SDH传输系统及其应用.ppt

传输专业培训资料,SDH传输系统原理及其应用,浙江省邮电规划设计研究院有限公司传输所,一、SDH基本概念二、SDH传输系统的应用三、SDH的发展前景,主要内容,一、SDH的基本概念,SDH的概念源于80年代美国AT&T贝尔实验室的SONET。原CCITT（现为ITU-T）在1988年采纳了这个概念，后来形成了同步数字体系（SDHSynchrounousDigitalHierarchy)。SDH首先它即是一套国际标准，又是一个组网原则，也是一种复用方法。具体来说，SDH是一整套可以进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字传送结构体系，用来通过物理传输网络传送经适配的业务信息。,1、为什么要采用SDH,随着技术的发展，电信设备传输容量的需求越来越大。网络的可靠性、灵活性和针对性要求更加突出，需要网络具有：强大的网络管理、自愈功能、重组或恢复。兼容性、经济性、适应性和可升级性等方面要求提升。PDH（准同步网）无法满足上述要求，难以胜任。SDH克服了PDH的缺点，以最理想的方式最大限度地符合电信网的系统和设备。,2、SDH的主要特点,具有一套全球通用的光接口标准。不同厂家设备之间具有高度兼容性。各级信号速率精确地符合N155.520Mbit/s关系（N为同步复用信号等级）。具有丰富的辅助（开销）通路可供网络管理使用。采用同步的组网方式。强大的网络管理能力。自愈功能。具有高度的灵活性（指组网、上/下电路、带宽管理等）。,3、SDH的工作波长区和速率等级,工作波长区：1310nm和1550nm波长区。,传输比特率：传输的信号由不同等级的同步传送模块（STM-N)信号组成，N为1、4、16和64。,同步数字体系信号的比特率,4、SDH的帧结构,1,3,4,5,9,再生段开销（RSOH）,管理单元指针（AUPTR）,复用段开销（MSOH）,STM-N净负荷（Payload）,9N列(字节),261N列(字节),270N列(字节),9行,STM-N帧结构,5、SDH的复用映射,6、SDH的开销功能,开销分类：,段开销(SOH),通道开销(POH),再生段开销(RSOH),复用段开销(MSOH),低阶通道开销(VC-1/VC-2POH),高阶通道开销(VC-3/VC-4POH),段开销（SOH）字节功能：,a)A1、A2：定帧字节b)J0：再生段踪迹字节c)Z0：备用字节d)D1D12：数据通信通路（DCC）e)E1、E2：公务联络字节f)F1：使用者通路字节g)B1：BIP-8字节，用作再生段的误码监测h)B2：BIP-N24字节，用于复用段误码监测i)K1、K2(b1b5)：自动保护倒换(APS)通路字节j)K2(b6b8)：复用段远端缺陷指示（MS-RDI）k)S1(b5b8)：同步状态字节,通道开销（POH）字节功能：,a)J1、J2：通道踪迹字节b)B3：通道BIP-8字节，用于通道误码监视功能c)C2：信号标记字节d)G1：通道状态字节e)F2、F3：通道使用者通路字节f)H4：位置指示字节g)K3(b1b4)、K4(b1b4）：自动保护倒换(APS)通路h)N1、N2：网络操作者字节i)K3(b5b8)、K4(b8)：备用比特j)V5：提供VC-1/VC-2通道的误码检测、信号标记和通道状态k)K4(b5b7)：预留比特,7、SDH设备的理论要点,（1）同步复用处理简单；（2）字节间插电路上下方便；（3）块状帧结构信息模块化；（4）映射复用灵活互通；（5）交叉连接网络调度灵活方便；（6）指针调整相差吸收；（7）分层概念高效处理；（8）开销字节网管能力强；（9）分插复用环网保护，拓扑灵活；（10）横向兼容不同厂家设备能够互连；（11）同步与定时组网的关键。,8、SDH传送网的分层模型,电路层网络,VC-11,VC-12,VC-2,VC-3,VC-3,VC-4,复用段层网络,再生段层网络,物理层网络,电路层,通道层,传输媒质层,SDH传送层,段层,高阶通道层,低阶通道层,9、SDH网络性能要求,假设参考通道和数字段误码性能抖动性能漂移性能可用性目标,二、SDH传输系统的应用设计,自从同步数字体系（SDH）出现以来，光通信的发展进入了一个崭新的时期，在12年前原CCITT首次通过SDH的三个建议之后，SDH的发展和应用以前所未有的速度向前推进。目前，SDH在各个通信领域的应用已日益广泛，从各通信领域的本地网、省干线网到全国的一级干线，SDH传送网正发挥着巨大的作用。下面以SDH在移动通信工程中的应用为例，说明其在实际工程中的具体应用。,总体规划、分步实施明确业务需求，选用合适的传输速率等级，并宜于今后的扩容根据网络规模，合理选择组网方式以形成SDH自愈环为目的，充分考虑光缆线路的建设情况要充分利用现有传输资源，节省工程投资，缩短建设周期,1、SDH传输网的设计思路,网管方案,网络设计是整个SDH传送网设计的中心环节。,2、SDH网络设计,网络结构的确定是网络设计的关键工作,组网结构,同步方案,光功率预算,公务方案,网络保护,业务和网络类别,业务：在移动通信工程中，传输业务按其类别和性质的不同，可分为局间传输、站间传输和互联传输。,网络：按传输业务的性质和网络所处的地位可分为一级干线、二级干线、互连互通网和本地网。其中本地网的网络结构相对较为复杂。,组网结构（一）,图1单层平面式网络结构,第一种，单层平面式组网方式。即所有SDH自愈环均以MSC为中心节点进行组网，无层次之分。这种网络结构简单易行，网络管理方便，适用于网络规模较小，基站数量较少的场合。这种组网方式不利于网络的进一步扩容，且因光纤利用的不均衡，容易受到光纤资源的制约。,组网结构（二）,第二种，分层组网方式。即由骨干层网络和接入层网络组成，骨干层和接入层之间通过骨干节点的设备进行联络。按照接入环接入形式的不同，可分为单节点接入方式和双节点接入方式，见图2图4。这种组网方式层次清晰，网络容量充足，易于扩容，主要适用于网络规模较大的场合，是目前应用最广泛的组网形式。,图2分层网络结构（一）,图3分层网络结构（二）,交换中心(MSCBSC),骨干环,骨干节点,骨干节点,骨干节点,骨干节点,骨干节点,骨干节点,接入环1,接入环2,接入环3,接入环4,接入环5,基站,基站,基站,基站,基站,图4分层网络结构（三）,SDH的网络保护主要是环网的保护，即通过组建SDH自愈环来达到对网络的保护。,二纤单向通道倒换环二纤单向复用段倒换环二纤双向复用段倒换环四纤双向复用段倒换环,在设计中最常用到的有以下四种保护形式：,网络保护,网管设置：网络管理系统一般设在MSC所在的局站，负责对全网进行故障、安全、性能、配置等方面管理。网管系统分为网络级管理系统和网元级管理系统，一般在本地配置的是网元级管理系统，在省中心设置网络级管理系统，通过高速互连器与各地区的网管中心相连。,网管设置,网管的连接：网管系统中网元之间的信息传送采用DCC通道。网管设备与网关设备之间的连接由设备本身的Q接口通过局域网LAN相连。,公务与同步,公务：公务通信系统具有选址和会议电话呼叫方式。公务通信的信道由SDH开销字节中E1、E2中选择一个字节构成。工程中一般采用E1字节,同步：工程中优先考虑从所在大楼的BITS系统引入同步时钟信号。其次可考虑从其它干线设备或该局交换机过来的信号（2Mb/s）提取时钟。时钟信号应有主备形式，以时钟不形成环路为原则进行设置。,光功率预算,光接口参数包括光口类型、工作波长范围、光发送功率、光通道允许衰减范围、光接受灵敏度、过载功率等，是光功率预算的重要依据。,光接口及参数,工程中需首先了解各个厂家设备的光接口参数，在此基础上进行再生段长度的计算。,再生段长度计算,工作波长：1310nm和1550nm计算公式：,Psel-Prel-C-Pp-McL=Af+As,其中：L：衰减受限再生段长度(Km)。Psel：S点寿命终了时的最小发送光(dBm)。Prel：R点寿命终了时的最差灵敏度dBm)。C：S-R点之间连接器衰减之和(dB)。Pp：光通道代价(dB)。Af：光缆中光纤衰耗常数(dB/Km)。As：光缆中光纤固定接头平均衰减(dB/Km)。Mc：光缆富余度(dB)，3-5dB。,国内两个主要厂家设备的计算举例：,再生段长度计算表(衰减受限),3、通信系统,局站通信系统,局站通信系统主要由SDH分插复用设备或终端复用设备、DDF数字配线架（单元）、ODF光配线架（箱）等组成。,SDHADM,DDF,1,n,双头尾纤,单头尾纤,光缆,2M线,ODF,BSC、交换、数据等,光缆,图6局站通信系统图,移动网传输通信系统,移动通信工程中，传输网是联系基站（BTS）、基站控制器（BSC）、交换中心（MSC）及互连局站的纽带。,BTS,BSC,MSC,TMSC,BTS,关口局,三、SDH的发展前景,1、光纤传输技术的发展。,近几年来，可以明显看到光纤通信的几个技术方向：掺铒光纤放大器（EDFA）密集波分复用（DWDM）高速复用（TDM）全光网络（All-OpticalNetworks）,2、SDH的应用领域,目前，SDH已在全球范围的传输网中广泛应用，可以这么说，当前几乎所有的通信领域都依赖于SDH传送网为其提供基础的传输通道。,SDH的主要应用,全国一级干线省内二级干线本地传输网城域网接入网互连互通网,传输网技术已向DWDM、全光网络方向迅速发展，作为支持电路交换方式的SDHTDM结构的长远命运将受到严重挑战，但我们看到：电路交换网在58年的时间内仍将继续发展；SDH本身还具有高低端的发展潜力；未来超大容量的核心光传送网需要更多的S