光纖通信第五章

1、 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)組成框圖數(shù)字光纖通信系統(tǒng)組成框圖 光纖傳輸系統(tǒng)及其網(wǎng)管在系統(tǒng)光纖傳輸系統(tǒng)及其網(wǎng)管在系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理、維護(hù)和指配（行、管理、維護(hù)和指配（Operations，Administration，Maintenance & Provisioning，OAM&P）方面的主要任務(wù)）方面的主要任務(wù):（1）根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)）根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)資源網(wǎng)絡(luò)資源狀況來配置系統(tǒng)狀況來配置系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)、開通業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、開通業(yè)務(wù) （2）對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況（傳輸性能、關(guān)鍵部）對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀況（傳輸性能、關(guān)鍵部件狀態(tài)等）進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)件狀態(tài)等）進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)的在線實(shí)時(shí)

2、監(jiān)測，數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)最重要的一項(xiàng)監(jiān)測測，數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)最重要的一項(xiàng)監(jiān)測項(xiàng)就是誤碼性能的監(jiān)測項(xiàng)就是誤碼性能的監(jiān)測 （3）故障告警。一旦設(shè)備或設(shè)備中的部件）故障告警。一旦設(shè)備或設(shè)備中的部件或光纜線路出現(xiàn)故障，系統(tǒng)應(yīng)能檢測到并或光纜線路出現(xiàn)故障，系統(tǒng)應(yīng)能檢測到并在網(wǎng)管界面上顯示出來或在設(shè)備上指示出在網(wǎng)管界面上顯示出來或在設(shè)備上指示出來，并要能夠及時(shí)通知維護(hù)人員來，并要能夠及時(shí)通知維護(hù)人員 （4）為故障定位和其他維護(hù)需求而提供環(huán)回控制、主要項(xiàng)目的測試等 （5）為系統(tǒng)）為系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)OAM信息提供傳輸通道信息提供傳輸通道（6）為系統(tǒng)的運(yùn)營者提供業(yè)務(wù)性能、流量）為系統(tǒng)的運(yùn)營者提供業(yè)務(wù)性能、流量等方面

3、的統(tǒng)計(jì)信息等方面的統(tǒng)計(jì)信息 （7）為維護(hù)管理人員提供話音通信的手段）為維護(hù)管理人員提供話音通信的手段（公務(wù)電話）（公務(wù)電話）具有再生器具有再生器/中繼器的數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)中繼器的數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng) 現(xiàn)代通信系統(tǒng)中使用的時(shí)分多路復(fù)用傳輸方式主現(xiàn)代通信系統(tǒng)中使用的時(shí)分多路復(fù)用傳輸方式主要有兩類：要有兩類：SDH概念概念： SDHSDH全稱叫同全稱叫同步數(shù)字傳輸體制，是一種步數(shù)字傳輸體制，是一種傳輸協(xié)議，規(guī)范了數(shù)字信傳輸協(xié)議，規(guī)范了數(shù)字信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級(jí)、接口碼型傳輸速率等級(jí)、接口碼型等特性。等特性。PDH主要是為話音業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)，而現(xiàn)代通信的趨勢是寬帶主要是為話音

4、業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)，而現(xiàn)代通信的趨勢是寬帶化、智能化和個(gè)人化?；⒅悄芑蛡€(gè)人化。PDH傳輸線路主要是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，缺乏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潇`活性。傳輸線路主要是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，缺乏網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潇`活性。存在相互獨(dú)立的兩大類、三種地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)存在相互獨(dú)立的兩大類、三種地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)異步復(fù)用，需逐級(jí)碼速調(diào)整來實(shí)現(xiàn)復(fù)用異步復(fù)用，需逐級(jí)碼速調(diào)整來實(shí)現(xiàn)復(fù)用/解復(fù)用。解復(fù)用。缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)光接口，無法實(shí)現(xiàn)橫向兼容。缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)光接口，無法實(shí)現(xiàn)橫向兼容。網(wǎng)絡(luò)管理的開銷明顯不足。網(wǎng)絡(luò)管理的開銷明顯不足。 網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度性差，很難實(shí)現(xiàn)良好的自愈功能網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度性差，很難實(shí)現(xiàn)良好的自愈功能各廠家各自采用自行開發(fā)的線路碼型。各廠家各自采用自行開發(fā)的線路碼型

5、。各廠家在進(jìn)行線路編碼時(shí)，為完成不同的各廠家在進(jìn)行線路編碼時(shí)，為完成不同的線路監(jiān)控功能，在信息碼后加上不同的冗線路監(jiān)控功能，在信息碼后加上不同的冗余碼，導(dǎo)致不同廠家同一速率等級(jí)的光接余碼，導(dǎo)致不同廠家同一速率等級(jí)的光接口碼型和速率也不一樣。口碼型和速率也不一樣。在同一傳輸路線兩端必須采用同一廠家的在同一傳輸路線兩端必須采用同一廠家的設(shè)備，給組網(wǎng)、管理及網(wǎng)絡(luò)互通帶來困難。設(shè)備，給組網(wǎng)、管理及網(wǎng)絡(luò)互通帶來困難。現(xiàn)在的現(xiàn)在的PDH體制中只有體制中只有1.5Mbit/s和和2Mbit/s速率的信號(hào)是同步的，其他速率的信號(hào)都速率的信號(hào)是同步的，其他速率的信號(hào)都是異步的，需要通過碼速的調(diào)整來匹配和是異步的

6、，需要通過碼速的調(diào)整來匹配和容納時(shí)鐘的差異。容納時(shí)鐘的差異。PDH采用異步復(fù)用方式，從采用異步復(fù)用方式，從PDH的高速信的高速信號(hào)中不能直接的分號(hào)中不能直接的分/插出低速信號(hào)。插出低速信號(hào)。在高速信號(hào)中不能確認(rèn)低速信號(hào)的位置。在高速信號(hào)中不能確認(rèn)低速信號(hào)的位置。例如：從例如：從140Mbit/s的信號(hào)中分的信號(hào)中分/插出插出2Mbit/s低速信號(hào)，要經(jīng)過如下過程。低速信號(hào)，要經(jīng)過如下過程。使用了大量的使用了大量的背靠背背靠背設(shè)備。設(shè)備。增加了設(shè)備的體積、成本、功耗。增加了設(shè)備的體積、成本、功耗。增加了設(shè)備的復(fù)雜性，降低了設(shè)備的可靠增加了設(shè)備的復(fù)雜性，降低了設(shè)備的可靠性。性。在大容量傳輸時(shí)，使傳

7、輸性能劣化，導(dǎo)致在大容量傳輸時(shí)，使傳輸性能劣化，導(dǎo)致PDH體制傳輸信號(hào)的速率沒有更進(jìn)一步提體制傳輸信號(hào)的速率沒有更進(jìn)一步提高。高。PDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)里用于運(yùn)行維護(hù)工作信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)里用于運(yùn)行維護(hù)工作（OAM） 的開銷字節(jié)不多。的開銷字節(jié)不多。在設(shè)備進(jìn)行光路上的線路編碼時(shí)要通過增在設(shè)備進(jìn)行光路上的線路編碼時(shí)要通過增加冗余編碼來完成線路性能監(jiān)控功能。加冗余編碼來完成線路性能監(jiān)控功能。運(yùn)行維護(hù)工作的開銷字節(jié)少，對(duì)完成傳輸運(yùn)行維護(hù)工作的開銷字節(jié)少，對(duì)完成傳輸網(wǎng)的分層管理、性能監(jiān)控、業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)調(diào)網(wǎng)的分層管理、性能監(jiān)控、業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)調(diào)度、傳輸帶寬的控制、告警的分析定位造度、傳輸帶寬的控制、告警的分析定位造成很

8、不利的結(jié)果。成很不利的結(jié)果。SDHSDH組建的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)高度統(tǒng)一的、組建的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)高度統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、智能化的網(wǎng)絡(luò)。它采用全標(biāo)準(zhǔn)化的、智能化的網(wǎng)絡(luò)。它采用全球統(tǒng)一的接口，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備多廠家環(huán)球統(tǒng)一的接口，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備多廠家環(huán)境的兼容。境的兼容。在全網(wǎng)范圍實(shí)現(xiàn)高效的、協(xié)調(diào)一致的管理在全網(wǎng)范圍實(shí)現(xiàn)高效的、協(xié)調(diào)一致的管理和操作，實(shí)現(xiàn)靈活的組網(wǎng)，與業(yè)務(wù)調(diào)度實(shí)和操作，實(shí)現(xiàn)靈活的組網(wǎng)，與業(yè)務(wù)調(diào)度實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈功能，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率?，F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈功能，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。由于維護(hù)功能的加強(qiáng)，大大降低了設(shè)備的由于維護(hù)功能的加強(qiáng)，大大降低了設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。SDH與與PDH相比具有絕對(duì)的優(yōu)勢相比具

9、有絕對(duì)的優(yōu)勢接口方面接口方面復(fù)用方式復(fù)用方式運(yùn)行維護(hù)方面運(yùn)行維護(hù)方面兼容性兼容性SDH體制對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口體制對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口NNI， 作了統(tǒng)一作了統(tǒng)一的規(guī)范。規(guī)范的內(nèi)容有數(shù)字信號(hào)速率等級(jí)、的規(guī)范。規(guī)范的內(nèi)容有數(shù)字信號(hào)速率等級(jí)、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)接方法、線路接口、監(jiān)控管理幀結(jié)構(gòu)、復(fù)接方法、線路接口、監(jiān)控管理等。等。SDH容易實(shí)現(xiàn)多廠家設(shè)備的互連，在同一容易實(shí)現(xiàn)多廠家設(shè)備的互連，在同一傳輸線路上可以安裝不同廠家的設(shè)備，體傳輸線路上可以安裝不同廠家的設(shè)備，體現(xiàn)了橫向兼容性?，F(xiàn)了橫向兼容性。SDH體制有一套標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，即體制有一套標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，即有一套標(biāo)準(zhǔn)的速率等級(jí)。有一套標(biāo)準(zhǔn)的速率等級(jí)。SDHS

10、DH基本的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)等級(jí)是同步傳輸?；镜男盘?hào)傳輸結(jié)構(gòu)等級(jí)是同步傳輸模塊塊STM-1 ，相應(yīng)的速率是相應(yīng)的速率是155Mbit/s。高等級(jí)的數(shù)字信號(hào)系列，例如：高等級(jí)的數(shù)字信號(hào)系列，例如：622Mbit/s （STM-4）、）、 2.5Gbit/s（ STM-16 ）等可等可通過將低速率等級(jí)的信息模塊，例如：通過將低速率等級(jí)的信息模塊，例如：STM-1， 通過通過字節(jié)間插同步復(fù)接字節(jié)間插同步復(fù)接而成，復(fù)而成，復(fù)接的個(gè)數(shù)是接的個(gè)數(shù)是4的倍數(shù)例如：的倍數(shù)例如：STM-4 =4*STM-1, STM-16= 4* STM-4。例：有三個(gè)信號(hào)，幀結(jié)構(gòu)各為每幀例：有三個(gè)信號(hào)，幀結(jié)構(gòu)各為每幀3個(gè)字節(jié)，個(gè)

11、字節(jié)，若將這三個(gè)信號(hào)通過字節(jié)間插復(fù)用方式復(fù)用成信號(hào)D ，那D就應(yīng)該是這樣一種幀結(jié)構(gòu)，幀中有9個(gè)字節(jié)，且這9個(gè)字節(jié)的排放次序如下圖：那么這樣的復(fù)用方式就是字節(jié)間插復(fù)用方式。線路接口（這里指光口）采用世界性統(tǒng)一線路接口（這里指光口）采用世界性統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。SDH信號(hào)的線路編碼僅對(duì)信號(hào)進(jìn)行擾碼，信號(hào)的線路編碼僅對(duì)信號(hào)進(jìn)行擾碼，不再進(jìn)行冗余碼的插入。不再進(jìn)行冗余碼的插入。擾碼的目的是抑制線路碼中的長連擾碼的目的是抑制線路碼中的長連0 和長連和長連1， 便于從線路信號(hào)中提取時(shí)便于從線路信號(hào)中提取時(shí)鐘信號(hào)。對(duì)端設(shè)備僅需通過標(biāo)準(zhǔn)的解碼器鐘信號(hào)。對(duì)端設(shè)備僅需通過標(biāo)準(zhǔn)的解碼器就可與不同廠家就可與不同廠

12、家SDH設(shè)備進(jìn)行光口互連。設(shè)備進(jìn)行光口互連。低速低速SDH信號(hào)以字節(jié)間插方式復(fù)用進(jìn)高速信號(hào)以字節(jié)間插方式復(fù)用進(jìn)高速SDH信信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中。號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中。低速低速SDH信號(hào)在高速信號(hào)在高速SDH信號(hào)幀中的位置是固定信號(hào)幀中的位置是固定的、有規(guī)律性的、可預(yù)見的。的、有規(guī)律性的、可預(yù)見的。從高速從高速SDH信號(hào)中可直接分信號(hào)中可直接分/插出低速插出低速SDH信號(hào)。信號(hào)。SDH體制特別適合于高速大容量的光纖通信系統(tǒng)。體制特別適合于高速大容量的光纖通信系統(tǒng)。節(jié)省了大量的復(fù)接節(jié)省了大量的復(fù)接/分接設(shè)備（背靠背設(shè)備），增分接設(shè)備（背靠背設(shè)備），增加了可靠性，減少了信號(hào)損傷、設(shè)備成本、功耗、加了可靠性，減少了

13、信號(hào)損傷、設(shè)備成本、功耗、復(fù)雜性等，使業(yè)務(wù)的上、下更加簡便。復(fù)雜性等，使業(yè)務(wù)的上、下更加簡便。使數(shù)字交叉連接使數(shù)字交叉連接DXC 功能更易于實(shí)現(xiàn)。功能更易于實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)自愈是指當(dāng)業(yè)務(wù)信道損壞導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷時(shí)，網(wǎng)絡(luò)自愈是指當(dāng)業(yè)務(wù)信道損壞導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷時(shí)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)將業(yè)務(wù)切換到備用業(yè)務(wù)信道，使業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)將業(yè)務(wù)切換到備用業(yè)務(wù)信道，使業(yè)務(wù)能在較短的時(shí)間（能在較短的時(shí)間（ITU-T規(guī)定為規(guī)定為50ms以內(nèi)）得以以內(nèi)）得以恢復(fù)正常傳輸，注意這里僅是指業(yè)務(wù)得以恢復(fù)，恢復(fù)正常傳輸，注意這里僅是指業(yè)務(wù)得以恢復(fù)，而發(fā)生故障的設(shè)備和發(fā)生故障的信道則還是要人而發(fā)生故障的設(shè)備和發(fā)生故障的信道則還是要人去修復(fù)。去修復(fù)。那么

14、為達(dá)到網(wǎng)絡(luò)自愈功能除了設(shè)備具有那么為達(dá)到網(wǎng)絡(luò)自愈功能除了設(shè)備具有DXC功能功能（完成將業(yè)務(wù)從主用信道切換到備用信道）外，（完成將業(yè)務(wù)從主用信道切換到備用信道）外，還需要有冗余的信道（備用信道）、冗余設(shè)備還需要有冗余的信道（備用信道）、冗余設(shè)備（備用設(shè)備）。（備用設(shè)備）。豐富的用于運(yùn)行維護(hù)（豐富的用于運(yùn)行維護(hù)（OAM） 功能的開功能的開銷字節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能大大加強(qiáng)。銷字節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能大大加強(qiáng)。維護(hù)費(fèi)用大大降低，僅為維護(hù)費(fèi)用大大降低，僅為PDH系統(tǒng)的系統(tǒng)的65.8%。兼容性兼容性SDH網(wǎng)可以傳送網(wǎng)可以傳送PDH業(yè)務(wù)、異步轉(zhuǎn)移模式業(yè)務(wù)、異步轉(zhuǎn)移模式的信號(hào)（的信號(hào)（ATM）信號(hào)等。信號(hào)等。I

15、TU-T規(guī)定了規(guī)定了STM-N的幀是以字節(jié)（的幀是以字節(jié)（8bit） 為單位的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)。為單位的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)。STM-N信號(hào)是信號(hào)是9行行270 N列的幀結(jié)構(gòu)。列的幀結(jié)構(gòu)。N與與STM-N一致，取值范圍一致，取值范圍1、4、16.N個(gè)個(gè)STM-1信號(hào)通過信號(hào)通過按列按列字節(jié)間插復(fù)用形字節(jié)間插復(fù)用形成成STM-N信號(hào)。信號(hào)。SDH信號(hào)幀傳輸?shù)脑瓌t是：幀結(jié)構(gòu)中的字信號(hào)幀傳輸?shù)脑瓌t是：幀結(jié)構(gòu)中的字節(jié)（節(jié)（8bit），）， 從左到右，從上到下，一個(gè)從左到右，從上到下，一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)，一個(gè)比特一個(gè)比特的傳輸，字節(jié)一個(gè)字節(jié)，一個(gè)比特一個(gè)比特的傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一傳完一行再傳

16、下一行，傳完一幀再傳下一幀。幀。ITU-T規(guī)定對(duì)于任何級(jí)別的規(guī)定對(duì)于任何級(jí)別的STM等級(jí)，幀等級(jí)，幀頻是頻是8000幀幀/秒，或幀周期恒定為秒，或幀周期恒定為125 us.幀周期的恒定使幀周期的恒定使STM-N信號(hào)的速率有其規(guī)信號(hào)的速率有其規(guī)律性。律性。STM-4的傳輸速率恒定為的傳輸速率恒定為STM-1信信號(hào)傳輸速率的號(hào)傳輸速率的4倍，倍，STM-16恒定為恒定為STM-4的的4倍，等于倍，等于STM-1的的16倍。倍。STM-N幀中單獨(dú)一個(gè)字節(jié)的比特傳輸速率幀中單獨(dú)一個(gè)字節(jié)的比特傳輸速率是多少？是多少？幀頻為8000幀/秒，字節(jié)的比特速率是80008bit64kbit/s。STM-N的幀結(jié)

17、構(gòu)由的幀結(jié)構(gòu)由3部分組成：部分組成：組成部分的功能？組成部分的功能？STM-N的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu)存放將由存放將由STM-N傳送的各種信息碼塊的地傳送的各種信息碼塊的地方。方。通道開銷通道開銷( (POH )字節(jié)作為凈負(fù)荷的一部分，字節(jié)作為凈負(fù)荷的一部分，與信息碼塊一起在與信息碼塊一起在SDH網(wǎng)中傳送。網(wǎng)中傳送。通道開銷通道開銷( (POH )字節(jié)進(jìn)行通道性能監(jiān)視、字節(jié)進(jìn)行通道性能監(jiān)視、管理和控制。管理和控制。所謂通道指相應(yīng)的低速支路信號(hào)。所謂通道指相應(yīng)的低速支路信號(hào)。STM-N的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu)段開銷（段開銷（SOH ）是為了保證信息凈負(fù)荷正是為了保證信息凈負(fù)荷正常靈活傳送所必須附加的供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、

18、管常靈活傳送所必須附加的供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)（理和維護(hù)（OAM ）使用的字節(jié)。使用的字節(jié)。段開銷又分為再生段開銷（段開銷又分為再生段開銷（RSOH ）和復(fù)和復(fù)用段開銷（用段開銷（MSOH），）， 分別對(duì)相應(yīng)的段層分別對(duì)相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。進(jìn)行監(jiān)控。RSOH、 MSOH、 POH提供了對(duì)提供了對(duì)SDH信號(hào)的層信號(hào)的層層細(xì)化的監(jiān)控功能。例如：層細(xì)化的監(jiān)控功能。例如：2.5G系統(tǒng)中系統(tǒng)中STM-N的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu)AU-PTR是用來指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)是用來指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置，指示符，幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置，指示符，以便收端能根據(jù)這個(gè)位置指示符的值（指以便收端能根據(jù)

19、這個(gè)位置指示符的值（指針值）正確分離信息凈負(fù)荷。針值）正確分離信息凈負(fù)荷。指針有高、低階之分指針有高、低階之分SDH的復(fù)用包括兩種情況的復(fù)用包括兩種情況: :傳統(tǒng)將低速信號(hào)復(fù)用成高速信號(hào)的方法：傳統(tǒng)將低速信號(hào)復(fù)用成高速信號(hào)的方法：利用固定位置的比特塞入指示來顯示塞入利用固定位置的比特塞入指示來顯示塞入的比特是否載有信號(hào)數(shù)據(jù)，允許被復(fù)用的的比特是否載有信號(hào)數(shù)據(jù)，允許被復(fù)用的凈負(fù)荷有較大的頻率差異（異步復(fù)用），凈負(fù)荷有較大的頻率差異（異步復(fù)用），因?yàn)榇嬖谝粋€(gè)比特塞入和去塞入的過程因?yàn)榇嬖谝粋€(gè)比特塞入和去塞入的過程（碼速調(diào)整），而不能將支路信號(hào)直接接（碼速調(diào)整），而不能將支路信號(hào)直接接入高速復(fù)用信號(hào)

20、或從高速信號(hào)中分出低速入高速復(fù)用信號(hào)或從高速信號(hào)中分出低速支路信號(hào)，要一級(jí)一級(jí)的進(jìn)行，這也就是支路信號(hào)，要一級(jí)一級(jí)的進(jìn)行，這也就是PDH的復(fù)用方式。的復(fù)用方式。利用低速信號(hào)在高速信號(hào)中的特殊位置來利用低速信號(hào)在高速信號(hào)中的特殊位置來攜帶低速同步信號(hào)，要求低速信號(hào)與高速攜帶低速同步信號(hào)，要求低速信號(hào)與高速信號(hào)同步，也就是說信號(hào)同步，也就是說幀頻相一致幀頻相一致，可方便，可方便的從高速信號(hào)中直接上的從高速信號(hào)中直接上/下低速支路信號(hào)，下低速支路信號(hào)，但當(dāng)高速信號(hào)和低速信號(hào)間出現(xiàn)頻差和相但當(dāng)高速信號(hào)和低速信號(hào)間出現(xiàn)頻差和相差（不同步）時(shí)，要用差（不同步）時(shí)，要用125us （8000幀幀/秒）秒）緩

21、存器來進(jìn)行頻率校正和相位對(duì)準(zhǔn)，導(dǎo)致緩存器來進(jìn)行頻率校正和相位對(duì)準(zhǔn)，導(dǎo)致信號(hào)較大延時(shí)和滑動(dòng)損傷。信號(hào)較大延時(shí)和滑動(dòng)損傷。比特塞入法無法從高速信號(hào)中上比特塞入法無法從高速信號(hào)中上/下低速支路信下低速支路信號(hào)。號(hào)。固定位置映射法引入的信號(hào)時(shí)延過大。固定位置映射法引入的信號(hào)時(shí)延過大。SDH網(wǎng)的兼容性要求網(wǎng)的兼容性要求SDH的復(fù)用方式既能滿足異的復(fù)用方式既能滿足異步復(fù)用（例如將步復(fù)用（例如將PDH信號(hào)復(fù)用進(jìn)信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N），）， 又又能滿足同步復(fù)用（例如能滿足同步復(fù)用（例如STM-1 STM-4 ），），而且而且能方便地由高速能方便地由高速STM-N信號(hào)分信號(hào)分/插出低速信號(hào)，插出低速信號(hào)，同時(shí)不

22、造成較大的信號(hào)時(shí)延和滑動(dòng)損傷，這就要同時(shí)不造成較大的信號(hào)時(shí)延和滑動(dòng)損傷，這就要求求SDH需采用自己獨(dú)特的一套復(fù)用步驟和復(fù)用結(jié)需采用自己獨(dú)特的一套復(fù)用步驟和復(fù)用結(jié)構(gòu)。構(gòu)。通過指針調(diào)整定位技術(shù)來取代通過指針調(diào)整定位技術(shù)來取代125us緩存器，緩存器，用以校正支路信號(hào)頻差和實(shí)現(xiàn)相位對(duì)準(zhǔn)。用以校正支路信號(hào)頻差和實(shí)現(xiàn)相位對(duì)準(zhǔn)。各種業(yè)務(wù)信號(hào)復(fù)用進(jìn)各種業(yè)務(wù)信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N幀的過程都要幀的過程都要經(jīng)歷經(jīng)歷映射映射（相當(dāng)于信號(hào)打包）、（相當(dāng)于信號(hào)打包）、定位定位（相（相當(dāng)于指針調(diào)整）、當(dāng)于指針調(diào)整）、復(fù)用復(fù)用（相當(dāng)于字節(jié)間插（相當(dāng)于字節(jié)間插復(fù)用）三個(gè)步驟。復(fù)用）三個(gè)步驟。ITU-T規(guī)定了一整套完整的復(fù)用結(jié)構(gòu)

23、。規(guī)定了一整套完整的復(fù)用結(jié)構(gòu)。盡管一種信號(hào)復(fù)用成SDH的STM-N信號(hào)的路線有多種，但是對(duì)于一個(gè)國家或地區(qū)則必須使復(fù)用路線唯一化。復(fù)用結(jié)構(gòu)包括的基本復(fù)用單元：復(fù)用結(jié)構(gòu)包括的基本復(fù)用單元：復(fù)用單元的下標(biāo)表示與此復(fù)用單元相應(yīng)的信號(hào)級(jí)復(fù)用單元的下標(biāo)表示與此復(fù)用單元相應(yīng)的信號(hào)級(jí)別。別。注意：圖中復(fù)用路線不是唯一注意：圖中復(fù)用路線不是唯一。對(duì)于一個(gè)國家或地區(qū)則必須使唯一化復(fù)用路線。VC-4速率155Mb/s,VC-3速率34Mb/s,VC-12速率2Mb/s.容器（容器（C）：）：用來裝載各種速率業(yè)務(wù)信號(hào)的信用來裝載各種速率業(yè)務(wù)信號(hào)的信息結(jié)構(gòu)單元。根據(jù)不同的速率等級(jí)規(guī)范了五種息結(jié)構(gòu)單元。根據(jù)不同的速率等

24、級(jí)規(guī)范了五種不同的容器：不同的容器：C11、C12、C21、C3、C4。各種速率的業(yè)務(wù)信號(hào)經(jīng)過碼速調(diào)整等技術(shù)裝入各種速率的業(yè)務(wù)信號(hào)經(jīng)過碼速調(diào)整等技術(shù)裝入一個(gè)適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)容器，再作為虛容器的信息凈一個(gè)適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)容器，再作為虛容器的信息凈荷。荷。虛容器（虛容器（VC):用來支持用來支持SDH通道層連接的信通道層連接的信息結(jié)構(gòu)單元。息結(jié)構(gòu)單元。支路單元和支路單元組（支路單元和支路單元組（TU和和TUG)管理單元和管理單元組（管理單元和管理單元組（AU和和AUG)我國我國SDH復(fù)用路線的復(fù)用路線的1-3-7-3規(guī)則規(guī)則思考：我國思考：我國SDH各階各階VC的通道速率？的通道速率？140Mbit/s復(fù)用進(jìn)

25、復(fù)用進(jìn)STM-N信號(hào)信號(hào)復(fù)用路線信息轉(zhuǎn)換過程思考：怎樣進(jìn)行E4信號(hào)的速率調(diào)整呢？思考：VC4信息結(jié)構(gòu)和STM-1信息凈荷的關(guān)系？相關(guān)問題相關(guān)問題所謂對(duì)異步信號(hào)進(jìn)行速率適配，其實(shí)際含義就是所謂對(duì)異步信號(hào)進(jìn)行速率適配，其實(shí)際含義就是指當(dāng)異步信號(hào)的速率在一定范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，通過指當(dāng)異步信號(hào)的速率在一定范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，通過碼速調(diào)整可將其速率轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)速率。碼速調(diào)整可將其速率轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)速率。例如：例如：具體實(shí)現(xiàn)方法和過程具體實(shí)現(xiàn)方法和過程？1.為什么為什么SDH體制適合大容量傳輸?shù)那闆r？體制適合大容量傳輸?shù)那闆r？與與PDH相對(duì)比相對(duì)比SDH有什么優(yōu)勢？有什么優(yōu)勢？2. STM-N的幀結(jié)構(gòu)及其各個(gè)組成部分？的

26、幀結(jié)構(gòu)及其各個(gè)組成部分？3.PDH信號(hào)復(fù)用進(jìn)信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N信號(hào)的方法和步驟？信號(hào)的方法和步驟？ C VC TU TUG AU AUG信息結(jié)構(gòu)大致的作用？信息結(jié)構(gòu)大致的作用？4.復(fù)用、映射的基本概念？復(fù)用、映射的基本概念？5. STM-1可復(fù)用進(jìn)可復(fù)用進(jìn)個(gè)個(gè)2M信號(hào)信號(hào)個(gè)個(gè)34M信信號(hào)，號(hào)，個(gè)個(gè)140M信號(hào)。信號(hào)。lG.652光纖光纖 lG.653光纖光纖lG.654光纖光纖lG.655光纖光纖 光再生段組成光再生段組成 在實(shí)際組網(wǎng)應(yīng)用中通常有三種光傳輸設(shè)計(jì)在實(shí)際組網(wǎng)應(yīng)用中通常有三種光傳輸設(shè)計(jì)方法方法 :l最壞值設(shè)計(jì)法最壞值設(shè)計(jì)法l聯(lián)合設(shè)計(jì)法聯(lián)合設(shè)計(jì)法l統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)法（包括半統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)法）統(tǒng)計(jì)設(shè)

27、計(jì)法（包括半統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)法）應(yīng)用范圍最廣的是最壞值設(shè)計(jì)法應(yīng)用范圍最廣的是最壞值設(shè)計(jì)法 再生段距離的設(shè)計(jì)可以分為兩種情況：再生段距離的設(shè)計(jì)可以分為兩種情況： l損耗受限系統(tǒng)，即再生段距離由損耗受限系統(tǒng)，即再生段距離由S和和R點(diǎn)點(diǎn)之間的光通道損耗決定之間的光通道損耗決定l色散受限系統(tǒng)，即再生段距離由色散受限系統(tǒng)，即再生段距離由S和和R點(diǎn)點(diǎn)之間的光通道總色散所決定之間的光通道總色散所決定 S-R之間的光通道的損耗組成之間的光通道的損耗組成損耗受限系統(tǒng)的最大再生段距離或者稱作損耗受限系統(tǒng)的最大再生段距離或者稱作最大中繼距離可以用下式來估算最大中繼距離可以用下式來估算其中其中 1(2)/(/)TRCPfSf

28、CLPPAPAALM1/nffiiAan11/(1)nssiiAan對(duì)于最壞值設(shè)計(jì)，最大傳輸距離則對(duì)于最壞值設(shè)計(jì)，最大傳輸距離則 公式中帶下標(biāo)公式中帶下標(biāo)“m”的參數(shù)皆為相應(yīng)參數(shù)的的參數(shù)皆為相應(yīng)參數(shù)的最壞值最壞值 如光纜富余度按整個(gè)段總量留取，則上式如光纜富余度按整個(gè)段總量留取，則上式變?yōu)樽優(yōu)?(2)/(/)lTmRmCmPmfmSmfCLPPAPaaLM(2)/(/)lTmRmCmPmCfmSmfLPPAPMaaL1/21/ e輸入脈沖光 纖1tPi(t)(t)H1(f)1ff3dB0310lgH( f )/dBPo(t) h(t)H2( f ) H( f )t2輸出脈沖T對(duì)于色散受限系統(tǒng)，

29、系統(tǒng)設(shè)計(jì)者首先應(yīng)確對(duì)于色散受限系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者首先應(yīng)確定所設(shè)計(jì)的再生段的總色散（定所設(shè)計(jì)的再生段的總色散（ps/nm），），再據(jù)此選擇合適的光接口及相應(yīng)的一整套再據(jù)此選擇合適的光接口及相應(yīng)的一整套光參數(shù)光參數(shù) 色散受限系統(tǒng)最大無再生傳輸距離的最壞色散受限系統(tǒng)最大無再生傳輸距離的最壞值可以用下式估算值可以用下式估算 SR/dmLDD（1）使用多縱模激光器時(shí)系統(tǒng)色散受限的）使用多縱模激光器時(shí)系統(tǒng)色散受限的最大傳輸距離最大傳輸距離 使用多縱模激光器的光纜線路系統(tǒng)的光通使用多縱模激光器的光纜線路系統(tǒng)的光通路功率代價(jià)僅需計(jì)算模式分配噪聲的功率路功率代價(jià)僅需計(jì)算模式分配噪聲的功率代價(jià)和碼間干擾的功率代價(jià)兩

30、項(xiàng)代價(jià)和碼間干擾的功率代價(jià)兩項(xiàng) 模式分配噪聲的功率代價(jià)和碼間干擾的功模式分配噪聲的功率代價(jià)和碼間干擾的功率代價(jià)均和相對(duì)展寬因子有關(guān)率代價(jià)均和相對(duì)展寬因子有關(guān) ， 表示碼表示碼元脈沖經(jīng)過信道傳輸后脈沖的相對(duì)展寬值元脈沖經(jīng)過信道傳輸后脈沖的相對(duì)展寬值可以求出系統(tǒng)色散受限的最大傳輸距離可以求出系統(tǒng)色散受限的最大傳輸距離 610mB DLT610dmLDB（2）使用單縱模激光器系統(tǒng)色散受限系統(tǒng)）使用單縱模激光器系統(tǒng)色散受限系統(tǒng)的最大傳輸距離的最大傳輸距離 對(duì)于使用單縱模激光器的光纜線路系統(tǒng)對(duì)于使用單縱模激光器的光纜線路系統(tǒng) ，其光通路功率代價(jià)僅需計(jì)算頻率啁啾的功其光通路功率代價(jià)僅需計(jì)算頻率啁啾的功率代

31、價(jià)和碼間干擾的功率代價(jià)兩項(xiàng)率代價(jià)和碼間干擾的功率代價(jià)兩項(xiàng) 頻率啁啾的功率代價(jià)均和相對(duì)展寬因子有頻率啁啾的功率代價(jià)均和相對(duì)展寬因子有一定的關(guān)系一定的關(guān)系 采用單縱模激光器的系統(tǒng)采用單縱模激光器的系統(tǒng) ，可以得到一個(gè)，可以得到一個(gè)十分簡明的色散限制最大傳輸距離十分簡明的色散限制最大傳輸距離 2271400dmLDB誤碼是指經(jīng)光接收機(jī)的接收與判決再生之后，碼誤碼是指經(jīng)光接收機(jī)的接收與判決再生之后，碼流中的某些比特發(fā)生了差錯(cuò)，使傳輸?shù)馁|(zhì)量發(fā)生流中的某些比特發(fā)生了差錯(cuò)，使傳輸?shù)馁|(zhì)量發(fā)生了損傷了損傷 誤碼的產(chǎn)生主要有以下因素誤碼的產(chǎn)生主要有以下因素 各種噪聲產(chǎn)生的誤碼各種噪聲產(chǎn)生的誤碼 由于光纖色散導(dǎo)致的

32、碼間干擾引起的誤碼由于光纖色散導(dǎo)致的碼間干擾引起的誤碼 定時(shí)抖動(dòng)產(chǎn)生的誤碼定時(shí)抖動(dòng)產(chǎn)生的誤碼 各種外界因素產(chǎn)生的誤碼各種外界因素產(chǎn)生的誤碼 以以“塊塊”為基礎(chǔ)的誤碼事件和誤碼性能參數(shù)有以為基礎(chǔ)的誤碼事件和誤碼性能參數(shù)有以下幾種下幾種 l差錯(cuò)塊差錯(cuò)塊l誤塊秒誤塊秒l嚴(yán)重誤塊秒嚴(yán)重誤塊秒l背景塊差錯(cuò)背景塊差錯(cuò) l嚴(yán)重誤碼期嚴(yán)重誤碼期 l誤塊秒比誤塊秒比 l嚴(yán)重誤塊秒比嚴(yán)重誤塊秒比 l背景塊差錯(cuò)比背景塊差錯(cuò)比 l嚴(yán)重誤碼期強(qiáng)度嚴(yán)重誤碼期強(qiáng)度 ITU-T所制定的與網(wǎng)絡(luò)長期誤碼性能指標(biāo)所制定的與網(wǎng)絡(luò)長期誤碼性能指標(biāo)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有G.826和和G.828，與網(wǎng)絡(luò)短期，與網(wǎng)絡(luò)短期誤碼性能指標(biāo)相關(guān)的

33、標(biāo)準(zhǔn)有誤碼性能指標(biāo)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有M.2101。對(duì)于。對(duì)于一次群或高于一次群的固定比特速率傳送一次群或高于一次群的固定比特速率傳送網(wǎng)，只要求滿足網(wǎng)，只要求滿足G.826/G.828即可即可 （1）抖動(dòng)）抖動(dòng) 定時(shí)抖動(dòng)（簡稱抖動(dòng)）定義為數(shù)字脈沖信定時(shí)抖動(dòng)（簡稱抖動(dòng)）定義為數(shù)字脈沖信號(hào)的特定時(shí)刻（如最佳判決時(shí)刻）相對(duì)于號(hào)的特定時(shí)刻（如最佳判決時(shí)刻）相對(duì)于其理想時(shí)間位置的短時(shí)間偏離其理想時(shí)間位置的短時(shí)間偏離 （2）漂移漂移定義為數(shù)字脈沖的特定時(shí)刻相對(duì)于其漂移定義為數(shù)字脈沖的特定時(shí)刻相對(duì)于其理想時(shí)間位置的長時(shí)間偏移理想時(shí)間位置的長時(shí)間偏移 抖動(dòng)、漂移相關(guān)性能指標(biāo)抖動(dòng)、漂移相關(guān)性能指標(biāo) ：l輸入抖動(dòng)輸入抖動(dòng)

34、/漂移容限漂移容限PDH、SDH設(shè)備必須容許輸入信號(hào)含有一定的抖設(shè)備必須容許輸入信號(hào)含有一定的抖動(dòng)動(dòng)/漂移，保證系統(tǒng)正常工作所容許的輸入信號(hào)漂移，保證系統(tǒng)正常工作所容許的輸入信號(hào)的最大抖動(dòng)的最大抖動(dòng)/漂移范圍稱為輸入抖動(dòng)漂移范圍稱為輸入抖動(dòng)/漂移容限漂移容限 l最大允許輸出抖動(dòng)最大允許輸出抖動(dòng)/漂移漂移能夠使網(wǎng)元任意互連而不影響網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量而允能夠使網(wǎng)元任意互連而不影響網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量而允許的網(wǎng)絡(luò)接口的最大輸出抖動(dòng)許的網(wǎng)絡(luò)接口的最大輸出抖動(dòng)/漂移漂移 l抖動(dòng)抖動(dòng)/漂移轉(zhuǎn)移特性漂移轉(zhuǎn)移特性 輸出信號(hào)的抖動(dòng)輸出信號(hào)的抖動(dòng)/漂移與輸入信號(hào)的抖動(dòng)漂移與輸入信號(hào)的抖動(dòng)/漂移的漂移的比值隨頻率變化的特性比值隨

35、頻率變化的特性 可用性指在一個(gè)觀察期內(nèi)的可用時(shí)間所占可用性指在一個(gè)觀察期內(nèi)的可用時(shí)間所占的百分比，也稱為可用性比率的百分比，也稱為可用性比率（Availability Ratio，AR），不可用性指），不可用性指在一個(gè)觀察期內(nèi)的不可用時(shí)間所占的百分在一個(gè)觀察期內(nèi)的不可用時(shí)間所占的百分比，也稱為不可用性比率（比，也稱為不可用性比率（Unavailability Ratio，UR） 根據(jù)根據(jù)AR和和UR的定義，它們滿足的定義，它們滿足 AR + UR = 1 EDFA未作平坦處理的增益譜未作平坦處理的增益譜 3EDFA的基本性能的基本性能（1）增益特性）增益特性 增益特性表示了光放大器的放大能力，定增益特性表示了光放大器的放大能力，定義為輸出功率與輸入功率之比義為輸出功率與輸入功率之比 EDF