《同步数字系列》PPT课件.ppt

第八章 同步光纤网/同步数字层次结构,8.1 SONET/SDH的用途,SONET/SDH是一种基于光纤的传输网络, 它利用了网络各元素之间的同步操作. SONET/SDH是: 一种高可用性的传输技术, 具有自愈的拓扑结构; 一种同步操作网络,具有很强的多路复用能力; 一种可为网络用户和管理者提供大量的OAM 一个多供应商, 不需要转换便可实现不同供应商的系统之间的连接.,表8.1中体现了SONET/SDH的一些优点:,同步网络,早期的网络以异步方式工作, 每个网络设备按照自己的时钟运行. 如44.736Mbit/s运行的DS3信号可出现达1789bit/s的 偏差. 网络中各信号的复用技术采用正码速调整技术, 上下路十分不便. SONET/SDH基于同步传输, 各个网络元素的时钟都跟踪到网络的主时钟. 美国实现SONET时采用了一个中央时钟源, 叫做Stratum 3. Stratum时钟要求的准确度为,8.2 有关的标准,有关的标准来自ANSI, ITU-T, Bellcore.,8.3 典型的SONET/SDH拓扑,图8.1给出了一个SONET/SDH的典型拓扑. 图8.2给出了SONET/SDH拓扑结构和多路复用的另一个例子. STS: synchronous transmission signal STS-1=51.84Mbit/s OC: optical carrier STM: synchronous transmission module STM-1=155.520Mbit/s,图8.3是SONET/SDH配置的一个简化图. SONET/SDH网络中有三类接点设备, 分别对应不同层的设备.,SONET/SDH的层 SONET/SDH在通信中相当于物理层, 如ATM被指定运行在SONET/SDH之上, 图8.4.,在物理层的各个子层中, 有明显不同的意义. 路径端接设备是一个终端或复用器, 它负责将用户有效负载映射成标准格式; 线路端接设备并不是一个集线器, 它为路径端接设备提供如端接、同步、自动保护倒换这样的服务，它并不扩展到CPE，而只运行于网络单元之间。段端接设备是一种再生器，它也执行类似于HDLC类协议的功能：帧校准、加密、差错监控等，并负责信号的再生和接收。段端接设备也可以是线路端接设备的一部分。,在图8.5中表示了SONET/SDH与ATM层之间的关系.,8.4.1 自动保护倒换(APS),SONET/SDH的一个非常强大的功能为提供APS, 这一功能使网络能够对光纤线路或接口的故障产生响应, 切换到替换设备, 图8.6. 可以以1:1或1:n的方式提供APS. 在1:1的情况下, 可以有1:1或1+1 两种不同的处理方式.,8.4.2 SDH多路复用结构,图8.7给出了ITU-T的SDH多路复用结构的一个例子. 在最低的一级, 容器(C)被输入到虚容器(VC), 这一功能的用途是产生统一的VC有效负载包络. VC和网络的时钟是同步的, 从而可以对有效负载通过指针进行准确定位.,8.4.3 有效负载和包络,SONET/SDH可以支持各种各样的有效负载, 在表8.4中总结了一些典型有效负载. 表8.5中给出了OC, STS和SDH各级之间的关系.,SONET的基本传输单元是STS-1,而SDH是从STS-3或STM-1级开始.,有效负载被描绘为一个2维图形, 图8.8.,在图8.9中给出了SONET STS-1的包络. SDH的STM-1包络类似.,8.4.4 有效负载指针,SONET/SDH采用一个指针的新概念来解决网络中的计时偏差问题. 指针的用途是使有效负载在包络内“浮动”, 图8.11. 如图所示，一个SPE可占用不止一个帧. 指针是一个偏移值, 它指示有效负载第一个字节的相对位置. 在网络上传输期间, 如果出现了计时偏差, 则只需将指针增加或减少, 就可以补偿这一偏差.,8.4.5 有效负载映射实例,SONET/SDH支持虚支路（VT）或虚容器（VC）的概念, 前者用于SONET后者用于SDH, 图8.12给出了51.84Mbit/s的OC-1有效负载可支持的主要VT类型.,通过使用指针和偏移值, 象DS1, DS3, E1这样的VT/VC可以在SONET/SDH包络中载送. VT/VC用来支持速率较低的子STS-1信号, 为了能支持各种各样的VT/VC混频, STS-1 SPE可分为7个组, 如图8.13.,一个VT组可包含1个VT6, 2个VT3, 3个VT2或4个VT1.5. 图8.14说明了虚支路和虚容器的概念.,在图8.15中给出了VT1.5的包络. 可以采用两种方法将VT有效负载映射到帧中, 一种称为浮动模式, 另一种称为锁定模式.,8.4.6 映射和多路复用操作,这里将进一步讨论SONET /SDH映射和多路复用. 图8.16给出了多路复用4个DS1到VT1.5组.,图8.17中将3个E1复接成6.912Mbit/s (TUG-2).,在图8.18中, 说明了(a)如何将28个DS1信号映射到STS-1有效负载; (b)如何将一个DS3传输映射成一个STS-1负载.,8.4.7 差错检验、诊断和恢复,SONET/SDH的一个主要优点在于其强大的网络管理属性. 图8.19中将SONET/SDH和PDH在下面5个方面做了比较: 故障识别、路由选择、路由实现、连续性测试、许可和传输.,8.4.8 控制头部和字段,在图8.20中总结了SONET/SDH的开销.,在图8.21中, 表示了段开销;,A1A2字节用于帧同步, 以16进制表示为F628. C1字节用于识别STS-1. B1字节为位交叉奇偶(BIP-8)码. E1字节为一个语音通道, 用于维护终端、集线器和再生器之间的通信. F1字节专供网络经营商使用. D1D2D3字节为数据通信信道, 用于信令控制、管理告警以及其它OAM操作.,在图8.22中, 表示了线路开销;,线路开销的第一行为指针处理. 头两个字节(H1,H2)为指针, 表示SPE第一个字节与指针间以字节为单位的偏移量. 指针动作(H3)字节用于调整SPE频率. B2字节为位交叉奇偶(BIP-8)码. K1K2为自动保护倒换字节. D4-12为数据通信信道.,在图8.23中, 表示了路径开销. 路径开销一直保留在有效负载中, 直到有效负载最终在终端处被多路分解.,8.5 SONET/SDH设备,图8.24中展示了SONET/SDH网络的主要设备.,终端复用器(TM)将输入的T1,E1以及其它信号包封成供网络使用的STS有效负载, 它由控制器, 转发器, 时隙交换器等组成. ADM取代了DS1交叉连接中使用的传统的背靠背M13设备. ADM能够端接OC-N信号和传统的电信号. 随着技术的成熟, ADM将成为协议转换器.,ADM环有不同的结构, 图8.24给出了一种最简单的情况, 称为单向自愈环(USHR). 图8.25表示了ADM环的操作.,在图8.26中表示了故障恢复操作.,数字交叉连接系统(DCS)对VT/VC进行交叉连接, 主要工作是处理某些传输和路径开销, 并把各种支路映射到其它支路. DCS的其它工作是: 故障隔离、环回测试、诊断请求等. DCS的分类为: DCS0/1, DCS1/4, DCS4/4等等.,在图8.27中, 两个环通过DCS互连;,图8.28是另外一种通过ADM互连方式.,图8.29中解释了SONET /SDH是如何被应用的.,8.6 SONET/SDH其它需要注意的方面,8.6.1 运