光纤通信-SDH网络

第六章SDH光通信网络传统的光纤通信系统是点到点的传输系统，只能提供基本的传送功能业务的配置、保护倒换等功能都需要由网络管理系统或人工进行配置，因此网络配置和更新都较为复杂，难以适应各种新业务的需求。通信网络正发生飞速变化，光通信技术作为通信网络中最重要的传送技术，越来越重要。作为下一代网络（NGN，NextGenerationNetwork）中的传送网，光通信技术在传输距离、容量等方面继续发展的同时，也向着网络化和智能化管理方向发展。未来的通信网络正向着智能化、宽带化、以IP为核心等方向发展。光传送网层次结构接入网核心网接入网用户终端业务设备到用户之间的线路设备城域网的分层城域光网络是一种主要面向企事业用户的、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的网络。城域光网络处于核心光网络和接入光网络之间，把接入网中企业与私人客户的各种协议、数据等无缝和灵活地连接到运营商的骨干网。提供话音、数据、图像、视频等多媒体综合业务，其中又以IP为代表的数据业务为重点。6.1SDH的提出PDH的弱点两种体制三个标准，国际互通困难没有统一的光接口，各厂家设备不兼容准同步复用结构复杂，不灵活管理比特少，网络管理能力弱光通信的发展，传输速率提高很快，速率越高，不同标准差别越大，互通越困难计算机的迅猛发展，对网络的智能管理成为可能，需要建立智能化管理的通信网1985年Bellcore提出了SONETSynchronousOpticalNetwork1988年CCITT接受了SONET更名为SDHSynchronousDigitalHierarchySDH的基本概念和特点光同步数字传送网是由一些SDH网元（NE）组成，在光纤上进行同步信息传送、复用和交叉连接的网络。具有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM，并具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络的OAM。SDH基本网元类型较多，但都有统一的光接口，具有高度的横向兼容性，允许不同厂家设备在光路上互通。SDH还具有一套特殊的复用结构，允许现存多种类型的信号都能进入其帧结构，因而具有广泛的适应性。具有全世界统一的网络节点接口（NNI），简化了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接和交换过程。SDH传送网主要特点接口统一灵活复用和解复用OAM能力强结构简化对信息负荷透明便于多厂家产品互通，良好的兼容性6.2、SDH的速率等级和帧结构同步数字体系的速率STM-NN=1,4,16,64、256SynchromousTransportmoduleSDHSONETMbit/sSTS-1/oc51.84STM-1STS-3/oc-3155.52STS-6311.04STM-4STS-12/oc-12622.08STS-241244.16STM-16STS-48/oc-482488.32STS-964976.64STM-64STS-192/oc-1929953.28STS-38419906.56STM-128STS-768/oc-76839813.12帧结构构SOHSectionOverheadPOHPathOverhead段开销销通道开开销AU-PTR管理单单元指指针帧周期期SOH:STM-1123456789123456789A1A1A1A2A2A2J0B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1E2A帧帧同同步步字字节节E公公务务联联络络字字节节FDK自自动动保保护护切切换换J0再生生段段踪踪迹迹BS同同步步状状态态使用用者者字字节节数据据通通道道比特特交交错错校校验验AU-PTR6.3SDH复用用和和映映射射过过程程SDH信信号号复复用用G.707给出出的的复复用用途途径径C-x容器器，，速速率率适适配配VC-x虚虚容容器器通通路路层层信信号号单单元元AUG管管理理单单元元组组TU支支路路单单元元指指针针处处理理TUG支支路路单单元元组组我国国的的SDH基本本复复用用映映射射结结构构PDH信号号复复用用成成SDH信号号PDH信信号号复复用用成成SDH信信号号必必须须经经过过映射射、、定位位复用用三个个步步骤骤139.260Mb/s622.080Mb/s139.260Mb/s映射射打包包定位位复用用开销销处处理理139.260Mb/s2609POH各类(虚)容器器的主主要参参数1.映射映射是是一种种在SDH网络络边界界处，，使支支路信信号适适配进虚虚容器器的过过程。。即各各种速速率的的PDH信信号分分别经过码码速调调整装装入相相应的的标准准容器器，再再加进进低阶阶或高阶阶通道道开销销（POH）形形成虚虚容器器负荷荷的过过程。。利用AU-4直接从C-1复接的的方法法2.定位定位是是一种种将帧帧偏移移信息息收进进支路路单元元或管管理单单元的的过程。。即以以附加加于VC上上的支支路单单元指指针（（或管管理单单元指指针））指示和和确定定低阶阶VC帧的的起点点在高高阶净净负荷荷中（（或高高阶帧帧的起点在在AU净负负荷中中）的的位置置。在在发送送相对对帧相相位偏偏差使使VC帧帧起点点浮动动时，，指针针值随随之调调整，，从而而始终终保证证指针针值准确指指示VC帧帧的起起点的的过程程。指针分分为AU-4指指针、、TU-3指针针和TU-12指针针。AU-4指针偏偏移范范围AU-4／TU-3指针（（H1、H2、H3）值3.复用复用是是一种种使多多个低低阶通通道层层的信信号适适配进进高阶阶通道道或者者把多多个高阶阶通道道信号号适配配进复复用层层的过过程，，即以以字节节交错错间插插方式式把TU组组织进进高阶阶VC或者者把AU组组织进进STM-N的的过程程。由于经经由TU和和AU指针针处理理后的的各VC支支路已已经相相位同同步，，此复复用过程程为同同步复复用。。复用用原理理与数数据的的并串串变换换类似似。由我国国的复复用路路线可可知：：TUG-2＝3×TU-12；TUG-3＝7×TUG-2或＝＝1××TU-3；STM-1＝VC-4＝＝3××TUG-3；；STM-N＝＝N××STM-1；；由上上述可知，，一个个STM-1可可以直直接提提供63个个2Mbit/s或或3个个34Mbit/s（经经PDH复用用解复复用可可以得得到48个个2Mbit/s））或一一个140Mbit/s（经经PDH复用用解复复用可可以得得到64个个2Mbit/s口口）。。因此，，在SDH干线线上开开通34Mbit/s是是不经经济的的。我我国光光同步步传输体体制规规定：：干线线上采采用34Mbit/s口口时，，必须须经过过上级级主管管部门批准准。POHVC-4=C-4+POH9行1+260列列SOHSOHC-4的速率为149.76Mb/sC-3VC-3TU-3aTU-3bTU-3cPOHabcabccVC-48498586C-3--VC-4C-3的速率为48.384Mb/s6.4SDH设备复用设备TM交叉连接设设备SDXC中继设备SDH设备备类型：基本终端复复用器I.1,I.2型高阶复用器器II.1,II.2型分插复用器器ADMIII.1,III.2型互通复用器器IV型TMG.703STM-NG.707TMSTM-MSTM-NADMSTM-NSTM-MSTM-NADMSTM-NPDHSTM-NSDXC复用设备一一般化逻辑辑方框图SDH物理接再生段终结结复用段保护复用段适配高阶通道连连接TTF传送送终端功能能HOI高阶接口LOI低阶接口SDH设备备功能（模模块）PPI--PDH物物理接口，，G.703PDH接口信号变换LPA--低阶通道道适配，G.703--->C-n(n-1,2)LPT--低阶通道道终结，读读/写处理理低阶POHLPC--低阶通道道连接，低低阶VC交交叉互连HPA--高阶通道道适配，低低阶VC适适配到高阶阶VC,TU指针处处理HPT--高阶通道道终结，读读/写高阶阶POHHPC--高阶通道道连接，高高阶VC交交叉互连MSA--复用段适适配，利用用指针将AU-3/4复用进STM-N净净荷中MSP－复复用段保护护，需要保保护时，将将主用信号号切换到保保护段MST－复复用段终结结，处理MSOHRST---再生段终结结，处理RSOHSPI---SDH物理接口口，接口信信号变换MCF---消息通通信功能，，利用DCC传递内内部信息SEMF---同步步设备管理理功能，将将性能和告告警等数据据变换为消消息SETS---同步步设备定时时源，产生生各功能块块所需的定定时基准信信号SETPI---同同步设备定定时物理接接口复合功能块块TTF传送送终端功能能---SPI+RST+MST+MSP+MSALOI低阶接口---PPI+LPA+LPP(低阶通道道保护)+LPTHOI高阶接口---PPI+HPA+HPP(高阶通道道保护)+HPTHOA高阶阶组装器---HPA+HPP(高阶通道保保护)+HPTTMI.2LOILPCHOAHPCTTFHOIG.703STM-NTMTMTMII.1TMII.2STM-MSTM-NSTM-MSTM-NADMIII.1TTFHPCTTFHOALPCLOIADMSTN-NSTM-NG.703STM-NSTM-NG.703ADMIII.2TTFHPCTTFHOALPCHOATTFSTM-NSTM-NSTM-MADMSTM-NSTM-MSTM-NSDXCITTFHCSHOIHPC高阶阶连连接接监监视视（（HUG+HPOM））SDXCIITTFHOALCSLOILPCSDXCIIITTFHCSHOIHPCLOIHOALSCLPC6.5SDH网络络结结构构网络络拓拓扑扑，，即即网网络络节节点点和和传传输输线线路路的的几几何何排排列列，，反映映了了网网络络的的物物理理连连接接结结构构。。SDH传传送送网网物物理理拓拓扑扑的的选选择择应应综综合合考考虑虑网络络的的生生存存性性、、配配置置的的难难易易度度、、网网络络结结构构是是否否适适应应新新业务务的的引引进进等等多多种种因因素素。。网络络拓拓扑扑SDH网网络络结结构构：：线线形形、、环环形形、、网网格格形形，，星星形形用户户网网适适于于星星形形拓拓扑扑和和环环形形拓拓扑扑，，中继继网网适适于于环环形形和和线线形形拓拓扑扑，，长途途网网适适于于树树形形和和网网孔孔形形的的结结合合SDH传送送网网分分层层带光光放放大大器器的的SDH分层层模模型型在SDH系系统统以以及及波波分分复复用用系系统统中中，，配配置置光光放放大大器器是是克克服服损损耗耗，，延延长长中中继继距距离离的的主主要要手手段段。。由由于光光放放大大器器的的引引入入，，SDH的的分分层层模模型型将将在在再再生生段段层层和和复复用用段段层层之之间间引引入入新新的的光光通通路路层层网网络络、、光光复复用段网络和光光放大器网络络。6.6SDH网络保护和恢恢复SDH光纤传传送网络具有有很大的通信信容量。这样的传送网网络一旦发生生光缆被切断断等故障，将将会带来严重的损损失。因此SDH光光纤传送网络络必须具有较较强的抵抗故故障或灾害的能力力，即SDH网络的生存存性。SDH生存性性的实现主要要有两种方法法，即保护（Protection）和恢恢复（Restoration），，保护的基本思思想是利用预预先规划的备备用系统容量量对主用系统进行行切换保护，，恢复则是在业业务失效后利利用快速路由由等机制重新新建立连接。。1、SDH网网络保护保护机制：路路径保护，子子网连接保护护路径保护：段段层（复用段段层）保护环形、线形通道层保护环形保护环：线路保护环通道保护环单向环（双纤纤）双向环（双纤纤、四纤）2、SDH传送网自愈机机制SDH传送网网中一个10Gbit/s系统等效效容量就超过120000条话路路，一根光缆缆可以容纳48、96芯乃至更多数数量的光纤。。这样巨大的的通信容量在在带来经济效益益的同时，也也对网络的可可靠性提出了了极高的要求。。大规模光纤网网络必须具备备有效的自愈愈（Selfhealing）机制制，即在网络络发生故障时时，无需人为为干预就能自自动而迅速地地恢复失效节节点或链路，，重新配置业业务。网络的自愈机机制是提高网网络可靠性尤尤其是生存性性的主要手段段之一。（1）自愈体系目前有3个自自愈体系；自动保护倒换换（APS））、自愈环（SHR）、以及基于数字字交叉连接的的自愈网（SHN）。（2）自动保保护倒换APSAPS通过向向备用系统切切换来恢复业业务。防止光缆被切切断，需要1：1的APS，并且备用系统统必须选取不不同的路由，，即异径保护护（DRP））。在DRP中，，保护线路物物理上不与被被保护的服务务线路在一起起，因而能够避免免光缆切断时时的服务中断断。1+1和1:n保护（2）自愈环环SHRSHR实际上上就是基于环环网的自动保保护切换使用2条互为为反方向的光光缆，环上的节点对对2个方向来来的信号形成成1：1的保保护。（3）基于数数字交叉连接接的自愈网SHNSHN是基于于网格型网和和数字交叉连连接（DCS）的自愈机机制。它能够灵活地地处理网络故故障或业务量量的变化，进行资源自组组织。SHN在每个个节点上配置置DCS，利用光波跨接接（span）形成节点点间的连接。。当一个跨接失失效，导致两两个节点间服服务通道中断断时，通过对其其它跨接上的的备用通道进进行交叉连接接形成恢复通道道。（4）故障恢恢复速度与备备用容量效率率不同的用户对对故障恢复速速度要求也不不同。有的用户对网网络的无间断断运行具有强强烈的依赖性性，如银行自动取取款机、大贸贸易公司等。。对于这类用户户，恢复时间间应是自愈机机制所能达到到的最短时间间，目前这个时间间约为50ms。但是多数应用用的故障恢复复时间的容许许范围可以在几秒钟钟到几分钟之之间。特别是业务成成本比较低的的时候，容许许范围可以达达到30min。连接切断最小小时间的确定定50ms到200ms的的传送中断将将引起电路交交换业务5％％以下的呼损率的增增大。实验结果表明明传送中断2s，所有电路路交换的连接接都将被切断断。中断10s，，多数音频数数据MODEM将出现超超时，连接型数据会会晤也会由于于超时而中断断，X.25的会会晤也会被切切断。5min以上上的传送中断断，将引起数数字交换机的的严重拥塞。。50ms内切切换对绝大多多数业务的影影响可以忽略略2s以内完成成故障恢复，，则对话音用用户来说仅会会感到对话被被中断了一下下。对于数据据用户采说，，基本上不会会引起会晤的的切断.备用容量的效效率采用APS系系统进行故障障恢复，需要要100％的的冗余度。采用单向SHR，每个方方向光纤环路路的带宽必须须要超过环上上所有端到端通通信需求量的的总和。SHN由多种种网络路由形形成故障恢复复路由，可以灵活地进进行故障恢复复。各个跨接接的备用容量量对应多个环路的故故障。由于共共享，利用率率较高。自动保护倒换换APS在SDH标准准中．定义了了两类APS体系结构：：1+1APS和1:nAPS。1+1结构中中业务信号同同时在工作信信道（段）和和保护信道（段）上发发送，也就是是说在发送端端STM-N信号永久地地与工作信道和保保护信道相连连。接收端的的复用段保护护功能（MSP）对对两个信道上上的STM-N信号条件件进行监视，，并选择较合适的一一路信号，也也即前文所说说的“并发选选收”形式。。1:nAPS体系结构构能够将n个个工作信道中中的任意一个个切换到唯一的保保护信道上。。保护信道由由n个工作信信道共享，1:1结构是是1:n结构构的子集。3、SDH自愈环SDH自愈环环体系结构可可分为两类：：双向SHR（（B-SHR）和单向SHR（（U-SHR）。自愈环（SHR）就是一一种环型网络络体系结构。。由于具有共享享带宽和提高高存活性的特特点，环型网络体系结结构得到了广广泛的应用。。。单向自愈环（（U-SHR）U-SHR只只用两条光纤纤，一条工作，另另一条备用。。每个节点一个个分插复用器器（ADM））。二纤单向通道道保护环工作作原理二纤单向复用用段保护环工工作原理双向自愈环（（B-SHR）根据备用容量量分配的不同同，B-SHR可以使用用4条光纤或2条光纤。四纤双向复用用段保护环工工作原理四纤双向复用用段保护环工工作原理二纤双向复用用段保护环工工作原理ADMADMADMADMSDH环网通道保护环复用段保护环环6.7SDH网络管理SDH的一个个重要特点就就是在帧结构构中安排了丰富的开销字字节用于网络络的管理、运运营和维护，，从而使得SDH网络管理理的能力有了了很大的增强强。同时SDH传传送网对管理理系统的依赖赖性也更加紧紧密了，只有在先先进的网络管管理系统的支支持下，SDH强大的优势及及其优越的性性能才能充分分体现出来。。1.SDH网络管理功能能故障管理性能管管理配置管管理安全管管理计计费管理理2.SDH设设备的管管理功能能模块SEMFSDH设设备的管管理功能能模块SEMF为SDH管理理网提供供了一种种有效的管理手手段。利用这种种手段，，网元NE内部部或外部部的管理理者就可可以方便便地对其其进行管理理。3管理协议议及标准准接口SDH系系统管理理广泛地地采用了了开放系系统互联联（OSI）的的协议规范范、服务务定义和和系统管管理的原原理。SDH在在帧结构构的开销销部分安安排了若若干字节节作为数数据通信通路DCC（（帧结构构中的D1～D12字字节），，用来构构成SDH传传送网的的传送链链路。由由于ECC嵌入入在段开开销中，，所有的网元都都具备，，为构成成统一的的管理网网提供了了方便。。Q3接口口是定义义在TMN中OS与NE（或或通过QA、MD）之间的接接口，也也是SDH管理理网与TMN的的通信接接口。Q3接口口是TMN的核核心，提提供了管管理操作作系统与与其他实实体间的通信。。SDH网元设备备把SDH设备按按逻辑功功能划分分为许多多基本功功能块，每一一个基本本功能块块完成一一种简单单的功能能，几个个基本功能能块组合合在一起起构成较较复杂的的复合功功能。全全部基本功功能块构构成一个个功能最最完善的的SDH设备，，复用设备备包括终端复用用器（TM）和和分插复用用器（ADM）），中继设备备交叉连接接设备DXC复用设备备一般化化逻辑方方框图TM类型和功功能块Ⅰ.1型型复用设设备该型复用用设备提提供把PDH支支路信号号映射、、复接到到STM-N信信号的功能能，Ⅰ.2型复复用设备备该型复用用设备提提供把PDH支支路信号号灵活地地映射，，安排到到STM-N信号号帧中任任何位置置上的能能力。Ⅱ.1型复复用设备备该型设备备提供把把若干个个STM-N信信号组合合成一个个STM-M（（M＞N）信信号的能能力。Ⅱ.2型复复用设备备该型设备备提供把把若干个个STM-N信信号灵活活地组合合成一个个STMM（M＞N））信号的的能力。。2.ADM类型和功功能块描描述分插复用用设备ADM分分为两类类：Ⅲ.1型和和Ⅲ.2型。ⅢⅢ.1型型复用设设备该型复用用设备提提供分出出和插入入PDH信号的的能力，，分出和插插入信号号的接口口符合G.703建议议。ⅢⅢ.2复复用设备备该型复用用设备提提供分出出和插入入SDH信号的的能力，，分出和插插入信号号的接口口符合G.707建议议。SDHTM与PDH复用的区区别SDHADM替代PDH分插复用用器ADM用作终端端复用器器3.REG类型和功功能块描描述再生器REG可可按照抖抖动转移移参数的的不同分分为A型和B型型两类。。两类再再生器的的功能块块描述完完全一样样。再生器是是双向双双工设备备。在描描述再生生器各功功能块的作用时时，仅选选从左向向右的信信号流向向，并把把功能块在收、、发信方方向的功功能分别别用附于于功能块块英文缩写符后后的（1）和（（2）来来区分。。再生器的的物理接接口分为为信号接接口、网网络管理理接口、公公务电话话接口和和外部事事件告警警接口。。4.数字交叉叉连接设设备SDXC分为三三种基本本类型：：SDXC4／4这种设设备只有有高阶交交叉连接接功能，，可看成是高阶阶通道VC-4的“交交换机””。SDXC4／1这种设设备只有有低阶通通道交叉叉连接功功能，可看成是是低阶通通道VC-12的““交换机机”。SDXC4／4／1这这种设备备既有高高阶通道道交叉连连接功能，又有有低阶通通道交叉叉连接功功能，可可看成是是两种功功能组合的““交换机机”。SDH同步与定定时网同步的的问题是是SDH中最重重要的问问题之一一，只有保证证网同步步，才可可以借助助于指针针实现支支路信号灵活得得上/下下。网同同步的目目的是使使网中各各节点的的时钟频率率和相位位都限制制在预先先确定的的容差范范围内，以免免由于数数字传输输系统中中信息比比特的溢溢出和取空，从从而导致致传输损损伤。SDH网同步基基本原理理伪同步和和主从同同步是解解决频率率同步的的两种办办法。伪同同步是指指数字网网内各节节点都具具有独立立的基准时钟，，时钟的的精度较较高，虽虽然各节节点间时时钟不完全相同同，存在在一定误误差，但但误差值值极小，，接近同步。而而主从同同步是指指网内设设一主局局，配有有较高精度的时时钟，网网内其他他节点均均受控于于主局，，并且逐级下控控，直至至最末端端的节点点。伪同步和和主从同同步原理理等级主从从同步方方式另一种主主从控制制方式称称之为等等级主从从控制方方式。图6-36中，，A为主主时钟，，B为副副时钟，，两者均均为精度较高的的原子钟钟。平时时，A起起主控作作用，B亦受控控于A。当当A发生生故障时时，改由由B起控控制作用用；当A恢复时，仍仍由A起起主控作作用。等等级主从从控制的的优点是是进一步增增加了可可靠性，，目前我我国也采采用这种种方式，在北北京安装装主控钟钟，在武武汉安装装副控钟钟。等级主从从控制其他同步步方式数字网频频率同步步的方式式除了上上述两种种以外，，还有相互互同步、、外基准准输入等等。目前前采用的的外基准注入方方法是利利用GPS（全全球卫星星定位系系统），，在网络的的一些关关键节点点安装GPS接接收机，，可提供供精度较高高的时钟钟信号，，以形形成地区区基准时时钟（LPR），在在该地区区的其他他节点则则采用主主从同步步方式同步于于LPR。国际际间一般般采用伪伪同步方方式。2.从时钟的的工作模模式主从同步步方式中中，节点点时钟通通常有三三种工作作模式。。正常工作作模式保保持工作作模式自自由运行行模式3.SDH的引入对对网同步步的要求求数字网的的同步性性能对网网络的工工作性能能至关重重要。SDH的引引入对网网同步提提出了更更高的要要求。当当网络工作作在正常常模式时时，所有有节点都都同步于于一个基准时钟钟，节点点间只存存在相位位差而不不存在频频率差，所以以只会出出现偶然然的指针针调整事事件。当当某节点丢失了了定时基基准进入入保持模模式或自自由运行行模式时，该节节点与网网络基准准时钟之之间会出出现较大大的频率差，从从而导致致指针连连续调整整。SDH定时要求求我国数字字同步网网采用分分级的主主从同步步方式，，即用单一一基准时时钟经同同步分配配网的同同步链路路控制全网同步步，网络络中使用用一系列列分级的的时钟，，每一级时钟都都与上级级时钟或或同一级级时钟同同步。SDH也也应纳入全全国的同同步网中中。SDH同步时钟钟类型SDH网网的主从从同步的的时钟大大致有以以下四种种：作为为全网定时时基准的的主时钟钟；作为为转接局局的从时时钟；作作为端局（本本地局））的从时时钟以及及作为SDH设设备的时时钟。目前ITU-T将各级级时钟划划分为四四类：基准主时时钟，由由G.811规规定；转转接局时时钟，由由G.812规规定；端端局从时时钟，由由G.812规规定；SDH网网络单元元时钟，，由G.81s规定。。1.各类时钟钟的定时时要求为了保证证同步网网在三种种工作模模式下都都能正常常工作，必须须对这四四类时钟钟在三种种工作模模式下的的性能进行规范范。在正常工工作模式式下，各各类时钟钟的性能能主要取取决于同步步传输链链路和定定时提取取电路的的性能。。时钟种类类各类时钟钟的性能能主要取取决于各各类时钟钟自身的的时钟源的性能能。对于于基准时时钟，一一般采用用铯原子子钟，这这是一种重启启频率稳稳定度和和准确度度很高的的时钟源源，其长长期频偏优于于1×10-11；对对于G.812时钟，，它是具具有保持持功能的高高稳晶体体时钟，，采用双双备份恒恒温槽晶晶体或铷铷原子钟，并并采用用相应的的相位技技术提高高其性能能；对于于G.81s时钟钟，它是是具有保保持功能能的温度度补偿高高稳晶体体时钟，其其性能又又低于G.812时钟钟；此外外，对于于再生器器和某些终终端，采采用一般般晶体时时钟，丢丢失信号号源后自自动进入自由由运行模模式。时钟源主主要参数数规范时钟钟源的主主要参数数有：准准确度、、稳定度度、长期稳定定度、短短期稳定定度等。。为了更更好的描描述时钟的性能能，ITU-T建议采采用最大大事件间间隔误差差（MTIE）的的概念来来度量时时钟的定定时性能能。MTIE即为在在特定时时间间隔隔内，一一个给定定的定时信号相相对理想想定时信信号延时时的峰峰峰变化值值S为测量量时间间间隔，ΔΔf／f为定时时信号的的相对频频偏，ΔΔτ为定时抖动动和漂移移。2.SDH设备定时时时钟要要求由于SDH网元元采用了了指针调调整机理理，所以以对超过1000s观察间间隔出现现的相位位变化不不太敏感感，相反地，，对短期期稳定性性参数比比较敏感感。因此此，SDH网网元时钟钟的定时时与传统统的PDH网元元不同，，主要参数在在ITU-T建建议G.813中已作作了规定定，包括括：频率准确确度、同同步范围围和失步步范围、、噪声指指标、瞬变响应应和保持持性能等等。SDH网同步1.SDH网网同步的的规划原原则在规划和和设计同同步网时时必须考考虑到地地域和网网络业务情况，，一般应应遵循以以下原则则：在同步网网内不应应出现环环路；尽尽量减少少定时传传递链路路的长度度；应应从分散散路由获获得主、、备用基基准；受受控时钟钟应从其其他同级级或高一一级设备备获得基基准；选选择可用用性高的的传输系系统传送送基准。。同步定时时基准传传输链同步状态态字节S1的使用在SDH网中，，网络定定时的路路由随时时可能会会发生变化，，因而其其定时性性能也随随时可能能变化，，这就要求网络络单元必必须有较较高的智智能从而而能决定定定时源是否还还使用，，是否需需要搜寻寻其他更更合适的的定时源等，以以保证低低级的时时钟只能能接收更更高等级级或同一等级的的定时，，以避免免形成定定时信号号的环路路，造成同步不不稳定,在STM-N中安排排的S1字节是是一种有效的措措施。同步状态态信息编编码2.SDH设备的同同步方式式SDH网网中包括括DXC、ADM等不不同种类类的设备，这些些不同的的设备在在SDH网中的的地位和和应用有有很大差别别，因而而其同步步配置和和时钟要要求也不不一样。。一般来说说，SDH同步步网提供供了三种种不同的的网络单单元定时方方法：外同步定定时源接接收信号号中提取取定时内内部定时时源6.6SDH传送网6.6.1传传送网的的分层与与分割传送网可可从垂直直方向分分解为三三个独立立的层网网络，即电电路层，，通道层层和传输输媒质层层。每一一层网络在水平平方向又又可以按按照该层层内部结结构分割割为若干分离的的部分，，组成适适于网络络管理的的基本骨骨架。采用分层层和分割割的方法法有许多多优点，，例如可可以单独进进行每一一个层网网络的设设计，在在对每一一层进行修改时时也无需需涉及到到其他层层次。分层和分分割视图图1.SDH传送网分分层2.层网络的的分割传送网分分层后．．每一层层网络仍仍然很复复杂。为为了管理上上的方便便，在分分层的基基础上．．再对每每一层网络划分分为若干干分离的的部分，，组成网网络管理理的基本骨架。。子网络的的分割网网络连接接和子网网络连接接的分割割链链路连接接和分层层3.带光放大大器的SDH分层模型型在SDH系统以以及波分分复用系系统中，，配置光光放大器是克克服损耗耗，延长长中继距距离的主主要手段段。由于光放大大器的引引入，SDH的的分层模模型将在在再生段段层和复用用段层之之间引入入新的光光通路层层网络、、光复用段网络络和光放放大器网网络。6.6.2SDH传送网网网络拓扑扑结构网络拓扑扑，即网网络节点点和传输输线路的的几何排排列，反映映了物理理连接或或物理拓拓扑。SDH传传送网物物理拓扑扑的选择择应综合合考虑网网络的生存性性、配置置的难易易度、网网络结构构是否适适应新业务的引引进等多多种因素素，需要要根据情情况来决决定。作为一般般性原则则，用户户网适于于星形拓拓扑和环环形拓扑，中继继网适于于环形和和线形拓拓扑，长长途网适适于树形和网孔孔形的结结合，物物理节点点配置比比较简单单的情况也适用用于环形形基本物理理拓扑6.7SDH网络保护护和恢复复SDH光光纤传送送网络具具有很大大的通信信容量。。这样的传送送网络一一旦发生生光缆被被切断等等故障，，将会带来严重重的损失失。因此此SDH光纤传传送网络络必须具具有较强的的抵抗故故障或灾灾害的能能力，即即SDH网络的的生存性。。SDH生存性性的实现现主要有有两种方方法，即即保护（Protection）和恢恢复（Restoration），，保护的基本本思想是是利用预预先规划划的备用用系统容容量对主用系统统进行切切换保护护，恢复复则是在在业务失失效后利用快速速路由等等机制重重新建立立连接。。6.7.1SDH传送网故故障及自自愈机制制SDH传传送网中中一个10Gbit/s系统统等效容容量就超过120000条话话路，一一根光缆缆可以容容纳48、96芯乃至更更多数量量的光纤纤。这样样巨大的的通信容容量在带来经济济效益的的同时，，也对网网络的可可靠性提提出了极高的要要求。大规模光光纤网络络必须具具备有效效的自愈愈（Selfhealing）机制，即即在网络络发生故故障时，，无需人人为干预就能能自动而而迅速地地恢复失失效节点点或链路路，重新配置业业务。网网络的自自愈机制制是提高高网络可可靠性尤其是生生存性的的主要手手段之一一。1.自愈体系系目前有3个自愈愈体系；；自动保保护倒换换（APS）、、自愈环（（SHR）、以以及基于于数字交交叉连接接的自愈愈网（SHN）。。APSAPS通通过向备备用系统统切换来来恢复业业务。防防止光缆被切断断，需要要1：1的APS，并并且备用用系统必必须选取取不同的路路由，即即异径保保护（DRP））。在DRP中中，保护护线路物理理上不与与被保护护的服务务线路在在一起，，因而能能够避免光缆缆切断时时的服务务中断。。DRP是快速速路由选选择体系结构，，在这种种体系结结构中，，每个DRP系系统只服服务于两个中间间没有终终端的端端局。因因此当对对某局间间的恢复复速度要求较较高时，，DRP是比较较适当的的体系结结构。SHRSHR有有多种详详细的分分类，基基本上可可以看成成是1：1或或1：n的APS的扩扩充。例例如单向向SHR（USHR））使用2条条互为反反方向的的光缆，，环上的的节点对对2个方向向来的信信号形成成1：1的保护护。而共共享保护护环SHR类类似于1：nAPS系统。。SHNSHN是是基于数数字交叉叉连接（（DCS）的自自愈机制。SHN与预预先保留留容量的的APS及SHR相比比具有优越性。。它能够够灵活地地处理网网络故障障或业务务量的变化，进进行资源源自组织织。SHN在每每个节点点上配置置DCS，，利用光光波跨接接（span））形成节节点间的的连接。。当一个跨跨接失效效，导致致两个节节点间服服务通道道中断时，通过过对其它它跨接上上的备用用通道进进行交叉叉连接形成恢复复通道。。2.故障恢复复速度与与备用容容量效率率不同的用用户对故故障恢复复速度要要求也不不同。有有的用户对网络络的无间间断运行行具有强强烈的依依赖性，，如银行行自动取款机机、大贸贸易公司司等。对对于这类类用户，，恢复时时间应是自愈愈机制所所能达到到的最短短时间，，目前这这个时间间约为50ms。但但是多数数应用的的故障恢恢复时间间的容许许范围可以在几几秒钟到到几分钟钟之间。。特别是是业务成成本比较较低的时候，容容许范围可可以达到30min。连接切断最最小时间的的确定实验结果表表明50ms到200ms的的传送中断断将引起电路交交换业务5％以下的的呼损率的的增大，对对7号信令网的的影响很小小。传送中中断2s，，所有电路路交换的连接都都将被切断断。中断10s，多多数音频数数据MODEM将出现超超时，连接接型数据会会晤也会由由于超时而中断，，X.25的会晤也也会被切断断。5min以上的的传送中断，，将引起数数字交换机机的严重拥拥塞。连接切断阈阈值CDT由此看来，，故障恢复复系统的目目标应定在在2s的水平。这个个时间被称称为连接切切断阈值（（CDTConnectionDroppingThreshold）。如果果能在2s以内完完成故障恢恢复，则对对话音用户户来说仅会会感到对话被中中断了一下下。对于数数据用户采采说，基本本上不会引起起会晤的切切断*。*50ms内切换对对绝大多数数业务的影影响可以忽忽略备用容量的的效率采用APS系统进行行故障恢复复，需要100％的的冗余度。。采用单向SHR，每每个方向光光纤环路的的带宽必须须要超过环环上所有端到端端通信需求求量的总和和。采用自自我保护（（SP）环环路，环上所所有跨接的的备用容量量决定于两两个相邻节节点问的通通信需求量。。与此相对比比，SHN由多种网网络路由形形成故障恢恢复路由，可以灵灵活地进行行故障恢复复。各个跨跨接的备用用容量对应应多个环路的的故障。由由于共享，，利用率较较高。3.自动保护倒倒换APS在SDH标标准中．定定义了两类类APS体体系结构：：1+1APS和1:nAPS。。1+1结构构中业务信信号同时在在工作信道道（段）和和保护信道（段）上上发送，也也就是说在在发送端STM-N信号永久久地与工作信道和和保护信道道相连。接接收端的复复用段保护护功能（MSP））对两个信信道上的STM-N信号条件件进行监视视，并选择较合适的的一路信号号，也即前前文所说的的“并发选选收”形式式。1:nAPS体系系结构能够够将n个工工作信道中中的任意一一个切换到唯一的的保护信道道上。保护护信道由n个工作信信道共享，，1:1结构构是1:n结构的子子集。1+1和1:n保护6.7.3SDH自愈环由于具有共共享带宽和和提高存活活性的特点点，环型网络体系系结构得到到了广泛的的应用。自自愈环（SHR））就是一种