光同步傳輸與波分復(fù)用系統(tǒng)

1、光纖通信網(wǎng)絡(luò)光纖通信主講人：彭云峰北京科技大學(xué)先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所低溫樓Tel：Email: pengyfWeb:第十三章SDH同步光網(wǎng)絡(luò)概述概述彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyfWDM和DWDM1.00.8損耗(dB/km)0.40.20未來光纖通信窗口：12801625nm12801625nm25 THz目前使用C波段：15251565nm正在開發(fā)L波段：15701620nmS波段：1400nm波段0.1121.2131.31.414151.5波長(m)161.6171.7彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyfWDM和DWDM的關(guān)系DWDMDense

2、Wavelength Division Multiplexerz最早的波分復(fù)用技術(shù)是將1310nm和1550nm的兩波分復(fù)用,波長間隔為一般數(shù)十nmz隨著1550窗口的EDFA的商用化，新的WDM系統(tǒng)只用1550窗口，這些WDM系統(tǒng)的相鄰波長間隔比較窄（<1.6nm），為了區(qū)別于傳統(tǒng)的為了區(qū)別于傳統(tǒng)的WDM系統(tǒng)，稱之為系統(tǒng)稱之為密集波分復(fù)用系統(tǒng)，即DWDM系統(tǒng)。z現(xiàn)在波分復(fù)用技術(shù)（WDM）通常專指密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM）。彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyfDWDM與SDH的關(guān)系S設(shè)備SDHDWDM設(shè)備彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf光傳輸系統(tǒng)的演

3、進時間（傳輸距離<40km)（傳輸距離數(shù)千公里）彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf時間彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf站（DTE）對骨干網(wǎng)要求：節(jié)點節(jié)點12支持大容量業(yè)務(wù)傳送（Tbit/s=10bit/s）保證用戶業(yè)務(wù)的QoS節(jié)點節(jié)點彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所站（DTE）節(jié)點pengyf󰂄󰂄󰂄󰂄傳輸單個數(shù)字語音及視頻信號所需比特率遠低于傳輸媒質(zhì)的傳輸帶寬復(fù)用是將多路信號同時在傳輸媒介中進行傳送的技術(shù)只有經(jīng)過信道復(fù)用才可以充分利用傳輸媒介的傳輸帶寬常用復(fù)用技術(shù)時分復(fù)用常用復(fù)用

4、技術(shù)：時分復(fù)用北美數(shù)字復(fù)用體系（TDM）、頻分復(fù)用（FDM）、彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf碼分復(fù)用（CDM）等1.6GN*4544.736M326.312M1.544M日本6.312M1.544M北美彭云峰 北科大139.269MN*155N1558.448M2.048M歐洲先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所6.312M2048M2.048M1.544MpengyfSDH的產(chǎn)生和基本概念1PDH存在的主要問題（1）兩大體系，3種地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)，使國際間的互通存在困難。北美和日本采用以美本采1.544Mbit/s為基群速率的為率PCM24路系系列，但略有不同，中國采用以2.048Mb

5、it/s為基群速率的PCM30/32路系列。（2）無統(tǒng)一的光接口，無法實現(xiàn)橫向兼容。（3）準(zhǔn)同步復(fù)用方式，上下電路不便。（4）網(wǎng)絡(luò)管理能力弱，建立集中式電信管理網(wǎng)困難。（5）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)缺乏靈活性（6）面向話音業(yè)務(wù)彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf準(zhǔn)同步數(shù)字體系PDH一次群（基群）北美24路1.544 Mbit/s24路1.544Mbit/s1.544 Mbit/s30路2048Mbit/s2.048 Mbit/s二次群96路（24×4）6.312 Mbit/s96路（24×4）6.312Mbit/s6.312 Mbit/s三次群四次群672路（96×

6、;6）4 032路（672×6）44.736 Mbit/s274.176 Mbit/s480路（96×5）1 440路（480×3）32.064Mbit/s32.064 Mbit/s97.782Mbit/s97.782 Mbit/s日本歐洲中國120路（30×4）路（120×41 920路（480×3）8448Mbit/s8.448 Mbit/s34368Mbit/s34.368 Mbit/s139264Mbit/s139.264 Mbit/s彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyfSDH的產(chǎn)生zzzz1984年美國貝爾提

7、出一種新的傳輸體制光同步傳送網(wǎng)（SYNTRAN）1985年ANSI通過此標(biāo)準(zhǔn)，形成了國家的正式標(biāo)準(zhǔn)，并更名為同步光網(wǎng)絡(luò)（SONET）1986年這一體系成為美國數(shù)字體系的新標(biāo)準(zhǔn)。同時，引起了ITU-TITUT的關(guān)注1988年ITU-T接受了SONET的概念，并進行了適當(dāng)?shù)男薷闹匦旅麨橥綌?shù)字體系（SDH），使之成為不僅改，重新命名為同步數(shù)字體系（）使之成為不僅適于光纖，也適于微波和衛(wèi)星傳輸1989年，年ITU-TITUT在其藍皮書上發(fā)表了G.707G707、G.708G708和G.709三個標(biāo)準(zhǔn)，從而揭開了現(xiàn)代信息傳輸嶄新的一頁。z彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyfSDH和S

8、ONET網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口的標(biāo)準(zhǔn)速率接率SDH等級標(biāo)稱速率（Mbit/s）簡稱等級SONET標(biāo)準(zhǔn)速率（Mbit/s）51.840155520155.520466.560622.080933.12012441601244.1601866.24024883202488.3204976.64099532809953.280OC-1/STS-1（480CH）STMl（1920CH）STM-l155520155.520155Mbit/s622Mbit/sOC3/STS3（1440CH）OC-3/STS-3OC-9/STS-9STM-4（7696CH）622.080OC-12/STS-12OC-18/STS-1

9、8OC24/STS24OC-24/STS-24OC-36/STS-36STM-16（30720CH）STM-64（122880CH）24883202488.3202.5Gbit/sOC-48/STS-48（32356CH）OC-96/STS-96（尚待確定）99532809953.28010Gbit/sOC-192/STS-192OC192/STS192（129,024CH129024CH先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf彭云峰 北科大SDH的概念z所謂SDH是一套可進行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號的結(jié)構(gòu)等級zSDH網(wǎng)絡(luò)則是由一些基本網(wǎng)絡(luò)單元（NE）組成的，在傳輸媒質(zhì)

10、上（如光纖微波等）進行同步信息傳輸復(fù)用輸媒質(zhì)上（如光纖、微波等）進行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的傳送網(wǎng)絡(luò)z它的基本網(wǎng)元有終端復(fù)用器（TM）、分插復(fù)用器（ADM）、同步數(shù)字交叉連接設(shè)備（SDXC）和再生中繼器（REG）等。彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口z網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（絡(luò)點接NNI）是表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的接口，在表絡(luò)點的接在實際中也可以看成是傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的接口。zSDH的NNI處有標(biāo)準(zhǔn)化接口速率、信號幀結(jié)構(gòu)和信號碼型即SDH在NNI實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。型，即實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)

11、研究所pengyfSDH的速率與幀結(jié)構(gòu)率1SDH的速率SDH采用一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級，稱為同步傳送模塊STMN（N=1STM-1，4，16，64，），相應(yīng)各）相應(yīng)各STM-STMN等級的速率為STM-1STM-4STM-16STM-64STM64155.520Mbit/s622.080Mbit/s2 488.320Mbit/s9953.280Mbit/s9 953.280Mbit/s彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf2SDH的幀結(jié)構(gòu)zSDH幀結(jié)構(gòu)是一種以字節(jié)為基本單元的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)，其由9行和270×N N列字節(jié)組成。z幀周期為125s。幀結(jié)構(gòu)中字節(jié)的傳輸是由

12、左到右逐行進行。z對于STM-1而言，其信息結(jié)構(gòu)為9行×270列的塊狀幀結(jié)構(gòu)，傳輸速率：fb=9×270×8×8 000=155.520Mbit/s傳輸速率/。z從結(jié)構(gòu)組成來看，整個幀結(jié)構(gòu)可分成3個區(qū)域，分別是段開銷區(qū)域信息凈負(fù)荷區(qū)域和管理單元指針區(qū)域銷區(qū)域、信息凈負(fù)荷區(qū)域和管理單元指針區(qū)域。彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf（1）段開銷（SOH）區(qū)域z段開銷是指SDH幀結(jié)構(gòu)中為了保證信息凈負(fù)荷幀結(jié)構(gòu)中為了保證信息凈負(fù)荷正常、靈活、有效地傳送所常靈活有效地傳送所必須附加的字節(jié)，主要用于

13、網(wǎng)絡(luò)的OAM功能。z段開銷分為再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷（MSOH）。（2）信息凈負(fù)荷（Payload）區(qū)域信息凈負(fù)荷區(qū)域主要用于存放各種業(yè)務(wù)信息比特，也存放了少量可用于通道性能監(jiān)視、管理和控制的通道開銷（POH）字節(jié)。（3）管理單元指針區(qū)域管理單元指針（AU-PTR）是一種指示符，其作用是用來指示凈負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的信息首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置，以便在接收端能正確分離凈負(fù)荷。彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf3SDH的特點（1）新型的復(fù)用映射方式：同步復(fù)用方式和靈活的映射結(jié)構(gòu)。）新型的復(fù)用映射方式同步復(fù)用方式和靈活的映射結(jié)構(gòu)（2）接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一：全世界統(tǒng)一的NNI，

14、體現(xiàn)了橫向兼容性。（3）網(wǎng)絡(luò)管理能力強：幀結(jié)構(gòu)中豐富的開銷比特。（4）組網(wǎng)與自愈能力強：采用先進的ADM、DXC等組網(wǎng)。（5）兼容性好：具有完全的前向兼容性和后向兼容性。（6）先進的指針調(diào)整技術(shù)：可實現(xiàn)準(zhǔn)同步環(huán)境下的良好工作。）先進的指針調(diào)整技術(shù)可實現(xiàn)準(zhǔn)同步環(huán)境下的良好工作（7）獨立的虛容器設(shè)計：具有很好的信息透明性。（8）系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：便于國內(nèi)、國際互連互通。注：SDH最為核心的三個特點是同步復(fù)用、強大的網(wǎng)絡(luò)管理能力和統(tǒng)一的光接口及復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)。彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf4SDH應(yīng)用的若干問題（1）頻帶利用率低：頻帶利用率不如傳統(tǒng)的）頻帶利用率低頻帶利用率不如傳統(tǒng)的PD

15、H系統(tǒng)高。系統(tǒng)高（2）抖動性能劣化：引入了指針調(diào)整技術(shù)，使抖動性能劣化。（3）軟件權(quán)限過大：給安全帶來隱患，須進行強的安全管理。（4）定時信息傳送困難：分插、重選路由及指針調(diào)整所致。）定時信息傳送困難分插、重選路由及指針調(diào)整所致（5）IP業(yè)務(wù)對SDH傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)的影響。彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyf如何學(xué)習(xí)SDH󰂆作為工程應(yīng)用，SDH技術(shù)及其國際建議規(guī)范仍在不斷地發(fā)展之中，如G.707 G707、G.803 G803、G.783G783等建議最近均有重大修改，同時發(fā)布了一些新建議，了解和理解其內(nèi)容并用來指導(dǎo)實踐。󰂆作為課程學(xué)習(xí)，大家只需了解SDH的關(guān)鍵技術(shù)原理即可彭云峰 北科大先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與新業(yè)務(wù)研究所pengyfITU-ITU-T有關(guān)SDH建議文件的分類關(guān)系SDH總概念G.707，G.780，G.ssi，G.832網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)G.803(G.805，F(xiàn).750F.750-3)3)物理層傳輸G.957，G.958G.681G.691，G.692G.652-G.655(G.622，G.663，G671)G.671)G.861，(G.7