网络传输结构

传输系统通信信号学院通信系沈瑞琴一、传输概述二、SDH基础知识三、SDH主要性能指标四、SDH同步网五、时间同步系统内容提要一、传输概述通信网传送网通道层媒质层核心网接入网业务网PSTNPSDNISDNCATV支撑网信令网同步网管理网传送网通信网宏观构成通信网结构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/s通信网结构DXC传输网分层结构省际干线网省内干线网本地中继网末端接入网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。我国铁路传输网分层结构

※模拟（FDM）→数字（TDM）※电通信→光通信※有线/无线结合→有线(光纤)为主※PDH→SDH→DWDM→全光网

PDH：PlesiochronousDigitalHierarchySDH：SynchronousDigitalHierarchy

DWDM:DenseWavelengthDivisionMultiplexing传输的发展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

1937年，FDM模拟频分复用技术；同轴电缆造价高，主要用于长途干线。模拟通信频分复用数字传输线路TDM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2M：

PCM30/3230*64Kb/s话路+2*信息控制信道北美1.5M：

PCM2424*64Kb/s话路+1bit数字系列---异步数字系列PDH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——脉冲幅度调制脉冲编码调制PCM10-1-2-3-4-3.5-2.5-1.5-0.50.51.52.53.5432tX(t)样值1.53.71.8-1.6-3.2-3.8量化值1.53.51.5-1.5-3.5-3.5（分8个量化级）PCM码组101111101010000000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。3.51112.51101.51010.5100-0.5011-1.5010-2.5001-3.5000PCM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）

μ率15折线（美国、日本）编码：折叠二进制码8位速率：8×8000=64kbit/sＥ1--PCM30/32路基群帧结构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。数字系列---异步数字系列PDH数字系列---异步数字系列PDH复接及其实现方法复用…A1A2...…B1B2...…C1C2...…D1D2...…A1B1C1D1A2B2C2D2...输入输出A1：比特、字节、帧数字系列---异步数字系列PDH复接及其实现方法A1A1A2B1B2C1C2D1D2B1C1D1A2B2C2D2数字系列---异步数字系列PDH400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s日本系列274Mb/s45Mb/s6.3Mb/s565Mb/s140Mb/s34Mb/s8Mb/s2Mb/s1.5Mb/s北美系列欧洲系列×4×4×4×4×4×4×3×5×6×7×41.5Mb/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。欧洲体制（2M体系）E1：2048Kbit/sE2：4*E18448Kbit/sE3：4*E234368Kbit/sE4：4*E3139264Kbit/s欧洲:2M--8M--34M--140M北美体制（1.5M体系）北美:1.5M--6.3M--45M日本:1.5M--6.3M--32M--100M数字系列---异步数字系列PDHT系列E系列二、SDH基础知识1、SDH概念及特点2、SDH的速率及帧结构3、SDH的同步复用映射结构4、SDH的网元类型5、SDH的组网方式6、SDH的保护方式7、SDH的光接口1、SDH概念及特点由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PDH中分插支路信号的过程140/34Mbit/s34/140Mbit/s光/电光信号解复用解复用解复用复用复用复用电/光34/8Mbit/s8/34Mbit/s8/2Mbit/s2/8Mbit/s2Mbit/s光信号数字配线架SDH的基本概念同步数字体系

SDHSynchronousDigitalHierarchy

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等级，用于在物理传输网上传送经适配的净负荷。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(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.132ITU-T有关SDH建议文件的分类关系SDH的优点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。

SM：同步复用设备DXC：数字交叉连接设备TR：支路EA：外部接入设备NNI：网络节点接口

SDH的基本概念SMSMSM有线/无线系统DXC/EA有线/无线系统SMSMSMTRTRTRNNINNINNINNITRTRTRADMSDH中分插支路信号的过程PDH支路信号：2M、34M、140MSDH支路信号：155M、622M网管公务告警电源SDH群路信号155M622M2.5GSDH群路信号155M622M2.5G2、SDH的速率及帧结构SDH的速率等级SDH具有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-1、STM-4和STM-16，并具有块状帧结构。STM:SynchronousTransportModuleMSOHRSOH传输方向1帧9×270×N字节1

3

4

5

99×N261×N传输方向270×N段开销SOH是指STM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。由再生段开销RSOH和复用段开销MSOH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AUPTR是一种指示符，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：270×9×8×8000=155.520Mbit/sSTM-N信息净负荷（含少量POH）STM-N信息净负荷（含少量POH）AUPTRAUPTRRSOHMSOHSTM-N帧结构再生段开销（RSOH）复用段开销（MSOH）高阶通道开销（HPPOH）低阶通道开销（LPPOH）段开销（SOH）通道开销（POH）开销开销的分类SDH传送网的分层模型(ITU)VC-12VC-3VC-2-ncVC-2VC-3VC-4VC-4-Xc再生段非SDH客户(电路层)VC-11

复用段通道层段层低阶高阶

传输媒质层物理层STM-1段开销字节安排A1A1A1A2A2A2J0*×*×××F1E1△B1D1K2K1B2××E2M1S1AU

PTR△△△△△B2B2D2D3D4D7D10D5D10D11D8D9D6D12123123456789456789再生段和复用段开销

开销名称内部运行维护和性能监控公务和保护其他再生段RSA1帧定位OOF和LOFA2帧定位OOF和LOFJ0再生段踪迹RS-TIMB1BIP-8，RS误码性能监测Z0备用D1-D3RSDCCE1RS公务联络F1使用者通路复用段MSB2BIP-1(24)，MS误码性能监测D4-D12MSDCCE2MS公务联络K1K2(b1-b5)MS的APS通路K2(b6-b8)MS-AIS(111)，MS-RDI(110)S1同步状态M1MS-REIM0MS-REI，仅STM-64及256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3、SDH的同步复用映射结构SDHG.709复用映射结构虚容器STM-N×N×1140Mb/s45Mb/s34Mb/s6.3Mb/s2Mb/s1.5Mb/s×3×７×７×１×３C-11C-12C-2C-3C-4VC-11VC-2VC-3VC-3VC-4TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3AUG-4AU-3AU-4VC-12×3×4×1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欧洲电信标准协会复用映射结构虚容器STM-N×N×1140Mb/s34Mb/s×７×１×３C-12C-3C-4VC-12VC-3VC-4TU-12TU-3TUG-2TUG-3AUG-4AU-4×3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

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映射映射复用的过程同步复用插入指针插入通道开销映射入容器VCTU或AU高阶VC或STM-N同步支路信号插入指针插入通道开销以正码速调整映射入容器准同步支路信号CSTM-N×N×1C-12VC-12VC-4TUG-2AUG-4AU-4TU-122Mb/s码速调整LPPOHTUPTRAUPTR×３复用×7复用HPPOH×３复用×N复用TUG-32Mb/s映射复用的过程1个STM-1包含63个VC-12（63×2M）1个STM-4包含多少个2M？SOH两个复用映射的典型示例C-4C-4VC-4VC-4VC-4POHAUGAUGSOHAU-4PTRAU-4PTR（139.264Mbit/s）（149.760Mbit/s）（150.336Mbit/s）（150.912Mbit/s）（150.912Mbit/s）（N╳155.520Mbit/s）一、139.264Mbit/s信号至STM-1的形成过程C-12C-12VC-12POHVC-12VC-12VC-12TU-12PTRTU-12PTRTU-12PTRTUG-2TUG-2TUG-3TUG-3VC-4POHVC-4AU-4PTRAUGAUGSOHAU-4PTRVC-4二、2.048Mbit/s信号至STM-N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使用者通路K3HP的APS通路H4TU位置指示N1网络运营者J1，B3，C2，G1字节与净负荷无关。H4，F2，F3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V5b1b2LP误码性能监测V5b3远端差错指示REIV5b4远端失效指示RFIV5b5-b7LP信号标记使用者通路V5b8远端缺陷指示RDI

K4LP的APS通路V5(b5-b7)用于标明VC-12信号的性质。010已装载异步映射011已装载比特同步映射100已装载字节同步映射101扩展的信号标记STM-N信号容量STM-1（155M）STM-4（622M）1个VC-4（1×140M）

3个VC-3（3×34M）63个VC-12（63×2M）4个VC-4（4×140M）12个VC-3（12×34M）252个VC-12（252×2M）4、SDH的网元类型网元类型1、TM：TerminalMultiplexer2、ADM:AddDropMultiplexer3、REG:Regenerator4、DXC：DigitalCrossConnect5、NMS：NetworkManageSystem端到端的连接TMADM灵活的电路调配REG强大的再生力量分插复用器终端复用器再生中继器网元类型支路TRRTCSTM终端复用器OL网管、公务、告警、电源TM终端复用器终端复用器

TMSTM-N(光)1.5/2Mb/s34/45Mb/s140/155Mb/s155/622Mb/s电电电光TM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#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。CS1#OL2#OLTRRT

支路网管、公务、告警、电源ADM分插复用器ADM分插复用器STM-N(光)1.5/234/45分插复用器

ADM140/155155/622电电光STM-N(光)电

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配置。

如果再加上3#OL和4#OL还可实现线路保护功能。ADM分插复用器RT东方向西方向RT西方向东方向REG再生中继器2#OL1#OL网管、公务、告警、电源REG再生中继器再生中继器

REGSTM-N(光)STM-N(光)REG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和4#OL还可实现线路保护功能。SDXC数字交叉连接设备STM-N(光)STM-N(光)SDH数字交叉连接器

SDXCPDH(电)PDH(电)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。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

DXC基本功能DXC兼有复用、配线、保护／恢复、监控和网管等多种功能，直接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和网络保护／恢复功能。SDXC的类型通常用SDXCm／n表示，其中m表示接入端口数据流的最高等级，n表示参与交叉连接的最低速率等级。SDXC4／1，允许所有PDH的1～4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；SDXC4／4，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。

SDXC的类型m或n0123456速率64kb/s2Mb/s8Mb/s34Mb/s140Mb/s155Mb/s622Mb/s2.5Gb/s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；再生段两端的TM、ADM、REG、SDXC称为再生段终端（RST）。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（MST）。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。再生段、复用段及通道５、SDH的组网方式（SDH网络拓扑结构）1、链型组网（点对点组网）2、星型组网3、树型组网4、环型组网5、网孔型组网SDH的组网方式点对点链型环型树型星型网孔型原则：尽量采用以环型为主的网络拓扑SDH的组网方式应用以上拓扑类型综合灵活的组网REG......ZXSM-150/600/2500点对点TMTMZXSM-150/600/2500支路信号ZXSM-150/600/2500支路信号T型及链路应用ADMADMTMADMADMTMTMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-155/622/2500ZXSM-150/600/2500支路信号支路信号支路信号链型在SDH网的早期用得较多。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。星型应用DXC/ADMTMTMTMTM链性和星型扑的结合，将通信网络的末端点再连接到几个特殊点。用于广播式业务，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树型应用环网应用ADMADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500支路信号支路信号ADM环网链路混合应用ADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500TM支路信号支路信号ADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500两环间交叉连接应用ADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500支路信号ADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ADM网孔型DXC/ADMDXC/ADMDXC/ADMDXC/ADM主要用于长途网中，以提供网络的高可靠性。ADM全方位组网应用ADMADMZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-150/600ADMADMADMSTM-1/4支路DXCADMADMTMSTM-1/4支路ZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-DXC4/4ZXSM-2500ZXSM-2500环1环2６、SDH的保护方式网络生存性的重要意义现代社会对通信的依赖性越来越大通信中断1小时可以使保险公司损失2万美元，使航空公司损失250万美元，使投资银行损失600万美元如果通信中断2天则足以使银行倒闭。铁路通信呢？可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务提供者之间的重要竞争焦点。新技术的引入加剧了网络故障的危害性和影响面。

网络保护与恢复保护：适用线形或环形拓扑在网元内以分布形式实施的保护机制，以缺陷作触发，无须外部网管系统介入保护时间短(100ms内)需较大备用容量，不能应付节点失效和多点失效故障。恢复：主要适用网状拓朴集中控制方式，需要外部网管系统介入，时间较慢，恢复响应不确知恢复机制以告警作触发，导致检测时间达数秒量级业务恢复时间可能长达数秒至分钟量级SDH保护方式通道1+1保护复用段1＋1保护复用段1：1保护二纤单向通道保护环二纤单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链形网时提供环形网时提供子网连接保护SNCP—灵活性最强业务量分布相邻业务量均匀业务量集中业务量WP并发优收通道1+1保护通道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。通道1+1保护复用段1+1保护OLOLTRCSOLOLTRCS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。复用段1+1保护OLOL主业务CSOLOLCS额外业务额外业务主业务复用段1：1保护复用段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。正常工作时，1：1相当于2+0。复用段1：1保护还有1:n；n:12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SDH保护环二纤单向通道倒换环的保护方式是基于“并发优收”的原则,以PATH-AIS为倒换依据,不需要APS协议。发送时,通道业务信号同时馈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。

ACCAACABCDCAACABCD倒换CAW1W1P1P1W1P1P1W1CAAC二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环二纤双向复用段保护环只有两根光纤,运载的信号分别沿顺时针和逆时针方向传送。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,另一半时隙留给保护信号。当切断BC间光缆时,B和C节点中的倒换开关将S1/P2光纤与S2/P1光纤相连,将S1/P2和S2/P1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,从而完成保护倒换功能CAACCAACCAACS1/P2S2/P1S2/P1S1/P2ABCDCAACCAACS1/P2S2/P1S2/P1S1/P2ABCD倒换二纤双向复用段保护环两种保护环的比较最大业务量：通道保护：STM-N

复用段：M*STM-N/2节点数：通道保护：不受节点数限制复用段：节点数不能超过16CAAC高速铁路及客运专线的传输系统CTCS3级中的GSM-R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）铁路SDH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。SDH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-RMSC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。

７、SDH的光接口SDH的光接口2个工作波长区：1310nm;1550nm光接口的标识：X-Y.Z(例L-1.2）1、X

I：局内通信（2km内）

S：短距离局内通信（15km左右）

L：长距离局内通信（40km/80左右）

2、Y：数字表示STM等级

3、Z：数字表示工作窗口和所用光纤类型

空白或1：1310nm；G.652光纤

2：1550nm；G.652光纤3：1550nm；G.653光纤WDM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；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。三、SDH主要性能指标SDH传输系统两个重要的性能指标：误码抖动1、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。ITU-T的两个误码性能建议G.821建议-----以误码（比特差错）事件为基础的，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。2．G.821建议的误码性能和指标（1）误码性能事件①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。②严重误码秒（SES）----误码率劣于1×10-3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/s×10-3=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。（2）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。①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

②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3．G.826建议的误码性能事件和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。（1）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。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112029×270×8【9×270-（3×

9）】×89×261×835×4×89×85×8（2）误码性能参数误块秒比（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。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。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（UnitInterval）表示，1UI就是一个比特传输信息所占的时间。

SDH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、备切换四、SDH网同步1、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地接收和恢复。因此，所有数字网都要实现网同步。数字网的同步方式：

伪同步（国际数字网

）（准同步方式）主从同步（国家、地区内部数字网

)(全同步方式)(等级主从同步）混合同步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。等级主从同步方式从时钟的工作模式（1）正常工作模式：跟踪锁定上级时钟（时钟精度最高

）（2）保持模式：定时基准丢失，从时钟记忆时钟频率（高时钟精度不超过24小时），REG不具备该功能。

（3）自由振荡：定时基准、基准记忆都丢失。精度低较。时钟种类1.铯Cs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1×10-11，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：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Rb原子钟：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.卫星全球定位系统（GPS）：一般与铷原子钟一起用于区域基准时钟。5.通信楼综合定时供给系统（BITS）：一般用于二级时钟。向需要同步基准的各种设备提供定时信号。

2、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1×10-11

二级时钟：铷钟+BITS方式，G.812-T规范，精度达5×10-9

三级时钟：高稳定度晶体钟，G.812-L规范，精度达1×10-7时钟等级铁道部路局管内主要传输机房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。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-b8〕SDH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1,000G.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0x0f），并向其它方向传递基准源的质量。S1字节和SDH网络时钟保护倒换S1（b6-b8）S1字节同步质量等级（QL）描述00000x00等级未知00100x02PRC等级，符合G.811主时钟，精度1×10-11

01000x04符合G.812-T转接局从时钟精度1.6×10-9，10000x08符合G.812-L端局从时钟精度3×10-8，10110x0B同步设备定时源（SETS）信号，网元时钟精度4.6×10-6，保持模式精度6×10-8SDH网元时钟11110x0F不能用于同步其他其他保留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，以免构成时钟传送环路）。S1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BITS时钟，互为主备，满足G.812本地时钟基准源质量要求。设置同步时钟质量阈值“不劣于G.812本地时钟”。S1为0x08网元同步源时钟源级别NE1外部时钟源外部时钟源、西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源NE2西向时钟源西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源NE3西向时钟源西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源NE4西向时钟源西向时钟源、东向时钟源、外部时钟源、内置时钟源NE5东向时钟源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源NE6东向时钟源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源各网元同步源时钟及时钟源级别配置网元NE2和网元NE3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。网元同步源时钟源级别NE1外部时钟源外部时钟源、西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源NE2西向时钟源西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源NE3西向时钟源西向时钟源、东向时钟源、内置时钟源NE4西向时钟源西向时钟源、东向时钟源、外部时钟源、内置时钟源NE5东向时钟源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源NE6东向时钟源东向时钟源、西向时钟源、内置时钟源网元NE1外接BITS时钟故障每个网元所有可用的时钟源均不满足基准源的质量阀值。依据倒换协议，各网元将从可用的时钟源中选择级别最高的一个时钟源作为同步源。NE4选择BITS作为同步源。其余网元同步于该时钟。网元NE1外接BITS时钟故障每个网元所有可用的时钟源均不满足基准源的质量阀值。依据倒换协议，各网元将从可用的时钟源中选择级别最高的一个时钟源作为同步源。NE4选择BITS作为同步源。其余网元同步于该时钟。NE4选BITS时钟；NE3选东向时钟；NE2选东向时钟；NE5选西向时钟；NE6选西向时钟；NE1选西向时钟；两个外接BITS均失效情况

所有BITS出故障前，网中的各个网元的时钟同步于网元NE4的时钟。整个传输网的同步源时钟质量由原来的G.812本地时钟降为同步设备的定时源时钟。但整个网仍同步于同一个基准时钟源。五、时间同步系统时间同步系统时间同步又称相位同步。包含时刻同步和时间间隔同步两种：时刻同步要求信号的起始时刻与UTC（世界协调时）时间保持一致时间间隔同步要求在对表的间隙里时间间隔保持一致原理：1.授时--获取时间同步信号；2.守时--调控时钟的频率和相位（锁相环电路）；3.输出时间同步信息到需要的设备和下级时间同步节点设备。铁路时间同步网分地面时间同步网和移动列车内时间同步网两部分：地面时间同步网分三级结构：一级时间同步节点设置在铁道部调度中心，二级时间同步节点设置在各铁路局调度所/客专调度所，三级时间同步节点设置在车站、段、所。移动列车时间同步节点设置在列车内。铁路时间同步网结构卫星接收设备、母钟设备、时间显示设备、设备网管和传输通道组成。内置晶体钟

部调度中心

内置高稳晶体钟

内置晶体钟

内置铷钟

路局调度所

车站、段、所移动列车六、MSTP基础知识MSTP的概念MSTP是基于SDH的多业务传送技术，它能够同时实现TDM、ATM、以太网、IP等多业务的接入处理和传送。利用SDH的网络体系，支持多种物理接口典型的接口：PDH电接口（T1/E1、T3/E3）、SDH光接口（STM-N）、以太网接口（10/100BaseT、GE）、和ATM接口（155M）等。SDH是MSTP的基础；MSTP是SDH的改进。传统的业务：包括普通电话业务POTS、移动通信GSM、综合数字业务网ISDN、数字数据网DD等。特点：电路交换、面向连接、时分复用TDM以因特网为代表的新型数据业务：特点：分组交换、面向无连接、统计复用。MSTP中的技术多协议标记交换MPLS技术虚级联技术链路容量自动调整LCAS技术（以虚级联为基础)弹性分组环RPR技术链路层封装技术（PPP/HDLC、LAPS、GFP协议）PPP--点对点协议HDLC--高级链路控制规程协议LAPS--SDH上的链路接入规程GFP--通用成帧规程VC级联一些新业务需要的传输速率比VC-4还高，将多个虚容器彼此关联复合在一起构成一个较大的虚容器，该容器仍具有数字序列完整性。相邻级联VC-Xc：要求每一网元都具有级联功能虚级联VC-Xv：只要求始端和终端网元具有级联可在几个STM-N信号上应用，适于高宽带应用。级联的三种格式：VC-12-Xc/v；VC-3-Xc/v；VC-4-Xc/v七、DWDM基础知识巨大传输容量满足未来不断增长的带宽需求传输容量（G）

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