（通信与信息系统专业论文）10g光传送网的研究与应用.pdf

论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除 了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的 研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明 并表示了谢意。 作者签名： 论文使用授权声明 本人完全了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此 规定。 作者签名：导师签名： 日期型z ：笪：f 。 摘要 中国移动通信集团上海有限公司自1 9 9 9 年成立以来以强劲的发展势头成为 上海移动通信运营商的领头企业。短短7 年来，客户数急剧增长，由原来的几 百名客户发展到如今的一千多万用户。上海移动本着“打造精品网络”的理 念，以建设最可靠、最安全、最快速的全覆盖网络为追求目标，不断进行着网 络的扩容升级。在交换技术由模拟、g s m 、2 5 g g p r s 一路发展到3 g 的同时， 上海移动对于传输网络的构建也投入了相当大的人力物力。相继建设了长途一 千网络、本地骨干网络、城域汇聚网络和接入层网络。但近几年来，随着用户 业务需求的不断增加、3 g 网络建设的日益临近，上海移动骨干光传输网络面j 临 着资源日益匮乏的现状和压力，构筑新一代骨干网已势在必行。 本文所探讨和叙述的正是在这种情势下应运上马的首个上海移动大容量 1 0 g 骨干环网的建设应用。工程的启动标志着1 0 g 光传送系统从理论的舞台正 式走向了商用的道路。 论文第一章简要介绍了上海移动自成立以来传输光网络的发展历程和现 状，经过不断地扩容新建，自建率逐步提高，形成一千、骨干、汇聚和接入四 层网络格局。 第二章介绍了作为现有传输网络主要应用的s d h 同步传输体制的理论， 包括帧结构、指针和开销、自愈保护机制、同步和时钟等内容。 第三章详细叙述了本人参与设计的1 0 g 骨干环平台的建设方案。方案从工 程规模、网管系统、时钟系统、公务系统、供电系统、设备选型等各方面全面 介绍了该项工程的建设思路和规范。 第四章介绍了1 0 g 骨干平台的实际施工情况。由于工程涉及面相当广，且 各局点建设情况基本一致，故本人仅参与到其中某一局点的施工监管工作中。 本章节以点带面全面叙述了华为o s n 9 5 0 0 设备情况、硬件安装和网管业务配置 情况。 第五章详细介绍了本人重点参与负责的1 0 g 骨干平台建设后期的性能测试 分析结果。通过眼图、误码、平均发送光功率、接收机灵敏度等十几项测试项 目全面考量和调试该工程项目的施工质量和性能情况。 第六章简单介绍了未来移动光网络的发展和展望a s o n 的技术优势。 关键词：光网络、骨干网、1 0 g 、网络建设 中图分类号：t n 9 1 3 7 a b s t r a c t s i n c ee s t a b l i s h m e n ti n1 9 9 9 s h a n g h a im o b i l ec o r p ，t h r o u g hi t ss t r o n g d e v e l o p m e n t ，h a sb e c o m et h el e a d i n gt e l e c o m m u n i c a t i o nc o r p o r a t i o ni n s h a n g h a i c l i e n tb a s eh a si n c r e a s e dt o10m i l l i o nw i t h i n7y e a r s w i t ht h e o b j e c t i v eo fd e v e l o p i n gm o s tc r e d i b l e ，s a f e s p e e d yn e t w o r kw i t hf u l lc o v e r a g e s h a n g h a im o b i l en e v e rm o p su p g r a d i n ga n de x p a n d i n gt h en e t w o r kw i t ha v i s i o no f “e s t a b l i s h i n gt o p c l a s sn e t w o r k ”t h ei n p u ti sh u g eb o t hi nh u m a n a n dm a t e r i a lr e s o u r c ef r o ms i m u l a t e ，t og s mt o2 5 g g p r sa n d f i n a l l y3 g t e c h n o l o g i e s b e s i d e s s h a n g h a im o b i l ec o n s t r u c t e dl o n gd i s t a n c en e t w o r k 1 0 c a lb a c k b o n en e t w o r k i n t e r s t a t en e t w o r ka n da c c e s sn e t w o r k i nr e c e n t y e a r s ，w i t ht h ec o n t i n u i n gd e m a n d sf r o mc l i e n t s ，s e t t i n gu p3 gn e t w o r ki s b e c o m i n gm o r ea n dm o r ei m p e r a t i v e a st h er e s o u r c ep r e s s u r ek e e p so n c h a l l e n g i n gt ot h ee x i s t i n gb a c k b o n eo p t i c a lt r a n s m i s s i o nn e t w o r k ，s e t t i n ga n e wg e n e r a t i o no fb a c k b o n ej sn e c e s s a r y t h i si st od i s c u s sa n de l a b o r a t et h ed e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no ff i r s t s h a n g h a im o b i l e l0 gb a c k b o n er i n gn e t sw i t hb i gc a p a c i t y t h i sp r o j e c t s y m b o l i z e dt h e10 go p t i c a lt r a n s p o r ts y s t e mh a st r a n s f o r m e df r o mt h e o r yt o c o m m e r c i a lu s a g e 1 蹦c h a p t e ri n t r o d u c e st h ed e v e l o p m e n th i s t o r ya n dc u r r e n ts t a t u so f o p t i c a lt r a n s m i s s i o nn e t w o r ks i n c ee s t a b l i s h m e n to fs h a n g h a im o b i l e w i t h c o n t i n u i n ge x p a n s i o na n dc o n s t r u c t i o n ，i n c r e a s i n go fi n d e p e n d e n c y ，i th a s f o r m e db a c k b o n e c o n v e r g e n c ea n da c c e s sn e tl a y e r s a 2 州c h a p t e ri n t r o d u c e st h et h e o r yo fs d hs i m u l t a n e o u st r a n s m i s s i o n s y s t e m w h i c hi sam a j o ra p p l i c a t i o no fe x i s t i n gt r a n s m i s s i o nn e t w o r k t h i s i n c l u d e sf r a m es t r u c t u r e 、p o i n t e r 和o v e r h e a d 、s e l fp r o t e c t i o n 、s y n c h r o n o u s a n dc l o c ke t c 3 一c h a p t e re l a b o r a t e st h ei d e a sa n ds p e c i f i c a t i o n so ft h e10 gb a c k b o n e n e t w o r kd e v e l o p m e n tp r o j e c tt h a tit o o kp a r ti nw h i c hi n c l u d e ss c a l eo ft h e 2 p r o j e c t n e t w o r ka d m i n i s t r a t i o ns y s t e m ，c l o c ks y s t e m ，o ws y s t e m p o w e r s u p p l ys y s t e m ，s e l e c t i o no fe q u i p m e n t 4 ”c h a p t e ri n t r o d u c e dt h ee x a c tc o n s t r u c t i o nd e t a i l so f10 gb a c k b o n e n e t w o r k d u et ot h ef a c tt h a tt h ep r o j e c tc o v e r saw i d er a n g eo fa r e a sw i t h d i s t i n c t i v ec o n s t r u c t i o ns p e c i f i c a t i o n s ，io n l yp a r t i c i p a t e di nas p e c 币c c o n s t r u c t i o n t h i sc h a p t e rt h e r e f o r ee x p l a i n st h eh u a w e io s n 9 5 0 0 e q u i p m e n td e t a i l s ，h a r d w a r ei n s t a l l a t i o na n dn e t w o r ka d m i n i s t r a t i o ns e t t i n g d e t a i l s 5 恤c h a p t e re l a b o r a t e dt h et e s t i n ga n da n a l y s i sr e s u l t so f10 gb a c k b o n e n e t w o r kt h a tit o o kp a r ti na n dw a si nc h a r g eo f m o r et h a nt e nt e s t i n gi t e m s i n c l u d i n ge y e - d i a g r a m 、b i te r r o r 、a v e r a g et r a n s m i to p t i c a lp o w e r 、s e n s i t i v i t y o fr e c e i v e rw e r eu t i l i z e dt ot e s tt h eq u a l i t ya n dp e r f o r m a n c eo ft h ep r o j e c t 6 hc h a p t e rb r i e f l ye n v i s a g et h ef u t u r ed e v e l o p m e n to fm o b i l eo p t i c a l n e t w o 一( a d v a n t a g eo fa s o nt e c h n o l o g y k e yw o r d s ：o p t i c a ln e t w o r k 、b a c k b o n en e t 、l o g 、n e t w o r kc o n s t r u c t i o n c h i n al i b r a r yc a t e g o r yn u m b e r ：t n 9 1 3 7 3 第一章前言 上海移动自1 9 9 9 年与电信分营以来，移动业务逐渐从模拟通信转变成数字 通信，g s m 替代了纵横制交换机成为2 代移动通信的主要技术标准。随着客户 规模的不断扩大，上海移动网络建设的步伐也从未停止。客户数量的猛增、业 务需求的多样化推动着移动通信网络建设的飞速发展。m s c 、h l r 、b s c 、智能网 的交换基站设备的不断扩容给传输基础网络的建设带来了巨大的挑战和发展空 间。 经过8 年的建设与发展，上海移动传输网络逐渐形成由骨干层、业务汇聚 层和接入层构成的三层网络结构。 骨干层分二个平面组网：骨干平面一是以多个2 5 g 环网构成的旧有骨干层 平台，分为2 5 g 波分环网系统和2 5 gs d h 环网系统；骨干平面二是以s d h 1 0 g 多环网组成的系统。 4 业务汇聚层分为核心业务汇聚层和接入业务汇聚层。核心业务汇聚层主要 实现传输机房到业务机房的业务转接和业务落地。接入业务汇聚层主要实现上 海城区和郊区的语音和数据等业务的接入。至2 0 0 6 年底，汇聚环总数达到5 2 个，其中城区接入业务汇聚层3 2 个，郊区接入业务汇聚层2 0 个，汇聚点物理 站达到3 0 0 个。 同时，上海移动分别与上海联通、上海电信、上海网通、上海铁通建成若 干2 5 g 二纤复用段保护环的网间互联系统，确保各大电信运营商之间的互联互 通。 6 第二章s d h 同步传输体系 2 1s d h 产生的技术背景与优点 传统的由p d h 传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满 足信号大容量传输的要求，另外p d h 体制的地区性规范也使网络互连增加了难 度，在通信网向大容量、标准化发展的过程中，p d h 的传输体制成为现代通信 网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。传统的p d h 传输体制的缺陷体现 在以下几个方面： 1 接口方面 1 ) 只有地区性的电接口规范，不存在世界性标准。p d h 数字信号序列有 三种信号速率等级：欧洲系列、北美系列和日本系列。各种信号系列的电接口 速率等级以及信号的帧结构、复用方式均不相同，这种局面造成了国际互通的 困难，不适应当前随时随地便捷通信的发展趋势。 2 ) 没有世界性标准的光接口规范。为了完成设备对光路上的传输性能进行 监控，各厂家各自采用自行开发的线路码型。典型的例子是m b n b 码，由于冗 余码的接入使同一速率等级上光接口的信号速率大于电接口的标准信号速率， 不仅增加了发光器的光功率代价，而且由于各厂家在进行线路编码时，为完成 不同的线路监控功能，在信息码后加上不同的冗余码，导致不同厂家同一速率 等级的光接口码型和速率也不一样，致使不同厂家的设备无法实现横向兼容。 这样在同一传输路线两端必须采用同一厂家的设备，给组网、管理及网络互通 带来困难。 2 复用方式 p d h 体制中，只有1 5 m b i t s 和2 m b i t s 速率的信号( 包括日本系列 6 3 m b i t s 速率的信号) 是同步的，其他速率的信号都是异步的，需要通过码速 的调整来匹配和容纳时钟的差异。由于p d h 采用异步复用方式，就导致当低速 信号复用到高速信号时，其在高速信号的帧结构中的位置没规律性和固定性。 故从p d h 的高速信号中就不能直接的分插出低速信号，而需要多级复用和解 复用设备。这样不仅增加了设备的体积、成本、功耗，还增加了设备的复杂 性，降低了设备的可靠性。同时信号在复用，解复用过程中产生的损伤加大，使 传输性能劣化，在大容量传输时，此种缺点是不能容忍的。这也就是为什么 p d h 体制传输信号的速率没有更进一步提高的原因。 3 运行维护方面 p d h 信号的帧结构里用于运行维护工作( o a m ) 的开销字节不多，不利于 传输网的分层管理、性能监控、业务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分 析定位。 4 没有统一的网管接口 由于没有统一的网管接口，会形成网络的七国八制的局面，不利于形成统 一的电信管理网。 由于以上这种种缺陷，使p d h 传输体制不适应传输网的发展，于是美国贝 尔通信研究所首先提出了用一整套分等级的标准数字传递结构组成的同步网络 ( s o n e t ) 体制，c c i t t 于1 9 8 8 年接受了s o n e t 概念，并重命名为同步数字 体系( s d h ) 。 s d h 组建的传输网是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络，它采用 全球统一的接口以实现设备多厂家环境的兼容，在全程全网范围实现高效的协 调一致的管理和操作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功能，提高 网络资源利用率，由于维护功能的加强大大降低了设备的运行维护费用。 2 2s d h 信号的帧结构和复用 2 2 1s d h 信号s t m n 的帧结构 刁io i t u t 规定了s t m n 的帧是以字节为单位的矩形块状帧结构，如图2 - i 所 图2 is t m n 帧结构图 s t m n 的信号是9 行x 2 7 0 n 列的帧结构。此处的n 与s t m - n 的n 相一 致，取值范围：l ，4 ，1 6 ，6 4 表示此信号由n 个s t m 1 信号通过字节间 插复用而成。s t m - n 的帧结构由3 部分组成：段歼销，包括再生段开销 ( r s o h ) 和复用段开销( m s o h ) ；管理单元指针( a u - p t r ) ；信息净负荷 ( p a y l o a d ) 。 1 信息净负荷( p a y l o a d ) 是在s t m - n 帧结构中存放将由s t m n 传送的 各种信息码块的地方。为了实时监测低速信号在传输过程中是否有损坏，在将 低速信号打包的过程中加入了监控开销字节通道开销( p o h ) 字节。 2 段开销( s o h ) 是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须附加的供网 络运行、管理和维护( 0 a m ) 使用的字节。段开销又分为再生段开销( r s o h ) 和 复用段开销( m s o h ) ，分别对相应的段层进行监控。 3 管理单元指针( a u p t r ) 位于s t m n 帧中第4 行的9 n 列，共9 x n 个字节。a u p t r 是用来指示信息净负荷的第一个字节在s t m - n 帧内的准确 位置的指示符，以便收端能根据这个位置指示符的值( 指针值) 正确分离信息 净负荷。 2 2 2s d h 的复用结构 s d h 的复用包括两种情况：一种是低阶的s d h 信号复用成高阶s d h 信 号；另一种是低速支路信号( 例如2 m b i f f s 、3 4 m b i t s 、1 4 0 m b i t s ) 复用成s d h 信号s t m - n 。 第一种情况在前面已有所提及，复用的方法主要通过字节间插复用方式来 完成的，复用的个数是4 合一，即4 x s t m 1 一s t m - 4 ，4 x s t m - 4 - - s t m 1 6 ， 4 xs t m 1 6 一s t m 一6 4 。在进行字节间插复用过程中，各帧的信息净负荷和指针 字节按原值进行间插复用，而段开销则会有些取舍。在复用成的s t m - n 帧中， s o h 并不是所有低阶s d h 帧中的段开销间插复用而成，而是舍弃了一些低阶 帧中的段开销，其具体的复用方法在下一节中讲述。 第二种情况用得最多的就是将p d h 信号复用进s t m - n 信号中去。在这种 复用结构中，通过指针调整定位技术来取代1 2 5 l as 缓存器用以校正支路信号频 差和实现相位对准，各种业务信号复用进s t m - n 帧的过程都要经历映射( 相当 于信号打包) 、定位( 相当于指针调整) 、复用( 相当于字节间插复用) 三个 步骤。i t u t 规定了一整套完整的复用结构( 也就是复用路线) ，通过这些路 线可将p d h 的3 个系列的数字信号以多种方法复用成s t m n 信号。i t u t 规 定的复用路线如图2 2 。 9 圈2 - 2g 7 0 9 复用映射结构 从图2 2 中可以看到此复用结构包括了一些基本的复用单元：c 一容器、 v c 一虚容器、t u 一支路单元、t u g 一支路单元组、a u 一管理单元、a u g 一管 理单元组，这些复用单元的下标表示与此复用单元相应的信号级别。 我国的光同步传输网技术体制规定了以2 m b i t s 信号为基础的p d h 系列作 为s d h 的有效负荷，并选用a u 一4 的复用路线，其结构见图2 3 所示。 2 3 开销和指针 2 3 1 开销 图2 - 3 我国的s d h 基本复用映射结构 开销的功能是完成对s d h 信号提供层层细化的监控管理功能，监控的分类 可分为段层监控、通道层监控。段层的监控又分为再生段层和复用段层的监 控，通道层监控分为高阶通道层和低阶通道层的监控。由此实现了对s t m - n 层 层细化的监控。 o 1 段开销 s t m n 帧的段开销位于帧结构的( 卜9 ) 行( 卜9 n ) 列。注：第4 行为 a u p t r 除外。对于s t m 一1 信号，段开销包括位于帧中的( 卜3 ) 行( 卜9 ) 列 的r s o h 和位于( 5 - 9 ) 行( 1 - 9 ) 列的m s o h 。如图2 4 所示。 卜。刊一 为与竹辅露质有关的特征字节( f 用) 。 _ 为田内使用保留字节： 一为币扰玛字节： 所有丰标记宁节待将来田辱标准确定( 与蠢质有关的应用州加田内使用和其他用造) - 图2 - 4s t m - l 帧的段开销字节不意图 2 通道开销 段开销负责段层的o a m 功能，而通道开销负责的是通道层的o a m 功能。 通道开销分为高阶通道开销和低阶通道开销。高阶通道开销是对v c 4 级别的通 道进行监测，可对1 4 0 m b i f f s 在s t m n 帧中的传输情况进行监测；低阶通道开 销是完成v c l 2 通道级别的o a m 功能，也就是监测2 m b i t s 在s t m - n 帧中的 传输性能。 1 ) 高阶通道开销：h p p o h 高阶通道开销的位置在v c 4 帧中的第一列，共9 个字节，如图2 5 所示。 1 笳1 图2 5 高阶通道开销的结构图 2 ) 低阶通道开销：l p p o h 低阶通道开销指的是v c l 2 中的通道开销，它监控的是v c l 2 通道级别的传 输性能，也就是监控2 m b i t s 的p d h 信号在s t m n 帧中传输的情况。 图2 6 显示了一个v c l 2 的复帧结构，由4 个v c l 2 基帧组成，低阶p o h 就 位于每个v c l 2 基帧的第一个字节，一组低阶通道开销共有4 个字节：v 5 、j 2 、 n 2 、k 4 。 2 3 2 指针 9 14 划型叫剧 v c l 2v c l 2v c l 2v c l 2 厂 厂厂 l 一5 0 0 u sv c l 2 复帻一 图2 - 6 低阶通道开销结构图 指针的作用就是定位，通过定位使收端能正确地从s t m n 中拆离出相应的 v c ，进而通过拆v c 、c 的包封分离出p d h 低速信号，也就是说实现从s t m n 信号中直接下低速支路信号的功能。 指针有两种a u p t r 和t u 阿t ，分别进行高阶v c ( 这里指v c 4 ) 和低阶 v c ( 这里指v c l 2 ) 在a u - 4 和t u 1 2 中的定位。下面分别讲述其工作机理。 1 管理单元指针( a u - p t r ) a u p t r 的位置在s t m 1 帧的第4 行i - - 9 列共9 个字节，用以指示v c 4 的首字节j 1 在a u 4 净负荷的具体位置，以便收端能据此正确分离v c 4 。如图 2 7 所示。 1 2 图2 7 a u - 4 指针在s t m 帧中的位置 2 支路单元指针( t u p t r ) t u 指针用以指示v c l 2 的首字节v 5 在t u 1 2 净负荷中的具体位置，以便 收端能正确分离出v c l 2 。t u 1 2 指针为v c l 2 在t u 1 2 复帧内的定位提供了灵 活动态的方法。t u p t r 的位置位于t u 1 2 复帧的v i 、v 2 、v 3 、v 4 处。如图 2 - 8 所示。 7 07 1i7 27 31 0 51 0 61 0 71 0 8oi l 233 53 63 73 8 7 47 57 67 71 0 9l | 0l l l1 1 245i673 94 04 14 2 7 88 1 l j3 1 1 68 第三个c 1 1 4 3 第四个c - 1 2 4 6 8 2第一个c 1 28 51 1 7第二个c 1 21 2 01 2l54 - 75 0 8 6基帧结构8 91 2 i基帧结构1 2 41 6 1 2 摹帧结 1 95 i 基帧结构 5 4 9 09 4 23 2 w9 31 2 5 9 4 - 23 2 wj 2 8 2 0 构9 4 2 2 3 5 5 9 4 - l3 i w 5 8 9 4 2 y 9 71 2 9 l y l g 1 3 22 4 3 2 w 2 75 96 2 9 81 0 il3 31 3 62 8 1 yl g 3 16 36 6 1 0 2 1 0 31 0 4 v l 1 3 7 1 3 8 1 3 9 v 23 23 3i3 4v 3 6 7 6 86 9v 4 2 4s d h 设备的逻辑组成 2 4 1s d h 网络的常见网元 图2 8t u 1 2 指针位置和偏移编号 s d h 传输网是由不同类型的网元通过光缆线路的连接组成的，通过不同的 网元完成s d h 网的传送功能：上下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。 下面我们讲述s d h 网中常见网元的特点和基本功能。 1 州终端复用器 终端复用器用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点上，它是一个 双端口器件，如图2 - 9 所示。 s t m n 国2 - 9t m 模型 它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号s t m n 中， 或从s t m - n 的信号中分出低速支路信号。请注意它的线路端口输入，输出一路 s t m n 信号，而支路端口却可以输出输入多路低速支路信号。在将低速支路信 号复用进s 州- n 帧( 将低速信号复用到线路) 上时，有一个交叉的功能，例 如：可将支路的一个s t m - 1 信号复用进线路上的s t m 1 6 信号中的任意位置 上，也就是指复用在1 1 6 个s t m - 1 的任一个位置上。将支路的2 m b i f f s 信号可 复用到一个s t m 1 中6 3 个v c l 2 的任一个位置上去。 2 a d m 一分，插复用器 分，插复用器用于s d h 传输网络的转接站点处，例如链的中间结点或环上 结点，是s d h 网上使用最多、最重要的一种网元，它是个三端口的器件，如 图2 - 1 0 所示。 1 4 0 m b i t s s t m n mn 图2 1 0a d m 模型 a d m 有两个线路端口和一个支路端口。两个线路端口各接一侧的光缆( 每 侧收发共两根光纤) ，为了描述方便我们将其分为西( w ) 向、东向( e ) 两 个线路端口。a d m 的作用是将低速支路信号交叉复用进东或西向线路上去，或 从东或西侧线路端口收的线路信号中拆分出低速支路信号。另外，还可将东西 向线路侧的s t m - n 信号进行交叉连接，例如将东向s t m 1 6 中的3 # s t m 1 与 西向s t m 1 6 中的1 5 # s t m 1 相连接。 a d m 是s d h 最重要的一种网元，通过它可等效成其它网元，即能完成其 它网元的功能，例如：一个a d m 可等效成两个t m 。 3 r e g 一再生中继器 光传输网的再生中继器有两种，一种是纯光的再生中继器，主要进行光功 率放大以延长光传输距离；另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要 通过光电变换、电信号抽样、判决、再生整形、电光变换，以达到不积累线路 噪声，保证线路上传送信号波形的完好性。此处讲的是后一种再生中继器， r e o 是双端口器件，只有两个线路端口w 、e 。如图2 1 1 所示： s t m n s r m n 图2 - 1 2 电再生中继器 它的作用是将w e 侧的光信号经o e 、抽样、判决、再生整形、e o 在e 或 w 侧发出。注意到没有，r e o 与a d m 相比仅少了支路端口，所以a d m 若本 地不上下话路( 支路不上下信号) 时完全可以等效一个r e ( 3 。 真正的r e o 只需处理s t m - n 帧中的r s o h ，且不需要交叉连接功能 ( 、驴1 直通即可) ，而a d m 和t m 因为要完成将低速支路信号分插到s t m n 中，所以不仅要处理r s o h ，而且还要处理m s o h ：另外a d m 和t m 都具 有交叉复用能力( 有交叉连接功能) ，因此用a d m 来等效r e g 有点大材小用 了。 4 d x 卜数字交叉连接设备 数字交叉连接设备完成的主要是s t m - n 信号的交叉连接功能，它是一个多 端口器件，它实际上相当于一个交叉矩阵，完成各个信号间的交叉连接，如图 2 1 3 所示。 等效为 入线 图2 1 3d x c 功能图 出线：n 十 、 2 4 2s d h 设备的逻辑功能块 i t u t 采用功能参考模型的方法对s d h 设备进行规范，它将设备所应完成 的功能分解为各种基本的标准功能块，功能块的实现与设备的物理实现无关 ( 以哪种方法实现不受限制) 不同的设备由这些基本的功能块灵活组合而 成，以完成设备不同的功能。 1 1 m 终端复用器 图2 1 4 俐功能示意圈 t m 的作用是将低速支路信号p d h 、s t m - n ( m 1 0 2 或者出现信号丢失。 在测量时间段内出现的s e s 总数与总的可用时间之比称为严重误块秒比 ( s e s r ) 。 严重误块秒一般是由于脉冲干扰产生的突发误块，所以s e s r 往往反映出设 备抗干扰的能力。 背景误块( b b e ) 和背景误块比( b b e r ) 扣除不可用时间和s e s 期间出现的误块称之为背景误块( b b e ) b b e 数与 在一段测量时间内扣除不可用时间和s e s 期间内所有块数后的总块数之比称背 景误块比( b b e r ) 。 若这段测量时间较长，那么b b e r 往往反映的是设备内部产生的误码情况， 与设备采用器件的性能稳定性有关。 3 数字段相关的误码指标 i t u t 将数字链路等效为全长2 7 5 0 0 k m 的假设数字参考链路，并为链路的每 一段分配最高误码性能指标，以便使主链路各段的误码情况在不高于该标准的 条件下连成串之后能满足数字信号端到端( 2 7 5 0 0 k m ) 正常传输的要求。 下面分别列出t 4 2 0 k m 、2 8 0 k m 、5 0 k m 数字段应满足的误码性能指标。 表5 14 2 0 k mh r d s 误码性能指标 速率( k b i t s ) 1 5 5 5 2 06 2 2 0 8 02 4 8 8 3 2 0 e s r3 6 驰x 胛待定待定 s e s r4 6 2 1 舻46 2 x 1 舻4 6 2 1 舻 b b e r2 3 1 x 1 0 423 1 x 1 胪2 3 1 1 0 4 表5 22 8 0 k i nh r d s 误码性能指标 速率( k b i t s ) 1 5 5 5 2 06 2 2 0 8 02 4 8 8 3 2 0 e s r2 4 6 4 x 1 咿 待定待定 s e s r3 0 8 x 1 舻3 1 驴53 1 舻 8 8 e r3 x 1 0 15 4 1 叶 5 4 1 0 4 表5 35 0 k i nh r d s 误码性能指标 速率( k b i t s ) 1 5 5 5 2 06 2 2 0 8 0 2 4 8 8 3 2 0 e s r 4 4 x 1 一待定待定 s e s r5 5 1 0 455 x 1 0 45 5 1 0 4 b b e r 5 5 1 0 彳 2 7 1 口72 7 1 旷 5 1 2 可用性参数 不可用时间 传输系统的任一个传输方向的数字信号连续l o 秒期间内每秒的误码率均劣 于l o 3 ，从这l o 秒的第一秒种起就认为进入了不可用时间。 可用时间 当数字信号连续1 0 秒期间内每秒的误码率均优于1 0 3 ，那么从这l o 秒种的 第一秒起就认为进入了可用时间。 可用性 可用时间占全部总时间的百分比称之为可用性。 为保证系统的正常使用，系统要满足一定的可用性指标。 表5 4 假设参考数字段可用性目标 长度( k m ) 可用性不可用性 不可用时间，年 4 2 0明9 7 7 2 3 1 p 1 2 0 分年 2 9 99 8 5 1 5 x 1 7 8 分，年 卯鸲 1 1 5 2 分，年 5 1 3 抖动漂移性能 抖动和漂移与系统的定时特性有关。定时抖动( 抖动) 是指数字信号的特 定时刻( 例如最佳抽样时刻) 相对其理想时间位置的短时间偏离。所谓短时间 偏离是指变化频率高于1 0 h z 的相位变化。而漂移指数字信号的特定时刻相对其 理想时间位置的长时间的偏离，所谓长时间是指变化频率低于i o h z 的相位变 化。 抖动和漂移会使收端出现信号溢出或取空，从而导致信号滑动损伤。 1 抖动和漂移的产生机理 在s d h 网中除了具有其他传输网的共同抖动源各种噪声源，定时滤波 器失谐，再生器固有缺陷( 码间干扰、限幅器门限漂移) 等，还有两个s d h 网 特有的抖动源： 1 ) 在将支路信号装入v c 时，加入了固定塞入比特和控制塞入比特，分接 时需要移去这些比特，这将导致时钟缺口，经滤波后产生残余抖动一脉冲塞入 抖动。 2 ) 指针调整抖动。此种抖动是由指针进行正负调整和去调整时产生的。 对于脉冲塞入抖动，与p d h 系统的正码脉冲调整产生的情况类似，可采用措施 使它降低到可接受的程度，而指针调整( 以字节为单位，隔三帧调整一次) 产 生的抖动由于频率低、幅度大，很难用一般方法加以滤除。 引起s d h 网漂移的普遍原因是环境温度的变化，它将使光缆传输特性变 化，导致信号漂移，另外时钟系统受温度变化的影响也会出现漂移。最后， s d h 网络单元中指针调整和网同步的结合也会产生很低频率的抖动和漂移。不 过总体说来s d h 网的漂移主要来自各级时钟和传输系统，特别是传输系统。 2 抖动性能规范 s d h 网中常见的度量抖动性能的参数如下： 输入抖动容限 输入抖动容限分为p d h 输入口的( 支路口) 和s t m n 输入口( 线路口) 的 两种输入抖动容限。对于p d h 输入口则是在使设备不产生误码的情况下，该输 口所能承受的最大输入抖动值。由于p d h 网和s d h 网的长期共存，使传输网中 有s d h 网元上p d h 业务的需要，要满足这个需求则必须该s d h 网元的支路输入 口，能包容p d h 支路信号的最大抖动，即该支路口的抖动容限能承受得了所上 p d h 信号的抖动。 。 线路口( s t m n ) 输入抖动容限定义为能使光设备产生l d b 光功率代价的 正弦峰一峰抖动值。这参数是用来规范当s d h 网元互连在一起接传输s t m - n 信 号时，本级网元的输入抖动容限应能包容上级网元产生的输出抖动。 输出抖动 与输入抖动容限类似，也分为p d h 支路口和s t m - n 线路口。定义为在设备 输入无抖动的情况下，由端口输出的最大抖动。 s d h 设备的p d h 支路端口的输出抖动应保证在s d h 网元下p d h 业务时，所 输出的抖动能使接收此p d h 信号的设备所承受。s t m n 线路端口的输出抖动应 保证接收此s t m n 信号的s d h 网元能承受。 映射和结合抖动 因为在p d h s d h 网络边界处由于指调整和映射会产生s d h 的特有抖动，为 了规范这种抖动采用映射抖动和结合抖动来描述这种抖动情况。 映射抖动指在s d h 设备的p d h 支路端口处输入不同频偏的p d h 信号，在 s t m - n 信号未发生指针调整时，设备的p d h 支路端口处输出p d h 支路信号的最 大抖动。 6 结合抖动是指在s d h 设备线路端口处输入符合g 7 8 3 规范的指针测试序列信 号，此时s d h 设备发生指针调整，适当改变输入信号频偏，这时设备的p d h 支 路端口处输出信号测得的最大抖动就为设备的结合抖动。 抖动转移函数抖动转移特性 在此处是规范设备输出s t m - n 信号的抖动对输入的s t m - n 信号抖动的抑制 能力( 也即是抖动增益) ，以控制线路系统的抖动积累，防止系统抖动迅速积 累。 抖动转移函数定义为设备输出的s 刑n 信号的抖动与设备输入的s t m - n 信 号的抖动的比值随频率的变化关系，此频率指抖动的频率。相关参数的值见下 表 表5 5s d h 网路接口最大允许输出抖动 速率最大输出抖动 测量滤波器参数 ( k b s )( u i p p ) b 1 ( f 1 f 4 )b 2 ( f 3 一f 4 ) f 1f 3f 4 1 5 5 5 2 0 1 5 ( 0 7 5 )0 1 5 ( 0 1 5 、 5 0 0 h z6 5 k h z1 3 m h z 6 2 2 0 8 0 1 5 ( 0 7 5 ) 0 1 5 ( 0 1 5 、 1 0 0 0 h z 2 5 0 k h z5 m h z 2 4 8 8 3 2 0 1 5 ( 0 7 5 ) 0 1 5 0 1 5 1 5 0 0 1 3 l h z1 m h z2 0 m h z 表5 6s d h 设备输入抖动和漂移容限的参数 s t m ( u i p - p ) 频率( h z ) 等 级 a oa ia 2 a a df 0 6 2f l l f i o6f 。f lgf 3 厶 3 s t m2 8 0 0 3j l3 91 5o 1 51 2 x1 7 8 xi 6 x1 5 6 x d 1 2 51 9 35 0 06 5 x6 5 x 1 3 x 一1 0 ( 1 8 岬)( 2 p s )( 5 坶) 1 0 51 0 41 0 41 0 - 2 1 0 31 0 31 0 6 s t m1 1 2 0 01 2 4 41 5 6i 50 1 5i 2 x1 7 8 x1 6 xi 5 6 x d 1 2 59 6 5 1 0 32 5 x 2 5 05 x 一4 0 ( 1 8 i i s )( 2 曲( 2 5 舻) 1 0 5l 一 1 0 - 31 0 - 2 1 0 3 x1 0 6 1 0 3 s t m4 4 7 9 04 9 7 7 6 2 21 50 1 51 2 x1 7 8 xi 6 x1 5 6 xd 1 2 51 2 15 x 2 0 x 0 s o s )( 2 p s ) ( 2 5 1 a s ) 1 0 。5i o 1 0 d1 0 21 0 31 0 3l m1 0 6 1 6 0 k s t m2 8 0 03 l l3 9 1 5d 0 7 51 2 x1 7 8 x1 6 x1 5 6 x d 1 2 51 9 35 0 03 2 x6 5 x1 3 x 一1 e ( 1 s o s )( 2 9 s )( 2 5 9 s ) 1 0 ，1 1 0 。31 0 五1 0 310 3 0 6 表5 7s t m 6 4 输入口的抖动和漂移容限 频率f ( h z ) 抖动幅度( 峰峰值) l o f 1 2 1 2 4 9 0 u ir 0 2 5u s ) 1 2 1 f 2 0 0 0 3 0 x 1 0 4 f l 2 0 0 0 f 2 0 k 3 0 x 1 0 4 f i 2 0k f 4 0 0k 1 5 u i 4 0 0k f s 4 m 6 0 x 1 05 f 。l u i 4 m f