傳輸基本知識

傳輸基礎知識5/6/202411.傳輸網(wǎng)概念1.1概念與結(jié)構(gòu)模型1.2演進過程1.3數(shù)字傳輸與復用1.4幀結(jié)構(gòu)2.傳輸網(wǎng)特性2.1SDH傳輸網(wǎng)的保護技術2.2SDH傳輸網(wǎng)的同步定時2.3SDH傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡管理3.網(wǎng)絡舉例4.傳輸網(wǎng)性能3.1誤碼3.2抖動3.3漂移3.4延時5.傳輸網(wǎng)建設全過程6.傳輸網(wǎng)發(fā)展方向目錄實用舉例5/6/20242長途電話全程傳輸模式用戶市話局長話局長話局市話局用戶1.傳輸網(wǎng)概念1.1概念與結(jié)構(gòu)模型5/6/20243中繼網(wǎng)接入網(wǎng)DXC4/4DXC4/4DXC4/4DXC4/4DXC4/4DXC4/4ADMADMDXC4/4DXC4/4ADMADMADMADMDXC4/1ADMADMADMADMADMADMOLCOLCOLCADMADMADMADMOLCOLC一級干線網(wǎng)二級干線網(wǎng)國家SDH傳輸網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖省際長途網(wǎng)省內(nèi)長途網(wǎng)1.傳輸網(wǎng)概念中繼網(wǎng)5/6/20244(a)線形(b)

星形(c)樹形(d)環(huán)形(e)網(wǎng)格形1.傳輸網(wǎng)概念5/6/20245PDH(1)只有地區(qū)性的數(shù)字信號速率和幀結(jié)構(gòu)表準,而不存在世界標準。歐洲和中國的速率標準為2Mb/s---8Mb/s-----34Mb/s-----140Mb/s北美的速率標準為1.5Mb/s----6.3Mb/s----45Mb/s-----Nx45Mb/s日本的速率標準為1.5Mb/s----6.3Mb/s----32Mb/s-----100Mb/s-----400Mb/s(2)沒有世界性的標準光接口規(guī)范,各廠家自行開發(fā)專用光接口,限制了互連互通(3)除低速率等級的信號采用同步復用外,多數(shù)等級的信號采用異步復用,復用結(jié)構(gòu)復雜且缺乏靈活性(4)復用結(jié)構(gòu)中無安排很多用于網(wǎng)絡運行、管理和維護的比特,網(wǎng)絡的OAM能力差。(5)由于建立在點對點的傳輸基礎上的復用結(jié)構(gòu)缺乏靈活性,使得數(shù)字通道設備的利用率很低。1.傳輸網(wǎng)概念1.2演進過程5/6/20246SDH(1)使1.5Mb/s和2Mb/s兩大數(shù)字體系(3個地區(qū)性標準)在STM-1等級上獲得統(tǒng)一。(2)采用同步復用方式和靈活的復用映射。(3)SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開銷比特,使網(wǎng)絡的OAM能力大大加強。(4)由于將標準光接口綜合進各種不同的網(wǎng)元,減少了將傳輸和復用分開的需要,簡化設備和系統(tǒng)。(5)SDH網(wǎng)具有信息凈負荷的透明性。(6)SDH網(wǎng)還具有定時透明性。(7)SDH網(wǎng)能與現(xiàn)有PDH網(wǎng)絡完全兼容。(8)SDH信號結(jié)構(gòu)的設計已經(jīng)考慮網(wǎng)絡傳輸和交換應用的最佳性,因而在電信網(wǎng)的各個部分中都能提供簡單、經(jīng)濟和靈活的信號互連及管理。1.傳輸網(wǎng)概念5/6/20247SDH設備實現(xiàn)的要點:⑴同步復用——處理簡單⑵塊狀幀結(jié)構(gòu)——信息模塊化⑶字節(jié)間插——電路上下方便⑷映射復用——靈活互通⑸交叉連接——網(wǎng)路調(diào)度靈活⑹指針調(diào)整——相位差吸收⑺分層概念——高效處理⑻開銷字節(jié)——網(wǎng)管能力強⑼分插復用——環(huán)網(wǎng)保護,拓撲靈活⑽橫向兼容——互連互通⑾同步與定時——組網(wǎng)的關鍵1.傳輸網(wǎng)概念5/6/20248*國際上最初的數(shù)字通信標準是用于電話數(shù)字傳輸系統(tǒng)的。*數(shù)字傳輸系統(tǒng)兩個最基本的參數(shù)，125μs/幀及64Kb/s一個話路，為所有復用系列（PDH和SDH）所共用。PDH與SDH的標準速率等級PDH等級速率(Kb/s)基群二次群三次群四次群2048139264844834368SDH等級速率(Mb/s)STM-1STM-4STM-16STM-64155.5209953.2802488.320622.0801.傳輸網(wǎng)概念1.3數(shù)字傳輸與復用5/6/20249E1復幀ts0ts1ts2ts3ts16ts29ts30ts31R0011011R1PPPPPY1000PY2PP0a1b1d1a16b16c16d16c1a15b15d15a30b30c30d30c15D0D1D3D4D5D6D7D2F0F1F3F4F5F6F7F2F8F9F11F12F13F14F15F10幀同步碼(偶幀)幀同步碼(奇幀)復幀同步備用第0幀第15幀其余各幀的數(shù)據(jù)位(PDH)E1復幀的格式E1的速率為2048Kb/s，一條E1中包含32個8比特寬的時隙，共256比特，可承載32條64Kb/s的話路。

在每個E1幀中，采用第0時隙來傳遞幀同步信息，用第16時隙來承載信令信息。16個E1幀可構(gòu)成一個E1復幀。1.傳輸網(wǎng)概念1.4幀結(jié)構(gòu)5/6/2024109x270xN字節(jié)AUPTRSOHSOHSTM-N

凈負荷(含POH)13459傳輸方向9xN261xN270xN列(SDH)STM-N

幀結(jié)構(gòu)STM-N幀由270xN列和9行8比特字節(jié)組成。對于STM-1而言，幀長度為2430個字節(jié)，相當于19940比特，用時間表示是125μs。1.傳輸網(wǎng)概念5/6/2024112.傳輸網(wǎng)特性網(wǎng)絡保護路徑段層子網(wǎng)連接(另一種通道層保護)(SNC)(任何網(wǎng)絡結(jié)構(gòu))通道層HO/LO線形VC復用段環(huán)線性專用共享(MS-SPRing)專用(1+1)共享(1:n)2纖4纖專用1+11:n單向雙向回復非回復SNC/ISNC/N專用1+1(單)1:n(雙)回復非回復網(wǎng)絡保護的分類2.1SDH傳輸網(wǎng)的保護技術G.841建議內(nèi)容SNC/N---保護服務層+客戶層5/6/2024122.傳輸網(wǎng)特性*同步----模擬網(wǎng)不需要,數(shù)字網(wǎng)需要,防止滑碼。交換機與復用器同步于一個公共定時源。*PDH高次群（8M，34M和140Mb/s)是分別定時的，但又保持在幾乎同步（即準同步）狀態(tài)，也就是PDH中采用的比特塞入式的定時調(diào)整，不影響2Mb/s數(shù)據(jù)載送的定時質(zhì)量，即PDH對2Mb/s定時透明。*SDH采用完全同步的復用機制以及隨之而用的指針處理技術，要求每個SDH網(wǎng)元都同步起來，即多個時鐘串接同步，避開指針處理給支路信號造成定時不透明的影響。2.2SDH傳輸網(wǎng)的同步定時5/6/202413時鐘STM-NSTM-N定時基準(e)內(nèi)部定時時鐘時鐘STM-NSTM-N(a)外同步輸入定時(b)環(huán)路定時時鐘時鐘(c)通過定時時鐘STM-N支路口(d)線路定時時鐘STM-N支路口2.傳輸網(wǎng)特性5/6/202414高層功能低層功能單元管理者B單元管理者A專用監(jiān)視系統(tǒng)D單元管理者CNENENENENENENENENENENE準同步系統(tǒng)網(wǎng)絡單元網(wǎng)絡管理層網(wǎng)元管理層網(wǎng)絡單元層網(wǎng)絡管理系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)2.傳輸網(wǎng)特性2.3SDH傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡管理5/6/202415SDH網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖5/6/202416SDH網(wǎng)絡設備配置圖樞紐琴亭九一江頭杏西東海東海九一南環(huán)_西/λ3南環(huán)_東/λ6漳州3莆田東海琴亭南環(huán)2/λ7南環(huán)1/λ5三明東海莆田東環(huán)λ6福安寧德建陽南平樞紐琴亭樞紐南平中環(huán)/λ4江頭東海龍巖漳州2三明西環(huán)/λ6北環(huán)/λ1N_RLevel1S_RLevelDXCLevel江頭樞紐三明南平東海龍巖漳州2江頭莆田琴亭樞紐東海三明南平建陽福安寧德莆田2九一杏西漳州3DWDMLevelITM/NM網(wǎng)管中心ITM-SC1ITM-SC2ITM-SC3龍巖漳州2樞紐琴亭莆田江頭西中環(huán)/λ2樞紐琴亭莆田東海建陽福安寧德東中環(huán)/λ3N_RLevel25/6/202417光纜線路圖5/6/202418通路組織圖單位:155Mb/s5/6/202419南環(huán)2/λ7樞紐九一江頭杏西南環(huán)_西/λ3南環(huán)_東/λ6漳州3莆田東海琴亭南環(huán)1/λ5LADM16/1LADM16/1LADM16/1EADM16/1LADM16/1LADM16/1LEADM16/1ADM16/1LLADM16/1LADM16/1ADM16/1LADM16/1LLADM16/1EADM16/1ADM16/1LLADM16/1LBITSBITSPRCDUSPRCPRCPRCPRC21PRCDUSPRCDUSPRCDUSPRCDUSPRCDUSPRCDUS2112112121223PRCPRC21PRCDUSPRCDUSPRCDUSPRCPRC211232PRCDUSPRCDUS123DUSPRC3232111PRCDUSPRCPRC2123SSU-T1SSU-TSSU-T21DUSPRCPRCBITSSSU-T1LWS-ADM4/1MUXEADM16/1PRC31112同步定時圖網(wǎng)管中心ITM-NMK460Hub1

NMB132LRJ45RJ45ITM-SC1D230SC1B132LRJ45RJ45ITM-SC2D230SC2B132LRJ45RJ45ITM-SC3D230SC3B132LRJ45RJ45PrinterRJ45RJ45Hub2RJ45RJ45DWDMlevel:29OLS80G點到點TM環(huán)西小環(huán)、中環(huán)、東環(huán)共計：176個邏輯網(wǎng)元西中環(huán)東中環(huán)、北環(huán)共計：118個邏輯網(wǎng)元南環(huán)_西、南環(huán)_東南環(huán)_1、南環(huán)_2共計：128個邏輯網(wǎng)元WaveStarDACSManagementQ-LANQ-LANQ-LANBNCHub3Hub4網(wǎng)絡管理圖5/6/2024214.1誤碼概念：誤碼———經(jīng)傳輸后，數(shù)字流的某些比特發(fā)生差錯，使傳輸信息的質(zhì)量發(fā)生損傷。影響：話音通信中表現(xiàn)為聽筒中的喀嚦聲；數(shù)據(jù)通信中表現(xiàn)為數(shù)據(jù)塊的報廢；圖象通信中表現(xiàn)為畫面的雪花干擾，多個線條干擾，畫面滾動等。4.傳輸網(wǎng)性能5/6/202422指標：②誤碼率——錯誤比特數(shù)/傳輸比特總數(shù)（特定時間段）。③誤塊秒比（ESR）——當某1S具有1個或多個差錯塊或至少一個缺陷（信號丟失，幀定位丟失，指針丟失，各級告警指示和信號標記失配等）時，稱為誤塊秒（ES）。ES數(shù)/總的可用時間（特定時間段）。④嚴重誤塊秒比（SESR）——當某1S內(nèi)包含有不少于30%的差錯塊個或多個差錯塊或至少一個缺陷時，稱為嚴重誤塊秒（ES）。SES數(shù)/總的可用時間（特定時間段）。⑤背景塊差錯比（BBER）——扣除不可用時間和SES期間出現(xiàn)的差錯塊以后所剩下的差錯塊，稱背景塊差錯（BBE）。BBE數(shù)/扣除不可用時間和SES期間所有塊以后的總塊數(shù)之比。4.傳輸網(wǎng)性能5/6/20242364kb/s數(shù)字連接的誤碼性能參數(shù)方面有ITU-T建議G.821；高比特率通道誤碼性能參數(shù)方面有ITU-T建議G.826/828。G.821規(guī)范是建立在BER基礎上的以秒為基本度量間隔的指標體系，基于服務用戶，適用于Nx6464kb/s數(shù)字通道。G.826/828規(guī)范是建立在塊基礎上并以塊為基本度量間隔的指標體系，基于網(wǎng)絡提供者，適用于一次群及以上速率的數(shù)字通道?？偟膩砜?，G.826/828誤碼性能指標嚴于G.821誤碼性能指標。誤碼統(tǒng)計越是隨機分布，越是嚴格。4.傳輸網(wǎng)性能5/6/202424終端國終端國中間國（最多4個）國間部分（例海纜）國際部分國內(nèi)部分國內(nèi)部分27500KMPEPPEPIGIGIG

高比特率通道全程指標分配PEPIG通道終端點國際接口局4.傳輸網(wǎng)性能5/6/202425用戶本地節(jié)點長途節(jié)點長途節(jié)點本地節(jié)點用戶

6900KMTT（PEP）（PEP）100KM100KM100KM100KM6500

KM用戶網(wǎng)中繼網(wǎng)長途網(wǎng)中繼網(wǎng)用戶網(wǎng)我國國內(nèi)標準最長假設參考通道4.傳輸網(wǎng)性能5/6/202426指標的分配策略-------------采用了按區(qū)段分配結(jié)合按距離分配（1）兩端國家不論大小各得一固定的區(qū)段容限，其值為17.5%的端到端指標。然后再按距離每500KM再分配給1%的端到端指標。（2）國內(nèi)標準最長的假設參考通道為6900KM，從國際接口局到通道終端點PEP之間為3450KM。按要求的指標的分配策略，我國國內(nèi)部分共分得24.5的的端到端指標。(3)國內(nèi)網(wǎng)分成兩部分,即用戶網(wǎng)和核心網(wǎng)。用戶網(wǎng)環(huán)境惡劣，按區(qū)段分給6%的端到端指標；核心網(wǎng)按距離成比例分配直至再生段為止，相當每公里可分得0.0055的端到端指標。全程端到端通道誤碼性能要求ESR-------誤塊秒比SESR-----嚴重誤塊秒比BBER------背景誤塊比4.傳輸網(wǎng)性能5/6/2024274.2抖動概念：抖動——數(shù)字信號的特定時刻相對其理想?yún)⒖紩r間位置的短時間偏離（指變化頻率高于10Hz的相位變化）。影響：對數(shù)字編碼的模擬信號，抖動造成信號失真，形成抖動噪聲。在再生器中，降低其信噪比余度，直至發(fā)生誤碼。對配有緩存器的網(wǎng)元，會產(chǎn)生滑動損傷。語聲信號比圖象信號更能忍受抖動影響。規(guī)范：G.823將高于10Hz的相位變化稱為抖動指標,低于的情況稱為漂移指標,然后按業(yè)務量接口和同步接口分別給出指標。4.傳輸網(wǎng)性能5/6/2024284.3漂移概念：抖動——數(shù)字信號的特定時刻相對其理想?yún)⒖紩r間位置的長時間偏離（指變化頻率低于10Hz的相位變化）。最普遍的原因是環(huán)境溫度變化。影響：電話業(yè)務受漂移的影響類似于誤碼產(chǎn)生的脈沖噪聲；傳真業(yè)務的清晰度下降或質(zhì)量嚴重惡化；圖象業(yè)務會有圖象凍結(jié)現(xiàn)象。規(guī)范：G.823將高于10Hz的相位變化稱為抖動指標,低于的情況稱為漂移指標,然后按業(yè)務量接口和同步接口分別給出指標。4.傳輸網(wǎng)性能5/6/2024294.4延時概念延時——信號傳輸需要時間發(fā)生延時。影響對電話業(yè)務，使收話方等待的時間過長，回波干擾使受話清晰度下降；對數(shù)據(jù)業(yè)務，延時越大，傳輸效率越低；對電視業(yè)務，產(chǎn)生畫面和聲音相脫節(jié)現(xiàn)象等。規(guī)范ITU-T規(guī)定有網(wǎng)絡性能的規(guī)范，另外還有電路性能的規(guī)范。4.傳輸網(wǎng)性能5/6/202430⑴規(guī)劃/計劃⑵可行性研究/方案設計⑶依規(guī)范書談判/簽約⑷初步設計/施工圖設計⑸督導安裝與調(diào)測⑹初步驗收⑺試運行⑻最終驗收⑼開通運行/保修期5.傳輸網(wǎng)建設全過程5/6/202431容量要足夠大隨著數(shù)據(jù)業(yè)務量特別是IP業(yè)務量的飛速增長，對于以電話業(yè)務為主的傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡形成越來越大的壓力，網(wǎng)絡變化將向著寬帶化、光纖化、智能化、網(wǎng)絡接入的無線化及三網(wǎng)融合的大趨勢發(fā)展，我國近期電信體制正在加大改革的力度，競爭在全方位展開，除了廣電、聯(lián)通外、隨著移動從電信網(wǎng)中剝離，對于傳輸電路的建設使用產(chǎn)生影響。6.傳輸網(wǎng)發(fā)展方向5/6/202432

加速加大光纜網(wǎng)的投入根據(jù)當前的電信發(fā)展趨勢及競爭方面的因素，不論從安全性、使用期限考慮(光纜的使用期限為20年)，還是從出租光纖和波導等因素的考慮，我們都必須在加強規(guī)劃的指導下，加大和完善光纜網(wǎng)絡的投入，對光纜芯數(shù)進行合理的布置，使之適應技術業(yè)務發(fā)展的需要。G.655非零色散位移光纖適合傳輸TDM、WDM的2.5Gb/s、10Gb/s及更高速率的光纖通信系統(tǒng)。今后新建的光纜通信線路,尤其是業(yè)務量較大的光纜干線,為了能適應高速率、多信道系統(tǒng)的傳輸要求,宜采用G.655非零色散位移光纖。6.傳輸網(wǎng)發(fā)展方向5/6/202433完善網(wǎng)絡安全性方面的保護與恢復功能每個節(jié)點出局應有兩個以上的路由，各個網(wǎng)絡必須有雙節(jié)點互通，在長途網(wǎng)建設方面，從安全性考慮，應積極考慮各本地網(wǎng)設傳輸雙節(jié)點，而不論TS2是否建設。在環(huán)形網(wǎng)建設的基礎上引入格形網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這樣不僅可以提高網(wǎng)絡的安全性，也可以提高通道的使用效率。6.傳輸網(wǎng)發(fā)展方向5/6/202434提高網(wǎng)絡的可重塑性和提供各種接口其業(yè)務增長有相當大的隨機性，在時間或地域上都會變化，而傳輸網(wǎng)絡的建設和擴容一般都需要較長的時間。對傳輸系統(tǒng)上的設備進行滿容量的配置，這樣就在容量所許可的范圍內(nèi)靈活地改變業(yè)務的流量、流向。格形網(wǎng)方面進行考慮在傳輸網(wǎng)絡上應提供各種業(yè)務的接入平臺，以使各種業(yè)務能夠方便地、及時地接入，這樣也為網(wǎng)絡應急條件下電路的調(diào)度帶來好處。6.傳輸網(wǎng)發(fā)展方向5/6/202435DXC設備的使用DXC可以起到業(yè)務量疏導，網(wǎng)絡恢復保護，代替背對背復用器和配線架，傳輸檢測中心等多種作用，但初期引入DXC時首先考慮的是其一兩種功能。鑒于DXC設備尚在不斷的演進過程中，特別是恢復算法和網(wǎng)管方面離標準化較遠，多廠家互連困難較大。對DXC的引用應抱著積極穩(wěn)妥的態(tài)度，逐步推廣使用。配置DXC的節(jié)點一般在網(wǎng)路結(jié)構(gòu)中處于重要的位置，要根據(jù)網(wǎng)路的總體規(guī)劃要求分步配置。當以DXC組網(wǎng)時，必須考慮具有一定的網(wǎng)路冗余度。本地網(wǎng)中當環(huán)間電路調(diào)度困難時，可根據(jù)具體情況設置DXC設備。考慮到本地網(wǎng)與干線網(wǎng)的密切關系，在網(wǎng)關局配置DXC時要統(tǒng)一考慮，合理配置，避免幾個同類的DXC背對背運行，等等。6.傳輸網(wǎng)發(fā)展方向5/6/202436同步SDH設備接受同步網(wǎng)提供定時基準,同時還擔負著傳遞定時的重要任務。對于SDH傳輸網(wǎng)，應統(tǒng)一規(guī)定其同步性能、功能，為定時基準的可靠傳遞奠定良好的基礎和環(huán)境。要求①SDH設備時鐘SEC的標準化，應該統(tǒng)一規(guī)定符合ITU-TG.813要求。②SDH設備的外同步輸入、輸出接口的統(tǒng)一規(guī)定。例如，外同步輸出口輸出的同步信號必須由STM-N直接倒出，以確保同步信號正常地往下傳遞。③同步狀態(tài)信息SSM是使光纖網(wǎng)絡恢復正常定時工作的主要方法。但目前SDH網(wǎng)元對SSM的一系列算法，ITU-T并未規(guī)定,采用SDH傳定時的安全可靠性還需進一步研究。推廣使用