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SDH理论基础 深圳市华为技术有限公司
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内 容 提 要 1、SDH基本概念 7、同步光缆 2、帧结构与段开销 8、SDH网同步 3、复用与映射 9、网络性能
3、复用与映射 、网络性能 4、指针与通道开销 10、SDH传送网 5、同步复用设备 、网络管理系统 6、数字交叉连接设备
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SDH基本概念 (一) 一、PDH缺点 — 没有国际统一的速率标准(1.5M与2M系列) — 没有国际统一的光接口规范
— 上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高 — 网络的OAM能力差
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SDH基本概念 (二) 二、SDH特点 优点: — 速率统一:155M、622M、2.5G、10G — 光接口与帧结构统一(STM-N)
— 一步复用特性:从高速信号中直接提取/接入 低速信号 — 强大的OAM&P能力实现了网络管理的智能化 — 组网灵活、网络的生存性强 — 前后向兼容 缺点: — 带宽利用率稍低
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SDH基本概念 (三) 三、SDH基本概况 1. 等级与速率 等 级 速率(Mb/s) 含2M数量 STM-1 155.520 63
1. 等级与速率 等 级 速率(Mb/s) 含2M数量 STM-1 63 STM-4 252 STM-16 1008 STM-64 4032
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SDH基本概念 (四) 2. SDH设备 . 终端复用器 TM TM 在线形网的端站,把PDH / SDH 支路信号复用成
OAM 线路信号 TM STM-N PDH支路信号 SDH支路信号
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SDH基本概念 (五) . 分插复用器 ADM ADM 设在网络的中间局站,完成直接上、下电路功能。 OAM 东侧线路信号 西侧线路信号
STM-N STM-N PDH支路信号 SDH支路信号
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SDH基本概念 (六) . 再生器 REG REG 设在网络的中间局站,目的是延长传输距离,但不能上、下电路。 OAM 东侧线路信号
西侧线路信号 REG STM-N STM-N
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SDH基本概念 (七) . 数字交叉连接设备 DXC DXC 兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动
STM-N DXC STM-N PDH支路信号
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SDH基本概念 (八) 3. SDH网络拓扑 . 线形网 TM ADM REG ADM TM TM ADM REG ADM TM ADM
. 线形网 TM ADM REG ADM TM . 树形网 TM ADM REG ADM TM ADM TM
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SDH基本概念 (九) . 环形网 ADM ADM ADM ADM
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SDH基本概念 (十) . 枢纽网 TM TM ADM TM DXC REG ADM TM ADM TM TM
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SDH基本概念 (十一) . 网状网 ADM ADM ADM ADM
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帧结构与段开销 (一) T=125s SOH:段开销 AU PTR:管理单元指针 POH:通道开销 SOH 传输方向 AU PTR
9×270×N字节 1 SOH 传输方向 3 4 AU PTR STM-N 净负荷 (含POH) 5 SOH 9 T=125s 9×N 261×N 270×N列 SOH:段开销 AU PTR:管理单元指针 POH:通道开销
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帧结构与段开销 (二) 一、STM-1 SOH 字节安排 传输方向 T=125 s 9 列 A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0
RSOH B1 E1 F1 D1 D2 D3 A U - P T R (管理单元指针) 9 行 B2 B2 B2 K1 K2 MSOH D4 D5 D6 T=125 s D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M1 E2 9 列 国内使用字节 传输媒质指示字节 空格:国际使用字节
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帧结构与段开销 (三) J0: 再生段跟踪:收、发是否正确对接 B1: 再生段比特间插奇偶校验字节(BIP-8)
二、 SOH开销字节功能 A1、A2: 帧定位字节 (F6 28 H) J0: 再生段跟踪:收、发是否正确对接 B1: 再生段比特间插奇偶校验字节(BIP-8) D1~ D3: 再生段数据通信通道:可传送网管数据 D4~D12:复用段数据通信通道:可传送网管数据 E1、E2: 公务联络 F1: 使用者通道:为维护目的提供数据/音频通道 B2: 复用段比特间插奇偶校验字节(BIP-N×24) K1、K2:自动保护倒换字节APS S1: 同步状态字节:指示同步状态、时钟级别等 M1: 复用段远端差错指示:误码检测结果
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复用与映射 (一) 一、SDH复用特点 — 字节间插复用: 各支路信号按字节顺序进行间插排列以形成更高速 率的信号;
各支路信号的位置固定,可直接提取/接入。 — 净负荷指针技术: 用软件指针来指示净负荷在帧中的位置; 允许支路信号速率有差异(可进行速率调整); 不使用125 s缓存器,避免滑动损伤。
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复用与映射(二) 二、参与复用与映射的单元 1. 信息容器 C 用于装载各种速率业务信号的信息结构。 我国使用其中的三种(共5种): 种类
装载信号种类 结 构 速率(Mb/s) C-12 2 Mb/s 9行4列–2 2.176 C-3 34 / 45 Mb/s 9行84列 48.384 C-4 140 Mb/s 9行260列
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复用与映射(三) 2. 虚容器 VC 是用来支持SDH通道层连接的信息结构。 VC 是由信息容器C加上通道开销POH构成。 种类
装载信号种类 结 构 速率(Mb/s) VC-12 2 Mb/s 9行4列–1 2.240 VC- 3 34 / 45 Mb/s 9行85列 48.960 VC- 4 2/34/45/140 Mb/s 9行261列
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复用与映射(四) POH C-4 POH C-3 VC-4 (a) VC-12 VC-3 POH R 1 R 2 3×TUG-3
261列 POH C-4 ( 140 Mb/s ) 9行 4列 85列 POH POH 9行 C-3 ( 34/45Mb/s ) C-12 ( 2Mb/s ) VC-4 (a) 261列 VC VC-3 POH R 1 R 2 3×TUG-3 ( 2/34/45 M ) 9行 VC-4 (b)
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复用与映射(五) 3. 支路单元 T U 是在高阶VC与低阶VC之间进行适配的信息结构。 TU是由低阶VC加上支路单元指针TU PTR构成。
种类 构成 结 构 速率(Mb/s) TU-12 VC12+ TU PTR 9行4列 2.304 TU- 3 VC3+ TU PTR 9行85列+3 49.152
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复用与映射(六) 4列 85列 TU PTR H1H2H3 9行 9行 VC-3 VC-12 TU TU-3
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复用与映射(七) 4. 支路单元组 T UG 由几个TU或TUG进行字节间插复用组成。 种类 构成 结 构 速率(Mb/s) TUG- 2
结 构 速率(Mb/s) TUG- 2 3TU-12 9行12列 6.912 TUG- 3 7TUG-2 9行86列 49.536
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复用与映射(八) 12列 86列 R R 9行 9行 7×TUG-2 3×TU - 12 TUG TUG-3 R 为填充字节
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复用与映射(九) 5. 管理单元 AU - 4 是在高阶VC与复用段之间进行适配的信息结构。
AU是由高阶VC加上管理单元指针AU PTR构成。 261列 9列 9行 AU-PTR VC - 4
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复用与映射(十) 三、我国规范的SDH复用与映射结构 指针处理 映射 校准 复用 140M ×N ×1 ×1 ×3 34M / 45M ×7
STM-N AUG AU-4 VC-4 C 4 ×3 ×1 TU- 3 VC-3 C-3 TUG3 34M / 45M ×7 指针处理 映射 TUG-2 TU-12 VC-12 C-12 校准 ×3 2M 复用
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复用与映射(十一) 四、字节间插复用 各支路信号按字节顺序进行间插排列,形成更高速率信号。 TUG-2 TU-12 a TU-12 b
TU-12 c 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 a b c a b c TUG-2
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复用与映射(十二) 五、映射 1. 何谓映射 映射就是在SDH网络边界把各种业务信号适配进相 应的虚容器。
如:把2Mb/s信号适配进VC-12; 把34(或45)Mb/s信号适配进VC-3; 把140Mb/s信号适配进VC-4。
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复用与映射(十三) 2. SDH映射种类 . 异步映射 用码速率调整的方法把与网络同步或不同步的支 路信号映射进相应的虚容器。
优点:— 对映射信号无任何限制性要求:如信 号速率的高低、是否具有帧结构等; — 接口简单、应用灵活。 缺点:不能直接提取/接入支路信号。
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复用与映射(十四) . 字节同步映射 无需进行速率调整,直接把支路信号适配进虚容器。 对映射信号要求:速率必须与网络同步(仅含N×64
kb/s), 必须具有块状帧结构。 优点:可直接提取/接入低速支路信号。 缺点:对映射信号有限制性要求; 硬件接口较复杂。 . 毕特同步映射 要求映射信号速率必须与网络同步,但可不具有一定 的帧结构。与PDH相比,无明显优势;尚无人采用。
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复用与映射(十五) 3. 2Mb/s信号异步 映射进VC-12 VC-12(子帧)的速率为 2.240 Mb/s;
P O H 3. 2Mb/s信号异步 映射进VC-12 R R R R R R R R 1子帧 3 2 W R R R R R R R R P O H VC-12(子帧)的速率为 2.240 Mb/s; 映射信号的速率为2.048 Mb/s; 进行速率调整后(加入填充毕 特R),适配进虚容器VC-12。 C1 C2 O O O O R R 2子帧 3 2 W R R R R R R R R P O H C1 C2 O O O O R R 3子帧 3 2 W R R R R R R R R P O H W = DDDDDDDD D: 数据比特 R: 填充比特 O: 开销比特 C: 调整控制比特 S: 调整机会比特 C1 C2 R R R R R S1 4子帧 S2 D D D D D D D 3 1 W R R R R R R R R T = 500μs
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净负荷指针 (一) 一、净负荷指针概念 1. 作用 2. 种类 — 指示净负荷的位置:净负荷的第一个字节相对 于指针最后一个字节的偏移量
— 进行速率调整:容纳净负荷速率偏差 2. 种类 管理单元指针 AU PTR 支路单元指针 TU-3 PTR、TU-12 PTR
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净负荷指针 (二) 二、管理单元指针 AU PTR 1. 位置与结构 VC - 4 261列 9行 H1 Y Y H2 1* 1* H3
9列 Y= 1001SS11(S未规定) 1*=
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净负荷指针 (三) 2. H1、H2、H3 字节安排 H1 H2 H3 H3 H3 N N N N S S I D I D I D I D
NDF AU 类别 10毕特指针 负调整字节 NDF:新数据标识 SS:AU类别,SS=11:AU-4 I: 增加毕特 D:减少毕特
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净负荷指针 (四) 3. H1、H2、H3 字节功能 . 净负荷位置指示 . 对净负荷VC- 4进行速率调整 . 新数据标识 NDF
正调整: 5个I毕特反转;在净负荷前面加3个填充字节;指针值加1。 负调整: 5个D毕特反转;在净负荷前面3个字节移到3个H3字节中; 指针值减1。 . 新数据标识 NDF 指示净负荷中的新数据变化。正常时:NDF = 0110 有新数据时:NDF = 1001
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净负荷指针 (五) 三、支路单元指针 TU-3 PTR 1. 位置与结构 85列 H1H2H3 9行 VC-3 TU-3
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净负荷指针 (六) 2. H1、H2、H3 字节安排 H1 H2 H3 N N N N S S I D I D I D I D I D
NDF AU 类别 10毕特指针 负调整字节 NDF:新数据标识 SS:TU类别,SS=10:TU-3 I: 增加毕特 D:减少毕特
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净负荷指针 (七) 3. H1、H2、H3 字节功能 . 净负荷位置指示 10毕特指针指示净负荷的第一个字节相对于H3字节的偏移量。
. 对净负荷VC-3进行速率调整 正调整: 5个I毕特反转;在净负荷前面加1个填充字节;指针值加1。 负调整: 5个D毕特反转;在净负荷前面1个字节移到H3字节中; 指针值减1。 . 新数据标识 NDF 指示净负荷中的新数据变化。正常时:NDF = 0110 有新数据时:NDF = 1001
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净负荷指针 (八) 四、支路单元指针 TU-12 PTR 1. 位置与结构 500μs 复帧 V1 VC-12 V2 VC-12 V3
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净负荷指针 (九) 2. V1、V2、V3 字节安排 V1 V2 V3 N N N N S S I D I D I D I D I D
NDF AU 类别 10毕特指针 负调整字节 NDF:新数据标识 SS:TU类别,SS=10:TU-12 I: 增加毕特 D:减少毕特
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净负荷指针 (十) 3. V1、V2、V3 字节功能 . 净负荷位置指示 . 对净负荷VC-3进行速率调整 . 新数据标识 NDF
正调整: 5个I毕特反转;在V3字节后面加1个填充字节;指针值加1。 负调整: 5个D毕特反转;在净负荷前面1个字节移到V3字节中; 指针值减1。 . 新数据标识 NDF 指示净负荷中的数据变化。正常时:NDF = 0110 有新数据时:NDF = 1001
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通道开销 (一) 一、高阶通道开销 VC-4 / VC-3 POH 1. 位置与结构 VC- 4 / VC-3 J1 B3 C2 G1 F2
K3 N1
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通道开销 (二) 2. 开销字节功能 J1: 通道跟踪字节:收、发是否正确对接 B3:通道奇偶校验字节(BIP-8)
C2: 信号标记字节:VC-4可能包含1×140M; 3×34/45M; 63×2M; G1:通道状态字节:远端差错指示REI(误码计数) 远端缺陷指示 FDI F2:使用者通道 H4:位置指示字节:指示TU子帧在复帧中的位置 K3:通道自动保护倒换字节(APS) N1:网络操作者字节
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通道开销 (三) 二、低阶通道开销 VC-12 POH 1. 位置与结构 500μs 复帧 V5 VC-12 J2 VC-12 N2
K4 VC-12 500μs 复帧
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通道开销 (四) 2. 开销字节功能 V5: 通道状态与信号标记。 b1b2:奇偶校验 BIP-2 J2: 通道跟踪字节:收、发是否正
确对接 N2:网络操作者字节。 K4:通道自动保护倒换字节。
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同步复用设备(一) 一、特点 1. 一步复用特性 2. 一定的交叉连接能力 3. 强大的OAM能力 采用字节间插复用与净负荷指针技术;
可直接提取/接入低速支路信号(如从2.5G提取2M)。 2. 一定的交叉连接能力 对线路信号中的支路信号进行交叉连接。 3. 强大的OAM能力 利用丰富的开销字节,具有对网络、设备的运行、 管理与维护能力。
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同步复用设备(二) 二、设备性能要求 1. 误码性能 2. 同步性能(同步方式) 在设计所考虑的工作条件范围内,应无误码运行。
. 外同步定时 设备的工作时钟严格跟踪(锁定)从外部输入的定时 基准信号。
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同步复用设备(四) 外定时基准 定时发生器 东侧 STM-N 西侧 STM-N 外同步定时方式
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同步复用设备(五) . 提取定时 设备从含有定时基准信息的外来信号中提取定时信号。 A). 线路定时:
. 提取定时 设备从含有定时基准信息的外来信号中提取定时信号。 A). 线路定时: 所有的发送时钟,皆从某一特定的STM-N接收信号中提取 定时信号。 定时发生器 东侧 STM-N 西侧 STM-N
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同步复用设备(六) B). 通过定时: STM-N发送时钟,从其同方向终结的STM-N接收信号中提取定时信号。 东侧 西侧 STM-N
定时发生器
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同步复用设备(七) C). 环路定时: STM-N发送时钟,从其同侧的STM-N接收信号中提 取定时信号。 定时发生器 西侧 东侧
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同步复用设备(七) . 内部定时 当外同步定时与提取定时不能正常工作时,设备转入 内部定时工作方式。 A). 保持模式
. 内部定时 当外同步定时与提取定时不能正常工作时,设备转入 内部定时工作方式。 A). 保持模式 设备模拟它在24小时以前存储的同步记忆信息来维持 设备的同步状态;其精度要求为:0.37ppm。 B). 自由运行模式 超过24小时以后,设备内部存储的同步记忆信息 已经用完,此时利用其内部的振荡器产生的信号 作为同步信号;其精度要求为:4.6ppm。
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同步复用设备(八) 2. 定时性能 — 抖动与漂移 . 抖动与漂移含义 抖动:数字信号的特定时刻(如最佳抽样时刻)与理
0.2UI 2. 定时性能 — 抖动与漂移 . 抖动与漂移含义 抖动:数字信号的特定时刻(如最佳抽样时刻)与理 想时刻位置的短时间偏差。 噪声、码间干扰、时钟的不稳定;映射、指针 调整等是产生抖动的主要原因。 漂移:数字信号的特定时刻(如最佳抽样时刻)与理 想时刻位置的长时间(10Hz以下)偏差。 温度的变化是产生漂移的主要原因。
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同步复用设备(九) . 输入抖动与漂移容限 A). STM-N光接口输入抖动与漂移容限 在STM-N 输入信号上使光设备产生1dB光功率
代价的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。 B). STM-N电接口输入抖动与漂移容限 在STM-N 输入信号上使设备刚刚不产生误码的 最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。 C). PDH接口输入抖动与漂移容限 在PDH 支路输入信号上使设备刚刚不产生误码 的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。
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同步复用设备(十) . 抖动与漂移的产生 在无输入抖动的条件下,设备在其输出端所产生 的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。
A). STM-N光接口抖动与漂移的产生 在无输入抖动的条件下,用12KHz高通滤波器在 设备的光接口输出端测得的抖动根均方值(RMS)。 B). STM-N电接口抖动与漂移的产生 在无输入抖动的条件下,用规定滤波器在设备的 光接口输出端测得的抖动根均方值。
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同步复用设备(十一) C). 映射抖动与漂移 又称因支路信号映射产生的抖动与漂移。 是指在无指针调整的条件下,因进行映射、去映射
处理所产生的输出抖动与漂移值。 D). 指针调整抖动与漂移 因进行指针调整而产生的抖动与漂移值。 E). 结合抖动 是考虑支路映射与指针调整同时发生时所产 生的抖动值。
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同步复用设备(十二) . 抖动与漂移传递函数 输出STM-N信号的抖动值与加在输入STM-N信 号上的抖动值之比,随频率而变化的关系。
目前,该参数仅适用于再生器。
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同步复用设备(十三) 三、同步复用设备的种类 1. 终端复用设备TM TM 从PDH / SDH 支路信号到SDH线路信号的复用; 或反之。
OAM 线路信号 TM STM-N PDH支路信号 SDH支路信号
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同步复用设备(十四) 2. 分插复用设备 ADM ADM 在不分接和终结线路信号的条件下,可将任何支路 信号接入或解出。 OAM
东侧线路信号 西侧线路信号 ADM STM-N STM-N PDH支路信号 SDH支路信号
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同步复用设备(十五) 3. 再生设备 REG REG 在无须上下电路的局站,对因长距离传输而衰减 的SDH线路信号进行整形、定时、数据再生。
OAM 东侧线路信号 西侧线路信号 REG STM-N STM-N
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同步复用设备(十五) 四、同步复用设备的系统结构 定 时 通信与控制 公 务 线路接口 线路接口 交叉矩阵 PDH & SDH 支路接口
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数字交叉连接设备(一) 一、DXC概念 1. 定义 拥有一个或多个准同步或同步数字端口,并可以
1. 定义 拥有一个或多个准同步或同步数字端口,并可以 对其任意端口的速率信号(和/或子速率信号)和其它 端口的速率信号(和/或子速率信号)进行可控透明的 连接与再连接。
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数字交叉连接设备(二) 2. 规范化表示:DXC x/y x、y 为1~6的数字。 x: DXC 端口的速率最高等级;
1:VC-12、2M信号; 2:VC-3、34/45M信号; 4:VC-4、140M、155M信号; 5:STM-4(622M)信号; 6:STM-16(2.5G)信号。
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数字交叉连接设备(三) 二、DXC的基本技术特点 1. 与常规数字交换机SPC区别 . 交换对象不同
. 交换对象不同 DXC交换对象是宽带信号;SPC的交换对象是 窄带信号即64kb/s话音信号。 . 状态持续时间不同 DXC的状态持续时间是半永久性的,其持续时 间最少为几十天;SPC的接续状态是动态的,其持 续时间一般仅为几分钟。
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数字交叉连接设备(四) DXC的交叉连接是由操作系统控制;SPC的交 . 阻塞性设计不同 DXC设计是无阻塞的;SPC设计是允许有阻塞的。
. 阻塞性设计不同 DXC设计是无阻塞的;SPC设计是允许有阻塞的。 . 透明度不同 DXC的交叉连接是透明的;SPC的交换接续是不 透明的。 . 控制交叉(交换)的主体不同 DXC的交叉连接是由操作系统控制;SPC的交 换接续是由用户控制,即按信令进行。
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数字交叉连接设备(五) 2. 交叉连接方式 . 单向连接 被交叉连接的端口只能作为输出。 . 双向交叉连接
2. 交叉连接方式 . 单向连接 被交叉连接的端口只能作为输出。 . 双向交叉连接 交叉连接的端口既可接入输出信号,也可以接入输入 信号。 . 广播方式 输入的VC信号可以和一个以上的VC信号(可 属于不同端口)相连接。
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数字交叉连接设备(六) 三、DXC的规范方法 与同步复用设备相同。 . 环回方式 输出信号和本端口的输入信号相连接。 . 分离接入方式
把端口的输入信号就地终结,把某些辅助信号插入 进去,然后再利用单向连接功能把它们交叉连接到其它 端口。 三、DXC的规范方法 与同步复用设备相同。
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数字交叉连接设备(七) 四、DXC的系统结构 定 时 通信与控制 公 务 接口板 接口板 接口板 接口板 交叉矩阵 接口板 接口板
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数字交叉连接设备(八) 五、DXC的应用 1. 多种网络的网关 可作SDH网与PDH网的网关,长途网与中继网的网关,中继网与用户网的网关等。
1. 多种网络的网关 可作SDH网与PDH网的网关,长途网与中继网的网关,中继网与用户网的网关等。 2. 电路调度 在多个网络的汇接点,用DXC实现网络之间的业 务流动或电路调度。
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数字交叉连接设备(九) 3. 网络的保护与恢复 . 集中控制法 网络的保护与恢复由中心系统控制。
3. 网络的保护与恢复 . 集中控制法 网络的保护与恢复由中心系统控制。 庞大的数据库中存有网络各节点的全部信息(节 点的业务流量、交叉状态、空闲路由等);一旦网络 的某链路发生故障,中心系统会根据数据库中各节点 存放的信息,计算和模拟出多个替代路由;最后选择 一条最佳替代路由,并据此发布执行命令让各节点进 行相应的操作,建立起新的替代路由。
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数字交叉连接设备(十) 当网络中的某链路发生故障时,故障的源节点会 . 分布控制法 网络的保护与恢复由各个节点分散控制。
. 分布控制法 网络的保护与恢复由各个节点分散控制。 当网络中的某链路发生故障时,故障的源节点会 向网络中的所有节点发出要求提供空闲信道的信息, 直至故障链路的另一端(终节点)。各节点都会提供 与其相邻节点的空闲信道,直到搜寻出一条从源节点 到终节点(故障链路)的最佳替代路由。最后,各节 点执行相应的操作,建立起新的替代路由。
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同步光缆系统(一) 一、光纤 1. 主要特性参数 . 衰减系数 f — 每公里光纤对光信号的衰减值(dB/km) 衰耗
S C L 1310nm波段 1550nm波段 波长 nm G.653 G.652
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同步光缆系统(二) . 色度色散系数 D() 单位光源谱宽经1公里光纤传输后所产生的脉冲展宽值( ps/nm·km )。 G.653
C L 波长 nm C波段色散量 G ~20 ps/nm*km G ~ ps/nm*km G.653 G.652
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同步光缆系统(三) . 零色散波长 0 在某波长0 处,光纤的材料色散与波导色散相互抵消,使光纤的总色度色散为零。
. 零色散斜率 S0 在零色散波长处,光纤的色度色散系数随波长变化曲线的斜率。其值越小,说明光纤的色散系数随波长的变化越缓慢。 .模场直径 d 是度量光在单模光纤中传输时,基模的场强 在空间分布的集中程度(m)。
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同步光缆系统(四) 2. 种类 . G.652光纤 1310nm性能最佳光纤(色散未移位光纤)。
它有二个波长工作区: 1310nm与1550 nm。 在1310nm波长:色散最小(未移位),小于3.5 ps/nm·km;但损耗较大,为0.3 ~ 0.4dB/km。 在1550nm波长:色散较大,为20 ps/nm·km;但 损耗很小,为0.15 ~0.25dB/km。
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同步光缆系统(五) . G.653光纤 1550nm性能最佳光纤(色散移位光纤)。 它主要用于1550 nm波长工作区。
ps/nm·km;损耗也很小,为0.15 ~ 0.25dB/km。 但它不能用于WDM方式,因会出现四波混频效 应(FWM)。
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同步光缆系统(六) . G.654光纤 1550nm损耗最小光纤。它主要用于1550 nm波长工作区,其损耗为0.15 ~ 0.19dB/km;主要用于海缆通信。 . G.655光纤 它是为克服G.653光纤的FWM效应而设计的新型光纤。其性能与G.653光纤类似,但既能用于WDM,又 能传输TDM方式的10G。 理想情况: A)、低色散: 2~10 ps/nm.km; B)、色散斜率小于0.05 ps/nm2*km,便于色散补偿; C)、大的有效面积,减少非线性效应的影响;
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同步光缆系统(七) S C L 理想G.655G光纤特性 波长 nm 衰耗: 色散:
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同步光缆系统(八) 3. 各类光纤应用状况 在我国占95%以上。虽称1310nm性能最佳光纤,但 . G.652光纤
绝大部分却用于1550 nm,其原因是在1310nm无 实用化光放大器。 它可传输2.5G或以2.5G 为基群的WDM系统;但传 输TDM的10G,面临色散受限的难题(色度色散 与PMD)。 . G.653光纤 因FWM效应而被冷落。
80
同步光缆系统(九) . G.655光纤 因既可传输TDM的10G,又可传以2.5G或10G为基群的WDM系统;所以近年倍受欢迎,但理想的G.655光纤无法实现,因在光纤的有效横截面积与色散斜率方面难以统一。 目前G.655光纤尚无国际统一规范。 — 大的有效横截面积,会有效地降低非线性效应,但将导致色散斜率的增加。 — 小的色散斜率将会便于色散的补偿;但其有效横截面积却减小。
81
同步光缆系统(十) 二、光接口标准与参数 1. 光接口类型与代码 . 第一类光接口 不含光放大器以及线路速率低于10G/s的接口。
. 第二类光接口 含光放大器以及线路速率达到10G/s的接口。
82
同步光缆系统(十一) . 光接口代码: W— y.z W:I - 代表局内通信; S - 代表短距离通信;
. 光接口代码: W— y.z W:I - 代表局内通信; S - 代表短距离通信; L - 代长距离通信;V - 代表甚长距离通信; U - 代表超长距离通信。 y :代表STM等级,Y=1、4、16、64。
83
同步光缆系统(十二) 3 - G.653光纤,工作波长为1550nm; Z:代表使用光纤类型;
例:L-16.2:工作在G.652光纤的1550nm波长区, 传输速率为2.5G的长距离光接口。 S-16.1:工作在G.652光纤的1310nm波长区, 传输速率为2.5G的短距离光接口。
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同步光缆系统(十三) 2. 第一类光接口参数 连接器 连接器 发送机 接收机 S R 第一类系统的光接口位置
85
同步光缆系统(十四) . 光发送机 A):发送光功率 Ps 在规定伪随机码序列的调制下,光发送机在参考 点S的平均发光功率(dBm)。
a):根均方谱宽 rms 光源的峰值光功率跌落到其最大值的0.607倍时 所对应的谱线宽度。 该参数适用于多纵模激光器MLM。
86
同步光缆系统(十五) C):消光比EX b): -20dB谱宽 -20dB 光源的峰值光功率跌落20dB时 所对应的谱线全宽度。
该参数适用于单纵模激光器SLM。 1.0 0.01 C):消光比EX 在最坏反射条件下,全调制时的 “1”码光脉冲的平均光功率与“0” 码光脉冲的平均光功率之比。 -20dB
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同步光缆系统(十六) . 光接收机 A):接收灵敏度 Pr 在规定误码率要求的条件下(1×10 -10),光
接收机在参考点R所需要的最小光功率值(dBm)。 B):过载光功率 在规定误码率要求的条件下(1×10 -10), 光 接收机在参考点R所能承受的最大光功率值(dBm)。 C):老化余度 在寿命开始时的灵敏度与在寿命结束时的 灵敏度之差。一般规定为3dB。
88
同步光缆系统(十七) 3. 第二类光接口参数 MPI-S MPI-R 光发送机 光放大器 光放大器 光接收机 第二类系统的光接口位置
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同步光缆系统(十八) . 光发送机 除了与第一类光接口相同的参数之外,还有几项 特殊的参数。 A):光源的啁啾声系数
采用直接调制方式时,高速率变化的电脉冲流使 SLM的工作电流也高速变化,导致SLM的谐振腔光通 路发生变化,最后使振荡波长动态偏移 — 啁啾。 SLM的啁啾现象使光传输距离大大减小(色散 受限)。克服啁啾的方法是采用外调制方式。
90
同步光缆系统(十九) B):最大光功率谱密度 在被调制信号谱内,每10MHz间隔的最大平均光 功率电平。
规范此参数的目的,是为了防止光在光纤中传输 时出现非线形效应,如布里渊散射等。 其具体规范值尚待研究。
91
同步光缆系统(二十) . 光通道 偏振模色散 PMD 是指因光纤的随机性双折射现象,所引起的对不同相位的光呈现不同的群速度特性。 机理:
由于制造工艺的原因,光纤的芯径、包层之几何尺寸会存在着差异;施工时,光缆中的光纤会受侧压力、扭曲力、弯曲力等外部应力的作用。最后导致光纤产生随机性双折射。 对于10G系统,PMD影响较大。 目前对PMD尚无精确计算方法,需现场测量。
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同步光缆系统(二十一) . 光接收机 光信噪比 OSNR
在主通道接收端MPI-R的光信号功率与光噪声功率之比。一般规定:> 20dB 或22dB(对于10G系统:> 26dB )。 OSNR = Pout – L+ 58 – NF – 10 ㏒N 其中:Pout:在发送端的入纤光功率(dBm); L: 二个光放大器间的损耗(dB); N F: 光放大器的噪声系数(dB); N: 收、发间的光放大器个数。
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同步光缆系统(二十二) 三、光传输设计 — 最坏值设计法 1. 损耗受限 所谓最坏值设计法,就是在设计光传输距离时,所有
的相关参数都采用寿命期中允许的最坏值。如发送光 功率、接收灵敏度。 优点:为设计者、厂家提供简单的元器件指标,且不 存在先期失效的问题。 缺点:系统余度过大、成本较高。
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同步光缆系统(二十三) L = (PS – Pr – 2Ac – PP – MC)/ (f + S) 其中:
PS:光发送机在S参考点的发送光功率(dBm); Pr: 光接收机在R参考点的接收灵敏度(dBm); Ac:每个连接器的损耗,一般取0.5dB; PP: 光通道代价,一般取1dB,但对L16.2取2dB; MC:光缆富余度,取3dB; f :光纤衰减系数( dB/km ); S :光纤每公里接续损耗,一般取0.025 dB/km 。
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同步光缆系统(二十四) 例1:某2.5G系统的相关参数为:S点发送光功率 PS=-2~+3 dBm,R点接收灵敏度 Pr= - 31 ~ -28 dBm,光纤衰减系数 f = 0.22 dB/km ,求其最大传输距离。 其它参数取值为:因是L16.2接口,故光通道代价为PP=2 dB,光缆富余度Mc=3dB,每个连接器损耗为Ac =0.5 dB,每公里光纤平均接续损耗为s = 0.05 /2 = dB/km 。 把以上数据代入公式: L = (PS – Pr – 2Ac – PP – MC)/ (f + S) = [-2 –(-28) –2×0.5 –2 –3] / ( ) = 20 / = 82 km
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同步光缆系统(二十五) 2. 色散受限 . 一般公式 对于2.5G以下的系统,有以下公式:
L =( ×10-6 )/( • B • D) 其中: :光脉冲相对展宽值;对于MLM,取0.115;对 于LED与SLM,取0.306;对于L16.2,取0.491; :光源的根均方谱宽(nm),且: = -20dB/6.07; B:系统的传输速率(Mb/s); D:光纤的色散系数(ps/nm•km)。
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同步光缆系统(二十六) . 色散容限值 DL 对于2.5G以上的超高速系统,色散限制主要表现在光
源的啁啾声现象上,不能再使用上述的一般公式。 从光谱分析仪上看,啁啾声使光源的谱宽从“静态值”变 为“动态”变化,因此原参数-谱宽已无多大实用价值。 为克服啁啾声对再生距离的制约,应采用低啁啾的光 源器件,或者采用外调制方式(详见WDM部分)。 此时衡量光源光谱特性的参数是色散容限DL(ps/nm): L = 色散容限 / 色散系数
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同步光缆系统(二十七) 例2:与例1相同的2.5G系统,其它相关参数为: SLM的谱宽-20dB 1nm,光纤的色散系数 D 18ps/nm•km,求其最大传输距离。 因是L16.2接口,且使用SLM,故取相对脉冲展宽值为=0.491,此外还要把SLM的-20 dB谱宽换算成根均方谱宽,即= -20dB /6.07。 把以上数据代入公式: L =( ×10-6 )/( • B • D) =( 0.491×10-6 )/ [ (1 / 6.07 )× ×18] = 67 km 通过以上计算可知,该系统的最大传输距离为67 km。
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SDH 网同步(一) 一、数字同步网 1. 结构与同步方式 数字同步网是为各种业务网提供同步信号的支 撑网。
它一般采用等级主从同步方式:网络中设一最高级主时钟和一系列分级从时钟,每一级从时钟皆与上一级时钟同步,从而使网中所有时钟都和最高级时钟 — 基准主时钟(PRC)同步。
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SDH 网同步(二) 2. 我国的数字同步网 我国的数字同步网采用等级主从同步与伪同步相结合的方式,又称分布定时方式。
一者,用设在北京的符合G.811的PRC分级下控,直到最低一级的从时钟,符合等级主从同步方式。 二者,把全国划分为几个同步区,每个区设一个区域基准时钟(LPR)- 铷原子钟;LPR既可以接收PRC信号,又可以接收GPS(全球定位系统)信号。因各同步区的LPR有微小差异,但误差极小而接近于同步,故又称伪同步方式。 如图所示。其中武汉为副时钟,主时钟(北京)发生故障时,它取而代之。
101
SDH 网同步(三) 主时钟(北京) 从时钟(武汉) 区域基准时钟 区域基准时钟 省会局 省会局 市 局 市 局 县 局 县 局 GPS
同步区 1 同步区 2 市 局 市 局 县 局 县 局
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SDH 网同步(四) 二、SDH网的同步 1. 同步方式 SDH网的同步方式大致有四种:全同步、伪同 步、准同步、异步。
、全同步方式:全网皆同步于唯一的基准主 时钟(PRC),同步精度高, 但实施困难。一般考虑分级控 制的方案;即可用等级主从同 步方式代替。
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SDH 网同步(五) 、伪同步方式:全网划分为几个分网,各分网的主时 钟符合G.811规定;分网中的从时钟 分别同步于分网的主时钟;因此各
分网时钟相互独立,但误差极小而 接近于同步。 、准同步方式:当外定时基准丢失后,节点时钟进 入保持模式;网络同步质量不高。 、异步方式:各节点时钟出现较大偏差,不能维持正 常业务,将发送告警信号。 目前,SDH网广泛采用等级主从同步方式。
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} N个G.813 SDH设备时钟 } N个G.813 SDH设备时钟 } N个G.813 SDH设备时钟 SDH 网同步(六)
注: K=10; N=10; 网元时钟总数 < 60 G.811 第一个转接局 G.812 } N个G.813 SDH设备时钟 第二个转接局 G.812 } N个G.813 SDH设备时钟 第K个转接局 G.812 } N个G.813 SDH设备时钟
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SDH 网同步(七) 三、同步方案设计 1. 一般原则 . 尽量减少定时基准传输的长度; . 受控时钟尽量从高等级时钟获取定时;
. 一个同步参考链上的节点时钟总数不超过60个; . 尽量配置一个以上的外定时基准; . 防止出现定时环路-充分利用S1字节; . 定时信息传送:- 从STM-N信号中提取定时;
106
SDH 网同步(八) 2. 关于定时环路 外定时源 *正常状态 S1=0010 SETG *S1=0010 A站 B站 SETG
C站 SETG S1=0010
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SDH 网同步(九) 外定时源 *故障状态 S1=0010 SETG *S1=0010 A站 B站 SETG SETG D站
C站 SETG S1=0010
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SDH 网同步(十) 3. 仅一个外定时源的方案设计 外定时源 *正常状态 S1=0010 SETG S1=0010 *S1=1111
A站 SETG B站 SETG D站 S1=0010 C站 S1=0010 S1=0010 SETG S1=0010
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SDH 网同步(十一) 外定时源 *故障状态 S1=0010 SETG S1=0010 S1=1111 S1=1111 A站 B站 SETG
C站 S1=0010 S1=0010 SETG *S1=1111
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SDH 网同步(十二) 4. 二个外定时源的方案设计 外定时源1 *正常状态 外定时源2 S1=0010 SETG S1=0010
A站 S1=1111 SETG SETG D站 B站 S1=0010 C站 S1=0010 S1=0010 SETG S1=0010 外定时源2
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SDH 网同步(十三) 外定时源1 *故障状态 外定时源2 S1=010011110100 SETG S1=1111 0100
A站 SETG B站 SETG D站 S1=1111 C站 S1=1111 S1=0100 SETG S1=0100 外定时源2
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网络性能 (一) 一、误码性能 1. 误码性能事件 . 误块(EB)- 出现一个或多个毕特差错的数据块。
. 误块秒(ES)- 含有一个以上误块的秒。 . 严重误块秒(SES)- 含有30%以上误块的秒。 . 背景误块(BBE)- 在严重误块秒之外发生的误块。 注:SDH系统的误块与PDH系统误码不同;发生一个误块可能 出现几个或几十个毕特错误(由B1、B2、B3检测)。
113
网络性能 (二) 2. 误码性能参数 . 误块秒比(ESR) 在一个确定的测试时间内(如24小时),可用时间内的误块秒ES与总秒数之比。
. 严重误块秒比(SESR) 在一个确定的测试时间内(如24小时),可用时间内的严重误块秒SES与总秒数之比。 . 背景误块比(BBER) 在一个确定的测试时间内(如24小时),可用时间内 的背景误块数,与总块数中扣除严重误块秒中的所有块数后剩余块数之比。
114
网络性能 (三) 3. 误码性能规范 . 假设参考数字段HRDS 在相邻的一对STM-N支路接口之间,对规定
数字速率信号的数字信号进行传输的全部手 段。 我国规定有三种:420km、280km、50km .误码性能规范要求 见下表。
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网络性能 (四) 速率 2Mb/s 155Mb/s 622Mb/s ESR 2.3110-4 9.2410-4 待定 SESR
420km HRDS的误码性能指标 速率 2Mb/s 155Mb/s 622Mb/s ESR 2.3110-4 9.2410-4 待定 SESR 4.6210-5 4.6210-5 4.6210-5 BBER 1.1610-6 1.1610-6 1.7310-6 注:实际工程中,指标按实际长度与420km 的比例进行分配
116
网络性能 (五) 二、抖动性能 规范网络的抖动性能,是为了保证二个网络互连时不影响传输质量。 1. SDH网的抖动性能
、网络入口的输入抖动容限 与SDH设备的输入抖动容限相同,因SDH设备位于网络的边界。 、网络出口的最大允许输出抖动 因SDH设备互连后,抖动有积累效应,所以其值与设备的输出抖动不同,见下表。
117
网络性能 (六) SDH网络输出口的最大输出抖动容限 STM 最大抖动值 UI p-p 滤波器特性 (Hz) B1 B2 f1 f3 f4
等级 最大抖动值 UI p-p 滤波器特性 (Hz) B1 B2 f1 f3 f4 STM-1 1.5 0.15 500 65 k 1.3 M STM-4 1.5 0.15 1000 250 k 5.0 M STM-16 1.5 0.15 5000 1000k 20 M
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网络性能 (七) 2. SDH/PDH网络边界的抖动性能 . PDH 输入口的输入抖动容限 与SDH设备的PDH支路输入抖动容限相
所以其值与设备的输出抖动不同,详见 下表。
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网络性能 (八) SDH网络PDH输出口的最大输出抖动容限 速率 最大抖动值(UI p-p) 滤波器特性 ( Hz) B1 B2 f1 f3
(Mb/s) 最大抖动值(UI p-p) 滤波器特性 ( Hz) B1 B2 f1 f3 f4 2.028 1.5 0.2 20 18 k 100k 34.368 1.5 0.15 100 10 k 800k 1.5 0.075 200 10 k 3500k
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SDH传送网 (一) 一、传送网结构 1. 分层结构 . 电路层 直接为用户提供通信业务,其节点设备是交换机等。 . 通道层
支持一个或多个电路层网络,为电路层节点设备提供 电路群(通道),如VC-12、VC-4等。 . 传输媒质层 支持一个或多个通道层网络,如光缆等。
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SDH传送网 (二) 分层模型: 非SDH客户 电路层 VC-12 VC-12 通道层 VC-4 复用段 传输 媒质层 再生段 物理层 低阶
高阶 复用段 段层 传输 媒质层 再生段 物理层
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SDH传送网 (三) 2. 拓扑结构 . 线形网 网络中的所有节点一一相连,并且首尾开放,又称链 型网。结构简单、经济。 . 星型网
网络中的某一点(枢纽)与其它个节点直接相连,而 其它各点之间不再直接相连。优点是除枢纽点外,所 有节点都可配成终端;缺点是安全问题是瓶颈。 . 树形网 可视为线形网与星型网的结合。
123
SDH传送网 (四) . 环形网 所谓环形网,就是把线形网的首尾相接,从而使任何一点 都不对外开放。
愈能力,使网络具有很强的生存性。 . 网孔型网 网络中的任何二个节点都能直接相连。 它能为二点间的通信提供多种路由可选,因而网络的可 靠性高;但结构复杂、成本较高。
124
SDH传送网 (五) 线形: 星形: 树形:
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SDH传送网 (六) 环形: 网孔形:
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SDH传送网 (七) 二、网络的保护与恢复 1. 网络的保护 利用预先安排好的备用容量去保护主用容量。
(1)、路径保护 对业务信号的传送路径进行保护,它既可以在复用段层也 可以在通道层进行。 . 线路系统的复用段保护(MSP) 业务保护以复用段为基础(复用段信号质量),它可 以分为二种方式:1+1 与1N。
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SDH传送网 (八) 1+1:STM-N信号永久性地被连接在工作通路与保护通路 上,二个通路皆传送业务,收端择优选用。
1N:N个工作通路共用一个保护通路,保护通路可传额 外业务(N14)。 线路系统的复用段保护倒换要使用APS协议,倒换要在 50ms时间内完成。 . 环网的复用段保护 复用段保护环可分为二纤环与四纤环。 二纤环:环网由二根光纤组成,根据业务传送方向又可 分单向复用段保护环与双向复用段保护环。
128
SDH传送网 (九) 四纤环:环网由四根光纤组成,二根备用光纤为二根 主用光纤提供保护。备用光纤可传额外业务。 . 通道保护环
业务保护以通道为基础(通道信号质量优劣),通道保 护一般采用1+1方式。 通道环一般由二纤组成,根据业务传送方向又可分单向 通道环与双向通道环。 通道环的保护一般不使用APS协议,倒换时间小于50ms
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SDH传送网 (十) 2. 网络的恢复 (2)、子网连接保护 对某一子网预先安排专用的保护路由。
它不象网络的保护那样需要安排专门的备用容量(一 般是1 1)去保护主用容量,而是广泛调用节点间的 任何可用容量来恢复传送业务,所以备用资源较少。 但网络恢复较复杂,需要使用DXC,网管要有恢复功 能等。
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SDH传送网 (十一) 三、自愈环 自愈:当网络发生故障时,不需要人为的干预,网络 1. 自愈环的类型与工作原理
本身能在极短的时间内自动恢复传送业务。 1. 自愈环的类型与工作原理 单向:环上二节点间的往来业务,如从节点AC的业 务AC和从节点C A节点的业务CA,沿着环的 同一方向(同为顺时针或同为逆时针)传送。 双向:环上二节点间的往来业务,沿着环的不同方向 (一为顺时针,另为逆时针)传送。
131
SDH传送网 (十一) . 单向通道保护环(二纤) 工作原理:双发选收 二根光纤:S光纤,P光纤。 正常时:
信号AC在发端A同时馈入S与P光纤(双发),沿二条路径到达C:S:ABC,P:ADC。 收端选收,一般选 S:ABC 同理,信号CA: S:C D A ; P:C B A。 收端选用 S:C D A。 CA收 AC发 S P A D B C CA发 AC收
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SDH传送网 (十二) 故障时: 如B、C间的光缆被切断。
CA收 AC发 故障时: 如B、C间的光缆被切断。 AC业务:在C节点由于来自S光纤的AC信号 ABC丢失,所以接收倒换开关转向来自P光纤,即接收信号:ADC CA业务信号仍按原路径传送。 S P A D B C CA发 AC收 倒换
133
SDH传送网 (十三) 单向通道保护环的特点: 优点:实现简单,不需使用APS协议,倒换速度最 快(<50ms)。
缺点:不能重复使用节点间的时隙,环传输容量较 小;不能传送额外业务。 环传输容量:STM-N。 注:单向通道保护环获得广泛应用。
134
SDH传送网 (十四) . 双向通道保护环(二纤) 正常时:
信号AC在发端同时馈入S1与P1光纤(双发),沿二条路径到达C站:S1:ABC, P1:ADC。 收端选收,一般选S1:ABC 同理,业务信号CA: S2:CB A ; P2:C D A。 收端择优选用,一般选 S2:CBA。 CA收 AC发 S1 P1 A D B C S2 P2 CA发 AC收
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SDH传送网 (十五) 故障时: 如B、C间的光缆被切断。
CA收 AC发 故障时: 如B、C间的光缆被切断。 AC业务:在C节点由于来自S1光纤的AC信号:ABC丢失,所以倒换开关转向P1光纤,接收信号:ADC 同理,在节点A接收从P2光纤来的CA业务信号: CDA 。 双向通道保护环与单向通道保护环无多大区别。 倒换 S1 P1 A D B C S2 P2 CA发 AC收 倒换
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SDH传送网 (十六) . 单向复用段保护环(二纤) 二根光纤:S(业务)光纤,P(保护)光纤。 正常时:
业务信号AC在发端A只馈入S光纤,沿顺时针方向到达C站:ABC。 同理,业务信号CA在发端C只馈入S光纤,沿顺时针方向到达C站:CDA。 CA收 AC发 S P A D B C CA发 AC收
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SDH传送网 (十七) 故障时:如B、C间光缆被切断
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ABADC到达目的地C。 在节点C:把接收点切换到P光纤上。 CA业务仍按原路径传送。 优点:倒换速度快(用APS); P光纤可传送额外业务。 缺点:不能重复使用节点间时隙 环传输容量:STM-N CA收 AC发 S P A 环回 D B C CA发 AC收
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SDH传送网 (十八) . 双向复用段保护环(二纤) 二纤双向复用段保护环是目前SDH应用最广泛的一种保护方式。
它由二根光纤组成:S1/P2光纤与S2/P1光纤。 每根光纤传输容量的一半为工作通道(S);一半为保护通道(P),且为另一根光纤的工作通道提供反方向保护。如S1/P2光纤的工作通道为S1,保护通道为P2, P2为第二根光纤的工作通道S2提供反方向保护。 另一根光纤S2/P1的含义与之类似。
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SDH传送网 (十九) 正常时: 利用S1与S2工作通道传送业务
业务信号AC在发端A馈入SI/P2光纤的工作通道S1 ,沿顺时针方向到达C站:ABC。 同理,业务信号CA在发端C馈入S2/P1光纤的工作通道S2,沿逆时针方向到达A站:CBA。 P1与P2通道可传送额外业务。 CA收 AC发 S1/P2 S2/P1 A D B C CA发 AC收
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SDH传送网 (二十) 故障时:如B、C间光缆被切断 在B、C点执行交叉连接。
CA收 AC发 故障时:如B、C间光缆被切断 在B、C点执行交叉连接。 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: AB A D C。 C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 A。 S1/P2 S2/P1 A 交叉连接 D B C S1/P2 CA发 AC收
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SDH传送网 (二十一) 二纤双向复用段保护环 优点:能重复使用节点间时隙,大大增加整个环的 传输容量。 备用通道PI、P2可传送额外业务。
缺点:倒换速度较慢,因用APS协议,而且需执行 交叉连接功能。 环传输容量:k/2STM-N (k为网络中的节点数)。 注:双向复用段保护环获得广泛应用。
142
SDH传送网(二十二) 关于二纤双向复用段保护环的传输容量: 因二节点间业务仅由这二节点的光纤传送,环上其它区段是空闲的,所以时隙可重复使用
作为极限情况-没有跨节点业务。AB:1/2 STM-N; BC:1/2 STM-N; CD:1/2 STM-N; DA:1/2 STM-N; 总容量: 4/2 STM-N 1/2 STM-N 1/2 STM-N S1/P2 A S2/P1 D B C 1/2 STM-N 1/2 STM-N
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SDH传送网(二十三) . 四纤双向复用段保护环 它由四根光纤组成: 二根业务光纤:S1与S2(一发一收), 传送正常业务。
二根保护光纤:P1与P2 (一发一收), 分别为二根业务光纤提 供反方向保护: P1为S1提供反向保护; P2为S2提供反向保护。
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SDH传送网(二十四) 正常时: 利用S1与S2光纤传送业务。 业务信号AC在发端A馈入S1光纤 ,沿顺时针方向到达C站:ABC。
同理,业务信号CA在发端C馈入S2光纤,沿逆时针方向到达A站:CBA。 P1与P2光纤可传送额外业务。 P1 S2 P2 A D B C CA发 AC收
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SDH传送网(二十五) 故障时:如B、C间光缆被切断 在B、C点执行环回功能。
CA收 AC发 S1 故障时:如B、C间光缆被切断 在B、C点执行环回功能。 B节点:把AC业务从S1光纤环回到P1光纤,并沿逆时针方向传输:ABA 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光纤,并沿顺时针方向传输:CDABA (在B又执行一次环回:S2 P2)。 P1 S2 P2 A 环回 D B C CA发 AC收
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SDH传送网(二十六) 四纤双向复用段保护环: 优点:能重复使用节点间时隙,大大增加整个环的 传输容量。 备用光纤PI、P2可传送额外业务。
缺点:倒换速度较慢,因用APS协议,而且需执行 交叉连接功能;对设备要求较高。 环传输容量:kSTM-N (k为网络中的节点数)。
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SDH传送网(二十七) 2. 五种自愈环的特性比较与应用 项目 单向通道环 单向复用段环 二纤复用段环 四纤复用段环 节点数 k k k k
线路速率 STM-N STM-N STM-N STM-N 环传输容量 STM-N STM-N k/2STM-N kSTM-N APS协议 不用 用 用 用 倒换时间 30ms 30ms 50-200ms 50ms 节点成本 低 低 中 高 抗多点失效 无 无 无 有 系统复杂性 简单 简单 复杂 复杂 主要应 用场合 接入网、 中继网 接入网、 中继网 中继网、 长途网 中继网、 长途网
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网络管理系统 (一) 一、SDH网管的分层结构 高层功能 网络管理层 低层功能 网元管理层 网元管理系统A 网元管理系统B 网络单元层 Q3
SNE SNE SNE SNE SNE SNE SNE
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网络管理系统 (二) 二、网元管理系统的功能 - 四大管理功能 、实时告警监视 、告警显示: 1. 故障管理功能
对SDH网元的状态进行监视:如信号丢失、发送器失效、帧失步、误码越限、信号劣化、定时信号丢失或劣化等。 、告警显示: 应具有可闻(声响)、可视(图、文本)的告警显示 告警级别:紧急、主要、次要、提示告警。 告警显示:图标显示- 红、橙、黄、紫色; 文本显示- 以文本形式给出告警信息。
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网络管理系统 (三) 、告警的过滤与屏蔽功能 过滤:可有选择地显示或不显示某些告警; 屏蔽:可禁止上报某些告警。 、告警日志管理
形成、存储、输出告警报告(级别、时间、告警源)。 、故障定位 能以图形显示方式把故障定位在子架、单元盘; 以文本显示方式把故障定位在局站、机架、子架、 单元盘、功能块。
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网络管理系统 (四) 2. 性能管理功能 、性能数据的收集 ES、SES、BBE; 指针调整、保护倒换事件与时间等。
光接口:发送光功率(或偏流)、接收光功率。 方式:15分钟与24小时计数器; 、性能报告 把各种性能数据整理后形成报告。 有定期上报、请求上报、越限自动上报等形式。
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网络管理系统 (五) 3. 配置管理功能 、指配功能 所谓指配是指把系统投入使用前的各个步骤。 网元类型指配:TM、ADM、REG。
网元接口指配:线路接口、支路接口、辅助接口。 通道的指配:通道类型、通道的起止与路径。 交叉连接的指配:完成高、低阶交叉连接。
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网络管理系统 (六) 4. 安全管理功能 、操作者的级别与权限 、登录管理 、网元的软件下载功能
软件的在线下载;放弃或激活已下载的网元软件。 4. 安全管理功能 、操作者的级别与权限 一般分四级:管理用户、维护用户、操作用户、 监视用户。每级仅限在规定范围操作。 、登录管理 进入系统前必须输入用户名、口令等,系统确认 后方可进入。
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网络管理系统 (七) 、访问控制 一是防止越权非法操作;二是可按管理域进行管理。 、操作日志管理
操作日志包括:操作人员的身份、登录的时间与地点 、操作类型、操作结果等。 、数据的安全管理 机密性:数据库加密、访问控制; 安全性:所有的数据与文件应能部分地或全部地备份 到外围存储设备中(定时或人工)。
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