《现代通信网及其关键技术》sdh设备.ppt

《《现代通信网及其关键技术》sdh设备.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《现代通信网及其关键技术》sdh设备.ppt（50页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术STM-4/STM-1STM-4/STM-1兼容型兼容型兼容型兼容型SDHSDH设备设备设备设备SDHSDH设备设备现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术5.4 SDH的网络单元的网络单元 设备设备 1终端复用器（终端复用器（TM）终端复用器（TM）的主要任务是将低速支路信号纳入STM-1帧结构，并经电/光转换成为STM-1光线路信号，其逆过程正好相反。在线形网的端站，把PDH/SDH 支路信号复用成SDH线路信号.现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网

2、及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术2分插复用器（分插复用器（ADM）分插复用器（分插复用器（ADM）设在网络的中间局站，完成直接设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能。上、下电路功能。将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体，具有灵活将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体，具有灵活地分插任意支路信号的能力，在网络设计上有很大灵活性。地分插任意支路信号的能力，在网络设计上有很大灵活性。PDH支路信号 SDH支路信号现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术光/电光信号分接分接分接140/34 Mb

3、/s34/8 Mb/s8/2 Mb/s复接复接复接电/光光信号2/8 Mb/s8/34 Mb/s34/140 Mb/s2 Mb/s(电信号)SDHSDHADM155 Mb/s光接口155 Mb/s光接口2 Mb/s(电信号)PDHPDH 采采用用SDH分分插插复复用用器器(ADM)，可可以以直直接接分分出出和和插插入入2Mb/s支支路信号，节省了大量的复接路信号，节省了大量的复接/分接设备，减少了信号损伤。分接设备，减少了信号损伤。PDHPDH和和SDHSDH分插信号流程的比较分插信号流程的比较现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术

4、传送网及技术3再生中继器（再生中继器（REG）再生中继器的作用是将光纤长距离传输后受到较大衰再生中继器的作用是将光纤长距离传输后受到较大衰减及色散畸变的光脉冲信号转换成电信号后进行放大整形、减及色散畸变的光脉冲信号转换成电信号后进行放大整形、再定时、再生为规划的电脉冲信号，再调制光源变换为光再定时、再生为规划的电脉冲信号，再调制光源变换为光脉冲信号送入光纤继续传输，脉冲信号送入光纤继续传输，设在网络的中间局站，目的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。是延长传输距离，但不能上、下电路。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术4数字交叉连接设备（数字交叉连接设

5、备（SDXC）数字交叉连接设备兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动恢复与保护等多项功能.我国最常用的我国最常用的DXC设备有设备有DXC4/4、DXC4/1和和DXC1/0，现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术通常用 DXCm/n 来表示一个 DXC的类型和性能,注m n m表示可接入DXC的最高速率等级n表示在交叉矩阵中能够进行交叉连接的最低速率级别m越大表示DXC的承载容量越大n越小表示DXC的交叉灵活性越大现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送

6、网及技术5.4.2 SDH5.4.2 SDH基本网络拓扑结构基本网络拓扑结构 SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点（网元）和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术 对业务信号的传送路径进行保护，它既可以在对业务信号的传送路径进行保护，它既可以在复用段复用段层层进行，也可以在进行，也可以在通道层通道层进行。进行。n 线路系统的线路系统的复用段复用段保护（保护（MSPMSP）复用段保护倒换要使用A

7、PS协议，倒换要在50ms时间内完成。复用段保护环可分为二纤环与四纤环。根据业务传送方向又可分单向保护环与双向保护环。n 线路系统的线路系统的 通道保护（通道保护（PPPP）业务保护以通道为基础（通道信号质量优劣），通道保护一般采用1+1方式。通道环一般由二纤组成，根据业务传送方向又可分单向通道环与双向通道环。通道环的保护一般不使用APS协议，倒换时间小于30ms。5.4.3 SDH的生存性的生存性现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n自愈环的作用自愈环的作用是提高网络的生存性，是提高网络的生存性，n自愈自愈是指在网络发生故障是指在网络发生故障(例如光纤断例如光纤断)时时,

8、无需人为干预网无需人为干预网络自动地在极短的时间内络自动地在极短的时间内(ITU-T规定为规定为50ms以内以内),使业务使业务自动从故障中恢复传输自动从故障中恢复传输,使用户几乎感觉不到网络出了故障使用户几乎感觉不到网络出了故障.n其基本原理是网络要具备发现替代传输路由其基本原理是网络要具备发现替代传输路由,并重新建立通并重新建立通信的能力信的能力.n替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力,以以满足全部或指定优先级业务的恢复。满足全部或指定优先级业务的恢复。n网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的

9、路由,网元强大的网元强大的交叉能力交叉能力,以及网元一定的智能以及网元一定的智能.1.自愈环保护自愈环保护现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n自愈仅是通过备用信道将失效的业务恢复,而不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换,所以故障点的修复仍需人工干预才能完成,就象断了的光缆还需人工接好.现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n自愈环的种类：自愈环的种类：n1）按环上业务的方向可分为（按照业务信号是沿一个方向还是两个）按环上业务的方向可分为（按照业务信号是沿一个方向还是两个相反的方向传输）相反的方向传输）n 单向环单向环n 双向环双向环n2）按网元节点间的

10、光纤数可分为（）按网元节点间的光纤数可分为（n 二纤环（一对收二纤环（一对收/发光纤）发光纤）n 四纤环（两对收发光纤）；四纤环（两对收发光纤）；n3）按保护的业务级别可分为）按保护的业务级别可分为n 通道保护环通道保护环n 复用段保护环复用段保护环现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术单向环和双向环单向环和双向环单向环单向环双向环双向环概念：概念：进入环的支路信号与由该支路信号分插节点返回的支路进入环的支路信号与由该支路信号分插节点返回的支路信号方向相同，称为单向环；反之，就称为双向环。信号方向相同，称为单向环；反之，就称为双向环。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技

11、术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术3.）APS（自动保护切换（自动保护切换）保护方式）保护方式SDH的的APS机制，可以提供点到点的保护。机制，可以提供点到点的保护。APS具体实现可以采取具体实现可以采取1+1，1：1或或1：N保护倒换几种方式。保护倒换几种方式。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术1:1 方式方式n该方式是为一条工作光纤设置一条保护光纤。该方式是为一条工作光纤设置一条保护光纤。n但正常情况下，保护光纤传送的不是被保护的业务流，而但正常情况下，保护光纤传送的不是被保护的业务流，而是传送低优先级的数据。是传送低优先级的数据。

12、n一旦工作光纤被切断，由分插复用器（一旦工作光纤被切断，由分插复用器（ADM）控制切换）控制切换到保护光纤。到保护光纤。n由于此方式涉及到业务的优先级问题，这就要求引入由于此方式涉及到业务的优先级问题，这就要求引入APS信令信道来协调交换机工作，从而实现保护倒换。信令信道来协调交换机工作，从而实现保护倒换。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术11方式方式n对对于于被被保保护护业业务务分分别别用用发发送送源源与与目目的的地地之之间间的的两两条条物物理理光光纤纤来来同同时时传传送送，一一条条为为工工作光纤和另一条为保护光纤。作光纤和另一条为保护光纤。n其其中中任任意意一一条条被

13、被切切断断，则则由由另另一一条条光光纤纤承承载数据。载数据。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n它是它是N条工作光纤共享同条工作光纤共享同1条保护光纤。条保护光纤。n当没有出现故障时，保护光纤传送低优先级的业当没有出现故障时，保护光纤传送低优先级的业务，务，n当只有当只有1条工作光纤出现故障时，该光纤上的业务条工作光纤出现故障时，该光纤上的业务就切换到保护光纤上传送，就切换到保护光纤上传送，n而当有超过而当有超过1条工作光纤同时出现故障时，就要根条工作光纤同时出现故障时，就要根据业务优先级的高低，保护光纤先传送优先级高据业务优先级的高低，保护光纤先传送优先级高的业务，的业

14、务，1:N方式方式现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n1+1方式是指发端在主，备用两个信道方式是指发端在主，备用两个信道(一般是位于两根一般是位于两根不同的光纤不同的光纤)上发送同样的业务流，收端在正常情况下从上发送同样的业务流，收端在正常情况下从主用信道接收业务流。当主用信道故障时收端将切换到主用信道接收业务流。当主用信道故障时收端将切换到从备用信道上接收业务流，从而使业务流得以恢复。此种从备用信道上接收业务流，从而使业务流得以恢复。此种方式优点是倒换速度快，缺点是信道利用率低，只有方式优点是倒换速度快，缺点是信道

15、利用率低，只有50。n1：1方式是指在正常时发端在主用信道上发送主用业务流方式是指在正常时发端在主用信道上发送主用业务流而在备用信道上发送额外业务流而在备用信道上发送额外业务流(可被中断的低优先级可被中断的低优先级业务数据业务数据)。当主用信道故障时，发端把主用业务流桥接。当主用信道故障时，发端把主用业务流桥接到备用信道发送，额外业务流将被丢弃。而收端将从备用到备用信道发送，额外业务流将被丢弃。而收端将从备用信道接收主用业务流，从而使主用业务得到恢复。此种方信道接收主用业务流，从而使主用业务得到恢复。此种方式倒换也可以保证式倒换也可以保证100的业务恢复，而且信道利用率较的业务恢复，而且信道利

16、用率较高，但速度比高，但速度比1：1方式要慢。方式要慢。n1：N方式类似于方式类似于1：1方式，只不过是方式，只不过是N条主用信道共享条主用信道共享1条备用信道。因此当有两条以上的主用信道故障时，却只条备用信道。因此当有两条以上的主用信道故障时，却只有有1条主用业务可以得到恢复。这种方式进一步提高了信条主用业务可以得到恢复。这种方式进一步提高了信道的利用率，为道的利用率，为N(N+I)，但降低了系统的可靠性不能，但降低了系统的可靠性不能保证保证100的业务恢复。的业务恢复。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n3）按保护的业务级别可分为）按保护的业务级别可分为n 通道保护环

17、通道保护环n 复用段保护环复用段保护环n对于通道保护环，业务量的保护是以通道为基础对于通道保护环，业务量的保护是以通道为基础的，并通常利用简单的通道告警指示的，并通常利用简单的通道告警指示AIS信号来信号来决定是否应进行倒换。决定是否应进行倒换。n而对于复用段倒换环，业务量的保护是以复用段而对于复用段倒换环，业务量的保护是以复用段为基础的，倒换与否按每一对节点间的复用段信为基础的，倒换与否按每一对节点间的复用段信号质量的优劣而定。号质量的优劣而定。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n通常，通道倒换环主要工作在单向二纤方式。通常，通道倒换环主要工作在单向二纤方式。n 而复用

18、段倒换环既可以工作在单向方式，又可以工作而复用段倒换环既可以工作在单向方式，又可以工作在双向方式；既可以是二纤方式，又可以是四纤方式。在双向方式；既可以是二纤方式，又可以是四纤方式。n两者的区别体现在前者往往使用专用保护，即正常情况下两者的区别体现在前者往往使用专用保护，即正常情况下保护段也在传业务信号，保护时隙为整个环专用：保护段也在传业务信号，保护时隙为整个环专用：n 后者往往使用公用保护，即正常情况下保护段是空闲后者往往使用公用保护，即正常情况下保护段是空闲的，保护时隙由每对节点共享。的，保护时隙由每对节点共享。n通道倒换环还有一个优点，即可以有选择地决定某些通道通道倒换环还有一个优点，

19、即可以有选择地决定某些通道保护，某些不保护。这样在实际网络中，由于往往有其他保护，某些不保护。这样在实际网络中，由于往往有其他保护方式保护方式(诸如业务量路由分摊或诸如业务量路由分摊或DXC恢复恢复)需要需要1+1保护保护的通道量并不很大，此时通道保护环就比较经济了：的通道量并不很大，此时通道保护环就比较经济了：n而当局间通信各节点之问均有较大业务量而且节点需要而当局间通信各节点之问均有较大业务量而且节点需要较大的业务量分插能力时，具有较大业务量的双向复用段较大的业务量分插能力时，具有较大业务量的双向复用段倒换环比较合适。倒换环比较合适。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术

20、3.SDH环网自愈保护环网自愈保护1）二纤单向通道保护环）二纤单向通道保护环PWABCDa)正常情况正常情况b)故障情况下故障情况下PWABCD倒倒换换现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术2）二纤双向通道共享保护环二纤双向通道共享保护环现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n二纤单向和二纤双向通道保护环 na)优点：双发选收实现简单；不使用优点：双发选收实现简单；不使用APS倒倒换协议，换协议，倒换速度快，倒换时间一般小于倒换速度快，倒换时间一般

21、小于30 ms。nb)缺点：因不能重复使用节点间的时隙，环缺点：因不能重复使用节点间的时隙，环传输容量较小，整个环的传输容量为传输容量较小，整个环的传输容量为STM-N。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术通道共享保护环保护机理与复用段保护环基本相同，区别在于倒换发生在业务受影响的节点而不象光复用段保护环发生在光路中断的相邻节点。优点在于它减少了倒换后的光信号传输距离，减少了光信号的衰减变型和噪声积累，这种方式需要更复杂的倒换协议来支持。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n二纤单向复用段保护环 n

22、a)优点：备用光纤可以传送额外业务，增大优点：备用光纤可以传送额外业务，增大了环网的传输容量；如不发生故障，整个环网的了环网的传输容量；如不发生故障，整个环网的传输容量可达传输容量可达2STM-N。nb)缺点：因为需要使用缺点：因为需要使用APS倒换协议，它的倒换协议，它的倒换速度相对较慢倒换速度相对较慢(其倒换速度比通道环慢，但比其倒换速度比通道环慢，但比二纤双向复用段共享保护环要快一些二纤双向复用段共享保护环要快一些)。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术nb)二纤双向复用段保护环由于具有保护环由于具有“时隙可以重时隙可以重复使用复使用”的优点，所以特别适用于业务量分散

23、型的优点，所以特别适用于业务量分散型的应用场合，即环网中的各个节点之间，尤其是的应用场合，即环网中的各个节点之间，尤其是相邻节点之间的业务流量比较多，而且分布比较相邻节点之间的业务流量比较多，而且分布比较均匀的情况，一般局间通信就属于此种情况。均匀的情况，一般局间通信就属于此种情况。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术a)正常情况正常情况二纤双向复用段共享保护环示意图二纤双向复用段共享保护环示意图b)故障情况下的倒换故障情况下的倒换W2/P1W1/P2ABCDABCD倒换倒换W2/P1W1/P2现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章

24、 SDH传送网及技术传送网及技术n二纤双向复用段保护环 na)优点：时隙可以重复使用，增大了环的传输容量优点：时隙可以重复使用，增大了环的传输容量(可达可达k/2STM-N)；可利用保护通道传送额外业务。；可利用保护通道传送额外业务。nb)缺点：使用桥接与倒换技术，技术比较复杂。因缺点：使用桥接与倒换技术，技术比较复杂。因为需要使用为需要使用APS协议，倒换速度较慢。当环的传输路径小协议，倒换速度较慢。当环的传输路径小于于1200km时，其保护倒换时间小于时，其保护倒换时间小于50ms；当环；当环网的传输路径很长时，保护倒换时间可能会高达网的传输路径很长时，保护倒换时间可能会高达100200m

25、s。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术n通道保护环往往是专用保护，在正常情况通道保护环往往是专用保护，在正常情况下保护信道也传主用业务（业务的下保护信道也传主用业务（业务的11保保护），信道利用率不高。护），信道利用率不高。n复用段保护环使用公用保护，正常时主用复用段保护环使用公用保护，正常时主用信道传主用业务，备用信道传额外业务信道传主用业务，备用信道传额外业务（业务的（业务的1：1保护），信道利用率高保护），信道利用率高 现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术nc)四纤双向复用段保护环具有四纤双向复用段保护环具有“时隙可以重复使时隙可以重复使用用”的

26、优点，环的容量较大，并且同步复用设备的优点，环的容量较大，并且同步复用设备一般采用双系统结构设计，所以适用于业务量大一般采用双系统结构设计，所以适用于业务量大而分散、组网复杂的应用场合。对于接入网，由而分散、组网复杂的应用场合。对于接入网，由于它处于网络的边界，所需的业务量较小，而且于它处于网络的边界，所需的业务量较小，而且大部分业务量汇集在一个节点上，因此，可使用大部分业务量汇集在一个节点上，因此，可使用比较简单经济的通道保护环比较简单经济的通道保护环(单向或双向单向或双向)。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术四纤双向复用段倒换环现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及

27、技术传送网及技术四纤双向复用段保护环na)优点：时隙可以重复使用，增大了环的传输容量优点：时隙可以重复使用，增大了环的传输容量(可达可达kSTM-N)；可以利用保护光纤传送额外业务；可抗多节点失效。；可以利用保护光纤传送额外业务；可抗多节点失效。nb)缺点：因为需要使用缺点：因为需要使用APS协议，倒换速度慢。当环网的长度小协议，倒换速度慢。当环网的长度小于于1 200 km时，其保护倒换时间小于时，其保护倒换时间小于50 ms；当环网的长度大于；当环网的长度大于1 200 km时，其保护倒换时间可能会高达时，其保护倒换时间可能会高达100200 ms。技术复杂，。技术复杂，节点成本高。节点成

28、本高。四纤双向复用段保护环对同步复用设备提出了更高的要四纤双向复用段保护环对同步复用设备提出了更高的要求：一是设备必须具有求：一是设备必须具有4个光线路接口；二是必须是双系统设计，即个光线路接口；二是必须是双系统设计，即不仅要具有不仅要具有2个系统的容量，而且要具有更强的交叉连接能力。个系统的容量，而且要具有更强的交叉连接能力。现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术五种自愈环的特性比较与应用五种自愈环的特性比较与应用项目单向通道环单向复用段环二纤复用段环四纤复用段环节点数线路速率环传输容量APS协议倒换时间节点成本抗多点失效系统复杂性kkkkSTM-NSTM-NSTM-NST

29、M-NSTM-NSTM-Nk/2*STM-Nk*STM-N不用用用用30ms30ms50-200ms50-200ms低低中高无无无有简单简单复杂复杂接入网、中继网（集中型业务）接入网、中继网。中继网、长途网（分散型业务）中继网、长途网（分散型业务）主要应用场合现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术5.4.4 SDH传输网的网络结构传输网的网络结构 现阶段我国的SDH传输网分为四个层面：省际干线省际干线层面,省内干线省内干线层面,中继网中继网层面、用户接入网用户接入网层面。图图2-19 我国的我国的SDH传输网的网传输网的网络结构络结构 现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及

30、技术传送网及技术 n第一层面为长途一级干线网，主要省会及业务量较大的汇接节点城市装有DXC4/4，其间由高速光纤链路STM-4/STM-16等组成，形成一个大容量、高可靠性的网孔形国家骨干网结构，并辅以少量线形网。由于DXC4/4也具有PDH系列的140Mbit/s接口，因而原有PDH的140Mbit/s系统也能纳入由DXC4/4统一管理的长途一级干线网。n第2层面为二级干线网，主要汇接节点装有DXC4/4或DXC4/1，其间由STM-1/STM-4组成，形成省内网状或环形骨干网结构，并辅以少量线形网结构。由于DXC4/1有2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s接口，因而原有PD

31、H系统也能纳入统一管理的二级干线网，并具有灵活调度电路的能力。5.2.3 SDH传送网结构现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术 n第第3层面为中继网，可以按区域划分为若干个环，由层面为中继网，可以按区域划分为若干个环，由ADM组组成速率为成速率为STM-1/STM-4的自愈环，也可以是路由备用方式的自愈环，也可以是路由备用方式的两节点环。环间由的两节点环。环间由DXC4/1沟通，完成业务量疏导和其他沟通，完成业务量疏导和其他管理功能，同时也可以作为长途网与中继网之间以及中继网管理功能，同时也可以作为长途网与中继网之间以及中继网和用户网之间的网关或接口，还可以作为和用户网之间

32、的网关或接口，还可以作为PDH与与SDH之间之间的网关。的网关。n第第4层面为用户网，或称接入网。由于处于网络的边界处，层面为用户网，或称接入网。由于处于网络的边界处，业务容量要求低，且大部分业务量汇聚于一个节点（端局），业务容量要求低，且大部分业务量汇聚于一个节点（端局），因而通道倒换环和星形网都十分适合该应用环境，所需设备因而通道倒换环和星形网都十分适合该应用环境，所需设备除了除了ADM外，还有光纤用户环路载波系统（外，还有光纤用户环路载波系统（OLC），速率），速率为为STM-1/STM-4，接口可以为，接口可以为STM-1光光/电接口，电接口，PDH系系列的列的2Mbit/s、34Mbit/s或或140Mbit/s接口，普通电话用接口，普通电话用户接口，小交换机接口，户接口，小交换机接口，2B+D或或3OB+D接口以及城域网接口以及城域网接口等。接口等。5.2.3 SDH传送网结构现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术现代通信网第第5 5章章 SDH传送网及技术传送网及技术