通信网络技术第5章 光纤通信技术与数字同步传送网技术

1、5.15.1 传送网概述传送网概述 5.25.2 SDH SDH帧结构和段开销帧结构和段开销 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 5.45.4 SDH SDH网络中的基本网元网络中的基本网元 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 5.65.6 光纤通信技术光纤通信技术 第第5 5章章 光纤通信技术与同步数字传送网技术光纤通信技术与同步数字传送网技术 参考书：参考书： 韦乐平韦乐平 编著编著 人民邮电出版社人民邮电出版社 孙学康孙学康 毛京丽编毛京丽编 人民邮电出版社人民邮电出版社 5.1 5.1 传送网概述传送网概述 1.1. 传送网分层结构传送网分层结构 2.2.

2、 准同步数字序列准同步数字序列PDH PDH 3.3. SDH SDH概念和特点概念和特点 1. 1. 传送网分层结构传送网分层结构 电路层电路层 传输媒体层传输媒体层 通道层：低阶通道、高阶通道通道层：低阶通道、高阶通道 传送层传送层 物理层物理层 段层段层 2. 2. 准同步数字序列准同步数字序列PDHPDH （1 1）PDHPDH基本概念基本概念 所谓所谓PDHPDH是以基群信号为基础，采用正码速调整和比特间插是以基群信号为基础，采用正码速调整和比特间插 复用方式的系统和设备体系。复用方式的系统和设备体系。 D1D1信号：信号： E1E1信号：信号： PDHPDH复用结构（欧洲）复用结构

3、（欧洲） 这种重叠、错位问题可以通过码速调整法解决。这种重叠、错位问题可以通过码速调整法解决。 （2 2）PDHPDH存在的主要问题存在的主要问题 传输标准不统一传输标准不统一 次群次群 以以1.5Mbps1.5Mbps为基础的系列为基础的系列以以2Mbps2Mbps为基础的系列为基础的系列 日本体制日本体制北美体制北美体制欧洲体制欧洲体制 0 0次群次群64kbps64kbps64kbps 1 1次群次群1554kbps1554kbps2048 kbps 2 2次群次群6312kbps6312kbps8448kbps 3 3次群次群32064kbps44736kbps34368kbps 2.

4、 2. 准同步数字序列准同步数字序列PDHPDH （2 2）PDHPDH存在的主要问题存在的主要问题 传输标准不统一传输标准不统一 复用结构不合理，分、复接信号困难复用结构不合理，分、复接信号困难 2. 2. 准同步数字序列准同步数字序列PDHPDH （2 2）PDHPDH存在的主要问题存在的主要问题 传输标准不统一传输标准不统一 复用结构不合理，分、复接信号困难复用结构不合理，分、复接信号困难 管理功能弱管理功能弱 光接口规范不统一光接口规范不统一 2. 2. 准同步数字序列准同步数字序列PDHPDH （1 1）SDHSDH基本概念基本概念 所谓所谓SDHSDH是一套可进行同步信息传输、复用

5、、分插是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。和交叉连接的标准化数字信号的结构等级。 2. 2. SDHSDH的概念和特点的概念和特点 PDHPDH：Plesiochronous digital Hierarchy Plesiochronous digital Hierarchy ，准同步数字体系，准同步数字体系 SDHSDH：Synchronous Digital HierarchySynchronous Digital Hierarchy，同步数字体系，同步数字体系 定义了标准化的数字信号结构等级定义了标准化的数字信号结构等级 同步传送模块等级同步传送模

6、块等级速率速率话路数话路数 STM-1STM-1155.520155.52019201920 STM-4STM-4622.080622.08076807680 STM-16STM-162488.3202488.3203072030720 STM-64STM-649953.2809953.280122880122880 STM-nSTM-n155.520155.520n n192192n n （2 2）SDHSDH特点特点 2. 2. SDHSDH的概念和特点的概念和特点 基群：基群：2.048Mbps2.048Mbps 二次群：二次群：4 42.0482.048开销开销8.448Mbps8.4

7、48Mbps 三次群：三次群： 4 48.4488.448开销开销34.368Mbps34.368Mbps 四次群：四次群：4 434.36834.368开销开销139.264Mbps139.264Mbps PDHPDH速率等级（速率等级（E1E1）：）： 定义了标准化的数字信号结构等级定义了标准化的数字信号结构等级 定义了标准的网络接口和网络单元定义了标准的网络接口和网络单元 （2 2）SDHSDH特点特点 2. 2. SDHSDH的概念和特点的概念和特点 定义了标准化的数字信号结构等级定义了标准化的数字信号结构等级 定义了标准的网络接口和网络单元定义了标准的网络接口和网络单元 强大的网管功

8、能强大的网管功能 兼容性好兼容性好 故障自愈功能强故障自愈功能强 （2 2）SDHSDH特点特点 2. 2. SDHSDH的概念和特点的概念和特点 5.25.2 SDH SDH帧结构和段开销帧结构和段开销 1. 1. 帧结构分区帧结构分区 A1A1A1A2A2 A2J0 B1E1F1 D1D2D3 STM-1 STM-1 再生段再生段(RSOH)(RSOH)开销开销 9 9字节字节 3 3行行 5.25.2 SDH SDH帧结构和段开销帧结构和段开销 2. 2. 再生段开销再生段开销 A1A1A1A2A2 A2J0 B1E1F1 D1D2D3 STM-1 STM-1 再生段再生段(RSOH)(

9、RSOH)开销开销 9 9字节字节 3 3行行 A1A1、A2A2字节：定帧字节：定帧 A1A1A1A2A2A2J0 B1E1F1 D1D2D3 STM-1 STM-1 再生段再生段(RSOH)(RSOH)开销开销 9 9字节字节 3 3行行 J0J0字节：再生段踪迹字节字节：再生段踪迹字节 A1A1A1A2A2A2J0 B1E1F1 D1D2D3 STM-1 STM-1 再生段再生段(RSOH)(RSOH)开销开销 9 9字节字节 3 3行行 B1B1字节：比特间插奇偶校验字节：比特间插奇偶校验8 8位码（位码（BIP-8BIP-8） BIP-NBIP-N偶校验运算方法：偶校验运算方法： 1

10、 1 2 2N N 1 1 2 2N N1 1 2 2N N 偶校验偶校验1 1偶校验偶校验2 2偶校验偶校验N N 1 1 2 2N N BIP-NBIP-N码码 偶校验偶校验1 1偶校验偶校验2 2偶校验偶校验N N偶校验偶校验1 1偶校验偶校验2 2 1 1 2 2N N1 1 2 2 A1A1A1A2A2A2J0 B1E1F1 D1D2D3 STM-1 STM-1 再生段再生段(RSOH)(RSOH)开销开销 9 9字节字节 3 3行行 E1E1字节：公务字节：公务 A1A1A1A2A2A2J0 B1E1F1 D1D2D3 STM-1 STM-1 再生段再生段(RSOH)(RSOH)开

11、销开销 9 9字节字节 3 3行行 F1F1字节：使用者通路字节：使用者通路 A1A1A1A2A2A2J0 B1E1F1 D1D2D3 STM-1 STM-1 再生段再生段(RSOH)(RSOH)开销开销 9 9字节字节 3 3行行 D1D1D3D3字节：再生段字节：再生段DCCDCC B2B2B2K1K2 D4D5D6 D7D8D9 D10D11D12 S1M1E2 9字节 5 5行行 STM-1 STM-1 复用段（复用段（MSOHMSOH）开销）开销 5.25.2 SDH SDH帧结构和段开销帧结构和段开销 3. 3. 复用段开销复用段开销 B2B2B2K1K2 D4D5D6 D7D8D

12、9 D10D11D12 S1M1E2 9字节 5 5行行 STM-1 STM-1 复用段（复用段（MSOHMSOH）开销）开销 B2B2字节：比特间插奇偶校验字节：比特间插奇偶校验N N2424位码位码 K1K1、K2K2字节：字节：APSAPS信令信令 B2B2B2K1K2 D4D5D6 D7D8D9 D10D11D12 S1M1E2 9字节 5 5行行 STM-1 STM-1 复用段（复用段（MSOHMSOH）开销）开销 A A站站 （上游）（上游） B B站站 （下游）（下游） 自动保护倒换自动保护倒换 K1K1 下行下行 上行上行 K1K1，K2K2 K2K2 下行下行 上行上行 故障

13、！故障！ B2B2B2K1K2 D4D5D6 D7D8D9 D10D11D12 S1M1E2 9字节 5 5行行 STM-1 STM-1 复用段（复用段（MSOHMSOH）开销）开销 D4D4D12D12字节：复用段字节：复用段DCCDCC B2B2B2K1K2 D4D5D6 D7D8D9 D10D11D12 S1M1E2 9字节 5 5行行 STM-1 STM-1 复用段（复用段（MSOHMSOH）开销）开销 S1S1字节：同步状态信息字节：同步状态信息 B2B2B2K1K2 D4D5D6 D7D8D9 D10D11D12 S1M1E2 9字节 5 5行行 STM-1 STM-1 复用段（复

14、用段（MSOHMSOH）开销）开销 M1M1字节：复用段远端误块指示字节：复用段远端误块指示 B2B2B2K1K2 D4D5D6 D7D8D9 D10D11D12 S1M1E2 9字节 5 5行行 STM-1 STM-1 复用段（复用段（MSOHMSOH）开销）开销 E2E2字节：公务字节：公务 5.25.2 SDH SDH帧结构和段开销帧结构和段开销 4. 4. 通道开销通道开销 （1 1）高阶通道开销高阶通道开销 图8.12 VC-4 POH位置图 5.25.2 SDH SDH帧结构和段开销帧结构和段开销 4. 4. 通道开销通道开销 （2 2）低阶通道开销低阶通道开销 图8.14 VC-

15、12 复帧结构 5.25.2 SDH SDH帧结构和段开销帧结构和段开销 5. 5. SDHSDH开销功能的组织结构开销功能的组织结构 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 1. 1. SDHSDH通用复用映射结构通用复用映射结构 C-4C-4 C-3C-3 C-2C-2 C-12C-12 C-11C-11 VC-3VC-3 VC-2VC-2 VC-12VC-12 VC-11VC-11 TU-2TU-2 TU-12TU-12 TU-11TU-11 TU-3TU-3 TUG-2TUG-2 TUG-3TUG-3 VC-3VC-3 AUGAUG AU-4AU-4VC-4VC-4STM-

16、NSTM-N AU-3AU-3 指针处理指针处理 复用复用 定位校准定位校准 映射映射 SDH通用复用映射结构通用复用映射结构 139 264kbit/s 34 368kbit/s 44 736kbit/s 6 312kbit/s 2 048kbit/s 1 544kbit/s 1 3 4 1 7 7 3 3 1 N （1 1）容器容器C C 容器容器C-11C-12C-2C-3C-4 容器速率（容器速率（Mbit/s）1.6002.1766.78448.384149.760 基帧速率（基帧速率（kHz）88888 基帧结构（字节）基帧结构（字节）932 94 2 912 2 9849260

17、作用：完成码速调整作用：完成码速调整 种类：种类：C-11C-11，C-12C-12，C-2C-2，C-3C-3，C-4C-4 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 2.2. 基本单元基本单元 用来支持用来支持SDHSDH通道层连接的信息结构通道层连接的信息结构 VC-nVC-nC-nC-nVC-n POHVC-n POH （1 1）容器容器C C （2 2）虚容器虚容器VCVC 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 2.2. 基本单元基本单元 虚容器虚容器VC-11VC-11VC-12VC-12VC-2VC-2VC-3VC-3VC-4VC-4 周期或复帧周期（周期

18、或复帧周期（usus） 500500500500500500125125125125 基帧或复帧频率（基帧或复帧频率（HzHz） 2000200020002000200020008000800080008000 基帧结构基帧结构4(94(93 31)1) 4(94(94 41)1)4(94(912121)1)9 985859 9261261 容量（字节数）容量（字节数）10410414014042842876576523492349 速率（速率（Mbit/sMbit/s）1.6641.6642.2402.2406.8486.84848.96048.960150.336150.336 提供低阶通

19、道层和高阶通道层间适配功能的信息结构提供低阶通道层和高阶通道层间适配功能的信息结构 TU-nTU-nVC-nVC-nTU-n PTRTU-n PTR （1 1）容器容器C C （2 2）虚容器虚容器VCVC （3 3）支路单元支路单元TUTU 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 2.2. 基本单元基本单元 一个或多个一个或多个TUTU的组合的组合 （1 1）容器容器C C （2 2）虚容器虚容器VCVC （3 3）支路单元支路单元TUTU （4 4）支路单元组支路单元组TUGTUG 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 2.2. 基本单元基本单元 提供高阶通道层和

20、复用段层间适配功能的信息结构提供高阶通道层和复用段层间适配功能的信息结构 AU-nAU-nVC-nVC-nAU-n PTRAU-n PTR （1 1）容器容器C C （2 2）虚容器虚容器VCVC （3 3）支路单元支路单元TUTU （4 4）支路单元组支路单元组TUGTUG （5 5）管理单元管理单元AUAU 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 2.2. 基本单元基本单元 一个或多个一个或多个AUAU的组合的组合 （1 1）容器容器C C （2 2）虚容器虚容器VCVC （3 3）支路单元支路单元TUTU （4 4）支路单元组支路单元组TUGTUG （5 5）管理单元管理单元

21、AUAU （6 6）管理单元组管理单元组AUGAUG 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 2.2. 基本单元基本单元 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 3.3. 映射映射 映射是一种在映射是一种在SDHSDH网络边界处，把支路信号网络边界处，把支路信号 适配装入相应虚容器的过程。适配装入相应虚容器的过程。 C-4C-4 C-3C-3 C-2C-2 C-12C-12 C-11C-11 VC-3VC-3 VC-2VC-2 VC-12VC-12 VC-11VC-11 TU-2TU-2 TU-12TU-12 TU-11TU-11 TU-3TU-3 TUG-2TUG-2

22、 TUG-3TUG-3 VC-3VC-3 AUGAUG AU-4AU-4VC-4VC-4STM-NSTM-N AU-3AU-3 指针处理指针处理 复用复用 定位校准定位校准 映射映射 SDH通用复用映射结构通用复用映射结构 139 264kbit/s 34 368kbit/s 44 736kbit/s 6 312kbit/s 2 048kbit/s 1 544kbit/s 1 3 4 1 7 7 3 3 1 N （1 1）异步映射异步映射 对支路信号结构特性没有任何限制，无需网同步，仅对支路信号结构特性没有任何限制，无需网同步，仅 利用净荷的指针调整即可将信号适配装入利用净荷的指针调整即可将信

23、号适配装入SDHSDH帧结构。帧结构。 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 3.3. 映射映射 例：例：C4C4的基帧结构如图所示，试问如何将的基帧结构如图所示，试问如何将139.264Mbps139.264Mbps 的信号映射进的信号映射进VC4?VC4? 例：例：C4C4的基帧结构如图所示，试问如何将的基帧结构如图所示，试问如何将139.264Mbps139.264Mbps 的信号映射进的信号映射进VC4?VC4? 第一步：第一步：C-4C-4对输入信号进行码速调整对输入信号进行码速调整 C-4基帧的结构：基帧的结构： 1个个C-4基帧基帧9个个C-4子帧子帧 1个个C-4

24、子帧子帧20个字码块个字码块 1个字码块个字码块1byte头部头部12byte信息信息 每个字码块的头部分别为：每个字码块的头部分别为：W、X、Y、Y、Y、X、Y、Y、Y、X、Y、Y、Y、X、Y、Y、Y、X、Y、Z W：8bit信息信息 X：1个个C码（调整控制比特）码（调整控制比特）5个个R码（固定塞入比特）码（固定塞入比特）2个个O码（开销比特码（开销比特 Y：8个个R码（固定塞入比特）码（固定塞入比特） Z：6个信息码个信息码1个个S码（调整机会码）码（调整机会码）1个个R码（固定塞入比特）码（固定塞入比特） 由此可以推出：由此可以推出： 1个个C-4子帧中固定含有的信息比特：子帧中固定

25、含有的信息比特：12820861934bit 如果不进行码速调整，如果不进行码速调整，C-4容器可容纳的数据速率为：容器可容纳的数据速率为： 193498kbps139.248Mbps 139.264Mbps 对于对于139.264信号，需要几个子帧中的信号，需要几个子帧中的S携带信息比特？携带信息比特？ 解：假设设需解：假设设需n个子帧中的个子帧中的S携带信息，则有：携带信息，则有： （19349+n）8kbps139.264Mbps 可得：可得：n2 第二步：加入第二步：加入VC-4VC-4通道开销通道开销 （1 1）异步映射异步映射 （2 2）同步映射同步映射 5.35.3 同步复用和映

26、射原理同步复用和映射原理 3.3. 映射映射 同步映射要求映射信号与网络同步，无需进行任何速同步映射要求映射信号与网络同步，无需进行任何速 率调整即可将信息字节装入率调整即可将信息字节装入VCVC内指定位置内指定位置 例：例：2Mbps2Mbps支路信号同步映射进支路信号同步映射进VC-12:VC-12: 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 4.4. 复用复用 复用是一种将多个低阶通道层的信号适配进高复用是一种将多个低阶通道层的信号适配进高 阶通道或者把多个高阶通道层信号适配进复用层的阶通道或者把多个高阶通道层信号适配进复用层的 过程。过程。 C-4C-4 C-3C-3 C-2

27、C-2 C-12C-12 C-11C-11 VC-3VC-3 VC-2VC-2 VC-12VC-12 VC-11VC-11 TU-2TU-2 TU-12TU-12 TU-11TU-11 TU-3TU-3 TUG-2TUG-2 TUG-3TUG-3 VC-3VC-3 AUGAUG AU-4AU-4VC-4VC-4STM-NSTM-N AU-3AU-3 指针处理指针处理 复用复用 定位校准定位校准 映射映射 139 264kbit/s 34 368kbit/s 44 736kbit/s 6 312kbit/s 2 048kbit/s 1 544kbit/s 1 3 4 1 7 7 3 3 1 N

28、SDHSDH复用方式：字节交错间插复用方式：字节交错间插 （1 1）概念概念 定位是当定位是当TUTU或或AUAU适配到相应帧结构时，帧偏移信息随适配到相应帧结构时，帧偏移信息随 之转移的过程，它依靠之转移的过程，它依靠TU PTRTU PTR或或AU PTRAU PTR功能加以实现。功能加以实现。 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 5.5. 定位定位 类型：类型：AU-3AU-3、AU-4AU-4、TU-11TU-11、TU-12TU-12、TU-3TU-3指针指针 指针的作用：指针的作用： 当网络处于同步时，用于同步信号间的相位校准当网络处于同步时，用于同步信号间的相位校

29、准 当网络失去同步时，用于各支路信号的频率、相位校准当网络失去同步时，用于各支路信号的频率、相位校准 当网络处于异步时，用于频率跟踪校准当网络处于异步时，用于频率跟踪校准 （2 2）指针指针 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 5.5. 定位定位 类型：类型：AU-3AU-3、AU-4AU-4、TU-11TU-11、TU-12TU-12、TU-3TU-3指针指针 指针的作用指针的作用 AU-4 AU-4指针指针 （2 2）指针指针 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 5.5. 定位定位 AU-4指针偏移值：指针偏移值： （3 3）频率偏移引起的指针正调整频率偏移

30、引起的指针正调整 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 5.5. 定位定位 当当VC-4VC-4帧速率比帧速率比AUGAUG帧速率低时，以正调整帧速率低时，以正调整 来提高来提高VCVC的帧速率。的帧速率。 思路： 举例：举例： 问题：问题： 频率偏移较频率偏移较 大时，需多次指针调大时，需多次指针调 整。整。 第第1帧帧 第第2帧帧 第第3帧帧 第第4帧帧 H1 Y YH1 Y Y H2 1H2 1* * 1 1* * H3 H3 H3H3 H3 H3 H1 Y YH1 Y Y H2 1H2 1* * 1 1* * H3 H3 H3H3 H3 H3 H1 Y YH1 Y Y H

31、2 1H2 1* * 1 1* * H3 H3 H3H3 H3 H3 H1 Y YH1 Y Y H2 1H2 1* * 1 1* * H3 H3 H3H3 H3 H3 VC4VC4起始点起始点 n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1 n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1 n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1 n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1

32、n+1n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1 指针值指针值(n)(n) 指针值指针值(I(I比特反转比特反转) ) 正调整字节正调整字节( (占占3 3字节字节) ) 指针值指针值(n+1)(n+1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 AUG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 AUG 270270 125 s125 s 250 s250 s 375 s375 s 500s500s AU-4指针正调整指针正调整 n n nn n n 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7

33、8 8 9 9 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 （4 4）频率偏移引起的指针负调整频率偏移引起的指针负调整 5.35.3 同步复用和映射原理同步复用和映射原理 5.5. 定位定位 当当VC-4VC-4帧速率比帧速率比AUGAUG帧速率高时，以负调整帧速率高时，以负调整 来提高来提高VCVC的帧速率。的帧速率。 思路：思路： 举例：举例： 第第1帧帧 第第2帧帧 第第3帧帧 第第4帧帧 H1 Y YH1 Y Y H2 1H2 1* * 1 1* * H3 H3 H3H3 H3 H3 H

34、1 Y YH1 Y Y H2 1H2 1* * 1 1* * H3 H3 H3H3 H3 H3 H1 Y YH1 Y Y H2 1H2 1* * 1 1* * H3 H3 H3H3 H3 H3 H1 Y YH1 Y Y H2 1H2 1* * 1 1* * H3 H3 H3H3 H3 H3 VC4VC4起始点起始点 n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1 n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1 n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n

35、+1 n+1n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1 n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1n-1 n-1 n-1 n n n n+1 n+1 n+1 指针值指针值(n)(n) 指针值指针值(D(D比特反转比特反转) ) 负调整字节负调整字节( (数据数据) ) 指针值指针值(n-1)(n-1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 AUG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 AUG 270270 125 s125 s 250 s250 s 375 s375 s 500s500s 问题：问题： 频率偏移频率偏移 较大时，需多次指较大时，需多次指

36、针调整。针调整。 AU-4指针负调整指针负调整 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 指针调整规则小结：指针调整规则小结： 正常工作时，正常工作时，NDFNDF“0110”0110”，指针值确定了，指针值确定了VC-4VC-4在在AU-4AU-4帧帧 内的起始位置；内的起始位置； 若若VCVC4 4帧速率比帧速率比AUAU帧速率低，帧速率低，5 5

37、个个I I比特翻转（表示要做正比特翻转（表示要做正 调整），并在调整），并在H3H3字节后插入字节后插入3 3字节的伪信息（该字节的伪信息（该VCVC帧的起始帧的起始 点向后移），下帧中的指针值是先前指针值点向后移），下帧中的指针值是先前指针值1 1； 若若VCVC4 4帧速率比帧速率比AUAU帧速率高，帧速率高，5 5个个D D比特翻转（表示要做负比特翻转（表示要做负 调整），并在调整），并在H3H3字节内写入字节内写入VCVC数据（该数据（该VCVC帧的起始点向前帧的起始点向前 移），下帧中的指针值是先前指针值移），下帧中的指针值是先前指针值1 1； 若除若除b b、c c以外的其他原因引

38、起以外的其他原因引起VCVC定位的变化，则送出新指定位的变化，则送出新指 针值，同时设置针值，同时设置NDFNDF“1001”1001”； 指针值完成一次调整后，至少停指针值完成一次调整后，至少停3 3帧后方可有新调整。帧后方可有新调整。 实例分析：实例分析： 2.048Mbps信信 号映射、复用、号映射、复用、 定位过程。定位过程。 2.048Mbps信号： C-12复帧： VC-12复帧： 328bit/125us=2.048Mbps （492）8bit/125us=2.176Mbps （491）8bit/125us=2.240Mbps TU-12复帧： TUG-2帧： TUG-3帧： 4

39、98bit/125us=2.304Mbps 2.30436.912Mbps 6.9127928bit/125us(塞入字节)49.536Mbps VC-4帧： AU-4帧： AUG帧： 49.536398bit/125us(POH)928bit/125us(塞入字节) 150.336Mbps 150.33698bit/125us150.912Mbps 150.912Mbps STM-1速率： 150.912898bit/125us(SOH) 155.520Mbps 1. 1. 分插复用器分插复用器ADMADM 5.45.4 SDH SDH网络中的基本网元网络中的基本网元 ADMADM：Add/

40、Drop MultiplexerAdd/Drop Multiplexer ADM ADM允许两个允许两个STM-NSTM-N信号间的不同信号间的不同VCVC实现互连，并且实现互连，并且 具有无需分接和终结整体信号，即可将各种具有无需分接和终结整体信号，即可将各种G.703G.703规定的规定的 接口信号（接口信号（PDHPDH）或）或STM-NSTM-N信号（信号（SDHSDH）接入）接入STM-MSTM-M（MNMN） 内作任何支路的能力。内作任何支路的能力。 （1 1）定义定义 SCXC SCXC是一种具有一个或多个是一种具有一个或多个PDHPDH或或SDHSDH信号端口并至少可以信号端口

41、并至少可以 对任何端口速率（和对任何端口速率（和/ /或其子速率信号）与其他端口速率（和或其子速率信号）与其他端口速率（和/ /或或 其子速率信号）进行可控连接和再生连接的设备其子速率信号）进行可控连接和再生连接的设备 1. 1. 分插复用器分插复用器ADMADM 2.2. 数字交叉连接设备数字交叉连接设备DXCDXC 5.45.4 SDH SDH网络中的基本网元网络中的基本网元 DXCDXC：Digital Cross ConnectDigital Cross Connect （1 1）定义定义 （2 2）结构结构 1. 1. 分插复用器分插复用器ADMADM 2.2. 数字交叉连接设备数字

42、交叉连接设备DXCDXC 5.45.4 SDH SDH网络中的基本网元网络中的基本网元 分离本地交换业务和非本地交换业务，为本地交分离本地交换业务和非本地交换业务，为本地交 换业务迅速提供可用路由换业务迅速提供可用路由 为临时性重要事件迅速提供电路为临时性重要事件迅速提供电路 当网络出现故障时，能迅速提供网络的重新配置当网络出现故障时，能迅速提供网络的重新配置 按业务量的季节性变化，使网络最佳化按业务量的季节性变化，使网络最佳化 网关功能网关功能 （3 3）主要功能主要功能 1. 1. 分插复用器分插复用器ADMADM 2.2. 数字交叉连接设备数字交叉连接设备DXCDXC 5.45.4 SD

43、H SDH网络中的基本网元网络中的基本网元 信号独立性信号独立性 无阻塞无阻塞 周期性周期性 同步性同步性 （4 4）主要特点主要特点 1. 1. 分插复用器分插复用器ADMADM 2.2. 数字交叉连接设备数字交叉连接设备DXCDXC 5.45.4 SDH SDH网络中的基本网元网络中的基本网元 （5 5）SDXCSDXC与常规数字交换机的主要区别与常规数字交换机的主要区别 1. 1. 分插复用器分插复用器ADMADM 2.2. 数字交叉连接设备数字交叉连接设备DXCDXC 5.45.4 SDH SDH网络中的基本网元网络中的基本网元 项目项目DXC数字交换机数字交换机 交换对象交换对象2M

44、bps155Mbps64kbps 交换控制交换控制外部控制（网管）业务信号（信令） 网关功能网关功能有无 定时透明型定时透明型有无 保持时间保持时间数小时至数天（半永久）几分钟（暂时） 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 （1 1）网络保护与网络恢复网络保护与网络恢复 保护：利用备份的资源进行保护倒换保护：利用备份的资源进行保护倒换 恢复：利用剩余的资源来计算出一条可达路由恢复：利用剩余的资源来计算出一条可达路由 概念概念 路径保护路径保护 子网连接保护子网连接保护 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1

45、. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 （1 1）网络保护与网络恢复网络保护与网络恢复 概念概念 以网络的功能结构分类以网络的功能结构分类 自动线路保护倒换自动线路保护倒换 环型网保护环型网保护 网状网保护网状网保护 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 （1 1）网络保护与网络恢复网络保护与网络恢复 概念概念 以网络的功能结构分类以网络的功能结构分类 以网络的物理拓扑分类以网络的物理拓扑分类 自愈是指通信网络发生故障时，无需人为干预，即自愈是指通信网络发生故障时，无需人为干预，即 可在极短的时间内从

46、失效故障中自动恢复所携带的业务，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经出了故障。使用户感觉不到网络已经出了故障。 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 （1 1）网络保护与网络恢复网络保护与网络恢复 （2 2）自愈自愈 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 （1 1）网络保护与网络恢复网络保护与网络恢复 （2 2）自愈自愈 （3 3）三种自愈技术三种自愈技术 线路保护倒换（利用线路保护倒换（利用APSAPS） 环

47、型网保护（利用环型网保护（利用ADMADM） 网状网保护（利用网状网保护（利用DXCDXC） 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 2.2. 线路保护倒换线路保护倒换 线路保护倒换的基本原理是：当出现故障，线路保护倒换的基本原理是：当出现故障， 由工作通道倒换到保护通道。由工作通道倒换到保护通道。 线路保护倒换：线路保护倒换： 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 2.2. 线路保护倒换线路保护倒换 3.3. ADM ADM自愈环自愈环 所谓自愈环

48、，一般是指采用分插复用器组成所谓自愈环，一般是指采用分插复用器组成 环形网实现自愈的一种保护方式。环形网实现自愈的一种保护方式。 （1 1）二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 2.2. 线路保护倒换线路保护倒换 3.3. ADM ADM自愈环自愈环 二纤单向通道保护环：二纤单向通道保护环： 网络拓扑网络拓扑 A A C C CAAC CA A B C D W1 P1 W1 P1 二纤单向通道保护环：二纤单向通道保护环： 正常工作时（正常工作时（AC） A A C C CAAC CA

49、 A B C D W1 P1 W1 P1 二纤单向通道保护环：二纤单向通道保护环： 故障时（故障时（AC） A A C C CAAC CA A B C D W1 P1 W1 P1 倒换！倒换！ 二纤单向通道保护环：二纤单向通道保护环： 正常工作时（正常工作时（CA） A A C C CAAC CA A B C D W1 P1 W1 P1 二纤单向通道保护环：二纤单向通道保护环： 故障时（故障时（CA） A A C C CAAC CA A B C D W1 P1 W1 P1 倒换！倒换！ （1 1）二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环 （2 2）二纤双向通道保护环二纤双向通道保护环 5.55.5

50、 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 2.2. 线路保护倒换线路保护倒换 3.3. ADM ADM自愈环自愈环 二纤双向通道保护环：二纤双向通道保护环： 网络拓扑网络拓扑 A A C C CAAC CA A B C D W1 P1 W2 P2 二纤双向通道保护环：二纤双向通道保护环： 正常工作时（正常工作时（AC） A A C C CAAC CA A B C D W1 P1 W2 P2 二纤双向通道保护环：二纤双向通道保护环： 故障时（故障时（AC） A A C C CAAC CA A B C D W1 P1 W2 P2 倒换！倒换

51、！ （1 1）二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环 （2 2）二纤双向通道保护环二纤双向通道保护环 （3 3）四纤双向复用段共享保护环四纤双向复用段共享保护环 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 2.2. 线路保护倒换线路保护倒换 3.3. ADM ADM自愈环自愈环 四纤双向复用段共享保护环：四纤双向复用段共享保护环： AC CAAC CA A B C D W1 W2 P2 P1 W1 W2 P2 P1 倒换！倒换！ 倒换！倒换！ （1 1）二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环 （2 2）二纤双向通道保护环二纤双向通

52、道保护环 （3 3）四纤双向复用段共享保护环四纤双向复用段共享保护环 （4 4）二纤双向复用段共享保护环二纤双向复用段共享保护环 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 2.2. 线路保护倒换线路保护倒换 3.3. ADM ADM自愈环自愈环 例：如书上第例：如书上第223223页的图页的图8.318.31所示，如果所示，如果AU-4AU-4中的时隙中的时隙7 7传递某路话音，说传递某路话音，说 明当明当B B、C C之间的光纤断裂时，该二纤双向复用段共享保护环如何实现之间的光纤断裂时，该二纤双向复用段共享保护环如何实现

53、网络保护，在图上标出实现网络保护后该路话音的物理通道和逻辑通网络保护，在图上标出实现网络保护后该路话音的物理通道和逻辑通 道（假设该道（假设该AU-4AU-4可携带可携带20162016个时隙）。个时隙）。 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1. 1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 2.2. 线路保护倒换线路保护倒换 3.3. ADM ADM自愈环自愈环 4.4. DXC DXC自愈网自愈网 DXCDXC DXC DXCDXC A D C B E 12 单 位 业 务 量 个 单位 个 单位 个 单位 5.55.5 SDH SDH自愈网原理自愈网原理 1.

54、1. SDHSDH自愈网的概念与分类自愈网的概念与分类 2.2. 线路保护倒换线路保护倒换 3.3. ADM ADM自愈环自愈环 4.4. DXC DXC自愈网自愈网 5.5. 自愈网性能比较自愈网性能比较 线路保护倒换：线路保护倒换： 配置容易、管理简单、恢复时间很短； 成本高； 适用于重要的光缆连接或大业务量。 自愈环：自愈环： 高生存性、恢复时间短、业务量疏导能力强； 网络规划难实现； 适用于接入网和中继网。 DXCDXC保护：保护： 高生存性、使用灵活方便、便于规划； 网络恢复时间较长； 适用于高度互连的网孔型拓扑，如长途网。 自愈网性能比较自愈网性能比较 5.6.1 5.6.1 光纤

55、传输原理与特性光纤传输原理与特性 5.6.25.6.2 光纤通信系统光纤通信系统 5.65.6 光纤通信技术光纤通信技术 菲涅耳定律：菲涅耳定律：n n1 1sinsin1 1=n=n2 2sinsin2 2 n1 n2 n1n2 2 1 结论：若要实现全反射，则必须有：结论：若要实现全反射，则必须有：n n1 1nn2 2 n1 n2 光纤的导光原理 5.6.15.6.1 光纤传输原理与特性光纤传输原理与特性 1. 1. 光纤的结构和分类光纤的结构和分类 包层包层 光纤光纤 涂敷层涂敷层 图图10.3光纤的横截面图结构光纤的横截面图结构 （1 1）光纤的结构光纤的结构 1. 1. 光纤的结构

56、和分类光纤的结构和分类 （1 1）光纤的结构光纤的结构 （2 2）分类分类 按光纤横截面的折射率分布分类按光纤横截面的折射率分布分类 阶跃光纤阶跃光纤 渐变光纤渐变光纤 三角型折射率光纤三角型折射率光纤 双包层光纤双包层光纤 5.6.15.6.1 光纤传输原理与特性光纤传输原理与特性 光纤剖面图光纤剖面图 图图10.4两种光纤的折射率分布两种光纤的折射率分布 2a 2b (a) (b) (c) 阶跃光纤阶跃光纤 渐变光纤渐变光纤 n n1 n2 n(r) n2 1. 1. 光纤的结构和分类光纤的结构和分类 （1 1）光纤的结构光纤的结构 （2 2）分类分类 按光纤横截面的折射率分布分类按光纤横截面的折射率分布分类 按光纤中的传导模式数量分类按光纤中的传导模式数量分类 单模光纤单模光纤 多模光纤多模光纤 5.6.15.6.1 光纤传输原理与特性光纤传输原理与特性 单模和多模光纤的导光原理单模和多模光纤的导光原理 1. 1. 光纤的结构和分类光纤的结构和分类 （1 1）光纤的结构光纤的结构 （2 2）分类分类 按光纤横截面的折射率分布分类按光纤横截面的折射率分布分类 按光纤中的传导模式数量分类按光纤中的传导模式数量分类 按光纤构成的原材料分类按光纤构成的原材料分类 石英系光纤石英系光纤 多组分玻璃光纤多组分玻璃光纤 塑料包层光纤塑料包