程控交換電子科大傳送網(wǎng)技術(shù)

會(huì)計(jì)學(xué)1程控交換電子科大傳送網(wǎng)技術(shù)27.1傳送網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)傳送網(wǎng)包括：傳輸媒體、傳輸系統(tǒng)和傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備傳輸媒體提供傳遞信號(hào)的通道，包括：有線(xiàn)：電纜、光纖無(wú)線(xiàn)：微波、通信衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)主要包括發(fā)送、接收設(shè)備實(shí)現(xiàn)將基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成線(xiàn)路碼，信號(hào)的復(fù)/分解常用的復(fù)用有：FDM、TDM和CDM傳輸節(jié)點(diǎn)設(shè)備，包括:

配線(xiàn)架電分插復(fù)用器（ADM)、電交叉連接設(shè)備(DXC)

光分插復(fù)用器（OADM)、光交叉連接設(shè)備(OXC)第1頁(yè)/共43頁(yè)37.2同步數(shù)字傳送網(wǎng)技術(shù)SDHSDH：SynchronousDigitalHierarchy一種當(dāng)今世界電信網(wǎng)普遍采用的傳送網(wǎng)技術(shù)由于PDH的缺陷，促使了SDH的產(chǎn)生與發(fā)展第2頁(yè)/共43頁(yè)4PDH的缺陷標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，彼此互不兼容，不能互通北美標(biāo)準(zhǔn)： 1.5Mbit/s~6.3Mbit/s~45Mbit/s~N*45Mbit/s

日本標(biāo)準(zhǔn)： 1.5Mbit/s~6.3Mbit/s~32Mbit/s~100Mbit/s~400Mbit/s

歐洲標(biāo)準(zhǔn)： 2Mbit/s~8Mbit/s~34Mbit/s~140Mbit/s沒(méi)有世界性的標(biāo)準(zhǔn)光接口規(guī)范互通必須轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)G.703接口，無(wú)法在光路上直接通信。第3頁(yè)/共43頁(yè)5PDH的缺陷同步復(fù)雜，上下電路困難低速信號(hào)（一次群）采用同步復(fù)用，高速信號(hào)（高次群）采用異步復(fù)用（插入比特）。此方式造成上下電路必須一步一步復(fù)用或解復(fù)用，硬件設(shè)備多，費(fèi)用高。OAM比特缺乏，主要依靠人工完成難以支持新一代網(wǎng)絡(luò)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，不靈活使數(shù)字通道設(shè)備利用率低。無(wú)法提供最佳路由選擇。第4頁(yè)/共43頁(yè)6SDH的基本概念SDH是一套可以進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)的結(jié)構(gòu)等級(jí)體系SDH網(wǎng)由復(fù)用器、數(shù)字交叉連接設(shè)備等組成。SDH主要功能是對(duì)PDH信號(hào)（2Mbps，34Mbps，140Mbps）進(jìn)行同步數(shù)字傳輸、復(fù)用、交叉連接和交換第5頁(yè)/共43頁(yè)7SDH的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)與速率信息結(jié)構(gòu)等級(jí)也稱(chēng)之為同步傳送模塊STM-N(N＝1，4，16，64……）不同的結(jié)構(gòu)等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的速率STM-1：155.520Mbit/sSTM-4：622.080Mbit/sSTM-16：2488.320Mbit/s（2.5Gbit/s）STM-64：9953Mbit/s（10Gbit/s）第6頁(yè)/共43頁(yè)8SDH的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一提供全球統(tǒng)一的信息等級(jí)體系STM-N與PDH兼容（不同等級(jí)的PDH可接入SDH)統(tǒng)一的光接口，能在光路上實(shí)現(xiàn)互通一步復(fù)用功能（不同PDH等級(jí)可直接一次復(fù)用）支持組網(wǎng)，靈活SDH具有定時(shí)透明性相同業(yè)務(wù)提供者（網(wǎng)元）是同步的不同業(yè)務(wù)提供者之間是偽同步采用指針調(diào)整技術(shù)使得凈負(fù)荷在不同業(yè)務(wù)之間傳送不影響業(yè)務(wù)質(zhì)量幀結(jié)構(gòu)中有豐富的OAM（占5%），網(wǎng)管功能強(qiáng)大第7頁(yè)/共43頁(yè)9SDH與PDH信號(hào)分、插比較PDH信號(hào)的分插分離：逐級(jí)解復(fù)用插入：逐級(jí)復(fù)用光/電電/光光信號(hào)光信號(hào)解復(fù)用140/34Mbit/s解復(fù)用34/8解復(fù)用8/2復(fù)用2/8復(fù)用8/34復(fù)用34/140Mbit/s2Mbit/s第8頁(yè)/共43頁(yè)10SDH與PDH信號(hào)分、插比較SDH信號(hào)的分插分、插一步完成SDH分插復(fù)用器（ADM）2Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s線(xiàn)路支路第9頁(yè)/共43頁(yè)11SDH幀格式SDH的幀格式由ITU-T建議G.709規(guī)定是一種矩形塊狀

STM-N幀結(jié)構(gòu)幀組成：270×n列和9行字節(jié)幀時(shí)長(zhǎng)：125us，8000幀/sSTM-1一幀位數(shù)：270×1×9×8=19440STM-1的速率：19440×8000＝155.52（Mbps）SOHAUPTRSOHSTM-N凈負(fù)荷（含POH）1459傳輸方向9*N261*N270*N9*270*N字節(jié)第10頁(yè)/共43頁(yè)12SDH幀格式段開(kāi)銷(xiāo)（SOH－SectionOverHead）屬附加字節(jié)，起維護(hù)和管理作用主要有誤碼監(jiān)視、幀定位、數(shù)據(jù)通信、公務(wù)通信和自動(dòng)保護(hù)倒換字節(jié)等功能開(kāi)銷(xiāo)為8×9=72字節(jié)=576bit。信息凈負(fù)荷（Payload）區(qū)域用于電信業(yè)務(wù)的部分。共261×9=2349字節(jié)包括各支路信息及少量通道監(jiān)視、管理等信息管理單元指針（AUPTR－AdministrationUnitPointer）區(qū)域指示符，表示凈負(fù)荷的第一字節(jié)在STM-N幀中的位置完成復(fù)用同步和幀定位功能，便于提取各支路信息對(duì)STM-1來(lái)說(shuō)有9個(gè)字節(jié)。第11頁(yè)/共43頁(yè)13SDH基本復(fù)用原理－基本概念標(biāo)準(zhǔn)容器C用于傳遞同步信號(hào)的一種信息結(jié)構(gòu)主要完成速率調(diào)整等適配功能需要傳送的電路層信號(hào)在容器中經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整后變換為同步信號(hào)經(jīng)過(guò)容器后信號(hào)的速率將會(huì)變化G.707建議中定入了5種標(biāo)準(zhǔn)容器標(biāo)準(zhǔn)容器CC-11C-12C-2C-3C-4對(duì)應(yīng)接口PDH類(lèi)型T1E1T2E3E4對(duì)應(yīng)速率（Mbps）1.5542.0486.31234.368139.264第12頁(yè)/共43頁(yè)14SDH基本復(fù)用原理－基本概念虛容器VC支持通道層連接的一種信息結(jié)構(gòu)由C+POH組成VC在SDH傳送中保持完整不變（獨(dú)立的信息單元）VC可以在通道的任何一點(diǎn)取（分）或插入，以便同步復(fù)用、交叉連接處理支路單元TU（TributaryUnit）一種為低階通道層和高階通道層提供適配功能的信息結(jié)構(gòu)由低階VC加TU指針組成一個(gè)或多個(gè)TU經(jīng)直接復(fù)用組成TUG（支路群）第13頁(yè)/共43頁(yè)15SDH基本復(fù)用原理－基本概念管理單元AU（AdministrationUnit）和管理單元組AUG（AdministrationUnit）AU對(duì)高階VC和復(fù)接段層進(jìn)行適配由高階VC加上AU指針構(gòu)成AU經(jīng)AUG復(fù)接后成為STM-1幀結(jié)構(gòu)的組成部分AUG本身又可以復(fù)接成高階同步傳遞模塊。第14頁(yè)/共43頁(yè)16SDH基本復(fù)用原理－映射結(jié)構(gòu)STM-NAUGVC-4AU-4AU-3VC-3TUG-3TUG-2TU-2TU-12VC-2VC-12C-2C-12C-4C-3C-11TU-11VC-113TU-3VC-3139264Kbit/s44736Kbit/s6312Kbit/s34368Kbit/s2048Kbit/s1544Kbit/s指針處理復(fù)用定位校準(zhǔn)映射N(xiāo)13177134低階通道層電路層149760Kbit/s高階通道層復(fù)接層

為了最大限度兼容歐標(biāo)和美標(biāo)的PDHSDH犧牲了對(duì)歐標(biāo)二次群8Mb/s的兼容第15頁(yè)/共43頁(yè)17美國(guó)SDH復(fù)用與映射結(jié)構(gòu)TU-11STM-NTUG-2TU-2VC-11C-11VC-2C-3C-244736kbit/s6312kbit/s1544kbit/s×N×3×7×4映射指針處理定位校準(zhǔn)復(fù)用VC3AU-3AUGSDH信號(hào)PDH信號(hào)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：4×7×3結(jié)構(gòu)第16頁(yè)/共43頁(yè)18歐標(biāo)SDH復(fù)用與映射結(jié)構(gòu)TU-12STM-NVC-4TUG-2TU-3VC-12C-12VC-3C-4C-3139264kbit/s34368kbit/s2048kbit/s×N×3×7×3映射指針處理定位校準(zhǔn)復(fù)用TUG-3AU-4AUGSDH信號(hào)PDH信號(hào)中國(guó)的SDH采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)：3

×7×3結(jié)構(gòu)第17頁(yè)/共43頁(yè)19SDH的映射與復(fù)用過(guò)程描述將各支路PDH碼流送入標(biāo)準(zhǔn)容器 C將C適配成VC對(duì)于高階VC直接進(jìn)入AU（高階VC：VC-3，VC-4）對(duì)于低階VC:先進(jìn)入TU（VC＋TUOTR指針）一個(gè)或多個(gè)TU組合成TUG（支路單元群）TUG+POH形成高階VC高階VC再進(jìn)入AU（管理單元）一個(gè)或多個(gè)相同的AU組成AUG（管理單元群）AUG+SOH形成最后的STM-N幀結(jié)構(gòu)第18頁(yè)/共43頁(yè)20SDH的映射與復(fù)用進(jìn)一步討論

以歐標(biāo)SDH的STM-1為例（155Mb/s）最多容納63個(gè)2Mb/s，（占用63個(gè)VC12，編號(hào)1－63）或3個(gè)34Mb/s，（占用3個(gè)VC3，編號(hào)1－3）或1個(gè)140Mb/s，（占用1個(gè)VC4，編號(hào)1）實(shí)際應(yīng)用中一個(gè)2M只占用一個(gè)VC12，如無(wú)其他2M的插入，該2M也會(huì)占用一個(gè)TUG3，此時(shí)：最多還可承載2個(gè)C3（34M）信號(hào)，而不能承載C4信號(hào)有20個(gè)VC12被浪費(fèi)掉！可知：SDH的靜態(tài)映射必然造成資源浪費(fèi)第19頁(yè)/共43頁(yè)21SDH的映射與復(fù)用示例一C-4C-4C-4VC-4POHVC-4149.760Mbit/s139.264Mbit/sVC-4AU-4PTRAU-4VC-4VCPOHAUGAUGAUGSOHSTM-N150.336Mbit/s150.912Mbit/s150.912Mbit/sN*155.520Mbit/s第20頁(yè)/共43頁(yè)22SDH的映射與復(fù)用示例二

由63個(gè)PCM一次群復(fù)用為STM-12.048MbpsC-12VC-12TU-12TUG-2TUG-3VC-4AU-4AUGSTM-1調(diào)速POHPTR復(fù)接復(fù)接復(fù)接＋POHPTRSOH×3×7×3×12.224Mbps2.240Mbps2.304Mbps6.912Mbps48.384Mbps150.3Mbps150.9Mbps150.9Mbps155.52Mbps第21頁(yè)/共43頁(yè)23SDH傳輸設(shè)備傳輸設(shè)備分為：SDH終端復(fù)用設(shè)備（TM，TerminalMultiplexing）SDH分插復(fù)用設(shè)備（ADM)數(shù)字交叉設(shè)備（DXC)SDH再生設(shè)備（REG，Regenerator）第22頁(yè)/共43頁(yè)24SDH終端復(fù)用設(shè)備TM用于SDH鏈路的終端部分具有復(fù)用、解復(fù)用和保護(hù)功能，提供網(wǎng)管接口在線(xiàn)路側(cè)，將STM-N光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)在支路側(cè)，將PDH各級(jí)速率支路信號(hào)映射復(fù)用進(jìn)入STM幀中，也可將SDH低次群復(fù)用進(jìn)入高次群，或完成相逆功能STM-1終端復(fù)用器電源公務(wù)告警TMN接口1.5Mbit/s155Mbit/s344514015562第23頁(yè)/共43頁(yè)25SDH終端復(fù)用設(shè)備TMSTM-1TM63×2Mbps

或140MbpsSTM-1TM設(shè)備155.52MbpsSTM-4TMn×2Mbps

140MbpsSTM-4TM設(shè)備622Mbps155MbpsSTM-16TMn×2Mbps

140MbpsSTM-16TM設(shè)備2.5Gbps155Mbps622Mbps第24頁(yè)/共43頁(yè)26SDH分插復(fù)用設(shè)備（ADM）SDH的ADM設(shè)備串接在SDH鏈路中從過(guò)路的SDH信號(hào)中，分插沿途局所需支路信號(hào)復(fù)用、解復(fù)用、保護(hù)、網(wǎng)管，還有DXC功能ADM有兩個(gè)線(xiàn)路側(cè)和支路側(cè)每個(gè)線(xiàn)路側(cè)接一對(duì)光纖，用于傳輸主干復(fù)用信號(hào)支路側(cè)用于沿途上下PDH或SDH支路信號(hào)STM-1分插復(fù)用器電源公務(wù)告警TMN接口1.5Mbit/s155Mbit/s344514015562155Mbit/s第25頁(yè)/共43頁(yè)27SDH分插復(fù)用設(shè)備(ADM)STM-1TMSTM-1ADM設(shè)備155Mbps155.Mbps140Mbps2MbpsSTM-4TMSTM-4ADM設(shè)備622Mbps140Mbps2Mbps622Mbps155MbpsSTM-16TMSTM-16ADM設(shè)備2.5Gbps140Mbps2Mbps2.5Gbps155Mbps622Mbps第26頁(yè)/共43頁(yè)28數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）DXC可看成計(jì)算機(jī)軟件（網(wǎng)管軟件）控制的數(shù)字配線(xiàn)架復(fù)用、解復(fù)用對(duì)SDH信號(hào)進(jìn)行調(diào)度和中轉(zhuǎn)類(lèi)似鐵路上的貨車(chē)中轉(zhuǎn)站可對(duì)整列貨車(chē)貨物進(jìn)行中轉(zhuǎn)也可將來(lái)自各自方向的貨物分解重組，再按需方向轉(zhuǎn)發(fā)第27頁(yè)/共43頁(yè)29數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）DXC分類(lèi)與表示方法按最高進(jìn)出線(xiàn)速率和最低交叉速率分類(lèi)表示為：DXC最高進(jìn)出線(xiàn)速率/最低交叉速率為表示方便，用數(shù)字表示速率0：表示64kbps1：表示2Mbps2：表示34Mbps4：表示155Mbps5：表示622Mbps6：表示2.5Gbps例如DXC1/0表示：最高進(jìn)出線(xiàn)速率2Mbps，最低交叉速率64kbps第28頁(yè)/共43頁(yè)30數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）DXC1/0最高進(jìn)出線(xiàn)速率2Mbps，最低交叉速率64kbps即對(duì)2Mbps數(shù)據(jù)流中的各64kps時(shí)隙進(jìn)行調(diào)配線(xiàn)DXC4/1最高進(jìn)出線(xiàn)速率155Mbps，最低交叉速率2Mbps即對(duì)STM-1數(shù)據(jù)幀中的各VC-12通道進(jìn)行調(diào)配線(xiàn)DXC1/0n×2Mbpsn×2Mbps進(jìn)出線(xiàn)速率2Mbps交叉速率64kbpsDXC4/1n×155Mbpsn×155Mbps進(jìn)出線(xiàn)速率155Mbps交叉速率2Mbps第29頁(yè)/共43頁(yè)31SDH的組網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)備包括：SDH終端復(fù)用設(shè)備TMSDH分插復(fù)用設(shè)備ADM數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)到點(diǎn)鏈形星形（樞紐形）環(huán)型（最重要的結(jié)構(gòu)，用得最多）第30頁(yè)/共43頁(yè)32SDH的組網(wǎng)－拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)構(gòu)STM-1終端復(fù)用器STM-1終端復(fù)用器點(diǎn)到點(diǎn)155Mbit/s支路信號(hào)支路信號(hào)第31頁(yè)/共43頁(yè)33SDH的組網(wǎng)－拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)鏈形結(jié)構(gòu)STM-1終端復(fù)用器STM-1終端復(fù)用器155Mbit/s支路信號(hào)STM-1分插復(fù)用器支路信號(hào)155Mbit/s第32頁(yè)/共43頁(yè)34SDH的組網(wǎng)－拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形（樞紐形）結(jié)構(gòu)STM-1終端復(fù)用器155Mbit/s支路信號(hào)155Mbit/sSTM-1終端復(fù)用器STM-1終端復(fù)用器STM-1終端復(fù)用器155Mbit/s155Mbit/s樞紐點(diǎn)STM-1終端復(fù)用器第33頁(yè)/共43頁(yè)35SDH的組網(wǎng)－拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)155Mbit/s支路信號(hào)155Mbit/sSTM-1分插復(fù)用器155Mbit/s155Mbit/s支路信號(hào)STM-1分插復(fù)用器STM-1分插復(fù)用器STM-1分插復(fù)用器DXC第34頁(yè)/共43頁(yè)36SDH的組網(wǎng)－拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)相切結(jié)構(gòu)ADMADMADMADMADMADMADMADMADMADMADMMADMADMADMADM環(huán)2環(huán)2環(huán)1環(huán)1情況1情況2第35頁(yè)/共43頁(yè)37SDH的組網(wǎng)－拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)相切結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)兩環(huán)的速率可以相同也可不同環(huán)互連情況1通過(guò)兩環(huán)的ADM支路跨接情況2相切點(diǎn)由一臺(tái)多系統(tǒng)ADM實(shí)現(xiàn)，直接通過(guò)內(nèi)部的交叉矩陣實(shí)現(xiàn)互連跨環(huán)業(yè)務(wù)速率最大不超過(guò)速率較低的環(huán)速率以歐標(biāo)為例，最小不低于2Mbps

第36頁(yè)/共43頁(yè)38SDH自愈環(huán)形網(wǎng)自愈網(wǎng)概念：無(wú)需人工干預(yù)，故障時(shí)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)恢復(fù)自愈環(huán)形網(wǎng)：SDH網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（ADM或DXC）連接成一個(gè)環(huán)型雙向光纖環(huán)自愈環(huán)形網(wǎng)的自動(dòng)倒換功能自愈環(huán)分為兩種結(jié)構(gòu)：通道倒換環(huán)復(fù)用段倒換環(huán)（也稱(chēng)線(xiàn)路倒換環(huán)）倒換的目的是自動(dòng)保護(hù)和快速恢復(fù)承載業(yè)務(wù)能力第37頁(yè)/共43頁(yè)39典型SDH自愈環(huán)結(jié)構(gòu)二纖單向通道倒換