网络的分割 124
3.2.2.1 OTN网络的分域 124
3.2.2.2 不同管理域的互联互通 125
3.2.2.3 OTN网络域内分割 125
3.2.3 OTN帧结构与开销 126
3.2.3.1 OTN帧结构 126
3.2.3.2 OTN开销 128
3.2.3.2.1 OTUk、ODUk和OPUk开销 128
3.2.3.2.2 OTS、OMS和Och的开销 129
3.2.3.2.3 开销描述 129
3.2.4 OTN复用与映射结构 131
3.2.5 OTN光传送模块 133
3.2.5.1 简化功能的OTM（OTM 0.m，OTM-0.mvn） 133
3.2.5.2 全功能OTM（OTM n.m） 136
3.2.6 OTN设备形态 139
3.2.6.1 OTN终端复用设备 139
3.2.6.2 OTN交叉连接设备 139
3.2.6.2.1 OTN电交叉设备 139
3.2.6.2.2 OTN光交叉设备 140
3.2.6.2.3 OTN光电混合交叉设备 141
3.3 OTN网络保护与应用 141
3.3.1 光线路保护（OLP） 142
3.3.2 线性保护 144
3.3.2.1 OCh保护 144
3.3.2.1.1 OCh 1+1保护 144
3.3.2.1.2 OCh 1:N保护 144
3.3.2.2 ODUk SNC保护 144
3.3.2.2.1 ODUk SNC保护的定义和分类 144
3.3.2.2.2 ODUk 1+1保护 145
3.3.2.2.3 ODUk M:N保护 146
3.3.3 环网保护 147
3.3.3.1 OCh SPRing 保护 147
3.3.3.2 ODUk SPRing保护 148
3.4 OTN网络管理 149
3.4.1 OTN网络管理需求 149
3.4.2 OTN网络管理体系结构 151
3.4.3 控制平面技术 152
3.5 可重构的光分插复用器ROADM 154
3.5.1 ROADM应用驱动力 154
3.5.2 ROADM的技术实现 156
3.5.2.1 基于波长阻断器（WB）的ROADM设备 156
3.5.2.2 基于平面波导电路（PLC）的ROADM设备 157
3.5.2.3 基于波长选择开关（WSS）的ROADM设备 158
3.5.2.4 上下路端口灵活性的实现方式 159
3.5.3 ROADM组网应用 162
第四章 光传送网OTN技术演进 166
4.1 概述 166
4.2 100G OTN技术 170
4.2.1 100G标准化现状 170
4.2.2 100G产业链发展状况 171
4.2.3 100G OTN关键技术 172
4.2.4 100G OTN组网应用 175
4.3 超100G技术 177
4.3.1 超100G标准化进展 178
4.3.2 超100G关键技术 182
4.3.3 超100G产业化进程 186
4.4 分组增强型OTN-POTN 188
4.4.1 POTN概念 188
4.4.2 POTN设备功能模型 191
4.4.3 POTN关键技术 194
4.4.4 POTN应用场景分析 195
第五章 光传送网OTN网络规划设计 197
5.1 OTN网络概述 197
5.2 OTN网络规划基本要素 199
5.2.1 光纤衰减 200
5.2.2 光信噪比 201
5.2.3 色散 203
5.2.4 非线性效应 207
5.3 OTN网络设计 209
5.3.1 系统制式 209
5.3.2 传送平面网络规划 213
5.3.3 传输系统设计 213
5.3.4 网络保护 216
5.3.5 辅助系统设计 217
5.3.6 控制平面设计 217
5.3.7 光传输距离计算 218
5.4 光纤光缆测试 221
5.4.1 光纤测试需求 221
5.4.2 光纤测试内容 222
5.4.3 光纤测试方法 222
5.5 Nx100Gbit/s WDM/OTN干线传输系统规划与设计 224
5.5.1 OTN干线传输网的规划 224
5.5.2 Nx100Gbit/s WDM/OTN干线传输系统工程设计 226
5.5.2.1系统设计方法 226
5.5.2.2中国电信100G试验网设计方案及特点 227
第六章 OTN网络传输性能 230
6.1 OTN假设参考光通道 230
6.2 误码性能 230
6.2.1 误码性能评估参数 230
6.2.2 端到端误码性能目标 231
6.2.3 端到端性能目标分配 232
6.2.4 误码维护性能可用性目标 232
6.3 以太网性能 233
6.4 光信噪比要求 233
6.5 抖动性能 235
6.5.1 抖动对于数字通信的影响 235
6.5.2 OTN网络接口输出抖动和漂移 236
6.5.3 OTN网络接口抖动和漂移容限 237
6.6 ODUk时钟要求 239
6.6.1 ODUk时钟分类 239
6.6.2 ODUk时钟固有抖动产生 240
6.6.3 ODUk时钟抖动容限 241
6.6.4 ODUk时钟抖动转移特性 241
第七章 OTN设备安装与测试技术 243
7.1 OTN设备安装 243
7.1.1 机房环境 243
7.1.2 铁架安装 243
7.1.3 电源及告警功能检查 245
7.2 OTN单机设备测试 246
7.2.1 OTN设备基本形态 246
7.2.2 开销及维护信号测试 248
7.2.2.1 帧定位开销 249
7.2.2.2 OTUk开销及维护信号测试 250
7.2.2.3 ODUk开销及维护信号测试 252
7.2.2.4 OPUk开销测试 257
7.2.2.5 恒定比特速率客户维护信号 258
7.2.2.6 光层开销和维护信号测试 258
7.2.3 光接口测试 259
7.2.3.1 S/R点光接口测试 259
7.2.3.2 Sn/Rn点光接口测试 264
7.2.4 抖动测试 271
7.2.4.1 输入抖动容限 271
7.2.4.2 抖动产生 272
7.2.4.3 抖动传递函数 273
7.2.5 OTN设备功能测试 274
7.2.5.1 客户信号映射 274
7.2.5.2 ODUk复用功能 280
7.2.6 交叉连接功能测试 281
7.2.6.1 ODUk交叉连接功能测试 281
7.2.6.2 OCh交叉连接功能测试 285
7.3 OTN组网性能测试 287
7.3.1 网络性能测试 287
7.3.1.1 误码率/分组丢失率 287
7.3.1.2 以太网性能 287
7.3.1.3 系统抖动 288
7.3.2 保护倒换测试 289
7.3.2.1 线性保护 289
7.3.2.2 环网保护 299
7.4 OTN网络智能功能测试 302
7.4.1 控制平面连接管理功能 302
7.4.2 路由功能 304
7.4.2.1 路由计算能力 304
7.4.2.2 路由信息自动更新 305
7.4.3 自动发现和链路管理功能验证 306
7.4.3.1 控制平面的自动发现功能 306
7.4.3.2 控制平面的手工配置功能 307
7.4.4 基于控制平面的保护恢复测试 308
7.4.4.1 基于光层的保护恢复测试 308
7.4.4.2 基于电层的保护恢复测试 310
7.4.4.3 基于光电混合的保护恢复测试 311
附录一 华为公司OTN设备（OSN8800）介绍 314
节 简介 314
1.1 产品亮点和规格 314
1.1.1 产品亮点 314
1.1.2 产品规格 315
1.2 典型组网 316
1.2.1 典型OTN组网 317
1.2.2 典型MS-OTN组网 317
1.3 产品特性 318
1.3.1 线路速率 318
1.3.2 OTN特性 318
1.3.3 ROADM特性 319
1.3.4 OTN+ROADM特性 319
1.3.5 PID特性 320
1.3.6 备份和保护 321
1.3.6.1 网络级保护（OTN） 321
1.3.6.2 设备级保护 322
1.3.6.3 自动光功率管理 323
1.3.7 同步 324
1.3.8 ASON特性 324
1.4 业务类型 325
第二节 产品架构 330
2.1 硬件架构 330
2.1.1 机柜介绍 330
2.1.2 OptiX OSN 8800 T64子架 330
2.1.2.1 结构 331
2.1.2.2 槽位说明 332
2.1.3 OptiX OSN 8800 T32子架 333
2.1.3.1 结构 333
2.1.3.2 槽位说明 335
2.1.4 OptiX OSN 8800 T16子架 336
2.1.4.1 结构 336
2.1.4.2 槽位说明 337
第三节 操作与维护 338
第四节 网络管理 340
第五节 节能与环境保护 341
5.1 节能 341
5.1.1 静态节能 341
5.1.2 动态节能 341
5.1.3 节能控制和监视 342
5.2 环境保护 342
参考文献 343
章 概述 9
1.1传输网概念及作用 9
1.1.1 传输系统概念 9
1.1.1.1 模拟传输系统 9
1.1.1.2 数字传输系统 9
1.1.1.3 有线传输系统 10
1.1.1.4 无线传输系统 10
1.1.1.5 传输网分层结构 11
1.1.2 传输网在电信网中所处的地位 13
1.1.3 业务网对传输网的需求 14
1.1.3.1 电话交换网，基础数据网，GSM移动通信网对传输网的需求 14
1.1.3.2 第三代移动通信网对传输网的需求 14
1.1.3.3 第四代移动通信网对传输网的需求 16
1.1.3.4 互联网对传输链路的需求 16
1.1.3.5 互联网数据中心对传输网的需求 17
1.1.3.6 大客户专线对传输网的需求 17
1.2 传输网技术演进及展望 18
1.2.1 传输网技术发展历程 18
1.2.2 传输网技术发展趋势展望 24
第二章 光传输网技术现状 30
2.1 光同步数字体系（SDH） 30
2.1.1 SDH概念及特点 30
2.1.2 SDH速率与帧结构 32
2.1.3 SDH复用与映射 36
2.1.3.1 复用结构与单元 36
2.1.3.2 映射 38
2.1.3.3 定位 41
2.1.3.4 复用 43
2.1.4 SDH组网 45
2.1.4.1 SDH设备 45
2.1.4.2 SDH网络拓扑结构 48
2.1.4.3 SDH网络规划原则 50
2.1.4.4 我国SDH网络结构 52
2.1.5 SDH保护与恢复 53
2.1.6 SDH性能分析 61
2.1.6.1 SDH线路性能分析 61
2.1.6.2 SDH网络性能指标 62
2.1.6.3 SDH网络误码性能 63
2.1.6.4 SDH网络抖动性能 66
2.1.7 SDH技术应用与发展 69
2.1.7.1 SDH的关键技术应用 69
2.1.7.2 SDH技术的发展 70
2.2 光波分复用系统（WDM） 70
2.2.1 WDM技术原理 70
2.2.2 WDM系统功能结构及描述 73
2.2.3 WDM主要性能 79
2.2.4 WDM组网技术 82
2.2.5 WDM网络保护 86
第三章 光传送网OTN 89
3.1 OTN的概念及应用 89
3.1.1 OTN的概念 89
3.1.2 OTN技术优势 91
3.1.3 OTN标准进展 92
3.1.3.1 国际OTN标准化现状 93
3.1.3.2 国内OTN标准化现状 99
3.1.3.3 OTN发展趋势分析 100
3.1.4 OTN的应用场景分析 104
3.1.4.1 省际干线传送网OTN组网模型 104
3.1.4.2 省内干线传送网OTN组网模型 105
3.1.4.3 城域传送网OTN组网模型 108
3.2 OTN体系架构 110
3.2.1 OTN网络分层及接口 112
3.2.1.1 OTN网络层次结构 112
3.2.1.2 光通路层网络 115
3.2.1.2.1 功能结构 115
3.2.1.2.2 子层划分 115
3.2.1.2.3 光通路子层网络 117
3.2.1.2.4 光通路传送单元子层网络 117
3.2.1.2.5 光通路数据单元子层网络 117
3.2.1.3 光复用段层网络 118
3.2.1.4 光传输段层网络 119
3.2.1.5 OTN网络接口 119
3.2.2 OTN网络的分割 124
3.2.2.1 OTN网络的分域 124
3.2.2.2 不同管理域的互联互通 125
3.2.2.3 OTN网络域内分割 125
3.2.3 OTN帧结构与开销 126
3.2.3.1 OTN帧结构 126
3.2.3.2 OTN开销 128
3.2.3.2.1 OTUk、ODUk和OPUk开销 128
3.2.3.2.2 OTS、OMS和Och的开销 129
3.2.3.2.3 开销描述 129
3.2.4 OTN复用与映射结构 131
3.2.5 OTN光传送模块 133
3.2.5.1 简化功能的OTM（OTM 0.m，OTM-0.mvn） 133
3.2.5.2 全功能OTM（OTM n.m） 136
3.2.6 OTN设备形态 139
3.2.6.1 OTN终端复用设备 139
3.2.6.2 OTN交叉连接设备 139
3.2.6.2.1 OTN电交叉设备 139
3.2.6.2.2 OTN光交叉设备 140
3.2.6.2.3 OTN光电混合交叉设备 141
3.3 OTN网络保护与应用 141
3.3.1 光线路保护（OLP） 142
3.3.2 线性保护 144
3.3.2.1 OCh保护 144
3.3.2.1.1 OCh 1+1保护 144
3.3.2.1.2 OCh 1:N保护 144
3.3.2.2 ODUk SNC保护 144
3.3.2.2.1 ODUk SNC保护的定义和分类 144
3.3.2.2.2 ODUk 1+1保护 145
3.3.2.2.3 ODUk M:N保护 146
3.3.3 环网保护 147
3.3.3.1 OCh SPRing 保护 147
3.3.3.2 ODUk SPRing保护 148
3.4 OTN网络管理 149
3.4.1 OTN网络管理需求 149
3.4.2 OTN网络管理体系结构 151
3.4.3 控制平面技术 152
3.5 可重构的光分插复用器ROADM 154
3.5.1 ROADM应用驱动力 154
3.5.2 ROADM的技术实现 156
3.5.2.1 基于波长阻断器（WB）的ROADM设备 156
3.5.2.2 基于平面波导电路（PLC）的ROADM设备 157
3.5.2.3 基于波长选择开关（WSS）的ROADM设备 158
3.5.2.4 上下路端口灵活性的实现方式 159
3.5.3 ROADM组网应用 162
第四章 光传送网OTN技术演进 166
4.1 概述 166
4.2 100G OTN技术 170
4.2.1 100G标准化现状 170
4.2.2 100G产业链发展状况 171
4.2.3 100G OTN关键技术 172
4.2.4 100G OTN组网应用 175
4.3 超100G技术 177
4.3.1 超100G标准化进展 178
4.3.2 超100G关键技术 182
4.3.3 超100G产业化进程 186
4.4 分组增强型OTN-POTN 188
4.4.1 POTN概念 188
4.4.2 POTN设备功能模型 191
4.4.3 POTN关键技术 194
4.4.4 POTN应用场景分析 195
第五章 光传送网OTN网络规划设计 197
5.1 OTN网络概述 197
5.2 OTN网络规划基本要素 199
5.2.1 光纤衰减 200
5.2.2 光信噪比 201
5.2.3 色散 203
5.2.4 非线性效应 207
5.3 OTN网络设计 209
5.3.1 系统制式 209
5.3.2 传送平面网络规划 213
5.3.3 传输系统设计 213
5.3.4 网络保护 216
5.3.5 辅助系统设计 217
5.3.6 控制平面设计 217
5.3.7 光传输距离计算 218
5.4 光纤光缆测试 221
5.4.1 光纤测试需求 221
5.4.2 光纤测试内容 222
5.4.3 光纤测试方法 222
5.5 Nx100Gbit/s WDM/OTN干线传输系统规划与设计 224
5.5.1 OTN干线传输网的规划 224
5.5.2 Nx100Gbit/s WDM/OTN干线传输系统工程设计 226
5.5.2.1系统设计方法 226
5.5.2.2中国电信100G试验网设计方案及特点 227
第六章 OTN网络传输性能 230
6.1 OTN假设参考光通道 230
6.2 误码性能 230
6.2.1 误码性能评估参数 230
6.2.2 端到端误码性能目标 231
6.2.3 端到端性能目标分配 232
6.2.4 误码维护性能可用性目标 232
6.3 以太网性能 233
6.4 光信噪比要求 233
6.5 抖动性能 235
6.5.1 抖动对于数字通信的影响 235
6.5.2 OTN网络接口输出抖动和漂移 236
6.5.3 OTN网络接口抖动和漂移容限 237
6.6 ODUk时钟要求 239
6.6.1 ODUk时钟分类 239
6.6.2 ODUk时钟固有抖动产生 240
6.6.3 ODUk时钟抖动容限 241
6.6.4 ODUk时钟抖动转移特性 241
第七章 OTN设备安装与测试技术 243
7.1 OTN设备安装 243
7.1.1 机房环境 243
7.1.2 铁架安装 243
7.1.3 电源及告警功能检查 245
7.2 OTN单机设备测试 246
7.2.1 OTN设备基本形态 246
7.2.2 开销及维护信号测试 248
7.2.2.1 帧定位开销 249
7.2.2.2 OTUk开销及维护信号测试 250
7.2.2.3 ODUk开销及维护信号测试 252
7.2.2.4 OPUk开销测试 257
7.2.2.5 恒定比特速率客户维护信号 258
7.2.2.6 光层开销和维护信号测试 258
7.2.3 光接口测试 259
7.2.3.1 S/R点光接口测试 259
7.2.3.2 Sn/Rn点光接口测试 264
7.2.4 抖动测试 271
7.2.4.1 输入抖动容限 271
7.2.4.2 抖动产生 272
7.2.4.3 抖动传递函数 273
7.2.5 OTN设备功能测试 274
7.2.5.1 客户信号映射 274
7.2.5.2 ODUk复用功能 280
7.2.6 交叉连接功能测试 281
7.2.6.1 ODUk交叉连接功能测试 281
7.2.6.2 OCh交叉连接功能测试 285
7.3 OTN组网性能测试 287
7.3.1 网络性能测试 287
7.3.1.1 误码率/分组丢失率 287
7.3.1.2 以太网性能 287
7.3.1.3 系统抖动 288
7.3.2 保护倒换测试 289
7.3.2.1 线性保护 289
7.3.2.2 环网保护 299
7.4 OTN网络智能功能测试 302
7.4.1 控制平面连接管理功能 302
7.4.2 路由功能 304
7.4.2.1 路由计算能力 304
7.4.2.2 路由信息自动更新 305
7.4.3 自动发现和链路管理功能验证 306
7.4.3.1 控制平面的自动发现功能 306
7.4.3.2 控制平面的手工配置功能 307
7.4.4 基于控制平面的保护恢复测试 308
7.4.4.1 基于光层的保护恢复测试 308
7.4.4.2 基于电层的保护恢复测试 310
7.4.4.3 基于光电混合的保护恢复测试 311
附录一 华为公司OTN设备（OSN8800）介绍 314
节 简介 314
1.1 产品亮点和规格 314
1.1.1 产品亮点 314
1.1.2 产品规格 315
1.2 典型组网 316
1.2.1 典型OTN组网 317
1.2.2 典型MS-OTN组网 317
1.3 产品特性 318
1.3.1 线路速率 318
1.3.2 OTN特性 318
1.3.3 ROADM特性 319
1.3.4 OTN+ROADM特性 319
1.3.5 PID特性 320
1.3.6 备份和保护 321
1.3.6.1 网络级保护（OTN） 321
1.3.6.2 设备级保护 322
1.3.6.3 自动光功率管理 323
1.3.7 同步 324
1.3.8 ASON特性 324
1.4 业务类型 325
第二节 产品架构 330
2.1 硬件架构 330
2.1.1 机柜介绍 330
2.1.2 OptiX OSN 8800 T64子架 330
2.1.2.1 结构 331
2.1.2.2 槽位说明 332
2.1.3 OptiX OSN 8800 T32子架 333
2.1.3.1 结构 333
2.1.3.2 槽位说明 335
2.1.4 OptiX OSN 8800 T16子架 336
2.1.4.1 结构 336
2.1.4.2 槽位说明 337
第三节 操作与维护 338
第四节 网络管理 340
第五节 节能与环境保护 341
5.1 节能 341
5.1.1 静态节能 341
5.1.2 动态节能 341
5.1.3 节能控制和监视 342
5.2 环境保护 342
参考文献 343
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