《传输技术》PPT课件

1、传输技术原理,技能鉴定,2,电信网的基本概念,通信网的组成：交换、传输、终端 基础网：传输、交换、接入 支撑网：时钟、网管、信令 传输网的作用：中继传输局间连接 传输的复用方式：频分复用、时分复用（TDM）、波分复用（WDM） 传输体制（基于时分复用）：PDH、SDH 关于PCM和HDB3,4,SDH组网,SDH是指一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级 第一层面为长途一级干线网 第二层面为二级干线网 第三层面为中继层 第四层面为接入层,光传送网的结构分层,第1层-省际干线 第2层-省内干线 第3层-中继网 第4层-接入网,我国光传送网结构分4个层面：,6,速率

2、等级,7,基本网元-TM,终端复用器 TM 在线形网的端站，把PDH / SDH 支路信号复用成SDH线路信号，或反之。,8,基本网元-ADM,设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能。,9,基本网元-REG,设在网络的中间局站，目的是延长传输距离， 但不能上、下电路。,基本网元-DXC,兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动 恢复与保护等多项功能的SDH 设备。,线形网,SDH网络拓扑,环形网,SDH网络拓扑,枢纽网,SDH网络拓扑,网状网,SDH网络拓扑,MSOH,RSOH,传输方向,1帧,9270N字节,13459,9 N,261 N,传输方向,270 N,段开销SOH是指STM帧结

3、构中为保证信息净负荷正常灵活传送所附加的字节，主要供网络运行、管理和维护使用。由再生段开销RSOH和复用段开销MSOH组成。,再生段开销RSOH负责管理再生段。 RSOH可在再生段接入，也可在终端设备接入。,管理指针AU PTR是一种指示符，用来指示信息净负荷的第1个字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端正确地分解。,复用段开销MSOH负责管理由若干个再生段组成的复用段。 MSOH透明地通过每个再生段，只能在管理单元组AUG进行组合或分解的地方才能接入或终结。,信息净负荷区域是帧结构中存放各种信息容量的地方。 净负荷中包含通道开销（POH）。,STM-1帧由9行、270列共2430个字节

4、组成。传送时按由左到右、由上至下的顺序进行，直到整个帧传送完毕。每秒传送8000帧。因此其传输速率为： 270988000=155.520Mbit/s,STM-N信息净负荷 （含少量POH）,STM-N信息净负荷 （含少量POH）,AU PTR,AU PTR,RSOH,MSOH,STM-N帧结构,SDH帧结构,RSOH 再生段开销,MSOH 复用段开销,1 STM-1 帧 =2430 字节/125 s,SOH：段开销是指STM帧结构中为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须的附加字节，主要是供网络运行、管理和维护使用的字节。SOH可进一步划分为再生段开销RSOH和复用段开销MSOH。 AU PTR

5、：管理单元指针是一种指示符，主要用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端正确的分解。 Payload：信息净负荷就是帧结构中用户所需要的真正的信息。其中还包括少量用于通道性能监视、管理和控制的通道开销字节（POH）。,帧结构的分区,18,STM-1 SOH 字节安排,9 列,段开销,再生段开销再生段开销,（1） 帧定位：A1，A2。用于STM-1帧定位，规定为两种固定代码： A1=11110110；A2=00101000，用16进制表示为：A1=F6；A2=28。 （2） 再生段踪迹：J0。它是再生段接入点的识别符，重复发送一个代表某接入点的标志，从而使段的接收端

6、能够确认自己与预定的段的发送端是否是否处于持续的连接状态。它用连续16个STM-1帧内的J0字节组成16字节的帧来传送接入点识别符。 （3） 再生段误码监视：B1。用于再生段误码检测，使用8比特作奇 偶校验，称作比特间插奇偶（BIP）校验8比特。,再生段开销,（4） 公务通信：E1。用于再生段公务联络（EOW），可提供一个 64kbit/s通道。 （5） 使用者通路：F1。为网络营运者提供一个64kbit/s通路，为特殊维护目的提供临时的数据/话音通道。 （6）数据通信通路（DCC）：D1、D2、D3。用于再生段转送再生器的运行、维护和管理信息，可提供速率为192kbit/s的DCC通道。,复

7、用段开销,（1）复用段误码监视：B2。用于复用段的误码检测，即用3个B2 字节的每1比特（共24比特）各支持一个块（共24块）。 （2）数据通信通路：D4D12。用于复用段传送运行、维护和管理信息。可提供速率为576/kbit/s通道。 （3）公务通信：E2。用于复用段公务联络线可提供速 率为64/kbit/s通路。,复用段开销,（4）自动保护倒换（APS）通路：K1，K2（b1b5)。用于复用段保护倒换信令。K1(b1b4)指示倒换请求的原因，K1（b5 b8)指示提出倒换请求的工作系统续号，K2（ b1b4)指示复用段接受侧备用系统倒换开关所桥接到的工作系统序号。 （5）复用段远端缺陷指示

8、（MS-RDI）：K2（ b6 b8)。用于向复用段发送端回送接收端状态指示信号，告诉发送端接收端检测到上游段故障或收到复用段告警指示信号（MS-RDI）。当b6 b8为110时，表示MS-RDI。若收到当b6 b8为111时，表示本端收到MS-AIS （6）同步状态：S1（b5b8)。用于传送同步状态信息。b1b4 字节保留， b5b8字节的含义见下表：,(7) 复用段远端差错指示(MS-REI):M1。用于将复用段远段检测 到的差错信息往回传送，远端差错信息由BIP-24N（B2） 来获得。相应的M1字节以二进制计数表示有多少个差错，其 最大范围是0255。,复用段开销,PDH 信号装配成

9、STM-1信号的方法,我国SDH基本复用、映射结构,3,7,3,N,2048KB/S 到STM-I的映射和复用,36字节,2048KB/S 到STM-I的映射和复用,V1,V2,V3,V4,4列,9行,2048KB/S 到STM-I的映射和复用,TUG2-1,TU12-1,TU12-2,TU12-3,TUG2-7,4列9个字节，速率2304kb/s,3个TU12，12列的9个字节,7个TUG2组成一个TUG3,2048KB/S 到STM-I的映射和复用,86列,VC-4,2048KB/S 到STM-I的映射和复用,9行270列,SOH,AU-PTR,SOH,VC-4,140MB/S 到STM-

10、I的映射和复用,C-4周期125S，帧频8000KHZ，帧长为18720比特（26098）。 C-4加上9个开销字节（J1、B3、C2、G1、F2、H4、F3、K3和N1），构成虚容器。（261988）。 VC-4加上AU-4指针构成AU-4，加上段开销SOH构成STM-1信号。,高阶通道开销,高阶通道开销用于高 阶通道的维护和管理。 虚容器VC-4和VC-3 各有9个字节，位于虚 容器的第一列。,（1）高阶通道踪迹：J1。 J1是虚容器的第一个字节， 用于重复发送“高阶通道 接入点识别符”，接收端 利用J1来确定自己与发送 端是否处于持续的连接状 态,高阶通道开销,（2）高阶通道误码检视：B

11、3。用于高阶通道的误码监测。 （3）高阶通道信号标记：C2。用来指示VC-3或VC-4。 （4）通道状态;用于将通道(VC3、VC4)终端接收器接收到的通道状态和性能回送到始端。字节安排如下图。,（4）通道状态：G1。用于把路经终端接 收器检测到的通道状态和性能回送到VC-4、 VC-3路径源端，该特性允许在末端或在路 径上任何一点处监视整个一对路经的状态 和性能,G1（b1-b4）是高阶通道远段差错指示 （HP-REI）。路径终端接收器利用通 道B3检测差错，再用G1（b1-b4）来 传送。G1（b5）高阶通道远端缺陷指 示。B5=1表示远端有缺陷，反之为零。,G1（b6、b7)留做选用比特

12、 。 如果不用，应将这两比特置 为“00”“11”，接收端对 这两比特不予理会,高阶通道开销,高阶通道开销,（5）高阶通道使用者字节：F1，F2。 者两个字节为使用者提供通道单元之间的通信通路， 它们与净荷无关。 （6）位置指示字节：H4。 用作一般净荷位置指示，也可作特殊净荷位置指示， 例如作VC-12复帧位置指示。 （7）自动保护倒换（APS）通路字节：K3（b1-b4). 用于高阶通道保护APS指令。(B5-b8备用） （8）用于高阶通道的串联连接监视（TCM）功能。,高阶通道开销,低阶道开销,（1）低阶通道误码监视：V5（b1,b2)。用于低阶通道误码检测。 （2）低阶通道远端差错指示

13、（LP-REI）：V5（b3)。用于低阶通 道末端的性能回传给通道的始端。B3=1表示检测到有BIP-2 差错，反之则无。 （3）低阶通道远端失效指示（LP-RFI）：V5（b4)。用于通道组 装器回传低阶通道状态。b4=1表示检测到失效，反之则无。 （4）低阶通道信号标记：V5（b5-b7)。 （5）低阶通道远端缺陷指示（LP-RDI）：V5（b8)。当TU-1通道 AIS或信号缺陷时，用于VC-12组装器回送远端缺陷指示。 B8=1表示TU-1通道AIS或信号缺陷，反之则无。,低阶通道开销,（6）低阶通道踪迹：J2。用于重复发送低阶通道接入点识别符，通道接收端可根据J2来确认自己与预定的发

14、送端是否处于持续的连接状态。 （7）网络营运者字节：N2。用于低阶通道的串连连接监视（TCM）功能。 （8）自动保护倒换（APS）通道：K4（b1-b4)用于低阶通到保护APS指令。 （9）增强型低介通道远端缺陷指示（LP-RDI）K4（b5-b7)。当TU-12通道AIS或信号缺陷时，用于VC-12组装器向回发送远端缺陷指示。,SDH的开销,SDH的开销分为四种： 再生段开销（RSOH）：用于再生器之间的管理； 复用段开销（MSOH）：用于终端复用之间的管理； 高阶通道开销（HPOH）：用于各个高阶虚容器之间的管理； 低阶通道开销（LPOH）：用于各个低阶虚容器之间的管理。,SDH开销功能的

15、组织结构,C-1 C-3,低接 组装,低接 组装,C-4,C-1 C-3,C-4,高接 组装,高接 组装,再生段,再生段,再生段,SOH,SOH,SOH,复用段（SOH）,高接通道开销（HPOH）,低接通道开销（LPOH）,STM-N复用,STM-N复用,SDH传送网分层模型,SDH网管的分层结构,网络管理层NCL-具备TMN的所有功能，长途干线应配置成NCL； 网元管理层EML-提供配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等，每个省中心或较大枢纽局配置成EML ； 网元层NE-包括配置、故障、性能、安全等功能一般的局站都是NE。,SDH网管的功能,1、故障管理功能 实时告警监视 对SDH网元的

16、状态进行监视：如信号丢失、发送机失效、帧失步、误码越限、告警指示信号、接收光功率过低、定时信号丢失或劣化、单元机盘故障、电源故障等。 告警显示： 应具有可闻（声响）、可视（图、文本）的告警显示。 告警级别：紧急、主要、次要、提示告警。 告警显示：图标显示- 红、橙、黄、紫色； 文本显示- 以文本形式给出告警信息。 故障定位 能以图形显示方式把故障定位在子架、单元盘； 以文本显示方式把故障定位在局站、机架、子架、 单元盘、功能块。,SDH网管的功能,2、性能管理功能 性能数据的收集 ES、SES、BBE； 指针调整、保护倒换事件与时间等。 光接口：发送光功率（或偏流）、接收光功率。 数据采集方式

17、：15分钟与24小时计数器； 性能报告 把各种性能数据整理后形成报告。 有定期上报、请求上报、越限自动上报等形式。,SDH网管的功能,3、配置管理功能 指配功能 所谓指配是指把系统投入使用前的各个步骤。 网元类型指配：TM、ADM、REG。 网元接口指配：线路接口、支路接口、辅助接口。 通道的指配：通道类型、通道的起止与路径。 交叉连接的指配：完成高、低阶交叉连接。 网元同步的指配：同步工作方式、同步源级别、同 步定时的自动倒换模式。 保护倒换功能的指配：保护方式、倒换准则、设备 级保护设置。 网元的管理 实时时钟管理； 配置数据管理：配置数据、对象的图表与列表； 网元软件的在线下载；,SDH

18、网管的功能,4、安全管理功能 操作者的级别与权限 一般分四级：管理用户、维护用户、操作用户、 监视用户。每级仅限在规定范围操作。 登录管理 进入系统前必须输入用户名、口令等，系统确认 后方可进入。 访问控制 一是防止越权非法操作；二是可按管理域进行管理。 操作日志管理 操作日志包括：操作人员的身份、登录的时间与地点 、操作类型、操作结果等。 数据的安全管理 机密性：数据库加密、访问控制； 安全性：所有的数据与文件应能部分地或全部地备份 到外围存储设备中（定时或人工）。,SDH网同步,同步方式- SDH网广泛采用等级主从同步方式。即网内设一时钟主局（基准时钟），网内各局受控于该局（跟踪主局时钟）

19、，并逐级下空=控直到终端局。,数字同步网网络结构：主从同步网,时钟等级,时钟的三种工作方式,正常工作模式 保持模式 自由运行模式,环形网络应用-保护,将网络节点（DXC、ADM）连成环形，可进一步改善网络的生存性。 自愈环分为两类： 通道倒换-业务量的保护以通道为基础，利用通道AIS信号来决定是否倒换。 复用段倒换-业务量的保护是以复用段为基础，倒换与否，取决于复用段信号的质量的优劣。 复用段保护环可分为二纤环与四纤环。 二纤环：环网由二根光纤组成，根据业务传送方向又可分单向保护环与双向保护环。,二纤单向通道倒换环,倒换,二纤单向复用段倒换环,CA,AC,AC,CA,S,P,A,B,C,D,倒

20、换,四纤双向复用段倒换环,AC,CA,AC,CA,S1,S2,P1,P2,S1,S2,P1,P2,二纤双向复用段倒换环,S1/P2,S2/P1,CA,CA,AC,AC,SDH网络传输性能,误码-数字信号经接收、判决、再生后数码流中产生了差错是传输信息产生损伤。 ITU-T有两个建议，规定误码特性 G.821-以比特差错（误码）事件为基础的规范 G.826-以块差错（误块）事件为基础的规范,误码性能事件,ITU-T G.821定义的事件,抖动和漂移,基本概念 抖动-一个数字信号在有效的时间上，偏离理想位置，短期的非积累性的偏离叫抖动（又称时间抖动）。所谓短期的非积累性的偏离随时间的变化有正偏和负

21、偏，其平均值为0。通常认为变化频率高于10Hz，属于较快的变化。 漂移-一个数字信号在有效的时间上，偏离理想位置，长期的非积累性的偏离叫漂移。所谓长期的偏离随时间较慢变化。通常认为变化频率低于10Hz，属于较慢的变化。,抖动和漂移,数字信号存在相位噪声，抖动是相位噪声的高频成份，漂移是相位噪声的低频成份。 产生漂移的原因-传输媒质和设备中的时延的变化。 产生抖动的原因-内部噪声引起的随机变化。,抖动和漂移,单位间隔（UI）-两个相临有效瞬时之间的标称时间差为单位间隔。对于比特率为B的信号相对应的单位间隔为： 1（UI）=1/B（s） 2048 Kbit/s 488ns 140 Kbit/s 7

22、.18ns 155Mbit/s 6.43ns 2.5Gbit/s 0.40ns,SDH设备结构,1、线路接口 完成线路信号STM-N的光-电转换；进行管理单元的指针处理；生成 / 终结段开销等。,2、支路接口 完成上、下业务信号。 PDH：2M、34M、45M、140M； SDH：155M、622M。,3、交叉矩阵 按需求对线路信号、支路信号中的VC进行交叉连接，实现线路-线路、线路-支路、支路-支路间的交叉连接；满足上、下电路等功能。,5、通信与控制 采集设备各单元的数据；通过DCC通道传到网关； 接收网管系统的命令并执行。,4、定时电路 对内：向设备的各单元提供定时信号； 对外：外定时；提

23、取定时；保持/自由运行方式；定时基准倒换。,6、公务 提供公务联络电话。,光接口参数,包括参考点S 的发送机光参数(光线路码型、系统工作波 长范围、发送机参数)；参考点R 的接收机参数和SR点之间 的光通道参数三大类。 设计的目标是在最极端的光通道衰减和色散条件下仍然 满足每个再生段的误比特率(BER)不小于 110-10 (采用光纤 放大器、STM-64和波分复用系统为110-12)。,光 接 收 机,光 发 送 机,S,CTX,CRX,R,光缆设施,插头,插头,光接口标准与参数,光接口类型 第一类光接口 不含光放大器以及线路速率低于10G/s的接口。 第二类光接口 含光放大器以及线路速率达

24、到10G/s的接口。 光线路码型：加扰NRZ,光接口的代码及分类,光接口代码表示：应用类型-STM等级 .尾标 即：W y.z W： I - 代表局内通信(2km)； S - 代表短距离通信(20km)； L - 代长距离通信(80km)； V - 代表甚长距离通信(120km)； U - 代表超长距离通信(160km)。 y ：代表STM等级，Y=1、4、16、64。,光接口的代码及分类,Z ：代表使用光纤类型与工作窗口； 1 G.652光纤，工作波长为1310nm； 2 G.652光纤，工作波长为1550nm； 3 G.653光纤，工作波长为1550nm； 5 G.655光纤，工作波长为1

25、550nm。 例：L-16.2：工作在G.652光纤的1550nm波长区， 传输速率为2.5G的长距离光接口。 S-16.1：工作在G.652光纤的1310nm波长区， 传输速率为2.5G的短距离光接口。,光源标称波长(nm),光纤类型,1310,1310,1550,1310,1550,G.652,G.652 G.654,G.652,G.652,G.652,目标传输距离 (km),2,15（STM-64为20）,40,80,I-1 I-4 I-16 I-64,STM-1 STM-4 STM-16 STM-64,STM 等级,S-1.1 S-4.1 S-16.1 S-64.1,S-1.2 S-4

26、.2 S-16.2 S-64.2,L-1.1 L-4.1 L-16.1 L-64.1,L-1.2 L-4.2 L-16.2 L-64.2,L-1.3 L-4.3 L-16.3 L-64.3,G.653,应 用 局内通信 短距离局间通信 长距离局间通信,光接口代码举例,光接口应用代码,东向、西向线路的定义,若两个光接口组成一个ADM系统，我们需要将这两个光接口在逻辑上定义成东向（EAST）和西向（WEST），以便于配置业务或做其他操作。通常光传输产品按照“左西右东”的原则进行如下约定 对于由两块单光口接口单元组成的ADM系统，左边一块称作“西向线路”，右边一块称作“东向线路”,传输设备的环回,关

27、于PDH接口的环回 (1) PDH接口的硬件环回 PDH口的硬件环回有两个位置：一个是在设备接线区，一个是在数字配线架DDF架。 如果是对2M信号进行环回，在设备接线区的硬件环回就是将SP1/PD2/SM1上同一个2M接口的发端Tx、收端Rx用电缆连接。在DDF架的硬件环回，是指在DDF架上将一个2M端口的收发端用电缆连接起来。 (2) 2M接口的软件环回 PDH接口的软件环回是指通过网管配置对PDH接口进行的外环回或内环回设置，,关于环回,常用操作,外环回 SDH光接口板外环回 在光接口板内部，将来自光接收模块的信号环回至光发送模块 PDH电接口板外环回 在PDH电接口板内部，将接收端口的信号再送回其对应的发送端口 以太网接口板外环回 在以太网接口板内部，将接收端口的信号再送回其对应的发送端口,外环回图例,软件环回,内环回 SDH光接口板内环回 在光接口板内部，将来自交叉连接单元的信号再送回交叉单元 PDH电接口板内环回 在PDH电接口板内部，将来自交叉单元的信号再送回交叉单元方向 以太网电接口板内环回 在以太网电接口板内部，将来自交叉单元的信号再送回交叉单元方向,内环回图例,支路接口的内、外环回,传输维护界面,传输专业与交换、数据、IP专业之间的运行维护责任界面-传输机房内DDF/ODF（含外侧端子）至传输设备； 传输专业与线路：传输以进入光配线架第一个