SDH技術(shù)結(jié)課論文

1、. SDH光傳送網(wǎng)絡(luò)課程名稱： SDH技術(shù) 專業(yè)： 通信工程 班級(jí)： 123042 姓名： 學(xué)號(hào)： 12304218 指導(dǎo)教師： 成績(jī)： 完成日期： 2014 年 10 月 30 日摘 要通過(guò)初步學(xué)習(xí)SDH技術(shù)認(rèn)識(shí)到其強(qiáng)大的功能，以及對(duì)現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義重大，對(duì)于進(jìn)一步提高我們的專業(yè)知識(shí)水平具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用中。而現(xiàn)在僅僅是對(duì)SDH技術(shù)有一點(diǎn)小小的認(rèn)識(shí)，如果要在現(xiàn)實(shí)生活中運(yùn)用自如，那么我們還須進(jìn)一步研究學(xué)習(xí)，對(duì)于現(xiàn)實(shí)中存在的問(wèn)題再敢于提出可行性的方案，嘗試去解決我們遇到的問(wèn)題，學(xué)以致用，只有這樣才能真正的把我們所學(xué)習(xí)知識(shí)的意義展現(xiàn)出來(lái)，不辜負(fù)學(xué)校及老師的培養(yǎng)。本次論文的寫作是在我們?cè)趯W(xué)習(xí)SDH技術(shù)

2、以后進(jìn)行的，是對(duì)我們學(xué)習(xí)成果的一個(gè)考查，有利于我們對(duì)知識(shí)的加深了解。在課本中提出的問(wèn)題的思考中可以知道很多解決問(wèn)題的方法，所以我們應(yīng)該對(duì)自己提出一些問(wèn)題并進(jìn)行自我解決，做到真正的學(xué)以致用。而本論文主要是介紹SDH幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用映射、SDH設(shè)備、SDH系統(tǒng)性能、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)以及SDH網(wǎng)同步等知識(shí)點(diǎn)介紹SDH光傳送網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。引 言SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字系列）光端機(jī)容量較大，一般是16E1到4032E1。SDH是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，是美國(guó)貝爾通信技術(shù)研究所提出來(lái)的同步光網(wǎng)絡(luò)

3、（SONET）。國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)（CCITT）（現(xiàn)ITU-T）于1988年接受了SONET概念并重新命名為SDH，使其成為不僅適用于光纖也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制。它可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同廠商設(shè)備間的互通等多項(xiàng)功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護(hù)費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)，因此是當(dāng)今世界信息領(lǐng)域在傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應(yīng)用的熱點(diǎn)，受到人們的廣泛重視。SDH技術(shù)的誕生有其必然性，隨著通信的發(fā)展，要求傳送的信息不僅是話音，還有文字、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等。加之?dāng)?shù)字通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在70至80年代，陸續(xù)出現(xiàn)了T1(DS1)E1載

4、波系統(tǒng)(1.5442.048Mbps)、X.25幀中繼、ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))和FDDI(光纖分布式數(shù)據(jù)接口)等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著信息社會(huì)的到來(lái)，人們希望現(xiàn)代信息傳輸網(wǎng)絡(luò)能快速、經(jīng)濟(jì)、有效地提供各種電路和業(yè)務(wù)，而上述網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于其業(yè)務(wù)的單調(diào)性，擴(kuò)展的復(fù)雜性，帶寬的局限性，僅在原有框架內(nèi)修改或完善已無(wú)濟(jì)于事。SDH就是在這種背景下發(fā)展起來(lái)的。在各種寬帶光纖接入網(wǎng)技術(shù)中，采用了SDH技術(shù)的接入網(wǎng)系統(tǒng)是應(yīng)用最普遍的。SDH的誕生解決了由于入戶媒質(zhì)的帶寬限制而跟不上骨干網(wǎng)和用戶業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,而產(chǎn)生了用戶與核心網(wǎng)之間的接入瓶頸的問(wèn)題，同時(shí)提高了傳輸網(wǎng)上大量帶寬的利用率。SDH技術(shù)自從90年代引入以

5、來(lái)，至今已經(jīng)是一種成熟、標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，在骨干網(wǎng)中被廣泛采用，且價(jià)格越來(lái)越低，在接入網(wǎng)中應(yīng)用可以將SDH技術(shù)在核心網(wǎng)中的巨大帶寬優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)帶入接入網(wǎng)領(lǐng)域，充分利用SDH同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)化的光接口、強(qiáng)大的網(wǎng)管能力、靈活網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰透呖煽啃詭?lái)好處，在接入網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展中長(zhǎng)期受益。第一章SDH光傳送網(wǎng)絡(luò)1.1 SDH幀結(jié)構(gòu)SDH幀結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步時(shí)分復(fù)用、保證網(wǎng)絡(luò)可靠有效運(yùn)行的關(guān)鍵。圖 給出SDH幀一個(gè)STMN幀有9行，每行由270N個(gè)字節(jié)組成。 這樣每幀共有9270N個(gè)字節(jié)，每字節(jié)為8 bit。幀周期為125s，即每秒傳輸8000幀。對(duì)于STM1 而言，傳輸速率為927088000=155.52

6、0 Mb/s。字節(jié)發(fā)送順序?yàn)椋河缮贤轮鹦邪l(fā)送，每行先左后右。SDH幀大體可分為三個(gè)部分：1.信息凈負(fù)荷（payload）是在STM-N幀結(jié)構(gòu)中存放將由STM-N傳送的各種用戶信息碼塊的地方。信息凈負(fù)荷區(qū)相當(dāng)于STM-N這輛運(yùn)貨車的車箱，車箱內(nèi)裝載的貨物就是經(jīng)過(guò)打包的低速信號(hào)待運(yùn)輸?shù)呢浳?。為了?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)貨物（打包的低速信號(hào)）在傳輸過(guò)程中是否有損壞，在將低速信號(hào)打包的過(guò)程中加入了監(jiān)控開(kāi)銷字節(jié)通道開(kāi)銷（POH）字節(jié)。POH作為凈負(fù)荷的一部分與信息碼塊一起裝載在STM-N這輛貨車上在SDH網(wǎng)中傳送，它負(fù)責(zé)對(duì)打包的貨物（低階通道）進(jìn)行通道性能監(jiān)視、管理和控制。2.段開(kāi)銷（SOH）是為了保證信息凈負(fù)荷正常

7、傳送所必須附加的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）字節(jié)。例如段開(kāi)銷可進(jìn)行對(duì)STM-N這輛運(yùn)貨車中的所有貨物在運(yùn)輸中是否有損壞進(jìn)行監(jiān)控，而通道開(kāi)銷（POH）的作用是當(dāng)車上有貨物損壞時(shí)，通過(guò)它來(lái)判定具體是哪一件貨物出現(xiàn)損壞。也就是說(shuō)SOH完成對(duì)貨物整體的監(jiān)控，POH是完成對(duì)某一件特定的貨物進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)然，SOH和POH還有一些其他管理功能。段開(kāi)銷又分為再生段開(kāi)銷（RSOH）和復(fù)用段開(kāi)銷（MSOH），可分別對(duì)相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。段，其實(shí)也相當(dāng)于一條大的傳輸通道，RSOH和MSOH的作用也就是對(duì)這一條大的傳輸通道進(jìn)行監(jiān)控。3.管理單元指針（AU-PTR）管理單元指針位于STM-N幀中第4行的9N列，共9N

8、個(gè)字節(jié)，因?yàn)榈退僦沸盘?hào)在高速SDH信號(hào)幀中的位置有預(yù)見(jiàn)性，也就是有規(guī)律性。預(yù)見(jiàn)性的實(shí)現(xiàn)就在于SDH幀結(jié)構(gòu)中指針開(kāi)銷字節(jié)功能。AU-PTR是用來(lái)指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置的指示符，以便接收端能根據(jù)這個(gè)位置指示符的值（指針值）準(zhǔn)確分離信息凈負(fù)荷。1.2 同步復(fù)用與映射1SDH的通用復(fù)用映射結(jié)構(gòu)SDH的通用復(fù)用映射結(jié)構(gòu),將各種信號(hào)裝 入SDH幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū)，需要經(jīng)過(guò)映射、定位校準(zhǔn)和復(fù)用3個(gè) 步驟。2我國(guó)的SDH復(fù)用映射結(jié)構(gòu)我國(guó)采用的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)使得每種速率的信號(hào)只有惟一的 復(fù)用路線到達(dá)STM-N ，接口種類由5種簡(jiǎn)化為3種，主要包括 C-12，C-3和C-4三種進(jìn)入方式。

9、3復(fù)用單元（1）容器（C） 容器是一種用來(lái)裝載各種速率業(yè)務(wù)信號(hào)的信息結(jié)構(gòu)，其基 本功能是完成PDH信號(hào)與VC之間的適配（即碼速調(diào)整）。 ITU-T ITU-T規(guī)定了5種標(biāo)準(zhǔn)容器，C-11、C-12、C-2、C-3和C-4， 5 C-11 C-12 C-2 C-3 C-4 每一種容器分別對(duì)應(yīng)于一種標(biāo)稱的輸入速率，即1.544 Mbit/s、 2.048 Mbit/s、6.312 Mbit/s、34.368 Mbit/s和139.264 Mbit/s?？蓞⒁?jiàn)圖3-3所示。 我國(guó)的SDH復(fù)用映射結(jié)構(gòu)僅涉及C-12、C-3及C-4。(2）虛容器（VC） 虛容器是用來(lái)支持SDH通道層連接的信息結(jié)構(gòu)，由信

10、息凈 負(fù)荷（容器的輸出）和通道開(kāi)銷（POH）組成，即 VCn=Cn+VCn POH VC可分成低階VC和高階VC兩類。 TU前的VC為低階VC，有VC-11、VC-12、VC-2和VC-3（我 國(guó)有VC-12和VC-3）； AU前的VC為高階VC，有VC-4和VC-3（我國(guó)有VC-4）。 用于維護(hù)和管理這些VC的開(kāi)銷稱為通道開(kāi)銷（POH）。 管理低階VC的通道開(kāi)銷稱為低階通道開(kāi)銷。管理高階VC的通道開(kāi)銷稱為高階通道開(kāi)銷。(3）支路單元（TU） 支路單元是一種提供低階通道層和高階通道層之間適配功能 的信息結(jié)構(gòu)，是傳送低階VC的實(shí)體，可表示為TU-n（n=11，12， 2，3）。 TU-n由低階V

11、C-n和相應(yīng)的支路單元指針（TU-n PTR）組成， 即 TU-n=低階VC-n+TU-n PTR （4）支路單元組（TUG） 支路單元組是由一個(gè)或多個(gè)在高階VC凈負(fù)荷中占據(jù)固定的、 確定位置的支路單元組成。有TUG-3和TUG-2兩種支路單元組。 1TUC-2=3TU-12 1TUG-3=7TUG-2=21TU-12 1VC-4=3TUG-3=63TU-12（5）管理單元（AU） 管理單元是一種提供高階通道層和復(fù)用段層之間適配功能的 信息結(jié)構(gòu)，是傳送高階VC的實(shí)體，可表示為AU-n（n=3，4）。 它是由一個(gè)高階VC-n和一個(gè)相應(yīng)的管理單元指針（AU-n PTR） 組成， AU-n=高階VC

12、-n+AU-n PTR ,另外還有管理單元組（AUG）。1.3 SDH設(shè)備SDH網(wǎng)的主要設(shè)備包括交換、傳輸、接入和網(wǎng)管系統(tǒng)等4大類。SDH傳輸網(wǎng)由不同的網(wǎng)絡(luò)單元（網(wǎng)元）通過(guò)光纜線路的連接組成。傳輸設(shè)備是組成SDH傳輸網(wǎng)最基本和最重要的部分。在發(fā)送側(cè)，將輸入的低速率支路信號(hào)（G.703接口信號(hào)或STM-M信號(hào)）復(fù)用成高速率信號(hào)STM-N并送往線路端口；在接收側(cè)，將從線路端口接收的STM-N高速率信號(hào)分離出低速率支路信號(hào)。一般的TM均具有一定的交叉連接能力。分插復(fù)用器（ADM）的特點(diǎn)：有兩對(duì)高速率輸入輸出STM-N線路信號(hào)端口，簡(jiǎn)稱為東向（E）和西向（W），有多路低速率輸入輸出支路端口。ADM具有

13、復(fù)用、解復(fù)用、交叉連接、業(yè)務(wù)調(diào)度及傳輸功能。在發(fā)送側(cè)，將輸入的低速率支路信號(hào)交叉復(fù)用成高速率信號(hào)STM-N并從東（或西）側(cè)送往線路端口。在接收側(cè)，可以從東（或西）側(cè)線路端口接收的STM-N高速率信號(hào)中解復(fù)用成低速率支路信號(hào)。ADM具有復(fù)用、解復(fù)用、交叉連接、業(yè)務(wù)調(diào)度及傳輸功能。1.4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) SDH網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浞褐妇W(wǎng)絡(luò)的形狀，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和傳輸線路的幾何排列，它反映了物理上的連接性。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母拍顚?duì)于SDH網(wǎng)的應(yīng)用十分重要，特別是網(wǎng)絡(luò)的效能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性在很大程度上與具體物理拓?fù)溆嘘P(guān)。當(dāng)通信只涉及兩個(gè)點(diǎn)時(shí)，即為點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)?，常?guī)的PDH系統(tǒng)和初期應(yīng)用的SDH系統(tǒng)都是基于這種物理拓?fù)涞?，?/p>

14、了這種簡(jiǎn)單情況外，網(wǎng)絡(luò)的基本物理拓?fù)溆?種類型:1、線形 當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，并使首未兩個(gè)點(diǎn)開(kāi)放時(shí)就形成了所謂的線形拓?fù)?。在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，為了使兩個(gè)非相鄰點(diǎn)之間完成連接，其間的所有點(diǎn)都就完成連接功能。例如在兩個(gè)終端復(fù)用器(TM)中間接入若干分插復(fù)用器(ADM)就是典型的線形拓?fù)涞膽?yīng)用，也是SDH早期應(yīng)用的比較經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问健?、星形(樞紐形) 當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)中有一個(gè)特殊的點(diǎn)與其余所有點(diǎn)直接相連，而其余點(diǎn)之間互相不能直接相連時(shí)，就形成了所謂的星形拓?fù)?，又叫樞紐形拓?fù)洹Ｔ谶@種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，除了特殊點(diǎn)外的任意兩點(diǎn)間的連接都是通過(guò)特殊點(diǎn)進(jìn)行的，特殊點(diǎn)為經(jīng)過(guò)的信息流進(jìn)行路由選擇并完成連接

15、功能。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢詫屑~站(即特殊點(diǎn))的多個(gè)光纖終端統(tǒng)一成一個(gè)，并具有綜合的帶寬管理靈活性，使投資和運(yùn)營(yíng)成本得到很大節(jié)省，但存在特殊點(diǎn)的潛在瓶頸問(wèn)題和失效問(wèn)題。3、樹(shù)形 將點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)鋯卧哪┒它c(diǎn)連接到幾個(gè)特殊的點(diǎn)時(shí)就形成了樹(shù)形拓?fù)?。?shù)形拓?fù)淇梢钥闯墒蔷€形拓?fù)浜托切瓮負(fù)涞慕Y(jié)合，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適合于廣播業(yè)務(wù)，但是存在瓶頸問(wèn)題和光功率預(yù)算限制問(wèn)題，也不適合于提供雙向通信業(yè)務(wù)。4、環(huán)形 當(dāng)涉及通信的所有點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，而且首尾相連。沒(méi)有任何點(diǎn)開(kāi)放時(shí)，就形成了環(huán)形網(wǎng)。將線性結(jié)構(gòu)的兩個(gè)首尾開(kāi)放點(diǎn)相連就變成了環(huán)形網(wǎng)。在環(huán)形網(wǎng)中，為了完成兩個(gè)非相鄰點(diǎn)之間的連接，這兩點(diǎn)之間的所有點(diǎn)都應(yīng)完成連接功能。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞?/p>

16、最大優(yōu)點(diǎn)是具有很高的生存性，這對(duì)現(xiàn)代大容量光纖網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的，因而環(huán)形網(wǎng)在SDH網(wǎng)中受到特殊的重視。5、網(wǎng)孔形當(dāng)涉及通信的許多點(diǎn)直接互連時(shí)就形成了網(wǎng)孔形拓?fù)?，如果所有的點(diǎn)都直接互連時(shí)則稱為理想的網(wǎng)孔形。在非理想的網(wǎng)孔形拓?fù)渲校瑳](méi)有直接相連的兩個(gè)點(diǎn)之間需要經(jīng)由其它點(diǎn)的連接功能才能實(shí)現(xiàn)連接。網(wǎng)孔形結(jié)構(gòu)不受節(jié)點(diǎn)瓶頸問(wèn)題和失效問(wèn)題的影響，兩點(diǎn)羊有多種路由可選，可靠性很高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，適合于那些業(yè)務(wù)量很大的地區(qū)。1.5 SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù) SDH的設(shè)計(jì)和應(yīng)用以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為主，要保證網(wǎng)的安全和穩(wěn)定，“網(wǎng)同步”是主要的技術(shù)要素。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)同步的目的是使網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘頻率都工作在確定的容差范圍內(nèi)，以保證

17、各交換節(jié)點(diǎn)間時(shí)鐘同頻，否則通信就不能得以保障。 SDH網(wǎng)的同步方式各不相同。我國(guó)電話公用網(wǎng)采用主從同步方式。即每一級(jí)時(shí)鐘都與上一級(jí)時(shí)鐘同步，最高級(jí)為基準(zhǔn)主時(shí)鐘，我國(guó)根據(jù)ITUT的標(biāo)準(zhǔn)，采用4種不同質(zhì)量的時(shí)鐘等級(jí)，以它們作為SDH網(wǎng)的同步源，各級(jí)時(shí)鐘劃分如下：（1）基準(zhǔn)主時(shí)鐘PRC，以絕鐘為主，設(shè)在北京及武漢。時(shí)鐘等級(jí)為G.811。（2）轉(zhuǎn)接局從時(shí)鐘，又稱二級(jí)主時(shí)鐘，以銣鐘為主，在各省中心，一般由大樓綜合定時(shí)系統(tǒng)BITS提供，標(biāo)準(zhǔn)為G.812T。（3）端局從時(shí)鐘，一般由大樓綜合定時(shí)系統(tǒng)BITS提供，用于本地同步數(shù)字網(wǎng)，標(biāo)準(zhǔn)為G.812L。（4）設(shè)備定時(shí)源，由設(shè)備內(nèi)部提供，標(biāo)準(zhǔn)為G.813。BIT

18、S在同步網(wǎng)中使用較多，其特點(diǎn)如下：BITS具有高性能主時(shí)鐘，受控于上級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘，且能夠過(guò)濾在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的定時(shí)損傷。BITS有保持能力，在上級(jí)參考時(shí)鐘中斷24小時(shí)內(nèi)，時(shí)鐘能保持原有精度。BITS有上百個(gè)定時(shí)信號(hào)輸出端口，可供給各種業(yè)務(wù)使用，使新業(yè)務(wù)的增加有同步的保證。BITS提供標(biāo)準(zhǔn)接口和協(xié)議，使兼容各家BITS設(shè)備和統(tǒng)一管理成為可能。綜上所述，為增加SDH網(wǎng)的同步能力，必須注意以下幾點(diǎn)：選擇高性能主時(shí)鐘；合理配置網(wǎng)同步方案；正確配置各節(jié)點(diǎn)同步時(shí)鐘的優(yōu)先等級(jí)表；防止時(shí)鐘同步環(huán)路；做好性能指標(biāo)的監(jiān)測(cè)?？?結(jié)近些年，點(diǎn)播電視、多媒體業(yè)務(wù)和其他寬帶業(yè)務(wù)如雨后春筍般紛紛出現(xiàn)，為SDH應(yīng)用在接入網(wǎng)中提供了廣闊的空間。SDH技術(shù)應(yīng)用于接入網(wǎng)的好處是：1.對(duì)于要求高可靠、高質(zhì)量業(yè)務(wù)的大型企事業(yè)用戶，SDH可以提供較為理想的網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)可靠性。2可以將網(wǎng)管范圍擴(kuò)展至用戶端，簡(jiǎn)化維護(hù)工作。3利用SDH固有靈活性，可使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者更快、更有效地提供用戶所需的長(zhǎng)