光纤传输通信工程师(1)

1有线传输技术通信工程师职业资格认证统一考试培训2第一章同步数字体系（SDH）技术第二章密集波分复用（DWDM）传输原理第三章SDH传输网维护测试项目及方法课程内容3第一章同步数字体系（SDH）技术第二节SDH网络接口、比特率等级及帧结构第四节开销和指针第三节SDH复用映射结构第一节SDH概述第五节SDH传送网络结构第六节SDH网络管理第七节SDH新技术应用4一、SDH的产生1、SDH提出背景（1）PDH两种速率不兼容（2）PDH无统一的光接口标准（3）PDH采用异步的按比特复接，上、下电路复杂（4）开销比特数量少，网管功能不丰富（5）网络结构缺乏灵活性（提供点到点网络结构）（6）网管通信通道明显不足，网络的调度和自愈性功能差第一节SDH概述5565Mbit/s139Mbit/s34Mbit/s8Mbit/s2Mbit/s1.6Gbit/s400Mbit/s100Mbit/s6.3Mbit/s1.5Mbit/s274Mbit/s45Mbit/s6.3Mbit/s×4×4×4×4×4×4×4×4×6×7×3欧洲系列日本系列北美系列×532Mbit/sPDH数字系列62、SDH提出1985年美国提出光同步网（SONET）--实现标准光接口1988年CCITT在SONET基础上确定了SDHSDH---光同步数字体系实现光接口的---标准化能在多媒质上应用达到光电的一致性7二、SDH基本概念及网络单元1、什么是SDH？SDH是由一些基本网络单元（NE）组成，在光纤上可以进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络。82、确定了4种标准网元TMSTM-N终端复用设备ADMSTM-NSTM-N分插复用设备SDXCSTM-NSTM-N交叉连接设备REGSTM-NSTM-N再生中继设备支路口可以是PDH、SDH、MSTP信号93、SDH传输网络结构TMREGADMTMADMADMREGADMDXCDXCDXCDXC10三、SDH特点1、优点•融合PDH了两种速率•有了标准的光接口规范•灵活的分插功能，使上下电路简单•强大的自愈能力，网络生存能力强•安排大量的开销，网络管理功能强•具有前、后项兼容性2、SDH缺点•采用指针技术使信号产生抖动•大量采用软件技术，一旦出问题有可能造成全网瘫痪•频带利用率低11第二节SDH网络接口、比特率等级及帧结构一、网络节点接口---NNISDH规范了网络之间接口的速率等级和帧结构，使网络节点之间实现同步复接、同步交换、同步传输。终端接入设备交换设备传输设备传输设备交换设备终端接入设备NNINNINNINNINNIUNIUNI12二、同步传送模块及速率等级SDH的速率等级STM-1155.52Mbit/s（简称155M）STM-4622.08Mbit/s（简称622M）STM-162488.32Mbit/s（简称2.5G）STM-649953.28Mbit/s（简称10G）同步传送模块----STM-NN=1、4、16、6413三、SDH帧结构再生段开销（RSOH）STM-N净负荷（含POH）管理单元指针（AU-PTR）复用段开销（MSOH）1-35-949×N261×N270×N14STM-N帧结构特点1、采用块状结构2、帧周期为125µS（相当帧频8000Hz）3、以字节为单位，每个字节编8个比特，一个字节速率为64Kbit/s4、采用字节间插同步复用5、分三个区域（开销区、指针区、净负荷区）6、传输方向是：先左后右、先上后下15第三节SDH复用映射结构1、SDH复用映射结构STM-NAUGAU-4TUG-3TU-3TUG-2TU-12VC-12C-12VC-11C-11C-4C-3VC-3VC-4140M45M34M2M1.5M指针处理复用映射定位xNx1x3x1x7x3TU-2VC-2VC-3AU-3x3x7CCITT确定的SDH结构16STM-NAUGAU-4TUG-3TU-3TUG-2TU-12VC-12C-12C-4C-3VC-3VC-4140M34M2M指针处理复用定位校准映射xNx1x3x1x7X3我国规定的SDH复用映射结构17STM-1容量含有：一个140Mbit/s信号（相当64个2Mbit/s信号）三个34Mbit/s信号（相当48个2Mbit/s信号）63个2Mbit/s信号18任何信号进入STM-N帧需要经过的三个步骤(1)映射：实现速率适配功能（在信号进入VC时进行速率调整）(2)定位：指示信息的第一个字节在相应信息单元结构中的位置（指示VC在TU或AU中的位置）(3)复用：实现低速支路信号合成高速信号(将多个低速单元组合成一个高速单元组)19C-n：容器---用于容纳各种不同速率信号的信息结构有:C-12C-3C-4三种VC-n：虚容器---用于支持SDH通道层连接的信息结构是实现各种信号与SDH通道单元的适配，是SDH复用、传输和交叉连接的标准信息单元有:VC-12VC-3VC-4三种TU-n：支路单元---用于VC单元的定位，是低阶通道与高阶通道的适配信息结构单元TUG：支路单元组---用于将若干个低速支路合成为一个高速支路(由若干个TU组成)AU：管理单元---用于VC-4的定位，是高阶通道与段层的适配信息结构单元AUG：管理单元组---用于STM-N信息的复用(由若干个AU组成)各容器功能说明20各信息单元之间关系VC：称为通道高阶通道VC-4低阶通道VC-12和VC-3C-n+POH=VC-nVC-n+PTR=TU-n（AU）TU-n×K=TUG21第四节开销和指针SDH开销分为:段开销(SOH)-----再生段开销（RSOH）复用段开销（MSOH）通道开销(POH)----高阶通道开销（H-POH）低阶通道开销（L-POH）再生段开销：放置再生段运行、维护、管理字节用于对再生段的管理复用段开销：放置复用段运行、维护、管理字节用于对复用段的管理通道开销：放置通道运行、维护、管理字节用于对通道的管理1、SDH开销22A1A1A1A2A2A2J0B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2STM-1开销字节安排23A1、A2：STM-N同步字节,STM-N第一个字节J0：再生段踪迹字节B1：再生段误码监测字节D1-D3：再生段数据通道字节E1：再生段公务字节F1：使用者字节B2：复用段误码监测字节D4-D12：复用段数据通道字节S1：同步状态字节M1：复用段远端差错字节E2：复用段公务字节K1-K2（b1-b5)：复用段保护倒换字节K2（b6-b8)：复用段远端缺陷指示（AIS、RDI）SDH的SOH功能24SDH通道开销(POH)J1:通道踪迹字节B3:通道BIP-8误码监测字节C2:信号标记字节G1:通道状态字节F2:使用者通路字节H4:TU位置指示字节F3:使用者通路字节K3:自动保护倒换字节N1:网络运营者字节V5:通道状态和信号标记字节J2:VC-12通道踪迹字节N2:网络运营者字节K4:备用字节低阶通道开销高阶通道开销12345678REIRDI保留12345678BIP-2REIRFI信号标记RDIV5字节功能G1字节功能25SDH指针有3类:AU-4TU-3TU-12AU-4PTR管理单元指针：放置管理单元指针（1）指示VC-4信息第一个字节在AU-4中的位置（2）用于速率的调节TU-3PTR单元指针：放置TU-3PTR指针（1）指示VC-3信息第一个字节在TU-3中的位置（2）用于速率的调节TU-12PTR单元指针：放置TU-12PTR单元指针（1）指示VC-12信息第一个字节在TU-12中的位置（2）用于速率的调节SDH指针分类262指针技术指针的作用(1)指示VC-n在TU或AU帧中第一个字节的位置.即:放置指针值(2)进行速率和相位适配•同步时—相位校准•失配时—频率和相位校准(一般发生在网络边缘处)•容纳频率抖动和相位漂移27AU-4指针值(1)AU-4指针值位置H1YYH21*1*H3H3H3其中:Y=1001SS11(S未定)1*=11111111H1H2作成指针值NNNNSSIDIDIDIDIDH1H2指针值NDI新数据标识AU/TU类型28(2)指针值:VC-4编号方法---每3个字节编一个号码共计有(9×261)/3=783个编为0~782#AU-4指针有10个比特:210=1024其中0~782#为有效值783~1023#为无效值(3)速率调整字节:H3(3个)---负调整机会字节(VC-4速率高时)0(3个)---正调整机会字节(VC-4速率低时)H1YYH21*1*H3H3H3000111222………………………………........868686878787782782782521521521522522522H1YYH21*1*H3H3H3000111222………………………………........86868687878778278278252152152152252252229AU-4指针调整(1)VC-4与AU-4速率适配时:H3为填充字节0#为信息字节(2)VC-4﹤AU-4时采用正调整:①0#为填充字节②本帧---I比特反转③下一帧---指针值+1(后移)(3)VC-4﹥AU-4时采用负调整:①H3为信息字节②本帧---D比特反转③下一帧---指针值-1(前移)30例题:帧序指针值(十六进制)H1H2NNNNSSIDIDIDIDID前一帧730110100001001001当前帧负调整0110100100011100下一帧72011010000100100031H1H2的另一个用途当传送的信息量大于C-4净负荷时,可采用多个C-4级联在一起组成C-4的X倍-----即:VC-4-XC这时H1H2作为级联指示:级联指示方法:第一个AU-4为正常指针值其后级联的AU-4指针为级联指示1001SS111111111132新数据标识(1)当NNNN=0110时----表示指针可以正常进行操作,允许指针调整(2)当NNNN=1001时----表示净负荷发生了变化(新数据或级联)如果是新数据----指针值将是全新的编号如果是级联----指针值将是全”1”码(3)变化后NNNN恢复正常:NNNN=011033TU-3指针1.TU-3指针的作用:(1)指示VC-3第一个字节在TU-3中的起点位置(2)调整VC-3与TU-3在频率或相位上的容差2.指针位置:在TU-3第一列的前3个字节H1H2H3其中:H1H2作用与AU-4中的H1H2作用相同H3(一个字节)为负调整字节,0#(一个字节)为正调整字节3.VC-3的编号:一个字节编一个号码共计有0~764#(85×9=765)个号码H1H2H30#8586TU-334TU-12指针1.TU-12指针的作用:(1)指示VC-12第一个字节在TU-12中的起点位置(2)调整VC-12与TU-12在频率或相位上的容差2.指针位置:在TU-12第一列的前3个字节V1V2V2其中:V1V2作用与AU-4中的H1H2作用相同V3(一个字节)为负调整字节,35#(一个字节)为正调整字节3.VC-12的编号:一个字节编一个号码共计有0~139#(35×4=140)个号码1#34#0#35#V1V2V3V4C-1234字节VC-1235字节TU-1236字节35指针调整归纳小结指针类型指针字节负调整字节正调整字节编号AU-4H1H2H3H3(3个)0#(3个)0~782#(3个字节一个号码)TU-3H1H2H3H30#0~764#TU-12V1V2V3V335#0~139#说明:(1)同步时:正调整字节=I比特负调整字节=R比特(2)失配时:正调整---正负调整字节=R比特I比特反转指针值+1(前移)负调整---正负调整字节=I比特D比特反转指针值-1(后移)(3)NDF---新数据标识(4)在SDH中存在两种抖动:由指针调整引起的指针抖动由映射调整引起的映射抖动36第五节SDH传送网络结构1、传送网的基本概念电信网络有两大功能：一是传