傳輸設(shè)備介紹及常見故障處理

1、傳輸設(shè)備介紹及常見故障處理第1頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日提綱：1、SDH 簡(jiǎn) 介2、SDH自愈保護(hù)3、日常故障分析與處理4、光接口類型和參數(shù) 第2頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日 SDH是一個(gè)將復(fù)接、線路傳輸、交叉連接及交換功能融為一體的，并由統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行管理的綜合業(yè)務(wù)傳送網(wǎng)絡(luò)SDH的定義SDH 簡(jiǎn) 介第3頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日一、 SDH的發(fā)展歷史 1937年英國人里夫斯發(fā)明了PCM，1957年進(jìn)入商用，1965年美國人制定了標(biāo)準(zhǔn)。 1966年英籍華人高錕提出用石英玻璃制成光纖來傳輸電信號(hào)。 197

2、3年美國康寧公司研制成功傳輸損耗為 20dB/km的光纖， 1977年光纖通信首次在美國獲得商用。 1984年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室首先開始同步光同步體系（SONET）的研究。 1986年CCITT開始審議SONET標(biāo)準(zhǔn)，并于1988年通過了第一批SDH建議。SDH 簡(jiǎn) 介第4頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日140OLTE34814034822883434140140OLTEOLTE:光線路終端ADM155Mbit/s155Mbit/s2 34 140ADM:分插復(fù)用設(shè)備SDHSDHSDHPDH二、 PDH 和 SDH 的 比 較 1. PDH是逐級(jí)復(fù)接，SDH是一步到位；用S

3、DH設(shè)備組網(wǎng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì) SDH 簡(jiǎn) 介第5頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日專用的PDH光信號(hào)廠商A廠商B廠商B標(biāo)準(zhǔn)電接口互通2Mbit/s或34Mbit/sPDH廠商B廠商ASDH標(biāo)準(zhǔn)光接口互通統(tǒng)一的SDH-N光信號(hào)2. PDH網(wǎng)絡(luò)接口的電接口是標(biāo)準(zhǔn)的，光接口沒有標(biāo)準(zhǔn)化；SDH的網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)光接口也制訂了標(biāo)準(zhǔn)，使得不同廠家的設(shè)備在光纖上能夠互通。SDH 簡(jiǎn) 介第6頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日TS0TS1TS2TS15TS16TS17TS18TS31（a)2048kbit/s幀結(jié)構(gòu)凈 荷 再生段開銷復(fù)用段開銷指 針（b)SDH的幀結(jié)構(gòu)（STM-1幀

4、概貌3. PDH和SDH的幀結(jié)構(gòu) 通常的PDH幀結(jié)構(gòu)用一個(gè)繪成一行的圖或列表的形式來描述，而SDH的幀結(jié)構(gòu)是用一個(gè)二維的距陣來描述。SDH 簡(jiǎn) 介第7頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日 4 PDH幀結(jié)構(gòu)中開銷比特較少，不能提供足夠的運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）能力；SDH幀中有大量的開銷比特，可以提很強(qiáng)的OAM能力。 5 PDH體系有兩大體系三個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)；SDH體系是一個(gè)世界統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，能兼容兩大系列三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)從而實(shí)現(xiàn)完全互通。與SDH相比，PDH的主要缺點(diǎn)有二： 第一：PDH考慮的主要業(yè)務(wù)對(duì)象是普通的傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)，它在很多方面已不能適應(yīng)現(xiàn)代通信向業(yè)務(wù)多樣話和寬帶化發(fā)展的要

5、求。且網(wǎng)管能力、網(wǎng)絡(luò)自愈能力、互通性能都較差。 第二：PDH主要用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。它沒有標(biāo)準(zhǔn)的光接口，不同廠家的設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)光口互連，組網(wǎng)能力差。SDH 簡(jiǎn) 介第8頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日 三. SDH的優(yōu)點(diǎn)： （1）一次到位的同步復(fù)用方式使傳輸系統(tǒng)的硬件品種、數(shù)量減少。 （2）高度標(biāo)準(zhǔn)化的光接口。 （3） 具有強(qiáng)有力的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)管功能 （4）既兼容現(xiàn)在所有的PDH系列，又能充分滿足將來的發(fā)展。 SDH 簡(jiǎn) 介第9頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日四、 SDH的缺點(diǎn) 頻帶利用率不如傳統(tǒng)的PDH。 采用指針調(diào)整機(jī)理不僅增加了設(shè)備的復(fù)雜 性，而且還

6、增加了某些設(shè)備的接口難度。 由于大規(guī)模的采用軟件控制和將業(yè)務(wù)量集 中在少數(shù)幾個(gè)高速鏈路和交叉連接點(diǎn)上。 人為錯(cuò)誤、軟件故障、計(jì)算機(jī)病毒均可導(dǎo) 致重大故障。SDH 簡(jiǎn) 介第10頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日SDH等級(jí)與速率 等 級(jí)STM-1STM-4STM-16STM-64 速率（Mb/s） 155.520 622.080 2488.320 9953.28063 252 1008 4032 含2M數(shù)量STM-N（N=1，4，16，64.）的意思是第N 級(jí) 同 步 傳 送 模 塊。STM的 基 礎(chǔ) 速 率為155520kbit/s,稱STM-1。SDH 簡(jiǎn) 介第11頁，共

7、39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日SDH信號(hào)復(fù)用映射結(jié)構(gòu)復(fù)用虛容器STM-N N 1140Mb/s45Mb/s34Mb/s6.3Mb/s2Mb/s1.5Mb/s3C-11C-12C-2C-3C-4VC-11VC-2VC-3VC-3VC-4TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3AUGAU-3AU-4VC-12341容器支路單元管理單元支路單元組管理單元組同步傳送模塊映射定位校準(zhǔn)SDH 簡(jiǎn) 介第12頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日我國采用的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)復(fù)用虛容器STM-N N 1140Mb/s34Mb/s2Mb/sC-12C-3C-4VC-

8、3VC-4TU-12TU-3TUG-2TUG-3AUGAU-4VC-123容器支路單元管理單元支路單元組管理單元組同步傳送模塊映射定位校準(zhǔn)SDH 簡(jiǎn) 介第13頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日 SDH自愈保護(hù)自愈保護(hù)基礎(chǔ)理論及發(fā)展過程SDH自愈保護(hù)技術(shù)鏈形網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)保護(hù)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)保護(hù)環(huán)間業(yè)務(wù)保護(hù)SDH自愈保護(hù)第14頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日什么是自愈？ 自愈的概念：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，無需人工干預(yù)，即可在極短的時(shí)間內(nèi)從失效故障中自動(dòng)恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù)，使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出了故障。為什么要提出自愈的概念？ 隨著科技的發(fā)展,我們的生活和工作對(duì)通信的

9、依賴越來越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通信中斷1小時(shí)可使保險(xiǎn)公司損失2萬美元、使航空公司損失250萬美元、使投資銀行損失600萬美元；通信中斷2天足以讓銀行倒閉。所以通信網(wǎng)絡(luò)的生存性已成為現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行的關(guān)鍵率因素之一。SDH自愈保護(hù)第15頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間要求多數(shù)話帶數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器超時(shí) 業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間交換業(yè)務(wù)的連接丟失情況 50200ms200ms2s2s10s10s5min業(yè)務(wù)丟失概率 5% 所有電路交換連接業(yè)務(wù)丟失業(yè)務(wù)丟失概率提高 所有通信會(huì)話丟失連接 數(shù)字交換機(jī)阻塞 SDH自愈保護(hù)第16頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日業(yè)務(wù)

10、恢復(fù)的時(shí)間要求業(yè)務(wù)中斷時(shí)間的兩個(gè)重要門限值： （1）50ms：中斷時(shí)間小于50ms，可以滿足絕大多數(shù)業(yè)務(wù)質(zhì)量要求；可認(rèn)為其對(duì)多數(shù)電路交換網(wǎng)的話帶業(yè)務(wù)和中低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是透明的。（2）2s： 中斷時(shí)間小于2s，可保證中繼傳輸和信令網(wǎng)的穩(wěn)定性，電話、數(shù)據(jù)、圖象等多數(shù)用戶可忍受。作為網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的目標(biāo)值（連接丟失門限CDTSDH自愈保護(hù)第17頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日自愈保護(hù)基礎(chǔ)理論及發(fā)展過程 所謂自愈保護(hù)，就是為受保護(hù)業(yè)務(wù)建立一條保護(hù)路由，當(dāng)工作路由出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到保護(hù)路由，重新建立業(yè)務(wù)連接關(guān)系，保證業(yè)務(wù)的接續(xù)性，起到自愈保護(hù)的作用。自愈保護(hù)的基本原理SDH自愈保護(hù)第

11、18頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日SDH傳送網(wǎng)基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) . 鏈形網(wǎng)主要用于專用網(wǎng)(如鐵路網(wǎng)) 網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)一一串聯(lián)，并且首尾開放，又稱線 型網(wǎng)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。 . 星型網(wǎng)多用于本地網(wǎng)（接入網(wǎng)、用戶網(wǎng)） 網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)（樞紐）與其它個(gè)節(jié)點(diǎn)直接相連，而其它各點(diǎn)之間不再直接相連。優(yōu)點(diǎn)是除樞紐點(diǎn)外，所 有節(jié)點(diǎn)都可配成終端；缺點(diǎn)是安全問題和處理能力存在瓶頸。 . 樹形網(wǎng) 可視為線形網(wǎng)與星型網(wǎng)的結(jié)合。同樣存在安全和處理能力等問題SDH自愈保護(hù)第19頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日. 環(huán)形網(wǎng)常用于本地網(wǎng)、局間中繼網(wǎng) 所謂環(huán)形網(wǎng)，就是把線形網(wǎng)的

12、首尾相接,從而使任何一點(diǎn)都不對(duì)外開放。 環(huán)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)在SDH傳送網(wǎng)中應(yīng)用非常廣泛，因它具有自愈能力，使網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的生存性。. 網(wǎng)孔型網(wǎng)常用于長(zhǎng)途網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)中的任何二個(gè)節(jié)點(diǎn)都能直接相連。 它能為二點(diǎn)間的通信提供多種路由可選，因而網(wǎng)絡(luò)的可靠性高；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、冗余度高、有效性降低、成本較高。 SDH自愈保護(hù)第20頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日線形：星形：樹形：SDH自愈保護(hù)第21頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日環(huán)形：網(wǎng)孔形：SDH自愈保護(hù)第22頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段保護(hù)環(huán)的區(qū)別:1、通道保護(hù)環(huán)：業(yè)務(wù)的

13、保護(hù)是以通道為基礎(chǔ)的，也就是保護(hù)的是STM-N信號(hào)的某個(gè)VC（某一路PDH信號(hào)），倒換與否按環(huán)上的某一個(gè)別通道信號(hào)的傳輸質(zhì)量來決定的，通常利用收端是否收到簡(jiǎn)單的TU-AIS信號(hào)來決定該通道是否進(jìn)行倒換。例如：收端收到第4VC4的第48個(gè)TU-12有TU-AIS，那么就僅將通道切換到備用信道上去。2、復(fù)用段倒換：是以復(fù)用段為基礎(chǔ)的，倒換與否是根據(jù)環(huán)上傳輸?shù)膹?fù)用段信號(hào)的質(zhì)量決定的。倒換是由K1K2字節(jié)所攜帶的APS協(xié)議來啟動(dòng)的，當(dāng)復(fù)用段出現(xiàn)問題時(shí)，環(huán)上整個(gè)STM-N或1/2STM-N的業(yè)務(wù)都切換到備用信道上。復(fù)用段保護(hù)條件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC（復(fù)用段誤碼過量）告警信號(hào)。3、

14、通道環(huán)保護(hù)一般是專用保護(hù)，在正常情況下保護(hù)通道也傳主用業(yè)務(wù)（業(yè)務(wù)是1+1保護(hù)），信道利用率不高。復(fù)用段保護(hù)環(huán)使用公用保護(hù)，正常時(shí)用信道傳額外業(yè)務(wù)（業(yè)務(wù)是1：1保護(hù)）。信道利率高。SDH自愈保護(hù)第23頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日日常故障分析與處理傳輸告警分類日常故障分析與處理第24頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日LOS：信號(hào)丟失告警表示本端接收不到光或電信號(hào)。當(dāng)信號(hào)幅度在給定時(shí)間（例如10s或更長(zhǎng)）內(nèi)一直低于某一設(shè)定門限值（使BER劣于10-3）時(shí)，則SDH設(shè)備應(yīng)進(jìn)入LOS狀態(tài)。如果檢測(cè)到2個(gè)連續(xù)的有效的幀定位圖案并且沒有檢測(cè)到LOS時(shí)，則SD

15、H設(shè)備應(yīng)退出LOS狀態(tài)。日常故障分析與處理第25頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日光口LOS網(wǎng)管告警為：光接收信號(hào)丟失、低光輸入主要引起的原因是 光纜斷或光纜故障； 對(duì)端發(fā)送光信號(hào)沒有； 本端收光模塊壞； 接收到光信號(hào)與光模塊速率等級(jí)不同； 收發(fā)光功率不在收光模塊指標(biāo)范圍內(nèi)。處理方法：軟硬件自環(huán)和測(cè)試光功率。日常故障分析與處理第26頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日電口LOS網(wǎng)管告警為：2M終端（接收）信號(hào)丟失。檢測(cè)PDH一側(cè)是否有信號(hào)由接口送入SDH設(shè)備，支路板沒有接收到輸入信號(hào)，即檢測(cè)到DDF架和與之相關(guān)的接頭和連線。電口LOS只與本網(wǎng)元有關(guān)，一

16、般是以下原因：接口電纜接錯(cuò)或DDF架接觸不良所造成的，如果2M支路板出現(xiàn)硬件故障也會(huì)造成上述兩種告警的出現(xiàn)。日常故障分析與處理第27頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日故障排除的通用方法 觀察法 隔離法 替換法 復(fù)位重起法 綜合法日常故障分析與處理第28頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日 將光路或電路上的收發(fā)信號(hào)直接從網(wǎng)元接口上進(jìn)行軟件或硬件上的連接就稱為環(huán)回。 軟件環(huán)回由向需要環(huán)回的網(wǎng)元下發(fā)命令，通過該網(wǎng)元的光板或支路板上的相應(yīng)電路動(dòng)作以完成環(huán)回。 硬件環(huán)回直接通過尾纖或2M自環(huán)線在需要環(huán)回的接口上將收發(fā)自環(huán)。環(huán)回？日常故障分析與處理第29頁，共39

17、頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日環(huán)回是用于檢查通路或線路故障的常用方法，它能幫助我們快速準(zhǔn)確的定位故障段落及故障網(wǎng)元，有時(shí)甚至可以定位到單板。環(huán)回的用途日常故障分析與處理第30頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日環(huán)回的分類硬件環(huán)回軟件環(huán)回光線路環(huán)回電支路環(huán)回終端側(cè)環(huán)回線路側(cè)環(huán)回光線路環(huán)回電支路環(huán)回電支路環(huán)回光線路環(huán)回日常故障分析與處理第31頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日 硬件環(huán)回方法 用尾纖或2M自環(huán)線直接將光板或EP1板的相應(yīng)收發(fā)口短接。由于直接對(duì)EP1板操作比較困難，因此，對(duì)2M的自環(huán)一般在DDF架上進(jìn)行。日常故障分析與處理第32

18、頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日光纖的種類SDH光傳輸網(wǎng)的傳輸媒質(zhì)是光纖，由于單模光纖具有帶寬大、易于升級(jí)擴(kuò)容和成本低的優(yōu)點(diǎn)，國際上已一致認(rèn)為同步光纜數(shù)字線路系統(tǒng)只使用單模光纖作為傳輸媒質(zhì)。光纖傳輸中有3個(gè)傳輸“窗口”適合用于傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)范圍；850nm、1310nm、1550nm。其中850nm窗口只用于多模傳輸，用于單模傳輸?shù)拇翱谥挥?310nm和1550nm兩個(gè)波長(zhǎng)窗口。光信號(hào)在光纖中傳輸?shù)木嚯x要受到色散和損耗的雙重影響，色散會(huì)使在光纖中傳輸?shù)臄?shù)字脈沖展寬，引起碼間干擾降低信號(hào)質(zhì)量。當(dāng)碼間干擾使傳輸性能劣化到一定程度（例10-3）時(shí)，則傳輸系統(tǒng)就不能工作了，損耗使在

19、光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)隨著傳輸距離的增加而功率下降，當(dāng)光功率下降到一定程度時(shí)，傳輸系統(tǒng)就無法工作了。為了延長(zhǎng)系統(tǒng)的傳輸距離，主要在減小色散和損耗方面入手。1310nm光傳輸窗口稱之為0色散窗口，光信號(hào)在此窗口傳輸色散最小，1550nm窗口稱之為最小損耗窗口，光信號(hào)在此窗口傳輸?shù)乃p最小。光接口類型和參數(shù)第33頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日ITU-T規(guī)范了三種常用光纖：符合G.652規(guī)范的光纖、符合G.653規(guī)范的光纖、符合規(guī)范G.655的光纖。其中G.652光纖指在1310nm波長(zhǎng)窗口色散性能最佳，又稱之為色散未移位的光纖（也就是0色散窗口在1310nm波長(zhǎng)處），它可應(yīng)用

20、于1310nm和1550nm兩個(gè)波長(zhǎng)區(qū)；G.653光纖指1550nm波長(zhǎng)窗口色散性能最佳的單模光纖，又稱之為色散移位的單模光纖，它通過改變光纖內(nèi)部的折射率分布，將零色散點(diǎn)從1310nm遷移到1550nm波長(zhǎng)處，使1550nm波長(zhǎng)窗口色散和損耗都較低，它主要應(yīng)用于1550nm工作波長(zhǎng)區(qū)；G.654光纖稱之為1550nm波長(zhǎng)窗口損耗最小光纖，它的0色散點(diǎn)仍在1310nm波長(zhǎng)處，它主要工作于1550nm窗口，主要應(yīng)用于需要很長(zhǎng)再生段傳輸距離的海底光纖通信。光接口類型和參數(shù)第34頁，共39頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)8分，星期日光接口是同步光纜數(shù)字線路系統(tǒng)最具特色的部分，由于它實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，使得不同網(wǎng)元可以經(jīng)光路直接相連，節(jié)約了不必要的光/電轉(zhuǎn)換，避免了信號(hào)因此而帶來的損傷（例如脈沖變形等），節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行