光纤传输基础课件

光纖傳輸基礎知識講義第一部分：數字傳輸系統

第二部分：華為光傳輸網絡簡介第三部分：傳輸周邊設備簡介第一部分：數字傳輸系統1.數字微波通信系統2.SDH同步網系統3.網路性能4.SDH傳送網系統5.DDN系統6.網路管理系統

1.數字微波系統1.數字微波系統系統組成

微波是指頻率在300MHz至300GHz範圍內的電磁波。數字微波通信是指利用微波攜帶數字資訊，通過電波在空間同時傳送若干相互無關資訊，並進行再生中繼的通信方式。下圖是數字微波通信系統的方框圖：用戶終端市內電話局時分複用設備調製解調設備微波收發設備微波中繼站微波收發設備調製解調設備時分複用設備用戶終端市內電話局甲地乙地1.數字微波系統數字微波通信的特點

因為數字微波通信是數字信號用微波通道進行傳輸的通信方式，當然這種通信就兼有數字通信和微波通信的特點。

1.頻帶寬干擾小

2.中繼傳輸組網靈活

3.抗干擾能力強

4.保密信好

5.便於組成數字通信網SDH傳輸系統SDH傳輸系統

數字傳輸系統是現代通信網的主要組成部分，由於傳統的准同步數字體系（PDH）有其自身的一些缺陷，因而不能適應現代通信網的發展，需要一個新的傳輸體制，這使同步數字體系（SDH）則應運而生。1.數字複接技術在數字傳輸系統中，為了擴大傳輸容量、提高傳輸效率，常常需要將若干個低速數字信號合併成一個高速數字信號，以便在高速通道中傳輸。數字複接技術就是解決這一問題的技術之一。同步複接示意圖SDH傳輸系統SDH的產生

PCM（PulseCodeModulation）脈衝編碼調製技術在複接成一次群時，採用同步複接，但在複接成二、三、四次群時要採用非同步複接，為複接方便，規定了各支路比特流之間的非同步範圍，也就是規定了各支路時鐘之間允許的偏差標稱為值範圍，這種對比特率偏差的約束就是所稱的准同步工作。相應的比特系列稱為准同步數字系列（PDH）准同步數字系列（PDH）

PDH的缺點：（1）沒有國際統一的速率標準

2M系列：2M、8M、34M、140M、565M；

1.5M系列：北美：1.5M、6.3M、45M、274M；日本：1.5M、6.3M、32M、100M；（4）沒有國際統一的光介面規範（多種碼型變換方案）（5）上下電路需大量硬體、結構複雜、成本高：（6）需要用硬體進行逐級複用與解複用（背靠背）；（7）網路的OAM（網路操作、管理和維護）能力差：無足夠的開銷位元組。

SDH傳輸系統SDH的產生

SDH特點優點：

1.速率統一：155M、622M、2.5G、10G；

2.光介面與幀結構統一：STM-N（N=1、4、16、64）；

3.一步複用特性：可從高速信號中直接提取/接入低速信號

4.網管規範，強大的OAM&P能力實現了網路管理的智能化：豐富的開銷（碼流量的5%）、強大的軟體技術；

5.靈活複用、組網靈活、網路的生存性強：可組多種類型網路、具有自愈能力、可線上升級；

6.前、後向相容（PDH）。缺點：

—

帶寬利用率稍低，如155M僅包括63個2M或3個34M。

SDH傳輸系統SDH的基本概況SDH的網路單元SDH是由SDH網路單元組成的，在通道(informationchannels,通信專業術語是信號的傳輸媒質，可分為有線通道和無線通道兩類。)上進行同步資訊傳輸、複用和交叉連接的系統。SDH網路單元包括終端複用器（TM）、分插複用器（ADM）、再生中繼器（REG）和SDH數字交叉連接設備（SDXC）等。

1.

終端複用器TM

線上形網的端站，把PDH/SDH支路信號複用成SDH線路信號，或反之。PDH支路信號SDH支路信號OAM線路信號STM-NTM

2.分插複用器ADM

設在網路的中間局站，完成直接上、下電路功能。PDH支路信號SDH支路信號OAM東側線路信號西側線路信號STM-NSTM-NADM

3.再生器REG

設在網路的中間局站，目的是延長傳輸距離，但不能上、下電路。OAM東側線路信號西側線路信號STM-NSTM-NREG

4.數字交叉連接設備DXC

兼有同步複用、分插、交叉連接、網路的自動恢復與保護等多項功能的SDH設備。PDH支路信號STM-NSDH支路信號DXCSTM-NSDH網路拓撲結構1.線形網網路中的所有節點一一相連，並且首尾開放，又稱鏈型網。結構簡單、經濟。TMADMADMTMREG2.樹形網網路中的某一點（樞紐）與其它個節點直接相連，而其他各點之間不再直接相連。優點是除樞紐點外，所有節點都可配成終端；缺點是安全問題是瓶頸。TMADMADMTMREGADMTM3.環形網所謂環形網，就是把線形網的首尾相接,從而使任何一點都不對放。環形網結構在SDH傳送網中應用非常廣泛，因它具有自愈能力，使網路具有很強的生存性。ADMADMADMADM

4.樞紐網TMDXCADMTMREGADMTMTMADMTMTM5.網狀網網路中的任何二個節點都能直接相連。它能為二點間的通信提供多種路由可選，因而網路的可靠性高；但結構複雜、成本較高。ADMADMADMADM

2.SDH同步網系統SDH網同步(一)一、數字同步網1.結構與同步方式同步網是為各種業務網提供同步信號的支撐網。它一般採用等級主從同步方式：網路中設一最高級主時鐘和一系列分級從時鐘，每一級從時鐘皆上一級時鐘同步，從而使網中所有時鐘都和最高級時鐘—

基準主時鐘（PRC）同步。SDH網同步(二)2.中國電信的同步網結構中國電信的數字同步網採用等級主從同步與偽同步相結合的方式，又稱分佈定時方式。一者，用設在北京的符合G.811的PRC分級下控，直到最低一級的從時鐘，符合等級主從同步方式。二者，把全國劃分為幾個同步區，每個區設一個區域基準時鐘（LPR）-銣原子鐘；LPR既可以接收PRC信號，又可以接收GPS（全球定位系統）信號。因各同步區的LPR有微小差異，但誤差極小而接近於同步，故又稱偽同步方式。如圖所示。其中武漢為副時鐘，主時鐘（北京）發生故障時，它取而代之。SDH網同步(三)主時鐘（北京）從時鐘（武漢）區域基準時鐘區域基準時鐘

省會局

省會局

市局

市局

縣局

縣局GPSGPS同步區1同步區2LPRPRCSDH網同步(四)3.其他通信網的同步網結構利用大樓綜合定時系統（BITS）與SDH傳送網相結合的方法構成同步網。

.BITS

可接收外定時信號，如GPS等；

.BITS

本身（銣鐘）產生的時鐘信號符合G.812

時鐘的標準；

.BITS

可利用SDH的STM-N信號傳送時鐘信號。SDH網同步(五)ABPQBITSBITSGPSGPSSDH網同步(六)二、SDH網的同步1、同步的重要性

同步是網路的神經系統。若同一個網路中的各網元相互不同步，則會導致時隙不對准、收與發不能正確連接。若網路之間彼此不同步，則網路之間無法正常通信，業務不能互通。

SDH網同步(七)2.同步方式

SDH網的同步方式大致有四種：全同步、偽同步、准同步、非同步。

、全同步方式：全網皆同步於唯一的基準主時鐘（PRC）。其同步精度高，但實施困難。一般考慮分級控制的方案；即可用等級主從同步方式來實現。SDH網同步(八)

、偽同步方式：全網劃分為幾個分網，各分網的主時鐘符合G.811規定；分網中的從時鐘分別同步於分網的主時鐘；因此各分網時鐘相互獨立，但誤差極小而接近於同步。

、准同步方式：當外定時基準丟失後，節點時鐘進入保持模式；網路同步品質不高。

、非同步方式：各節點時鐘出現較大偏差，不能維持正常業務，將發送告警信號。目前，SDH網廣泛採用等級主從同步方式。SDH網同步(九)3.SDH同步網結構-同步參考鏈

G.811G.812G.812G.812第一個轉接局第二個轉接局第K個轉接局}

N個G.813SDH設備時鐘}

N個G.813SDH設備時鐘

}

N個G.813SDH設備時鐘

注:K=10;N=20;網元時鐘總數<60SDH網同步(十)三、同步方案設計1.一般原則

.儘量減少定時基準傳輸的長度；

.受控時鐘儘量從高等級時鐘獲取定時；

.一個同步參考鏈上的節點時鐘總數不超過60個；

.儘量配置一個以上的外定時基準；

.防止出現定時環路-充分利用S1位元組；

.定時資訊傳送：-從STM-N信號中提取定時。SDH網同步(十一)*S1=00102.關於定時環路

外定時源SETGSETGSETGSETGA站B站C站D站S1=0010S1=0010S1=0010*S1=0010*正常狀態

SDH網同步(十二)SDH網同步(十二)外定時源SETGSETGSETGSETGA站B站C站D站S1=0010S1=0010S1=0010*S1=0010*故障狀態出現定時環路

SDH網同步(十三)SDH網同步(十三)3.僅一個外定時源的方案設計

外定時源SETGSETGSETGSETGA站B站C站D站S1=0010S1=0010S1=0010*S1=1111*S1=1111S1=0010S1=0010S1=0010*正常狀態SDH網同步(十四)外定時源SETGSETGSETGSETGA站B站C站D站S1=0010S1=0010*S1=1111S1=1111S1=1111S1=0010S1=0010S1=0010*故障狀態SDH網同步(十五)4.二個外定時源的方案設計

外定時源1SETGSETGSETGSETGA站B站C站D站S1=0010S1=0010S1=0010S1=1111S1=1111S1=0010S1=0010S1=0010*正常狀態外定時源2

SDH網同步(十六)外定時源1SETGSETGSETGSETGA站B站C站D站S1=001011110100S1=1111S1=0100S1=1111

0100S1=0100S1=0100S1=1111S1=0100*故障狀態外定時源2

3.網路性能

網路性能(一)一、誤碼性能1.誤碼性能事件

.誤塊（EB）-出現一個或多個畢特差錯的數據塊。

.誤塊秒（ES）-含有一個以上誤塊的秒。

.嚴重誤塊秒（SES）-含有30%以上誤塊的秒。

.背景誤塊（BBE）-在嚴重誤塊秒之外發生的誤塊。注：SDH系統的誤塊與PDH系統誤碼不同；發生一個誤塊可能出現幾個或幾十個畢特錯誤（由B1、B2、B3檢測）。網路性能(二)2.誤碼性能參數

.誤塊秒比（ESR）

在一個確定的測試時間內（如24小時），可用時間內的誤塊秒ES與總秒數之比。

.嚴重誤塊秒比（SESR）在一個確定的測試時間內（如24小時），可用時間內的嚴重誤塊秒SES與總秒數之比。

.背景誤塊比（BBER）在一個確定的測試時間內（如24小時），可用時間內的背景誤塊數，與總塊數中扣除嚴重誤塊秒中的所有塊數後剩餘塊數之比。網路性能(三)3.誤碼性能規範

.假設參考數字段HRDS

在相鄰的一對STM-N支路介面之間，對規定速率的數字信號進行傳輸的全部手段。我國規定有三種：420km、280km、50km。

.誤碼性能規範要求

見下表。網路性能(四)420kmHRDS的誤碼性能指標

2Mb/s

155Mb/s

622Mb/s

ESR

2.3110-49.2410-4

待定4.6210-54.6210-54.6210-51.1610-61.1610-61.7310-6

SESR

BBER

速率注：實際工程中，指標按實際長度與420km

的比例進行分配網路性能(五)二、抖動性能

規範網路的抖動性能，是為了保證二個網路互連時不影響傳輸品質。1.SDH網的抖動性能

、網路入口的輸入抖動容限與SDH設備的輸入抖動容限相同，因SDH設備位於網路的邊界。

、網路出口的最大允許輸出抖動因SDH設備互連後，抖動有積累效應，所以其值與設備的輸出抖動不同，見下表。網路性能(六)SDH網路輸出口的最大輸出抖動容限

STM

等級

STM-1

STM-4

STM-16

1.5

1.5

1.5

B1

B2

0.15最大抖動值UIp-p

0.15

0.15

500

1000

5000f1

f3

f4

濾波器特性(Hz)

65k

250k

1000k

1.3M

5.0M

20M2.SDH/PDH網路邊界的抖動性能

.PDH輸入口的輸入抖動容限與SDH設備的PDH支路輸入抖動容限相同，因SDH設備位於網路的邊界。

.PDH輸出口的最大允許輸出抖動因SDH設備互連後，抖動有積累效應，所以其值與設備的輸出抖動不同，詳見下表。網路性能(七)網路性能(八)SDH網路PDH輸出口的最大輸出抖動容限

2.028

34.368

1.5

1.5

1.5

B1

B2

0.2最大抖動值(UIp-p)

0.15

0.075

20

100

200f1

f3

f4

濾波器特性(

Hz)

18k

10k

10k

100k

800k

3500k

速率（Mb/s）

139.264

4.SDH傳送網系統SDH傳送網(一)一、傳送網結構

1.分層結構

.電路層

直接為用戶提供通信業務，其節點設備是交換機等。

.通道層

支持一個或多個電路層網路，為電路層節點設備提供電路群（通道），如VC-12、VC-4等。

.傳輸媒質層支持一個或多個通道層網路，如光纜等。SDH傳送網(二)

非SDH客戶VC-12VC-12VC-4複用段再生段

物理層低階高階段層通道層

傳輸媒質層電路層分層模型：SDH傳送網(三)2.拓撲結構

.線形網

網路中的所有節點一一相連，並且首尾開放，又稱鏈型網。結構簡單、經濟。

.星型網網路中的某一點（樞紐）與其它個節點直接相連，而其他各點之間不再直接相連。優點是除樞紐點外，所有節點都可配成終端；缺點是安全問題是瓶頸。

.樹形網可視為線形網與星型網的結合。SDH傳送網(四).環形網

所謂環形網，就是把線形網的首尾相接,從而使任何一點都不對外開放。環形網結構在SDH傳送網中應用非常廣泛，因它具有自愈能力，使網路具有很強的生存性。.網孔型網網路中的任何二個節點都能直接相連。它能為二點間的通信提供多種路由可選，因而網路的可靠性高；但結構複雜、成本較高。SDH傳送網(五)線形：星形：樹形：SDH傳送網(六)環形：網孔形：SDH傳送網(七)二、網路的保護與恢復1.網路的保護

利用預先安排好的備用容量去保護主用容量。

SDH網的保護可分為二大類：路徑保護與子網連接保護。（1）、路徑保護

對業務信號的傳送路徑進行保護，它既可以在複用段層進行，也可以在通道層進行。

.線路系統的複用段保護（MSP）業務保護以複用段為基礎（複用段信號品質），它可以分為二種方式：1+1與1

N。SDH傳送網(八)

1+1：STM-N信號永久性地被連接在工作通路與保護通路上，二個通路皆傳送業務信號；收端擇優選用。

1

N：N個工作通路共用一個保護通路，保護通路可傳額外業務（N

14）。

線路系統的複用段保護倒換要使用APS協議，倒換要在

50ms時間內完成。

.環網的複用段保護

複用段保護環可分為二纖環與四纖環。二纖環：環網由二根光纖組成，根據業務傳送方向又可分單向保護環與雙向保護環。SDH傳送網(九)

四纖環：環網由四根光纖組成，二根主用光纖與二根備用光纖，備用光纖為主用光纖提供反方向保護；備用光纖可傳送額外業務。

.通道保護環業務保護以通道為基礎（通道信號品質優劣），通道保護一般採用1+1方式。通道環一般由二纖組成，根據業務傳送方向又可分單向通道環與雙向通道環。通道環的保護一般不使用APS協議，倒換時間小於30ms。SDH傳送網(十)（2）、子網連接保護SNCP

對某一子網預先安排專用的保護路由。A站B站子網1子網22.網路的恢復它不象網路的保護那樣需要安排專門的備用容量（一般是1

1）去保護主用容量，而是廣泛調用網路中所有節點間的任何可用容量來恢復傳送業務；所以其備用資源較少。但網路恢復的實現比較複雜，需要使用具有強大功能的DXC，網管要有恢復功能等。SDH傳送網(十一)SDH傳送網(十二)三、自愈環

自愈：當網路發生故障時，不需要人為的干預，網路本身能在極短的時間內自動恢復傳送業務。1.自愈環的類型與工作原理

單向：環上二節點間的往來業務，如從節點A

C的業務AC和從節點C

A節點的業務CA，沿著環的同一方向（同為順時針或同為逆時針）傳送。雙向：環上二節點間的往來業務，沿著環的不同方向

（一為順時針，另為逆時針）傳送。

AC發CA收AC收CA發ACBD.單向通道保護環（二纖）工作原理：雙發選收。二根光纖：S光纖，P光纖。正常時：信號AC在發端A同時饋入S與P光纖（雙發），沿二條路徑到達C：S：ABC，P：ADC。

收端選收，一般選S：ABC同理，信號CA：S：CDA

；P：CBA。收端選用S：CDA。SDH傳送網(十三)SPAC發CA收AC收CA發ACBDSDH傳送網(十四)故障時：如B、C間的光纜被切斷。AC業務：在C節點由於來自S光纖的AC信號ABC丟失，所以接收倒換開關轉向來自P光纖，即接收信號：ADCCA業務信號仍按原路徑傳送。SP倒換SDH傳送網(十五)單向通道保護環的特點：優點：實現簡單，不需使用APS協議，倒換速度最快（<30ms）。缺點：不能重複使用節點間的時隙，環傳輸容量較小；不能傳送額外業務。環傳輸容量：STM-N。注：單向通道保護環獲得非常廣泛的應用；它適用於集中型業務。SDH傳送網(十六)AC發CA收AC收CA發ACBD.雙向通道保護環（二纖）正常時：信號AC在發端同時饋入S1與P1光纖（雙發），沿二條路徑到達C站：S1：ABC，P1：ADC。

收端選收，一般選S1：ABC同理，業務信號CA：S2：CBA

；P2：CDA。收端擇優選用，一般選S2：CBA。S1S2P1P2SDH傳送網(十七)AC發CA收AC收CA發ACBD故障時：如B、C間的光纜被切斷。AC業務：在C節點由於來自S1光纖的AC信號：ABC丟失，所以倒換開關轉向P1光纖，接收信號：ADC同理，在節點A接收從P2光纖來的CA業務信號：CDA。雙向通道保護環與單向通道保護環無多大區別。S1P1倒換S2P2倒換SDH傳送網(十八)AC發CA收AC收CA發ACBD.單向複用段保護環（二纖）二根光纖：S（業務）光纖，P（保護）光纖。正常時：業務信號AC在發端A只饋入S光纖，沿順時針方向到達C站：ABC。同理，業務信號CA在發端C只饋入S光纖，沿順時針方向到達C站：CDA。

SPSDH傳送網(十九)故障時：如B、C間光纜被切斷在B節點執行環回功能：即把AC業務環回到P光纖上，沿路徑ABADC到達目的地C。在節點C：把接收點切換到P光纖上。CA業務仍按原路徑傳送。優點：倒換速度快（用APS）；

P光纖可傳送額外業務。缺點：不能重複使用節點間時隙環傳輸容量：STM-NAC發CA收AC收CA發ACBDSP環回SDH傳送網(二十).雙向複用段保護環（二纖）

二纖雙向複用段保護環是目前SDH應用最廣泛的一種保護方式。它由二根光纖組成：S1/P2光纖與S2/P1光纖。每根光纖傳輸容量的一半為工作通道（S）；一半為保護通道（P），且為另一根光纖的工作通道提供反方向保護。如S1/P2光纖的工作通道為S1，保護通道為P2，P2為第二根光纖的工作通道S2提供反方向保護。另一根光纖S2/P1的含義與之類似。

SDH傳送網(二十一)AC發CA收AC收CA發ACBDS1/P2正常時：利用S1與S2工作通道傳送業務業務信號AC在發端A饋入SI/P2光纖的工作通道S1，沿順時針方向到達C站：ABC。同理，業務信號CA在發端C饋入S2/P1光纖的工作通道S2，沿逆時針方向到達A站：CBA。P1與P2通道可傳送額外業務。S2/P1SDH傳送網(二十二)AC發CA收AC收CA發ACBDS1/P2故障時：如B、C間光纜被切斷在B、C點執行交叉連接。B節點：把AC業務從S1通道交叉到P1通道，並使其沿逆時針方向傳輸：ABADC。C節點：把CA業務從S2通道交叉到P2通道，並使其沿順時針方向傳輸：CDABA。S2/P1S1/P2交叉連接SDH傳送網(二十三)二纖雙向複用段保護環優點：能重複使用節點間時隙，大大增加整個環的傳輸容量。備用通道PI、P2可傳送額外業務。缺點：倒換速度較慢，因用APS協議，而且需執行交叉連接功能。環傳輸容量：k/2STM-N(k為網路中的節點數)。注：雙向複用段保護環獲得非常廣泛的應用；它適用於分散型業務。SDH傳送網(二十四)ACBDS1/P2S2/P11/2STM-N1/2STM-N1/2STM-N1/2STM-N關於二纖雙向複用段保護環的傳輸容量：因二節點間業務僅由這二節點的光纖傳送，環上其他區段是空閒的，所以時隙可重複使用作為極限情況-沒有跨節點業務。A

B：1/2STM-N；

B

C：1/2STM-N；

CD：1/2STM-N；

DA：1/2STM-N；總容量：4/2STM-NSDH傳送網(二十五).四纖雙向複用段保護環它由四根光纖組成：二根業務光纖：S1與S2（一發一收），傳送正常業務。

二根保護光纖：P1與P2（一發一收），

分別為二根業務光纖提供反方向保護：

P1為S1提供反向保護；

P2為S2提供反向保護。

SDH傳送網(二十六)ACBDS1S2正常時：利用S1與S2光纖傳送業務。業務信號AC在發端A饋入S1光纖，沿順時針方向到達C站：ABC。同理，業務信號CA在發端C饋入S2光纖，沿逆時針方向到達A站：CBA。P1與P2光纖可傳送額外業務。P2P1AC發AC收CA發CA收SDH傳送網(二十七)ACBDS1S2故障時：如B、C間光纜被切斷在B、C點執行環回功能。B節點：把AC業務從S1光纖環回到P1光纖，並沿逆時針方向傳輸：ABADC（在B又執行一次環回：S2P2）。C節點：把CA業務從S2光纖環回到P2光纖，並沿順時針方向傳輸：CDABA（在B又執行一次環回：S2P2）。P2P1AC發AC收CA收CA發環回四纖雙向複用段保護環：優點：能重複使用節點間時隙，大大增加整個環的傳輸容量。備用光纖PI、P2可傳送額外業務。缺點：倒換速度較慢，因用APS協議，而且需執行交叉連接功能；對設備要求較高。環傳輸容量：kSTM-N(k為網路中的節點數)。注：四纖環對ADM設備提出了很高的要求，如系統容量、交叉容量、軟體功能等；它適用於分散型業務。SDH傳送網(二十八)SDH傳送網(二十九)2.五種自愈環的特性比較與應用

專案單向通道環單向複用段環二纖複用段環四纖複用段環

節點數線路速率

環傳輸容量

APS協議

倒換時間

節點成本

抗多點失效

系統複雜性

k

k

k

k

STM-N

STM-N

STM-N

STM-N

STM-N

STM-Nk/2

STM-Nk

STM-N

不用

用

用

用

30ms

30ms50-200ms50-200ms

低

低

中

高

無

無

無

有

簡單

簡單

複雜

複雜接入網、中繼網（集中型業務）

接入網、中繼網。中繼網、長途網（分散型業務）中繼網、長途網（分散型業務）

主要應用場合

5.DDN系統什麼是DDN系統DDN系統

DDN的全稱是數字數據網，是利用數字傳輸通道（光釺、數字微波、衛星）和數字交叉複用節點組成的數字數據傳輸網，可以為客戶提供各種速率的高質量數字專用電路和其他新業務。以滿足客戶多媒體通信和組建高速電腦通信網的需求。

DDN的優點

採用數字通道來傳輸數據信號時，有以下優點：

1.專用通道

DDN是利用數字通道向用戶提供半永久信電路。按與用戶的約定協議，不需要複雜的處理和交換，定時接通電路，可以為客戶提供專用的數字數據傳輸通道。為客戶建立自己的專用數據網提供條件。

2.傳輸速率高每一個數字電話的數據傳輸速率為64Kbit/s，利用數字複接技術還可以達到2Mbit/s、8Mbit/s，目前DDN可達到的最高傳輸速率為155Mbit/s。DDN系統的優點3.傳輸品質好數字通道傳輸品質比模擬通道高。通常，PCM（將連續的模擬信號變換成離散的數字信號,在數字音響中普遍採用的是脈衝編碼研製方式,即所謂的PCM(PULSECODEMODULATION)。PCM方式是由取樣,量化和編碼三個基本環節完成的。）數字通信系統的平均誤碼率不大於10的－6次方。

4.DDN是透明傳輸網

DDN將數據通信的規程和協議放在智能用戶終端來完成，網路本身任何規程都可以支持，不受任何規程的約束，所以是全透明網，可滿足數據、圖像、聲音、等多種業務的需要。

5.傳輸距離遠採用再生中繼的方式，傳輸距離可跨地區，也可跨國。DDN系統DDN的系統組成DDN系統組成如圖所示，它包括本地傳輸系統、複用及交叉連接系統、局間中繼傳輸系統和網路管理系統。節點網路控制管理中心節點節點用戶接入單元用戶接入單元用戶設備用戶設備數字通道用戶線用戶線DDN的系統組成1.本地傳輸系統

2.複用及交叉連接系統

3.局間中繼傳輸系統

4.網路管理系統DDN防雷器DDN光纖接入組網方案拓撲圖

6.網路管理系統網路管理系統移動網管體系概述

隨著中國移動通信事業的飛速發展，不斷擴大的網路規模和不斷增多的網路功能對網路運營管理能力提出了更高的要求。為了與管理體制的總部、省、市三級結構相配合，我國移動網管的目標為三級結構，包括總部網管、省級網管和本地網管。但由於目前的實際情況，集中操作維護系統將在相當長的一段時間內會繼續建設和存在。目前普遍存在的體系結構如圖1所示。移動網管體系結構

省級移動通信網網管系統建設為一平臺，在此網管平臺上各省可根據自己的需求進行二次開發。考慮到各省在網管中需求的異同點，即：各省對數據、網路拓撲的需求基本是一致的，不同的是各種報表的格式，省級網管系統致力於建立三層網管平臺：第一層，數據採集層，主要完成數據的完整性；第二層，數據處理層，完成數據的計算、整理和組織；第三層，應用層，完成數據的呈現、網路的拓撲、各省所需的共同報表，生成報表的模版。

本地網管系統(L-NMC)安裝運行在主要地市分公司網管中心，負責採集處理本地區內各個網路設備的詳細配置數據、網路運行的性能數據(即時和非即時)和即時故障數據，並支持對各個網路設備的集中監控與操作維護。同時，本地網管系統提供與省網管系統統一的介面（Q3/CORBA等）。

OMC（OperationandMaintenanceCenter）操作維護中心，是指對GSM通信系統中的每一個設備實體進行控制和維護的局部網路管理中心。GSM系統又涉及到無線網路和交換網絡兩種類型的實體，因此在GSM規範中，OMC被分為兩個部分，即OMC-S和OMC-R，其中OMC-R是指無線分系統BSS的操作維護中心，OMC-S是指對交換分系統MSC的操作維護中心。

網路管理系統SDH網管的分層結構

高層功能

低層功能

網元管理系統A

網元管理系統B網路管理層網元管理層網路單元層SNESNESNESNESNESNESNEQ3Q網元管理系統的功能-四大管理功能1.故障管理功能即時告警監視

對SDH網元的狀態進行監視：如信號丟失、發送器失效、幀失步、誤碼越限、信號劣化、定時信號丟失或劣化等。告警顯示：

應具有可聞（聲響）、可視（圖、文本）的告警顯示告警級別：緊急、主要、次要、提示告警。告警顯示：圖示顯示-紅、橙、黃、紫色；文本顯示-以文本形式給出告警資訊。網元管理系統的功能-四大管理功能

告警的過濾與遮罩功能

過濾：可有選擇地顯示或不顯示某些告警；

遮罩：可遮罩（禁止）上報某些告警。告警日誌管理

形成、存儲、輸出告警報告（級別、時間、告警源）。故障定位

能以圖形顯示方式把故障定位在子架、單元盤；以文本顯示方式把故障定位在局站、機架、子架、單元盤、功能塊。網元管理系統的功能-四大管理功能2.性能管理功能性能數據的收集

ES、SES、BBE；

指針調整、保護倒換事件與時間等。光介面：發送光功率（或偏流）、接收光功率。

方式：15分鐘與24小時計數器；性能報告

把各種性能數據整理後形成報告。有定期上報、請求上報、越限自動上報等形式。網元管理系統的功能-四大管理功能3.配置管理功能指配功能

所謂指配是指把系統投入使用前的各個步驟。

網元類型指配：TM、ADM、REG。網元介面指配：線路介面、支路介面、輔助介面。通道的指配：通道類型、通道的起止與路徑。交叉連接的指配：完成高、低階交叉連接。

網元的軟體下載功能軟體的線上下載；放棄或啟動已下載的網元軟體。網元管理系統的功能-四大管理功能4.安全管理功能操作者的級別與許可權

一般分四級：管理用戶、維護用戶、操作用戶、監視用戶。每級僅限在規定範圍操作。登錄管理

進入系統前必須輸入用戶名、口令等，系統確認後方可進入。

網元管理系統的功能-四大管理功能

訪問控制一是防止越權非法操作；二是可按管理域進行管理。操作日誌管理

操作日誌包括：操作人員的身份、登錄的時間與地點、操作類型、操作結果等。數據的安全管理機密性：資料庫加密、訪問控制；安全性：所有的數據與檔應能部分地或全部地備份到週邊存儲設備中（定時或人工）。網路管理系統遠程OMC的常用組網方式

根據Q.811和GSM12.01所規定的1～3層協議棧，OMC有以下四種遠程組網方案，分別為：PSTN遠程撥號連接方式、X.25方式、DDN專線方式和A介面方式，參照圖2所示。這些方案既考慮到經濟成本，又能達到集中維護NSS/BSS系統的目的。

遠程OMC的常用組網方式

網路管理系統1.PSTN遠程撥號方式

PSTN遠程撥號方案是利用WINNT的遠程服務功能，來完成路由和協議轉換。整個操作維護中心是作為一個網元，網元內用以太網連接，以WINDOWNT4.0為平臺，網內包括一個操作維護伺服器，若干維護終端，以及所要維護的各個網路單元。同時網元內還連接遠程模組，遠程模組的網路單元通過撥號方式連接到中心的PSTN遠程撥號伺服器，這樣本地的伺服器就可以操作維護遠程的網路單元。該方案經濟實用，只需配備簡單的PC機和MODEM作為必備的傳輸組件。但這種接入方式速度太慢，可靠性低，一般不採用。2.X.25方式

這種方式傳輸速率範圍為9600~64K。一般在操作維護中心採用64Kbit/s的傳輸速率，在遠端模組BSC側採用9.6Kbit/s的傳輸速率。BSC與PSPDN間的連接有路由器和PC模擬路由兩種方式。如果BSS的操作維護介面不標準，可以在PC機處完成介面的標準化，這樣不管是採用標準介面的BSS/NSS還是非標準介面的BSS/NSS，都可以集中管理，X.25網是通過X.121地址來識別不同的主機。

這種方式比較穩定可靠，但受到BSC側的傳輸速率限制，速率與效率都很低，目前很少有運營商考慮建設X.25網。

網路管理系統3.DDN方式

DDN網穩定可靠，傳輸速率較高，一般為64Kbit/s或更高。這種方式下需要的組網部件主要有基帶MODEM和路由器，其型號應該根據當地DDN網的類型來確定。

在此種接入方式下，遠程模組BSC通過路由器和DSU/CSU連接到DDN專線上，或通過前置機連接到DDN專線上。DDN方式因其傳輸速率較高且穩定可靠，因而可在前置機端對操作維護中心資料庫直接操作，無需分發臺程式。但對於目前的移動通信網運營商來說，DDN專線一般需要租用，不能完全自立運營，而且長期的投資也不小。

網路管理系統4.A介面方式

這種方式可以直接利用MSC與BSC之間已經存在的2Mbit/s的PCM鏈路，借用A介面PCM時隙來傳輸OMC資訊，它的傳輸速率為n×64kbit/s，n為佔用的時隙數。

通常情況下，遠端的BSC通過PCM線（即A介面）上的時隙將BSS的操作維護資訊連到MSC，利用所有MSC都有的半固定連接功能，MSC將這些專用的時隙連接到一臺前置機上，前置機負責完成2MPCM線和以太網之間的轉換工作，最終將BSS的操作維護資訊連接到OMC。這臺前置機可以是一臺普通的電腦（甚至就是某臺OMC的伺服器），但其中插有PC2M卡和以太網卡，前置機通過PC2M卡與MSC送過來的PCM線相連，通過以太網卡與整個OMC相連。前置機負責完成PC2M卡和以太網卡之間的消息轉換功能。

此方式經濟實用，可以充分利用現有的資源，傳輸速率較快，線路連接品質比較可靠，但是佔用了A介面有限的資源，而且PC2M卡既不利於擴展，又穩定性欠佳。最難以接受的是，網管與網元的傳輸線路合併使用，難以進行故障隔離定位與分析。

網路管理系統5.基於E1傳輸方案

綜合比較以上四種方式，並考慮到當前移動通信網運營商的需求，我們可以給出一種更實用、更有效、更可靠的方式。這種方式與A介面方式類似，通過2Mbit/s的E1線路來傳輸IP包，E1線兩端需要時隙提取設備。每個時隙的最大傳輸速率為64kbps，可以通過通道技術，同時佔用N個時隙，達到N×64kbps的速率，滿足不同速率的需求。它直接採用路由器加通道化E1模組作為時隙提取設備，性能穩定、可靠。其中通道化E1模組支持E1介面，並可通過配置，將E1的時隙進行捆綁、分配，分配到不同的IP地址（網段），應用方式靈活。下麵是這種解決方案的應用實例。

網路管理監控室網路管理系統E1傳輸的遠程集中網管

中興通訊在某省市的四個地區分別有一套ZXG10-BSS獨立子系統，分別匯接到當地的MSC，一個BSS子系統作為一個網元，在市中心的傳輸大樓有網管中心對各個GSM單元進行遠程集中管理。在網管中心設立一套OMC-R子系統，對上提供標準Q3介面與省級網管系統W-NMS連接，對下通過遠程E1傳輸，實現對四個網元的集中維護與操作。其中網管中心在省級市，BSC1-3在地級市，BSC4在縣級市，因為地域的關係，BSC3至BSC4採用級聯關係。組網方案如圖3所示。

網路管理系統總結

這套網管系統採用了層次明晰的三層網路結構，提供符合規範的標準介面，具有顯著的綜合優勢：

(1)直接採用現有的成熟產品，穩定性好，可靠性高

(2)兼顧考慮系統的經濟性與可擴展性，充分利用不同等級路由器的多種擴展能力，實現點對多點的資訊收集，對於線上性區域，可採用級聯的傳輸方案，進一步縮減傳輸成本；

(3)2M遠程傳輸PCM鏈路可以按要求進行多種速率的靈活配置：n×64Kbit/s,n為分配時隙數，完全能夠滿足綜合網管的速率要求；

(4)網管設備和網元實體的傳輸鏈路沒有交錯使用，這樣也有利於進行故障定位與分離；

(5)整套遠程網管系統完全由運營商獨立管理，一次性投資，避免了對其他運營商的依賴性，這對新興的移動產品運營商尤為重要。

目前運營商在遠程網管方面的組網需求，帶寬在2M的主要有兩種方式：一種是DDN2M方式；一種是直接利用現有E1資源。在DDN專線需要租用的情況下，許多運營商日益偏向於利用E1替代DDN/X.25進行遠程傳輸，實現遠程網管的要求，即前面提到的路由器加通道化E1模組方式，配合MUX設備，採用靈活的時隙分配策略，可以提供遠程網管靈活、可靠、高速率的綜合解決方案。第二部分：華為光傳輸網絡簡介1.光傳輸技術發展2.華為SDH設備簡介3.DWDM、MADM--適應網路發展的新技術4.長途幹線網解決方案5.區域網解決方案6.華為SDH的相容性7.華為SDH的生存性8.參考資料

光傳輸技術發展DWDM

開始建設SDH逐步成為傳輸主力設備

容量增加DWDM規模建設，全光網試驗SDH標準完善，PDH仍為主力PDH產品開始規模使用

實用化產品出現高錕提出光傳輸理論196680年代94年99年90年代初98年1976OADM、OXC將會逐漸使用2003年以後光纖傳輸的應用155M/622M商用：(8-32)2.5G商用：10G2.5G無商用實驗室：100GDWDMTDMOTDM超大容量；對速率、幀格式（SDH、IP等）透明；系統升級容量；可與全光網相容受光纖色散、偏振模色散影響大，實現遠距離傳輸有難度。受光纖色散、偏振模色散影響更大；上下業務不方便；技術前景不明朗，由於WDM取得成功，研究放緩傳輸技術發展PDH2024-1-2103

網路容量演進戰略通路比特率(TDM)2.5Gb/s10Gb/s40Gb/s20Gb/s80Gb/s40Gb/s160Gb/s160Gb/s640Gb/s64321681WDM通路數

DWDM、MADM--適應網路發展的新技術SDH定位的變化DWDM解決了長途幹線中的長跨距問題，同時提供了大容量的帶寬。融合業務傳送功能和業務調度功能為一體的MADM系統，通過分佈式網路業務調度模式以低成本的方式實現了複雜的業務調度和組網拓撲。DWDMDWDM應用DWDM降低中繼成本、節省光纖資源ADMADMADMADMADMADM.........ADMADMADMADMADMADM...ADMREGADMREGREGREGADMREGADMREGREGREGADMREGADMREGREGREGADMREGADMREGREGREGADMREGADMREGREGREGADMREGADMREGREGREG....................................應用DWDM前應用DWDM後光纖應用區間由C_band擴展到C+L_band，波長間隔由100GHZ縮小到50GHZ，單波長速率向10Gb/s甚至40Gb/s發展…...傳輸網絡容量的擴展快速保護倒換能力大容量業務上下能力業務恢復和生存性強大業務調度能力MADM

DXC融合業務傳送和業務調度功能為一體回避複雜漫長，不可靠的恢復演算法

降低網路投資和維護簡化冗雜的體系結構，降低轉接成本ADMOptiX系列產品系統設計思想多系統設備與單系統設備比較VC12級業務整合，實現兩個系統的業務在同一塊支路板上下電口轉接成本高、可靠性差、調度不靈活2M/155M電口轉接單系統組網多系統組網

長途幹線網解決方案鏈6傳輸長途幹線的衍變MADM+DWDM設備組網節省光纖、中繼、且環間業務調度及保護均可通過一臺MADM設備實現，業務傳送和調度功能分別由DWDM和MADM的SDH設備完成。

表示DWDM系統的多波長EDFA節點環1環2環3環4表示一根光纖DWDM+ADM環1環2環4環3ADM注：

表示ADM節點

表示REG節點表示兩個節點位於同一機房內鏈1鏈2鏈3鏈4鏈5ADM環1環2環3環4MADM節點DWDM+MADMDWDM+MADM組網綜述MADM負責網路業務的調度、業務的上下、業務的保護。DWDM的出現降低長途幹線網的中繼成本，因為所有的業務都可以複用到一根光纖上進行傳送，同時具有多波長放大能力的EDFA能對在這根光纖上承載所有業務同時進行放大中繼。

區域網解決方案STM-16業務匯接環1同一機房2M/155M電纜STM-16業務調度環STM-16業務匯接環2STM-16業務匯接環3電纜線互連手工實現業務調度光纖（完成電口拉遠）手工調度模式，多次插拔調度業務，容易損傷傳統集中式業務調度STM-16業務匯接環1同一機房光纖2M/155M電纜STM-16業務調度環STM-16業務匯接環2STM-16業務匯接環3DXC大型網路DXC解決方案STM-16業務調度環2.5G設備，完成業務傳送功能STM-16業務匯接環4STM-16業務匯接環5DXC4/1設備，完成業務調度功能同一機房STM-16業務匯接環3電纜線STM-16業務匯接環2STM-16業務匯接環1DXCDXCDXC集中式業務調度問題業務調度的轉接成本很高，轉接由155M電口互連完成，全程全網轉接1個VC4即需要8個155M電口參與。業務的生存型較差，跨環業務轉接時為單路由，無抗失效能力。而155M電口板和155M配線架的不可靠性正是業務中斷的最大原因。網路的可擴展性較差，跨環業務的擴容需要追加硬體成本，同時需要ADM和DXC兩套網管同時參與操作。網路的建設成本很高，需引入昂貴的DXC作為業務調度、TM作為155M電口拉遠和大量的155M電纜線作為業務轉接。分佈式網路業務調度同一機房155M/622M/2.5G業務調度自愈環光纖成本分散投資分期調度分佈風險分擔STM-16業務匯接環1STM-16業務匯接環2STM-16業務匯接環3STM-16業務匯接環4大容量網路MADM解決方案MADM，完成業務傳送和4/4/1業務調度功能STM-16業務調度環STM-16業務匯接環STM-16業務調度環STM-16業務匯接環STM-16業務匯接環STM-16業務匯接環STM-16業務匯接環可升級為STM—64分佈式網路業務調度優點降低網路結構的複雜度、MADM融傳送功能和業務調度功能為一體，組網非常簡潔。業務調度自愈網保證跨環業務的生存性，省卻了大量的155M電口板和電纜線。降低網路業務調度的轉接成本，並具有很強的擴展性，可根據跨環業務量決定業務調度環的容量。降低網路的建設成本，把原先需由DXC完成的業務調度功能改為由多個具有全交叉能力的MADM協同完成。業務調度實施只需一套網路級網管即可靈活高效地完成跨環業務的電路統一調配。

通過低階交叉實現把各個VC4中的2M業務或34M/45M業務集中疏導（grooming）到同一個VC4中，大大提高了線路資源和支路介面板的利用率，如可以將多個系統中的在本地上下的零散2M業務下到同一塊支路板1＃VC42＃VC4n＃VC41＃VC42＃VC4n＃VC4網路對設備的基本要求——低階交叉

末端網路要求能夠以低成本實現多種業務彙集和保護，需要採用能夠高效利用光纖資源和節點設備的MADM系統，以網格網模式建設末端網路。OptiXMNOptiX155/622OptiX10GOptiX2500+OptiX155/622HOptiXW32集成型STM-1/STM-4設備

STM-4與STM-1相容型設備STM-64設備多2.5GSDH設備10G80GDWDM（密集波分複用）設備OptiX系列產品網管系統全系列OptiX光傳輸設備

華為

為光傳輸網提供從幹線網到末端網的OptiX全系列光傳輸設備和統一網管

DWDM產品簡介EDFAEDFA12n-1n12n-1nOTMOTMSTM-16STM-16STM-16STM-16STM-16STM-16STM-16STM-16EDFA摻鉺光纖放大器DWDM密集波分複用設備DWDM系統原理框圖OLA...OLA理論上，一根光纖在1540—1565nm的帶寬範圍內傳輸容量約為4Tbit/s利用單模光纖低損耗區的巨大帶寬，將不同波長的光信號混合在一起傳輸將一根光纖當作多根光纖使用OTUOTU

WPA

1n合波器OTUOTU

1nOTMOLAOTMOptiXBWS320G的原理模組圖WBA波長轉換合波器光放大分波器波長轉換器（OTU）的功能是完成G.957光信號到G.692固定波長光的轉換。合波器和分波器完成G.692固定波長光信號的合波和分波。光放大器包括BA、PA、LA。BA是功放，通過提升合波後的光信號功率，從而提升各波長的輸出光功率；PA是預放，通過提升輸入合波信號的光功率，從而提升各波長的接收靈敏度；lA是線放，完成對合波信號的純光中繼放大處理。OSC（光監控通道）通常採用1310nm和1510nm，負責整個網路的監控數據傳送。分波器OSCOSCOSCO/EE/O再整形數據再生再定時輸入光G.957。。。G.6922、OTU功能模組圖輸出光光/電轉換電/光轉換寬線寬高啁啾不定波長窄線寬低啁啾定波長一、光監控通道（OSC）用一個新波長傳送有關WDM系統的管理和監控資訊。監控通道與業務通道完全獨立，互不影響。工作波長：1510nm或1310nm。速率：2Mb/s(不用EDFA也能超長傳輸)接入和解出：在OM與BA之後接入、

在OD與PA之前解出監控資訊二、其他公務：提供3路公務系統，可與SDH網路實現公務互通，全網統一編號4、系統的管理與控制OMOD2BAPAODOM2OSC資訊入OSC資訊出

5、OptiXBWS320G的設備特點A、強大的組網能力B、全業務傳送C、線上平滑擴容D、遠程線上性能監測（內置光譜分析單元）E、16段再生段級連傳送能力F、光層上的保護功能G、可升級的OADMH、自適應的網路功率調節技術受OSNR限制的典型組網規格對於STM-16信號，接收端的OSNR應>20dB對於STM-64信號，接收端的OSNR應>26dB422dB325dB227dB129dBA、強大的組網能力822dB530dB333dB137dB超長距離中繼段設計，優化網路結構分佈式補償方法採用PRE-CHIRP和DCF的方法進行色散補償，發送端採用PRE-CHIRP，可補償80KM。其後在每個光放大站用DCF進行色散補償，補償量視中繼距離而定。OptiXBWS320G的色散補償方法B、全業務傳送能力具備全業務接入能力和全業務故障監測能力自動增益和功率控制技術——適應光纖/系統參數變化光放大器的快速增益鎖定（穩定時間<1ms），使網路增減波長時不會產生瞬間誤碼。極端情況下系統由1波瞬間升為32波，原有的一波不會產生誤碼。AGC方式C、線上平滑擴容能力

D、遠程線上性能監測—內置光譜分析單元通過網管可監測遠端光譜的中心波長、光功率、OSNR等參數，實現對網路的遠程監控維護。SDHSDH再生段1再生段2再生段3再生段4再生段5再生段6再生段8再生段7再生段9再生段10再生段11再生段12再生段16再生段15再生段14再生段13E、16段再生段級聯傳輸能力業界最佳的指標，信號經過16×640KM的再生段級聯傳輸後無誤碼，具備良好的長途傳輸能力，適合用於特大型網路組網。TM1TM2TM31TM32TM1TM2TM31TM32工作通道保護通道F、光層上的保護--光通道環保護TTRRRRTTGE-TGE-RGE-RGE-T雙發選收.接收端的工作OTU處於啟動態,保護OTU處於休眠態.一旦發生業務故障,系統將關掉工作OTU,而啟動保護OTU.全部時間小於50ms.TM1TM2TM31TM32TM1TM2TM31TM32工作通道保護通道光層上的保護--光複用段保護SCAWPAWBAlslsRWCRWCTWCTWCTWCTWCSCARWCRWCWBAWPASC2MR2MR2lslsSCCOHPl1l2l1l2l1l2l1l2G、可升級的OADM實現波長上下每塊OADM單板可上下兩個波長，單站超出兩個波長上下時通過串連MR2板的方式實現H、自適應的網路功率調節技術—自動適應光纖/系統參數變化ALC方式光纖老化中斷點接續採用可調光衰減器（VOA）對光纖線路衰耗進行調節，自動適應光纖/系統參數的變化VOAI、開放式、集成式、混合式應用M16D16SC1SCCOHPTWCTWCRWCRWCRWC

SCAWPAWBAss

1n

1nM16TWCTWC

WBASC1SCCOHPD16RWCRWC

WPASCA

1nss

1nOTMOTM華為SDH其他SDH華為SDH其他SDH

SDH產品簡介率先提出MADM系統集成的思想，高度的集成化實現傳輸網元功能和交叉連接功能的結合，新一代2.5G級別設備實現“四分”合理建網模式的：直接上下504個2M接入6個2.5G光口交叉矩陣－128×VC4接入容量－96VC4多STM-16SDH設備OptiX

2500+