网络传输结构

1、第1页通信信号学院通信系通信信号学院通信系沈瑞琴沈瑞琴第2页第3页第4页通信网通信网传送网传送网通道层通道层媒质层媒质层核核心心网网接接入入网网业务网业务网PSTNPSDNISDNCATV支撑网支撑网信令网信令网同步网同步网管理网管理网传送网传送网第5页第6页ODFSTM-4TMMDFDDF电话交换机ATM交换机配线架配线架配线架传输设备 业务节点设备DDF622Mb/s光纤线622Mb/s光纤环路电话用户线宽带业务线STM-4ADM622Mb/s622Mb/s155Mb/s155Mb/s分支电路155Mb/s转换电路155Mb/sN*2Mb/sDXC第7页省际干线网省际干线网省内干线网省内干

2、线网本地中继网本地中继网末端接入网末端接入网第8页 从高到低依次为骨干层、汇聚层和接入层 。 骨干层通常采用网孔型结构。 汇聚层的网络结构一般为环型。 接入层的网络结构一般也为环型，并辅以少量线型网结构。 第9页模拟（模拟（FDM）数字（数字（TDM）电通信电通信光通信光通信有线有线/无线结合无线结合有线有线(光纤光纤)为主为主PDHSDHDWDM全光网全光网 PDH：Plesiochronous Digital Hierarchy SDH：Synchronous Digital Hierarchy DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing第10页

3、 电话网电话网 用于任意两部电话设备之间交换传递模拟话音。 模拟传输线路模拟传输线路 1937年，FDMFDM模拟频分复用技模拟频分复用技术术；同轴电缆造价高，主要用于长途干线。第11页频分复用频分复用第12页 数字传输线路数字传输线路TDMTDM时分复用技术时分复用技术，使传输容量提高几十倍（1）将每路模拟话路进行PCM脉冲编码调制,形成64Kb/s数字信号（2）为提高容量，用时间复用的方法,每个64Kb/s信道以字节为单位进行交错复接。欧洲欧洲2M2M： PCM30/32 30*64Kb/s话路+2*信息控制信道北美北美1.5M1.5M： PCM24 24* 64Kb/s话路+1bit第1

4、3页抽样将模拟信号在时间上离散（PAM)。量化对抽样后的信号在幅度上离散。编码将量化后的信号用二进制数代替(PCM)。解码将PCM信号还原为重建的PAM信号。低通在重建的PAM信号中取出低频模拟信号。PAM脉冲幅度调制抽样 量化 编码 x(t) 信道 PCM 解码 低通滤波 图5-1-1 PCM单向通信过程 PAM PCM x(t) 脉冲编码调制脉冲编码调制PCM第14页10-1-2-3-4-3.5-2.5-1.5-2.53.5432tX(t)样值-1.6-3.2-3.8量化值-1.5-3.5-3.5（分8个量化级）PCM码组1011111

5、01010000000量化带来了误差思考：抽样间隔和量化级数取值对恢复信号的影响。3.5 1112.5 1101.5 1010.5 100-0.5 011-1.5 010-2.5 001-3.5 000第15页PCM参数参数 抽样速率：抽样定理 8kHz 量化：非均匀量化 A率13折线（中国、欧洲） 率15折线（美国、日本） 编码：折叠二进制码 8位速率：88000=64kbit/s第16页1-PCM30/32路基群帧结构路基群帧结构第17页 数字系列的产生数字系列的产生局间交换机实现高速传输方法：（1）几千个2M并行传输，每个信道采用一对双绞线；（2）将若干个2M信道复用成高速信道：即高次群

6、复用，形成一套完整的数字比特复接系列。 显然后者造价低，通信质量和可靠性得到提高。第18页 复接及其实现方法复接及其实现方法复用A1A2.B1B2.C1C2.D1D2.A1B1C1D1A2B2C2D2.输入输入输出输出A1：比特、字节、帧：比特、字节、帧第19页 复接及其实现方法复接及其实现方法A1A1A2B1B2C1C2D1D2B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2第20页400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s日本系列日本系列274Mb/s45Mb/s6.3Mb/s565Mb/s140Mb/s34Mb/s8Mb/s2 Mb/s1.5Mb/s北美系列北美系列欧洲系列欧洲系列4

7、 44 44 44 44 44 43 35 56 67 74 41.5Mb/s二次群以上的高次群是以比特为单位进行几个支路信息的异步比特交错复接。第21页 欧洲体制（欧洲体制（2M2M体系）体系）E1： 2048Kbit/sE2： 4*E1 8448Kbit/sE3： 4*E2 34368Kbit/sE4： 4*E3 139264Kbit/s欧洲:2M-8M-34M-140M 北美北美体制（体制（1.5M1.5M体系）体系）北美:1.5M-6.3M-45M日本:1.5M-6.3M-32M-100MT系列E系列第22页第23页第24页 由PCM发展而来，主要为话音设计，不具备宽带及信息多样化服务

8、能力。 点对点的连接，缺乏网络拓扑的灵活性 逐级复用/分用，上下电路困难，设备复杂而不灵活。 网管能力差。 PDH系统先有设备后有国际国际标准，既成事实的两大体系三种标准造成不同设备之间的接口困难。 PDH体制只定义了标准的电接口无标准的光接口，使得PDH光传输系统的兼容性差。PDH的特点的特点第25页140/34Mbit/s34/140Mbit/s光光/电电光信号光信号解解复复用用解解复复用用解解复复用用复复用用复复用用复复用用电电/光光34/8Mbit/s8/34Mbit/s8/2Mbit/s2/8Mbit/s2Mbit/s光信号光信号数数字字配配线线架架第26页SDH的基本概念的基本概念

9、 表示一整套可以进行同步数字传输表示一整套可以进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字传送结构复用和交叉连接的标准化数字传送结构等级，用于在物理传输网上传送经适配等级，用于在物理传输网上传送经适配的净负荷。的净负荷。第27页G.810 -G.813G.synceG.841G.842G.784，G.831G.774G.774.1-G.774.9G.773(G.851-G.854)(M.3010，M.3100)(Q.811，Q.812)G.825，G.826O.172，O.181M.2101.1M.2110M.2120G.957，G.958G.681G.691，G.692G.652-G.655

10、(G.622，G.663，G.671)G.861，(G.703)F.751SDH总概念G.707，G.780，G.ssi，G.832网络结构G.803(G.805，F.750-3)同步与定时物理层传输保护与互通性能与测量管理设备G.783，G.813，G.784，G.785，J.132第28页 SDH统一了世界上的三种数字体系。 具有标准的光接口。 同步复用（一步复用）,上、下支路方便。 用于网络运行、管理、维护的开销丰富。 组网灵活。 网络具有自愈性。 完全兼容PDH，兼顾未来的发展。第29页 SMSM：同步复用设备：同步复用设备 DXC：数字交叉连接设备数字交叉连接设备TR：支路支路 EA

11、EA：外部接入设备：外部接入设备NNINNI：网络节点接口：网络节点接口 SDH的基本概念的基本概念SMSMSM有线/无线系统DXC/EA有线/无线系统 SMSMSMTRTRTRNNINNINNINNITRTRTR第30页ADMPDH支路信号：支路信号：2M、34M、140MSDH支路信号：支路信号：155M、622M网管网管 公务公务 告警告警 电源电源SDH群路信号群路信号155M622M2.5GSDH群路信号群路信号155M622M2.5G第31页第32页 SDH具有一套标准化的信息结构等级，称为具有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块同步传送模块STM-1、STM-4和和STM-

12、16，并，并具有块状帧结构具有块状帧结构。STM:Synchronous Transport Module第33页MSOHRSOH传输方向1帧9270N字节134599 N261 N传输方向270 N段开销段开销SOHSOH是指是指STMSTM帧结构中为保证信息净负荷正常灵活传帧结构中为保证信息净负荷正常灵活传送所附加的字节，主要供网络运行、管理和维护使用。由送所附加的字节，主要供网络运行、管理和维护使用。由再生段开销再生段开销RSOHRSOH和复用段开销和复用段开销MSOHMSOH组成。组成。再生段开销RSOH负责管理再生段。RSOH可在再生段接入，也可在终端设备接入。管理指针AU PTR是

13、一种指示符，用来指示信息净负荷的第1个字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端正确地分解。复用段开销MSOH负责管理由若干个再生段组成的复用段。MSOH透明地通过每个再生段，只能在管理单元组AUG进行组合或分解的地方才能接入或终结。信息净负荷区域是帧结构中存放各种信息容量的地方。净负荷中包含通道开销（POH）。RSOHMSOHSTM-1帧由9行、270列共2430个字节组成。传送时按由左到右、由上至下的顺序进行，直到整个帧传送完毕。每秒传送8000帧。因此其传输速率为： 270988000=155.520Mbit/sSTM-N信息净负荷（含少量POH）STM-N信息净负荷（含少量POH）A

14、U PTRAU PTRRSOHMSOH第34页第35页SDH传送网的分层模型传送网的分层模型(ITU)VC-12VC-3VC-2-ncVC-2VC-3VC-4VC-4-Xc再生段再生段非非 SDH 客户客户 ( 电路层电路层 )VC-11 复用段复用段通道层通道层段层段层低阶低阶高阶高阶 传输传输媒质层媒质层物理层物理层第36页 1 2 3 1 2 3 1234567894 5 6 4 5 6 7 8 9 7 8 9 第37页再生段和复用段开销再生段和复用段开销 开销名称开销名称内部运行内部运行维护和性能监控维护和性能监控公务和保护公务和保护其他其他再再生生段段RSA1帧定位帧定位OOF和和L

15、OFA2帧定位帧定位OOF和和LOFJ0再生段踪迹再生段踪迹RS-TIMB1BIP-8，RS误码性能监测误码性能监测Z0备用备用D1-D3RS DCCE1RS公务联络公务联络F1使用者通路使用者通路复复用用段段MSB2BIP-1(24)，MS误码性能监测误码性能监测D4-D12MS DCCE2MS公务联络公务联络K1K2(b1-b5)MS的的APS通路通路K2(b6-b8)MS-AIS(111)，MS-RDI(110)S1同步状态同步状态M1MS-REIM0MS-REI，仅，仅STM-64及及256用用AIS告警指示信号；APS自动保护切换；DCC数据通信通路；RDI远端缺陷指示；REI远端误

16、块指示；RFI远端失效指示；TCM串联连接监视OOF：帧失步LOF：帧丢失第38页第39页虚容器STM-N N 1140Mb/s45Mb/s34Mb/s6.3Mb/s2Mb/s1.5Mb/s3C-11C-12C-2C-3C-4VC-11VC-2VC-3VC-3VC-4TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3AUG-4AU-3AU-4VC-12341容器支路单元管理单元支路单元组管理单元组同步传送模块定位校准复 用映 射虚容器STM-N N 1140Mb/s34Mb/sC-12C-3C-4VC-12VC-3VC-4TU-12TU-3TUG-2TUG-3AUG-4AU-43容器支路

17、单元管理单元支路单元组管理单元组同步传送模式 欧洲电信标准协会采用的复用映射结构是G.709建议的一部分，即高阶虚容器中没有VC-3，我国选用的是欧洲复用映射结构。定位校准复 用2Mb/s映 射第41页同步复同步复用用插入指插入指针针插入通插入通道开销道开销映射入容器映射入容器VCTU或或AU高阶高阶VC或或STM-N同步同步支路信号支路信号插入指插入指针针插入通插入通道开销道开销以正码以正码速调整速调整映射入映射入容器容器准同步准同步支路信支路信号号C第42页STM-N N 1C-12VC-12VC-4TUG-2AUG-4AU-4TU-122Mb/s码速调整LP POHTU PTRAU PT

18、R复用7复用HP POH复用N复用TUG-31个STM-1 包含63个VC-12（632M）1个STM-4包含多少个2M？SOH两个复用映射的典型示例两个复用映射的典型示例C-4C-4VC-4VC-4VC-4 POHAUGAUGSOHAU-4 PTRAU-4 PTR（139.264Mbit/s）（149.760Mbit/s）（150.336Mbit/s）（150.912Mbit/s）（150.912Mbit/s）（N 155.520Mbit/s）一、一、139.264Mbit/s信号信号至至STM-1的形成过程的形成过程第44页C-12C-12VC-12 POHVC-12VC-12VC-12T

19、U-12PTRTU-12PTRTU-12PTRTUG-2TUG-2TUG-3TUG-3VC-4 POHVC-4AU-4PTRAUGAUGSOHAU-4PTRVC-4二、二、2.048Mbit/s信号信号至至STM-N的形成过程的形成过程容器：C-12低阶虚容器：VC-12支路单元：TU-12同步传输模块STM-N支路单元组：TUG-2支路单元组：TUG-3高阶虚容器：VC-4管理单元：AU-4管理单元组：AUG.1317.13第46页第47页高阶通道开销（高阶通道开销（ VC-4）开销名称内部运行维护和性能监控公务和保护其他J1HP踪迹B3HP误码性能监测C2HP信号标记G1HP状态F2，F3

20、使用者通路K3HP的APS通路H4TU位置指示N1网络运营者J1J1，B3B3，C2C2，G1G1字节与净负荷无关。字节与净负荷无关。H4H4，F2F2，F3F3字节与净负荷有关。字节与净负荷有关。 指示VC帧内的复接结构和信息净负荷性质传送远端差错REI和远端缺陷RDI第48页低阶通道开销低阶通道开销VC-12开销名称内部运行维护和性能监控公务和保护其他J2LP踪迹N2网络运营者V5 b1b2LP误码性能监测V5b3远端差错指示远端差错指示REIV5b4远端失效指示远端失效指示RFIV5b5-b7LP信号标记使用者通路V5b8远端缺陷指示远端缺陷指示RDI K4LP的APS通路V5(b5-b

21、7)V5(b5-b7)用于标明用于标明VC-12VC-12信号的性质。信号的性质。010 010 已装载已装载 异步映射异步映射 011 011 已装载已装载 比特同步映射比特同步映射100 100 已装载已装载 字节同步映射字节同步映射 101 101 扩展的信号标记扩展的信号标记第49页STM-N信号容量信号容量STM-1（155M）STM-4（622M） 1个 VC-4（1140M） 3个VC-3（334M）63个VC-12（632M） 4个VC-4（4140M）12个VC-3（12 34M）252个VC-12（252 2M）第50页第51页网网 元元 类类 型型 第52页端到端的连接端

22、到端的连接灵活的电路调配灵活的电路调配强大的再生力量强大的再生力量分插复用器分插复用器终端复用器终端复用器再生中继器再生中继器网网 元元 类类 型型 第53页支路支路TRTRR RT TCSCSTMTM终端复用器终端复用器OLOL网管、公务、网管、公务、告警、电源告警、电源第54页TMTM终端复用器终端复用器终端复用器终端复用器 TMSTM-N (光光)1.5/2Mb/s34/45Mb/s140/155Mb/s155/622Mb/s电电电电电电光光第55页TMTM终端复用器终端复用器 终端复用器将终结所有通过它的信号，而没有直通的信号。 TM的系统构成只需一块光板（1#OL）和一块交叉板（1#

23、CS）加上相应的支路板即可完成配置。 如果再加上一块光板（3#OL）即可实现线路1+1保护。第56页CS1# OL2# OLTRRT 支 路网管、公务、网管、公务、告警、电源告警、电源ADMADM分插复用器分插复用器第57页ADMADM分插复用器分插复用器STM-N (光光)1.5/234/45140/155155/622电电电电光光STM-N (光光)电电第58页 分插复用器既可以上下支路，也可以直通支路，直通支路无损伤穿透，上下支路接口符合各种接口规范。 ADM收端终结SOH，发端重新起始SOH。 ADM至少需要两块光板（1#OL、2#OL）、一块交叉板1#CS，再加上相应的支路板即可完成

24、配置。 如果再加上3#OL和4#OL还可实现线路保护功能。ADMADM分插复用器分插复用器第59页RT东方向西方向RT西方向东方向REGREG再生中继器再生中继器2# OL1# OL网管、公务、网管、公务、告警、电源告警、电源第60页REGREG再生中继器再生中继器再生中继器再生中继器 REGSTM-N (光光)STM-N (光光)第61页REGREG再生中继器再生中继器 再生中继器恢复时钟和信号，收端终结RSOH，发端重新起始RSOH。 REG的构成最为简单，只需OL板即可完成配置。 TM、ADM中每一OL板的收发对着同一方向，而REG中的每一OL板的收发对着不同的方向。 如果再加上3#OL

25、和4#OL还可实现线路保护功能。第62页SDXCSDXC数字交叉连接设备数字交叉连接设备STM-N (光光)STM-N (光光)SDH数字交叉连接器数字交叉连接器 SDXCPDH(电)PDH(电)第63页DXC的简化结构 参与交叉连接的速率一般等于或低于接入速率。第64页DXC在传输网中的基本用途是进行自动化网络管理，着眼点在网络。1） 分接和复接2） 交叉连接3） 保护和恢复 DXCDXC基本功能基本功能DXCDXC兼有复用、配线、保护恢复、监控和网管等多种功能多种功能，直接代替代替了复用器和数字配线架(DDF)，为网络提供迅速有效的连接连接和网络保保护恢复功能护恢复功能。第65页 SDXC

26、的类型通常用SDXC mn表示，其中m表示表示接入端口数据流的最高等级，n表示表示参与交叉连接的最低速率等级。SDXC41，允许所有PDH的14次群电信号和STM-1信号接入和进行交叉连接，主要用于局间中继网；SDXC44，允许PDH的140Mbit/s和SDH的155Mbit/s接入和进行交叉连接，一般用于长途网。 SDXCSDXC的类型的类型m或n0123456速率64kb/s2Mb/s8Mb/s34Mb/s140 Mb/s155 Mb/s622 Mb/s2.5 Gb/s第66页再生段再生段：再生中继器（REG）与终端复用器（TM）之间、与分插复用器之间（ADM）或SDXC之间，称为再生段

27、；再生段两端的TM、ADM、REG、SDXC称为再生段终端再生段终端（RST）。复用段复用段：终端复用器与分插复用器（或SDXC）之间称为复用段；复用段两端的TM、ADM（或SDXC）称为复用段终端复用段终端（MST）。 通道通道：终端复用器之间称为通道。通道两端的TM称为通道终端通道终端。 再再生生段、段、复复用用段段及及通通道道第67页第68页1、链型组网（点对点组网）、链型组网（点对点组网）2、星型组网、星型组网3、树型组网、树型组网4、环型组网、环型组网5、网孔型组网、网孔型组网SDH的组网方式的组网方式第69页点对点点对点链型链型环型环型树型树型星型星型网孔型网孔型SDH的组网方式应

28、用的组网方式应用以上拓扑类型综合以上拓扑类型综合第70页灵灵活活的的组组网网REGREG.ZXSM-150/600/2500TMTMTMTMZXSM-150/600/2500支支路路信信号号ZXSM-150/600/2500支支路路信信号号第71页ADMADMADMADMTMTMADMADMADMADMTMTMTMTMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-155/622/2500ZXSM-150/600/2500支支路路信信号号支支路路信信号号支支路路信

29、信号号链型在链型在SDH网的网的早期用得较多。早期用得较多。第72页 可通过特殊节点来统一管理其它网络节点，利于分配带宽节约成本。但存在特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈问题。DXC/ADMTMTMTMTM第73页 链性和星型扑的结合，将通信网络的末端点再连末端点再连接到几个特殊点接到几个特殊点。 用于广播式业务广播式业务， 不利于提供双向通信业务； 存在特殊节点的安全保障、处理能力的潜在瓶颈问题和光功率限制问题。 DXC/ADMTMTMADMTMTM第74页ADMADMADMADMADMADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150

30、/600/2500ZXSM-150/600/2500支支路路信信号号支支路路信信号号第75页ADMADMADMADMADMADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500TMTM支支路路信信号号支支路路信信号号ADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500第76页ADMADMADMADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500支支路路信信号号ADMA

31、DMADMADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ADMADM第77页DXC/ADMDXC/ADMDXC/ADMDXC/ADM主要用于长途网中，以提供网络的高可靠性。主要用于长途网中，以提供网络的高可靠性。第78页ADMADMADMADMADMADMZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-150/600ADMADMADMADMADMADMSTM-1/4STM-1/4支路支路DXCDXCADMADMADMADMTMTMSTM-1/4STM-1/4支路支路ZXSM-150/60

32、0ZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-DXC4/4ZXSM-DXC4/4ZXSM-2500ZXSM-2500ZXSM-2500ZXSM-2500环环1 1环环2 2第79页第80页网络生存性的重要意义u现代社会对通信的依赖性越来越大现代社会对通信的依赖性越来越大u通信中断通信中断1小时可以使保险公司损失小时可以使保险公司损失2万美元，使航万美元，使航空公司损失空公司损失250万美元，使投资银行损失万美元，使投资银行损失600万美元万美元u如果通信中断如果通信中断2天则足以使银行倒闭。天则足以使银行倒闭。u铁路通信呢？铁路通信呢？u可见通信网络的生存性已成为至关紧要的设计可

33、见通信网络的生存性已成为至关紧要的设计考虑，也成为市场开放环境下网络运营者或业考虑，也成为市场开放环境下网络运营者或业务提供者之间的重要竞争焦点。务提供者之间的重要竞争焦点。u新技术的引入加剧了网络故障的危害性和影响新技术的引入加剧了网络故障的危害性和影响面。面。第81页 网络保护与恢复 保护：保护：u适用线形或环形拓扑适用线形或环形拓扑u在网元内以分布形式实在网元内以分布形式实施的保护机制，施的保护机制，u以缺陷作触发，无须外以缺陷作触发，无须外部网管系统介入部网管系统介入u保护时间短保护时间短(100ms内内)u需较大备用容量，不能需较大备用容量，不能应付节点失效和多点失应付节点失效和多点

34、失效故障。效故障。 恢复：恢复：u主要适用网状拓朴主要适用网状拓朴u集中控制方式，需要外集中控制方式，需要外部网管系统介入，时间部网管系统介入，时间较慢，恢复响应不确知较慢，恢复响应不确知u恢复机制以告警作触发，恢复机制以告警作触发，导致检测时间达数秒量导致检测时间达数秒量级级u业务恢复时间可能长达业务恢复时间可能长达数秒至分钟量级数秒至分钟量级第82页通道通道1+1 1+1 保护保护复用段复用段1 11 1保护保护复用段复用段1 1：1 1保护保护二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环二纤单向复用段保护环二纤单向复用段保护环二纤双向复用段保护环二纤双向复用段保护环四纤双向复用段保护环四纤双向复

35、用段保护环链形网时提供链形网时提供环形网时提供环形网时提供子网连接保护子网连接保护SNCPSNCP灵活性最强灵活性最强第83页相邻业务量相邻业务量均匀业务量均匀业务量集中业务量集中业务量第84页W WP P并发并发优收优收第85页通道1+1保护是以通道为基础的，倒换与否按分出的每一通道信号质量的优劣而定。通道1+1保护使用“并发优收”原则。插入时，通道业务信号同时馈入工作通路和保护通路；分出时，同时收到工作通路和保护通路两个通道信号，按其信号的优劣来选择一路作为分路信号。通常利用简单的通道PATH-AIS信号作为倒换依据，而不需APS协议，倒换时间不超过50ms。第86页OLOLOLOLTRT

36、RCSCSOLOLOLOLTRTRCSCS第87页 复用段保护是以复用段为基础的，倒换与否按每两站间的复用段信号质量的优劣而定。当复用段出故障时，整个站间的业务信号都转到保护通路，从而达到保护的目的。 复用段1+1保护方式,业务信号发送时同时跨接在工作通道和保护通道。 采用自动保护倒换(APS)协议来实现复用段1+1保护。第88页OLOL主业务主业务CSCSOLOLCSCS额外业务额外业务额外业务额外业务主业务主业务第89页 复用段1：1保护中，可以在保护通路上开通低优先级的额外业务。 当工作通路发生故障时，保护通路将丢掉额外业务，根据APS协议，通过跨接和切换的操作，完成业务信号的保护 正常

37、工作时，1：1相当于2+0。还有1:n；n:1第90页 2纤单向通道保护环 2纤双向通道保护环 （不推荐） 2纤双向复用段共享保护环 4纤双向复用段共享保护环第91页二纤单向通道倒换环的保护方式是基于二纤单向通道倒换环的保护方式是基于“并发优收并发优收”的原则的原则, ,以以PATH-AISPATH-AIS为倒换依据为倒换依据, ,不需要不需要APSAPS协议。协议。发送时发送时, ,通道业务信号同时馈通道业务信号同时馈 入工作通道和保护通道；分出时入工作通道和保护通道；分出时, ,同时收到的两路通道信号按其优劣选择一路做为分路信号同时收到的两路通道信号按其优劣选择一路做为分路信号。 ACCA

38、 ACABCDCA ACABCD倒换倒换CAW1W1P1P1W1P1P1W1CA AC第92页第93页只有两根光纤只有两根光纤, ,运载的信号分别沿顺时针和逆时针方向传送。运载的信号分别沿顺时针和逆时针方向传送。每根光纤上的通路时隙的一半为工作通路每根光纤上的通路时隙的一半为工作通路, ,用于传送业务信号用于传送业务信号, ,另一半时另一半时隙留给保护信号。隙留给保护信号。当切断当切断BCBC间光缆时间光缆时,B,B和和C C节点中的倒换开关将节点中的倒换开关将S1/P2S1/P2光纤与光纤与S2/P1S2/P1光纤相光纤相连连, ,将将S1/P2S1/P2和和S2/P1S2/P1光纤上的业务

39、信号时隙移到另一根光纤上的保护信光纤上的业务信号时隙移到另一根光纤上的保护信号时隙号时隙, ,从而完成保护倒换功能从而完成保护倒换功能CA ACCA ACCA ACS1/P2S2/P1S2/P1S1/P2ABCDCA ACCA ACS1/P2S2/P1S2/P1S1/P2ABCD倒换倒换第94页第95页 最大业务量：最大业务量： 通道保护：通道保护：STM-N 复用段：复用段：M*STM-N/2 节点数：节点数： 通道保护：不受节点数限制通道保护：不受节点数限制 复用段：节点数不能超过复用段：节点数不能超过16CA AC第96页高速铁路及客运专线的传输系统高速铁路及客运专线的传输系统 第97页

40、CTCS 3级中的级中的GSM-R网络结构网络结构RBCISDN服务器移动交换中心TRAUBSCOTEOTEBSCOTEBSCOTEBSCOTEBSCOTEBSCGSM-R室内设备GSM-R轨旁设备场强门限GSM-R场强覆盖GSM-R移动终端列控车载设备车-地双向传输CTCS-3级中GSM-R网络结构：单MSC，交织站址单层无线覆盖。（单网交织冗余覆盖方案）第98页第99页铁路铁路SDH传输系统提供的业务传输系统提供的业务 第一类：话音业务 配合全线综合调度系统的各个子系统，为各个专业的运输、管理提供调度通信话音服务，包括无线列车调度服务，为沿线各车站提供站内直通和相邻站间的电话服务 ； 为高

41、速铁路各个车站及基层单位办公提供基本的有线公务自动电话服务； 为在车站站场或沿线区间户外执行公务的工作人员提供公务移动电话服务； 为区间事故抢险提供应急通信话音服务。 第100页第二类：数据业务 为影响行车安全的数据网络互联提供具备自愈保护功能的专线服务，包括专用光纤和实时透明的专线通道服务； 为不影响行车安全的计算机局域网络互联提供网络层互联服务； 为在车站站场或沿线区间户外执行公务的工作人员提供公务移动低速数据服务。 第101页第三类：图像业务 为综合调度中心和高速车站客运提供实时图像监视服务； 为运输生产提供会议电视服务； 为事故抢险提供应急图像通信服务； 为各类机房维护提供图像监视服务

42、。 第102页SDH传输系统在高铁的应用传输系统在高铁的应用 1.为通信子系统提供通道需求为GSM-R无线通信子系统、动力及环境监控子系统、数据通信子系统、调度通信子系统、应急通信子系统、接入网子系统、会议电视子系统、时间同步NTP子系统等提供传输通道。2.为铁路其它专业（信号、电力等其他专业）提供通道需求（1）为信号集中监测提供2Mbit/s通道；（2）为调度集中（CTC）系统组网提供2Mbit/s通道；（3）为无线闭塞中心（RBC）与GSM-R MSC提供2Mbit/s通道；(CTCS系统)（4）为电力监视控制及数据采集系统（SCADA）供10M/100M以太网通道；（5）为电力调度电话提

43、供2M通道以及由ONU系统提供音频调度电话接入；（6）为防灾系统提供10M/100M以太网通道；（7）为道岔融雪系统提供以太网通道；（8）为客票售票系统提供2Mbit/s通道；（9）为车站旅客服务系统提供2Mbit/s通道。 第103页第104页2 2个工作波长区：个工作波长区：1310nm;1550nm1310nm;1550nm光接口的标识：光接口的标识：X-Y.Z (X-Y.Z (例例L-1.2L-1.2） 1 1、X X I I：局内通信（：局内通信（2km2km内）内） S S：短距离局内通信（：短距离局内通信（15km15km左右）左右） L L：长距离局内通信（：长距离局内通信（4

44、0km/8040km/80左右）左右） 2 2、Y Y：数字表示：数字表示STMSTM等级等级 3 3、Z Z：数字表示工作窗口和所用光纤类型：数字表示工作窗口和所用光纤类型空白或空白或1 1： 1310nm1310nm；G.652G.652光纤光纤 2 2： 1550nm1550nm；G.652G.652光纤光纤 3 3： 1550nm1550nm；G.653G.653光纤光纤第105页WDM主通道光接口主通道光接口WDM光传输系统主通道光接口应用代码的构成形式为：nWX-Y.Z： n为波长的最大数量； W表示局间传输距离的分类：L表示长距离，V表示甚长距离，V为甚长距离，U表示超长距离；

45、X表示允许的光放段数量（对于不带有在线放大器的系数X=1，此时不表示）； Y表示单波通信道信号的比特率，即STM-N等级； Z为光纤类型：“2”表示G.652光纤，“5”表示G.655光纤。第106页第107页SDH传输系统两个重要的性能指标：误码抖动第108页1、误码性能、误码性能 通常用误码率（BER）这一参数来衡量误码对传输质量的影响大小，其定义为：误码的原因很多，但主要是传输系统的噪声和抖动。误码率只反映测试时间内的平均误码，无法反映误码的突发性和随机性。传输的码元总数错误接收的码元数BER第109页ITU-T的两个误码性能建议的两个误码性能建议 G.821建议-以误码（比特差错）事件

46、为基础的，规范基群以下数字连接的误码性能指标及分配； G.826建议-以误块（块差错）事件为基础的，规范基群及更高速率的数字通道的误码性能。第110页2G.821建议的误码性能和指标建议的误码性能和指标（1）误码性能事件误码秒（ES）-凡是出现误码（即使只有1bit）的秒数称为误码秒。在误码秒中，无论误码的比特数是多少，哪怕只有1bit，这个数据也得重发。严重误码秒（SES）-误码率劣于110-3的秒数称为严重误码秒。对于64kbit/s而言，1秒时间间隔内误码个数大于64（64kbit/s10-3=64），就是一个严重误码秒。某些系统会在短时间内出现大量误码，严重影响通话质量。第111页（2

47、）误码性能参数）误码性能参数基群以下数字连接的误码性能参数是用误码的时间百分数来表示。误码秒比-误码秒的时间百分数-定义为可用时间内，误码秒与可用秒数之比.即 严重误码秒比-定义为可用时间内，严重误码秒与可用秒数之比.即可用秒数误码秒数误码秒比 可用秒数严重误码秒数严重误码秒比第112页3G.826建议的误码性能事件和建议的误码性能事件和指标指标在高于基群的高比特率通道的误码性能是用误块（EB）、误块秒比（ESR）、严重误块秒比（SESR）及背景误块比（BBER）等来衡量的。 第113页（1）误码性能事件）误码性能事件 误块（EB）-由于SDH帧结构是采用块状结构，因而当同一块内的任意比特发生

48、误码时，认为该块出现差错，称该块为差错块或误块。 误块秒（ES）-当某1秒中有1个或多个误块，则称该秒为误块秒。 严重误块秒（SES）-当1秒中含有不少于30%的误块，则认为该秒为严重误块秒。 块- 指BIP-n编码的码组。第114页块内比特数和帧数块内比特数和帧数校验码名称校验码组内的比特数 帧频（kHz）再生段BIP-8校验194408复用段BIP-24校验192248AU-4通道BIP-8校验187928TU-3通道BIP-2校验61208TU-12通道BIP-2校验1120292708【9270-（ 3 9）】89261835489858第115页（2）误码性能参数）误码性能参数 误块

49、秒比（ESR）-在规定观察时间间隔内出现的误块秒数与总的可用时间之比，称为误块秒比。即 严重误块秒比（SESR）-在规定观察时间间隔内出现的严重误块秒数与总的可用时间之比称为严重误块秒比。即 SESR指标可以反映系统的抗干扰能力。它通常与环境条件和系统自身的抗干扰能力有关，而与速率关系不大，因此不同速率的SESR指标相同。SESR是最严格指标。可用秒数误块秒数误块秒比 可用秒数严重误块秒数严重误块秒比第116页抖动性能抖动性能 抖动-数字信号在传输过程中，脉冲在时间上不再是等间隔的，而是随时间变化的一种现象。 抖动的危害-抖动会使抽样偏离最佳时间，增加误码率。抖动的积累会给系统带来严重的危害。

50、 抖动与定时提取电路的质量、输入信号的状态和输入码流中的连“0”码数目有关。抖动严重时，会使信号失真、误码率增大。完全消除抖动是困难的。 抖动常用单位间隔UI（Unit Interval）表示，1UI就是一个比特传输信息所占的时间。 第117页SDH系统测试项目系统测试项目 平均发送光功率 接收灵敏度及过载功率（动态范围） 支路2M口、以太口 主、备切换第118页第119页1、网同步、网同步 网同步-网中所有交换节点的时钟频率和相位保持一致（或限制在预先确定的容差范围内），以使网内各交换节点的全部数字流实现正确有效的交换和传输。 任何两个节点设备之间时钟频率或相位不一致，都将导致信号不能被正确

51、地接收和恢复。因此，所有数字网都要实现网同步。第120页数字网的同步方式：数字网的同步方式： 伪同步（伪同步（国际数字网国际数字网 ）（准同步方式）（准同步方式） 主从同步（主从同步（国家、地区内部数字网国家、地区内部数字网 )( (全同步方式全同步方式)()(等级主从同步）等级主从同步） 混合同步混合同步网同步的工作方式网同步的工作方式铯原子钟主节点基准主时钟，从节点锁相环技术保持同步。第121页等级主从同步方式等级主从同步方式第122页从时钟的工作模式从时钟的工作模式 （1）正常工作模式：跟踪锁定上级时钟（时钟跟踪锁定上级时钟（时钟精度最高精度最高 ）（2）保持模式：定时基准丢失，从时钟记

52、忆时定时基准丢失，从时钟记忆时钟频率（高时钟精度不超过钟频率（高时钟精度不超过24小时），小时），REG 不不具备该功能。具备该功能。 （3）自由振荡：定时基准、基准记忆都丢失。定时基准、基准记忆都丢失。精度低较。精度低较。锁定模式自由运行保持模式经设置外部同步信号失效外部同步信号恢复超过24小时默认外部同步参考信号第123页时钟种类时钟种类1. 铯铯Cs原子钟：原子钟：长期频率稳定度和精确度很高的时钟，其长期频偏优于110-11，但短期稳定度不够理想。我国用于基准时钟。2. 石英晶体振荡器：石英晶体振荡器：廉价时钟源，可靠性高，但是长期频率稳定度不好。可用于终端时钟。3. 铷铷Rb原子钟：原

53、子钟：稳定度、精度和成本介于上述两种时钟之间。长期稳定度比铯原子钟低一个量级左右，短期稳定度高且成本低，寿命约十年。4. 卫星卫星全球定位系统（全球定位系统（GPS）：）：一般与铷原子钟一起用一般与铷原子钟一起用于区域基准时钟。于区域基准时钟。5.通信楼综合定时供给系统（通信楼综合定时供给系统（BITS）：）：一般用于二级时一般用于二级时钟。钟。向需要同步基准的各种设备提供定时信号。向需要同步基准的各种设备提供定时信号。 第124页2、同步网结构、同步网结构一级时钟：PRC-铯钟、LPR-受控与GPS的非自主时钟， G.811规范，精度达110-11 二级时钟：铷钟+BITS方式， G.812

54、-T规范，精度达510-9 三级时钟：高稳定度晶体钟， G.812-L规范，精度达110-7时钟等级铁道部铁道部路局路局管内主管内主要传输要传输机房机房第125页时钟设备的接口时钟设备的接口 指各级时钟设备的输入/输出端口及与同步链路相关的设备的输入/输出端口。 接口类型主要有三种：2MHz接口、2Mbit/s接口和STM-N接口。第126页同步状态信息（SSM）传递定时时钟质量-ITU-T建议采用同步状态消息（SSM）方法来传递定时时钟的质量。S1（b5-b8SDH同步质量等级描述0000同步质量不可知（现存同步网）0010G.811时钟信号（一般为铯钟）0100G.812 转接局时钟信号1

55、,000G.812本地局时钟信号1,011同步设备定时源（SETS）信号 （一般为晶体钟）1,111不能用作同步第127页同步状态信息（SSM）时钟源的自动保护倒换协议： 建立网元优先级表-在所有存在的基准源中选择质量最高的源作为自己的跟踪源。 传递时钟质量信息-网元向自己所跟踪基准源的方向传递时钟质量不可用（SSM为0 x0f），并向其它方向传递基准源的质量。 第128页S1字节和字节和SDH网络时钟保护倒换网络时钟保护倒换S1S1（b6-b8b6-b8）S1S1字字节节同步质量等级（同步质量等级（QLQL）描述）描述0 0 0 00 0 0 00 x000 x00等级未知等级未知0 0 1

56、 00 0 1 00 x020 x02PRCPRC等级等级，符合，符合G.811G.811主时钟，精度主时钟，精度1 11010-11-11 0 1 0 00 1 0 00 x040 x04符合符合G.812-TG.812-T转接局从时钟转接局从时钟精度精度1.61.61010-9-9，1 0 0 01 0 0 00 x080 x08符合符合G.812-LG.812-L端局从时钟端局从时钟精度精度3 31010- -8 8，1 0 1 11 0 1 10 x0B0 x0B同步设备定时源（同步设备定时源（SETS）信号）信号，网，网元时钟精度元时钟精度4.64.61010-6-6，保持模，保持模

57、式精度式精度6 61010-8 -8 SDHSDH网元时钟网元时钟1 1 1 11 1 1 10 x0F0 x0F不能用于同步不能用于同步其他其他其他其他保留保留ITU-T已定义的同步状态信息SSM编码 时钟自动保护倒换协议：规定同步时钟源的质量阈值，并建立网元优先级表，网按优先级表中选择一个级别最高的时钟源作为同步源。并将此信息（即S1字节）传递给下游网元。若没有满足质量阀值的时钟基准源，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。并将此信息（即S1字节）传递给下游网元。若网元B当前跟踪的时钟同步源是网元A的时钟，则网元B的时钟对于网元A来说为不可用同步源（即不能相互跟踪，以

58、免构成时钟传送环路）。第129页S1字节实现同步时钟自动保护的倒换实例字节实现同步时钟自动保护的倒换实例 正常状态下的时钟跟踪 （设整个传输网的时钟同步于网元NE1的外接BITS时钟基准源） 两个外接两个外接BITS时钟，互为主备，满足时钟，互为主备，满足G.812本地时钟基准源质本地时钟基准源质量要求。量要求。 设置同步时钟质量阈值“不劣于G.812本地时钟”。S1为0 x080 x08BITSNE1NE6NE2NE5NE3NE4BITSWWWWWWEEEEEE网元网元同步源同步源时钟源级别时钟源级别NE1NE1外部时钟外部时钟源源外部时钟源、西向时钟源、东向时钟外部时钟源、西向时钟源、东向

59、时钟源、内置时钟源源、内置时钟源NE2NE2西向时钟西向时钟源源西向时钟源、东向时钟源、内置时钟西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源源NE3NE3西向时钟西向时钟源源西向时钟源、东向时钟源、内置时钟西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源源NE4NE4西向时钟西向时钟源源西向时钟源、东向时钟源、外部时钟西向时钟源、东向时钟源、外部时钟源、内置时钟源源、内置时钟源NE5NE5东向时钟东向时钟源源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源源NE6NE6东向时钟东向时钟源源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源源各网元同步源时钟及时钟源级别配置 第130页

60、网元网元NE2和网元和网元NE3间的光纤发生中断时间的光纤发生中断时 网元NE4跟踪的是网元NE3的时钟，网元NE4发送给网元NE3的时钟质量信息为“时钟源不可用”，即S1为0X0F。当网元NE3检测到西向同步时钟丢失时，只能使用本站的内置时钟源作为时钟基准源（不能使用东向的时钟源），并通过S1（0XOB）将这一信息传递给网元NE4，表示“同步设备定时源（SETS）时钟信号”。网元NE4接收到0XOB后，在西向、东向、内置和外接BITS时钟源中，东向和外接BITS时钟源满足质量要求，选取东向时钟源作为本站的同步源。网元NE3选取东向时钟源作为本站的同步源。BITSBITSNE5NE6NE1NE