SDHWDM

1第5章SDH&WDM5.1光同步数字传输网5.2波分复用5.3光传送网5.4网络的生存性5.5光传送网的网络性能2准同步数字传输体系PDH什么是准同步信号？在PDH中，各速率等级虽然规定了标称速率，但支路信号可以来自不同设备。这些设备具有各自独立的时钟源，因而来自不同设备的同一速率等级的支路信号，其速率并不一定严格相等。为了能将各支路信号复接成更高速率信号，对各速率等级除了规定标称速率外还规定其允许的偏差范围，即容差。这种有相同的标称速率但又允许有一定偏差的信号被称为准同步信号。3准同步数字传输体系PDH在电信网中发挥了重要作用。如今，它的缺陷却成为了通信网容量发展的瓶颈。•三大地区不同子体系，互不兼容；•没有全球统一标准光接口规范；•上/下支路效率低；•无法直接复接；•网管能力弱；•网络灵活性不足。PDH制约了电信网向“智能化、综合化”方向发展。一种新体系SDH随之应用而生。4•PCM30/32制式帧结构：5数字复接类型一、同步复接几个低次群信号由同一个高稳定度的主时钟来控制。各低次群支路信号的频率相位完全确定，其码元经过压缩延时后即可进行精确的复接，不会产生错位重叠。二、异步复接各低次群使用各自的时钟，而且速率各不相同。在复接前要调整信号速率使其与传输信道的速率匹配，同时进行码速调整，以获得同步。6三、准同步复接介于同步复接和异步复接之间。各低次群使用各自的时钟，但他们具有统一的标称速率。75.1光同步数字传输网5.1.1SDH的基本概念5.1.2SDH中的基本复用、映射结构5.1.3SDH网元5.1.4SDH光传输系统5.1.5SDH的网同步8SDH网模型架构：9•5.1.1SDH的基本概念SDH网由基本网络单元组成：终端复用器（TM）分插复用器（ADM）再生中继器（REG）数字交叉连接设备等10SDH对模型的下列几个方面做了规定：（1）网络节点接口NNI（2）体系速率（3）帧结构11（1）网络节点接口NNI传输设备：光缆传输系统设备；卫星传输系统设备。微波传输系统设备；网络节点：只有复用功能（简单）；复用、交叉连接多种功能（复杂）。建立一个统一的网络节点接口是实现SDH网的关键。NNI：具有国际化的接口速率、信号帧结构。12（2）同步数字体系速率同步传输模块：STM-N，N＝1、4、16等STM-1155.520Mbit/s155Mb/sSTM-4622.080Mbit/s622Mb/sSTM-162488.320Mbit/s2.5Gb/sSTM-649953.280Mbit/s10Gb/sSTM-25639813.12Mbit/s40Gb/s13（3）帧结构SDH帧为块状帧结构，共有9行，270列，以字节为单位14传输方向：从左到右，从上到下。传输时间：Ts＝125μs。STM-1速率获得：比特数：9×270×N×8=9×270×1×8=19440b速率：19440b/Ts＝155.520Mb/sSTM-N速率同理15STM-N帧包括三个部分：PAYLOAD、AU-PTR、SOH(1)信息净负荷PAYLOAD合理有序地存放有效信息;由一部分POH组成,POH用于通道监视控制。16(2)管理指针AU-PTR指示净负荷PAYLOAD中信息的起始字节位置，便于接收端从正确的位置分解出有效传输信息。解决网络节点时钟偏差；从SDH各模块中直接上/下低速信号.17(3)段开销SOH1～3行:再生段开销RSOH用于提供帧同步、供再生段维护管理使用的附加字节5～9行:复用段开销MSOH用于提供复用段维护管理使用的附加字节区别：作用点不同;监管范围不同。18RSOH：A1～A2：帧同步J0：再生段踪迹字节；B1：再生段误码监测；E1：公务通信字节；F1：再生段使用者通路字节，供特定维护目的的临时公务联络使用；D1、D2和D3：再生段数据通信通路字节，用作SDH管理网的传送通路。19MSOH：B2：复用段误码监测字节；K1和K2（前5比特）：自动保护倒换（APS）字节。用来传送APS指令；K2（后3比特）：复用段远端缺陷指示（MS-RDI）字节。用来向复用段发送端回传接收端已检测到告警指示信号（MS-AIS）等；D4～D12：复用段数据通信通路字节。用作SDH管理网的传送通路；S1：同步状态字节。指示同步时钟类型等；M1：复用段远端差错指示字节。用来向复用段发送端回传B2字节的误码监测结果；E2：公务通信字节。202、SDH网的特点（1）SDH由一系列网元构成（NE），可在光纤、微波、卫星传输系统上进行同步信息传输、复用和交叉连接。（2）有统一接口NNI。（3）有统一信息格式STM-N。（4）有丰富的管理比特，增加网络维护能力。（5）可以兼容PDH、ATM、B-ISDN等信号，具有广泛适应性（6）简化了信号处理过程。215.1.2SDH的复用、映射结构SDH的复用内容：（1）对低阶SDH信号复用；（2）对低速PDH支路信号复用。22（1）低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号复用：主要通过字节间插复用方式来完成的，复用的个数是4合一，即4×STM-1→STM-4，4×STM-4→STM-16。帧长：在复用过程中保持帧长125微秒不变，这就意味着高一级的STM-N信号速率是低一级的STM-N信号速率的4倍。段开销：进行字节间插复用过程中，各帧的信息净负荷按原值进行间插复用，而段开销则会有些取舍。即，在复用成的STM-N帧中，SOH并不是所有低阶SDH帧中的段开销间插复用而成，而是舍弃了一些低阶帧中的段开销，23（2）低速支路PDH信号复用成SDH信号STM-N三个步骤：映射（信号打包）；定位（指针调整）；复用（字节间插复用）。结合下图，先了解复用的基本单元：24•复用各种基本单元的使用。•G.709复用映射结构25•我国采用的复用映射结构26容器C：具有一定格式的帧结构，用来接收相应速率等级的PDH信号，并进行速率适配。虚容器VC：由容器C的帧信息加上相应的通道开销POH而构成。支路单元TU：由低阶VC和相应的支路单元指针TUPTR构成。支路单元组TUG：由1个TU直接构成，或由多个TU复用（按单字节交错间插）而构成。管理单元AU：由高阶VC（VC-4或在AU支路中的VC-3）和相应的管理单元指针AUPTR构成。管理单元组AUG：由3个AU-3复用（按单字节交错间插）而构成，亦可由1个AU-4直接构成AUG。27最终复用映射结构如图示：28•5.3.2SDH网元1、终端复用器（TM）提供由G.703（即PDH接口）接口到STM-1输出的简单复用功能；提供由若干STM-N复用到STM-M（MN）的复用功能；292、分插复用器（ADM）利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分：一部分直接转发，另一部分卸下给本地用户，然后信息又通过复接功能将转发部分和本地上送的部分合成输出。主要用于SDH网络的转接站点处303、再生中继器光传输网的再生中继器有两种：纯光再生中继器电再生中继器314、数字交叉连接器（DXC）完成STM—N信号的交叉连接功能，多端口器件。相当于交叉矩阵，完成各个信号间的交叉连接。可将输入的m路信号交叉连接到输出的n路信号上32四种网元的区别：•TM只是简单的复用。•ADM可以实现自由灵活地上下话路功能。•DXC具有ADM所有功能，还具有交叉连接，实现电路群的调度，成本较ADM高。•REG只起放大信号的作用。335.4SDH传送网5.4.1光传送网的分层结构5.4.2传送网的节点和节点设备5.4.3光传送网的拓扑结构和分层模型345.4.1光传送网的分层结构35简单的划分为3层基本功能：业务层：各种不同业务网络提供的业务。电交换/复接层：提供业务服务，诸如交换等。光传送层：信号传输。三层之间的关系：下层为上层提供支持手段。36根据网元所起作用来划分：375.5SDH网安全性（生存性）问题5.5.1SDH网安全性（生存性）策略38网络故障：设备故障软件故障链路故障解决方法：提高网络单元的可靠性；提高网络拓扑的可靠性，诸如环形网；采用网络保护和恢复技术以保证网络的生存性。通过以上三种方法可有效增强网络生存性。39SDH网络的安全性（生存性）策略——保护和恢复（1）保护技术分类：IP层、ATM层、SDH层、光层。重点了解两种：SDH层：线路保护方式；具有自愈功能的环形网。光层（WDM）：保护倒换；利用OXC重新选路进行业务恢复。40（2）网络生存性主要技术指标冗余度：网络中总的空闲容量与总的工作量之比。恢复率：已恢复的通道数占原来失效总通道数的比例。恢复时间：在一定恢复率的条件下，恢复网络需要的时间。411、自动线路保护倒换（1）1＋1方式（两根光纤）42（2）1：n方式通过SDH帧结构中的两个自动保护倒换字节K1、K2完成倒换保护操作43K1字节表示请求倒换的信道.Bit1--4：表明了请求的类型。例：1111表示锁定保护；1110表示强迫倒换；1101表示信号失效；1011表示信号劣化；1000表示人工倒换；0110表示等待恢复；Bit5--8：表示请求倒换的信道号。例：0000空信道（保护信道）；1111额外业务信道请求；0001~1110请求倒换工作信道编号。44K2字节确认桥接到保护信道的信道号Bit1--4：表示桥接到保护信道的信道号；Bit5：取0表示1+1APS；取1表示1:nAPSBit6--8：预留。其中111：线路AIS；110：线路RDI（远端接收失效）100：单向倒换；101：双向倒换；452、环路保护类型划分：（1）二纤单向通道倒换环（2）二纤单向复用段倒换环（3）四纤双向复用段倒换环（4）二纤双向复用段倒换环46（1）二纤单向通道倒换环发端A：信号AC同时馈入S与P光纤，沿两条路径到达C收端C：选收，默认S同理，信号CA。DAC发CA收AC收CA发ACBSP47故障处理AC业务：在C节点由于来自S光纤的AC信号ABC丢失，所以接收倒换开关转向来自P光纤，即接收信号：ADCCA业务信号仍按原路径传送。AC发CA收AC收CA发ACBDSP倒换48（2）二纤单向复用段倒换环发端A：业务信号AC只馈入S光纤，沿顺时针方向到达C站：ABC。发端C：业务信号CA只馈入S光纤，沿顺时针方向到达C站：CDA。AC发CA收AC收CA发ACBDSP49故障处理在B节点执行环回功能：即把AC业务环回到P光纤上，沿路径ABADC到达目的地C。CA业务：仍按原路径传送。ASAC发CA收AC收CA发CBDP环回50（3）四纤双向复用段倒换环发端A：业务信号AC馈入S1光纤沿顺时针方向到达C站：ABC。发端C：业务信号CA馈入S2光纤沿逆时针方向到达A站：CBA。S2P1ACBDS1P2AC发AC收CA发CA收51故障处理B节点：把AC业务从S1光纤环回到P1，并沿逆时针方向传输ABADC（在B又执行一次环回S2P2）C节点：把CA业务从S2光纤环回到P2，并沿顺时针方向传输：CDABA（在B又执行一次环回S2P2）CABDS1S2P2P1AC发AC收CA收CA发环回52（4）二纤双向复用段倒换环发端A：业务信号AC馈入SI/P2光纤的工作通道S1，沿顺时针方向到达C站：ABC。发端C：业务信号CA馈入S2/P1光纤的工作通道S2，沿逆时针方向到达A站：CBA。AC发CA收AC收CA发ACBDS1/P2S2/P153故障处理B节点：把AC业务从S1通道交叉到P1通道，并使其沿逆时针方向传输：ABADCC节点：把CA业务从S2通道交叉到P2通道，并使其沿顺时针方向传输：CDAAC发CA收AC收CA发ACBDS1/P2S2/P1S1/P2交叉连接545.5.2SDH网同步1、准同步方式•数字交换网各数字交换局在时钟上相互独立，并且该时钟具有很高的稳定度和精度。网内各局的时钟（频率和相位）虽然不完全相同，但误差很小，接近同步。•一般用于国际数字网中，即两个国家数字网之间采取准同步方式。552、相互同步方式在网中不设主时钟，由网内各交换节点的时钟相互控