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传输设备介绍及常见 故障处理 2010年1月 提纲：提纲： 1 1、SDH SDH 简简 介介 2 2、SDH自愈保护 3 3、日常故障分析与处理 4、光接口类型和参数 SDH是一个将复接、线路传输、 交叉连接及交换功能融为一体的， 并由统一的网管系统进行管理的综 合业务传送网络 SDHSDH的定义的定义 SDH SDH 简简 介介 一、 SDH的发展历史 1937年英国人里夫斯发明了PCM，1957年进 入商用，1965年美国人制定了标准。 1966年英籍华人高锟提出用石英玻璃制成光纤来 传输电信号。 1973年美国康宁公司研制成功传输损耗为 20dB/km的光纤， 1977年光纤通信首次在美国获得商用。 1984年美国贝尔实验室首先开始同步光同步体系 （SONET）的研究。 1986年CCITT开始审议SONET标准，并于1988年 通过了第一批SDH建议。 SDH SDH 简简 介介 140 OLTE 34 8 140 34 8 2 2 8 8 34 34 140 140 OLTE OLTE:光线路终端 ADM 155Mbit/s 155Mbit/s 2 34 140 ADM:分插复用设备 SDH SDH SDH PDH 二、 PDH 和 SDH 的 比 较 1. PDH是逐级复接，SDH是一步到位；用SDH设备组网 简单经济 SDH SDH 简简 介介 专用的PDH光信号 厂商A厂商B厂商B 标准电接口互通 2Mbit/s或34Mbit/s PDH 厂商B厂商A SDH 标准光接口互通 统一的SDH-N光信号 2. PDH网络接口的电接口是标准的，光接口没有标准化 ； SDH的网络接口对光接口也制订了标准，使得不同厂家的 设备 在光纤上能够互通。 SDH SDH 简简 介介 TS0TS1TS2TS15TS16TS17TS18TS31 （a)2048kbit/s帧结构 净 荷 再生段开销 复用段开销 指 针 （b)SDH的帧结构（STM-1帧概貌 3. PDH和SDH的帧结构 通常的PDH帧结构用一个绘成一行的图或列表的形式 来描述，而SDH的帧结构是用一个二维的距阵来描述。 SDH SDH 简简 介介 4 PDH帧结构中开销比特较少，不能提供足够的运行、管理和维护 （OAM）能力；SDH帧中有大量的开销比特，可以提很强的OAM能力。 5 PDH体系有两大体系三个不同的标准；SDH体系是一个 世界统一的标准，能兼容两大系列三个标准从而实现完全互通。 与SDH相比， PDH的主要缺点有二： 第一：PDH考虑的主要业务对象是普通的传统电话业务，它在很多 方面已不能适应现代通信向业务多样话和宽带化发展的要求。且网管能力 、网络自愈能力、互通性能都较差。 第二：PDH主要用于点对点连接。它没有标准的光接口，不同厂家 的设备不能实现光口互连，组网能力差。 SDH SDH 简简 介介 三. SDH的优点： （1）一次到位的同步复用方式使传输系统的硬件 品种、数量减少。 （2）高度标准化的光接口。 （3） 具有强有力的标准化网管功能 （4）既兼容现在所有的PDH系列，又能充分满足 将来的发展。 SDH SDH 简简 介介 四、 SDH的缺点 频带利用率不如传统的PDH。 采用指针调整机理不仅增加了设备的复杂 性，而且还增加了某些设备的接口难度。 由于大规模的采用软件控制和将业务量集 中在少数几个高速链路和交叉连接点上。 人为错误、软件故障、计算机病毒均可导 致重大故障。 SDH SDH 简简 介介 SDHSDH等级与速率等级与速率 等 级 STM-1 STM-4 STM-16 STM-64 速率（Mb/s） 155.520 622.080 2488.320 9953.280 63 252 1008 4032 含2M数量 STM-N（N=1，4，16，64.）的意思是第N 级 同 步 传 送 模 块。STM的 基 础 速 率为 155520kbit/s,称STM-1。 SDH SDH 简简 介介 SDH信号复用映射结构 复用 虚容器 STM-N N 1 140Mb/s 45Mb/s 34Mb/s 6.3Mb/s 2Mb/s 1.5Mb/s 3 C-11 C-12 C-2 C-3 C-4 VC-11 VC-2 VC-3 VC-3 VC-4 TU-11 TU-12 TU-2 TU-3 TUG-2 TUG-3 AUG AU-3 AU-4 VC-12 3 4 1 容器 支路单元 管理单元 支路单元组 管理单元组 同步传送模块 映射 定位校准 SDH SDH 简简 介介 我国采用的复用映射结构 复用 虚容器 STM-N N 1 140Mb/s 34Mb/s 2Mb/s C-12 C-3 C-4 VC-3 VC-4 TU-12 TU-3 TUG-2 TUG-3 AUGAU-4 VC-12 3 容器 支路单元 管理单元 支路单元组 管理单元组 同步传送模块 映射 定位校准 SDH SDH 简简 介介 SDH自愈保护 自愈保护基础理论及发展过程 SDH自愈保护技术 链形网络业务保护 环形网络业务保护 环间业务保护 SDH自愈保护 什么是自愈？ 自愈的概念：当网络发生故障时，无需人工 干预，即可在极短的时间内从失效故障中自动恢 复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故 障。 为什么要提出自愈的概念？ u 随着科技的发展,我们的生活和工作对通信的依 赖越来越大。据统计，通信中断1小时可使保险 公司损失2万美元、使航空公司损失250万美元、 使投资银行损失600万美元；通信中断2天足以让 银行倒闭。所以通信网络的生存性已成为现代网 络规划设计和运行的关键率因素之一。 SDH自愈保护 业务恢复时间要求 多数话带数据调制解调器超时 业务恢复时间交换业务的连接丢失情况 50200ms 200ms2s 2s 10s 10s 5min 业务丢失概率 5% 所有电路交换连接业务丢失 业务丢失概率提高 所有通信会话丢失连接 数字交换机阻塞 SDH自愈保护 业务恢复的时间要求 业务中断时间的两个重要门限值：业务中断时间的两个重要门限值： （1 1）50ms50ms：中断时间小于50ms，可 以满足绝大多数业务质量要求；可认为其对多数 电路交换网的话带业务和中低速数据业务是透明 的。 （2 2）2s2s： 中断时间小于2s，可保证中继传输和 信令网的稳定性，电话、数据、图象等多数用户 可忍受。作为网络恢复的目标值（连接丢失门限 CDT SDH自愈保护 自愈保护基础理论及发展过程 所谓自愈保护，就是为受保护业务建立一条保护路由 ，当工作路由出现故障时，自动切换到保护路由，重新建 立业务连接关系，保证业务的接续性，起到自愈保护的作 用。 自愈保护的基本原理 SDH自愈保护 SDH传送网 基本的网络拓扑结构 . 链形网主要用于专用网(如铁路网) 网络中的所有节点一一串联，并且首尾开放，又称 线 型网。结构简单、经济。 . 星型网多用于本地网（接入网、用户网） 网络中的某一点（枢纽）与其它个节点直接相连， 而其它各点之间不再直接相连。优点是除枢纽点外，所 有节点都可配成终端；缺点是安全问题和处理能力存 在瓶颈。 . 树形网 可视为线形网与星型网的结合。同样存在安全和处理 能力等问题 SDH自愈保护 . 环形网常用于本地网、局间中继网 所谓环形网，就是把线形网的首尾相接,从而使任何一 点都不对外开放。 环形网结构在SDH传送网中应用非常广泛，因它具有自 愈能力，使网络具有很强的生存性。 . 网孔型网常用于长途网 网络中的任何二个节点都能直接相连。 它能为二点间的通信提供多种路由可选，因而网络的 可靠性高；但结构复杂、冗余度高、有效性降低、成本较 高。 SDH自愈保护 线形： 星形： 树形： SDH自愈保护 环形： 网孔形： SDH自愈保护 通道保护环和复用段保护环的区别: 1、通道保护环：业务的保护是以通道为基础的，也就是保 护的是STM-N信号的某个VC（某一路PDH信号），倒换与否 按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的，通常利 用收端是否收到简单的TU-AIS信号来决定该通道是否进行 倒换。例如：收端收到第4VC4的第48个TU-12有TU-AIS，那 么就仅将通道切换到备用信道上去。 2、复用段倒换：是以复用段为基础的，倒换与否是根据环 上传输的复用段信号的质量决定的。倒换是由K1K2字节所 携带的APS协议来启动的，当复用段出现问题时，环上整个 STM-N或1/2STM-N的业务都切换到备用信道上。复用段保护 条件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC（复用段误码过量）告 警信号。 3、通道环保护一般是专用保护，在正常情况下保护通道也 传主用业务（业务是1+1保护），信道利用率不高。复用段 保护环使用公用保护，正常时用信道传额外业务（业务是1 ：1保护）。信道利率高。 SDH自愈保护 日常故障分析与处理 传输告警分类传输告警分类 日常故障分析与处理 LOS：信号丢失告警 表示本端接收不到光或电信号。当信号幅 度在给定时间（例如10s或更长）内一直 低于某一设定门限值（使BER劣于10-3） 时，则SDH设备应进入LOS状态。如果检测 到2个连续的有效的帧定位图案并且没有 检测到LOS时，则SDH设备应退出LOS状态 。 日常故障分析与处理 光口LOS 网管告警为：光接收信号丢失、低光输入 主要引起的原因是 光缆断或光缆故障； 对端发送光信号没有； 本端收光模块坏； 接收到光信号与光模块速率等级不同； 收发光功率不在收光模块指标范围内。 处理方法：软硬件自环和测试光功率。 日常故障分析与处理 电口LOS 网管告警为：2M终端（接收）信号丢失。检测PDH一侧是 否有信号由接口送入SDH设备，支路板没有接收到输入信 号，即检测到DDF架和与之相关的接头和连线。 电口LOS只与本网元有关，一般是以下原因： 接口电缆接错或DDF架接触不良所造成的，如果2M支路板 出现硬件故障也会造成上述两种告警的出现。 日常故障分析与处理 故障排除的通用方法 观察法 隔离法 替换法 复位重起法 综合法 日常故障分析与处理 将光路或电路上的收发信号直接从网元接口上进 行软件或硬件上的连接就称为环回。 软件环回由向需要环回的网元下发命令，通过该 网元的光板或支路板上的相应电路动作以完成环 回。 硬件环回直接通过尾纤或2M自环线在需要环回的 接口上将收发自环。 日常故障分析与处理 环回是用于检查通路或线路故障的常用方法 ，它能帮助我们快速准确的定位故障段落及 故障网元，有时甚至可以定位到单板。 环回的用途 日常故障分析与处理 环回的分类 硬件环回软件环回 光线路环回 电支路环回 终端侧环回 线路侧环回 光线路环回 电支路环回 电支路环回 光线路环回 日常故障分析与处理 硬件环回方法 用尾纤或2M自环线直 接将光板或EP1板的相应收 发口短接。由于直接对EP1 板操作比较困难，因此， 对2M的自环一般在DDF架上 进行。 日常故障分析与处理 光纤的种类 SDH光传输网的传输媒质是光纤，由于单模光纤具有带宽大 、易于升级扩容和成本低的优点，国际上已一致认为同步光 缆数字线路系统只使用单模光纤作为传输媒质。光纤传输中 有3个传输“窗口”适合用于传输的波长范围；850nm、 1310nm、1550nm。其中850nm窗口只用于多模传输，用于单 模传输的窗口只有1310nm和1550nm两个波长窗口。 光信号在光纤中传输的距离要受到色散和损耗的双重影响， 色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰降低 信号质量。当码间干扰使传输性能劣化到一定程度（例10-3 ）时，则传输系统就不能工作了，损耗使在光纤中传输的光 信号随着传输距离的增加而功率下降，当光功率下降到一定 程度时，传输系统就无法工作了。 为了延长系统的传输距离，主要在减小色散和损耗方面入手 。1310nm光传输窗口称之为0色散窗口，光信号在此窗口传 输色散最小，1550nm窗口称之为最小损耗窗口，光信号在此 窗口传输的衰减最小。 光接口类型和参数 ITU-T规范了三种常用光纤：符合G.652规范的光纤、符合 G.653规范的光纤、符合规范G.655的光纤。 其中G.652光纤指在1310nm波长窗口色散性能最佳，又称之 为色散未移位的光纤（也就是0色散窗口在1310nm波长处） ，它可应用于1310nm和1550nm两个波长区； G.653光纤指1550nm波长窗口色散性能最佳的单模光纤，又 称之为色散移位的单模光纤，它通过改变光纤内部的折射率 分布，将零色散点从1310nm迁移到1550nm波长处，使1550nm 波长窗口色散和损耗都较低，它主要应用于1550nm工作波长 区； G.654光纤称之为1550nm波长窗口损耗最小光纤，它的0色散 点仍在1310nm波长处，它主要工作于1550nm窗口，主要应用 于需要很长再生段传输距离的海底光纤通信。 光接口类型和参数 光接口是同步光缆数字线路系统最具特色的 部分，由于它实现