第七组——承载层之SDH

1、1 承载层之SDH l第七组第七组 l田瑜田瑜 刘梦璐刘梦璐 鲁豪鲁豪 姚鑫凌姚鑫凌 1 2 SDH的产生背景 SDH的帧结构及复用 SDH的组网及网络保护 SDH的同步及发展趋势 承载层之SDH 2 刘梦璐 田瑜 鲁豪 姚鑫凌 3 3 什么是承载层？ 什么是SDH？ 承载层之SDH SDH的产生背景 4 一、承载层一、承载层 承载层之SDH n承载层的网络系统包括，SDH传送网，WDM传送网，光传 送网OTN，MPLS和分组传送网PTN。 4 5 n承载网络现状： 1）数据网： 部分省份已经建成了全省范围的城域数据网，但就全国来看，城 域数据网规模较小； 核心层一般采用L3 IP/MPLS组

2、网； 汇聚/接入层主要采用普通L2/L3交换机组网； 采用星型、树型拓扑结构。 2）传送网： 核心层一般采用WDM和10G/2.5G的SDH设备组建环网（个别网 状网）； 汇聚层以2.5G的SDH和MSTP设备为主，辅以少量622M/155M设 备组建，环网节点数一般为610个而且采用通道段保护方式了； 接入层主要采用622M/155M的SDH和MSTP设备，辅以微波、 3.5G和其他无线接入技术； 组网方式主要为环网。 承载层之SDH 5 6 二、二、SDH nSDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）是一种 将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统

3、一网管系统 操作的综合信息传送网络。 n1984年，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络 （SONET）。 n1988年，ITU-T接受了SONET 概念并重新命名为SDH。 nSDH是一项先有标准，后开发设备的，具有高度标准化的传 输技术 nSDH不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体 制。 承载层之SDH 6 7 1.1 SDH的产生的产生 n近年来，数字通信技术得到迅速发展 n光纤通信技术成熟，频带宽、低成本、提供高质量的服务 n数字光纤通信成为现代通信网的主要传输手段 n应用于骨干网、城域网、接入网领域 n以前基于点到点传输的准同步数字体系（PDH）的缺点暴 露 7 承

4、载层之SDH 具有抗干扰能力强 易于集成、 转接交换方便 8 1.1.1 PDH准同步数字系列准同步数字系列 n准同步数字体系(PDH：Plesiochronous Digital Hierarchy) 是第一个全光传输网络体系，是在数字通信网的每个节 点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟信号都具有统 一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总有一 些微小的差别。为了保证通信质量，要求这些时钟的差 别不能超过规定的范围。这种同步方式严格来说不是真 正的同步，叫做准同步。与模拟技术相比，PDH在提高 信号质量和通信容量、有利于集成、缩小设备体积、减 少功耗等方面有着无可比拟的优点。因此，在过去

5、的20 多年时间里在骨干网和本地网中发挥了巨大的作用。 8 承载层之SDH 9 1.1.2 PDH的缺点的缺点 (1)标准不统一。目前世界上有三种异步复接体制（见下 表），三者互不兼容，国际互联时必须进行转换。 注：ch表示话路数 每次复用前都要添加比特 9 承载层之SDH 10 n(2)复用结构复杂，低支路信号不能直接接入高速信号通道。 缺乏灵活性。 n例如从140Mbit/s 码流中分出一个2Mbit/s 的低速支路信号， n采用PDH 时，光信号经光/电转换成电信号后，需要经过 139Mbit/s34Mbit/s（139M 解复用到34M）， 34Mbit/s8Mbit/s 和8Mbit

6、/s2Mbit/s 这三次解复用到 2Mbit/s 下话路，再经过2Mbit/s8Mbit/s（2M 复用到 8M），8Mbit/s34Mbit/s 和34Mbit/s139Mbit/s 三次复用 到139Mbit/s 来进行传输 10 1.1.2 PDH的缺点的缺点 承载层之SDH 11 n(3)缺乏强大的网络管理功能 。开销比特很少，不能 提供足够的运行、管理和维护（OAM：Operation， Administration and Maintenans)能力 n(4)只有统一的电接口标准(G.703)，而没有统一的光接 口标准 ，致使不同厂家的设备，甚至同一厂家不同型 号的设备光接口各不

7、相同，不能互连，即横向不兼容。 n(5)另外，传输网的基础是点对点的连接，难于提供网 络拓扑的灵活性。 11 1.1.2 PDH的缺点的缺点 承载层之SDH 12 1.1.3 PDH传输速率传输速率 12 承载层之SDH 13 n一、1996年，ITU-T将原有的G.707、 G.708、 G.709 综合成一个新的G.707。 n二、SDH设备G.783、 G.784、 G.785、 G.813 G.783 描述了SDH复用设备的特性 G.784 SDH的管理，包括与SDH网元有关的控制和监视功 能 G.785 同步数字环境下的灵活复用器的特点 G.813 SDH设备从时钟的定时特性 13

8、承载层之SDH 1.2 ITU-T有关有关SDH的建议文件的建议文件 14 1.3SDH特点特点 14 承载层之SDH 15 n灵活的分插功能，上下支路容易复用。 n具有强大的网络管理能力。 n强大的自愈能力。 n有标准的光接口规范，不同厂家的设备可以在光路上 互联，真正实现横向兼容。 n具有后向兼容性和前向兼容性。 总结： n同步复用，标准的光接口，强大的网管功能 15 1.3 SDH特点特点 承载层之SDH 16 1省际干线网：省际干线网：在主要省会城市和 业务量大的汇接节点城市装有 DXC4/4，它们之间用STM-4、STM- 16、STM-64高速光纤链路构成一个 网孔型结构的国家骨干

9、传送网。 2省内干线网：省内干线网：在省内主要汇接节 点装有DXC4/4或DXC4/1, 它们之间 用STM-1、STM-4、STM-16高速光 纤链路构成网状或环型省内骨干传 送网结构。 3中继网中继网：指长途端局与本地网端 局之间，以及本地网端局之间的部 分。对中等城市一般可采用环型结 构，特大和大城市则可采用多环加 DXC结构组网。 4用户接入网用户接入网：处于网络的边缘， 业务容量要求低，且大部分业务都 要汇聚于端局，因此环型和星型结 构十分适合于该层面。 16 承载层之SDH 1.4 我国我国SDH传送网传送网 17 1.5 SDH的优点的优点 n同步复用方式和映射结构比较灵活 n

10、简单的复接和分接，低速支路容易上下复接 n使E1与T1两大数字体系在STM-1等级上统一 n有丰富的开销字节，使SDH网络的OAM能力大大提 高 n全世界统一的网络节点接口(NNI)，使多厂商产品互 连成为可能 n采用先进的分插复用器(ADM)和数字交叉连接器 (DXC) 17 承载层之SDH 18 1.6 SDH的不足的不足 n频带利用率降低 n一个155Mbps SDH信号中可收容63个2M SDH信号， 而一个140Mbps PDH信号可收容64个2M PDH信号 nSDH采用指针调整技术，输出信号抖动增长，所带 来的抖动大于PDH n大量的集中软件控制，易导致网络故障 18 承载层之S

11、DH 19 n 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 n 2.2 SDH信号复用结构信号复用结构 n 2.3 SDH网络常见网元网络常见网元 02 SDH的帧结构及复用的帧结构及复用 19 20 02 SDH的帧结构及复用的帧结构及复用 2.1.1 SDH的传送功能层的传送功能层 2.1.2 SDH的信号等级的信号等级 2.1.3 STM-N帧结构帧结构 2.1.4 通道、复用段、再生段间的关系通道、复用段、再生段间的关系 n 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 21 段层 电 路 层 传输媒质层 低阶通道层 高阶通道层 复用段层 再生段层 物理层 电 路 层 通道层 电话网 DDN 分组网 出

12、租专线 光缆传输 通道网 微波传输 卫星传输 l 物理层：用光信号波长、脉冲波形等参数表征。 l 段 层：确保SDH网内接点之间信号传送的完整性。 复用段（MS） 再生段（RS） l 通道层：支持电路层，将电路层信号适配成统一的形式来传送。 l 电路层：向用户提供各种业务。 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.1 SDH的传送功能层（的传送功能层（G.803） 22 2.1.2 SDH的信号等级（的信号等级（G.707） 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 SDH用来承载信息的是一种块状帧结构块状帧结构，采用的结构等级称同 步传送模块STMN（Synchronous Transport

13、），最基本的模块 为STM1，STMN是由N个STM-1字节间插字节间插复接而成。 22 23 4 1 3 5 9 以 字 节 为 单 位 (8bit) 的块状帧 帧 频 8000 帧 /s ， 帧 周期125us 先先行行后后列列 9 270 N字 节 RSOH AU-PTR MSOH STM-N净 负 荷 (含 POH) 261 N9 N （再生段开销）（再生段开销） 开销字节开销字节 （管理指针单元）（管理指针单元） （复用段开销）（复用段开销） (低阶通道开销）低阶通道开销） (高阶通道开销 高阶通道开销) STM-1: 92708bit8000=155.52Mbps STM-N: 9

14、270N8bit8000 或或NSTM-1帧传输速率帧传输速率 (自左向右，自上而下自左向右，自上而下) 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 STM-N帧结构帧结构 23 24 2.1.3 (1) 净负荷净负荷 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 24 25 2.1.3 (1) 净负荷净负荷POH结构结构 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 H-POH L-POH (分布在连续四帧的第一字节) J2（通道踪迹） N2（网络运行者字节） K4 (b1b4)APS通道 K4 (b5b7)增强的远端缺陷指示EDI K4 (b8)备用 V5(误码、信号标记等) 25 26 2.1 SDH信

15、号帧结构信号帧结构 2.1.3 (1) 净负荷净负荷通道（传送通道（传送VC的实体）的实体） 27 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 (2) 段开销（段开销（SOH） 27 28 2.1.3 (2) 段开销（段开销（SOH） 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 28 29 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 (2) 段开销（段开销（SOH）结构结构 30 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 (2) 段开销（段开销（SOH）结构结构 31 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 (2) 段开销（段开销（SOH）结构结构 32 （b1b5） 用作传送自

16、动保护倒换（用作传送自动保护倒换（APS）信令，用于复用段保护倒换信令，用于复用段保护倒换 自愈情况。自愈情况。 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 (2) 段开销（段开销（SOH）结构结构 33 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 (2) 段开销（段开销（SOH）结构结构 34 n 对再生段信号流进行监控 n 方式为BIP8偶校验(比特间插奇偶校验8位码, Bit Interleaved Parity 8) 偶数校验位为“0” 奇数校验位为“1” 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 (2) 段开销（段开销（SOH） 结构中结构中B1(再生段误码监测字节再生

17、段误码监测字节) 34 35 首帧首帧 A B 首帧首帧 发送端发送端 第二帧第二帧 第第n帧帧 第第n帧帧 第二帧第二帧 接收端接收端 发送端A：将要发送的首帧加扰后的所有字节进行BIP8偶校验，将 结果放入第二帧B1字节处。 接收端B：将接收到的首帧同样进行BIP8校验，并将结果与第二帧 的B1字节进行异或比较（同为“0”，异为“1”），若这两个值不 一致则有“1”出现，根据出现多少个“1”，则可测出在传输中出 现多少个误码块，当误码数超过门限值，则上报为B1性能超值告警。 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 (2) 段开销（段开销（SOH） BIP8偶校验原理偶校验原理 35

18、 36 n定位低速信号在STM-N帧中(净负荷)的位置，使低速信号在 高速信号中的位置可预知。 n发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示 信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包” ，赋予一个位置坐标值。 n收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需 的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢” 中直接所需要的那一个“货包”。 n由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的字 节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中 第一个“货物包”即可。 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.3 (3) 管理指针单元（管理指针单元（A

19、U-PTR） 36 37 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 2.1.4 通道、复用段、再生段间的关系通道、复用段、再生段间的关系 通道终端 复用段终端 再生段终端 38 2.1 SDH信号帧结构信号帧结构 nPT指通道终端，它是虚容器的组合分解点，完成对净负 荷的复用和解复用，并完成对通道开销的处理。 nMST指复用段终端，完成复用段的功能，其中如产生和终 结复用段开销（MSOH）。相应的设备有：光缆线路终端、 高阶复用器、宽带交叉连接器等。 nRST指再生段终端。它的功能块在构成SDH帧结构过程中 产生再生段开销(RSOH)，在相反方向则终结再生段开销。 39 02 SDH的帧结构及复用的

20、帧结构及复用 2.2.1 SDH的复用映射结构的复用映射结构 2.2.2 SDH的信号复用步骤的信号复用步骤 2.2.3 E1=2MSTM-N复用路线复用路线 n 2.2 SDH信号复用结构信号复用结构 39 40 E1= E3= E4= 2.2 SDH信号复用结构信号复用结构 2.2.1 SDH的复用映射结构的复用映射结构 40 41 2.2 SDH信号复用结构信号复用结构 2.2.1 SDH复用过程复用过程 映射：（相当于信息打包）在SDH网的入口处 将各种速率的信号先经过码速调整装入相应 的标准容器（C），再加入通道开销（POH） 形成虚容器（VC）的过程。 2.2.1 (1) 映射映射

21、 41 42 定位：（相当于指针调整） 它通过支路单元指针 （TU-PTR）和管理单元指 针（AU-PTR）的功 能实现。使指针的值时刻 指向低阶VC帧的起点在 TU净负荷中或高阶VC帧的 起点在AU净负荷中的 具体位置，使收端能据此 正确地分离相应的VC。 2.2 SDH信号复用结构信号复用结构 2.2.1 SDH复用过程复用过程 TU-PTR AU-PTR 2.2.1 (2) 定位定位 42 43 复用：（字节间插复用） 将多个低通道信号 （TU2、TU3、TU11、 TU12）通过码速调整进 入高阶通道或将多个高 阶通道层信号（AU3、 AU4）通过码速调整进 入STM-N的过程。 2.

22、2 SDH信号复用结构信号复用结构 2.2.1 SDH复用过程复用过程 2.2.1 (3) 复用复用 43 44 低阶SDH高阶SDH(四合一)：同步字节间插复用方式 n PDH信号STM-N：同步复用和灵活的映射 n 复用是依复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图有多 种，但通常一个国家或地区仅使用一种。中国用以下三 种复用路线： E4=140Mbit/sSTM-N E3=34Mbit/sSTM-N E1=2Mbit/sSTM-N 2.2 SDH信号复用结构信号复用结构 2.2.2 复用步骤复用步骤(复用方式、复用结构复用方式、复用结构) 44 45 STM- N N 1 C-12 VC-

23、12 VC-4TUG-2AUG-4 AU-4 TU- 12 2Mb/s 码速调整 LD POH TU PTR AU PTR 复用 7复用 HD POH 复用 N复用 TUG-3 2.2 SDH信号复用结构信号复用结构 2.2.3 E1=2MSTM-N复用路线复用路线 45 46 02 SDH的帧结构及复用的帧结构及复用 2.3.1 终端复用器（终端复用器（TM） 2.3.2 分分/插复用器（插复用器（ADM） 2.3.3 再生中继器（再生中继器（REG） 2.3.4 数字交叉连接设备（数字交叉连接设备（DXC） n 2.3 SDH网络常见网元网络常见网元 46 47 n 位于网络的终端站点上。

24、 n 作用：将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号 STM-N中，或从STM-N的信号中分出低速支路信号。 例如：可将支路的一个STM-1信号复用 进线路上的STM-16信号中116的任意 一个STM-1的位置上去。 TM W STM-N STM-M 140Mbit/s 2Mbit/s34Mbit/s 注：MN 2.3 SDH网络常见网元网络常见网元 2.3.1 终端复用器（终端复用器（TM） 47 48 n 位于网络的转接站点上。比如，链的中间结点或环上结点， 是SDH网上使用最多、最重要的一种网元。 n 作用：将低速支路信号交插复用进西（W）向、东（E）线路 上去，或从东、西两侧线路

25、端口收的线路信号中拆分出低速支路 信号。另外，还可将东、西向线路侧的STM-N信号进行交插连接。 例如：可将东向STM-16中的3#STM-1 与西向STM-16中的15#STM-1相连接。 STM-N STM-N STM-M注：MN we 34Mbit/s 140Mbit/s ADM 2Mbit/s 2.3 SDH网络常见网元网络常见网元 2.3.2 分分/插复用器（插复用器（ADM） 48 49 n 位于网络的终端站点上。 n 作用：将W/E侧的光信号经O/E、抽样、判决、再生整形、 E/O在E/W侧发出。 STM-N STM-N we REG 2.3 SDH网络常见网元网络常见网元 2.

26、3.3 再生中继器（再生中继器（REG） 49 50 DXCm n 等效为 入线：m 出线：n n 作用：完成STM-N信号的交叉连接功能。 n通常用DXCm/n来表示一个DXC的类型和性能（m不小于n） m可接入DXC的最高速率等级，m越大，表示DXC的承载容 量越大。 n在交叉矩阵中能够进行交叉连接的最低速率级别，n越小， 表示DXC的交叉灵活性越大。 m、n数值与速率对应表数值与速率对应表 2.3.4 数字交叉连接设备（数字交叉连接设备（DXC） 2.3 SDH网络常见网元网络常见网元 50 51 SDH的组网及网络保护 n3.1 SDH传输网组网类型 n3.2 SDH网络保护的分类 n

27、3.3 SDH线路保护 n3.4 SDH环网保护 n3.5 DWDM系统组网类型 n3.6 DWDM网络保护方式 03 51 52 3.1网网SDH传输网组类型传输网组类型 5252 53 3.2 SDH网络保护的分类网络保护的分类 5353 54 3.3 SDH线路保护线路保护 n线路11保护 5454 55 n整个负荷在终点分插复用。 n负荷在工作路径和保护路径同时传送，100冗余。 n在发送端，正常业务信号永久地连接在工作和保护子 网连接路径。 n在接收端，对两路信号进行监视，并选择较优的一路 信号作为正常业务信号。 n不提供无保护的额外业务通路。 55 3.3 SDH线路保护线路保护

28、55 56 n线路1:N保护 56 3.3 SDH线路保护线路保护 56 57 n整个负荷在终点分插复用。 n负荷在工作路径上传送。 n在保护路径上传送的可以是正常业务信号，也可以是额外 业务信号或无效信号（例如测试信号）。 n在发送端，工作路径传送正常业务信号，保护路径传输上 述三种信号之一。 n在接收端，在工作路径上接收正常业务信号；若在工作路 径上发现有缺陷，或在特定命令影响下，其所载的信号会 桥接到保护路径上；这时，接收端会选用由保护路径传送 来的信号代替原信号。 n允许提供无保护的额外业务通道。 57 3.3 SDH线路保护线路保护 57 58 3.4 SDH环网保护环网保护 n两纤

29、单向通道倒换环 由两条路径按相反方向同时传输业务信号； 发送信号和接收信号沿同一方向传送； 采用“首端桥接，末端倒换”方式（11保护）； 5858 59 n两纤单向通道倒换环 最大容量为STM-N； 并发选收，倒换速度快； 适合于业务集中型网络，如：接入网； 不提供无保护的额外业务通路； 59 3.4 SDH环网保护环网保护 59 60 n两纤单向通道倒换环 60 3.4 SDH环网保护环网保护 60 61 n两纤双向通道保护环 61 3.4 SDH环网保护环网保护 61 62 n两纤单向复用段保护环 1:1的保护方式； 业务容量:有保护时为STM-N,无保护时为2*STM-N； 需处理APS

30、协议，倒换速度慢。 62 3.4 SDH环网保护环网保护 62 63 n两纤单向复用段保护环 63 3.4 SDH环网保护环网保护 63 64 n四纤双向复用段倒换环 64 3.4 SDH环网保护环网保护 64 65 n四纤双向复用段倒换环 65 3.4 SDH环网保护环网保护 65 66 n两纤双向复用段保护环 每根光纤上一半时隙传送主业务信号（50容量）， 另一半时隙用于保护反向路径的主用业务。 发生故障时，故障点相邻两站利用时隙交换技术将业 务信号环回到反向路径的保护时隙上，完成保护倒换。 每段光纤容量只有实际容量的一半，另一半留作保护 之用。 66 3.4 SDH环网保护环网保护 66

31、 67 n两纤双向复用段保护环 适合于业务均匀分布的网络； 最大容量：M/2(STM-N)； 67 3.4 SDH环网保护环网保护 67 68 3.5 DWDM系统组网类型系统组网类型 6868 69 3.6 DWDM网络保护方式网络保护方式 nOMS双纤单向保护环 6969 70 nOMS双纤单向保护环 正常时，节点之间的业务波长都在外环，保护波长都 在内环； 发生故障时，在故障点两侧利用光开关把出现故障的 外环波长都倒换到内环； 可对应于SDH两纤单向复用段保护环。 70 3.6 DWDM网络保护方式网络保护方式 70 71 nOMS双纤双向保护环 71 3.6 DWDM网络保护方式网络保

32、护方式 71 72 nOMS双纤双向保护环 正常时，内、外环上都有业务波长和保护波长，两节 点间的业务由同一路径反向传送； 发生故障时，在故障点两侧利用光开关把出故障的内/ 外环业务波长都倒换到外/内环上的保护波长上； 可对应于SDH双纤双向复用段保护环。 72 3.6 DWDM网络保护方式网络保护方式 72 73 n双纤双向光通道层专用保护环 73 3.6 DWDM网络保护方式网络保护方式 73 74 n双纤双向光通道层专用保护环 内、外环上都有业务波长和保护波长，且内、外环波 长同时传送； 系统以“并发优收”方式工作； 可对应于SDH双纤双向通道保护环。 74 3.6 DWDM网络保护方式

33、网络保护方式 74 75 n双纤双向光通道层共享保护环 正常时，内、外环上都有业务波长和保护波长，两节 点间的业务由同一路径反向传送； 发生故障时，在故障点两侧利用光开关把出故障的内/ 外环业务波长倒换到相应的外/内环上的保护波长上； 类似于SDH双纤双向复用段保护环，但保护对象以一 个波长为单位。 75 3.6 DWDM网络保护方式网络保护方式 75 76 SDH的同步与未来发展 76 7777 78 数字网同步是为了实现网同步而建立起来的一个支撑网，数字网同步是为了实现网同步而建立起来的一个支撑网， 它支撑包括公用电话交换网、数据交换网、它支撑包括公用电话交换网、数据交换网、SDH网等各种

34、网络网等各种网络 的同步，是现代通信网的一个必不可少的组成部分，它能准确的同步，是现代通信网的一个必不可少的组成部分，它能准确 地将由基准时钟产生的同步信息传递给同步网中各同步节点，地将由基准时钟产生的同步信息传递给同步网中各同步节点， 各节点据此同步信息调节时钟，建立同步关系。因此同步网是各节点据此同步信息调节时钟，建立同步关系。因此同步网是 保证网络定时性能的关键。保证网络定时性能的关键。 SDH可通过指针调整减小频率差，但指针调整会使输出信可通过指针调整减小频率差，但指针调整会使输出信 号产生抖动和漂移。因此，号产生抖动和漂移。因此，SDH同步的目的是限制和减少网元同步的目的是限制和减少

35、网元 指针的调整次数。指针的调整次数。 78 79 国际局国际局 市内局市内局国内局国内局国内局国内局 市内局市内局市内汇接局市内汇接局市内汇接局市内汇接局 端局端局 . 端局端局 国际局国际局 市内局市内局国内局国内局国内局国内局 市内局市内局市内汇接局市内汇接局市内汇接局市内汇接局 端局端局 . 端局端局 伪同步：伪同步：各交换局时钟独立各交换局时钟独立 主主 从从 同同 步步 受控主局受控主局 国际上采用伪同步，我国采用主从同步。国际上采用伪同步，我国采用主从同步。 逐级下控逐级下控 1. 主从同步：主时钟向从时钟提供定时信号主从同步：主时钟向从时钟提供定时信号, 从时钟从主时钟提取信号

36、频率。从时钟从主时钟提取信号频率。 2. 互同步：各时钟相互控制实现全网同步。互同步：各时钟相互控制实现全网同步。 3. 准（伪）同步：各时钟具有统一的标称频率和容差，独立运行，互不控制。准（伪）同步：各时钟具有统一的标称频率和容差，独立运行，互不控制。 4. 混合同步：将全网划分若干同步区混合同步：将全网划分若干同步区, 区内采用主从同步区内采用主从同步, 区间采用准同步区间采用准同步. 79 80 n 伪同步方式伪同步方式 定义定义：每个数字交换局在时钟上相互独立，各采用标称频每个数字交换局在时钟上相互独立，各采用标称频 率一致的高精度时钟，这样，每个同步网极小的误差，接率一致的高精度时钟

37、，这样，每个同步网极小的误差，接 近同步，称之为伪同步近同步，称之为伪同步。 应用场合：应用场合：国际数字网，不通运营商所辖网络边界国际数字网，不通运营商所辖网络边界 n 主从同步方式主从同步方式 定义定义：使用一系列分级时钟，每一级时钟与上级时钟同步，使用一系列分级时钟，每一级时钟与上级时钟同步， 最高一级为基准主时钟最高一级为基准主时钟。 优点：稳定性好，组网灵活，对从时钟频率精度要求低优点：稳定性好，组网灵活，对从时钟频率精度要求低 缺点：对基准主时钟和分配链路敏感缺点：对基准主时钟和分配链路敏感 应用：一国或地区内部数字网。应用：一国或地区内部数字网。 80 81 l 锁定工作方式锁定

38、工作方式 指的是在正常业务条件下的工作方式。此时从时钟的振指的是在正常业务条件下的工作方式。此时从时钟的振 荡频率同步于外部输入的基准时钟信号。荡频率同步于外部输入的基准时钟信号。 l 保持工作方式保持工作方式 l 自由运行方式自由运行方式 当从时钟丢失所有定时基准后，进入保持工作方式。其后当从时钟丢失所有定时基准后，进入保持工作方式。其后 从时钟利用定时基准信号丢失前所存储的最后频率信息作为其从时钟利用定时基准信号丢失前所存储的最后频率信息作为其 定时基准而工作。定时基准而工作。 当从时钟不仅丢失了所有定时基准信息，而且也失去定时当从时钟不仅丢失了所有定时基准信息，而且也失去定时 基准记忆或

39、者根本没有保持功能时，从时钟内部振荡器工作于基准记忆或者根本没有保持功能时，从时钟内部振荡器工作于 自由工作方式。自由工作方式。 81 82 失效失效 恢复恢复 设置设置未恢复未恢复 正常工作正常工作 模式模式 保持模式保持模式 自由振荡自由振荡 模式模式缺省值缺省值 设备在一起动时可进入缺省的状态，通过软件设置成工作设备在一起动时可进入缺省的状态，通过软件设置成工作 模式，工作模式指选择线路时钟或支路时钟。当工作模式失效模式，工作模式指选择线路时钟或支路时钟。当工作模式失效 时，自动转换为保持模式，即根据失效前所记忆的时钟频率信时，自动转换为保持模式，即根据失效前所记忆的时钟频率信 息，使内

40、部振荡源以此记忆频率振荡工作，实现在息，使内部振荡源以此记忆频率振荡工作，实现在2424小时内仍小时内仍 旧保持时钟精度。当保持模式的时钟精度低于系统自由振荡模旧保持时钟精度。当保持模式的时钟精度低于系统自由振荡模 式时，转为自由振荡方式。式时，转为自由振荡方式。 82 83 数字网的同步性能对网络的工作性能至关重要。当网络数字网的同步性能对网络的工作性能至关重要。当网络 工作在正常模式时，各节点时钟同步于一个基准时钟，节点工作在正常模式时，各节点时钟同步于一个基准时钟，节点 间时钟只存在相位差而不会出现频率差，因此只会出现间时钟只存在相位差而不会出现频率差，因此只会出现偶然偶然 的指针调整事

41、件的指针调整事件；当某节点丢失了同步基准而进入保持模式；当某节点丢失了同步基准而进入保持模式 或自由运行模式时，该节点时钟与网络时钟之间出现频率差，或自由运行模式时，该节点时钟与网络时钟之间出现频率差， 这会导致指针连续调整。这会导致指针连续调整。 83 8484 85 区域基准区域基准 GPS+铷钟铷钟 西安西安北京北京武汉武汉 PRCPRC LPR 全国基准全国基准 铯钟铯钟+GPS PRC LPRLPR BITS LPR 大楼综合大楼综合 定时系统定时系统 石英晶振石英晶振 BITS BITS BITS BITS BITS BITS BITS 端局端局 省会省会 长途局长途局 地区地区

42、长途局长途局 我国采用分布式混合同步方式，按照省、自治区和直辖市划分为我国采用分布式混合同步方式，按照省、自治区和直辖市划分为31个个 同步区，每个同步区都设立一个基准时钟，在同步区内采用主从同步。同步区，每个同步区都设立一个基准时钟，在同步区内采用主从同步。 85 86 n 1 级时钟：由原子钟加级时钟：由原子钟加GPS构成构成, 频率准确度优于频率准确度优于110-11 全国基准（全国基准（PRC）为国家时钟基准源；）为国家时钟基准源； 区域基准（区域基准（LPR）设置在省、自治区和直辖市通信中心。）设置在省、自治区和直辖市通信中心。 n 2 级时钟：由石英晶振组成，频率准确度优于级时钟：

43、由石英晶振组成，频率准确度优于1.610-8 设置在省、自治区和直辖市通信大楼、地市级长途楼及设置在省、自治区和直辖市通信大楼、地市级长途楼及 重要汇接局。重要汇接局。 n 3 级时钟：由石英晶振组成，频率准确度优于级时钟：由石英晶振组成，频率准确度优于4.610-6 未设置未设置1、2 级时钟的汇接局和端局都应设置级时钟的汇接局和端局都应设置3 级时钟。级时钟。 时钟主要有铯原子钟、铷原子钟和石英晶体振荡器三种类时钟主要有铯原子钟、铷原子钟和石英晶体振荡器三种类 型，我国同步网时钟采用三种等级：型，我国同步网时钟采用三种等级： 86 87 SDH网的同步原则网的同步原则1 nSDH网的主从同

44、步时钟精度网的主从同步时钟精度 从高到低 87 88 SDH网同步网原则网同步网原则2 同步网传送时钟基准的原则同步网传送时钟基准的原则 n1. 同步时钟传送不应存在环路同步时钟传送不应存在环路 n2. 尽量减少定时传递链路长度尽量减少定时传递链路长度 n3. 从站时钟要从高一级设备或同级设备获取基准从站时钟要从高一级设备或同级设备获取基准 n4. 应从不同路由获取主、备时钟基准。应从不同路由获取主、备时钟基准。 n5. 选择可用性高的传输系统传递时钟基准选择可用性高的传输系统传递时钟基准。 88 89 1. 局内定时传递结构局内定时传递结构 节点时钟节点时钟 SDH网元时钟网元时钟 同步链路

45、同步链路 SDH网元时钟网元时钟SDH网元时钟网元时钟 SDH网元时钟网元时钟 号号信信 时时定定 局内定时分配是指同步网内各种设备直接从同步网节点上获局内定时分配是指同步网内各种设备直接从同步网节点上获 取定时信息。当局内设有不低于取定时信息。当局内设有不低于3 级或级或2级的级的G.812 时钟时时钟时,局内所局内所 有其它网络单元的有其它网络单元的G.813 时钟作为低一级时钟，并以此时钟为局时钟作为低一级时钟，并以此时钟为局 内最高时钟基准。局内同步分配采用星型拓扑结构。内最高时钟基准。局内同步分配采用星型拓扑结构。 外节点传送的外节点传送的 定时基准信号定时基准信号 89 90 2.

46、 局间定时传递结构局间定时传递结构 G.812 节点钟节点钟 G.811 PRC G.812 节点钟节点钟 G.812 节点钟节点钟 G.812 节点钟节点钟 G.812 节点钟节点钟 G.812 节点钟节点钟 同步网中各节点间定时信息的传递称为局间定时的传递同步网中各节点间定时信息的传递称为局间定时的传递, 局间同步定时分配采用树型拓扑结构。局间同步定时信号的局间同步定时分配采用树型拓扑结构。局间同步定时信号的 传送，必须确保低等级的时钟只能接收高等级时钟的定时信传送，必须确保低等级的时钟只能接收高等级时钟的定时信 号，并避免形成定时环。号，并避免形成定时环。 90 9191 92 T1：直

47、接从：直接从STM-N线路信号中提取定时。线路信号中提取定时。 T2：直接来自交换机的：直接来自交换机的2Mbit/s业务信号。业务信号。 T3：直接来自外部时钟源的信号。：直接来自外部时钟源的信号。 T4：外时钟输出口，为其他设备提供定时，可提供：外时钟输出口，为其他设备提供定时，可提供2Mbit/s和和2MHz信号。信号。 T0：为本设备各功能块提供定时，并可承载在：为本设备各功能块提供定时，并可承载在STM-N上为其他设备提供定时。上为其他设备提供定时。 选择器选择器A 选择器选择器BSETG 禁止禁止选择器选择器C OSC 禁止禁止 T4 T0 T1 T2 T3 内部内部 同步设备定时

48、发生器同步设备定时发生器 92 93 同步状态信息比特是同步状态信息比特是SDH帧结构的段开销字节帧结构的段开销字节S1中用中用 于传送同步状态信息的专用字节。其作用是在同步定时传于传送同步状态信息的专用字节。其作用是在同步定时传 递链路中直接反映同步定时信号的质量等级。递链路中直接反映同步定时信号的质量等级。 同步状态消息编码同步状态消息编码 0011 保留保留 S1(b5b8) SDH同步质量等级描述同步质量等级描述S1(b5b8) SDH同步质量等级描述同步质量等级描述 1011 G.813(SEC)SDH设备时钟设备时钟 0000 同步质量不知道同步质量不知道1000 SSU-B(同步

49、供给单元同步供给单元) 1100 保留保留 1001 保留保留 1010 保留保留 0001 保留保留 0100 SSU-A(同步供给单元同步供给单元) 1101 保留保留 1111 不应用作同步不应用作同步 0010 G.811时钟信号时钟信号 0101 保留保留 0110 保留保留 0111 保留保留 1110 保留保留 93 94 n 时钟自动保护倒换协议时钟自动保护倒换协议 规定一同步时钟源的质量阈值，网元首先从满足质量阈规定一同步时钟源的质量阈值，网元首先从满足质量阈 值的时钟基准源中选择一个级别最高的时钟源作为同步值的时钟基准源中选择一个级别最高的时钟源作为同步 源。并将此同步源的

50、质量信息（即源。并将此同步源的质量信息（即S1S1字节）传递给下游字节）传递给下游 网元。网元。 若没有满足质量阈值的时钟基准源，则从当前可用的时若没有满足质量阈值的时钟基准源，则从当前可用的时 钟源中，选择一个级别最高的时钟源作为同步源。并将钟源中，选择一个级别最高的时钟源作为同步源。并将 此同步源的质量信息（即此同步源的质量信息（即S1S1字节）传递给下游网元。字节）传递给下游网元。 若网元若网元B B当前跟踪的时钟同步源是网元当前跟踪的时钟同步源是网元A A的时钟，则网元的时钟，则网元 B B的时钟对于网元的时钟对于网元A A来说为不可用同步源。来说为不可用同步源。 94 95 1. 外

51、时钟同步外时钟同步； 2. 从接收信号中提取时钟从接收信号中提取时钟： 通过定时通过定时 环路定时环路定时 线路定时线路定时 支路定时支路定时 3. 内部定时源内部定时源。 外同步基准定时外同步基准定时 环路定时环路定时 外同步定时外同步定时通过定时通过定时 内部定时内部定时 支路定时支路定时 线路定时线路定时 SDH设备可配置为设备可配置为TM、 ADM、DXC和和REG，这些，这些 不同网元有很大差异不同网元有很大差异, 其同其同 步配置也不同。步配置也不同。 95 96 nSDH 作为新一代理想的传输体系作为新一代理想的传输体系,具有路由自动选择具有路由自动选择 能力，上下电路方便，维护

52、，控制，管理功能强，标能力，上下电路方便，维护，控制，管理功能强，标 准统一，便于传输更高速率的业务等优点，能很好地准统一，便于传输更高速率的业务等优点，能很好地 适应通信网飞速发展的需要。适应通信网飞速发展的需要。 n迄今，迄今，SDH 得到了空前的应用与发展。在标准化方面得到了空前的应用与发展。在标准化方面 ，已建立和即将建立的一系列建议已基本上覆盖了，已建立和即将建立的一系列建议已基本上覆盖了 SDH 的各个方面。在干线网和长途网、中继网、接入的各个方面。在干线网和长途网、中继网、接入 网中它开始广泛应用，且在光纤通信、微波通信、卫网中它开始广泛应用，且在光纤通信、微波通信、卫 星通信中也积极地开展星通信中也积极地开展 研究与应用。近些年，点播电研究与应用。近些年，点播电