移动传输基础知识

2021/7/112022-7-1712022-7-171n江苏省电信培训中心江苏省电信培训中心2022-7-172021/7/12Internet/interanet公用电话交换网公用电话交换网（PSTN/N-ISDN）接入网（接入网（AN）智能网（智能网（IN）公用数字数据网（公用数字数据网（DDN）公用交换分组数据网公用交换分组数据网(PSPDN/FR)陆地移动通信网（陆地移动通信网（PLMN）CATVB-ISDN（ATM）NO.7网网数字同步网数字同步网电信管理网电信管理网光传送网光传送网（SDH/DWDM）支支撑撑网网公用数据公用数据通信网通信网业业务务网网传传送送网网光传送网络在通信网中的作用光传送网络在通信网中的作用2021/7/13DWDM 开始建设开始建设SDH逐步成为逐步成为传输主力设备传输主力设备DWDM规模建规模建设，全光网试验设，全光网试验SDH标准完善，标准完善，PDH仍为主力仍为主力PDH产品开始产品开始规模使用规模使用实用化实用化产品出现产品出现高锟提出高锟提出光传输理论光传输理论196680年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年1976Metro城域网兴起城域网兴起OADM、OXC将将会逐渐使用会逐渐使用2002年以后年以后PDH：准同步数字传输系统；SDH：同步数字传输系统；DWDM：密集波分复用系统；OADM：光分插复用系统；OXC：光交叉连接系统；传输网光网络传输的应用传输网光网络传输的应用2021/7/14传输网网络层次传输网网络层次 D X C4/4S T M-1ST M-1S T M-1S T M-1S T M-1S T M-1S T M-1S T M-4ST M-4S T M-4S T M-4S T M-46D X C4/4 DX C 4/4D X C4/45/622622H O N E TANS BS155/622Wireless SWITCH（RS U）IS D N TerminalBackboneC&C08 SWITCHS BS155/622RelayACCESSSTM-16STM-16STM-16STM-16骨干网本地网接入网2021/7/151、传输设备、传输设备 对各种业务信号进行处理，为其提供各种速率的透明的传输通道并保证通道的畅通与质量。其传输方式主要为：PDH、SDH、WDM；速率主要有：2M、155M、622M、2.5G、10G等2、通信线路、通信线路 承载、传递信号的媒体。目前主要为光纤、光缆即有线方式3、传输网管、传输网管 监控网络运行状况4、辅助设备、辅助设备传输网络的组成传输网络的组成2021/7/16传输设备（传输设备（1）nPDH传输设备（光纤准同步数字体系）传输设备（光纤准同步数字体系）nSDH传输设备（光纤同步数字体系）传输设备（光纤同步数字体系）nDXC设备（数字交叉连接系统）设备（数字交叉连接系统）nWDM设备设备 （波分复用设备）（波分复用设备）nPCM设备（脉码调制设备）设备（脉码调制设备）n同步时钟设备同步时钟设备(BITS)n会议电视、电话设备会议电视、电话设备2021/7/171、PDH方式方式逐渐淘汰，目前主要为2M2、SDH方式（同步传输体制）方式（同步传输体制）目前的主要传输速率 155M、622M、2.5G、10G3、WDM（波分）（波分）目前的主要传输速率 2.5G、10G其三者的关系主要为：WDM承载SDH，SDH承载PDH。整体上采用SDHDWDM的传输技术传输设备（传输设备（2）2021/7/18光传送网络发展趋势光传送网络发展趋势n光传送网络向大容量、宽带化发展：光传送网络向大容量、宽带化发展：传输业务激增，导致光网络速率不断提升，由155/622-2.5G-10G-320G(波分)-更高。目前的骨干网基本是基于波分复用的传输网络。n多种业务接入多种业务接入MSTP：数据业务的迅速增加，使SDH/DWDM与ATM/IP技术日趋融合，光网络成为统一的多业务传送平台，不同的业务采用不同的组网方式。n统一的网络管理平台统一的网络管理平台 提供分层分级的网管管理平台n网络保护机制完善，兼容不同的同步数字传输体制网络保护机制完善，兼容不同的同步数字传输体制 PP、MSP、SNCP、DNI多种网络保护方式并存 兼容SDH/SONET体制，全球适用n光传送网络向智能化、全光化发展的特征日趋明显光传送网络向智能化、全光化发展的特征日趋明显2021/7/19时分多路复用通信时分多路复用通信n时分多路复用通信概念n就是把时间分成一些均匀的时间间隙,将各路信号的传输分配在不同的时间间隙内,以达到互相分开互不干扰的目的。n合路门-量化编码-解码-分路门2021/7/110脉冲编码调制脉冲编码调制(PCM)nPCM 框图抽抽样样量量化化编编码码再生再生中继中继再再生生解解码码低低通通话音信号话音信号PCM信号PCM信号A/DD/A信道2021/7/111数字信号的复接数字信号的复接(PDH)nPCM 复用：将多路模拟信号抽样、合路、量化编码的复用方式称为PCM复用，如：PCM30/32,PCM24。n数字复接：将两个或两个以上的支路数字信号按时分复用的方法汇接成一个单一的复合数字信号。n一次群（基群）：PCM30/32 30路n二次群：4*PCM30/32 120路n三次群：4*4*PCM30/32 480路n四次群：4*4*4*PCM30/3 1920路2021/7/112PDH 光端机光端机n 光端机即光纤通信系统中的光纤传输终端设备，也就是光发射机和光接收机。什么是光端机？什么是光端机？2021/7/113PDH传输系统传输系统n一次群即基群光端机（2M）n二次群光端机（8M）n三次群光端机（34M）n四次群光端机（140M）n五次群光端机（565M）按传输速率分：按传输速率分：2021/7/114PDH复用设备复用设备n2/8数字复用设备n8/34数字复用设备n34/140数字复用设备n2/34数字复用设备（跳群）按数字信号之间工作的等级分：按数字信号之间工作的等级分：2021/7/115PDH传输设备承载业务介绍传输设备承载业务介绍n普通语音话路（与电话程控交换机相连）nDDN数据电路（与数据交换设备连接）n党、政、军及集团客户专线电路n小灵通、移动基站电路2021/7/116PDHPDH传输设备业务连接示意图传输设备业务连接示意图电话交换机PDHDDF架DDF架 A局 B局ODF架ODF架用户端台式小光端机PDH局端小光端机机框局端小光端机机框用户端台式小光端机客户设备客户设备数据交换机数据交换机 电话交换机2021/7/117光纤分配架（光纤分配架（ODFODF）图示）图示2021/7/118数字配线架（数字配线架（DDFDDF）图示（）图示（120120欧姆）欧姆）2021/7/119数字配线架（数字配线架（DDFDDF）图示（）图示（7575欧姆）欧姆）2021/7/120PDHPDH传输设备的组网方式及特点传输设备的组网方式及特点 点对点形 线形组网方式：组网方式：特点：特点：对承载的业务没有保护。如两个局（站）间的光缆阻断，将导致该PDH设备上承载的业务全部中断。2021/7/121uSDH的基本概念的基本概念是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。标准化数字信号的等级结构。uSDH产生的社会背景产生的社会背景通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。合化、智能化、个人化发展。作为通信网的承载体传输网要求：作为通信网的承载体传输网要求：l宽带化宽带化信息高速公路信息高速公路l规范化规范化世界性统一的标准接口世界性统一的标准接口同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/122CATV34M/45M155MATM交换机ModemE1PSTNMA(ONU)V.35RouterDDN节点交换机iSIPP(OLT)E1BSCE1E1MSCE1SGWPSTNE1MA(ONU)V.35终端SDH网络架构网络架构n传统的SDH网络的对外业务接口一般为E1/E3/E4/STM-1，并对接入业务进行透明传送和调度，提供良好的传输质量监控和业务保护措施。nSDH接入层nSDH汇聚层C&C08E1ATM交换机155MCATV34M/45MBTSBTSE1E1nSDH接入层2021/7/123接口方面接口方面与设备互连有关与设备互连有关电接口电接口地区性的电接口规范，无世界标准。地区性的电接口规范，无世界标准。光接口光接口无光接口规范，各厂家独自开发。无光接口规范，各厂家独自开发。565Mb/s139Mb/s34Mb/s8Mb/s2Mb/s1.6Gb/s400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s1.5Mb/s274Mb/s45Mb/s6.3Mb/s44444444673欧洲系列欧洲系列日本系列日本系列北美系列北美系列5同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/124lPDH采用异步复用方式采用异步复用方式l通过码速调整（塞入通过码速调整（塞入bit）匹配和容纳信号时钟的偏差）匹配和容纳信号时钟的偏差l低速信号在高速信号中的位置无规律性低速信号在高速信号中的位置无规律性从高速信号插从高速信号插/分低速信号要一级一级进行分低速信号要一级一级进行复用复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输u复用方式复用方式140Mb/s34Mb/s34Mb/s8Mb/s8Mb/s2Mb/s解解解解解解复复复复复复用用用用用用复复复复复复用用用用140Mb/s用用同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/125l运行维护功能运行维护功能(OAM)决定设备维护成本决定设备维护成本与信号帧中开销与信号帧中开销(冗余冗余)字节的数量有关字节的数量有关PCM30/32仅仅TS0、TS16用于用于OAM开销，开销，OAM功能弱功能弱线路编码时要加线路编码时要加nB冗余码进行性能监控冗余码进行性能监控l无统一的网管接口无统一的网管接口无法形成统一的无法形成统一的TMN 因此，因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制体制应运而升。应运而升。同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/126l电接口电接口STM-1是是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为块，比特率为155.520Mb/s。STM-N是是SDH第第N个等级的同步传送模块，比特率是个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的的N倍倍(N=4n=1，4，16，-)。l光接口光接口仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采码，采用世界统一的用世界统一的7级扰码。级扰码。u接口方面接口方面同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/127l复用方式复用方式同步复用和灵活的映射结构同步复用和灵活的映射结构低阶低阶SDH高阶高阶SDH。例如：例如：STM-1STM-4。采用字节间插复用方式。采用字节间插复用方式。B1 B2 B3C1 C2 C3A1 A2 A3A3B2B3B1 C1 A2C2C3A1同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/128lPDHSDH通过指针定位预见低速信号在帧通过指针定位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。中位置，使收端可直接下低速信号。同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/129lOAM功能功能用于用于OAM的开销多的开销多OAM功能强功能强这也是线路编码不用加冗这也是线路编码不用加冗余的原因余的原因l兼容性兼容性决定成本决定成本老体制设备是否还可发挥作用老体制设备是否还可发挥作用对新体制能否接入对新体制能否接入同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/130同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/131u 频带利用率不如频带利用率不如PDH系统系统l指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动l 软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/132nSDH 155Mb/sSDH 155Mb/s（STM-1STM-1）传输设备）传输设备nSDH622Mb/sSDH622Mb/s（STM-4STM-4）传输设备）传输设备nSDH2.5Gb/sSDH2.5Gb/s（STM-16STM-16）传输设备）传输设备nSDH10Gb/sSDH10Gb/s（STM-64STM-64）传输设备）传输设备按传输速率分按传输速率分:同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/13341359以字节为单位(8bit)的块状帧帧频8000帧/s，帧周期125us先行后列先行后列9 270 N字节RSOHAUPTRMSOHSTM-N净负荷(含POH)261 N9 N同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）2021/7/134同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）nSDH信号 STM-N 的帧结构*nITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的块状帧结构。n9*270*N（N=1、4、16、64）n当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅是将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。nSDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节从左到右，从上到下一个字节一个字节的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。2021/7/135同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）nSDH设备的逻辑组成nSDH传输网是由不同类型的网元通过光缆线路连接组成的。n TM-终端复用器：主要进行上下业务；n ADM-分/插复用器：除了上下业务外，还可将东西向的线路信号进行交叉连接；n REG-再生中继器：只处理帧中的RSOH，且不需交叉连接；n DXC-数字交叉连接设备：主要完成信号的交叉连接功能，实际上是一个交叉矩阵。2021/7/136(a)链形(b)星形(c)树形(d)环形(e)网孔形传输网基本物理拓扑类型传输网基本物理拓扑类型2021/7/137同步数字复接体系统（同步数字复接体系统（SDH）nSDH自愈环n自愈是指网络发生故障时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内），使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。其基本原理是网络要具备发现路由并重新建立通信的能力。n如：单向通道保护环；双向复用段保护环等。2021/7/138自自愈愈环环网网的的分分类类l根据自愈环结构分根据自愈环结构分 l根据环中节点之通信根据环中节点之通信信息的传送方向分信息的传送方向分l根据网元节点间的光根据网元节点间的光纤数分纤数分通道保护环通道保护环复用段保护环复用段保护环二纤环二纤环四纤环四纤环单向环单向环双向环双向环2021/7/139传输网网络保护传输网网络保护n网络业务级保护方式n二纤单向（双向）通道保护环网n二纤/四纤双向（单向）复用段保护环网n1+1、1：N线路复用段保护链n设备级保护方式n关键板备份保护，如支路板、交叉板、时钟板备份n网管业务调度n网管端到端业务调度n网管数据保护方式多样化，如双机备份、磁盘镜像2021/7/140u二纤单向通道保护环工作状态二纤单向通道保护环工作状态STM-NBCA2021/7/141u二纤单向通道保护环的倒换状态二纤单向通道保护环的倒换状态STM-NBCA2021/7/142单端倒换，倒换速单端倒换，倒换速15ms，业务流向简捷，便于维业务流向简捷，便于维护。护。网络的业务容量不大，网络的业务容量不大，最大业务量为最大业务量为STM-N。多用于有一站是业务主多用于有一站是业务主站点情况，用于站点情况，用于155/622 系统。系统。单向通道环的特点单向通道环的特点 2021/7/143u二纤双向复用段保护环工作状态二纤双向复用段保护环工作状态2021/7/144u二纤双向复用段保护环倒换状态二纤双向复用段保护环倒换状态2021/7/145业务容量大，最大容量为业务容量大，最大容量为 M/2STMN护用护用需要需要APS协议，双端倒换，协议，双端倒换，实现比较复杂实现比较复杂25ms多用于业务量大，业务分多用于业务量大，业务分散的网络。散的网络。双向复用段环的双向复用段环的特点特点 2021/7/146 SDH设备系统结构设备系统结构2021/7/147华为华为155M SDH155M SDH设备图例设备图例2021/7/148朗讯朗讯ADM 16/1 2.5G SDHADM 16/1 2.5G SDH设备设备2021/7/149华为华为 2.5G SDH2.5G SDH设备图例设备图例2021/7/150华为华为10G SDH 10G SDH 传输设备传输设备2021/7/151l维护工作者应具备哪些基本能力？维护工作者应具备哪些基本能力？熟练运用环回自测功能。熟练运用环回自测功能。知道告警灯及运行灯的含义知道告警灯及运行灯的含义能识别声光报警能识别声光报警熟练运用网管监控告警熟练运用网管监控告警掌握网络保护掌握网络保护熟练运用网管监控误码及指针熟练运用网管监控误码及指针提供公务电话提供公务电话2021/7/152u机柜指示灯检查机柜指示灯检查:绿色灯亮表示设备供绿色灯亮表示设备供电正常电正常黄色灯亮表示本设备黄色灯亮表示本设备当前正发生主要告警当前正发生主要告警红色灯亮表示本设备红色灯亮表示本设备当前正发生危急告警当前正发生危急告警2021/7/153u单板指示灯检查单板指示灯检查:绿色灯绿色灯:设备运行灯设备运行灯快闪：快闪：每秒闪烁每秒闪烁5次次 未开工状态未开工状态正常闪烁：正常闪烁：1秒亮秒亮,1秒灭秒灭 正常开工状态正常开工状态慢闪：慢闪：2秒亮秒亮,2秒灭秒灭 与主控通信中断，脱机状态与主控通信中断，脱机状态红色灯红色灯:告警指示灯告警指示灯每隔每隔1秒闪烁秒闪烁3次次有危急告警发生有危急告警发生每隔每隔1秒闪烁秒闪烁2次次有主要告警发生有主要告警发生每隔每隔1秒闪烁秒闪烁1次次有次要告警发生有次要告警发生常亮常亮 单板存在硬件故障，自检失败单板存在硬件故障，自检失败2021/7/154u环回操作环回操作环回包括那些类型?硬件环回硬件环回软件环回软件环回内环回内环回外环回外环回2021/7/155uSDH接口的环回接口的环回本板自环本板自环交叉自环交叉自环l软环回：软环回：l硬环回包括：硬环回包括：2021/7/156uPDH接口的环回接口的环回从信号流向的角度来讲，从信号流向的角度来讲，PDH硬件环回一般都是内环回。硬件环回一般都是内环回。硬件环回有两个位置：子架接线区、硬件环回有两个位置：子架接线区、DDF架。架。l软环回软环回:l硬件环回硬件环回:2021/7/157传输监控、网管设备传输监控、网管设备nPDH监控设备nSDH网络管理系统nDXC网管系统n波分复用网管系统2021/7/158华为传输网管系统华为传输网管系统2021/7/159谢谢！谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！