SDH传输系统基本原理课件.ppt
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- SDH 传输 系统 基本原理 课件
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1、概概 述述比比 特特 率率VC VC、通道、段通道、段复复 接接 结结 构构幀幀 结结 构构指指 针针开开 销销SDHSDH网元设备类型及环拓扑网元设备类型及环拓扑时时 钟钟 定定 时时 SDH概概 述述 ynchronous 同 步 igital 数 字 ierarchy 系 列 本质上是一个11101101100100110001复用复用ch1 ch2 ch3 ch4 01011001110110101010CH1CH2CH3CH4将线路用于传输的时间划分成若干个时间片TS,每个用户分得一个时间片,在其占有的时间片内,使用线路的全部带宽。既可传数字信号又可传模拟信号。高速复用信道高速复用信
2、道低速支路信道同步同步:两个或多个信号之间在频率和相位上两个或多个信号之间在频率和相位上具有相同的长期频率准确度,最简单的关系是具有相同的长期频率准确度,最简单的关系是频率相等频率相等Plesio 是希腊语词根,是近似的意思 lesiochronous 准同步igital 数字ierarchy 系 列 也是一个数字交换机二次群2/8M MUX三次群8/34M MUX2 M 8 M四次群 34/140M MUX34 M140M 五次群复接.2MDDF(电路调度及测试)DDFDDFDDF1230.VDF我国我国PDH系统的基本构成系统的基本构成PCM基群光线路终端 SDH与与PDH的三大主要区别的
3、三大主要区别 同步的网络同步的网络 所有网元都工作在同一时钟作用下所有网元都工作在同一时钟作用下 丰富开销比特丰富开销比特 用于传输大量网络管理信息用于传输大量网络管理信息 统一的接口和复用标准统一的接口和复用标准 同时适用于欧洲、北美和日本的数字体系同时适用于欧洲、北美和日本的数字体系 统一的光接口统一的光接口PDH体系的标准化工作 “先有设备,后出标准”SDH体系的标准化工作 “先有标准,后出设备”用总结经验的方式来制定标准,形成的标准自然技术上比较完善,但其是一个折中的产物,自然带有许多不完全合理的东西以哲学家式的想象力,从全网的角度出发制定标准,用来指导设备的研制和网络建设 数字通信的
4、数字通信的发展过程发展过程模拟传输方式模拟传输方式 1948年,年,晶体管发明晶体管发明1965年,日本年,日本PCM-241962年,美国年,美国PCM-241968年,欧洲年,欧洲PCM-30形成三大形成三大PDH体系体系Reeves.A.H1937年年里夫斯里夫斯 PCM方式方式电子管构成的系统非常电子管构成的系统非常复杂、庞大,无法实用复杂、庞大,无法实用各国电信网先各国电信网先后开始了从模后开始了从模拟向数字的过拟向数字的过渡。短距离小渡。短距离小容量向长距离容量向长距离大容量发展大容量发展 传输和交换传输和交换数字化的成熟数字化的成熟七、八十年代形成七、八十年代形成完整的完整的PD
5、H建议体系建议体系激光器和光纤激光器和光纤的发明和实用化的发明和实用化数字光通信技术数字光通信技术的发展的发展1985,ANSI,同步光网络同步光网络(SONET)建议逐步完善(设备功能、光接口、建议逐步完善(设备功能、光接口、组网方式、网络管理等),形成完整组网方式、网络管理等),形成完整的的SDH通信标准通信标准1984年,贝尔年,贝尔通信研究所,通信研究所,全同步网构想全同步网构想(SYSTRAN)超出最初建立标超出最初建立标准光接口目标准光接口目标引出传送网的概念引出传送网的概念1988,ANSI,SONET标准,增加标准,增加2M、34M接口;接口;CCITT第一批第一批SDH建议(
6、速率建议(速率 系列、系列、信号格式、复用结构)信号格式、复用结构)技技术术的的发发展展PDH上上/下话路下话路(ADD/DROP)-ADD/DROP)-电路分配电路分配 环环(RING)-RING)-自愈性自愈性/生存性生存性交叉连接交叉连接(CROSS CONNECT)-CROSS CONNECT)-容量管理容量管理 带宽管理带宽管理 保护路由多样化保护路由多样化SDHSDH的优点(一的优点(一).同步网络同步网络.复用过程简单复用过程简单 易于从复接的高速信号中提取支路信号易于从复接的高速信号中提取支路信号SDHSDH的优点(二的优点(二).开销比特开销比特.实现高级网络管理实现高级网络
7、管理故障管理故障管理(Fault management)配置管理配置管理(Configuration management)性能管理性能管理(Performance management)安全管理安全管理(Security management)计费管理计费管理(Accounting management)SDHSDH的优点(三的优点(三).统一的接口统一的接口.多厂家产品环境多厂家产品环境 易于国际互连易于国际互连 欧洲欧洲2.048Mb/s8.448Mb/s34.368Mb/s139.264Mb/s北美北美1.544Mb/s6.312Mb/s44.376Mb/s日本日本1.544Mb/s6
8、.312Mb/s32.064Mb/s97.728Mb/sPDHG.702SDHG.707 注注:1:1、划线速率为、划线速率为SDHSDH可以处理的可以处理的PDHPDH速率等级速率等级 2 2、SDHSDH建议已明确将建议已明确将51.8451.84Mb/sMb/s作为中小容量卫星与无线作为中小容量卫星与无线SDHSDH系统系统 的数字段接口速率的数字段接口速率,但不作为但不作为SDHSDH的级别或的级别或NNINNI速率速率,为为STM-0,STM-0,但但 并不代表并不代表SDHSDH的一个基本速率等级的一个基本速率等级.STM-1 155.520Mb/s STM-4 622.080Mb
9、/s STM-16 2488.320Mb/s STM-64 9953.280Mb/s 整整 数数 倍倍SONET/SDH等级等级电信号电信号光信号光信号CCITT名称名称STS-1STS-3STS-9STS-12STS-18STS-24STS-36STS-48OC-1OC-3OC-9OC-12OC-18OC-24OC-36OC-4851.84155.52466.56622.08933.121244.161866.242488.32STM-1STM-3STM-4STM-6STM-8STM-12STM-16速率速率 VC、通道、段通道、段 复复 接接 结结 构构 帧帧 结结 构构虚容器是不是虚容器
10、是不是SDH 系统准备好系统准备好的一个个的大小不等的盒子呢?的一个个的大小不等的盒子呢?可以这么说。但这种可以这么说。但这种盒子盒子只是一个逻辑上的概念,只是一个逻辑上的概念,并不是物理实体。并不是物理实体。虚容器实际上是虚容器实际上是ITU-T定义的一些定义的一些标准格式标准格式,原始信息,原始信息首先被装载进这些虚容器,也就是变成这些标准格式,首先被装载进这些虚容器,也就是变成这些标准格式,这个过程称为这个过程称为映射映射虚容器(一)虚容器(一)虚容器虚容器-Virtual container-VC不同的不同的PDH 原始信息对应于不同的原始信息对应于不同的VC:低阶虚容器低阶虚容器(单
11、个结构单个结构)-Lower order VC 1.5Mb/s-VC-11 2Mb/s-VC-12 6.3Mb/s-VC-2 高阶虚容器(可由多个高阶虚容器(可由多个TUTU或或TUGTUG组成)组成)-Higher order VC 34Mb/s或或45Mb/s-VC-3 140Mb/s-VC-4 虚容器(二)虚容器(二)虚容器(三)虚容器(三)那么,虚容器里除了原始信息以外还有什么呢那么,虚容器里除了原始信息以外还有什么呢?我们不妨画一个图来表示我们不妨画一个图来表示VC的构成:的构成:原 始 信 息 塞入比特调整控制POH即即通道开销通道开销,可见可见VC是与通道这个概念是紧密相连的。是
12、与通道这个概念是紧密相连的。STM-NAUGTUG-3TUG-2C-4C-3C-2C-12C-11 N 1 7 3 7 1 3 1 3 4139264kb/s44736kb/s34368kb/s6312kb/s2048kb/s1544kb/sTU-3TU-2TU-12TU-11AU-4AU-3VC-3VC-2VC-12VC-11VC-4VC-3指针处理映射定位、校准复用指针调整下的同步复接指针调整下的同步复接STM-NAUGTUG-3TUG-2C-4C-3C-12 N 1 7 3 1 3139264kb/s44736kb/s34368kb/s2048kb/sTU-3TU-12AU-4VC-3V
13、C-12VC-4指针处理映射定位、校准复用AUGSTM-1+LPOH+TU PTR+AU PTR+RSOH MSOH+HPOH线路码流.(1)(2)270 bytes.(9)行、列块状帧结构RSOHAU PTRMSOH1359261125us净负荷(Payload)VC-4POH2619TU Pointer1263POHPOHPOH315RSOHAU PTRMSOH9 N261 N125us通道和段(通道和段(一)一)REGNENENEpath#1path#2section#1section#2section#4NE#1NE#2NE#3NE#4PDH端口PDH端口Section/TSSecti
14、on/TSPathregenerator section(再生段)再生段)-两个两个NE之间的物理连接之间的物理连接multiplex section (复用段)复用段)-相邻相邻LTLT间对业务的逻辑功能间对业务的逻辑功能path(通道)通道)-两个两个PDH接口之间接口之间(端到端端到端)的逻辑连接的逻辑连接由此可见:由此可见:section#3RSRSMSMS通道和段(二)通道和段(二)H-path(开销)(通道)(段)L-pathMSRSPOHSOHOHSDHPathSection(高阶通道)(低阶通道)(复用段)(再生段)HPOH(高阶通道开销)(低阶通道开销)(复用段开销)(再生段
15、开销)(通道开销)LPOHMSOHRSOH为了便于为了便于SDHSDH网络的优化设计,有助于网管功能的实现网络的优化设计,有助于网管功能的实现以及保持技术规范的相对稳定性,以及保持技术规范的相对稳定性,SDHSDH将传输网划分成将传输网划分成上述若干层次,每一层次上都有相应开销比特与之对应上述若干层次,每一层次上都有相应开销比特与之对应:(段开销)SDHSDH为什么要提出这些概念呢为什么要提出这些概念呢?指指 针针 开开 销销RSOHAU PTRMSOH1359261净负荷(Payload)VC-4POH2619TU Pointer1263POHPOHPOHSDH指针可分为两大类:AU PTR
16、 和 TU PTR AU-4 PTR:为VC-4 定位 TU-12 PTR:为VC-12定位AU-4指针的字节安排(一)指针的字节安排(一)N N N N S S I DH1I D I D I D I DH2YY1*1*净负荷区H3H3H3H4H4H4塞入码信息10比特指针值比特指针值I增加指示比特D减少指示比特表示指针值将进行加1或减1操作,10比特的取值范围是0-1023,当AU-PTR的值不在此0-782范围内时,为无效指针,当连续8帧收到无效指针值或NDF时,产生AU-LOP新数据标识(NDF)0110 指针正常操作 1001 指针将有一个 全新的值指示新数据若帧净负荷不再变化,下一帧
17、NDF又回到正常值0110,且3帧内不再作指针值增减操作。负调整机会字节正调整机会字节指针的作用非常重要,是SDH最具有特色的技术。其基本功能是指示指示VCVC的首位置的首位置,同时指针在协协调调SDHSDH网的同步性能网的同步性能 方面起着非常重要的作用,具体体现在:1、校准相位差(指针更新)2、校准频率差(指针正调整或负调整)指针的正调整H1 Y Y H2 1*1*H3 H3 H3.H1 Y Y H2 1*1*H3 H3 H3.H1 Y Y H2 1*1*H3 H3 H3.VC-4VC-4VC-4I比特反转正调整机会指针的负调整H1 Y Y H2 1*1*H3 H3 H3.H1 Y Y H
18、2 1*1*.H1 Y Y H2 1*1*H3 H3 H3.VC-4VC-4VC-4D比特反转负调整机会 对于上述正或负调整,将根据VC-4相对于AU-4的速率差一次又一次地周期性进行,直到两者速率相当。但相邻的两次调整必须至少间隔三帧,也就是说若从指针反转的那一帧作为第一帧,至少在第五帧才能作指针反转,其下一帧的指针值将进行加1或减1操作。若指针连续调整,在收端将出现VC4定位错误,导致传输性能劣化。总之,指针的作用是提供在AU帧内对VC灵活和动态定位的方法,以便VC 在AU帧内浮动,适应VC与AU或TU之间相位的差异和速率之间的差异。综上所述,指针是与SDH同步性能密切相关的,通过指针的活
19、动可以衡量SDH网的同步状况。净负荷99261STM-1A1A1A1 A2A2A2J0B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2注:1、为国内使用保留字节,用于具体传输媒质的特殊功能 2、未标注字节为将来国际标准确定 Z1Z1Z2Z2A1,A2 帧定位B1BIP-8C1(J0)C1:STM 识别符J0:再生段跟踪E1公务F1用户信道D1-D3DCCrB2BIP-NX24K1,K2APS,MS-AIS,MS-RDI(FERF)D4-D12 DCCmS1同步状态M1 段REI(FEBE)E2公务 Z1,Z2空闲备用RSMS如果连续5帧以上找不
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