第六講SDH 網(wǎng) 同 步.ppt

1、第六講是關(guān)于SDH網(wǎng)絡(luò)同步和一網(wǎng)同步的概念。概念描述同步意味著信號在頻率或相位上保持嚴(yán)格和特定的關(guān)系，這意味著它們相應(yīng)的有效時刻以統(tǒng)一的平均速率出現(xiàn)。位同步，也稱為位同步，是最基本的同步，這意味著接收器和發(fā)送器兩端的時鐘頻率必須處于相同的頻率和相位，以便接收器能夠正確接收和判斷發(fā)送器發(fā)送的每個符號。一般的實現(xiàn)方法是接收機從接收到的脈碼調(diào)制碼中提取起始端的時鐘頻率，控制接收端的時鐘，實現(xiàn)比特同步。在數(shù)字通信中，比特流的處理是按幀劃分的。在專用小交換機中實現(xiàn)時分復(fù)用或時隙交換時，需要經(jīng)過幀調(diào)整器來同步比特流的幀，即幀同步。數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的同步是指網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字設(shè)備的時鐘之間的同步，其中“同步”包括兩種含

2、義：位同步和幀同步。822漂移和抖動控制目標(biāo)(2048 kbit/s)構(gòu)建ITU-T G.823數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(完全同步、完全準(zhǔn)同步、混合同步)時鐘電平(參考時鐘、二級節(jié)點時鐘、三級節(jié)點時鐘)局間同步(PDH鏈路、SDH鏈路)局間同步電氣接口(標(biāo)準(zhǔn)接口)數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理設(shè)備運行狀態(tài)的管理網(wǎng)絡(luò)同步性能的管理、如何建立同步網(wǎng)絡(luò)、同步網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、之間同步的基本原理同步網(wǎng)絡(luò)是指能夠提供參考定時信號的網(wǎng)絡(luò)。同步網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)包括由同步鏈路連接的同步網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，并且同步網(wǎng)絡(luò)節(jié)點指的是在單個物理位置中由節(jié)點時鐘直接計時的一組設(shè)備。有四種基本的同步控制方法：(1)準(zhǔn)同步模式，即在網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點建立高精度

3、的獨立時鐘。這些時鐘具有統(tǒng)一的標(biāo)稱頻率和頻率容差，每個時鐘獨立運行，不相互控制。雖然每個時鐘的頻率不能絕對相等，但由于頻率精度足夠高，轉(zhuǎn)差可以滿足指標(biāo)要求。準(zhǔn)同步模式的優(yōu)點是簡單靈活，缺點是對時鐘性能要求高、成本高和周期性滑動。采用這種同步方式的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)稱為準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)。主從同步法，即在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一個參考時鐘和幾個從時鐘，用主參考時鐘控制從時鐘的信號頻率。主從同步模式分為直接主從同步模式和分級主從同步模式。在分級主從同步網(wǎng)絡(luò)中，定時信號逐漸從參考時鐘傳輸?shù)綇膶贂r鐘，每個從屬時鐘直接從其上級時鐘獲得同步信號。同步信號可以從傳輸服務(wù)的數(shù)字信號中提取，并且定時信號也可以通過使用專用鏈路來傳輸。從時鐘采

4、用鎖相技術(shù)，將輸出信號的相位鎖定到輸入信號的相位，正常鎖定時，輸出信號的精度與參考信號相同。主從同步的優(yōu)點是正常情況下沒有周期性滑動，對從時鐘性能要求低，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本低。它的缺點是傳輸鏈路的不可靠性會影響時鐘傳輸，同時還可能產(chǎn)生定時環(huán)路。3相互同步方法，這意味著網(wǎng)絡(luò)中沒有主參考時鐘，每個時鐘接收其他節(jié)點時鐘發(fā)送的定時信號，將自己的頻率鎖定在所有接收到的定時信號的加權(quán)平均值上，并且每個時鐘相互作用。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選擇適當(dāng)時，整個網(wǎng)絡(luò)的時鐘將趨于穩(wěn)定的系統(tǒng)頻率，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的時鐘同步。廣告在混合同步模式下，整個網(wǎng)絡(luò)被分成幾個同步區(qū)，其中設(shè)置了主參考時鐘，并且每個同步節(jié)點都配置有從時鐘。同步區(qū)是主從同

5、步網(wǎng)絡(luò)，同步間隔是準(zhǔn)同步模式。這樣可以減少時鐘級數(shù)，縮短定時信號的傳輸距離，提高同步網(wǎng)絡(luò)的性能。當(dāng)同步區(qū)域中的主參考時鐘的精度高時，鏈路間的周期性滑動非常小，這滿足指數(shù)計算。目前，我國的數(shù)字同步網(wǎng)采用混合同步方式，整個網(wǎng)絡(luò)包括多個準(zhǔn)同步的參考時鐘。由每個參考時鐘控制的同步區(qū)域是分級主從同步，它將網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點劃分為分級主從關(guān)系，并且只允許較高級別的節(jié)點向較低級別的或相同級別的節(jié)點發(fā)送定時參考信號。數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中不可缺少的重要組成部分，它能夠準(zhǔn)確地將同步信息從參考時鐘傳輸?shù)酵骄W(wǎng)絡(luò)的各個同步節(jié)點，從而調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中的時鐘建立和保持同步，滿足電信網(wǎng)絡(luò)中傳輸業(yè)務(wù)信息的傳輸和交換性能要求，是保

6、證網(wǎng)絡(luò)定時性能的關(guān)鍵。中國電信網(wǎng)的同步方式采用自頂向下的主從同步方式，以交換機為同步中心。這種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)同步方式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，定時性能低，但對端到端滑動影響的要求并不明顯，僅適用于每天不超過5次的語音和傳真業(yè)務(wù)，因此網(wǎng)絡(luò)定時問題并不突出。當(dāng)今，隨著電信向?qū)拵Щ?、智能化、集成化和個性化時代的發(fā)展，新設(shè)備、新業(yè)務(wù)、新技術(shù)層出不窮，各種數(shù)字設(shè)備日益增多，參考定時信號的數(shù)量和種類也越來越多，導(dǎo)致時鐘設(shè)備和定時信號的供應(yīng)，這就要求整個數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的時鐘性能得到提高。影響業(yè)務(wù)的因素：頻率精度(頻率偏移)、頻率穩(wěn)定性(漂移和抖動、相位瞬變)、新舊同步解決方案的比較：為什么要建立現(xiàn)代數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)、語音服務(wù)：偶爾點

7、擊傳真：丟失了半行以上的文本互聯(lián)網(wǎng)接入：大大提高了SS7的掉線率：造成連接延遲、呼叫丟失和鏈路瞬時斷開安全通信：按順序重新發(fā)送密鑰、數(shù)據(jù)重傳、通信效率急劇下降。圖像服務(wù)：圖像失真或定格，聲音尖叫SDH服務(wù)：由于頻繁的指針調(diào)整，傳輸?shù)姆?wù)帶來嚴(yán)重的漂移影響。不良同步對服務(wù)、時鐘提取、本地時鐘、輸入比特流、輸出比特流、讀取時鐘、緩沖存儲器和四個同步網(wǎng)絡(luò)的影響。同步網(wǎng)絡(luò)的基本功能是將參考時鐘的同步信息準(zhǔn)確地傳輸?shù)酵骄W(wǎng)絡(luò)的每個下屬或?qū)Φ裙?jié)點，從而建立并保持同步。它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同于通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有的同步網(wǎng)絡(luò)是在PDH環(huán)境下建立的，同步網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點采用同步供電單元(SSU)，定時通過PDH在節(jié)點之間傳輸。我

8、國的數(shù)字同步網(wǎng)分為三級，采用分級主從同步模式。同步供電單元(SSU)是數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點從時鐘。同步供電單元可以是獨立的同步設(shè)備(SASE)，如樓宇綜合定時系統(tǒng)(BITS)，也可以是附屬于其他相關(guān)設(shè)備的功能單元，如數(shù)字程控交換設(shè)備和SDXC SDH交叉連接設(shè)備，或分插復(fù)用設(shè)備ADM等。ssu、ssu、ssu、ssu、ssu、ssu、lpr、prc、lpr、prc、PRC、PRC省中心、增強型2級時鐘、地市級時鐘、增強型3級時鐘、匯接局和端局、匯接局、省中心、注1長途電話流量大、業(yè)務(wù)要求多的重要匯接局、注2 SSU同步供電單元具有選擇、處理和分配的邏輯功能為了便于規(guī)劃、維護(hù)和管理，提高同步性能和

9、可靠性，全國同步網(wǎng)分為幾個同步區(qū)，原則上按省、市、自治區(qū)劃分。同步區(qū)是同步網(wǎng)絡(luò)中最大的子網(wǎng)，可以作為一個獨立的實體來對待。LPR可以接受與其相鄰的另一個同步區(qū)域的LPR的同步。一個同步區(qū)域中的一些時鐘可以接受與其相鄰的另一個同步區(qū)域提供的參考作為備份。LPR、同步區(qū)域a、全球定位系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、LPR、全球定位系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、同步區(qū)域c、全球定位系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、中國、中國。備份定時基準(zhǔn)傳輸鏈路、相鄰?fù)絽^(qū)域之間的關(guān)系、五個同步網(wǎng)絡(luò)的時鐘電平、數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)的時鐘電平可分為三個電平：一級節(jié)點的時鐘、二級節(jié)點的時鐘、主定時基準(zhǔn)、備份定時基準(zhǔn)、一級節(jié)點、二級節(jié)點、三級節(jié)點、數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)電平

10、LE:本地局PC:一級交換中心sc3360二級交換中心TC:三級交換中心isc3360國際同步網(wǎng)絡(luò)中使用的主要參考時鐘有：(1)國家參考時鐘。它由銫原子鐘組或銫原子鐘和全球定位系統(tǒng)組成。它產(chǎn)生的定時基準(zhǔn)信號通過定時基準(zhǔn)傳輸鏈路發(fā)送到各省、自治區(qū)、直轄市(以下簡稱省中心)?？紤]到定時基準(zhǔn)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?，以及保證國家同步網(wǎng)的性能，PRC設(shè)置的數(shù)量可以是多個，但不應(yīng)少于3個。(2)區(qū)域參考時鐘(LPR)。它由一個同步供電裝置和一個全球定位系統(tǒng)組成。其同步供應(yīng)單元可接受全球定位系統(tǒng)同步和中國同步。原則上，每個同步區(qū)域應(yīng)該有一個LPR。數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)通過作為基本保證手段的定時基準(zhǔn)傳輸鏈路將中華人民共

11、和國產(chǎn)生的定時基準(zhǔn)信號發(fā)送到各省。可以使用來自全球定位系統(tǒng)的定時參考信號，但不能僅僅依靠它。2次節(jié)點的時鐘，次節(jié)點設(shè)置次節(jié)點時鐘。省級中心長途通信大樓應(yīng)設(shè)置二級節(jié)點時鐘。本地和市內(nèi)長途通信大樓和重要的匯接辦公室(如圖像服務(wù)、高速數(shù)據(jù)服務(wù)、7號信令轉(zhuǎn)發(fā)點等)。)還應(yīng)配備2級節(jié)點時鐘、3級節(jié)點時鐘和3級節(jié)點時鐘。在本地網(wǎng)絡(luò)中，除采用二級節(jié)點時鐘的匯接局外，其他匯接局應(yīng)設(shè)置三級節(jié)點時鐘。三級節(jié)點時鐘應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置在終端局，例如，當(dāng)有高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和SDH設(shè)備時。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，時間參考的分配結(jié)構(gòu)可以分為兩類：局內(nèi)時間分配和局間時間轉(zhuǎn)移。1.當(dāng)相當(dāng)于G812級別的時鐘在本地定時分配機構(gòu)中設(shè)置時，如B1TS

12、(樓宇綜合定時供應(yīng)系統(tǒng))，并且該時鐘是本地辦公室中質(zhì)量最高的時鐘，則本地定時分配采用星型拓?fù)?。其中，SSU跟蹤上游時鐘，濾除傳輸損壞，再生高質(zhì)量的定時信號，并同步本地設(shè)備，如交換機、數(shù)字交叉連接、多路復(fù)用設(shè)備等。通過2兆位或2兆赫茲的專用線路，使本地設(shè)備可以接受數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)的定時。SSU同步供電單元、同步鏈路、專用線路或服務(wù)線跳線、本地定時分配示意圖、外部定時接口、專用DDF、同步設(shè)置的SSU、本地布線衰減、傳輸機房、同步設(shè)備所在機房，為使這種結(jié)構(gòu)的同步網(wǎng)絡(luò)正常運行，低級時鐘只能接收高級時鐘(或同級時鐘)的定時信號，避免形成定時環(huán)路。為了確保各級時鐘之間的這種關(guān)系，在設(shè)計同步配電網(wǎng)時，應(yīng)考慮到

13、即使在故障情況下，也只能是真實的較高級參考信號在PDH環(huán)境下，目前使用的定時鏈路主要有兩種：(1)2兆位服務(wù)定時鏈路。來自SSU的定時信息通過交換機發(fā)送到傳輸系統(tǒng)，并與服務(wù)信息一起發(fā)送到下游時鐘。下游時鐘通過橋接提取定時信號。(2)將2兆比特專用線路的定時鏈路SSU的定時信息發(fā)送到傳輸系統(tǒng)，傳輸系統(tǒng)通過2兆比特專用線路無服務(wù)地傳輸?shù)较掠螘r鐘，下游時鐘使用終止方法提取時鐘信號。同步鎖、開關(guān)、2兆位/秒服務(wù)電路、2兆位/秒專用定時電路、PDH傳輸定時信號、DH環(huán)境下定時信息傳輸、SDH環(huán)境下通過STM-N線信號傳輸定時信號、SDH設(shè)備網(wǎng)元時鐘(。為防止TU指針調(diào)整引起的抖動和漂移影響時鐘性能，一般

14、情況下，TU傳輸?shù)幕M信號(2048kbits)不能作為局間同步分配定時信號，但STMN信號傳輸?shù)亩〞r信息應(yīng)直接作為定時信號。以兩個網(wǎng)元之間傳輸定時信息的情況為例。在始發(fā)局，在局內(nèi)安裝一個通信大樓綜合定時系統(tǒng)(BITS)，它可以向SDH網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送參考定時信號。在接收局，沒有BITS系統(tǒng)，接收局的交換機希望從SDH網(wǎng)絡(luò)獲得定時基準(zhǔn)。下圖顯示：(SDH網(wǎng)元間定時信號傳輸示意圖，T1:同步源來自STM-N輸入信號的參考點；T2:同步源來自PDH支路輸入信號的參考點；T3:同步源來自外部時鐘參考信號的參考點。SDH網(wǎng)元時鐘參考點示意圖；七.SDH網(wǎng)元的定時模式。SDH網(wǎng)絡(luò)單元包括DXC、ADM、TM

15、和REG，可用于形成各種網(wǎng)絡(luò)，如網(wǎng)格、環(huán)和線。定時信號源有三種定時模式，如下表所示：SDH網(wǎng)元定時模式，(1)外部同步定時模式，從網(wǎng)元外部定時源獲取參考定時信號，如上圖(a)。在數(shù)字同步網(wǎng)絡(luò)到達(dá)的地方，BITS信號可以用作定時參考信號，在沒有BITS系統(tǒng)的地方，也可以使用鎖定在數(shù)字同步支持網(wǎng)絡(luò)的頻率參考中的設(shè)備，例如程控交換機。(2)通過定時，如上圖(b)所示，SDH設(shè)備從與自身具有相同傳輸方向并終止于該節(jié)點的STM-N信號中提取定時信號，并使用該信號再次同步發(fā)送時鐘，使得接收信號、發(fā)送信號和與接收信號方向相同的分支信號彼此同步。這種計時方法通常用于再生器。(3)環(huán)路定時以這種方式，如上圖(c)所示，從相應(yīng)的接收信號中提取網(wǎng)元的每個發(fā)送信號的定時信息。通常，當(dāng)最后一個網(wǎng)絡(luò)元件不提供外部定時條件時，這種定時方法使用循環(huán)定時。(4)線路計時該計時模式如上圖(d)所示。在這種模式下，由網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的所有掃描隧道顯微鏡信號被特定的掃描隧道顯微鏡信號提取以獲得同步。這種模式適用于一些分叉復(fù)用設(shè)備的場合。(5)內(nèi)部定時，如上圖(e)所示，可分為兩種情況，一種是保持模式，通常DXC或TM使用具有保持能力的時鐘，當(dāng)所有外部定時信號丟失，從接收到的STM-N信號(如低時鐘電平)中提取時鐘不合適時，此時網(wǎng)元工作