TC054001 DWDM系统时钟传输原理 ISSUE 1.0

ISSUE光网络产品课程开发室1.0TC054001DWDM系统时钟传输原理引入本课程比较了PDH、SDH在时钟传送方面的特点。提出了通过OptiXDWDM系统进行时钟传送的方案。结合产品特点对OptiXDWDM时钟传送方案的具体实现方式进行了详细描述。学习目标了解时钟传输网络的特点和要求掌握OptiXDWDM时钟同步网络的设计思路掌握OptiXDWDM时钟同步网络的实现方式学习完本课程，您应该能够：课程内容第一章时钟传送技术背景第二章OptiXDWDM时钟传送原理第三章OptiXDWDM时钟传送方案第四章OptiXDWDM时钟传送特性时钟传送需求随着数字交换系统与同步数字体系（SynchronousDigitalHierarchy，简称SDH）等设备的飞速发展，同步在电信网的重要性明显增加。时钟性能的优劣将直接影响系统性能。时钟工作性能主要由其自身性能与外同步信号的质量决定。而外同步信号的质量是由时钟传送网来保证的。时钟传送网是由节点时钟设备和定时链路组成。经过节点数量少、中继系统少、质量好、可靠性高的定时链路将很好地保证全网时钟的同步。同步网定时方式目前同步网定时链路主要有以下两种：PDH定时链路随着通信技术的不断发展，势必将退出传输网络。SDH定时链路SDH系统在时钟传送上存在固有缺点：低级时钟同步高级时钟或定时环路的产生；传输距离受限（链路引入漂移难以滤掉等原因）；SDH网络结构复杂，保护灵活，使定时链路的规划变得复杂，故障定位困难。鉴于PDH、SDH系统在时钟传送方面都存在着不可忽视的问题，因此我们提出了基于OptiXDWDM系统的时钟传送方案。课程内容第一章时钟传送技术背景第二章OptiXDWDM时钟传送原理第三章OptiXDWDM时钟传送方案第四章OptiXDWDM时钟传送特性原理说明波分复用设备的监控开销信号的帧结构普遍采用E1帧，而同步定时信号同样也为E1帧，这样就可以利用PDH的数字复接技术将监控信号与同步定时信号合成一个高次群信号，然后调制到监控波长上进行传输。因为PDH的复用方式为异步复用方式，在高速信号的帧结构中各被复用的低速信号保持自己的特性，所以在接收端可以利用解复用从PDH高次群信号中方便地分离监控信号与同步定时信号，这样既完成了原来波分设备的监控开销的传输，同时也完成了同步定时信号的传送。G.742时钟传输原理图线路信号解复用同步定时调度解复用复用外同步输出外同步输入业务输出业务输出业务输出线路信号接收发送原理说明在发送侧，光定时通道（OTC）模块将同步定时信号与一路监控开销信号复用成一路准同步数字体系(PDH)高次群信号；将该高次群信号调制到波分系统的光监控波长上，并通过波分复用系统传送；在接收侧，光定时通道（OTC）模块通过解复用将接收的准同步数字体系(PDH)高次群信号分离出同步定时信号和监控开销信号。课程内容第一章时钟传送技术背景第二章OptiXDWDM时钟传送原理第三章OptiXDWDM时钟传送方案第四章OptiXDWDM时钟传送特性实现方案通过以上的原理说明，大家可以了解到，一个典型的OTC模块应该包括以下三个部分：外部时钟接口、高速信号复用和时钟业务交叉。下面就结合这三个模块来详细说明OptiXDWDM时钟传送方案是如何实现的。外部时钟接口这部分主要完成所要传输的同步定时信号(如BITS等同步节点时钟设备提供的同步定时信号）接入与输出。根据目前同步网的要求，OTC的每一个外部时钟接口都支持2048kbit/s与2048kHz两种接口模式，并可由软件配置，其物理/电气特性符合ITU-TG.703建议。其中2048kbit/s采用E1帧结构，满足ITU-TG.704建议，支持同步状态信息（SynchronizationStatusMessage，简称SSM）功能，OTC模块对SSM信息不做任何处理，只是透明传输，并上报网管；2MHz模式则不支持SSM功能。高速信号复用由同步时钟交叉矩阵输出的三路同步定时信号与波分复用系统的监控开销信号通过二次群复用模块变为一路高速的8448kbit/s二次群信号。复用协议采用ITU-TG.742建议，利用正码速调整技术，通过在高速信号固定位置的比特塞入指示来显示塞入的比特是否有数据信号；然后将上述的高速的8448kbit/s二次群信号调制到波分复用系统的光监控波长上，并通过波分复用系统传送到下游站点；在下游站点接收侧，利用PDH二次群解复用技术分离出三路同步定时信号与一路波分监控开销信号（与复用过程相反，根据比特塞入显示位的内容去掉或保留比特塞入位的内容），其中恢复出来的同步定时信号被传送到时钟路由交叉矩阵，进行业务调度。时钟业务交叉为便于同步定时信号业务的传送、管理与维护，OTC模块提供一个小型的空分交叉矩阵单元（交叉颗粒为2M）来实现对同步定时信号的业务调度。通过软件配置可将外部时钟接口输入的同步定时信号或线路侧恢复的同步定时信号任意交叉输出到线路侧时钟输出接口以及外部时钟输出接口中的任何一路。单板介绍OptiXDWDM系统中的OTC模块通过TC1/TC2单板来实现。TC1/TC2完成同步定时信号的传递，同时完成传送监控信道的功能。使用8MCMI编码，其中2M传送监控信道，其余3个2M通道分别传送3路时钟信号。TC1位于系统终端设备上，只有一组光收发模块，完成光终端设备对一个方向（东向或西向）信号的收、发处理。TC2位于系统的光中继设备上，具有两组光收发模块，完成光中继设备对两个方向（东向和西向）信号的收、发处理。单板介绍（二）TC2/TC1占用6、8板位。拉手条的宽度为：38cm，在系统中位于收发端FIU的设备侧，与SC1/SC2在系统中的位置完全相同。课程内容第一章时钟传送技术背景第二章OptiXDWDM时钟传送原理第三章OptiXDWDM时钟传送方案第四章OptiXDWDM时钟传送特性单板介绍与现有的定时链路技术相比，密集波分复用设备同步定时传输因采用PDH复用技术而实现了同步定时信号与波分设备的监控开销共同传输，具有如下优点：在不增加波分设备新传输通道的情况下，实现同步定时信号的传送；在性能上最大程度继承了PDH技术的优点，避免了SDH技术在时钟传送方面的固有缺陷；可以利用现有传输网中大量新建的DWDM设备，而不必重新建立PDH专线，方便网络管理维护，降低网络建设成本；提供双发选收、双发双收保护模式，有效地保障了时钟传送的质量。单板介绍在OptiXDWDM系统中，将同步定时信号与DWDM光监控信号进行PDH复用后，通过1510nm波长和1625nm波长进行传送，以实现对传送时钟的波长级保护。其保护模式分为以下两种：双发选收保护模式双发双收保护模式双发选收保护按照时钟信号流的方向，双发选收保护模式实现的步骤如下：发送端分别配置1510nm、1625nm波长的TC1各一块，将通过外接时钟接口输入的时钟信号分别调制到两个波长上进行传送；中继站点分别配置1510nm、1625nm波长的TC2各一块，对两路时钟信号分别处理后向接收端传送；接收端分别从1510nm、1625nm波长的TC1中提取相应时钟信号，通过连接母板的控制开关，选择其中一路信号从指定时钟接口输出。其倒换条件是：LOC（时钟丢失）、单板离线（等效于LOC）。保护通道TCTCTCTCFIU时钟通道时钟通道工作通道工作通道保护通道FIU1510162515101625双发选收保护这种保护与双发选收保护的区别在于：时钟发送时同样采用双波长发送，但在接收端并不是将2路同源时钟信号在1个时钟输出口上选择输出，而是通过2个时钟输出口分别输出。6号板位时钟输出占用外部时钟输出口1~3（即接口区时钟输出口CLKOUT1~3），8号板位时钟输出占用外部时钟输出口4~6（即接口区时钟输出口CLKOUT4~6）；其中，外部时钟输出口1和4、2和5、3和6分别为三对对偶时钟输出口（即外部时钟输出口1和4输出的时钟信号是同源的）。保护通道TCTCTCTCFIU时钟通道时钟通道工作通道工作通道保护通道FIU1510162515101625总结本课程中，我们通过比较PDH、SDH系统在时钟传送方面的特性，提出了我们在OptiXDWDM系统中进行时钟传送的方案然后通过功能模块的讲解，分别阐述了时钟发送端、中继段以及接收端工作的原理接着对实现时钟传送功能的单板进行了详细介绍最后针对OptiXDWDM时钟传送系统的特点，尤其是保护特性进行详细说明。