城市轨道交通SDH传输网课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,城市轨道交通通信技术,SDH,传输网,CONTENTS,目 录,城市轨道交通通信技术SDH传输网CONTENTS目 录,1,01,03,05,02,04,SDH,传输网的基础知识,SDH,传输网的帧结构,SDH,传输网的自愈保护,SDH,基本传输原理,SDH,传输网的基本网元,SDH,传输网,SDH,传输网是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体，并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。,0103050204SDH传输网的基础知识SDH传输网的帧结,2,1 SDH,传输网的基础知识,光纤通信所具有的优良的宽带特性、传输性能和低廉的价格使之成为电信网的主要传输手段。随着通信网的发展和用户要求的提高，,PDH,暴露出的一些固有弱点使之不能适应发展的要求，,SDH,应运而生。,SDH,最初由美国贝尔通信研究所提出来，国际电信联盟标准部,(ITUT),的前身国际电报电话咨询委员会,(CCITT),于,1988,年接受了,SDH,概念，使之成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。,SDH,传输网是由一些网络单元组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。,SDH,传输网的主要优点,SDH,传输网的主要缺点,1 SDH传输网的基础知识光纤通信所具有的优良的宽带特性、,3,1 SDH,传输网的基础知识,（,1,）具有全球性标准的光接口规范。把北美、日本和欧洲、中国的,PDH,的,1.5 Mbit/s,和,2 Mbit/s,两种数字传输体制融合在统一的标准中，即在,STM-1,等级上得到统一，从而实现数字传输体制的世界性标准。,（,2,）具有全世界统一的网络节点接口（,network node interface,，,NNI,），并对各网络单元的光接口提出了严格的规范要求，从而使任何网络单元在光路上得以互连互通，实现了横向兼容性。,（,3,）具有标准化的信息结构等级，称为同步传输模块（,synchronous transfer module,，,STM,）。它包括,STM-1,、,STM-4,、,STM-16,和,STM-64,。,1.SDH,传输网的主要优点,1 SDH传输网的基础知识（1）具有全球性标准的光接口规,4,1 SDH,传输网的基础知识,（,4,）具有前向兼容性和后向兼容性。,SDH,信号的基本传输模块（,STM-1,）可以容纳,PDH,的,3,个数字信号系列和其他各种体制的数字信号系列,ATM,、光纤分布式数据接口,(fiber distributed data interface,，,FDDI),、分布式队列双总线,(distributed queue dual bus,，,DQDB),等，体现了,SDH,的前向兼容性和后向兼容性,。,（,5,）帧结构为页面式，具有丰富的用于维护管理的比特，使网络的运行、管理、维护与配置能力大大加强，促进了先进的网络管理系统和智能化设备的发展。,（,6,）有一套灵活的复用结构和指针调整技术，允许现有的准同步数字体系、同步数字体系和,BISDN,信号都能进入其帧结构，因而具有广泛的适应性。,（,7,）大量采用软件进行网络配置和控制，使得功能开发和性能改变较为方便，适于未来的发展,。,1.SDH,传输网的主要优点,1 SDH传输网的基础知识（4）具有前向兼容性和后向兼容,5,1 SDH,传输网的基础知识,（,8,）采用同步复用方式和灵活的复用映像结构，使低阶信号和高阶信号的复用,/,解复用一次到位，大大简化了设备的处理过程。,（,9,）能与现有的,PDH,网实现完全兼容，同时还可以容纳各种新的数字业务信号。,（,10,）具有强大的自愈能力。具有智能检测的,SDH,网管系统和网络动态配置功能，使,SDH,网络容易实现自愈，在设备或系统发生故障时，能迅速恢复业务，提高网络的可靠性。采用先进的,ADM,、数字交叉连接设备等传输设备，使组网能力和网络自愈能力大大增强，同时也降低了网络的维护管理费用。,归纳起来，,SDH,传输网最为核心的优点是同步复用、强大的网络管理能力和统一的光接口及复用标准。,1.SDH,传输网的主要优点,1 SDH传输网的基础知识（8）采用同步复用方式和灵活的,6,1 SDH,传输网的基础知识,2.SDH,传输网的主要缺点,频带利用率降低,大量的集中软件控制，易导致网络故障,抖动性及漂移性能差,1 SDH传输网的基础知识2.SDH传输网的主要缺点频带,7,2 SDH,传输网的基本网元,SDH,传输网是由不同类型的网元通过光缆线路连接组成的，通过不同的网元实现,SDH,传输网的上下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等功能。,SDH,传输网中常见的网元有终端复用器（,terminal multiplexer,，,TM,）、,ADM,、再生中继器（,regenerator,，,REG,）和,DXC,。,01,02,03,04,TM,DXC,REG,ADM,2 SDH传输网的基本网元SDH传输网是由不同类型的网元通,8,2 SDH,传输网的基本网元,TM,主要用于网络的终端结点上。其作用是将发送端支路端口的低速信号（,G.703,接口信号或,STM-M,信号,）复用,到线路端口的高速信号,STM-N,中。在接收端，从线路端口接收的,STM-N,的信号中分离出低速支路信号。它的线路端口输入输出多路低速信号。一般的,TM,均具有一定的交叉连接能力。在将低速支路信号复用进线路信号的,STM-N,帧时，支路信号在线路信号,STM-N,中的位置可任意指定。,TM,的结构如图,3-29,所示,。,如图,3-29,所示，终端复用设备可实现将低速支路电信号和,155 Mbit/s,电信号纳入,STM-1,帧结构，并经过电光转换为,STM-1,光线路信号，其逆过程正好相反。,1.TM,2 SDH传输网的基本网元TM主要用于网络的终端结点上。其,9,2 SDH,传输网的基本网元,ADM,用于,SDH,传输网的转接点处，是,SDH,传输网上使用最多、最重要的一种网元。,ADM,具有复用、解复用、交叉连接、业务调度及传输功能。,ADM,有两个线路端口和一个支路端口。两个线路端口各接一侧的光缆（每侧收,/,发共两根光纤），为了描述方便，将其分为西向（,W,）、东向（,E,）两个线路端口。,ADM,的结构如图,3-30,所示,。,在发送端，将输入的低速率支路信号交叉复用成,高速率信号,STM-N,，并从东（或西）侧送往线路端口；在接收端，可以将从东（或西）侧线路端口接收到的,STM-N,高速率信号解复用成低速率支路信号。此外，,ADM,还可将东（或西）侧线路中的,STM-N,信号进行交叉连接。,2.ADM,2 SDH传输网的基本网元ADM用于SDH传输网的转接点处,10,2 SDH,传输网的基本网元,2.ADM,2 SDH传输网的基本网元2.ADM,11,2 SDH,传输网的基本网元,REG,是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要通过光电变换、电信号抽样、判决、再生整形、电光变换等处理达到不积累线路噪声，保证传送信号波形完好的目的，实现延长通信距离的功能。,REG,只处理,STM-N,帧中的再生段开销（,regenerator section overhead,，,RSOH,），并且不具备交叉连接功能。因为,ADM,和,TM,都要将低速支路信号复用到,STMN,帧中，所以不仅要处理,RSOH,，而且要处理复用段开销（,multiplex section overhead,，,MSOH,）。另外，,ADM,和,TM,都具有交叉连接功能。,REG,的结构如图,3-31,所示，,REG,具有,2,对高速率输入输出,STM-N,线路信号端口（没有低速率支路端口）。,SDH,电再生器同样具有均衡放大（,regeneration,）、定时提取（,reshaping,）、识别再生（,retiming,）功能（,3R,功能），主要包括光,/,电转换、电,/,光转换、开销处理、扰码、定时提取、判决再生、性能监视等。,3.REG,2 SDH传输网的基本网元REG是用于脉冲再生整形的电再生,12,2 SDH,传输网的基本网元,REG,是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要通过光电变换、电信号抽样、判决、再生整形、电光变换等处理达到不积累线路噪声，保证传送信号波形完好的目的，实现延长通信距离的功能。,REG,只处理,STM-N,帧中的再生段开销（,regenerator section overhead,，,RSOH,），并且不具备交叉连接功能。因为,ADM,和,TM,都要将低速支路信号复用到,STMN,帧中，所以不仅要处理,RSOH,，而且要处理复用段开销（,multiplex section overhead,，,MSOH,）。另外，,ADM,和,TM,都具有交叉连接功能。,REG,的结构如图,3-31,所示，,REG,具有,2,对高速率输入输出,STM-N,线路信号端口（没有低速率支路端口）。,SDH,电再生器同样具有均衡放大（,regeneration,）、定时提取（,reshaping,）、识别再生（,retiming,）功能（,3R,功能），主要包括光,/,电转换、电,/,光转换、开销处理、扰码、定时提取、判决再生、性能监视等。,3.REG,2 SDH传输网的基本网元REG是用于脉冲再生整形的电再生,13,2 SDH,传输网的基本网元,3.REG,2 SDH传输网的基本网元3.REG,14,2 SDH,传输网的基本网元,DXC,具有复用、解复用、交叉连接、业务调度及传输功能，其主要任务是完成,STM-N,信号的交叉连接。,DXC,可将输入的,M,路,STM-N,信号交叉连接到输出的,N,路的,STM-N,信号上。,DXC,的核心是交叉矩阵，能够实现高速信号在交叉矩阵内的低级别交叉。,DXC,的结构如图,3-32,所示。,DXC,具有多对高速率输入,/,输出,STM-N,线路信号端口，同时具有较强的交叉连接能力。,DXC,的典型应用有电路调度、多种网络的网关、不同网络间互连、网络恢复等。,4.DXC,2 SDH传输网的基本网元DXC具有复用、解复用、交叉连接,15,3 SDH,传输网的帧结构,SDH,传输速率,SDH-N,的帧结构,3 SDH传输网的帧结构SDH传输速率SDH-N的帧结构,16,3 SDH,传输网的帧结构,1.SDH,传输速率,同步数字体系信号最基本、最重要的模块信号是,STM-1,，其速率为,155.520 Mbit/s,。同步传送模块（,STM-N,）精确地定义了信号的帧结构和传输速率，用于,SDH,网元间的信息传送。更高速率的,SDH,可直接从,155.520 Mbit/s,（,STM-1,）中复用得到。目前，已经定义了,6,种同步传送模块，但第,6,种模块正在开发中，还未商用。,SDH,体系比特率如表,3-8,所示,。,SDH,传输网所传输的信号是由不同等级的同步传送模块（,STM-N,）信号组成的，其中,N,为正整数。从表,3-8,可知，,STM-N,信号的速率为,155.520 Mbit/s,的,N,倍。目前，国际标准化,N,的取值为,N=1,，,4,，,16,，,64,。,3 SDH传输网的帧结构1.SDH传输速率同步数字体系信,17,3 SDH,传输网的帧结构,1.SDH,传输速率,3 SDH传输网的帧结构1.SDH传输速率,18,3 SDH,传输网的帧结构,2.,SDH-N,的帧结构,STM-1,的帧长度用时间表示，通常为,125 s,，由,270,列和,9,行组成。因为每个字节每,125 s,出现一次，所以每个数据通路为,64 kbit/s,。,STM-N,的帧结构如图,3-33,所示。每行最初的,9,个字节用于开销，剩下的,261,个字节用于净负荷。一帧通常用行和列来表示，其中，行为,9,行垂直叠放的水平行。帧结构中字节的传输由左上角的第一个字节开始，由左至右、由上而