1、光同步數字傳輸網光同步數字傳輸網Synchronous Digital Hierarchy2022-5-32主要內容主要內容 一、兩種傳輸體制一、兩種傳輸體制二、二、SDHSDH的速率與幀結構的速率與幀結構 三、三、SDHSDH的復用結構和映射方法的復用結構和映射方法 四、四、SDHSDH傳送網的功能結構傳送網的功能結構五、五、SDHSDH網同步的概念網同步的概念 六、六、SDHSDH網絡拓撲結構及自愈網絡拓撲結構及自愈 2022-5-33 光纖大容量數字傳輸目前都采用光纖大容量數字傳輸目前都采用同步時分復同步時分復用用(TDM)(TDM)技術技術。 復用又分為若干等級，先后有兩復用又分為若干

2、等級，先后有兩種傳輸體制：種傳輸體制： 準同步數字系列準同步數字系列(PDH)(PDH) 同步數字系列同步數字系列(SDH)(SDH) 第一節第一節 兩種傳輸體制兩種傳輸體制1.1 1.1 準同步數字系列準同步數字系列PDHPDH 準同步數字系列有兩種基礎速率：準同步數字系列有兩種基礎速率： 以以1.544 Mb/s1.544 Mb/s為第一級為第一級( (一次群一次群，或稱，或稱基群基群) )基礎速率，采用的國家有北美各國和日本；基礎速率，采用的國家有北美各國和日本； 以以2.048 Mb/s2.048 Mb/s為第一級為第一級( (一次群一次群) )基礎基礎速率，速率， 采用的國家有西歐各

3、國和中國。采用的國家有西歐各國和中國。2022-5-34一次群（基一次群（基群）群）二二 次次 群群三三 次次 群群四四 次次 群群北美北美24路路1.544 Mbit/s96路（路（244）6.312 Mbit/s672路（路（966）44.736 Mbit/s4 032路（路（6726）274.176 Mbit/s日本日本24路路1.544 Mbit/s96路（路（244）6.312 bit/s480路（路（965）32.064 Mbit/s1440路（路（4803）97.782 Mbit/s歐洲歐洲中國中國30路路2.048 Mbit/s120路（路（304）8.448 Mbit/s48

4、0路（路（1204）34.368 Mbit/s1920路（路（4803）139.264 Mbit/s準同步數字體系準同步數字體系2022-5-35 對于以對于以2.048 Mb/s為基礎速率的制式，各次群的話路數按為基礎速率的制式，各次群的話路數按4倍遞增，速率的關系略大于倍遞增，速率的關系略大于4倍。倍。 對于以對于以1.544 Mb/s為基礎速率的制式，在為基礎速率的制式，在3次群以上，日本次群以上，日本和北美各國又不相同，和北美各國又不相同， 看起來很雜亂。看起來很雜亂。 PDH各次群比特率相對于其標準值有一個規定的容差，而各次群比特率相對于其標準值有一個規定的容差，而且是異源的，通常采

5、用正且是異源的，通常采用正碼速調整碼速調整方法方法實現準同步復用實現準同步復用。 1次群至次群至4次群接口比特率早在次群接口比特率早在1976年就實現了標準化，并年就實現了標準化，并得到各國廣泛采用。得到各國廣泛采用。 PDH主要適用于中、低速率點對點的傳輸。主要適用于中、低速率點對點的傳輸。2022-5-36回憶一下：回憶一下：復接方法復接方法 有兩種常用的復接方法：有兩種常用的復接方法：同步復接同步復接和和異步復接異步復接。同步復接同步復接是使幾個低次群的碼速統一在主時鐘的頻率是使幾個低次群的碼速統一在主時鐘的頻率上，然后進行復接。上，然后進行復接。異步復接異步復接時各支路的瞬時碼達到時各

6、支路的瞬時碼達到一致，然后進行同步復接。一致，然后進行同步復接。正碼速調整正碼速調整 4 4個個PCMPCM一次群在復接時插入了幀同步碼、告警碼一次群在復接時插入了幀同步碼、告警碼、碼速調整碼、碼速調整控制碼等碼元，這些碼元、碼速調整碼、碼速調整控制碼等碼元，這些碼元的插入使每個一次群的速率由的插入使每個一次群的速率由 2048 kbit/s2048 kbit/s調整到調整到2112 kbit/s2112 kbit/s，于是二次群的速率為，于是二次群的速率為4 42112 kbit/s 2112 kbit/s 8448 kbit/s8448 kbit/s 。碼速調整后的速率高于調整前的。碼速調

7、整后的速率高于調整前的速率，速率，稱為正碼速調整稱為正碼速調整。 2022-5-37 PCM技術在復接成一次群時，采用同步復接，技術在復接成一次群時，采用同步復接，但在復接成二、三、四次群時采用異步復接。在復但在復接成二、三、四次群時采用異步復接。在復接過程中，一次群接過程中，一次群2 Mbits或或1.5 Mbits各支路碼各支路碼流流可來自不同設備可來自不同設備，有它們，有它們各自的時鐘各自的時鐘。為了復接。為了復接方便，規定了各支路比特流之間的異步范圍，也就方便，規定了各支路比特流之間的異步范圍，也就是規定了各支路時鐘之間允許的偏差標稱值的范圍是規定了各支路時鐘之間允許的偏差標稱值的范圍

8、，人們，人們稱之為準同步工作、異步數字系列稱之為準同步工作、異步數字系列。更準確。更準確的名稱應是準同步數字系列（的名稱應是準同步數字系列（PDH）。）。 隨著光纖通信的進展，這種基于點對點傳輸的隨著光纖通信的進展，這種基于點對點傳輸的PDH暴露出一些固有的缺點：暴露出一些固有的缺點：1.2 1.2 同步數字系列的由來和優點同步數字系列的由來和優點2022-5-38PDHPDH系統暴露的一些固有的弱點：系統暴露的一些固有的弱點： 1.1.只有地區性的數字信號速率和幀結構標準，而只有地區性的數字信號速率和幀結構標準，而不存在世界性標準，造成國際互通的困難；不存在世界性標準，造成國際互通的困難；

9、北美：北美：1.5M 1.5M 6.3M 6.3M 45M 45M N N45Mbit/s45Mbit/s 歐洲：歐洲： 2M 2M 8M 8M 34M 34M 140Mbit/s 140Mbit/s 2.2.沒有世界性的標準光接口規范；沒有世界性的標準光接口規范； 導致各個廠家自行開發光接口和線路碼型，使導致各個廠家自行開發光接口和線路碼型，使得在同一數字等級上光接口的信號速率不一樣。不得在同一數字等級上光接口的信號速率不一樣。不同廠家的設備在光路上無法互通，只有通過光電同廠家的設備在光路上無法互通，只有通過光電轉換變成標準電接口（轉換變成標準電接口（G G. .703703）才能互通，這就

10、給）才能互通，這就給組網、管理及互通帶來很大困難。組網、管理及互通帶來很大困難。 2022-5-39 3.3.二次群以上復用結構采用異步復用；二次群以上復用結構采用異步復用； 難以從高速信號中識別和提取低速支路信號。難以從高速信號中識別和提取低速支路信號。增加了設備的復雜性，降低了設備的可靠性，并增加了設備的復雜性，降低了設備的可靠性，并使信號產生損傷。使信號產生損傷。 4 4.PDH.PDH系列的幀結構中，用于網絡操作、管理和系列的幀結構中，用于網絡操作、管理和維護維護( (OAM)OAM)的比特的比特在在幀結構中占用較少的空間；幀結構中占用較少的空間； 無法適應不斷演變的電信網對無法適應不

11、斷演變的電信網對OAMOAM的要求。的要求。 5.5.點到點通信體制無法提供最佳的路由選擇。點到點通信體制無法提供最佳的路由選擇。 2022-5-310l 1984年美國貝爾提出一種新的傳輸體制年美國貝爾提出一種新的傳輸體制光同步光同步傳送網（傳送網（SYNTRAN）。）。l 1985年年ANSI通過此標準，形成了國家的正式標準，并通過此標準，形成了國家的正式標準，并更名為同步光網絡（更名為同步光網絡（SONET）。）。l 1986年這一體系成為美國數字體系的新標準。同時，引年這一體系成為美國數字體系的新標準。同時，引起了起了ITU-T的關注。的關注。l 1988年年ITU-T接受了接受了SO

12、NET的概念，并進行了適當的修的概念，并進行了適當的修改，重新命名為同步數字體系（改，重新命名為同步數字體系（SDH），使之成為不僅適），使之成為不僅適于光纖，也適于微波和衛星傳輸。于光纖，也適于微波和衛星傳輸。l 1989年，年，ITU-T在其藍皮書上發表了在其藍皮書上發表了G.707、G.708和和G.709三個標準，從而揭開了現代信息傳輸嶄新的一頁。三個標準，從而揭開了現代信息傳輸嶄新的一頁。 SDHSDH的產生的產生2022-5-311SDH的概念的概念所謂所謂SDHSDH: :是一套可進行同步信息傳輸、復用、分插是一套可進行同步信息傳輸、復用、分插和交叉連接的標準化數字信號的結構等級

13、。和交叉連接的標準化數字信號的結構等級。 SDHSDH網絡網絡則是由一些基本網絡單元（則是由一些基本網絡單元（NENE）組成）組成的，在傳輸媒質上（如光纖、微波等）進行同步信的，在傳輸媒質上（如光纖、微波等）進行同步信息傳輸、復用、分插和交叉連接的傳送網絡。息傳輸、復用、分插和交叉連接的傳送網絡。 它的基本網元有終端復用器（它的基本網元有終端復用器（TMTM）、分插復用）、分插復用器（器（ADMADM）、同步數字交叉連接設備（）、同步數字交叉連接設備（SDXCSDXC）和再生）和再生中繼器（中繼器（REGREG）等。）等。2022-5-312SDH的特點的特點:優點優點: : 把速率為把速率為

14、1.55 Mbit/s,21.55 Mbit/s,2Mbit/sMbit/s的基本模塊作為同步的基本模塊作為同步傳輸模塊第一級，記作傳輸模塊第一級，記作STMSTM1 1。這樣就使北美、歐洲、日本。這樣就使北美、歐洲、日本三個地區的三個地區的PDHPDH傳輸系列在傳輸系列在STMSTM1 1上獲得了統一，形成了全球上獲得了統一，形成了全球數字傳輸體制方面的統一標準。數字傳輸體制方面的統一標準。 在在SDHSDH的的幀幀結構中安排了足夠的結構中安排了足夠的開銷比特開銷比特，大大增強了，大大增強了網絡維護管理能力，可實現故障檢測，有利于將來網絡維護管理能力，可實現故障檢測，有利于將來B BISDN

15、ISDN綜綜合業務的運行。合業務的運行。 SDHSDH采用同步復用方式和靈活的采用同步復用方式和靈活的復用映射結構復用映射結構，利用，利用設設置指針置指針的方法，可以在任意時刻，在總的復接碼流中確定任的方法，可以在任意時刻，在總的復接碼流中確定任意支路字節的位置，從而可以從高速信號意支路字節的位置，從而可以從高速信號一次直接插入或取一次直接插入或取出出低速支路信號，使上下業務十分容易。低速支路信號，使上下業務十分容易。2022-5-313SDH的基本概念的基本概念: 舉例兩個網絡單元舉例兩個網絡單元 STM-1STM-1終端復用器終端復用器1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155

16、M1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155MSTM-1/ADMSTM-1/ADM分插復用器分插復用器1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155M1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155M155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s2022-5-314光光/電電光信號光信號分分接接分分接接分分接接140/34 Mb/s34/8 Mb/s8/2 Mb/s復復接接復復接接復復接接電電/光光光信號光信號2/8 Mb/s8/34 Mb/s34/140 Mb/s2 Mb/s( (電信號電信號) )PDH

17、SDHADM155 Mb/s光接口光接口155 Mb/s光接口光接口2 Mb/s( (電信號電信號) )2022-5-315 SDH SDH確定了統一新型的確定了統一新型的網絡部件網絡部件，這些部件是，這些部件是終端復接器（終端復接器（TMTM）、分插復接器（）、分插復接器（ADMADM）、數字）、數字交叉連接設備（交叉連接設備（DXCDXC）以及網絡管理設備（）以及網絡管理設備（NMSNMS）。用一個光接口代替大量的電接口，可以直接經。用一個光接口代替大量的電接口，可以直接經光接口通過中間節點，省去大量電路單元。光接口通過中間節點，省去大量電路單元。 SDHSDH對網管設備的接口進行了規范，

18、使不同廠對網管設備的接口進行了規范，使不同廠家的網管系統互聯成為可能。這種網管簡單、實家的網管系統互聯成為可能。這種網管簡單、實時，降低了網管費用，提高了網絡的效率、靈活時，降低了網管費用，提高了網絡的效率、靈活性和可靠性。性和可靠性。 SDHSDH與現有與現有PDHPDH完全兼容，體現了后向兼容性。完全兼容，體現了后向兼容性。同時同時SDHSDH還能容納各種新業務信號，體現了完全還能容納各種新業務信號，體現了完全的前向兼容性。的前向兼容性。2022-5-316缺點：缺點： 1.1.頻率利用率不如傳統頻率利用率不如傳統PDHPDH； 2.2.大規模采用軟件控制，人為錯誤、軟件大規模采用軟件控制

19、，人為錯誤、軟件病毒可導致網絡故障。病毒可導致網絡故障。2022-5-317第二節第二節：SDHSDH的的速率速率與幀結構與幀結構STM:STM:S Synchronous ynchronous T Transport ransport M Moduleodule括號內的值為等效話路容量括號內的值為等效話路容量 SDH具有統一規范的速率。具有統一規范的速率。SDH信號以信號以同步傳輸同步傳輸模塊模塊( (STMSTM) )的形式傳送。的形式傳送。最基本最基本的同步傳輸模塊是的同步傳輸模塊是STM1，更高等級的，更高等級的STMN信號是將信號是將STM1按同步復用按同步復用，N是正整數。是正整數

20、。 ITU-T建議建議 G.707所規范的標準速率值所規范的標準速率值為：為：SDH 等等級級 標標準準速速率率 155M STM-1（1890CH） 155.52Mbit/s 622M STM-4（7560CH） 622.08Mbit/s 2.5G STM-16(30240CH) 2448.32Mbit/s 10G STM-64(120960CH) 9953.28Mbit/s 2022-5-318SDHSDH的的幀結構幀結構9 9 270270 N N字節字節SOHSOHAU PTRAU PTRSOHSOH段開銷段開銷1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9

21、 9 N N261261 N NSTM-NSTM-N凈負荷凈負荷( ( 含含 POHPOH 通道開銷通道開銷) )傳輸方向傳輸方向2022-5-319SDHSDH的的幀結構幀結構 幀結構的安排應使支路信號在一幀內均勻地，幀結構的安排應使支路信號在一幀內均勻地，有規律地分布，有規律地分布，以便于實現以便于實現支路的同步復用、交叉支路的同步復用、交叉連接、分插和交換。連接、分插和交換。ITU-TITU-T采納了這種以采納了這種以字節字節為基為基礎的礎的矩形塊狀幀結構矩形塊狀幀結構。 對于任何對于任何STM-N(Synchronous Transport STM-N(Synchronous Tran

22、sport Medule Level N)Medule Level N)等級，其幀周期均為等級，其幀周期均為125125微秒微秒，幀幀周期恒定周期恒定是是SDHSDH幀結構的一大幀結構的一大特點特點。 整個幀結構分為三個區域：整個幀結構分為三個區域：段開銷段開銷 SOH(SOH(Section OverheadSection Overhead););管理單元指針管理單元指針 AU-PTR(AU-PTR(Administrative Unit PointerAdministrative Unit Pointer) )信息凈負荷信息凈負荷 PayloadPayload 2022-5-320SDHS

23、DH的的幀結構幀結構( (行、列、字節、幀長行、列、字節、幀長）行行 在在SDHSDH幀結構中幀結構中, ,指沿幀結構橫指沿幀結構橫 方向，從上方數到下方的行數。方向，從上方數到下方的行數。 一幀中共有一幀中共有9 9行。行。列列 在在SDHSDH幀結構中，指沿幀結構幀結構中，指沿幀結構 縱方向，從左數到右的列數。縱方向，從左數到右的列數。 隨著不同的隨著不同的STMSTMN N等級：等級： 一幀中共有：一幀中共有：270270N N列列例如：例如： STMSTMl l有有 270270l l列列 STM-4STM-4有有 2702704=10804=1080列列字節字節 SDHSDH的幀結構

24、是以字節為基礎的，的幀結構是以字節為基礎的，一個字節一個字節=8bit=8bit2022-5-321SDHSDH的的幀結構幀結構( (行、列、字節、幀長行、列、字節、幀長）幀長幀長 指指SDHSDH一幀中有多少個字節一幀中有多少個字節。例：例： STM- lSTM- l的字節的字節= 270 = 270 9=2430 9=2430個字節個字節 STM-NSTM-N的字節的字節= (270 = (270 N) N) 9 9個字節個字節一幀比特數一幀比特數 STM-lSTM-l一幀比特數一幀比特數=270=2709 98=19440 bit 8=19440 bit STM-NSTM-N一幀比特數一

25、幀比特數=19440=19440N bitN bit一幀傳輸時間一幀傳輸時間 在在SDHSDH網中任何等級的網中任何等級的STMSTM傳輸一幀所用傳輸一幀所用的時間均為的時間均為125us125us，這是，這是SDHSDH的一個特點的一個特點。碼速率碼速率 以以STM-1STM-1為例：為例： 碼速率碼速率=1=1幀比特數幀比特數/ /傳傳1 1幀的時間幀的時間 = 270= 2709 98/(1258/(125* *10e-6)=155.520Mbit/s10e-6)=155.520Mbit/s傳送順序傳送順序 從左右；從上下從左右；從上下2022-5-322SDHSDH的的幀結構幀結構(

26、(信息凈負荷區信息凈負荷區、段開銷段開銷 SOHSOH）信息凈負荷（信息凈負荷（PayloadPayload）區域）區域 是指在幀結構中存放等待傳輸的各種業務信息的地是指在幀結構中存放等待傳輸的各種業務信息的地方。其中包括少量用于通道監測、管理和控制的通道方。其中包括少量用于通道監測、管理和控制的通道開銷字節（開銷字節（POHPOH：Path OverheadPath Overhead）。以）。以STMSTMN為例，為例，它的范圍是它的范圍是: 列列10N 270N 行行 19 字節數字節數(261N)92349N (N=1,4,16,64)個。個。段開銷段開銷(SOH)(SOH)區域區域 在

27、在SDHSDH幀結構中，段開銷又分為幀結構中，段開銷又分為再生段開銷再生段開銷(RSOH,(RSOH,第一行至第三行）和第一行至第三行）和復用段開銷復用段開銷(MSOH(MSOH，第五行至第九第五行至第九行）行） 。2022-5-323SDHSDH的的幀結構幀結構( (段開銷段開銷 SOHSOH） 所謂所謂開銷開銷是指在網絡節點的信息碼流中扣除信息凈負是指在網絡節點的信息碼流中扣除信息凈負荷后的字節，用作網絡的運行荷后的字節，用作網絡的運行, ,維護和管理。由于不是信維護和管理。由于不是信息凈負荷，從這種角度上來看，它們是一種額外的開支息凈負荷，從這種角度上來看，它們是一種額外的開支，故，故稱

28、為開銷稱為開銷，當然，它們又是一些不可缺少的字節。，當然，它們又是一些不可缺少的字節。段開銷的區域段開銷的區域： 它在幀結構左側它在幀結構左側19N19N列中列中1313行和行和5959行兩個區域中。行兩個區域中。段開銷占有的比特數：段開銷占有的比特數： 段開銷比特數段開銷比特數=(3=(3 5) 5) N N9 98= 576N bit8= 576N bit 由于由于 SDHSDH中每幀傳輸時間中每幀傳輸時間= 125 us= 125 us秒，即每秒可傳：秒，即每秒可傳： 1/125us= 8 0001/125us= 8 000幀幀 若以若以STMSTMl l為例，則每秒可用于段開銷比特數為

29、為例，則每秒可用于段開銷比特數為 5765768000= 4.608 Mbit8000= 4.608 Mbit 2022-5-324SDHSDH的的幀結構幀結構( (管理單元指針管理單元指針 AU-PTRAU-PTR） 由此可見，由此可見，SDHSDH用于網絡運行、維護和管理的比用于網絡運行、維護和管理的比特數比傳統的特數比傳統的PDHPDH要要豐富得多豐富得多。這是。這是SDHSDH的一個重的一個重要特點。要特點。管理單元指針管理單元指針(AU-PTR)(AU-PTR)區域區域 它是處在幀結構左側它是處在幀結構左側1 19N9N列列第第4 4行行的區域中的區域中。AU-PTRAU-PTR是由

30、一組碼來構成。是由一組碼來構成。這組碼所對應的值這組碼所對應的值與信息在信息凈負荷區域中的位置（位置被編了與信息在信息凈負荷區域中的位置（位置被編了號）相對應。號）相對應。這樣，使得接收端能準確地從信息這樣，使得接收端能準確地從信息凈負荷區中分離出信息凈負荷來。凈負荷區中分離出信息凈負荷來。 AU-PTRAU-PTR還可用于頻率調整，以便實現網絡各還可用于頻率調整，以便實現網絡各支路同步工作。支路同步工作。2022-5-325第三節：第三節：SDHSDH的復用結構和映射方法的復用結構和映射方法 SDHSDH復用復用就是將多個低階通道層的信號就是將多個低階通道層的信號適配適配進高進高階通道層，以

31、及把多個高階通道層適配進階通道層，以及把多個高階通道層適配進STM-1STM-1的過的過程。為此，需要經過程。為此，需要經過映射映射、定位校準定位校準和和復用復用這三個步這三個步驟。驟。 映射（映射（Mapping）即裝入，是一種在即裝入，是一種在SDH網絡邊界處，把支路信號適配裝入相應虛容器網絡邊界處，把支路信號適配裝入相應虛容器的過程。例如，將各種速率的的過程。例如，將各種速率的PDH信號先分別信號先分別經過經過碼速調整碼速調整裝入相應的標準容器，再加進低裝入相應的標準容器，再加進低階或高階通道開銷，以形成標準的階或高階通道開銷，以形成標準的VC。 2022-5-326第三節：第三節：SD

32、HSDH的復用結構和映射方法的復用結構和映射方法 定位（定位（Alignmem）是把是把VC-n放進放進TU-n或或AU-n中，同時將其與幀參考點的偏差也作為信息結合進去中，同時將其與幀參考點的偏差也作為信息結合進去的過程。通俗講，定位就是用指針值指示的過程。通俗講，定位就是用指針值指示VC-n的第的第一個字節在一個字節在TU-n或或AU-n幀中的起始位置。幀中的起始位置。 復用（復用（Multiplex）是一種將多個低階通道層的信是一種將多個低階通道層的信號適配進高階通道或者把多個高階通道層信號適配進號適配進高階通道或者把多個高階通道層信號適配進復用段層的過程，即指將多個低速信號復用成一個高

33、復用段層的過程，即指將多個低速信號復用成一個高速信號。速信號。 其方法是采用其方法是采用字節間插字節間插的方式將的方式將TU組織進高階組織進高階VC或將或將AU組織進組織進STM-N。 2022-5-327第三節：第三節：SDHSDH的復用結構和映射方法的復用結構和映射方法 簡單的說：簡單的說：首先首先，各種速率等級的數字信號先，各種速率等級的數字信號先進入相應的不同接口進入相應的不同接口容器容器C C，完成適配功能。，完成適配功能。然后然后，由，由標準容器標準容器出來的數字流加上通道開銷（出來的數字流加上通道開銷（POHPOH）比特后，構成比特后，構成SDHSDH中的支持通道層連接的一種信息

34、中的支持通道層連接的一種信息結構一結構一虛容器（虛容器（VCVC）。接著接著，由，由VCVC出來的數字流進出來的數字流進入入管理單元（管理單元（AUAU）或或支路單元（支路單元（TUTU）。最后最后，在，在N N個個AUGAUG再加上段開銷（再加上段開銷（SOHSOH）比特，就構成了最終的）比特，就構成了最終的STM-NSTM-N幀結構。幀結構。 2022-5-328The SDH multiplexing structureTUG-2TUG-2VC-2VC-2VC-12VC-12C-2C-2C-11C-11C-12C-12C-4C-4C-3C-3VC-11VC-11VC-3VC-3VC-3V

35、C-3AU-4AU-4VC-4VC-4TUG-3TUG-3STM-NSTM-NAUGAUGAU-3AU-3TU-3TU-3TU-2TU-2TU-12TU-12TU-11TU-11指針處理指針處理復用復用定位校準定位校準映射映射1.544Mbps2.048Mbps6.312Mbps34.368Mbps139.264Mbps 1 1 3 3 4 4 7 7 7 7 1 1 3 3 3 3 1 1 N N2022-5-329The Chinese SDH multiplexing structureTUG-2TUG-2VC-12VC-12C-12C-12C-4C-4C-3C-3VC-3VC-3AU-

36、4AU-4VC-4VC-4TUG-3TUG-3STM-NSTM-NAUGAUGTU-3TU-3TU-12TU-12指針處理指針處理復用復用定位校準定位校準映射映射2.048Mbps34.368Mbps139.264Mbps 3 3 7 7 1 1 3 3 1 1 N N2022-5-330SDHSDH的的復用單元：復用單元：l容器容器 C C：用來裝載各種速率業務信號的信息結構用來裝載各種速率業務信號的信息結構, , 并完成碼速調整并完成碼速調整( (適配）等功能；適配）等功能；G.709G.709規定了規定了C-11C-11、C-12C-12、C-2C-2、C-3C-3、C-4C-4 五種標

37、準容器。已裝載的標準五種標準容器。已裝載的標準容器作為容器作為VC Payload.VC Payload.我國只有我國只有C-12C-12、C-3C-3、C-4C-4三種。三種。 l虛容器虛容器 VCVC：用來支持用來支持SDHSDH的通道層連接的信息結構；的通道層連接的信息結構； 虛容器由容器虛容器由容器C C輸出的信息凈負荷和輸出的信息凈負荷和POHPOH組成，即組成，即 VC-n=C-n+VC-nPOHVC-n=C-n+VC-nPOH 這個過程叫這個過程叫映射映射。 VCVC的包封速率是與的包封速率是與SDHSDH網絡同步。而它允許裝載網絡同步。而它允許裝載來自不同容器的異步凈負荷（不同

38、速率的準同步支路來自不同容器的異步凈負荷（不同速率的準同步支路信號），因此，常將信號），因此，常將VCVC包封包封作為一個獨立的實體對待作為一個獨立的實體對待，可以在通道中任一點取出或插入，因而對，可以在通道中任一點取出或插入，因而對SDHSDH網中傳網中傳輸、同步復用和交叉連接等過程帶來便利。輸、同步復用和交叉連接等過程帶來便利。2022-5-331SDHSDH的的復用單元：復用單元：l支路單元支路單元 TU TU 和支路單元組和支路單元組 TUGTUG： 提供低階通道層和高階通道層之間適配的信息結構；提供低階通道層和高階通道層之間適配的信息結構； TU-n=VC-n+TU-nPTRTU-n

39、=VC-n+TU-nPTR； n=11,12,2,3n=11,12,2,3 這種支路單元通過它的指針來指示出這個虛容器在這種支路單元通過它的指針來指示出這個虛容器在高一階虛容器中的位置高一階虛容器中的位置, ,這種在凈負荷中對虛容器位置這種在凈負荷中對虛容器位置的安排稱為的安排稱為定位定位。一個或多個在高階。一個或多個在高階VCVC凈負荷中占有凈負荷中占有固定位置的固定位置的TUTU組成支路單元組（組成支路單元組（TUGTUG）。）。l管理單元管理單元 AU AU 和管理單元組和管理單元組 AUGAUG： 提供高階通道層和復用段層之間適配的信息結構；提供高階通道層和復用段層之間適配的信息結構；

40、 AU-n=VC-n+AU-nPTRAU-n=VC-n+AU-nPTR； n=3,4 n=3,4 管理單元指針管理單元指針是用來指示這個相應的高階是用來指示這個相應的高階VCVC在在STM-NSTM-N內的位置。管理單元組由一個或多個在內的位置。管理單元組由一個或多個在幀幀內占據固定內占據固定位置的管理單元按位置的管理單元按字節間插方式字節間插方式復用而成。復用而成。2022-5-332SDHSDH的的復用單元：復用單元：l同步傳輸模塊同步傳輸模塊STM-NSTM-N AUG+SOH=STM-1 AUG+SOH=STM-1 在在N N個個AUGAUG再加上段開銷（再加上段開銷（SOHSOH）比

41、特，就構成了最）比特，就構成了最終的終的STM-NSTM-N幀結構。幀結構。2022-5-333SDHSDH的的復用方式舉例：復用方式舉例：利用利用AU-4AU-4直接從直接從C-4C-4的復用方法：的復用方法：139.264M139.264M C-4C-4標準速率標準速率C-4 C-4 適配處理適配處理C-4C-4VC-4POHVC-4POHVC-4VC-4+ +149.760M149.760MVC-4 VC-4 加通道開銷加通道開銷POHPOH( (每幀每幀9 9個字節）個字節）150.336M150.336MAU-4PTRAU-4PTR+ +AU-4 AU-4 加加AU-4AU-4指針指

42、針( (每幀每幀9 9個字節個字節) )150.912M150.912MAUGAUGAUGAUGAUGAUGAUGAUGAUGAUG+ +SOHSOHSTM-N NSTM-N N個個AUGAUG經字節間經字節間插并加段開銷插并加段開銷(N=1(N=1時為時為4.608Mb/s)4.608Mb/s)N N 155.520M155.520M2022-5-334SDH的的復用方式舉例二：復用方式舉例二：將將PDH2.048Mbit/sPDH2.048Mbit/s映射、定位、復接映射、定位、復接為為STM-1STM-1：150.336150.3362Mbit/s2Mbit/sC-12C-12VC-12

43、VC-12TU-12TU-12TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3VC-4VC-4AU-4AU-4AUGAUGSTM-1STM-1調整調整POH POH 映射映射PTR PTR 定位定位復接復接復接復接POHPOHPTRPTRSOHSOH2.2242.2242.2402.2402.3042.3046.9126.91248.38448.384150.912150.912155.520155.5202.0482.0482022-5-335SDH的的復用方式舉例二：復用方式舉例二：將將PDH2.048Mbit/sPDH2.048Mbit/s映射、定位、映射、定位、復接為復接為STM-1STM-1

44、：(1)(1)數字信號數字信號2.048Mb/s2.048Mb/s容器容器C-12C-12進行碼速調整進行碼速調整2.224Mb/s2.224Mb/s。(2)2.224Mb/s(2)2.224Mb/s虛容器虛容器VC-12,VC-12,加入加入POH2.240Mb/sPOH2.240Mb/s。(3)2.240Mb/s(3)2.240Mb/s支路單元支路單元TU-12,TU-12,加加入指針入指針2.304Mb/s2.304Mb/s。(4)3(4)3個個2.304Mb/s2.304Mb/s復接為支路單復接為支路單元組元組TUG-2TUG-2。(5)7(5)7個個TUG-2TUG-2復接為復接為T

45、UG-3TUG-3。(6)3(6)3個個TUG-3TUG-3加上加上POHPOH被劃入被劃入VC-4VC-4。(7)VC-4(7)VC-4加加PTR(576kb/s)AU-4PTR(576kb/s)AU-4。(8)(8)將單個將單個AU-4AU-4直接置入直接置入AUGAUG。(9)(9)將將N N個個AUG(AUG(經字節間插經字節間插) )加上加上SOHSOH4.068Mb/sSTM-N4.068Mb/sSTM-N。此例。此例N=1N=1。150.336150.3362Mbit/s2Mbit/sC-12C-12VC-12VC-12TU-12TU-12TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3

46、VC-4VC-4AU-4AU-4AUGAUGSTM-1STM-1調整調整POH POH 映射映射PTR PTR 定位定位復接復接復接復接POHPOHPTRPTRSOHSOH2.2242.2242.2402.2402.3042.3046.9126.91248.38448.384150.912150.912155.520155.5202.0482.0482022-5-336第四節：第四節：SDHSDH傳送網的功能結構傳送網的功能結構 SDHSDH傳送網可分為三層：傳送網可分為三層：電路層電路層、通道層通道層、傳輸傳輸媒質層媒質層。 1 1電路層網絡電路層網絡 電路層網絡的電路層網絡的作用作用是直接

47、為用戶提供通信業務，是直接為用戶提供通信業務，如電路交換業務、分組交換業務，租用線業務。如電路交換業務、分組交換業務，租用線業務。 電路層網絡的設備為電路交換機、分組交換機、電路層網絡的設備為電路交換機、分組交換機、用于租用線業務的交叉連接設備。用于租用線業務的交叉連接設備。 2 2通道層網絡通道層網絡 通道層網絡通道層網絡用來用來支持一個或多個電路層網絡，為支持一個或多個電路層網絡，為其其提供傳送通道提供傳送通道。2022-5-337 通道層網絡又可分為通道層網絡又可分為高階通道層網絡高階通道層網絡和和低階低階通道層網絡通道層網絡。 通道層網絡的設備有復用器、交叉連接器等。通道層網絡的設備有

48、復用器、交叉連接器等。 3 3傳輸媒質層網絡傳輸媒質層網絡 傳輸媒質層網絡與光纜、微波等傳輸媒質傳輸媒質層網絡與光纜、微波等傳輸媒質有關。它有關。它支持一個或多個通道層網絡支持一個或多個通道層網絡。STMSTMN N作為傳輸媒質層的標準等級容量。作為傳輸媒質層的標準等級容量。 傳輸媒質層又可分為傳輸媒質層又可分為段層網絡段層網絡和和物理層網物理層網絡絡。物理層網絡則涉及具體支持段層網絡的如。物理層網絡則涉及具體支持段層網絡的如光纜、微波等傳輸媒質。光纜、微波等傳輸媒質。2022-5-3382022-5-339SDHSDH傳輸系統與通道、復用段、再生段間的傳輸系統與通道、復用段、再生段間的對應關

49、系對應關系l 交換交換系統系統匹配匹配系統系統交叉交叉連接連接設備設備光纖光纖線路線路系統系統光纖光纖線路線路系統系統交叉交叉連接連接設備設備匹配匹配系統系統交換交換系統系統再再生生器器再生段再生段再生段再生段復用段復用段VC-3/VC-4 VC-3/VC-4 通道通道VC-1/VC-2 VC-1/VC-2 通道通道通道終端通道終端線路終端線路終端通道終端通道終端線路終端線路終端光纖光纖光纖光纖2022-5-340第五節第五節 SDHSDH網同步的概念網同步的概念 網同步的概念網同步的概念是指是指 使網絡中所有節點的使網絡中所有節點的時鐘頻率時鐘頻率和相位和相位都控制在預先確定的容差范圍內，以

50、便使網的都控制在預先確定的容差范圍內，以便使網的各交換節點的全部數字流實現正確、有效的交換。否各交換節點的全部數字流實現正確、有效的交換。否則會使數字交換緩存器中產生信息比特的則會使數字交換緩存器中產生信息比特的溢出溢出和和取空取空導致數字流的導致數字流的滑動損傷滑動損傷。 目前，世界各國公用網中交換節點時鐘的同步方目前，世界各國公用網中交換節點時鐘的同步方式有兩種方式，即式有兩種方式，即主從同步方式主從同步方式和和相互同步方式相互同步方式。 使用一系列分級的時鐘，每一使用一系列分級的時鐘，每一級時鐘都同步于上一級時鐘，網中最高一級時鐘稱為級時鐘都同步于上一級時鐘，網中最高一級時鐘稱為基準主時

51、鐘基準主時鐘（PRC）一般采用銫原子鐘，其長期頻一般采用銫原子鐘，其長期頻偏可優于偏可優于10e-1110e-11。 2022-5-341 該時鐘經該時鐘經同步分配網分配同步分配網分配給下面各級時鐘，最低給下面各級時鐘，最低一級的設備時鐘采用最大頻偏一級的設備時鐘采用最大頻偏4.64.6* *10e-610e-6，并具有保，并具有保持功能的石英晶振。持功能的石英晶振。 ITU-T將各級時鐘劃分為將各級時鐘劃分為4 4類：類： 基準主時鐘基準主時鐘（PRC），精度達），精度達11011，G.811建議規范；建議規范； 轉接局從時鐘轉接局從時鐘，精度達，精度達5109 ，G.812（T）建）建議規

52、范；議規范； 端局從時鐘端局從時鐘，精度達，精度達1107，由，由G.812（L）建）建議規范；議規范； SDH網元時鐘網元時鐘（SEC），精度達），精度達4.6106，G.813建議規范。建議規范。2022-5-342 優點：優點：網絡穩定性較好；組網靈活；對從節點時鐘的頻率網絡穩定性較好；組網靈活；對從節點時鐘的頻率精度要求較低；控制簡單；網絡的滑動性能也較好。精度要求較低；控制簡單；網絡的滑動性能也較好。 缺點：缺點：一旦基準主時鐘發生故障會造成全網的問題。基準一旦基準主時鐘發生故障會造成全網的問題。基準主時鐘應采用多重備份。同步分配鏈路也盡可能有備用。主時鐘應采用多重備份。同步分配鏈路

53、也盡可能有備用。2022-5-343 這種同步方式在網中不設主時鐘，由網內各交換節點的這種同步方式在網中不設主時鐘，由網內各交換節點的時鐘相互控制，最后都調整到一個穩定的、統一的系統頻率時鐘相互控制，最后都調整到一個穩定的、統一的系統頻率上，從而實現全網的同步工作。上，從而實現全網的同步工作。網頻率為各交換節點時鐘頻網頻率為各交換節點時鐘頻率的加權平均值。率的加權平均值。下圖所示為相互同步方式。下圖所示為相互同步方式。特點：特點：網頻率的穩定性高；網頻率的穩定性高；對同步分配鏈路的失效不甚對同步分配鏈路的失效不甚敏感，適于網孔形結構，對敏感，適于網孔形結構，對節點時鐘要求較低，設備便節點時鐘要

54、求較低，設備便宜。網絡穩定性不如主從方宜。網絡穩定性不如主從方式，系統穩態頻率不確定且式，系統穩態頻率不確定且易受外界因素影響。易受外界因素影響。 5.2 相互同步方式相互同步方式2022-5-344 5.3 我國數字同步網的網絡結構我國數字同步網的網絡結構 “多基準鐘，分區等級主從同步多基準鐘，分區等級主從同步”方式，如圖所示。方式，如圖所示。2022-5-345 5.4.1 SDH網同步結構網同步結構 SDH網絡中的網同步結構采用網絡中的網同步結構采用主從同步方式主從同步方式，要，要求所有網元的定時都能最終跟蹤至全網的基準主時鐘。求所有網元的定時都能最終跟蹤至全網的基準主時鐘。同步同步定時

55、的分配定時的分配則隨網絡應用場合不同而異。則隨網絡應用場合不同而異。 （1 1）局內應用）局內應用 局內同步分配通常采用邏輯上的星形拓撲，即所局內同步分配通常采用邏輯上的星形拓撲，即所有網元時鐘都直接從本局內最高質量的有網元時鐘都直接從本局內最高質量的大樓綜合定時大樓綜合定時源（源（BITSBITS）獲取定時，只有獲取定時，只有BITS是從來自別的交換是從來自別的交換節點的同步分配鏈路中提取定時并能一直跟蹤至全網節點的同步分配鏈路中提取定時并能一直跟蹤至全網的基準主時鐘。的基準主時鐘。 2022-5-346SDHSDH網同步結構網同步結構- -局內分配的同步網結構局內分配的同步網結構2022-

56、5-347（2）局間應用）局間應用 局間同步分配一般采用類樹形拓撲，使局間同步分配一般采用類樹形拓撲，使SDH網內網內的所有節點都能同步。的所有節點都能同步。2022-5-3485.4.2 SDH5.4.2 SDH網同步方式網同步方式 SDHSDH網同步方式有網同步方式有同步同步，偽同步偽同步，準同步準同步方式方式3 3種。種。 1.1. 同步方式同步方式 網中所有時鐘都能始終跟蹤到同一網的基準主網中所有時鐘都能始終跟蹤到同一網的基準主時鐘時鐘, , 在同一網絡運營者所管轄范圍內在同一網絡運營者所管轄范圍內, ,同步方式同步方式是正常工作方式。是正常工作方式。 2. 2. 偽同步方式偽同步方式

57、 網中有幾個都遵守網中有幾個都遵守G.811G.811要求的基準時鐘時，要求的基準時鐘時，可能形成幾個不同的同步網，不同的同步網邊緣可能形成幾個不同的同步網，不同的同步網邊緣的網絡單元會出現頻率或相位的差異，引起指針的網絡單元會出現頻率或相位的差異，引起指針調整。在國際網接口處，偽同步方式是正常工作調整。在國際網接口處，偽同步方式是正常工作方式。方式。2022-5-349 3. 3. 準同步方式準同步方式 當網中某節點失去所有外同步鏈路時，節當網中某節點失去所有外同步鏈路時，節點時鐘點時鐘進入保持模式或自由運行模式進入保持模式或自由運行模式。如果丟。如果丟失同步的是網間接口單元，則時鐘頻偏和飄

58、移失同步的是網間接口單元，則時鐘頻偏和飄移都將導致指針調整，會惡化同步性能。都將導致指針調整，會惡化同步性能。2022-5-350第六節第六節 SDHSDH網絡拓撲結構及自愈網絡拓撲結構及自愈 6.1 SDHSDH網絡基本物理拓撲結構有下列五種類型。網絡基本物理拓撲結構有下列五種類型。 1. 1. 線形線形 它將通信網的所有站它將通信網的所有站點串聯起來，首末兩端使點串聯起來，首末兩端使用用終端復用器終端復用器，中間各點，中間各點使用使用分插復用器分插復用器 (ADM)(ADM)，這是早期應用的比較經濟這是早期應用的比較經濟的網絡拓撲結構。的網絡拓撲結構。2022-5-351 2星形（樞紐形）

59、星形（樞紐形） 概念：當涉及通信的所概念：當涉及通信的所有節點中有一個特殊節點有節點中有一個特殊節點與其余所有節點直接相連，與其余所有節點直接相連，而其余節點間不能直接相而其余節點間不能直接相連，便形成星形拓撲。連，便形成星形拓撲。 優缺點：優缺點：成本較低，生存性較差。成本較低，生存性較差。 應用：應用：星形拓撲通常用于用戶接入網星形拓撲通常用于用戶接入網。2022-5-3523樹形樹形 概念：將點到點拓撲單概念：將點到點拓撲單元的末端點連接到幾個特元的末端點連接到幾個特殊點時就形成了樹形拓撲。殊點時就形成了樹形拓撲。樹形拓撲可以看成是線形樹形拓撲可以看成是線形拓撲和星形拓撲的結合。拓撲和星

60、形拓撲的結合。 應用：應用：適合于廣播式業務，不適于提供雙向通信業務。適合于廣播式業務，不適于提供雙向通信業務。有線電視網多采用這種網絡。有線電視網多采用這種網絡。2022-5-353 4. 4. 環形環形 概念：概念：當涉及通信的所有點串聯起來，且首尾當涉及通信的所有點串聯起來，且首尾相連，沒有任何點開放時，就形成了環形網。相連，沒有任何點開放時，就形成了環形網。 優點：優點：是具有很高的網絡生存性，因而在中繼是具有很高的網絡生存性，因而在中繼網和網和SDHSDH網中得到廣泛應用。網中得到廣泛應用。2022-5-354 5. 5. 網孔形網孔形 網孔形拓撲網孔形拓撲不受不受瓶頸問題的影響瓶頸