SDH傳輸性能指標(biāo)及其分配

1、SDH傳輸性能指標(biāo)及其分配 阮小琴 1308130228成績(jī) 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 結(jié)課論文 （2015-2016學(xué)年秋季學(xué)期） 論文題目：SDH傳輸性能指標(biāo)及其分配 課程名稱：微波工程基礎(chǔ) 任課教師：李俐 班級(jí)：通信131 學(xué)號(hào)：1308130228 姓名：阮小琴- 2 -SDH傳輸性能指標(biāo)及其分配SDH的誕生背景：SDH技術(shù)的誕生有其必然性，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)，而現(xiàn)有的網(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。SDH的誕生解決了由于入戶媒質(zhì)的帶寬限制而

2、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規(guī)范了數(shù)字信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級(jí)、接口碼型等特性，提供了一個(gè)國(guó)際支持框架，在此基礎(chǔ)上發(fā)展并建成了一種靈活、可靠、便于管理的世界電信傳輸網(wǎng)。這種傳輸網(wǎng)易于擴(kuò)展，適于新電信業(yè)務(wù)的開展，并且使不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備互通成為可能，這正是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者長(zhǎng)期以來(lái)追求的目標(biāo)。SDH的簡(jiǎn)介：SDH是一個(gè)將復(fù)接、線路傳輸及交叉功能結(jié)合在一起并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行管理操作的綜合信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。SDR網(wǎng)是由終端復(fù)用器(TM)、分插復(fù)用器(ADM)、再生中繼器(RED)和同步

3、數(shù)字交叉連接設(shè)備(sdxc)基本網(wǎng)元組成，在光纖上進(jìn)行同步信息傳愉、復(fù)用、分插和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)：SDH的速率等級(jí)SDH網(wǎng)的特點(diǎn)1.對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)范(速率等級(jí)、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)接方法、線路接日、監(jiān)控管理等)，使各廠家設(shè)備橫向兼容。2.可容納北美、日本和歐洲準(zhǔn)同步數(shù)字系列(1.5M、2M、6.3M、34M、45M和140M）,便于PDH向SDH過(guò)渡。 3.采用了同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，因而只需利用軟件即可從高速信號(hào)中直接分插出低速信號(hào)，使上下業(yè)務(wù)十分容易。4.SDH的網(wǎng)同步和靈活的復(fù)用方式，大大簡(jiǎn)化了數(shù)字交叉連接功能的實(shí)現(xiàn)，便于根據(jù)用戶的需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)組網(wǎng)和新業(yè)務(wù)。5.幀結(jié)構(gòu)中安排

4、了豐富的開銷比特(段開銷和通道開銷)，提高了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理和維護(hù)能力。6.SDH是智能化的設(shè)備，兼有終結(jié)、分插復(fù)用和交叉連接功能，可通過(guò)遠(yuǎn)控靈活組網(wǎng)和管理;SDH的缺點(diǎn)：1.帶寬利用率稍低，如155M僅包括63個(gè)2M或3個(gè)34M。2.指針調(diào)整機(jī)理復(fù)雜，指針功能的實(shí)現(xiàn)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。 3.軟件的大量使用對(duì)系統(tǒng)安全性的影響。傳輸系統(tǒng)的性能對(duì)整個(gè)通信網(wǎng)的通信質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。影響SDH傳輸網(wǎng)傳輸性能的主要傳輸損傷包括誤碼、抖動(dòng)和漂移。SDH的傳輸損傷數(shù)字傳輸損傷：數(shù)字連接的每個(gè)環(huán)節(jié)都可能給被傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)帶來(lái)傷害。這種傷害有多種多樣，統(tǒng)稱數(shù)字傳輸損傷。數(shù)字傳輸損傷是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的物理現(xiàn)象，

5、究竟如何表達(dá)這種現(xiàn)象，至今仍是研究課題。目前II'U- T推薦用誤碼、抖動(dòng)、漂移、滑動(dòng)、延時(shí)和幀失步等來(lái)表示數(shù)字傳輸損傷。所有這些傳輸損傷都使所傳送的業(yè)務(wù)質(zhì)量變壞，因此對(duì)于一個(gè)端到端連接的總的傳輸質(zhì)量而言，應(yīng)當(dāng)考慮到所有各類傳輸損傷綜合形成的總損傷的影響。這些傳輸損傷有的相互影響，有的彼此轉(zhuǎn)化，故考慮某一種傳輸損傷指標(biāo)時(shí)通常假定其它各項(xiàng)傳輸損傷處于最大值情況。對(duì)于滑動(dòng)、延時(shí)和幀失步等傳輸損傷，有些是II'U-T正在進(jìn)一步研究，有些是對(duì)光纜數(shù)字線路系統(tǒng)影響較小。按照慣例，此處僅將誤碼、抖動(dòng)與漂移的概念列出，且本文后續(xù)的部分將主要討論誤碼損傷指標(biāo)。(1)誤碼：(Error)又稱差錯(cuò)

6、，是指在傳輸過(guò)程中碼元發(fā)生了錯(cuò)誤。確切地說(shuō)，是接收與發(fā)送數(shù)字信號(hào)之間某些比特的差異。(2)抖動(dòng)：(Jitter)是碼元出現(xiàn)的時(shí)刻隨時(shí)間頻繁地變化，如同碼元在時(shí)間域上“發(fā)抖”一樣。確切地說(shuō)，是數(shù)字信號(hào)的各有效瞬時(shí)相對(duì)于其理想位置的短時(shí)非累積性偏移。(3)漂移：(Wander)又稱漂動(dòng)，看起來(lái)與抖動(dòng)類似，不同的是其碼元出現(xiàn)的時(shí)刻隨時(shí)間緩慢變化。確切地說(shuō)，是數(shù)字信號(hào)的各有效瞬時(shí)相對(duì)于其理想位置的長(zhǎng)時(shí)間緩慢偏移。一般以偏移變化頻率l0Hz作為抖動(dòng)和漂移的分界點(diǎn)。傳輸損傷的各類指標(biāo):(1)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo):在進(jìn)行傳輸網(wǎng)絡(luò)和傳輸系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要用到網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)(NPO），又稱參考性能指標(biāo)(RPO)，或簡(jiǎn)稱

7、為性能指標(biāo)(PO)。它適合于網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，是系統(tǒng)進(jìn)網(wǎng)使用壽命終了前仍要保證的指標(biāo)。IIU-T的G.821、G.822,G.823和G.921以及G.825,G.826和G.958均是NPO.(2)設(shè)備設(shè)計(jì)指標(biāo):在設(shè)備研制生產(chǎn)時(shí)采用的是設(shè)備設(shè)計(jì)指標(biāo)(EDO)，它以在一定電氣/物理環(huán)境下對(duì)某一項(xiàng)可以測(cè)量的傳輸損傷的允許值進(jìn)行限定的方式來(lái)規(guī)定。與NPO不同，EDO是與設(shè)備特性直接有關(guān)的且又是便于使用的。它是進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)的依據(jù)。通常是EDO比NPO要嚴(yán)格許多。EDO有些可能是ITU一T各項(xiàng)建議的課題，有些則不是，由各主管部門規(guī)定。有人主張，在SDH光傳輸網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)體系中應(yīng)包含工程設(shè)計(jì)指標(biāo)，它

8、實(shí)際上是在進(jìn)行系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)時(shí)采用的指標(biāo)。ITU- T不規(guī)定，由主管部門規(guī)定。(3)驗(yàn)收指標(biāo):在進(jìn)行系統(tǒng)竣工驗(yàn)收時(shí)需要采用驗(yàn)收指標(biāo)，又稱交付指標(biāo)。由于系統(tǒng)實(shí)際安裝條件與假定的條件并不一致，因此竣工驗(yàn)收時(shí)的指標(biāo)不能完全照搬設(shè)計(jì)指標(biāo)。通常，驗(yàn)收指標(biāo)往往比設(shè)計(jì)指標(biāo)略低，具體值由相關(guān)方協(xié)商，IIU-T不作規(guī)定。(4) 維護(hù)指標(biāo):在電路或設(shè)備投入使用和在維護(hù)運(yùn)行中需要用到維護(hù)指標(biāo)。一般維護(hù)指標(biāo)低于設(shè)計(jì)指標(biāo)。維護(hù)指標(biāo)常用維護(hù)限值來(lái)表示，按ITU- T建議M.550，一般分為3類:投入業(yè)務(wù)限值、維持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行限值、系統(tǒng)恢復(fù)限值。其中維持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行限值又可分為3類:修復(fù)后性能限值、劣化性能限值、不可接受性能限值。我

9、國(guó)完整的指標(biāo)體系尚在建立之中，一般把工程設(shè)計(jì)指標(biāo)和工程驗(yàn)收指標(biāo)都向投入業(yè)各限值靠攏目前ITU-T僅對(duì)NPO規(guī)定得較全面，對(duì)維護(hù)指標(biāo)，M.2101和M.2110對(duì)誤碼性能限值作了一些規(guī)定，對(duì)其它傳輸損傷的維護(hù)指標(biāo)則仍在進(jìn)一步研究之中，有時(shí)就直接套用NPO的值。SDH的誤碼性能指標(biāo)及其分配誤碼：誤碼是指經(jīng)接收、判決、再生后，數(shù)字碼流中的某些比特發(fā)生了差錯(cuò)，使傳輸?shù)男畔①|(zhì)量產(chǎn)生損傷。內(nèi)部機(jī)理產(chǎn)生的誤碼：系統(tǒng)的此種誤碼包括由各種噪聲源產(chǎn)生的誤碼；定位抖動(dòng)產(chǎn)生的誤碼；復(fù)用器、交叉連接設(shè)備和交換機(jī)產(chǎn)生的誤碼；以及由光纖色散產(chǎn)生的碼間干擾引起的誤碼。脈沖干擾產(chǎn)生的誤碼：由突發(fā)脈沖諸如電磁干擾、設(shè)備故障、電源

10、瞬態(tài)干擾等原因產(chǎn)生的誤碼。此類誤碼具有突發(fā)性和大量性，往往系統(tǒng)在突然間出現(xiàn)大量誤碼，可通過(guò)系統(tǒng)的短期誤碼性能反映出來(lái)。誤碼性能指標(biāo)：G.826具有如下幾個(gè)特點(diǎn):指標(biāo)面向?qū)拵I(yè)務(wù)，適應(yīng)B-ISDN的需要，用于高比特率通道(1.5Mb/s以上);建議具有通用性，所定義的3個(gè)誤碼性能參數(shù)與網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān);適用于30天或更多測(cè)量統(tǒng)計(jì)時(shí)間的最低要求;適用于不停業(yè)務(wù)測(cè)試(ISM）;誤碼性能參數(shù)考慮以“塊”為基礎(chǔ)，這里“塊”指的是一系列與通道有關(guān)的連續(xù)比特;在大多情況下若通道符合建議的性能，將保證其64kb/s通道也滿足建議G.821的要求。G . 826規(guī)定了如下3個(gè)高比特率通道誤碼性能參數(shù):1.誤塊秒比(ES

11、R):當(dāng)某一秒具有一個(gè)或多個(gè)差錯(cuò)塊時(shí)就稱該秒為SES。在規(guī)定測(cè)量時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的ES數(shù)與總的可用時(shí)間之比稱為ESR.2.嚴(yán)重誤塊秒比(SESR):當(dāng)某一秒內(nèi)包含有不少于30%的差錯(cuò)塊或者出現(xiàn)一次嚴(yán)重干擾期(SDP)時(shí)稱該秒為SES。在規(guī)定測(cè)量時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的SES數(shù)與總的可用時(shí)間之比稱為SESR.3.背景誤塊比(BBER):扣除不可用時(shí)間和SES期間出現(xiàn)的誤塊以后所剩下的誤塊即為BBE。在規(guī)定測(cè)量時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的BBE數(shù)與扣除不可用時(shí)間和SES期間所有塊數(shù)后的總塊數(shù)之比稱為BBER.注：G.821建議是建立在誤比特率基礎(chǔ)上以秒為基本度量間隔的指標(biāo)體系，適用于零次群（64kbit/s）的數(shù)字通道。G.826

12、是建立在誤塊率的基礎(chǔ)上、以塊為基本度量間隔的指標(biāo)體系，適用于一次群或一次群以上速率的數(shù)字通道?？偟膩?lái)說(shuō)，G.826誤碼性能指標(biāo)要嚴(yán)于G.821誤碼性能指標(biāo)。誤碼性能指標(biāo)及其分配：在按區(qū)段（國(guó)內(nèi)和國(guó)際）分配的基礎(chǔ)上、結(jié)合按距離分配的方法:國(guó)際數(shù)字HRP端到端誤碼性能指標(biāo)及分配:國(guó)內(nèi)HRDS誤碼性能指標(biāo)：國(guó)內(nèi)數(shù)字HRP誤碼性能指標(biāo)及分配(我國(guó)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)最長(zhǎng)HRP)：指標(biāo)分配策略:在按區(qū)段分配的基礎(chǔ)上結(jié)合按距離分配的方法。分配僅限于分到國(guó)際部分和國(guó)內(nèi)部分，進(jìn)一步細(xì)分由各主管部門規(guī)定。國(guó)際部分與國(guó)內(nèi)部分的邊界是國(guó)際接口局(IG)，通常對(duì)應(yīng)交叉連接設(shè)備、高階復(fù)用器或ISDN交換機(jī)。國(guó)際部分的分配:每個(gè)中間

13、國(guó)家可以分得2%的端到端指標(biāo)，最多允許4個(gè)中間國(guó)家:兩邊終結(jié)國(guó)家(即其IG到國(guó)際邊界段)各分得100;最后再按距離每5OOkm分給1%的端到端指標(biāo)，且國(guó)家間的部分僅按距離分配。國(guó)內(nèi)部分的分配:兩終結(jié)國(guó)家無(wú)論大小各分得17. 5%的區(qū)段容限;再按距離每5OOkm分給1%。因而總指標(biāo)為:17.5%×2+(1%+2%×4+1%)+(27500/500)×100=100%。無(wú)淪國(guó)際部分還是國(guó)內(nèi)部分，HRP的距離均按實(shí)際路由計(jì)算。若無(wú)實(shí)際路由，長(zhǎng)度則按兩建拿之間的空間直線距離乘以路由系統(tǒng)K來(lái)計(jì)算，再按最接近的500km或其整數(shù)倍靠近取整。距離小于1000km時(shí)，K=1.5;

14、距離大于1200km時(shí),K=1.25;兩者之間,距離按1200km計(jì)算。誤碼性能指標(biāo)在微波中繼段上的分配:對(duì)于統(tǒng)計(jì)時(shí)間較長(zhǎng)的低誤碼率指標(biāo)，其誤碼率在各個(gè)中繼段均勻分配，但各段的誤碼時(shí)間概率與全線相同: 對(duì)于統(tǒng)計(jì)時(shí)間較短的高誤碼率指標(biāo)，其誤碼的時(shí)間概率在各中繼段按距離成比例分配，但各段的誤碼率與全線相同: 誤碼性能限值1.性能指標(biāo)(PO）：2.性能限值：數(shù)字段維護(hù)性能限值可用性指標(biāo)可用性：在任一時(shí)刻作為研究對(duì)象的傳輸系統(tǒng)用來(lái)達(dá)到預(yù)定傳輸功能的概率?？捎脮r(shí)間：在兩個(gè)傳輸方向上，下述兩個(gè)條件同時(shí)連續(xù)出現(xiàn)10秒鐘，即認(rèn)定該通道可用時(shí)間開始（這10秒鐘計(jì)入可用時(shí)間）：1.數(shù)字信號(hào)恢復(fù)（即定位或定時(shí)恢復(fù)）

15、2.每秒平均誤碼率小于10(-3).不可用時(shí)間：在至少一個(gè)傳輸方向上，只要下述兩個(gè)條件中有一個(gè)連續(xù)出現(xiàn)10秒鐘，即認(rèn)為該通道不可用時(shí)間開始（這10秒鐘計(jì)入不可用時(shí)間）：1.數(shù)字信號(hào)阻斷（即定位或定時(shí)喪失）2,每秒平均誤碼率大于10(-3).可用性指標(biāo)：抖動(dòng)性和漂移性指標(biāo)抖動(dòng)：是指數(shù)字脈沖信號(hào)的特定時(shí)刻(如最佳抽樣時(shí)刻、判決時(shí)刻)相對(duì)于其理想時(shí)間位置的短時(shí)間偏離。短時(shí)間是指變化頻率高于10Hz的相位變化。抖動(dòng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的損傷：1. 對(duì)模擬信號(hào)會(huì)產(chǎn)生失真：對(duì)數(shù)字編碼的模擬信號(hào)，在解碼后數(shù)字流的隨機(jī)相位抖動(dòng)會(huì)使恢復(fù)樣值具有不規(guī)則相位，從而使恢復(fù)后的模擬信號(hào)出現(xiàn)失真。   

16、; 2. 會(huì)產(chǎn)生誤碼 ：尤其是對(duì)再生器，抖動(dòng)會(huì)使判決時(shí)刻偏離最佳判決時(shí)刻（眼圖中心），嚴(yán)重者會(huì)造成誤碼。3.  造成滑動(dòng)損傷：在SDH網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)配有緩存器的網(wǎng)元如同步復(fù)用設(shè)備、數(shù)字交叉連接設(shè)備等，過(guò)大的輸入抖動(dòng)會(huì)使緩存器溢出或取空，造成滑動(dòng)損傷。網(wǎng)絡(luò)輸出口的最大允許輸出抖動(dòng)：漂移：是指數(shù)字信號(hào)的特定時(shí)刻（如最佳抽樣時(shí)刻）相對(duì)于其理想時(shí)間位置的長(zhǎng)時(shí)間非累積的偏移。這里的長(zhǎng)時(shí)間是指變化時(shí)間低于10秒的相位變化。固有漂移：固有漂移是指在參考定時(shí)時(shí)鐘無(wú)漂移的情況下,設(shè)備輸出STM一N或2Mb/s時(shí)鐘信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的漂移。漂移產(chǎn)生的影響：一般說(shuō)來(lái)，較小的漂移可以被緩存器吸收，而

17、那些較大的漂移則最終將轉(zhuǎn)化為滑動(dòng)，導(dǎo)致信號(hào)傳輸質(zhì)量下降。漂移將引起傳輸信號(hào)在時(shí)間上偏離理想位置,使輸入信號(hào)比特在判決電路中不能正確識(shí)別,從而產(chǎn)生誤碼,而大幅度的漂移終將轉(zhuǎn)化為滑動(dòng)損傷?；瑒?dòng)對(duì)各類業(yè)務(wù)信號(hào)的影響主要取決于業(yè)務(wù)信號(hào)的速率和信息的冗余度。SDH漂移源：1. 基準(zhǔn)主時(shí)鐘系統(tǒng)中的數(shù)字鎖相環(huán)受溫度變化的影響引入漂移 。2. 光纖折射率會(huì)受環(huán)境溫度變化影響，從而引起光在光纖中傳播速度的變化，進(jìn)而引起傳輸時(shí)延的變化 。3. SDH網(wǎng)絡(luò)單元中由于指針調(diào)整和網(wǎng)同步的結(jié)合產(chǎn)生很低頻率的抖動(dòng)和漂移。輸出口漂移容限：抖動(dòng)和漂移的對(duì)比：SDH主要傳輸損傷的減少策略誤碼減少策略內(nèi)部誤碼的減小：改善收信機(jī)的信噪比是降低系統(tǒng)內(nèi)部誤碼的主要途徑。另外，適當(dāng)選擇發(fā)送機(jī)的消光比，改善接收機(jī)的均衡特性，減少定位抖動(dòng)都有助于改善內(nèi)部誤碼性能。在再生段的平均誤碼率低于10-14 數(shù)量級(jí)以下，可認(rèn)為處于“無(wú)誤碼”運(yùn)行狀態(tài)。外部干擾誤碼的減少 ：基本對(duì)策是加強(qiáng)所有設(shè)備的抗電磁干擾和靜電放電能力，例如，加強(qiáng)接地。此外在系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)留有充足的冗度也是一種簡(jiǎn)單可行的對(duì)策。抖動(dòng)減少策略線路系統(tǒng)的抖動(dòng)減少 ：線路系統(tǒng)抖動(dòng)是SDH