第7章 交换原理 传送网技术

MLX2006春夏 1 第七章光同步数字传输网 7 1传送网技术基础7 2同步数字传送网技术SDHPDH的缺陷SDH的基本概念与特征SDH的速率SDH帧结构SDH的复用原理SDH的传输设备SDH的拓扑结构 MLX2006春夏 2 7 1传送网技术基础 传送网包括 传输媒体 传输系统和传输节点设备传输媒体提供传递信号的通道 包括 有线 电缆 光纤无线 微波 通信卫星传输系统传输系统主要包括发送 接收设备实现将基带信号转换成线路码 信号的复 分解常用的复用有 FDM TDM和CDM传输节点设备 包括 配线架电分插复用器 ADM 电交叉连接设备 DXC 光分插复用器 OADM 光交叉连接设备 OXC MLX2006春夏 3 7 2同步数字传送网技术SDH SDH SynchronousDigitalHierarchy一种当今世界电信网普遍采用的传送网技术由于PDH的缺陷 促使了SDH的产生与发展 MLX2006春夏 4 PDH的缺陷 标准不统一 彼此互不兼容 不能互通北美标准 1 5Mbit s 6 3Mbit s 45Mbit s N 45Mbit s日本标准 1 5Mbit s 6 3Mbit s 32Mbit s 100Mbit s 400Mbit s欧洲标准 2Mbit s 8Mbit s 34Mbit s 140Mbit s没有世界性的标准光接口规范互通必须转换成标准G 703接口 无法在光路上直接通信 MLX2006春夏 5 PDH的缺陷 同步复杂 上下电路困难低速信号 一次群 采用同步复用 高速信号 高次群 采用异步复用 插入比特 此方式造成上下电路必须一步一步复用或解复用 硬件设备多 费用高 OAM比特缺乏 主要依靠人工完成难以支持新一代网络 点对点通信 不灵活使数字通道设备利用率低 无法提供最佳路由选择 MLX2006春夏 6 SDH的基本概念 SDH是一套可以进行同步信息传输 复用分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级体系SDH网由复用器 数字交叉连接设备等组成 SDH主要功能是对PDH信号 2Mbps 34Mbps 140Mbps 进行同步数字传输 复用 交叉连接和交换 MLX2006春夏 7 SDH的信息结构等级与速率 信息结构等级也称之为同步传送模块STM N N 1 4 16 64 不同的结构等级对应不同的速率STM 1 155 520Mbit sSTM 4 622 080Mbit sSTM 16 2488 320Mbit s 2 5Gbit s STM 64 9953Mbit s 10Gbit s MLX2006春夏 8 SDH的特点与优势 标准统一提供全球统一的信息等级体系STM N与PDH兼容 不同等级的PDH可接入SDH 统一的光接口 能在光路上实现互通一步复用功能 不同PDH等级可直接一次复用 支持组网 灵活SDH具有定时透明性相同业务提供者 网元 是同步的不同业务提供者之间是伪同步采用指针调整技术使得净负荷在不同业务之间传送不影响业务质量帧结构中有丰富的OAM 占5 网管功能强大 MLX2006春夏 9 SDH与PDH信号分 插比较 PDH信号的分插分离 逐级解复用插入 逐级复用 光 电 电 光 MLX2006春夏 10 SDH与PDH信号分 插比较 SDH信号的分插分 插一步完成 SDH分插复用器 ADM 2Mbit s 155Mbit s 155Mbit s MLX2006春夏 11 SDH帧格式 SDH的帧格式由ITU T建议G 709规定是一种矩形块状STM N帧结构帧组成 270 n列和9行字节帧时长 125us 8000帧 sSTM 1一帧位数 270 1 9 8 19440STM 1的速率 19440 8000 155 52 Mbps SOH AUPTR SOH STM N净负荷 含SOH 1 4 5 9 传输方向 9 N 261 N 270 N 9 270 N字节 MLX2006春夏 12 SDH帧格式 段开销 SOH SectionOverHead 属附加字节 起维护和管理作用主要有误码监视 帧定位 数据通信 公务通信和自动保护倒换字节等功能开销为8 9 72字节 576bit 信息净负荷 Payload 区域用于电信业务的部分 共261 9 2349字节包括各支路信息及少量通道监视 管理等信息管理单元指针 AUPTR AdministrationUnitPointer 区域指示符 表示净负荷的第一字节在STM N帧中的位置完成复用同步和帧定位功能 便于争取提取各支路信息对STM 1来说有9个字节 MLX2006春夏 13 SDH基本复用原理 基本概念 标准容器C用于传递同步信号的一种信息结构主要完成速率调整等适配功能需要传送的电路层信号在容器中经过码速调整后变换为同步信号经过容器后信号的速率将会变化G 707建议中定入了5种标准容器 MLX2006春夏 14 SDH基本复用原理 基本概念 虚容器VC支持通道层连接的一种信息结构由C POH组成VC在SDH传送中保持完整不变 独立的信息单元 VC可以在通道的任何一点取 分 或插入 以便同步复用 交叉连接处理支路单元TU TributaryUnit 一种为低阶通道层和高阶通道层提供适配功能的信息结构由低阶VC加TU指针组成一个或多个TU经直接交叉复用组成TUG 支路群 MLX2006春夏 15 SDH基本复用原理 基本概念 管理单元AU AdministrationUnit 和管理单元组AUG AdministrationUnit AU对高阶VC和复接段层进行适配由高阶VC加上AU指针构成AU经AUG复接后成为STM 1帧结构的组成部分AUG本身又可以复接成高阶同步传递模块 MLX2006春夏 16 SDH基本复用原理 映射结构 STM N AUG VC 4 AU 4 AU 3 VC 3 TUG 3 TUG 2 TU 2 TU 12 VC 2 VC 12 C 2 C 12 C 4 C 3 C 11 TU 11 VC 11 3 TU 3 VC 3 139264Kbit s 44736Kbit s 6312Kbit s 34368Kbit s 2048Kbit s 1544Kbit s 指针处理 复用 定位校准 映射 N 1 3 1 7 7 1 3 4 低阶通道层 电路层 149760Kbit s 高阶通道层 复接层 MLX2006春夏 17 SDH的映射与复用过程描述 将各支路PDH码流送入标准容器C将C适配成VC对于高阶VC直接进入AU 高阶VC VC 3 VC 4 对于低阶VC 先进入TU VC TUOTR指针 一个或多个TU组合成TUG 支路单元群 TUG POH形成高阶VC高阶VC再进入AU 管理单元 一个或多个相同的AU组成AUG 管理单元群 AUG SOH形成最后的STM N帧结构 MLX2006春夏 18 SDH的映射与复用示例一 C 4 C 4 C 4 VC 4POH VC 4 149 760Mbit s 139 264Mbit s VC 4 AU 4PTR AU 4 VC 4 VCPOH AUG AUG AUG SOH STM N 150 336Mbit s 150 912Mbit s 150 912Mbit s N 155 520Mbit s MLX2006春夏 19 SDH的映射与复用示例二由63个PCM一次群复用为STM 1 2 048Mbps C 12 VC 12 TU 12 TUG 2 TUG 3 VC 4 AU 4 AUG STM 1 调速 POH PTR 复接 复接 POH PTR SOH 3 7 3 1 2 224Mbps 2 240Mbps 2 304Mbps 6 912Mbps 48 384Mbps 150 3Mbps 150 9Mbps 150 9Mbps 155 52Mbps MLX2006春夏 20 SDH传输设备 传输设备分为 SDH终端复用设备 TM TerminalMultiplexing SDH分插复用设备 ADM 数字交叉设备 DXC SDH再生设备 REG Regenerator MLX2006春夏 21 SDH终端复用设备 用于SDH链路的终端部分具有复用 解复用和保护功能提供网管接口在线路侧 将STM N光信号转换成电信号在支路侧 将PDH各级速率支路信号映射复用进入STM帧中 也可将SDH低次群复用进入高次群 或完成相逆功能 STM 1终端复用器 电源 公务 告警 TMN接口 1 5 Mbit s 155Mbit s 34 45 140 155 6 2 MLX2006春夏 22 SDH终端复用设备TM STM 1TM 63 2Mbps或 140Mbps STM 1TM设备 155 52Mbps STM 4TM n 2Mbps 140Mbps STM 4TM设备 622Mbps 155Mbps STM 16TM n 2Mbps 140Mbps STM 16TM设备 2 5Gbps 155Mbps 622Mbps MLX2006春夏 23 SDH分插复用设备 ADM SDH的ADM设备串接在SDH链路中从过路的SDH信号中 分插沿途局所需支路信号复用 解复用 保护 网管 还有DXC功能ADM有两个线路侧和支路侧每个线路侧接一对光纤 用于传输主干复用信号支路侧用于沿途上下PDH或SDH支路信号 STM 1分插复用器 电源 公务 告警 TMN接口 1 5 Mbit s 155Mbit s 34 45 140 155 6 2 155Mbit s MLX2006春夏 24 SDH分插复用设备 ADM STM 1TM STM 1ADM设备 155Mbps 155 Mbps 140Mbps 2Mbps STM 4TM STM 4ADM设备 622Mbps 140Mbps 2Mbps 622Mbps 155Mbps STM 16TM STM 16ADM设备 2 5Gbps 140Mbps 2Mbps 2 5Gbps 155Mbps 622Mbps MLX2006春夏 25 数字交叉连接设备 DXC DXC可看成计算机软件 网管软件 控制的数字配线架复用 解复用对SDH信号进行调度和中转类似铁路上的货车中转站可对整列货车货物进行中转也可将来自各自方向的货物分解重组 再按需方向转发 MLX2006春夏 26 数字交叉连接设备 DXC DXC分类与表示方法按最高进出线速率和最低交叉速率分类表示为 DXC最高进出线速率 最低交叉速率为表示方便 用数字表示速率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 最高进出线速率2Mbps 最低交叉速率64kbps MLX2006春夏 27 数字交叉连接设备 DXC DXC1 0最高进出线速率2Mbps 最低交叉速率64kbps即对2Mbps数据流中的各64kps时隙进行调配线DXC4 1最高进出线速率155Mbps 最低交叉速率2Mbps即对STM 1数据帧中的各VC 12通道进行调配线 DXC1 0 n 2Mbps n 2Mbps 进出线速率2Mbps交叉速率64kbps DXC4 1 n 155Mbps n 155Mbps 进出线速率155Mbps交叉速率2Mbps MLX2006春夏 28 SDH的组网 组网设备包括 SDH终端复用设备TMSDH分插复用设备ADM数字交叉连接设备DXC拓扑结构 点到点链形星形 枢纽形 环型 最重要的结构 用得最多 MLX2006春夏 29 SDH的组网 拓扑结构 点到点的结构 STM 1终端复用器 STM 1终端复用器 点到点 155 Mbit s 支路信号 支路信号 MLX2006春夏 30 SDH的组网 拓扑结构 链形结构 STM 1终端复用器 STM 1终端复用器 155 Mbit s 支路信号 STM 1分插复用器 支路信号 155 Mbit s MLX2006春夏 31 SDH的组网 拓扑结构 星形 枢纽形 结构 STM 1终端复用器 155 Mbit s 支路信号 155 Mbit s STM 1终端复用器 STM 1终端复用器 STM 1终端复用器 155 Mbit s 155 Mbit s 枢纽点 STM 1终端复用器 MLX2006春夏 32 SDH的组网 拓扑结构 环型结构 155 Mbit s 支路信号 155 Mbit s STM 1分插复用器 155 Mbit s 155 Mbit s 支路信号 STM 1分插复用器 STM 1分插复用器 STM 1分插复用器 DXC MLX2006春夏 33 SDH自愈环形网 自愈网概念 无需人工干预 故障时网络自动恢复自愈环形网 SDH网络节点 ADM或DXC 连接成一个环型双向光纤环自愈环形网的自动倒换功能自愈环分为两种结构 通道倒换环复用段倒换环 也称线路倒换环 倒换的目的是自动保护和快速恢复承载业务能力 MLX2006春夏 34 典型SDH自愈环结构 二纤单向通道倒换环两个方向相反的单向环 顺时针S1