传输基本知识

1、 2021-6-242 1.传输网概念传输网概念 1.1 概念与结构模型概念与结构模型 1.2 演进过程演进过程 1.3 数字传输与复用数字传输与复用 1.4 帧结构帧结构 2.传输网特性传输网特性 2.1 SDH传输网的保护技术传输网的保护技术 2.2 SDH传输网的同步定时传输网的同步定时 2.3 SDH传输网的网络管理传输网的网络管理 3.网络举例网络举例 4.传输网性能传输网性能 3.1 误码误码 3.2 抖动抖动 3.3 漂移漂移 3.4 延时延时 5.传输网建设全过程传输网建设全过程 6. 传输网发展方向传输网发展方向 目录 实用举例 2021-6-243 长途电话全程传输模式 用

2、 户 市 话 局 长 话 局 长 话 局 市 话 局 用 户 1.传输网概念传输网概念 1.1 概念与结构模型概念与结构模型 2021-6-244 中继网 接入网 DXC4/4 DXC4/4 DXC4/4 DXC4/4 DXC4/4DXC4/4 ADM ADM DXC4/4DXC4/4 ADM ADM ADMADMDXC4/1ADMADM ADMADMADMADM OLCOLC OLC ADMADMADMADM OLCOLC 一级干线网 二级干线网 国家SDH传输网络结构图 省际长途网 省内长途网 1.传输网概念传输网概念 中继网 2021-6-245 (a) 线形 (b) 星形 (c) 树形

3、 (d) 环形 (e) 网格形 1.传输网概念传输网概念 2021-6-246 PDH (1) 只有地区性的数字信号速率和帧结构表准,而不存在世界标准。 欧洲和中国的速率标准为2Mb/s-8Mb/s-34Mb/s-140Mb/s 北美的速率标准为 1.5Mb/s-6.3Mb/s-45Mb/s-Nx45Mb/s 日本的速率标准为 1.5Mb/s-6.3Mb/s-32Mb/s-100Mb/s-400Mb/s (2) 没有世界性的标准光接口规范,各厂家自行开发专用光接口,限制了互连互通 (3) 除低速率等级的信号采用同步复用外,多数等级的信号采用异步复用,复用结 构复杂且缺乏灵活性 (4) 复用结构

4、中无安排很多用于网络运行、管理和维护的比特,网络的OAM能力差。 (5) 由于建立在点对点的传输基础上的复用结构缺乏灵活性,使得数字通道设备的利 用率很低。 1.传输网概念传输网概念 1.2 演进过程演进过程 2021-6-247 SDH (1) 使1.5Mb/s和2Mb/s两大数字体系(3个地区性标准)在STM-1等级上获得统一。 (2) 采用同步复用方式和灵活的复用映射。 (3) SDH帧结构中安排了丰富的开销比特,使网络的OAM能力大大加强。 (4) 由于将标准光接口综合进各种不同的网元,减少了将传输和复用分开的需要, 简化设备和系统。 (5) SDH网具有信息净负荷的透明性。 (6)

5、SDH网还具有定时透明性。 (7) SDH网能与现有PDH网络完全兼容。 (8) SDH信号结构的设计已经考虑网络传输和交换应用的最佳性,因而在电信网的 各个部分中都能提供简单、经济和灵活的信号互连及管理。 1.传输网概念传输网概念 2021-6-248 SDH设备实现的要点设备实现的要点: 同步复用同步复用处理简单处理简单 块状帧结构块状帧结构信息模块化信息模块化 字节间插字节间插电路上下方便电路上下方便 映射复用映射复用灵活互通灵活互通 交叉连接交叉连接网路调度灵活网路调度灵活 指针调整指针调整相位差吸收相位差吸收 分层概念分层概念高效处理高效处理 开销字节开销字节网管能力强网管能力强 分

6、插复用分插复用环网保护环网保护,拓扑灵活拓扑灵活 横向兼容横向兼容互连互通互连互通 同步与定时同步与定时组网的关键组网的关键 1.传输网概念传输网概念 2021-6-249 *国际上最初的数字通信标准是用于电话数字传输系统的。 *数字传输系统两个最基本的参数，125s/帧及64Kb/s一个话路，为所 有复用系列（PDH和SDH）所共用。 PDH与SDH的标准速率等级 PDH 等级速率(Kb/s) 基群 二次群 三次群 四次群 2048 139264 8448 34368 SDH 等级速率(Mb/s) STM-1 STM-4 STM-16 STM-64 155.520 9953.280 2488

7、.320 622.080 1.传输网概念传输网概念 1.3 数字传输与复用数字传输与复用 2021-6-2410 E1复帧 ts0 ts1 ts2 ts3ts16ts29 ts30 ts31 R 0 011011 R 1 PPPPP Y1 00 0PY2PP 0 a1b1d1a16 b16 c16 d16 c1 a15 b15d15 a30 b30 c30 d30 c15 D0D1D3D4D5D6D7D2 F0F1F3F4F5F6F7F2F8F9F11 F12 F13 F14 F15F10 帧同步码 (偶帧) 帧同步码 (奇帧) 复帧同步备用 第0帧 第15帧 其余各帧的数据位 (PDH)E1

8、复帧的格式 E1的速率为2048Kb/s，一条E1中包含32个8比特宽的时隙，共256比特，可承载32条64Kb/s的话路。 在每个E1帧中，采用第0时隙来传递帧同步信息，用第16时隙来承载信令信息。 16个E1帧可构成一个E1复帧。 1.传输网概念传输网概念 1.4 帧结构帧结构 2021-6-2411 9x270 xN字节 AU PTR SOH SOH STM-N 净负荷 (含POH) 1 3 4 5 9 传输方向 9xN261xN 270 xN列 (SDH) STM-N 帧结构 STM-N 帧由270 xN列和9行8比特字节组成。 对于STM-1而言，帧长度为2430个字节，相当于199

9、40比特，用时间表示是125s。 1.传输网概念传输网概念 2021-6-2412 2.传输网特性传输网特性 网 络 保 护 路径 段层 子网连接(另一种通道层保护) (SNC)(任何网络结构) 通道层HO/LO线形VC 复用段 环 线性 专用 共享(MS-SPRing ) 专用(1+1) 共享(1:n) 2纤 4纤 专用 1+1 1:n 单向 双向 回复 非回复 SNC/I SNC/N 专用 1+1(单) 1:n(双) 回复 非回复 2.1 SDH传输网的保护技术传输网的保护技术 G.841建议内容建议内容 SNC/N-保护服务层+客户层 2021-6-2413 2.传输网特性传输网特性 *

10、 同步同步-模拟网不需要模拟网不需要,数字网需要数字网需要,防止滑码。防止滑码。 交换机与复用器同步于一个公共定时源。交换机与复用器同步于一个公共定时源。 * PDH 高次群（高次群（8M，34M和和140Mb/s)是分别定时的，但又是分别定时的，但又 保持在几乎同步（即准同步）状态，也就是保持在几乎同步（即准同步）状态，也就是PDH中采用的中采用的 比特塞入式的定时调整，不影响比特塞入式的定时调整，不影响2Mb/s数据载送的定时质数据载送的定时质 量，即量，即PDH对对2Mb/s定时透明。定时透明。 * SDH采用完全同步的复用机制以及随之而用的指针处理采用完全同步的复用机制以及随之而用的指

11、针处理 技术，要求每个技术，要求每个SDH网元都同步起来，即多个时钟串接同网元都同步起来，即多个时钟串接同 步，避开指针处理给支路信号造成定时不透明的影响。步，避开指针处理给支路信号造成定时不透明的影响。 2.2 SDH传输网的同步定时传输网的同步定时 2021-6-2414 时钟 STM-N STM-N 定时基准 (e) 内部定时 时钟 时钟 STM-N STM-N (a) 外同步输入定时 (b) 环路定时 时钟 时钟 (c) 通过定时 时钟 STM-N 支路口 (d) 线路定时 时钟 STM-N 支路口 2.传输网特性传输网特性 2021-6-2415 高层功能 低层功能 单元管理者B单元

12、管理者A专用监视系统D单元管理者C NE NE NE NE NE NE NE NE NE NE NE 准同步系统 网络单元 网络管理层 网元管理层 网络单元层 网络管理系统分层结构 2.传输网特性传输网特性 2.3 SDH传输网的网络管理传输网的网络管理 2021-6-2416 枢纽 琴亭 九一 杏西 东海东海 九一 南环南环_ _ 西西/ /3 南环南环_ _ 东东/ /6 漳州3 莆田东海 琴亭 南环南环2/2/7 南环南环1/1/5 三明 东海莆田 东东 环环 6 福安福安 宁德宁德 建阳建阳南平南平 枢纽枢纽 琴亭枢纽枢纽 南平南平 中环中环/ /4 江头 东海 龙岩 漳州2 三明 西

13、西 环环/ /6 北环北环/ /1 龙岩 漳州2 江头 莆田琴亭枢纽枢纽东海 三明南平南平 建阳建阳 福安福安 宁德宁德 莆田2 九一杏西 漳州3 ITM/NM ITM-SC 1 ITM-SC 2 ITM-SC 3 龙岩 漳州2 枢纽枢纽 琴亭莆田 江头 西西 中中 环环/ /2 枢纽枢纽 琴亭 莆田东海 建阳建阳 福安福安 宁德宁德 东东 中中 环环/ /3 2021-6-2418 琴 亭枢 纽莆 田 1东 海江 头漳 州 3杏 西九 一莆 田 2漳 州 2龙 岩 1龙 岩 2三 明 2三 明 1南 平建 阳福 安宁 德总 计 琴 亭2363236222222239 枢 纽247423633

14、3322347 莆 田 13422111111111121 东 海6724132222211237 江 头3424123222211231 漳 州 32211111111111116 杏 西3313213111111123 九 一6612313111111129 莆 田 2 漳 州 22312211111111119 龙 岩 12312211111111119 龙 岩 2 三 明 2 三 明 12312211111111119 南 平2312211111111119 建 阳2211111111111116 福 安2211111111111116 宁 德2312211111111119 总 计3

15、94721373116232919191919161619370 单位:155Mb/s 南环南环2/2/7 枢纽 九一 杏西 南环南环_ _ 西西/ /3 南环南环_ _ 东东/ /6 漳州3 莆田 东海 琴亭 南环南环1/1/5 L ADM 16/1 L ADM 16/1L ADM 16/1 E ADM 16/1 L ADM 16/1L ADM 16/1 L E ADM 16/1 ADM 16/1 L L ADM 16/1 L ADM 16/1 ADM 16/1L ADM 16/1L L ADM 16/1 E ADM 16/1 ADM 16/1L L ADM 16/1 L BITS BITS

16、 PRC DUS PRC PRC PRC PRC 21 PRC DUS PRC DUS PRC DUS PRC DUS PRC DUS PRC DUS 21 12 1 1 2 12 1 2 2 3 PRC PRC 2 1 PRC DUS PRC DUS PRC DUS PRC PRC 2 1 12 3 2 PRC DUS PRC DUS 1 2 3 DUS PRC 32 32 1 1 1 PRC DUS PRC PRC 21 2 3 SSU-T 1 SSU-T SSU-T 21 DUS PRC PRC BITS SSU-T 1 L WS-ADM4/1 MUX E ADM 16/1 PRC 3

17、1 1 1 2 网管中心网管中心 ITM-NM K460 H Hub1ub1 NMNM B132L RJ45 RJ45 ITM-SC1 D230 SC1SC1 B132L RJ45 RJ45 ITM-SC2 D230 SCSC 2 2 B132L RJ45 RJ45 ITM-SC3 D230 SC3SC3 B132L RJ45 RJ45 Printer RJ45 RJ45 H Hub2ub2 RJ45RJ45 DWDM level:29 OLS80G 点到点TM环 西小环、中环、东环 共计：176个逻辑网元 西中环 东中环、北环 共计：118个逻辑网元 南环_西、南环_东 南环_1、南环_2

18、共计：128个逻辑网元 WaveStar DACS Management Q-LAN Q-LANQ-LAN BNC H Hub3ub3H Hub4ub4 2021-6-2422 4.1 误码误码 概念：概念： 误码误码经传输后，数字流的某些比特发生差错，使传输信息的质量经传输后，数字流的某些比特发生差错，使传输信息的质量 发生损伤。发生损伤。 影响：影响： 话音通信中表现为听筒中的喀呖声；数据通信中表现为数据块的报废；话音通信中表现为听筒中的喀呖声；数据通信中表现为数据块的报废； 图象通信中表现为画面的雪花干扰，多个线条干扰，画面滚动等。图象通信中表现为画面的雪花干扰，多个线条干扰，画面滚动等

19、。 4.传输网性能传输网性能 2021-6-2423 指标：指标： 误码率误码率错误比特数错误比特数/传输比特总数传输比特总数 （特定时间段）。（特定时间段）。 误块秒比（误块秒比（ESR） 当某当某1S具有具有1个或多个差错块或至少一个缺陷（信号丢个或多个差错块或至少一个缺陷（信号丢 失，帧定位丢失，指针丢失，各级告警指示和信号标记失配等）时，称为失，帧定位丢失，指针丢失，各级告警指示和信号标记失配等）时，称为误块秒误块秒 （ES） 。ES数数/总的可用时间（特定时间段）。总的可用时间（特定时间段）。 严重误块秒比（严重误块秒比（SESR） 当某当某1S内包含有不少于内包含有不少于30%的差

20、错块个或多个差的差错块个或多个差 错块或至少一个缺陷时，称为错块或至少一个缺陷时，称为严重误块秒严重误块秒（ES） 。 SES数数/总的可用时间（特定总的可用时间（特定 时间段）。时间段）。 背景块差错比（背景块差错比（BBER） 扣除不可用时间和扣除不可用时间和SES期间出现的差错块以后所期间出现的差错块以后所 剩下的差错块，称剩下的差错块，称背景块差错背景块差错（BBE）。）。BBE数数/扣除不可用时间和扣除不可用时间和SES期间所有期间所有 块以后的总块数之比。块以后的总块数之比。 4.传输网性能传输网性能 2021-6-2424 64kb/s数字连接的误码性能参数方面有数字连接的误码性

21、能参数方面有ITU-T建议建议G.821；高比特；高比特 率通道误码性能参数方面有率通道误码性能参数方面有ITU-T建议建议G.826/828。 G.821规范是建立在规范是建立在BER基础上的以秒为基本度量间隔的指标体系，基础上的以秒为基本度量间隔的指标体系， 基于服务用户，适用于基于服务用户，适用于Nx64 64kb/s数字通道。数字通道。 G.826/828规范是建立规范是建立 在块基础上并以块为基本度量间隔的指标体系，基于网络提供者，适在块基础上并以块为基本度量间隔的指标体系，基于网络提供者，适 用于一次群及以上速率的数字通道。用于一次群及以上速率的数字通道。 总的来看，总的来看， G

22、.826/828误码性能指标严于误码性能指标严于G.821误码性能指标。误误码性能指标。误 码统计越是随机分布，越是严格。码统计越是随机分布，越是严格。 4.传输网性能传输网性能 2021-6-2425 终端国终端国中间国（最多4个）国间部分 （例海缆） 国际部分国内部分国内部分 27500 KM PEPPEP IGIG IG 高比特率通道全程指标分配高比特率通道全程指标分配 PEP IG 通道终端点 国际接口局 4.传输网性能传输网性能 2021-6-2426 用户 本地 节点 长途 节点 长途 节点 本地 节点 用户 6900 KM TT （PEP）（PEP） 100 KM 100 KM1

23、00 KM100 KM6500 KM 用户网中继网 长途网 中继网 用户网 我国国内标准最长假设参考通道我国国内标准最长假设参考通道 4.传输网性能传输网性能 2021-6-2427 速率等级2048343681555206220802488320 (kb/s)VC-12VC-3VC-4 ESR0.040.0750.16 待定待定 SESR0.0020.0020.0020.0020.002 BBER3*10E-42*10E-42*10E-41.00E-031.00E-03 指标的分配策略-采用了按区段分配结合按距离分配 （1）两端国家不论大小各得一固定的区段容限，其值为17.5%的端到端指标。

24、 然后再按距离每500KM再分配给1%的端到端指标。 （2）国内标准最长的假设参考通道为6900KM，从国际接口局到通道终端点 PEP之间为3450KM。按要求的指标的分配策略，我国国内部分共分得24.5的 的端到端指标。 (3) 国内网分成两部分,即用户网和核心网。用户网环境恶劣，按区段分给6% 的端到端指标；核心网按距离成比例分配直至再生段为止，相当每公里可分 得0.0055的端到端指标。 全程端到端通道误码性能要求全程端到端通道误码性能要求 ESR-误块秒比 SESR-严重误块秒比 BBER-背景误块比 4.传输网性能传输网性能 2021-6-2428 4.2 抖动抖动 概念：概念： 抖

25、动抖动数字信号的特定时刻相对其理想参考时间位置的短时间偏离数字信号的特定时刻相对其理想参考时间位置的短时间偏离 （指变化频率高于（指变化频率高于10Hz的相位变化）。的相位变化）。 影响：影响： 对数字编码的模拟信号，抖动造成信号失真，形成抖动噪声。在再生对数字编码的模拟信号，抖动造成信号失真，形成抖动噪声。在再生 器中，降低其信噪比余度，直至发生误码。对配有缓存器的网元，会器中，降低其信噪比余度，直至发生误码。对配有缓存器的网元，会 产生滑动损伤。语声信号比图象信号更能忍受抖动影响。产生滑动损伤。语声信号比图象信号更能忍受抖动影响。 规范：规范： G.823将高于将高于10Hz的相位变化称为

26、抖动指标的相位变化称为抖动指标,低于的情况称为漂移指标低于的情况称为漂移指标, 然后按业务量接口和同步接口分别给出指标。然后按业务量接口和同步接口分别给出指标。 4.传输网性能传输网性能 2021-6-2429 4.3 漂移漂移 概念：概念： 抖动抖动数字信号的特定时刻相对其理想参考时间位置的长时间偏离数字信号的特定时刻相对其理想参考时间位置的长时间偏离 （指变化频率低于（指变化频率低于10Hz的相位变化）。最普遍的原因是环境温度变化。的相位变化）。最普遍的原因是环境温度变化。 影响：影响： 电话业务受漂移的影响类似于误码产生的脉冲噪声；传真业务的清晰度电话业务受漂移的影响类似于误码产生的脉冲

27、噪声；传真业务的清晰度 下降或质量严重恶化；图象业务会有图象冻结现象。下降或质量严重恶化；图象业务会有图象冻结现象。 规范：规范： G.823将高于将高于10Hz的相位变化称为抖动指标的相位变化称为抖动指标,低于的情况称为漂移指标低于的情况称为漂移指标,然然 后按业务量接口和同步接口分别给出指标。后按业务量接口和同步接口分别给出指标。 4.传输网性能传输网性能 2021-6-2430 4.4 延时延时 概念概念 延时延时信号传输需要时间发生延时。信号传输需要时间发生延时。 影响影响 对电话业务，使收话方等待的时间过长，回波干扰使受话清晰度下降；对电话业务，使收话方等待的时间过长，回波干扰使受话

28、清晰度下降； 对数据业务，延时越大，传输效率越低；对电视业务，产生画面和声对数据业务，延时越大，传输效率越低；对电视业务，产生画面和声 音相脱节现象等。音相脱节现象等。 规范规范 ITU-T规定有网络性能的规范，另外还有电路性能的规范。规定有网络性能的规范，另外还有电路性能的规范。 4.传输网性能传输网性能 2021-6-2431 规划规划/计划计划 可行性研究可行性研究/方案设计方案设计 依规范书谈判依规范书谈判/签约签约 初步设计初步设计/施工图设计施工图设计 督导安装与调测督导安装与调测 初步验收初步验收 试运行试运行 最终验收最终验收 开通运行开通运行/保修期保修期 5.传输网建设全过

29、程传输网建设全过程 2021-6-2432 4容量要足够大 4随着数据业务量特别是IP业务量的飞速增长，对于以电话业务为主 的传统电信网络形成越来越大的压力，网络变化将向着宽带化、光 纤化、智能化、网络接入的无线化及三网融合的大趋势发展， 4我国近期电信体制正在加大改革的力度，竞争在全方位展开，除了 广电、联通外、随着移动从电信网中剥离，对于传输电路的建设使 用产生影响。 6. 传输网发展方向传输网发展方向 2021-6-2433 4 加速加大光缆网的投入 4根据当前的电信发展趋势及竞争方面的因素，不论从安全性、使用期限 考虑(光缆的使用期限为20年)，还是从出租光纤和波导等因素的考虑， 我们

30、都必须在加强规划的指导下，加大和完善光缆网络的投入，对光缆 芯数进行合理的布置，使之适应技术业务发展的需要。 4G.655 非零色散位移光纤适合传输TDM、WDM的2.5Gb/s、10Gb/s及更 高速率的光纤通信系统。今后新建的光缆通信线路,尤其是业务量较大 的光缆干线,为了能适应高速率、多信道系统的传输要求,宜采用G.655 非零色散位移光纤。 6. 传输网发展方向传输网发展方向 2021-6-2434 4完善网络安全性方面的保护与恢复功能 4每个节点出局应有两个以上的路由，各个网络必须有双节点互通， 4在长途网建设方面，从安全性考虑，应积极考虑各本地网设传输双节 点，而不论TS2是否建设

31、。 4在环形网建设的基础上引入格形网结构，这样不仅可以提高网络的安 全性，也可以提高通道的使用效率。 6. 传输网发展方向传输网发展方向 2021-6-2435 4提高网络的可重塑性和提供各种接口 4其业务增长有相当大的随机性，在时间或地域上都会变化，而传输网 络的建设和扩容一般都需要较长的时间。 对传输系统上的设备进行满容量的配置，这样就在容量所许可的范围内灵 活地改变业务的流量、流向。 格形网方面进行考虑 4在传输网络上应提供各种业务的接入平台，以使各种业务能够方便地、 及时地接入，这样也为网络应急条件下电路的调度带来好处。 6. 传输网发展方向传输网发展方向 2021-6-2436 4D

32、XC设备的使用 DXC可以起到业务量疏导，网络恢复保护，代替背对背复用器和配线架，传输 检测中心等多种作用，但初期引入DXC时首先考虑的是其一两种功能。 鉴于DXC设备尚在不断的演进过程中，特别是恢复算法和网管方面离标准化较 远，多厂家互连困难较大。对DXC的引用应抱着积极稳妥的态度，逐步推广使 用。 配置DXC的节点一般在网路结构中处于重要的位置，要根据网路的总体规划要 求分步配置。 当以DXC组网时，必须考虑具有一定的网路冗余度。 本地网中当环间电路调度困难时，可根据具体情况设置DXC设备。考虑到本地 网与干线网的密切关系，在网关局配置DXC时要统一考虑，合理配置，避免几 个同类的DXC背对背运行，等等。 6. 传输网发展方向传输网发展方向 2021-6-2437 4同步 4SDH设备接受同步网提供定时基准,同时还担负着传递定时的重要任务。 4对于SDH传输网，应统一规定其同步性能、功能，为定时基准的可靠传递奠定良 好的基础和环境。要求 SDH设备时钟SEC的标准化，应该统一规定符合ITU-T G.813要求。 SDH设备的外同步输入、输出接口的统一规定。