同步數(shù)字序列課件

1、第八講光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)Synchronous Digital Hierarchy隸稚耳螺況魏杉邦肖該抱咐茲票蔭寬眾灘別婆捷灣贖待好層尤衙眼零蘭嫌第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/20221主要內(nèi)容 一、兩種傳輸體制二、SDH的速率與幀結(jié)構(gòu) 三、SDH的復用結(jié)構(gòu)和映射方法 四、SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)五、SDH網(wǎng)同步的概念 六、SDH網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及自愈 您跡窮宵嘛逼轎順街韻嗅沼狹角禮祝掖搞漏郎譬工臼甭嶄絹炯惋瓣茍屢期第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/20222 光纖大容量數(shù)字傳輸目前都采用同步時分復用(TDM)技術(shù)。 復用又分為若干等級，先后有兩種傳輸體制： 準同步數(shù)字系列(P

2、DH) 同步數(shù)字系列(SDH) 第一節(jié) 兩種傳輸體制1.1 準同步數(shù)字系列PDH 準同步數(shù)字系列有兩種基礎(chǔ)速率： 以1.544 Mb/s為第一級(一次群，或稱基群T1)基礎(chǔ)速率，采用的國家有北美各國和日本； 以2.048 Mb/s為第一級(一次群,E1)基礎(chǔ)速率， 采用的國家有西歐各國和中國。癬努蝴透斷珍劉讀箭廬冒手媚提尋植嫩仿遇除沫鼠勁揩弱暈勻滇軍術(shù)亥俊第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/20223一次群（基群）二 次 群三 次 群四 次 群北美24路1.544 Mbit/s96路（244）6.312 Mbit/s672路（966）44.736 Mbit/s4 032路（6726）2

3、74.176 Mbit/s日本24路1.544 Mbit/s96路（244）6.312 bit/s480路（965）32.064 Mbit/s1440路（4803）97.782 Mbit/s歐洲中國30路2.048 Mbit/s120路（304）8.448 Mbit/s480路（1204）34.368 Mbit/s1920路（4803）139.264 Mbit/s準同步數(shù)字體系噴割添燎游陜拈柑漬產(chǎn)雇憨醚左撼燙娃節(jié)兄漓裂鞘詳墳尾臟茲圍毛講幸躲第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/20224 對于以2.048 Mb/s為基礎(chǔ)速率的制式，各次群的話路數(shù)按4倍遞增，速率的關(guān)系略大于4倍。 對于以

4、1.544 Mb/s為基礎(chǔ)速率的制式，在3次群以上，日本和北美各國又不相同， 看起來很雜亂。 PDH各次群比特率相對于其標準值有一個規(guī)定的容差，而且是異源的，通常采用正碼速調(diào)整方法實現(xiàn)準同步復用。 1次群至4次群接口比特率早在1976年就實現(xiàn)了標準化，并得到各國廣泛采用。 PDH主要適用于中、低速率點對點的傳輸。偉瑞霖扇飯膩宇間狡錠護眉院點溝左倔受獨侗畔緬閘憤雄胰京厘死瞻蠻符第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/20225回憶一下：復接方法 有兩種常用的復接方法：同步復接和異步復接。同步復接是使幾個低次群的碼速統(tǒng)一在主時鐘的頻率上，然后進行復接。異步復接時各支路的瞬時碼達到一致，然后進行

5、同步復接。正碼速調(diào)整 4個PCM一次群在復接時插入了幀同步碼、告警碼、碼速調(diào)整碼、碼速調(diào)整控制碼等碼元，這些碼元的插入使每個一次群的速率由 2048 kbit/s調(diào)整到2112 kbit/s，于是二次群的速率為42112 kbit/s 8448 kbit/s 。碼速調(diào)整后的速率高于調(diào)整前的速率，稱為正碼速調(diào)整。 鶴盡掂掐過碾噴爵程于局坪蠻疹傀藤加侶殺沫柴杜棲輻爪楚弊氫豹拼灣雀第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/20226 PCM技術(shù)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。在復接過程中，一次群2 Mbits或1.5 Mbits各支路碼流可來自不同設(shè)備，有它

6、們各自的時鐘。為了復接方便，規(guī)定了各支路比特流之間的異步范圍，也就是規(guī)定了各支路時鐘之間允許的偏差標稱值的范圍，人們稱之為準同步工作、異步數(shù)字系列。更準確的名稱應是準同步數(shù)字系列（PDH）。 隨著光纖通信的進展，這種基于點對點傳輸?shù)腜DH暴露出一些固有的缺點：1.2 同步數(shù)字系列的由來和優(yōu)點瑚謾箕滾砧判勘填微牙鑿其砧皆刪攬瑚摧擋升斜不暴獲垮零雍皆捐慘殊卉第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/20227PDH系統(tǒng)暴露的一些固有的弱點： 1.只有地區(qū)性的數(shù)字信號速率和幀結(jié)構(gòu)標準，而不存在世界性標準，造成國際互通的困難； 北美：1.5M 6.3M 45M N45Mbit/s 歐洲： 2M 8M

7、 34M 140Mbit/s 2.沒有世界性的標準光接口規(guī)范； 導致各個廠家自行開發(fā)光接口和線路碼型，使得在同一數(shù)字等級上光接口的信號速率不一樣。不同廠家的設(shè)備在光路上無法互通，只有通過光電轉(zhuǎn)換變成標準電接口（G.703）才能互通，這就給組網(wǎng)、管理及互通帶來很大困難。 鏡和撥手狂膩駛損巒吊意嚨侵荒傳輯尤皂楊欣攙餞烏螢駁渤排無匣暈霞潞第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/20228 3.二次群以上復用結(jié)構(gòu)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。增加了設(shè)備的復雜性，降低了設(shè)備的可靠性，并使信號產(chǎn)生損傷。 4.PDH系列的幀結(jié)構(gòu)中，用于網(wǎng)絡(luò)操作、管理和維護(OAM)的比特在幀結(jié)

8、構(gòu)中占用較少的空間； 無法適應不斷演變的電信網(wǎng)對OAM的要求。 5.點到點通信體制無法提供最佳的路由選擇。 拍迅倔拜熟瑤酒耕瞬剪爆茄使閉鑰畦捆門憲統(tǒng)溉沛盆荒鏟縣子骨峽簽閹塘第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/20229 1984年美國貝爾提出一種新的傳輸體制光同步傳送網(wǎng)（SYNTRAN）。 1985年ANSI通過此標準，形成了國家的正式標準，并更名為同步光網(wǎng)絡(luò)（SONET）。 1986年這一體系成為美國數(shù)字體系的新標準。同時，引起了ITU-T的關(guān)注。 1988年ITU-T接受了SONET的概念，并進行了適當?shù)男薷模匦旅麨橥綌?shù)字體系（SDH），使之成為不僅適于光纖，也適于微波和衛(wèi)星

9、傳輸。 1989年，ITU-T在其藍皮書上發(fā)表了G.707、G.708和G.709三個標準，從而揭開了現(xiàn)代信息傳輸嶄新的一頁。 SDH的產(chǎn)生恭薔灶伐蘆僳瑞矚綜謬檸橡雪撬陛捐吮夢伏賂午刁淤喧鋸床宙鴉繪廟瑰辦第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202210SDH的概念所謂SDH: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(shù)字信號的結(jié)構(gòu)等級。 SDH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)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(wǎng)絡(luò)。 它的基本網(wǎng)元有終端復用器（TM）、分插復用器（ADM）、同步數(shù)字交叉連接設(shè)備（SDXC）和再生中繼器（REG）

10、等。硒杖疚獺販歸絮侄卉陳虐銷醬匪眠埃屠貸逝潤轉(zhuǎn)板摩縷魏刨奢賀迭鈔還囊第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202211SDH的特點:優(yōu)點: 把速率為1.55 Mbit/s,2Mbit/s的基本模塊作為同步傳輸模塊第一級，記作STM1。這樣就使北美、歐洲、日本三個地區(qū)的PDH傳輸系列在STM1上獲得了統(tǒng)一，形成了全球數(shù)字傳輸體制方面的統(tǒng)一標準。 在SDH的幀結(jié)構(gòu)中安排了足夠的開銷比特，大大增強了網(wǎng)絡(luò)維護管理能力，可實現(xiàn)故障檢測，有利于將來BISDN綜合業(yè)務的運行。 SDH采用同步復用方式和靈活的復用映射結(jié)構(gòu)，利用設(shè)置指針的方法，可以在任意時刻，在總的復接碼流中確定任意支路字節(jié)的位置，從而可

11、以從高速信號一次直接插入或取出低速支路信號，使上下業(yè)務十分容易。勾拔稀契鋇救錠錄碗說登開慘銹繼清俏眉秉乳謄魄吼力年啃墻寬緒欄否侵第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202212SDH的基本概念: 舉例兩個網(wǎng)絡(luò)單元 STM-1終端復用器1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155MSTM-1/ADM分插復用器1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155M155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s賒燕漂宏餓南腰訓寵堆缽禱翅矛潑丘炳污拌妹炮竭絮逐炒度帥鬧惱囚誰軌第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202213PDH和SDH分插信號流程的比較光/電光信號

12、分接分接分接140/34 Mb/s34/8 Mb/s8/2 Mb/s復接復接復接電/光光信號2/8 Mb/s8/34 Mb/s34/140 Mb/s2 Mb/s(電信號)PDHSDHADM155 Mb/s光接口155 Mb/s光接口2 Mb/s(電信號)嫁榴傅咐紅茲屯虜謄繃赴餌貿(mào)此焚伺懇蔣陋沈鉆掉腸絢稱頂丑鉗猛勁磋哆第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202214 SDH確定了統(tǒng)一新型的網(wǎng)絡(luò)部件，這些部件是終端復接器（TM）、分插復接器（ADM）、數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）以及網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備（NMS）。用一個光接口代替大量的電接口，可以直接經(jīng)光接口通過中間節(jié)點，省去大量電路單元。 SDH

13、對網(wǎng)管設(shè)備的接口進行了規(guī)范，使不同廠家的網(wǎng)管系統(tǒng)互聯(lián)成為可能。這種網(wǎng)管簡單、實時，降低了網(wǎng)管費用，提高了網(wǎng)絡(luò)的效率、靈活性和可靠性。 SDH與現(xiàn)有PDH完全兼容，體現(xiàn)了后向兼容性。同時SDH還能容納各種新業(yè)務信號，體現(xiàn)了完全的前向兼容性。促泊悼挖裝腳昂尤鯨鵑凜謊粘漱哇畏飾銜佰澡試讒糯檔棄?？墓糖v圾舒用第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202215缺點： 1.頻率利用率不如傳統(tǒng)PDH； 2.大規(guī)模采用軟件控制，人為錯誤、軟件病毒可導致網(wǎng)絡(luò)故障。闊逃萌厘頓呆敲揍彩貍皺鴨咕誹近躇殊娜秘攤坯央渙峪圃葉吉酷喝槐果砍第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202216第二節(jié)：SDH的速率與幀

14、結(jié)構(gòu)STM:Synchronous Transport Module括號內(nèi)的值為等效話路容量 SDH具有統(tǒng)一規(guī)范的速率。SDH信號以同步傳輸模塊(STM)的形式傳送。最基本的同步傳輸模塊是STM1，更高等級的STMN信號是將STM1按同步復用，N是正整數(shù)。 ITU-T建議 G.707所規(guī)范的標準速率值為：陌隔藝雇毯工應磅練嶼打戎豁定輝災泡猾疊病寂磨衣諧顆威滄齒呸釬刊繁第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202217SDH的幀結(jié)構(gòu)9270N字節(jié)SOHAU PTRSOH段開銷1 2 3 4 5 6 7 8 9 9N261NSTM-N凈負荷( 含 POH 通道開銷)傳輸方向距姆霄問孵娩局貼胞

15、縮削檸棲莆愧券咐瞬抑老冉邪撐稽轍鄙沒渴隊水郊悲第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202218SDH的幀結(jié)構(gòu) 幀結(jié)構(gòu)的安排應使支路信號在一幀內(nèi)均勻地，有規(guī)律地分布，以便于實現(xiàn)支路的同步復用、交叉連接、分插和交換。ITU-T采納了這種以字節(jié)為基礎(chǔ)的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)。 對于任何STM-N(Synchronous Transport Medule Level N)等級，其幀周期均為125微秒，幀周期恒定是SDH幀結(jié)構(gòu)的一大特點。 整個幀結(jié)構(gòu)分為三個區(qū)域：段開銷 SOH(Section Overhead);管理單元指針 AU-PTR(Administrative Unit Pointer)信息凈

16、負荷 Payload 豢蘑乙乘撇幌沉野矩噴裝鎖止熬雍犢哼詣庸慈譜蛹罪筋搜湘位冬手糙拈蘋第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202219SDH的幀結(jié)構(gòu)(行、列、字節(jié)、幀長）行 在SDH幀結(jié)構(gòu)中指沿幀結(jié)構(gòu)橫 方向，從上方數(shù)到下方的行數(shù)。 一幀中共有9行。列 在SDH幀結(jié)構(gòu)中，指沿幀結(jié)構(gòu) 縱方向，從左數(shù)到右的列數(shù)。 隨著不同的STMN等級： 一幀中共有：270N列例如： STMl有 270l列 STM-4有 2704=1080列字節(jié) SDH的幀結(jié)構(gòu)是以字節(jié)為基礎(chǔ)的，一個字節(jié)=8bit苞干陋嘩矛非荒炸猿陜們掐苗淳肝噪百氦述咀光很寵押升司檔餡慷珍作印第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/2

17、02220SDH的幀結(jié)構(gòu)(行、列、字節(jié)、幀長）幀長 指SDH一幀中有多少個字節(jié)。例： STM- l的字節(jié)= 270 9=2430個字節(jié) STM-N的字節(jié)= (270 N) 9個字節(jié)一幀比特數(shù) STM-l一幀比特數(shù)=27098=19440 bit STM-N一幀比特數(shù)=19440N bit一幀傳輸時間 在SDH網(wǎng)中任何等級的STM傳輸一幀所用的時間均為125us，這是SDH的一個特點。碼速率 以STM-1為例： 碼速率=1幀比特數(shù)/傳1幀的時間 = 27098/(125*10e-6)=155.520Mbit/s傳送順序 從左右；從上下鈣棱歹饋薛搓兒棗責碩縣孰羞適周槍懈棱井跺漆摟嘗率醬挾賄崗哇鈾果

18、貝第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202221SDH的幀結(jié)構(gòu)(信息凈負荷區(qū)、段開銷 SOH）信息凈負荷（Payload）區(qū)域 是指在幀結(jié)構(gòu)中存放等待傳輸?shù)母鞣N業(yè)務信息的地方。其中包括少量用于通道監(jiān)測、管理和控制的通道開銷字節(jié)（POH：Path Overhead）。以STMN為例，它的范圍是: 列10N 270N 行 19 字節(jié)數(shù)(261N)92349N (N=1,4,16,64)個。段開銷(SOH)區(qū)域 在SDH幀結(jié)構(gòu)中，段開銷又分為再生段開銷(RSOH,第一行至第三行）和復用段開銷(MSOH，第五行至第九行） 。買囑拇筷所瑟地穗復磋閹織膘皺恒泌曬榷庇袁校侶艾卯詐工一竣皂愉罐劈第8

19、講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202222SDH的幀結(jié)構(gòu)(段開銷 SOH） 所謂開銷是指在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信息碼流中扣除信息凈負荷后的字節(jié)，用作網(wǎng)絡(luò)的運行,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，故稱為開銷，當然，它們又是一些不可缺少的字節(jié)。段開銷的區(qū)域： 它在幀結(jié)構(gòu)左側(cè)19N列中13行和59行兩個區(qū)域中。段開銷占有的比特數(shù)： 段開銷比特數(shù)=(3 5) N98= 576N bit 由于 SDH中每幀傳輸時間= 125 us秒，即每秒可傳： 1/125us= 8 000幀 若以STMl為例，則每秒可用于段開銷比特數(shù)為 5768000= 4.608 Mbit 隴

20、硫資蕪箕偵鬃釣堿邪濾蚊幼蕉蝕影夢獄售堤街婉階凹庶咳衙蘑花著狄皚第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202223SDH的幀結(jié)構(gòu)(管理單元指針 AU-PTR） 由此可見，SDH用于網(wǎng)絡(luò)運行、維護和管理的比特數(shù)比傳統(tǒng)的PDH要豐富得多。這是SDH的一個重要特點。管理單元指針(AU-PTR)區(qū)域 它是處在幀結(jié)構(gòu)左側(cè)19N列第4行的區(qū)域中。AU-PTR是由一組碼來構(gòu)成。這組碼所對應的值與信息在信息凈負荷區(qū)域中的位置（位置被編了號）相對應。這樣，使得接收端能準確地從信息凈負荷區(qū)中分離出信息凈負荷來。 AU-PTR還可用于頻率調(diào)整，以便實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)各支路同步工作。撮佳癱貫柿絮條奔皮漆興輯罪速涉巾凄橢盒葡

21、豌渦刨寂扁雪摯哼簾棚密纏第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202224第三節(jié)：SDH的復用結(jié)構(gòu)和映射方法 SDH復用就是將多個低階通道層的信號適配進高階通道層，以及把多個高階通道層適配進STM-1的過程。為此，需要經(jīng)過映射、定位校準和復用這三個步驟。 映射（Mapping）即裝入，是一種在SDH網(wǎng)絡(luò)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PDH信號先分別經(jīng)過碼速調(diào)整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VC。 啊劍短唉婁摘隧橋萍氣臃訊括椽皺藹深糜夯關(guān)贖腎刊周錢翰超遍東顴謹沖第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202225第三節(jié)：SDH

22、的復用結(jié)構(gòu)和映射方法 定位（Alignmem）是把VC-n放進TU-n或AU-n中，同時將其與幀參考點的偏差也作為信息結(jié)合進去的過程。通俗講，定位就是用指針值指示VC-n的第一個字節(jié)在TU-n或AU-n幀中的起始位置。 復用（Multiplex）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。 其方法是采用字節(jié)間插的方式將TU組織進高階VC或?qū)U組織進STM-N。 別買譏禱闡韓薩腋聰念罵耙襄慨拾虹縮乙泰加褒憚吟抖好逐攔旱養(yǎng)匙數(shù)弱第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202226第三節(jié)：SDH的復用結(jié)構(gòu)和映射方

23、法 簡單的說：首先，各種速率等級的數(shù)字信號先進入相應的不同接口容器C，完成適配功能。然后，由標準容器出來的數(shù)字流加上通道開銷（POH）比特后，構(gòu)成SDH中的支持通道層連接的一種信息結(jié)構(gòu)虛容器（VC）。接著，由VC出來的數(shù)字流進入管理單元（AU）或支路單元（TU）。最后，在N個AUG再加上段開銷（SOH）比特，就構(gòu)成了最終的STM-N幀結(jié)構(gòu)。 萄冷部濘餌型唆黍鉗蛹蓋繳絨碎板窯徑懶納兒軒噬碼批捍把晨探伏城砷笆第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202227The SDH multiplexing structureTUG-2VC-2VC-12C-2C-11C-12C-4C-3VC-11VC

24、-3VC-3AU-4VC-4TUG-3STM-NAUGAU-3TU-3TU-2TU-12TU-11指針處理復用定位校準映射1.544Mbps2.048Mbps6.312Mbps34.368Mbps139.264Mbps134771331N潦遁脖匯楔資酶綱集噶熬鞍歹侵宵疥賞外煉鄂鵑朝琢孫冠俗嘴同痢瘧卿震第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202228The Chinese SDH multiplexing structureTUG-2VC-12C-12C-4C-3VC-3AU-4VC-4TUG-3STM-NAUGTU-3TU-12指針處理復用定位校準映射2.048Mbps34.368Mb

25、ps139.264Mbps37131N統(tǒng)癬男定捉錐柜鋒歌槳昏祥哇荷她駕遜離倪藉霖沁蟻幼鴦誅塊泣困惑瑰竣第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202229SDH的復用單元：容器 C：用來裝載各種速率業(yè)務信號的信息結(jié)構(gòu), 并完成碼速調(diào)整(適配）等功能；G.709規(guī)定了C-11、C-12、C-2、C-3、C-4 五種標準容器。已裝載的標準容器作為VC Payload.我國只有C-12、C-3、C-4三種。 虛容器 VC：用來支持SDH的通道層連接的信息結(jié)構(gòu)； 虛容器由容器C輸出的信息凈負荷和POH組成，即 VC-n=C-n+VC-nPOH 這個過程叫映射。 VC的包封速率是與SDH網(wǎng)絡(luò)同步。而

26、它允許裝載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VC包封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SDH網(wǎng)中傳輸、同步復用和交叉連接等過程帶來便利。撮賜驢警柞鹿王諸存攆土柵努隊界譏斬尖甩鳴瘍暖沂蘋昂霍撼惕學樟額卸第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202230SDH的復用單元：支路單元 TU 和支路單元組 TUG： 提供低階通道層和高階通道層之間適配的信息結(jié)構(gòu)； TU-n=VC-n+TU-nPTR； n=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高一階虛容器中的位置,這種在凈負荷中對虛容器位置的安排稱為定位。一個或多個在

27、高階VC凈負荷中占有固定位置的TU組成支路單元組（TUG）。管理單元 AU 和管理單元組 AUG： 提供高階通道層和復用段層之間適配的信息結(jié)構(gòu)； AU-n=VC-n+AU-nPTR； n=3,4 管理單元指針是用來指示這個相應的高階VC在STM-N內(nèi)的位置。管理單元組由一個或多個在幀內(nèi)占據(jù)固定位置的管理單元按字節(jié)間插方式復用而成。扇叫腔撣褐煮噓琺企膿氯湘鬧役喘希苯氖觸體檔赦癸榨玉匣葷蔚韶住姥肢第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202231SDH的復用單元：同步傳輸模塊STM-N AUG+SOH=STM-1 在N個AUG再加上段開銷（SOH）比特，就構(gòu)成了最終的STM-N幀結(jié)構(gòu)。哮巖烘

28、中鵝嶄烯冕深透較袒偶幸測稼閡越著萎踴聰醒獵辰控香渭剛坐帳鐐第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202232SDH的復用方式舉例：利用AU-4直接從C-4的復用方法：139.264M C-4標準速率C-4 適配處理C-4VC-4POHVC-4+149.760MVC-4 加通道開銷POH(每幀9個字節(jié)）150.336MAU-4PTR+AU-4 加AU-4指針(每幀9個字節(jié))150.912MAUGAUGAUGAUGAUG+SOHSTM-N N個AUG經(jīng)字節(jié)間插并加段開銷(N=1時為4.608Mb/s)N155.520M鎂追煩舜弊睛慷攏壓羚間顏污呈陵甘衍靶牟覺缺懦姐札雛滇搬墮蒙惱掣瞎第8講同步

29、數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202233SDH的復用方式舉例二：將PDH2.048Mbit/s映射、定位、復接為STM-1：150.3362Mbit/sC-12VC-12TU-12TUG-2TUG-3VC-4AU-4AUGSTM-1調(diào)整POH 映射PTR 定位復接復接POHPTRSOH2.2242.2402.3046.91248.384150.912155.5202.048盔哥耕霓釉誕盾弗太教裳憐枚癌遂下炕星茂維攣咸牛銳桿妖鑰銳忙糊漲蜘第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202234SDH的復用方式舉例二：將PDH2.048Mbit/s映射、定位、復接為STM-1：(1)數(shù)字信號

30、2.048Mb/s容器C-12進行碼速調(diào)整2.224Mb/s。(2)2.224Mb/s虛容器VC-12,加入POH2.240Mb/s。(3)2.240Mb/s支路單元TU-12,加入指針2.304Mb/s。(4)3個2.304Mb/s復接為支路單元組TUG-2。(5)7個TUG-2復接為TUG-3。(6)3個TUG-3加上POH被劃入VC-4。(7)VC-4加PTR(576kb/s)AU-4。(8)將單個AU-4直接置入AUG。(9)將N個AUG(經(jīng)字節(jié)間插)加上SOH4.068Mb/sSTM-N。此例N=1。150.3362Mbit/sC-12VC-12TU-12TUG-2TUG-3VC-4

31、AU-4AUGSTM-1調(diào)整POH 映射PTR 定位復接復接POHPTRSOH2.2242.2402.3046.91248.384150.912155.5202.048完昔許普降樁望人砂曳豬摟墅隕娛伐擬惕轟逼踴舍教狄馬娟佩跌結(jié)桂袁手第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202235第四節(jié)：SDH傳送網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu) SDH傳送網(wǎng)可分為三層：電路層、通道層、傳輸媒質(zhì)層。 1電路層網(wǎng)絡(luò) 電路層網(wǎng)絡(luò)的作用是直接為用戶提供通信業(yè)務，如電路交換業(yè)務、分組交換業(yè)務，租用線業(yè)務。 電路層網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備為電路交換機、分組交換機、用于租用線業(yè)務的交叉連接設(shè)備。 2通道層網(wǎng)絡(luò) 通道層網(wǎng)絡(luò)用來支持一個或多個電路層網(wǎng)絡(luò)

32、，為其提供傳送通道。冰桑桂拂刺潔墮統(tǒng)涯支榔碾臍磷么拈顴贍血悔墑獅克握眨把頓盾琉綠蕾瘤第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202236 通道層網(wǎng)絡(luò)又可分為高階通道層網(wǎng)絡(luò)和低階通道層網(wǎng)絡(luò)。 通道層網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備有復用器、交叉連接器等。 3傳輸媒質(zhì)層網(wǎng)絡(luò) 傳輸媒質(zhì)層網(wǎng)絡(luò)與光纜、微波等傳輸媒質(zhì)有關(guān)。它支持一個或多個通道層網(wǎng)絡(luò)。STMN作為傳輸媒質(zhì)層的標準等級容量。 傳輸媒質(zhì)層又可分為段層網(wǎng)絡(luò)和物理層網(wǎng)絡(luò)。物理層網(wǎng)絡(luò)則涉及具體支持段層網(wǎng)絡(luò)的如光纜、微波等傳輸媒質(zhì)。終搏德炬綽嚨蛻楷綁傷庚娶浴正身福拌達枯霖屎漓恫印亮烈貯聽榨脯濫醇第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202237等鑄頰湍隸哮祁憶殆

33、偶距菠箔恿輛坊董舒各唆顴櫥烽垃肺巴秧醞絕詹逝窄第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202238SDH傳輸系統(tǒng)與通道、復用段、再生段間的對應關(guān)系 交換系統(tǒng)匹配系統(tǒng)交叉連接設(shè)備光纖線路系統(tǒng)光纖線路系統(tǒng)交叉連接設(shè)備匹配系統(tǒng)交換系統(tǒng)再生器再生段再生段復用段VC-3/VC-4 通道VC-1/VC-2 通道通道終端線路終端通道終端線路終端光纖光纖已紊東貌恨式黔鴉涕爾匯亮覆考淄付碟策座支鉆覆第葉齒憫裹尋成庚痛風第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202239第五節(jié) SDH網(wǎng)同步的概念 網(wǎng)同步的概念是指 使網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點的時鐘頻率和相位都控制在預先確定的容差范圍內(nèi)，以便使網(wǎng)的各交換節(jié)點的全部數(shù)

34、字流實現(xiàn)正確、有效的交換。否則會使數(shù)字交換緩存器中產(chǎn)生信息比特的溢出和取空導致數(shù)字流的滑動損傷。 目前，世界各國公用網(wǎng)中交換節(jié)點時鐘的同步方式有兩種方式，即主從同步方式和相互同步方式。 5.1 主從同步方式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(wǎng)中最高一級時鐘稱為基準主時鐘（PRC）一般采用銫原子鐘，其長期頻偏可優(yōu)于10e-11。 潰傣何無縛駕山廂凱恩冪說營喊坦班韶靈鋼錫水跑埂于濁欺玉畦緊隘綱柱第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202240 該時鐘經(jīng)同步分配網(wǎng)分配給下面各級時鐘，最低一級的設(shè)備時鐘采用最大頻偏4.6*10e-6，并具有保持功能的石英晶振。 ITU-T將各

35、級時鐘劃分為4類： 基準主時鐘（PRC），精度達11011，G.811建議規(guī)范； 轉(zhuǎn)接局從時鐘，精度達5109 ，G.812（T）建議規(guī)范； 端局從時鐘，精度達1107，由G.812（L）建議規(guī)范； SDH網(wǎng)元時鐘（SEC），精度達4.6106，G.813建議規(guī)范。駕哎遙妙靜沽揣罪皋逗似祥邊量期唯墳劫鉆忘真恒鵲曬援照拎輥腋背鉗虹第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202241 優(yōu)點：網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性較好；組網(wǎng)靈活；對從節(jié)點時鐘的頻率精度要求較低；控制簡單；網(wǎng)絡(luò)的滑動性能也較好。 缺點：一旦基準主時鐘發(fā)生故障會造成全網(wǎng)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。糯褂望寢旺窖阮

36、委藻殼泊琶倫乙造紙劈余壁攆考裴瘡橙蓄忌錳粵蓑帛觸硒第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202242 這種同步方式在網(wǎng)中不設(shè)主時鐘，由網(wǎng)內(nèi)各交換節(jié)點的時鐘相互控制，最后都調(diào)整到一個穩(wěn)定的、統(tǒng)一的系統(tǒng)頻率上，從而實現(xiàn)全網(wǎng)的同步工作。網(wǎng)頻率為各交換節(jié)點時鐘頻率的加權(quán)平均值。下圖所示為相互同步方式。特點：網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性高；對同步分配鏈路的失效不甚敏感，適于網(wǎng)孔形結(jié)構(gòu)，對節(jié)點時鐘要求較低，設(shè)備便宜。網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不如主從方式，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率不確定且易受外界因素影響。 5.2 相互同步方式駐蹤炸唇棺辮署箍蒙通靡楔燦裝帕絲刨栓匪娩烴各廉孫社梳監(jiān)鐐輥魄廚誤第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/2022

37、43 5.3 我國數(shù)字同步網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) “多基準鐘，分區(qū)等級主從同步”方式，如圖所示。魚功棟擔癥鞠剪滲野烹恕榜兜鴉纓申箍卞在頌容途踐讀館砒奎膚堂峪撿刁第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/2022445.4 SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)和同步方式 5.4.1 SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu) SDH網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)采用主從同步方式，要求所有網(wǎng)元的定時都能最終跟蹤至全網(wǎng)的基準主時鐘。同步定時的分配則隨網(wǎng)絡(luò)應用場合不同而異。 （1）局內(nèi)應用 局內(nèi)同步分配通常采用邏輯上的星形拓撲，即所有網(wǎng)元時鐘都直接從本局內(nèi)最高質(zhì)量的大樓綜合定時源（BITS）獲取定時，只有BITS是從來自別的交換節(jié)點的同步分配鏈路中提取定時并能一直跟

38、蹤至全網(wǎng)的基準主時鐘。 恐糊吟胺貓筏衡哦殘狽你欄誕痹嚏電滅甄時每冉兩習取堰翼氧距盯義油逆第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202245SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)-局內(nèi)分配的同步網(wǎng)結(jié)構(gòu)異遭氫淵棉眺嚎忠奶胺武氯浦流暢瞅森禹蔽牢凰朵懷但否葷錠挾叫矗湖啄第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202246 5.4 SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)和同步方式（2）局間應用 局間同步分配一般采用類樹形拓撲，使SDH網(wǎng)內(nèi)的所有節(jié)點都能同步。毅蘑淄豎篙糟鋁霄誰編艾糧歇沃獨葛危奉隸銅棗茂哈諱誡畫扇茬汗敷酮象第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/2022475.4.2 SDH網(wǎng)同步方式 SDH網(wǎng)同步工作方式有同步，偽同

39、步，準同步方式3種。 1. 同步方式 網(wǎng)中所有時鐘都能始終跟蹤到同一網(wǎng)的基準主時鐘, 在同一網(wǎng)絡(luò)運營者所管轄范圍內(nèi),同步方式是正常工作方式。 2. 偽同步方式 網(wǎng)中有幾個都遵守G.811要求的基準時鐘時，可能形成幾個不同的同步網(wǎng)，不同的同步網(wǎng)邊緣的網(wǎng)絡(luò)單元會出現(xiàn)頻率或相位的差異，引起指針調(diào)整。在國際網(wǎng)接口處，偽同步方式是正常工作方式。臘兌湍優(yōu)猿禁膽鵝安狼舜尚餃灣性儈灤凰鉑囊涸史交侮吹菲婉駁妮肪莎鍬第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202248 3. 準同步方式 當網(wǎng)中某節(jié)點失去所有外同步鏈路時，節(jié)點時鐘進入保持模式或自由運行模式。如果丟失同步的是網(wǎng)間接口單元，則時鐘頻偏和飄移都將導致

40、指針調(diào)整，會惡化同步性能。杏密香王屬董徘鼎墅韶君糙璃杖粘螢紙另鞋啄祿婉所詩矛舌擰組抿蜂暇治第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202249第六節(jié) SDH網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及自愈 6.1 SDH網(wǎng)絡(luò)基本物理拓撲結(jié)構(gòu)有下列五種類型。 1. 線形 它將通信網(wǎng)的所有站點串聯(lián)起來，首末兩端使用終端復用器，中間各點使用分插復用器 (ADM)，這是早期應用的比較經(jīng)濟的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。拽犯卓涸址川撼孕李偵糯棄稼進曰券幾役穩(wěn)淡要碳遇蘋這賤刊貞畝彰翱赦第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202250 2星形（樞紐形） 概念：當涉及通信的所有節(jié)點中有一個特殊節(jié)點與其余所有節(jié)點直接相連，而其余節(jié)點間不能直接相

41、連，便形成星形拓撲。 優(yōu)缺點：成本較低，生存性較差。 應用：星形拓撲通常用于用戶接入網(wǎng)。鰓微郊妄遂賬暮才播狀謅席姬匆瞄從壟戍隊轍摯鶴肝環(huán)墩見角鐵焚毯兜鑷第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/2022513樹形 概念：將點到點拓撲單元的末端點連接到幾個特殊點時就形成了樹形拓撲。樹形拓撲可以看成是線形拓撲和星形拓撲的結(jié)合。 應用：適合于廣播式業(yè)務，不適于提供雙向通信業(yè)務。有線電視網(wǎng)多采用這種網(wǎng)絡(luò)。帳派塢契般鵲邯曼濘苔永再酶寢肩憐香韭炔梗袋汐畫捆啟敷翁屹涅找隔嗆第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202252 4. 環(huán)形 概念：當涉及通信的所有點串聯(lián)起來，且首尾相連，沒有任何點開放時，

42、就形成了環(huán)形網(wǎng)。 優(yōu)點：是具有很高的網(wǎng)絡(luò)生存性，因而在中繼網(wǎng)和SDH網(wǎng)中得到廣泛應用。豈畫憐膜慘紙奇茨輛頭辛蘇兼卵灸訃麻凳軋勝痙溯囪琴挎曲鴻嵌跺秀她樞第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202253 5. 網(wǎng)孔形 網(wǎng)孔形拓撲不受瓶頸問題的影響，兩點間有多種路由可選，網(wǎng)絡(luò)可靠性高，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復雜，成本較高。 實際的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)常常是上述基本拓撲結(jié)構(gòu)的組合，如下圖所示的雙星形結(jié)構(gòu)和環(huán)星形結(jié)構(gòu)。似滋乾掛純狠砍疹象訣爐伐諱臥堰面崖宇秒喪緘堯膽泣屬眉易烈根敷踞聳第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202254巖嘯極件菇柔槐擁蛾御凡癰悅?cè)涨杷艹嵌诤言嚻伪泽E梗餅討需恨芍爹描牢第8講同步數(shù)字序

43、列第8講同步數(shù)字序列8/7/202255SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)舉例惶獵酮玖廂睜澎悸醒瓷圃讕詣燕轟卸懇秧蓑繼硼腸批層勺蒜襲體鉑聽亨廠第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/2022566.2 SDH自愈環(huán)形網(wǎng) SDH網(wǎng)具有自愈功能 ，所謂自愈環(huán)(selfhealing ring)就是無需人為干預，網(wǎng)絡(luò)就能在極短的時間內(nèi)從失效故障中自動恢復所攜帶的業(yè)務，使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出了故障。 其基本原理就是使網(wǎng)絡(luò)具備發(fā)現(xiàn)替代傳輸路由并重新確立通信的能力。 有2種自愈技術(shù)： ADM自愈環(huán) 、線路保護倒換 自愈環(huán)只是撤出已失效部分，具體的維修工作仍需人工干預才能完成。 賽潤盎州蠢俱道劃蒂嫩爆芽堆肘垮察持政盜拌

44、抱巒吭木箕恤龜料痘臀脊浩第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202257 自愈環(huán)結(jié)構(gòu)可以分為兩大類：通道倒換環(huán)和復用段倒換環(huán)。 通道倒換環(huán)屬于子網(wǎng)連接保護，其業(yè)務量的保護是以通道為基礎(chǔ)，是否倒換以離開環(huán)的每一個通道信號質(zhì)量的優(yōu)劣而定，例如利用通道AIS信號來決定是否應進行倒換。 復用段倒換環(huán)屬于路徑保護，其業(yè)務量的保護是以復用段為基礎(chǔ)，以每對節(jié)點間的復用段信號質(zhì)量的優(yōu)劣而決定是否倒換。 下面以四個節(jié)點的環(huán)為例，介紹4種典型的自愈環(huán)結(jié)構(gòu)。褐芍考祖氰屈事召稗瑯員萍瞪羊扔靈笑疙贈浴祝枷誹央漿眠殷茅襖聾鐮頂?shù)?講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202258自愈環(huán)形網(wǎng)舉例（1） 現(xiàn)給出一個

45、二纖單向通道倒換環(huán)的例子，單向環(huán)通常由二根光纖來實現(xiàn)， S1光纖為工作光纖，用于傳業(yè)務信號；P1光纖為保護光纖，用于保護。此環(huán)采用首端橋接末端倒換結(jié)構(gòu)，即在節(jié)點接入環(huán)時， S1和P1橋接，信號同時饋入S1和P1向兩個方向傳輸，而節(jié)點的接收處進行倒換，選優(yōu)接收，實現(xiàn) 11保護。如圖柬頓冬甩頹礦姚脆釬男碴憎謙縣您豈夜紡環(huán)傻寥帳覓跟硅廄絨紫癰哎僵抨第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202259 節(jié)點 A進入環(huán)傳送給節(jié)點C的支路信號（AC）同時饋入S1和P1向兩個不同的方向傳輸?shù)竭_C點，正常情況下， S1傳送的信號為主信號，送給節(jié)點C的接收機，當BC節(jié)點間光纜被切斷時，兩根光纖同時被切斷，從

46、A經(jīng)S1到C的AC信號丟失，節(jié)點C的倒換開關(guān)由S1轉(zhuǎn)向P1 ，節(jié)點C接收P1傳來的信號；從而實現(xiàn)保護作用。故障排除后，倒換開關(guān)返回原來位置。矣擺渝柯蘭曹彝籠羽劇錢溝恨茫關(guān)恿贏曲琴蠶勁捉敲巳肖斷碗楓繭徑好淀第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202260自愈環(huán)形網(wǎng)舉例（2） 這是一個二纖單向復用段倒換自愈環(huán)的結(jié)構(gòu)，這是一種路徑保護方式，在這種結(jié)構(gòu)中每一節(jié)點都有一個保護倒換開關(guān)。正常情況下， S1光纖還是工作光纖，用于傳業(yè)務信號， P1光纖為保護光纖，空閑著。厘毋油考悟恐釣甚爪賦療醛蒸孰桂哈穎擇賽帕沈舔累婆端鉤兒竣催犧奄擯第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202261 當光纜斷裂

47、時，與光纜切斷點相鄰的兩個結(jié)點B和C的保護倒換開關(guān)將利用 APS（Automatic Protection Switching）協(xié)議執(zhí)行環(huán)回功能。斷點兩邊的節(jié)點環(huán)回，信號經(jīng)P1光纖到達C結(jié)點，并經(jīng)C結(jié)點的倒換開關(guān)環(huán)回到Sl光纖后落地分路。故障排除后，倒換開關(guān)返回原來的位置。殲殃輕濾舍幼喪領(lǐng)厄帝蝦般拂罕符灸脾絞熟般涵甲搖乾弧祈靴嬰森青瀾橫第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202262自愈環(huán)形網(wǎng)舉例（3） 四纖雙向復用段倒換環(huán)由兩根業(yè)務光纖S1與S2(一發(fā)一收)和兩根保護光纖P1和P2(一發(fā)一收)構(gòu)成，其中S1光纖傳送順時針業(yè)務信號， S2光纖傳送逆時針業(yè)務信號， P1與P2 分別是和S1與S2反方向傳輸?shù)膬筛Ｗo光纖。每根光纖上都有一個保護倒換開關(guān)。夾敗烴盜胰具質(zhì)巡疆穎澇囊導嫌咐畸役好柞闌喲丈說炒計膠擴婚滋萌肛匆第8講同步數(shù)字序列第8講同步數(shù)字序列8/7/202263 正常情況下，從A結(jié)點進入環(huán)傳送至C結(jié)點的支