第六章SDH传输技术及网络

1、第六章 SDH传输技术及网络第一节 SDH概述目标：了解SDH的产生背景为什么会产生SDH传输体制。了解SDH体制的优点和不足。建立有关SDH的整体概念为以后更深入的学习打下基础。本节提要本节提要1、预备知识、预备知识2、PDH体系概述体系概述3、SDH体系概述体系概述通讯网的基本组成通讯网的基本组成 终端设备终端设备 传输链路传输链路 PCM传输系统传输系统 光纤传输系统光纤传输系统 卫星传输系统卫星传输系统 数字微波传输系统数字微波传输系统 转接交换设备转接交换设备 预备知识预备知识视频视频 语音语音数据数据语音语音语音语音数据数据窄带窄带宽带宽带传输技术的发展源于语音的数字化传输是通信网

2、不断发展的基础模拟模拟数字数字通讯网的演进通讯网的演进预备知识预备知识 电传输传输网络发展历程传输网络发展历程 微波传输 卫星传输 光传输PDHSDHDWDM预备知识预备知识两种数字光纤通信传输系列：PDH和SDH “同步”：在数字光纤通信系统中，传送的信号都是数字化的脉冲序列，这些数字信号流在传输时，其速率必须完全保持一致，才能保证信息传送的准确无误。 两种传输系列：PDH和SDH 准同步数字体系（ Plesiochronous Digital Hierarchy PDH）：很好地适应传统的点对点通信要求 同步数字体系（ Synchronous Digital Hierarchy SDH）

3、：适应动态联网的要求，支持新业务的开发和现代网络管理1、预备知识、预备知识2、PDH体系概述体系概述3、SDH体系概述体系概述本节提要本节提要PDH通信系统组成图例通信系统组成图例1 没有国际统一的速率标准没有国际统一的速率标准 2M系列：系列：2M、8M、34M、140M、565M； 1.5M系列：北美：系列：北美：1.5M、6.3M、45M、274M； 日本：日本：1.5M、6.3M、32M、100M； 没有国际统一的光接口规范（多种码型变换方案）没有国际统一的光接口规范（多种码型变换方案） 上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高：上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高： 需要用硬件进行逐级复

4、用与解复用（背靠背）；需要用硬件进行逐级复用与解复用（背靠背）； 网络的网络的OAM能力差：无足够的开销字节能力差：无足够的开销字节。PDH缺点缺点PDH体系体系400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s日本系列日本系列1.5Mb/s4 43 35 54 4274Mb/s45Mb/s6.3Mb/s北美系列北美系列4 46 67 71.5Mb/s565Mb/s139Mb/s34Mb/s8Mb/s2 Mb/s欧洲系列欧洲系列4 44 44 44 4PDH的速率体系的速率体系PDH体系体系光信号光信号光信号光信号140/34Mbit/s34/140Mbit/s光光/电电解解复复用用解解复

5、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数数字字配配线线架架PDH复用解复用复用解复用PDH体系体系1、预备知识、预备知识2、PDH体系概述体系概述3、SDH体系概述体系概述本节提要本节提要 80年代初，为解决标准光接口问题，美国AT&T贝尔实验室提出同步光网络SONET 1988年原CCITT采纳这概念，后来形成了同步数字体系SDH。 为克服PDH的缺陷，SDH是先有目标再有规范，然后研制设备，这个过程与PDH相反。SDH传输系统的诞生传输系统的诞生SDH体系体系SDH基本概念基本概

6、念SDH:SDH体系体系 优点：优点： 速率统一：速率统一：155M、622M、2.5G、10G； 光接口与帧结构统一：光接口与帧结构统一：STM-N（N=1、4、16、64）；）； 一步复用特性：可从高速信号中直接提取一步复用特性：可从高速信号中直接提取/接入低速信号接入低速信号 强大的强大的OAM&P能力实现了网络管理的智能化：能力实现了网络管理的智能化： 丰富的开销（码流量的丰富的开销（码流量的5%）、强大的软件技术；）、强大的软件技术； 组网灵活、网络的生存性强：组网灵活、网络的生存性强： 可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级；可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级；

7、 前、后向兼容。前、后向兼容。 缺点：缺点： 带宽利用率稍低，如带宽利用率稍低，如155M仅包括仅包括63个个2M或或3个个34M。 指针调整机理复杂指针调整机理复杂 。 软件的大量使用对系统安全性的影响软件的大量使用对系统安全性的影响 。SDH特点特点SDH体系体系？想一想：这部分你学了些什么？1. SDH究竟是什么？2. 为什么会出现SDH的传输体制？3. 与PDH相对比SDH有什么优势？4. SDH的局限性是什么？第二节 SDH信号的帧结构和复用步骤 目标：掌握STM-N信号的帧结构（以STM-1信号的帧结构为例）。掌握STM-N信号帧中各部分结构所起的大致作用。掌握2Mbit/s、34

8、Mbit/s、140Mbit/s复用进STM-N信号的全过程。掌握复用和映射的概念。1、SDH帧结构帧结构2、参与复用与映射的单元、参与复用与映射的单元3、SDH复用步骤复用步骤本节提要本节提要 等等 级级STM-1STM-4STM-16STM-64 速率（速率（Mb/s） 155.520 622.080 2488.320 9953.28063 252 1008 4032 含含2M数量数量SDH具有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM155Mbit/s作为内部信号标准，向上以标准4倍关系进行同步复用。SDH等级与速率等级与速率SDH帧结构帧结构SOH：段开销AU PTR：管理单元指

9、针POH：通道开销9270N字节13459SOHSTM-N 净负荷 (含POH)传输方向9N261N270N列SOHAU PTRT=125s帧结构帧结构SDH帧结构帧结构虚容器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式定位校准复用映射STM-N N 1140Mb/s34Mb/sC-12C-3C-4VC-12VC-3VC-4TU-12TU-3TUG-2TUG-3AUGAU-432Mb/sC-11VC-11TU-1141.5Mb/sC-2VC-2TU-1216Mb/sVC-3AU-3SDH复用映射结构复用映射结构SDH帧结构帧结构虚容器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式

10、 定位复用映射STM-N N 1140Mb/s34Mb/sC-12C-3C-4VC-12VC-3VC-4TU-12TU-3TUG-2TUG-3AUGAU-432Mb/s中国中国SDH复用映射结构复用映射结构SDH帧结构帧结构SDH复用特点复用特点 1、字节间插复用字节间插复用 各支路信号按字节顺序进行间插排列以形成更高速各支路信号按字节顺序进行间插排列以形成更高速 率的信号；率的信号； 各支路信号在帧中的位置固定，可直接提取各支路信号在帧中的位置固定，可直接提取/ /接入。接入。 2、净负荷指针技术净负荷指针技术 用软件指针指示净负荷在帧中的位置；用软件指针指示净负荷在帧中的位置； 允许支路信

11、号速率有差异（可进行速率调整）；允许支路信号速率有差异（可进行速率调整）； SDH帧结构帧结构1、SDH帧结构帧结构2、参与复用与映射的单元、参与复用与映射的单元3、SDH复用步骤复用步骤本节提要本节提要1、信息容器、信息容器 C 用于装载各种速率业务信号的信息结构。用于装载各种速率业务信号的信息结构。 国际规范了国际规范了5种信息容器，我国使用其中的三种：种信息容器，我国使用其中的三种：种类C-12 C-3 C-4装载信号种类 2 Mb/s 34 / 45 Mb/s 140 Mb/s 结 构 9行4列2 9行84列 9行260列速率（Mb/s）2.176 48.384149.760参与复用与

12、映射的单元参与复用与映射的单元2、虚容器虚容器 VC 是用来支持是用来支持SDH通道层连接的信息结构。通道层连接的信息结构。 VC 是由信息容器是由信息容器C加上通道开销加上通道开销POH构成。构成。 国际规范了国际规范了5种虚容器，我国使用其中的三种种虚容器，我国使用其中的三种：种类VC-12 VC- 3 VC- 4装载信号种类 2 Mb/s 34 / 45 Mb/s 2/34/45/140 Mb/s 结 构9行4列19行85列9行261列速率（Mb/s）2.240 48.960150.336参与复用与映射的单元参与复用与映射的单元 VC-12 VC-3POHC-3 ( 34/45Mb/s

13、)85列POHC-12 ( 2Mb/s )4列9行参与复用与映射的单元参与复用与映射的单元 C-4 ( 140 Mb/s )POH261列9行 3TUG-3 ( 2/34/45 M )POH261列9行 VC-4 (a) VC-4 (b)R2R1注：TUG3 = 7XTUG -12= 21 X TU-12 TUG3 = TU - 3（ VC-3 ）参与复用与映射的单元参与复用与映射的单元3、支路单元支路单元 T U 是在高阶是在高阶VC与低阶与低阶VC之间进行适配的信息结构。之间进行适配的信息结构。 TU是由低阶是由低阶VC加上支路单元指针加上支路单元指针TU PTR构成。构成。 种类TU-1

14、2TU- 3构成VC12+ TU PTRVC3+ TU PTR 结 构 9行4列 9行85列+3速率（Mb/s）2.304 49.152参与复用与映射的单元参与复用与映射的单元H1H2H3TU PTRVC-12 VC-39行 TU-12 TU-34列85列9行参与复用与映射的单元参与复用与映射的单元4、支路单元组、支路单元组 T UG 由几个由几个TU或或TUG进行字节间插复用组成。进行字节间插复用组成。 种类TUG- 3构成3TU-12 7TUG-12 结 构 9行12列 9行86列速率（Mb/s）6.912 49.536TUG- 2参与复用与映射的单元参与复用与映射的单元3TU - 12

15、7TUG-2 （1TU- 3）9行 TUG-2 TUG-3 R 为填充字节12列86列9行RR参与复用与映射的单元参与复用与映射的单元5、管理单元管理单元 AU - 4 是在高阶是在高阶VC与复用段之间进行适配的信息结构。与复用段之间进行适配的信息结构。 AU是由高阶是由高阶VC加上管理单元指针加上管理单元指针AU PTR构成。构成。AU-PTRVC - 49行261列9列参与复用与映射的单元参与复用与映射的单元1、SDH帧结构帧结构2、参与复用与映射的单元、参与复用与映射的单元3、SDH复用步骤复用步骤本节提要本节提要SDH复用步骤映射 映射：就是在映射：就是在SDHSDH网络边界把各种业务

16、信号适网络边界把各种业务信号适配进相应的虚容器。简单的说就是打包信号配进相应的虚容器。简单的说就是打包信号, ,例如：例如：把把2Mb/s2Mb/s信号适配进信号适配进VC-12VC-12；把把3434（或（或4545）Mb/sMb/s信号适配进信号适配进VC-3VC-3；把把140M140M信号适配进信号适配进VC-4VC-4；SDH复用步骤复用步骤SDH复用步骤定位 定位：即指针调整，是一种将帧频定位：即指针调整，是一种将帧频偏移信息收进支路单元或管理单元偏移信息收进支路单元或管理单元的过程，由指针单元完成。主要包的过程，由指针单元完成。主要包括：括：管理指针单元：管理指针单元：AU-PT

17、RAU-PTR支路指针单元：支路指针单元：TU3-PTRTU3-PTR，TU12-TU12-PTRPTR完成完成SDH复用步骤复用步骤H1YYH21* 1* H3H3H3Y= 1001SS11（S未规定）1*=11111111AU-PTR9 9列列9 9行行261261列列VC - 4SDH复用步骤定位H1：前四个比特用于新数据标识（前四个比特用于新数据标识（NDFNDF），），5 5、6 6比特指示比特指示TUTU、AUAU，7 7、8 8与与H2H2配合指示净负荷在配合指示净负荷在AU-4AU-4帧中的位置帧中的位置H2：与与H1H1的的7 7、8 8比特一起指示净负荷在比特一起指示净负荷

18、在AU-4AU-4中的位置中的位置3个个H3：调整调整VC-4VC-4帧速率，使之与帧速率，使之与AU-4AU-4帧速率匹配帧速率匹配管理指针单元管理指针单元AU PTR结构结构SDH复用步骤复用步骤SDH复用步骤定位H1H2H3 VC-39行85列TU-3管理指针单元管理指针单元TU3 PTR结构结构SDH复用步骤复用步骤SDH复用步骤定位管理指针单元管理指针单元TU12 PTR结构结构V1VC-12V2VC-12V3VC-12 500s 复帧复帧V4VC-12V：通道状态与信号标记，：通道状态与信号标记，提供关于提供关于VC-1/VC-2通道的误通道的误码检查、信号标志和通道状态的功能。码

19、检查、信号标志和通道状态的功能。 SDH复用步骤复用步骤SDH复用步骤复用复用复用：是一种使多个低阶通道层的信号适配进：是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层或把多个高阶通道层信号适配进复高阶通道层或把多个高阶通道层信号适配进复用段层的过程用段层的过程 。各支路信号按字节顺序进行间插排列，形成更各支路信号按字节顺序进行间插排列，形成更高速率信号。高速率信号。2b12313123cacbaTU-12 aTU-12 bTU-12 cTUG-2444SDH复用步骤复用步骤 总则：采用字节间插复用：N N个个STM-1STM-1通过字节间插复用成通过字节间插复用成STM-NSTM-N帧，字节帧，

20、字节间插复用时各间插复用时各STM-1STM-1帧的帧的AU-PTRAU-PTR和信息净负荷和信息净负荷的所有字节原封不动的按字节间插复用方式的所有字节原封不动的按字节间插复用方式复用复用 其余其余N1个个STM1的段开销仅保留定帧字的段开销仅保留定帧字节节和和B2字节，其余的段开销字节均略去。字节，其余的段开销字节均略去。STM-N复用规则复用规则SDH复用步骤复用步骤STEP1：140Mb的PDH信号经过码速调整适配进C4PDH信号复用到SDH140MVC-4VC-4C-4C-4260260列列9 9行行P PO OH HC-4C-4270270列列AU-PTRAU-PTRAU-4AU-4

21、STM-1STM-11 139.2639.264Mb/s4Mb/s261261行行P PO OH HC-4C-4270270列列P PO OH HC-4C-4AU-PTRAU-PTRMSOHMSOHRSOHRSOHSTEP2：C4的块状帧前加上一列高阶通道开销字节VC4POH，此时信号成为VC4信息结构(映射）STEP4：AU-4MSOH+RSOH形成STM-1同步复用信息模块STEP3：VC49个字节的管理指针单元AU-PTR形成AU-4信息结构（定位）SDH复用步骤复用步骤PDH信号复用到SDH34MSTEP1：34Mb的PDH信号经过码速调整适配进C31 184849 9C3C31 1C

22、3C31 18686VC3VC3H1H1H2H2H3H3TU3TU32582583 3TUG3TUG3R RR R1 1260260C4C41 1复用复用VC3VC3H1H1H2H2H3H3R RTUG3TUG31 185851 19 9C3C31 1P PO OH HVC3VC3映射映射STEP2：C3的块状帧前加上一列相应的通道开销VC3POH，信号成为VC3信息结构（映射）STEP4:3TUG3C4（复用）STEP3：VC33个字节的支路指针单元TU-PTR形成TU3信息结构（定位）STEP5：与140M的复用映射结构相同定定位位SDH复用步骤复用步骤STEP1：2Mb/s信号经码速调整

23、适配进C12(2.176Mb/s）PDH信号复用到SDH2MSTEP4：3TU12TUG2 7TUG2=TUG3 TUG33VC4STEP2：C12的块状帧前加入低阶通道开销字节VC12POH，此时信号成为VC12信息结构STEP3：VC12支路指针单元TU-PTR形成TU-12信息结构STEP5：VC4管理指针单元AU-PTR形成AU-4信息结构SDH复用步骤复用步骤VC4TUG3TUG3TUG3TUG2TUG2TUG2TU12TU12TU12TU12TU12TU12TU12TU12TU12111222333此处指的是位置编号12：7123VC-4中中TUG-3、TUG-2、TU-12的排列

24、结构的排列结构 C-4 ( 140 Mb/s )VC-4和TUG-3的两种结构C-4（140Mb/s)2611 19 9C-4C-41 1P PO OH HVC-4aVC-4a33TUGTUG3 3R R1 11 1R R2 2P PO OH H261261VC-4bVC-4b虚容器VC-4的两种组成方式虚容器VC-4的两种组成方式VC3VC3H1H1H2H2H3H3R RTUG3aTUG3a1 186867 7TUG2TUG2R RTUG3bTUG3b1 18686N NP PI I支路单元组支路单元组TUG3TUG3的两种组成的两种组成支路单元组支路单元组TUG-3 的两种组成的两种组成虚

25、容器虚容器VC-4的的两种组成结构两种组成结构STM-1（155M）STM-4（622M） 1个个 VC-4（1 140M） 3个个VC-3（3 34M）63个个VC-12（63 2M） 4个个VC-4（4 140M）12个个VC-3（12 34M）252个个VC-12（252 2M）STM-N信号容量建立SDH整体概念？想一想：这部分你学了些什么？1. 学习了STM-N的帧结构及其各个组成部分的用法。2. 学习了PDH各速率级别信号复用进STMN信号的方法和步骤，以及各种信息结构大致的作用C、VC、TU、TUG、AU、AUG。3. 学习了对2Mbit/s、140Mbit/s信号进行速率适配的

26、方法。4. 复用、映射的基本概念。本节的重点是上述1. 和2. ，这些内容你都掌握了吗？第三节 SDH网络结构和自愈能力 目标：掌握SDH网络设备基本单元SDH网络的分层结构掌握SDH设备的拓扑结构掌握SDH网络的自愈能力。1、SDH分层结构分层结构2、网络拓扑结构、网络拓扑结构3、SDH自愈网络自愈网络本节提要本节提要SDHSDH的传输网结构和自愈能力的传输网结构和自愈能力电路层网络VC12VC3VC4电路层通道层低阶通道层高阶通道层SDH传送层复用段层网络再生段层网络物理层网络段层传输媒质层SDH传输网的分层模型n电路层网络电路层网络为用户提供交换业务，为用户提供交换业务，包括包括64kb

27、it/s64kbit/s电路交换网、分组电路交换网、分组交换网、交换网、ATMATM交换及租用线电路网交换及租用线电路网n通道层网络通道层网络用于支持不同类型的用于支持不同类型的电路层网络，可分为电路层网络，可分为低阶通道层低阶通道层网络网络和和高阶通道层网络高阶通道层网络，具有管，具有管理控制通道层网络中连接性的潜理控制通道层网络中连接性的潜力是力是SDHSDH网络的关键特征之一网络的关键特征之一n传输媒质层网络传输媒质层网络分为分为段层网络段层网络和和物理媒质层网络物理媒质层网络，段层网络包括，段层网络包括复用段层网络和再生段层网络，复用段层网络和再生段层网络，传输媒质层网络是指光缆或无线

28、传输媒质层网络是指光缆或无线传输媒质传输媒质n SDH SDH传送网可分为传送网可分为电路层电路层、通道层通道层和和传输媒质层传输媒质层分插复用器分插复用器 ADMADM：设在网络的中间局站设在网络的中间局站，完成直接上、下电，完成直接上、下电路功能。路功能。n SDHSDH设备（设备（1 1）SDHSDH的传输网结构和自愈能力的传输网结构和自愈能力PDH支路信号 SDH支路信号OAM东侧线路信号STM-NSTM-NADMPDH支路信号 SDH支路信号线路信号STM-NTMOAM终端复用器终端复用器 TMTM：在线形网的端站，把在线形网的端站，把PDH / SDH PDH / SDH 支路信支

29、路信号复用成号复用成SDHSDH线路线路信号，或反之。信号，或反之。西侧线路信号再生器再生器 REGREG：设在网络的中间局站，目的是延长传输距离，但不设在网络的中间局站，目的是延长传输距离，但不能上、下电路。能上、下电路。 n SDHSDH设备（设备（2 2）SDHSDH的传输网结构和自愈能力的传输网结构和自愈能力西侧线路信号西侧线路信号OAM东侧线路信号东侧线路信号STM-NSTM-NREGPDH支路信号支路信号 STM-NSTM-N SDH支路信号支路信号DXC数字交叉连接设备数字交叉连接设备 DXCDXC：兼有同步复用、分插、交叉连接、网络兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动恢复与

30、保护等多项功能的的自动恢复与保护等多项功能的SDH SDH 设备。设备。1、SDH分层结构分层结构2、网络拓扑结构网络拓扑结构3、SDH自愈网络自愈网络本节提要本节提要SDHSDH基本网络拓扑结构基本网络拓扑结构网络拓扑的基本结构有： 链形 星形 树形 环形 网孔形. 链型、线形网链型、线形网TMADMADMTMREG . 树形网树形网TMADMADMTMREGADMTMSDH设备的组网设备的组网 . 环形网环形网ADMADMADMADMSDH设备的组网设备的组网. . 星型枢纽网星型枢纽网TMADMADMTMREGADMTMTMADMTMTMSDH设备的组网设备的组网. . 网状网网状网AD

31、MADMADMADMSDH设备的组网设备的组网SDHSDH基本网络拓扑结构特点基本网络拓扑结构特点 线形网：线形网：网络中的所有节点一一相连，并且首尾开放，又称链型网网络中的所有节点一一相连，并且首尾开放，又称链型网。 结构简单、经济。结构简单、经济。 星型网：星型网：网络中的某一点（枢纽）与其它个节点直接相连，而其它网络中的某一点（枢纽）与其它个节点直接相连，而其它各点之间不再直接相连。优点是除枢纽点外，所有节点都可配成终端各点之间不再直接相连。优点是除枢纽点外，所有节点都可配成终端；缺点是安全问题是瓶颈。；缺点是安全问题是瓶颈。 树形网：树形网：可视为线形网与星型网的结合。可视为线形网与星

32、型网的结合。 环形网：环形网：把线形网的首尾相接把线形网的首尾相接, ,从而使任何一点都不对外开放。从而使任何一点都不对外开放。 环形网结构在环形网结构在SDHSDH传送网中应用非常广泛，因它具有自传送网中应用非常广泛，因它具有自 愈能力，愈能力，使网络具有很强的生存性。使网络具有很强的生存性。 网格型网：网格型网：网络中的任何二个节点都能直接相连。能为二点间的网络中的任何二个节点都能直接相连。能为二点间的通信提供多种路由可选，因而网络的可靠性高；但结构复杂、成本较通信提供多种路由可选，因而网络的可靠性高；但结构复杂、成本较高。高。 1、SDH分层结构分层结构2、参与复用与映射的单元、参与复用

33、与映射的单元3、SDH自愈网络自愈网络本节提要本节提要n 通道保护（通道保护（PPPP） 业务保护以通道为基础（通道信号质量优劣），通道保护一般采用1+1方式。 通道环一般由二纤组成，根据业务传送方向又可分单向通道环与双向通道环。通道环的保护一般不使用APS协议，倒换时间小于30ms。n 几个概念几个概念 自愈：当网络发生故障时，不需要人为的干预，网络 本身能在极短的时间内自动恢复传送业务。 单向：环上二节点间的往来业务，沿着环的同一方向（同为顺时针或同为逆时针）传送。 双向：环上二节点间的往来业务，沿着环的不同方向传送。 SDHSDH环网的自愈环网的自愈SDHSDH环网的自愈环网的自愈 对业

34、务信号的传送路径进行保护，它既可以在对业务信号的传送路径进行保护，它既可以在复用段复用段层层进行，也可以在进行，也可以在通道层通道层进行。进行。n 线路系统的复用段保护（线路系统的复用段保护（MSPMSP） 业务保护以复用段为基础（复用段信号质量），它可以分为二种方式：1+1与1N。 1+11+1：STM-N信号永久性地被连接在工作通路与保护通路上，二个通路皆传送业务信号；收端择优选用。 1 1 N N：N个工作通路共用一个保护通路，保护通路可传额外业务。 复用段保护倒换要使用APS协议，倒换要在50ms时间内完成。 复用段保护环可分为二纤环与四纤环。根据业务传送方向又可分单向保护环与双向保护

35、环。 二纤双向通道专用保护环(OCh-DRPing)：采用双发选收工作方式，W1为主纤，P1为备纤。 AC与CA组成双向业务。正常情况下，接收端选择主纤信号。当发生断纤事件时，受影响的业务AC倒换到备纤选择，具有恢复与非恢复两种工作方式。W1P1W1P1DBW1P1W1P1DBACACACCAACCACA ACCA倒换ACSDHSDH环网的自愈环网的自愈 二纤双向复用段共享保护环(OMS-SPRing)：每纤波长数被一分为二，一半用于工作，一半用于保护，两纤互为备份。此种工作方式需要自动保护倒换(APS)协议协调两端进行倒换。相对于前面保护方式，其优势为容量大，尤其适于节点数多的W1/P2W2

36、/P1DBACW1/P2W2/P1W1/P2W2/P1DBACW1/P2W2/P1倒换ACCAACCACA ACCA ACSDHSDH环网的自愈环网的自愈 二纤双向通道共享保护环(OCh-SPRing)：通道共享保护环保护机理与复用段保护环基本相同，区别在于倒换发生在业务受影响的节点而不象光复用段保护环发生在光路中断的相邻节点。优点在于它减少了倒换后的光信号传输距离，减少了光信号的衰减变型和噪声积累，这种方式需要更复杂的倒换协议来支持。W1/P2W2/P1D DB BA AC CW1/P2W2/P1W1/P2W2/P1D DB BA AC CIIW1/P2W2/P1倒换CAACCAACACCA

37、ACCASDHSDH环网的自愈环网的自愈五种自愈环的特性比较与应用五种自愈环的特性比较与应用项目单向通道环单向复用段环二纤复用段环四纤复用段环节点数线路速率环传输容量APS协议倒换时间节点成本抗多点失效系统复杂性kkkkSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-Nk/2*STM-Nk*STM-N不用用用用30ms30ms50-200ms50-200ms低低中高无无无有简单简单复杂复杂接入网、中继网（集中型业务） 接入网、中继网。中继网、长途网（分散型业务）中继网、长途网（分散型业务） 主要应用场合n城域光网络城域光网络是一种主要面向企事业用户的、最大可覆盖城是一种主要面向企事业

38、用户的、最大可覆盖城市及其郊区范围的、可提供丰富业务并支持多种通信协议市及其郊区范围的、可提供丰富业务并支持多种通信协议的本地公共网络，它可以提供语音、数据、图像、视频等的本地公共网络，它可以提供语音、数据、图像、视频等多媒体综合业务，其中以数据业务为主。多媒体综合业务，其中以数据业务为主。第四节第四节 城域光网络城域光网络n与局域网的主要区别与局域网的主要区别 网络性质的不同网络性质的不同 传输距离的扩展传输距离的扩展 业务范围的扩展业务范围的扩展n与长途传送网络区别与长途传送网络区别，长途传送网络要求的是高速安全地，长途传送网络要求的是高速安全地传送各种业务，而城域光网则是有效地接入、疏导

39、和汇聚传送各种业务，而城域光网则是有效地接入、疏导和汇聚各种业务。各种业务。n典型的城域光网可以分为典型的城域光网可以分为核心层、汇接层和接入层核心层、汇接层和接入层城域光网的发展城域光网的发展核心层：核心层：完成整个网络的高速信息交互并与省际传输网的互联互通，提供大容量的业务调度能力和多业务传输能力。宽频带、大容量、可靠性高、生存力强，易升级扩容，可持续发展的要求接入层：接入层：主要完成各种类型用户和业务的接入，有容量小，接入用户分散的特点，通常采用小容量SDH环网或PON构成链形、环形、星形或树型网络。汇接层汇接层：负责汇集分散的接入点，完成一定区域内业务的汇聚和疏导，提供强大的业务汇聚能

40、力，使网络具有良好的可扩展Next-generation SONET/MSPPOC-48/192OC-3/12ATM switchesAccess routerstelephony switchesOC-3Layer 2/3 processing RPR 100 EthWDM PONsLambdaEscon nodesFiber channel hubs200 Mb/s1.0 Gb/sLong-haul interconnection (OC-48/192,GbE, lambda)OADMOptical Metro Core(80-100 km, 4080 )CO locationsOXC+D

41、CSEricsson (Metro Optical Network Solutions )TDM(sub-rate aggregation)vOADM, ,OXC 引入引入多波长全光环网多波长全光环网 vRPR技术技术吸收吸收GE的经济性和的经济性和SDH系系统环网保护特性，承载突统环网保护特性，承载突发性的发性的IPIP业务，支持语音业务，支持语音vMSPP技术技术集成集成ADM和和2/3层数据层数据交换，支持信号交换，支持信号QoSQoS分分级、动态调整带宽级、动态调整带宽 LUCENT可选分层带宽管理可选分层带宽管理（SLBM ）技术）技术WBMWBM设备集成所有的接入和局内传输设备到单

42、一网元的模块化的网络系统，融合了设备集成所有的接入和局内传输设备到单一网元的模块化的网络系统，融合了TDMTDM、IPIP和和ATMATM设备特点，可降低设备特点，可降低60%60%的成本和的成本和70%70%运行空间。支持运行空间。支持0 01 1或或1 1N N（共享保护）方式（共享保护）方式 CISCO 动态分组传送动态分组传送 （DPTDPT）技术）技术结合了结合了IP ROUTERIP ROUTER的带宽使用效率高、多业务接入的能力和光纤网络带宽大，自愈的能力，的带宽使用效率高、多业务接入的能力和光纤网络带宽大，自愈的能力，使得该技术具有低成本，多功能的特点。使得该技术具有低成本，多

43、功能的特点。 城域光网的发展城域光网的发展n多业务传送平台（多业务传送平台（MSTPMSTP）：主要是为了适应数据业务和电路业务共同发展的需要，更加关注于以数据业务为主的多业务的接入、承载和汇聚能力。MSTP在一套设备中集成SDH的ADM和2/3层的数据交换技术，同时支持传统的TDM业务以及IP、ATM和以太网业务的接入。nMSTP主要技术包括虚级联(VC)、链路容量调整机制(LCAS)。 虚级联技术：将若干个虚容器级联起来组成一个更大的VC来传输相当速率的数据业务。 链路容量调整机制：是一种在虚级联技术基础上实现的调整虚容器的虚级联数目的机制，通过动态地增加或减少虚容器的个数（改变总的映射容

44、量）来实现。基于基于SDHSDH的多业务传送平台的多业务传送平台再生段开销处理复用段 开销处理复用段开销处理交叉连接VC映射再生段 开销处理STM-N接口再生段 开销处理再生段 开销处理PPP/LAPS二层交换以太网接口ATM接口PDH接口ATM处理n弹性分组环技术（RPR）吸收了千兆以太网（GE）的经济性和SDH系统快速环网保护特性。 RPR技术采用类似以太网的帧格式，结合MPLS的标记，同时具有空间复用机制。nRPR技术可以支持更细小的带宽颗粒，网络成本较低，能够承载具有突发性的IP业务，同时支持传统的语音传送，有比较好的带宽公平机制和拥塞控制机制。容易实现全局的公平机制。nRPR技术既可

45、支持IP业务，又可支持TDM语音和数据化的图像业务。 RPR技术综合了传统SDH和计算机以太网的优点，同时具有和SDH相当的可靠性（弹性）、面向分组而不是面向电路、带宽利用率更高的光纤传输技术。nRPR技术可用于城域网的核心层、汇聚层、接入层，实现弹性分配带宽传送IP数据包。n结合MPLS协议定义业务等级字节， RPR技术可以提供不同的业务支持。弹性分组环技术特点弹性分组环技术特点n光接入网光接入网(OAN,Optical Access Network)(OAN,Optical Access Network)：采用光纤传输技术的接入网，采用光纤传输技术的接入网，是指从本地交换机或远端模块到用户

46、之间的馈线、配线段乃至引入线段部是指从本地交换机或远端模块到用户之间的馈线、配线段乃至引入线段部分或全部以光纤实现的接入手段。分或全部以光纤实现的接入手段。n光纤接入设备光纤接入设备主要有主要有光网络单元光网络单元(ONU)(ONU)和光线路终端和光线路终端(OLT)(OLT)。 OLTOLT和和ONUONU在整个接入网中主要完成从在整个接入网中主要完成从SNISNI到到UNIUNI之间有关信令协议的转换。之间有关信令协议的转换。 OLTOLT和和ONUONU还具备组网能力以及本地维护和远程集中监控功能。还具备组网能力以及本地维护和远程集中监控功能。6.4 6.4 光接入网技术光接入网技术接入

47、网系统管理功能OLT光线路终端ONU光网络单元SNI业务节点接口UNI用户网络接口用户侧OLTONUONUSNIUNI网络侧SN功能n光线路终端光线路终端(OLT)(OLT)n为接入网提供在网络侧与本地交换机之间的接口，并且通过光传输与为接入网提供在网络侧与本地交换机之间的接口，并且通过光传输与用户侧的光网络单元通信。将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。用户侧的光网络单元通信。将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。n提供对自身和用户侧的维护和监控。提供对自身和用户侧的维护和监控。光线路终端光线路终端OAM系统管理交换矩阵业务接口信令处理控制光纤接口网络光纤Q3V5/ZISDN PRAISDN

48、 BRAV.24/V.35X.25CATVvOAMOAM系统管理系统管理实现对接入系统的远程实现对接入系统的远程集中监控和本地维护管理。集中监控和本地维护管理。v提供各种提供各种业务接口业务接口来支持多种不同业来支持多种不同业务。务。v信令处理信令处理功能实现与各种业务相关的功能实现与各种业务相关的信令处理信令处理v交换矩阵交换矩阵实现数字交叉连接功能以及实现数字交叉连接功能以及完成必要的集线完成必要的集线( (业务集中业务集中) )功能。功能。v光纤接口光纤接口提供一系列物理光接口功能，提供一系列物理光接口功能，v控制部分控制部分实现实现OLTOLT各部分协调工作。各部分协调工作。n光网络单

49、元光网络单元(ONU)(ONU)n为接入网提供用户侧的接口。为接入网提供用户侧的接口。n终结来自终结来自OLTOLT的光纤，处理光信号并为多个小企事业用户和居民住宅的光纤，处理光信号并为多个小企事业用户和居民住宅用户提供业务接口。用户提供业务接口。nONUONU具有光电和电光转换功能，数模和模数转换功能具有光电和电光转换功能，数模和模数转换功能光网络单元光网络单元t传输复用传输复用功能对来自发至传输线的功能对来自发至传输线的相关信号进行提取、分配和输入。相关信号进行提取、分配和输入。t用户接口用户接口接收发送不同的用户信息。接收发送不同的用户信息。t监控监控功能用来对接入网设备的外部运功能用来

50、对接入网设备的外部运行环境进行监控。行环境进行监控。t测试测试功能主要完成对各个用户的内线功能主要完成对各个用户的内线和外线的测试。和外线的测试。t光纤接口光纤接口提供一系列物理光接口功能，提供一系列物理光接口功能，包括光电和电光转换功能。包括光电和电光转换功能。t控制部分控制部分协调协调ONUONU各部分工作。各部分工作。终端光纤语音数据视频传输复用测试监控光纤接口控制用户接口n光接入网的特点光接入网的特点n主要完成复用、交叉连接和传输功能，不具备交换功能；主要完成复用、交叉连接和传输功能，不具备交换功能；n提供开放的提供开放的V5V5标准接口，可实现与任何种类的交换设备进行连接；标准接口，可实现与任何种类的交换设备进行连接；n光纤化程度高，有利于减少投资，也有利于宽带业务的引入；光纤化程度高，有利于减少投资，也有利于宽带业务的引入；n能提供各种综合业务，光接入网除接入交换业务外，还可接入数据业能提供各种综合业务，光接入网除接入交换业务外，还可接入