SDH网络的基本结构及硬件知识介绍-A

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Security Level: Internal Use Only2 0 2 1 -5 -1 9光 网 络 技 术 服 务 部 熊 枝 满 32711SDH网 络 的 基 本 结 构及 硬 件 知 识 介 绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 2 前 言基 于 SDH原 理 ， 开 发 此 课 程 。 本 课 程 旨 在 让 初 次 接 触 传 输 网 络的 新 员 工 理 解 整 个 网 络 的 基 本 概念 ， 为 后 续 学 习 的 基 础 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 3 课 程 目 标l 学 习 完 此 课 程 ， 您 应 能 ：p 理 解 光 网 络 的 地 位 与 作 用 p 理 解 传 输 机 房 结 构 及 传 输 网 络 的 构 件p 理 解 光 网 络 网 元 的 主 要 结 构 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 4 内 容 介 绍l 传 输 网 络 在 电 信 网 络 中 的 作 用l 传 输 网 络 和 网 元 的 基 本 结 构l 传 输 机 房 的 基 本 结 构l 传 输 网 络 基 本 构 件 介 绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 5 传 输 网 络 在 电 信 网 络 中 的 作 用Internet/intranet公 用 电 话 交 换 网 （ PSTN/N-ISDN）接 入 网 （ AN）智 能 网 （ IN）公 用 数 字 数 据 网 （ DDN）公 用 交 换 分 组 数 据 网 (PSPDN/FR)陆 地 移 动 通 信 网 （ PLMN）CATV B-ISDN（ ATM）NO.7网数 字 同 步 网电 信 管 理 网光 传 送 网 （ SDH/WDM） 公 用 数 据通 信 网 业 务 网 络 产 生 各种 业 务 传 输 需 求支 撑 网 络 为 电 信网 络 提 供 时 钟 和信 令 和 管 理 支 持传 输 网 络 为 业 务网 络 提 供 传 输 通道 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 6 业 务 网 络 的 主 要 接 口 类 型 （ 即 业 务 类 型 ）l SDH/PDH STM-N, E1/T1, E3/T3, E4 (举 例 说 明 这 些 业 务 的 作 用 )l IP (FE/GE) 10M/100M/1.25G(GE) l ATM 155M/622M/2.5G传 输 网 络 的 作 用 ： 将 这 些 业 务 网 络 的 各 种 接 口 进 行 连 接 ， 使 业 务 网络 的 各 接 口 之 间 能 够 互 相 通 信 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 7 l 本 节 我 们 主 要 学 习 了 ：p 传 输 网 络 的 作 用p 传 输 网 络 中 业 务 的 概 念p 传 输 网 络 中 业 务 的 类 型小 结 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 8 内 容 介 绍l 传 输 网 络 在 电 信 网 络 中 的 作 用l 传 输 网 络 和 网 元 的 基 本 结 构l 传 输 机 房 的 基 本 结 构l 传 输 网 络 基 本 构 件 介 绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 9 传 输 网 络 的 基 本 结 构 ：DWDM OptiX 10G/2.5GSNCP/MSP/VP/IP RING OptiX2.5G/622M/155MSNCP/MSP/VP/IP RING骨 干 层汇 接 层 接 入 层STM-64/16/4/1GE/POS/10M/100MSTM-16/CSTM-4/CFIBER CHANNALESCONFICON POSSTM-4/STM-110M/100M2M/34/45MATMDDN/DSL TDMATMIPEthernet2M/10M/100M行 业 集 团 智 能 小 区业 务 类 型业 务 类 型 业 务 类 型大 企 业 集团 行 业 集 团 大 企 业 集 团N*64K /2M/10M/100MSTM/16/4/1GE/POS/10M/100MSTM-16/CSTM-4/C2M/34/45MFIBER CHANNALESCONFICON ATM ATM ATM传 输 网 络 基 本 结 构 ： 上 图 为 一 个 具 体 的 网 络 图 ， 各 种 业 务 应 用 通 过 接 入层 、 汇 聚 层 、 骨 干 层 进 行 调 度 和 业 务 传 输 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 10 SDH网 元 的 基 本 结 构1、 线 路 接 口 ： 完 成 线 路 信 号 STM-N的光 -电 转 换 ； 进 行 管 理 开 销 的 处 理 。2、 支 路 接 口 ： 完 成 上 、 下 业 务 信 号 。PDH： 2M、 34M、 45M、 140M；SDH： 155M、 622M、 2.5G3、 交 叉 矩 阵 ： 按 需 求 对 线 路 信 号 、 支 路信 号 中 的 VC进 行 交 叉 连 接 ， 实 现 线 路 -线路 、 线 路 -支 路 、 支 路 -支 路 间 的 交 叉 连 接 ；满 足 上 、 下 电 路 等 功 能 。 5、 通 信 与 控 制 ： 采 集 设 备 各 单 元 的数 据 ； 通 过 DCC通 道 传 到 网 关 ； 接收 网 管 系 统 的 命 令 并 执 行 4、 定 时 电 路 ： 对 内 ： 向 设 备 的 各 单 元提 供 定 时 信 号 ； 对 外 ： 外 定 时 ； 提 取定 时 ； 保 持 /自 由 运 行 方 式 ； 定 时 基 准倒 换 。 6、 公 务 ： 提 供 公 务 联 络 电 话 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 11 实 际 的 SDH设 备 结 构 ： OSN3500接 口 板 槽 位信 号 处 理 板 槽 位 交 叉 时 钟 单 元槽 位主 控 单 元 槽 位辅 助 单 元 槽 位电 源 接 口 单 元槽 位风 扇过 滤 网实 际 SDH设 备 结 构 ： 请 和 上 页 胶 片 结 合 起 来 理 解 ， 能 和 前 面 对 应 上 吗 ？ HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 12 网 元 布 线 后 ： 实 际 SDH设 备 布 线 以 后 ： 理 解 光 接 口 区 、 电 接 口 区 的 概 念 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 13 SDH网 络 的 基 本 结 构业 务 上 下 ：2M/34M/140 M/ETH/ATM 业 务 上 下 ：2M/34M/140M/ETH/ATM 网 管 系 统 ： 实 时监 控 和 管 理 网 络运 行时 钟 同 步 ： 使 传输 网 络 时 钟 同 步 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 14 l 本 节 我 们 主 要 学 习 了 ：p 传 输 网 络 的 基 本 结 构p 传 输 网 元 的 基 本 结 构p 网 元 之 间 纤 缆 连 接 、 业 务 流 向小 结 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 15 内 容 介 绍l 传 输 网 络 在 电 信 网 络 中 的 作 用l 传 输 网 络 和 网 元 的 基 本 结 构l 传 输 机 房 的 基 本 结 构l 传 输 网 络 基 本 构 件 介 绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 16 传 输 机 房 结 构 图传输网络系统的构成：NE1NE2 NE3NE1机房内的实际传输系统构成: NE1 DDFODF从NE3来的光缆从NE2来的光缆 转接尾纤 中继电缆 电源BITS设备 电源线保护地排 保护地线 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 17 传 输 机 房 结 构传 输 机 房 主 要 结 构ODF架 ： 光 纤 配 线 架 ， 完 成 从 设 备 间 纤 缆 连 接 的 集 中 管 理 、 跳 接 。DDF架 ： 电 缆 配 线 架 ， 完 成 设 备 间 电 缆 连 接 的 集 中 管 理 、 跳 接BITS设 备 ： 是 指 为 传 输 设 备 提 供 同 步 时 钟 的 设 备中 继 电 缆 ： 从 设 备 接 口 区 到 DDF架 之 间 的 连 接 电 缆 。请 结 合 机 房 结 构 图 ， 理 解 从 NE1到 NE2的 一 条 E1业 务 的 信 号 流 向 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 18 l 本 节 我 们 主 要 学 习 了 ：p 传 输 机 房 的 基 本 结 构 ， 理 解 工 作 界 面p 机 房 中 各 种 设 备 的 作 用 ， 理 解 信 号 流 向小 结 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 19 内 容 介 绍l 传 输 网 络 在 电 信 网 络 中 的 作 用l 传 输 网 络 和 网 元 的 基 本 结 构l 传 输 机 房 的 基 本 结 构l 传 输 网 络 基 本 构 件 介 绍 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 20 传 输 网 络 基 本 构 件 介 绍机 柜 与 子 架光 纤 与 光 缆DDF架ODF架光 衰 与 法 兰 盘同 步 时 钟 光 接 口光 纤 连 接 器光 放电 源 与 列 头 柜接 口 板 与 2M电 缆接 地网 管 系 统 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 21 机 柜 与 子 架 l 常 见 的 几 种 机 柜 类 型 ：p ETSI 300mm深p ETSI 600mm深 p 19英 寸 机 柜p 接 入 网 机 柜l 机 柜 还 可 以 根 据 高 度 分 为 2米 、2.2米 、 2.6米 三 种 ， 不 同 高度 的 机 柜 内 可 安 装 的 子 架 数量 也 不 一 样 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 22 光 缆 与 光 纤光 纤 的 工 作 波 长 （ 工 作 窗 口 ） ：光 线 路 信 号 在 光 纤 上 传 送 的 波 长 ： 850nm、 1310nm、 1550nml 850nm窗 口 只 用 于 多 模 传 输 ， 主 要 用 于 局 内 通 信 。 l 1310nm和 1550nm窗 口 用 于 单 模 传 输 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 23 光 缆 与 光 纤光 通 道 参 数 ： 衰 减 、 色 散光 信 号 在 光 纤 中 传 输 的 距 离 要 受 到 色 散 和 衰 减 的 双 重 影 响 。l 衰 减使 在 光 纤 中 传 输 的 光 信 号 随 着 传 输 距 离 的 增 加 而 功 率 下 降 。1 3 1 0 nm窗 口 每 公 里 衰 减 ： 0 .4 dB/km1 5 5 0 nm窗 口 每 公 里 衰 减 ： 0 .2 5 dB/km l 色 散 会 使 在 光 纤 中 传 输 的 数 字 脉 冲 展 宽 ， 引 起 码 间 干 扰 ， 降低 信 号 质 量 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 24 光 缆 与 光 纤度 量 光 功 率 单 位 ：l dB是 一 个 没 有 量 纲 的 单 位 ， 表 示 的 是 一 个 相 对 量 。对 于 功 率 信 号 ， 有 以 下 关 系 ： 1 0 lg(p1 )/lg(p2 )； 对 于 电 压 信 号则 有 如 下 关 系 ： 2 0 lg(v1 )/lg(v2 )。l dBm是 dBmw的 简 称 ， 可 略 为 dBm。表 示 与 1 mw的 比 较 ， 其 值 为 ： 1 0 lg(实 际 光 功 率 )/lg(1 mw)。 l 色 散 的 单 位 ： ps/nm.km HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 25 光 缆 与 光 纤ITU-T规 范 了 四 种 常 用 光 纤 ：l 符 合 G.652规 范 的 光 纤l 符 合 G.653规 范 的 光 纤 l 符 合 G.654规 范 的 光 纤l 符 合 G.655规 范 的 光 纤l 注 ： 四 种 光 纤 都 有 不 同 的 应 用 场 合 ， 在 后 续 课 程 中会 详 细 介 绍 这 部 分 知 识 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 26 DDF架 图 1 DDF架 ： 连 接 交 换 机 和传 输 设 备 。 通 过 标 签 可以 实 现 集 中 管 理 和 快 速定 位 ， 方 便 维 护 。 此 图为 75ohm HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 27 DDF架 图 2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 28 ODF架 1 内 置 的 ODF配线 架 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 29 ODF架 2 连 接 两 根 尾 纤 的 连 接器 可 以 是 法 兰 盘 ， 也可 以 是 光 衰 ！ HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 30 光 纤 连 接 器常 见 光 纤 连 接 器 种 类 ：l FC/PC： FC， 圆 头 尾 纤 连 接 器 ， PC， 陶 瓷 截 面 为 平 面 ；l SC/PC： SC， 方 头 尾 纤 连 接 器 ， PC， 同 上 ；l FC/APC： FC， 同 上 ， APC， 以 截 面 中 心 为 圆 心 ， 向 外 倾 斜 8 0度 。l LC： 体 积 小 ， 集 成 度 高 ， 在 新 产 品 中 广 泛 使 用 l MTRJ:收 发 一 体 光 纤 连 接 器 FC SC LC MTRJ HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 31 光 接 口l 光 接 口 是 指 光 板 上 的 接 口 ， 光 接 口 根 据 工 作 波 长 、 传 输 距 离 、速 率 不 同 进 行 分 类 ， 分 类 代 码 （ 例 如 L-4 .1 ） 的 含 义 如 下 ：第 一 个 字 母 表 示 不 同 的 使 用 场 合 （ 传 输 距 离 ）I： 局 内 通 信 ， 不 超 过 2km; S： 短 距 离 通 信 ， 一 般 指 0 30kmL： 长 距 离 局 间 通 信 ,一 般 指 30 50km；V： 甚 长 距 离 通 信 ， 50 90km;U： 超 长 距 离 局 间 通 信 ， 超 过 90km；短 画 线 后 的 第 1个 数 字 表 示 不 同 的 线 路 速 率 ： 1： 表 示 STM-1; 4： 表 示 STM-4; 16:表 示 STM-16 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 32 光 接 口紧 接 点 号 后 的 数 字 表 示 使 用 的 光 纤 类 别 及 工 作 波 长 ：l 1和 空 白 ： 1310nm波 长 ， 使 用 G.652光 纤l 2： 1550nm波 长 ， 使 用 G.652和 G.654光 纤 l 3： 1550nm波 长 ， 使 用 G.653光 纤l 5： 1550nm波 长 ， 使 用 G.655光 纤 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 33 光 接 口应用场合 局内 短距离局间 长距离局间工作波长(nm) 1310 1310 1550 1310 1550光纤类型 G.652 G.652 G.652 G.652 G.652 G.653传输距离(km) 2 15 40 60 STM-1 I1 S1.1 S1.2 L1.1 L1.2 L1.3STM-4 I4 S4.1 S4.2 L4.1 L4.2 L4.3STM-16 I16 S16.1 S16.2 L16.1 L16.2 L16.3 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 34 光 放 大 器l 光 放 大 器 是 用 来 提 高 光 信 号 强 度 的 器 件 。 被 放 大 的 光 信 号输 入 光 信 号 光 放 大 器根 据 光 放 大 器 在 信 号 流 中 相 对 线 路 单 板 的 位 置 ， 可 以 将 光 放大 器 分 为 ：前 置 放 大 器 、 后 置 放 大 器 、 线 路 放 大 器 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 35 接 口 板 与 2M电 缆 从 接 口 板 出 来 的 2M电 缆 ， 通 过 上 走 线 连接 到 DDF架 接 口 板 ： 负 责 将 DDF架 过 来 的 信 号 接 入 设备 的 支 路 单 板 处 理 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 36 列 头 柜 和 电 源 列 头 柜 为 一 列通 信 设 备 提 供电 源 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 37 列 头 柜 和 电 源 从 列 头 柜 过 来 的 主 用 和 备用 两 路 电 源 从 这 里 接 入 ，通 过 左 右 四 路 子 架 开 关 接入 子 架 的 PIU单 板 。 （ 注 ：OSN系 列 产 品 ） HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 38 PGND RTN1(+) 保 护 地 排 接 地 母 排接 地 体 电 源 地（ ）保 护 地 保 护 地直 流 电 源 RTN2(+) PGND RTN1(+) RTN2(+) 列 头 柜OptiX OptiX 其 他 设 备 设 备 接 地 示 意 图 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 39 SDH产 品 接 地 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 40 光 网 络 管 理 模 式 的 标 准 EMLNMLSMLBML以设备为中心的网络管理 以客户为中心的商业过程T M N T M FTMF：http:/www.tmforum.orgTMF主要提供电信业务管理、体系结构的研究，目前会员包括电信行业主要的设备供应商、运营商及软件厂商等华为公司目前为TMF会员 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 41 分 层 的 网 管 系 统iManager T2100iManager T2000 SDH/SONET、 MSTP、 DWDM、 OSN等 网 元 层 NELiManager T2800 VSM 网 元 管 理 层 EML业 务 管 理 层 SML网 络 管 理 层 NML综 合 网 管MML/CORBAMML/CORBA/SNMPCORBA HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 42 T2000/T2100应 用 于 中 国 电 信 国 干iManager T2100北 京 网 管 中 心 中 国 电 信 DWDM网 管 中 心 iManager T2000 iManager T2000 iManager T2000 iManager T2000贵 阳 10G 长 长 中 继 广 州 -汕 头广 州 10G 长 长 中 继 太 原 -银 川 -兰 州西 安 -榆 林提 供 分 层 管 理 网 解 决 方 案能 向 上 级 网 管 提 供 标 准 接 口 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 43 时 钟l数 字 网 中 要 解 决 的 首 要 问 题 是 网 同 步 问 题l因 为 要 保 证 发 端 在 发 送 数 字 脉 冲 信 号 时 将 脉 冲 放 在 特 定 时 间 位 置 上 （ 即 特 定 的 时隙 中 ） ， 而 收 端 要 能 在 特 定 的 时 间 位 置 处 将 该 脉 冲 提 取 解 读 以 保 证 收 发 两 端 的 正常 通 信 ， 而 这 种 保 证 收 /发 两 端 能 正 确 的 在 某 一 特 定 时 间 位 置 上 提 取 /发 送 信 息 的功 能 ， 则 是 由 收 /发 两 端 的 定 时 时 钟 来 实 现 的 。 l因 此 ， 网 同 步 的 目 的 是 使 网 中 各 节 点 的 时 钟 频 率 和 相 位 都 限 制 在 预 先 确 定 的 容 差范 围 内 ， 以 免 由 于 数 字 传 输 系 统 中 收 /发 定 位 的 不 准 确 导 致 传 输 性 能 的 劣 化 （ 误 码 、抖 动 ） HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 44 时 钟 类 型l 铯 原 子 钟l 铷 原 子 钟 l 石 英 晶 体 振 荡 器l GPS目 前 公 用 网 中 实 际 使 用 的 时 钟 类 型 主 要 分 为 以 下 几 类 ： HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 45 SDH网 同 步 方 式l同 步 方 式l伪 同 步 方 式 l准 同 步 方 式l异 步 方 式同 步 方 式 是 常 见 的 工 作 方 式 ， 伪 同 步 方 式 是 国 际 局 间 常 见 的 工 作 方 式 ， 准 同 步和 异 步 方 式 是 网 同 步 发 生 异 常 时 的 工 作 方 式 。华 为 使 用 BITS系 列 产 品 来 实 现 各 级 时 钟 传 输 。从 工 作 原 理 上 划 分 ， SDH网 同 步 可 以 有 4种 不 同 的 方 式 :基准时钟（北京）二级时钟（上海） 二级时钟（广州） .三级时钟 三级时钟四级时钟 四级时钟四级时钟 三级时钟 三级时钟四级时钟 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 46 工 作 模 式l 正 常 工 作 模 式l 保 持 模 式 l 自 由 运 行 模 式在 主 从 同 步 方 式 中 ， 节 点 从 时 钟 通 常 有 3种 实 际 工 作 模 式 ： HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 47 问 题 l Q1:传 输 网 络 在 整 个 电 信 网 络 中 的 作 用 是 什 么 ？l Q2:什 么 是 所 谓 的 业 务 ？l Q3:典 型 传 输 网 络 主 要 由 哪 些 部 分 构 成 ？ 说 明 各 部 分 的 功能 和 作 用 。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 48 l 本 节 我 们 主 要 学 习 了n 传 输 网 络 的 主 要 构 件n 主 要 构 件 的 作 用n 简 单 介 绍 了 时 钟 和 网 管总 结 Thank Y Thank Y人 有 了 知 识 ，就 会 具 备 各 种 分 析 能 力 ，明 辨 是 非 的 能 力 。所 以 我 们 要 勤 恳 读 书 ，广 泛 阅 读 ，古 人 说 “书 中 自 有 黄 金 屋 。”通 过 阅 读 科 技 书 籍 ，我 们 能 丰 富 知 识 ，培 养 逻 辑 思 维 能 力 ；通 过 阅 读 文 学 作 品 ，我 们 能 提 高 文 学 鉴 赏 水 平 ，培 养 文 学 情 趣 ；通 过 阅 读 报 刊 ，我 们 能 增 长 见 识 ，扩 大 自 己 的 知 识 面 。有 许 多 书 籍 还 能 培 养 我 们 的 道 德 情 操 ，给 我 们 巨 大 的 精 神 力 量 ，鼓 舞 我 们 前 进 。 Thank Y