傳輸培訓講義

1、傳輸原理及網(wǎng)管培訓教材講課人：南京傳輸設備維護中心丁穎彪傅強第一部分基礎知識第一章光纖傳輸原理作為電信三大支撐網(wǎng)之一，傳輸網(wǎng)提供給各種用戶不同速率的接入通道，目前設備提供的業(yè)務接口主要有電接口和光接口。其中電接口主要有64Kb/s、2Mb/s、155Mb/s,除64Kb/s外，一般提供75Q射頻接口。光接口主要有155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/S和10Gb/S,接口電平在規(guī)定范圍內(nèi)可根據(jù)用戶需要通過調(diào)整光衰耗器改變。業(yè)務用戶主要有局內(nèi)用戶和出租電路用戶。局內(nèi)用戶包括交換、數(shù)據(jù)、多媒體等；出租電路用戶主要包括黨政軍專線、大客戶及其它運營商租用電路等。第一節(jié)概述光纖是光導纖維的簡稱。光

2、纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。是目前傳輸?shù)闹饕侄?。光纖通信之所以發(fā)展迅猛，主要緣于它具有以下特點：1、 通信容量大、傳輸距離遠。2、 信號串擾小、保密性能好。3、 抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳。4、 光纖尺寸小、重量輕，便于敷設和運輸。5、 材料來源豐富，環(huán)境保護好。6、 無輻射，難于竊聽。7、 光纜適應性強，壽命長。光纖通信與電通信的主要差異有兩點：一是傳輸?shù)氖枪獠ㄐ盘?；二是傳送光信號的介質(zhì)是利用光纖。目前光纖通信光源使用的波長范圍是在近紅外區(qū)內(nèi)，即波長為0.81.8mm之間。我們已經(jīng)知道，光波在光纖中傳輸時會帶來一定的傳輸損耗。光纖每公里(km長度的損耗值直接關

3、系到光纖通信系統(tǒng)傳輸距離的長短。通過對光纖傳輸特性研究發(fā)現(xiàn)，光纖對于不同波長的光波信號呈現(xiàn)不同的衰減特征。于是，很自然地就會將呈低損耗的波長用于光纖通信，并將低損耗波長點稱為傳輸窗口。口H理邙.收修.三年儡窗口仁-紅肉吸收S$013001550波蚓皿）光纖損耗特性目前光纖通信采用的通信窗口有三個(見圖)，它們分別是：(1)短波長窗口，波長為0.85mm(2)長波長窗口為，波長1.31mmffi1.55mm其中，在0.80.9mm波段內(nèi)，損耗約為2dB/km左右；在1.31mm波長處損耗為0.5dB/km；而在1.55mm處，損耗可降至0.2dB/km,這已接近光纖的理論損耗極限值。第二節(jié)光纖通

4、信的歷史和現(xiàn)狀光纖通信發(fā)展已經(jīng)歷了五代，這里簡要介紹第三代以后的發(fā)展情況：1982年1988年的第三代光纖通信系統(tǒng)，采用1.31mm長波長單模光纖，光纖損耗降至0.30.5dB/km,實用化、大規(guī)模應用是其主要特征，傳輸信號為準同步數(shù)字系列(PDH的各次群路信號，中繼距離為50700km于1983年以后陸續(xù)投入使用，主要用于長途干線和海底通信，是光纖通信重點推廣應用階段。19881996年的第四代光纖通信系統(tǒng)。主要特征是：開始采用1.55mm®長窗口的光纖，光纖損耗進一步降至0.2dB/km,應用中主要用于建設同步數(shù)字系列（SDH同步傳送網(wǎng)絡，傳輸速率達2.5Gbit/s,中繼距離為

5、80120km并開始采用摻餌光纖放大器（EDFA和波分復用（WDM器等新型器件。1996年今的第五代光纖通信系統(tǒng)。主要特征是：采用密集波分復用（DWD）M技術的全光網(wǎng)絡開發(fā)與應用，充分利用光纖低損耗波段潛在容量實現(xiàn)傳輸系統(tǒng)的急劇擴容。采用DWD腋術不僅僅是帶來巨大容量方面的好處，可以預計，隨著DWDM術的推廣應用，將會對現(xiàn)行的光纖網(wǎng)絡帶來深刻的變革，最終會成為全光網(wǎng)絡的基石。第二章同步數(shù)字體系（SDH原理簡介第一節(jié)SDH既述1、 什么是同步數(shù)字體系（SDH）SDH的概念源自美國AT&TR爾實當室的SONET這是在80年代初為解決標準光接口問題而提出的。隨后不斷的發(fā)展顯示出這種概念的潛在

6、革新作用，因而于一九八八年CCITT（現(xiàn)ITU-T）采納了這個概念，后來就形成了同步數(shù)字體系（SDH）由于SDH為克服PDH的缺點而產(chǎn)生的，因此它是先有目標再定規(guī)范，然后研制設備，這個過程與PDH勺正相反。顯然，這就可能最大限度地以最理想的方式來定義符合未來通信網(wǎng)要求的系統(tǒng)和設備。一九八八年原CCITT通過三個SDH勺基本建議，標志著數(shù)字傳輸?shù)男录o元?，F(xiàn)在SDH已成為本領域的發(fā)展熱點。同步數(shù)字體系（SDHSynchrounousDigitalHierarchy）所包含的內(nèi)容非常豐富：它既是一套新的國際標準，又是一個組網(wǎng)原則，也是一種復用方法。最重要的是，它提供了一個在國際上得到支持的框架，從而

7、在此框架基礎上就可發(fā)展并建成一種靈活、可靠和能進行遙控管理的世界電信傳輸網(wǎng)。這種未來的傳輸網(wǎng)可以非常容易地擴展和適應新的電信業(yè)務。此標準使不同廠家生產(chǎn)的設備之間進行互通成為可能，這正是網(wǎng)絡建設者長期以來一直期求的。對于用戶和電信網(wǎng)的運行者來說，這套SDFB準可以保證未來的信息技術發(fā)展將會是有條不紊的，他們不必擔心不兼容性或網(wǎng)絡的過時。具體來說，SDF一套數(shù)字傳送結構，供用來通過物理傳輸網(wǎng)絡傳送經(jīng)適配的業(yè)務信息（凈負荷）；它是設計成多用途的，以允許傳送各種類型的信號，包括G.702規(guī)定的PDHW號在內(nèi)。2、 SDH勺特點SDFW的主要特點是同步復用、標準光接口和強大的網(wǎng)管功能，這三點在后面都要詳

8、細說明。SDH網(wǎng)絡還是一個非常靈活的網(wǎng)絡，這體現(xiàn)在以下幾個方面。SD播一了北美、日本和歐洲三個地區(qū)性標準，各種數(shù)字傳送信號在STM-1等級以上獲得統(tǒng)一，使國際電信互通成為可能。1、 由于SDH電信傳送采用了同步復用方式和靈活的映射結構，可以利用軟件實現(xiàn)高階信號與低階支路信號之間所謂的一步復用，上下業(yè)務十分容易，大大簡化了交叉連接設備。2、 由于SDHM結構中安排了大約占總信號5%勺豐富的開銷比特，極大的加強了網(wǎng)絡的運行、管理和維護能力。3、 SDH專送網(wǎng)具有信息傳送透明性。4、 統(tǒng)一了網(wǎng)絡接口標淮，使不同廠家的產(chǎn)品可以直接互通，各種傳送媒質(zhì)如光纖、數(shù)字微波等可以直接連接，組網(wǎng)十分方便。5、 網(wǎng)

9、絡兼容能力強，它能與現(xiàn)有的PDHI全兼容，并容納各種新的業(yè)務信號。3、 SDHWPDH勺比較在SDH1前，多年以來一直到現(xiàn)在還在使用的數(shù)字傳輸設備均屬于準同步數(shù)字系列（PDH）?，F(xiàn)代及未來通信網(wǎng)絡在可靠性、靈活性和針對性這三方面要求特別突出。反映在網(wǎng)絡功能上則需要具有以下的能力：強大的網(wǎng)絡管理自愈重組或恢復此外，對設備而言，還對兼容性、經(jīng)濟性、適應性和可升級性等方面提出更高要求。以下我們就PDH勺特點來說明為什么要引入SD也一概念。現(xiàn)存的PDH9是在原有的模擬電tS網(wǎng)的基礎上引入PCMT?傳輸技術而發(fā)展起來的。因此：它主要是為話音業(yè)務而設計，不具備帶寬及信息的多樣化服務能力，傳輸網(wǎng)的基礎是點對

10、點的連接，難于提供網(wǎng)絡拓撲的靈活性。PDH傳輸設備采用復式定幀和碼速調(diào)整技術，按固定的復用結構,通過異步復用形成各次速率等級的信號。從2Mbit/s到140Mbit/s，其中2/8，8/34，34/140Mbit/s的復用/反復用器一個都不能少。如此，使得通信系統(tǒng)的組成和操作復雜，特別是當要從較高等級的數(shù)字信息流中提?。ɑ虿迦耄┑偷燃壍耐沸畔r，不能直接進行，必須逐級進行復用或反復用，例如從140Mbit/s信息流中提?。ɑ虿迦耄?Mbit/s的通路信息，必須經(jīng)過三次復用/反復用的過程。上/下電路困難，設備復雜而不靈活。PDH的網(wǎng)絡管理能力差。由于PDHM用的幀結構中只能提供十分有限的額外信

11、息傳輸容量（備用比特或服務比特），因此它不能為強大的網(wǎng)管系統(tǒng)提供足夠的信息通道。PDH系統(tǒng)實際上是先有設備后有國際建議標準。既成事實使得CCITT建議的PDHR際上不是一個數(shù)字系列而是三個系列（北美、日本的1.544Mbit/s以及歐洲的2.048Mbit/s），如此不僅網(wǎng)內(nèi)的設備復雜而且會造成不同設備之間的接口困難。PDHt纖傳輸系統(tǒng)白兼容性差。CCITT未能為光纖傳輸設備提供統(tǒng)一的光接口標準。由于線路編碼以及監(jiān)控等方面的差異，現(xiàn)有PDH勺光纖設備均存在著兼容性問題。不同廠家的設備都只能在CCITT（現(xiàn)稱ITUT）建議的電接口互連。根據(jù)上述特點，我們應不難理解，為什么CCITT只對PDH勺1

12、-4次群系統(tǒng)作出建議，而沒有沿著這條路子繼續(xù)對565Mbit/s的五次群系統(tǒng)正式作出建議（盡管這種設備早已制造出來并投入應用)。而PDH勺這些不足在SDFfr都得到了有效的解決，所以CCITT(ITUT)認為采用SDM是滿足未來通信網(wǎng)要求的解決方案。以下是SDHfPDH的比較1、復用方式及傳輸技術不同PDHI勺復用方式是逐級復用，而SDHM一步到位就可完成。由圖示可以清楚的看到它們之間的區(qū)別2、其它有關比較見表:表1-1.PDH與SDH的比較回類別PDHSDH1境路碼CMLmBIP.mBnBf擾碼的NRZf可省去光傳輸中的碼型變換2對長連和長連中”的處理HDB3或CMI在械中已考慮了擾碼等措施

13、,輸出NRZ已不帶長連”1“和長連”0”簡化了接口3復用比特間交插字節(jié)間交插4不同等級的禎無關市固定關系5幀周期不同各級都為125微秒6幀的開銷甚尤難于滿足今后網(wǎng)絡的需要很多（以字節(jié)為單位）,可滿足當前及今后的網(wǎng)管需要（如切換,監(jiān)控,公務區(qū)間通信）7橫向兼容性各廠家的產(chǎn)品互不兼容各廠家的產(chǎn)品兼容8網(wǎng)絡調(diào)度及自愈功能較差強送活9網(wǎng)管網(wǎng)管通信通道帶寬不足，建立集中大傳輸網(wǎng)困難提供杯準化的傳輸網(wǎng)絡維護管理功能10復用逐級碼速調(diào)整復用低階和高階信號的復町一次到位11標準化存在地區(qū)性的互為獨立的三大數(shù)字體系國際性的同步赫泣各國都能接受12組網(wǎng)主要為話音業(yè)務設計,缺乏網(wǎng)絡拓撲的靈活性，設備本身沒有數(shù)字交叉

14、功能組網(wǎng)靈活,充分考慮未來的發(fā)展,設備其本教宇交叉能力.上/下業(yè)務十分容易，也使數(shù)字交叉連接XC）的實現(xiàn)大大簡化13機架以條型架為主.寬架較少以寬架為主14業(yè)務頻帶利用率高040MHs包含64個2Mms其利用率為94%）低。55Mb/s包含63個2Mb/$其利用率為83%）15設備復雜程度簡單復雜：采用了指針調(diào)整機理,增加了設備復雜16控制方式軟件控制鼓少，電路調(diào)度以DDF為主的人工方式大規(guī)模地采用軟件控制（經(jīng)由ADM,DXC及網(wǎng)管設備）四、SD網(wǎng)絡設備SDH專輸網(wǎng)是由一些SDFW絡單元組成的。SDHS備主要有：同步終端復用器STM(SynchronousTerminalMultiplexer

15、),分插復用器ADM(Add/DropMultiplexer)和同步交叉連接設備SDXC(SynchronousDigitalCrossConnect)。另外，還有網(wǎng)絡管理系統(tǒng)設備NMS(NetworkManagementSystem卜設備框圖如下：51只啟»!什更冏H其中，分插復用器是SDhfr應最廣、最富特色的設備。它是一個三端口設備，具有兩個SDH光接口，通過另一端可以靈活地上/下路復用在STMB號中的低速率信號。AD岫部還具有時隙交換功能，允許兩個STMB號之間不同VC的互聯(lián)，并能方便地進行帶寬管理。在實際網(wǎng)絡中，根據(jù)ADM勺結構特點，它可靈活地用在網(wǎng)絡中不同的位置。作為終端

16、復用器時，可將兩個SDH)t接口分別作主備用，實際復用設備往往既可配置成終端復用器又可配置成分插復用器。利用ADMS可構成各種自愈環(huán)。此外,數(shù)字交叉連接設備（DXC池是現(xiàn)代數(shù)字通信網(wǎng)中非常重要的設備之,SDXC吉構如圖所示，它的核心是一個交叉連接矩陣。SDXCM種兼有復用、配線、保護、監(jiān)控和網(wǎng)管多功能的傳輸設備。它能代替配線架，對VC進行交叉連接。動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡，實現(xiàn)半永久連接；SDX如能對業(yè)務進彳T集散，利用SDXC的自動配置功能也可以構成SDH的自愈網(wǎng)，在網(wǎng)絡出現(xiàn)故障后自動重選路由，恢復業(yè)務。干線網(wǎng)中就常采用由SDXC勾成的自愈網(wǎng)。網(wǎng)絡管理系統(tǒng)設備完成對整個SDH網(wǎng)的管理，它應滿足有關電信管

17、理網(wǎng)的規(guī)定，并應有各類標準接口以便與各類網(wǎng)絡設備連接。在SDH勺網(wǎng)絡設備中都設有同步設備管理功能（SEMF）,它將性能數(shù)據(jù)和硬件告警等信號轉(zhuǎn)變成面向目標的消息，并送入DCCMQ接口。第二節(jié)SDH原理幀結構如圖:STM-1幀結構SDH用來承載信息的是一種塊狀幀結構，塊狀幀由縱向9行和橫向270XN列字節(jié)組成，每個字節(jié)含8bit。整個幀結構由段開銷區(qū)、凈負荷區(qū)和管理單元指針區(qū)三部分組成。其中段開銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡的運行、管理、維護及指配，以保證信息能夠正常靈活地傳送，管理單元指針用來指示凈負荷區(qū)域內(nèi)的信息首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準確位置，以便接收時能正確分離凈負荷。凈負荷區(qū)域用來存放用于信息業(yè)務的比

18、特和少量的用于通道維護管理的通道開銷字節(jié)。其中，段開銷和通道開銷字節(jié)的安排如圖。K12-4黑蕭開第后中節(jié)安樟段開銷的前3行為再生段開銷（ROSH）第59行為復接段開銷（MSOH）再生段、復接段以及通道在實際系統(tǒng)中的位置可參見圖125,POHE整個通道中保持不變；RSO的再生段終端修改，在一個再生段內(nèi)保持不變；MSOHfe復接段設備（如ADMSDXC修改，在一個復接段內(nèi)不變。對于再生段、復接段及通道的定義，可由下圖看出。TM-弊的一再空中3-分豆-eSDSCC一文工聾,B13-S收.存實除事虢中黨性量段開銷和通道開銷各字節(jié)功能如下：A1A2為幀定位字節(jié)B1B2B吻誤碼監(jiān)測字節(jié)，其中：B1:再生段

19、誤碼監(jiān)測B2:復接段誤碼監(jiān)測H3:通道誤碼監(jiān)測。C1C物標記符號字節(jié)，其中C1:STMK別符，識別每個STMk1信號在STWN復用信號中的位置；C2:信號指示標記，標明VC中映射的是ATMB元、FDDI、MANS是某種PDH信號。D1D1劾數(shù)據(jù)通信通路（DCC）,構成SDHt理網(wǎng)（SMN珀傳送鏈路，其中：D1D3192kbps的數(shù)據(jù)通道，用于再生段。D4D12576kbps的數(shù)據(jù)通道，用于復接段。E1E2提供兩路64kbps的公務聯(lián)絡語聲通路，其中：E1:用于本地公務通路，在再生器接入；E2:用于直達公務通路，在復接段終端接入F1F2為用戶通路，為特定維護目的提供臨時的數(shù)據(jù)/語聲通路。G1:通

20、道狀態(tài)字節(jié)。H4:TU位置指示字節(jié)，指示當前TU幀在TU復幀中的位置。J1:用于跟蹤通道連接狀態(tài)，在J1中重復發(fā)送高階通道接入點識別符，以使接收終端能根據(jù)J1確認與發(fā)送終端處于連接狀態(tài)。K1K2用于自動保護倒換，專用于保護目的的128kbpsAPS信令信道。Z1Z8分別為復接段和通道段備用字節(jié)。X標示為國內(nèi)備用字節(jié)，其余為國際備用字節(jié)。從段開銷和通道開銷的內(nèi)容可知：段開銷SOHI供幀定位，另外SOHF口POH都提供了誤碼監(jiān)測、自動保護倒換以及維護公務信道，SOH勺DCCJ道則為網(wǎng)管提供了專門的通路，這些都顯示了SDHR豐富的輔助通路資源。STW1是SDHW中最低等級的速率，N個STW1以字節(jié)為

21、單位同步交錯復接后構成STWN信號，STWN的幀結構如下圖所示。修看方向卻。耳葉帚的XK83CKH班*iAUFTR9CH寸*靖梅3算號卡,X吁,，沖,”3*2節(jié)歲即班.視陶WI2-*STH-X餐域,承加SDH勺幀傳輸時，按由左向右，由小到大的順序排成用型碼流依次進行。每幀傳輸時間為125pS,每秒傳輸1/125X106=8000幀。對STM-1而言，每幀能傳輸?shù)谋忍財?shù)為8X(270X9X1)=19940b,則STM-1的傳輸速率為19440X8000=155.52Mb/s,而STM-4為622.080Mb/s、STM-16為2488.320Mb/s。各種業(yè)務彳S號進入SDH勺幀結構都要經(jīng)過三個

22、步驟，即映射、定位和復用。復用映射結構55.520Mb/slC-1指針處理15。2MHs復用*-=映射<定位2048Kb/s1544Kb/sG.707SDH復用映射結構麗11一8VCTU,AU美M圖措卅世*震陽,用tttl-ttJS度用上圖是一個完整的SDHW步復用映射結構。SDH勺復接方式中應用了幾個非常重要的概念，即C、VCTU和AU它們之間的簡單關系可由上圖表示，下面對這兩個圖以及這些名詞作一些具體說明容器C用于傳遞同步信號的一種信息結構，主要完成速率調(diào)整等適配功能。需要傳送的電路層信號（如準同步信號以及B-ISDN信號等）在容器中經(jīng)過碼速調(diào)整后變換為同步信號，因此經(jīng)過容器后信號的

23、速率將會變化。G.709建設中定入了5種標準容器：c-11,c-12,c-2,c-3,c-4各容器的標準輸入速率如圖127。（2）虛容器VC虛容器（VC）是SDFW中用以支持通道層連接的一種信息結構，它是由信息凈負荷和通道開銷（POH：PathOverhead）組成的一矩形塊狀幀結構。VC是支持通道層連接的一種信息結構，分低階VCW高階VC（見圖129）,分別由C和TU口上通道開銷構成（見圖128）°VC是SDHfr最重要的一種信息結構，它的包封速率與SDHR同步，VC可作為一個獨立實體在通道中任一點取出、插入，以進行同步復用或交叉連接處理。（3）支路單元TU和支路單元組TUGTU是

24、一種為低階通道層和高階通道層提供適配功能的信息結構，它由低階VC加TU指針組成（見圖128）。VC在TU中的起始位置是浮動的，由TU指針指明。一個或多個TU經(jīng)字節(jié)交叉復用并加入一些塞入字節(jié)組成TUG加入額外的字節(jié)是為了保證完整的幀結構。（4）管理單元AU和管理單元組AUGAU寸高階VCffi復接段層進行適配，由高階VC加上AU指針構成（見圖128,AU經(jīng)AUGS接后成為STW1幀結構的組成部分，AUG*：身又可以復接成高階同步傳遞模塊。三、映射、復用和指針處理如前述，信號裝入SDF#的凈負荷中要經(jīng)過三個主要過程：映射、復用和指針處理。1、映射所謂映射（Mapping）是指在SDH網(wǎng)絡邊界處，把

25、支路信號適配裝入相應虛容器的過程。2、復用SDH勺復用最基本的原則是字節(jié)間插復用，即復用時按順序從各支路中讀取一個字節(jié)。3、指針指針的設置是同步數(shù)字系列和異步數(shù)字系列的重大區(qū)別之一。指針的作用之一是保證復用時各支路信號的同步。指針指示了虛容器在凈負荷區(qū)中的起始位置，通過調(diào)整這個起始位置，可以進行同步信號間的相位校準；同時，由于設置了正、負調(diào)整機會，指針還可完成頻率校準。網(wǎng)絡處于同步狀態(tài)時，指針進行相位校準；當網(wǎng)絡失去同步時，指針用來進行頻率和相位校準；指針還用來容納網(wǎng)絡的頻率抖動和漂移。同步數(shù)字系列這個名詞可能會使人誤認為SDH®求網(wǎng)絡各部分時鐘嚴格同步。實際上，指針的設置保證了在一

26、定時鐘精度下可使各信號間同步。四、SDFfi用過程的解釋中傳中約曾依0亶*y文,元*密H復想守定性6.射電培總*O<5m14-17箕用場的第比為便于理解SDH勺復用結構，現(xiàn)用集裝箱運載貨物作比喻，如圖所示。將容器C視為運輸用的標準包裝箱，C-n表示不同的容量規(guī)格，以便能適配裝進PDH的各種物品（信息），在容器的包封上面附上稱作通道開銷（POH）的一些碼字，如此處理后的箱體稱為虛容器（VC）。而包封上的POHR是用來指示箱內(nèi)物品在端到端運送過程中的狀態(tài)、性能以及裝載情況等，因而是為運營者操作維護而設。在虛容器基礎上再附上指針（PTR）就構成支路單元（TU）或管理單元（AU）。PTR是用來指

27、明虛容器在支路單元內(nèi)或在STM幀結構內(nèi)的準確位置，根據(jù)PTR所指示的地址可以實現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)移VC或在需要時直接取下（或插入）物品而不必拆卸整車物資。把多個同等級的相同支路單元、支路單元組、管理單元及管理單元組集裝（復用）起來構成一個大型集裝箱后，并利用管理單元指針指明地址，然后再附上段開銷，這是為了在運營段上進行運行中的操作維護和管理，于是各種物資（信息）將十分靈活、方便、準確、可靠地被送往各地五、SDH專送網(wǎng)的保護SDH呆護分為子網(wǎng)連接保護（SNCP和路徑保護,路徑保護包括線路系統(tǒng)的復用段保護、環(huán)網(wǎng)的復用段保護、環(huán)網(wǎng)的通道保護。目前生產(chǎn)廠商采用的主要保護方法是線性復用段保護1+1、復用段共享保護

28、環(huán)（MS-SPRING子網(wǎng)連接保護方法。以下主要介紹目前網(wǎng)絡中常用的復用段共享保護環(huán)（MS-SPRing、通道保護和子網(wǎng)連接保護方法（SNCP1、復用段共享保護環(huán)復用段共享保護環(huán)的工作通道傳送業(yè)務，具保護通道則留作業(yè)務信號的保護之用，復用段共享保護環(huán)需要使用APSB議，其保護倒換時間為50ms,分為二纖雙向復用段共享保護環(huán)和四纖雙向復用段共享保護環(huán)兩種保護方式。MS-SPRing示意圖倒換示意圖復用段共享保護環(huán)多用于STM-16和STM-64干線網(wǎng)以及中繼網(wǎng)。它的主要優(yōu)點是：在業(yè)務量呈均勻分布的情況下有些容量可重復利用，這種情況下，同樣的保護容量適用于不同的故障情況，故復用段共享保護環(huán)保護方式

29、能提供高容量使用效率。另一方面，復用段共享保護環(huán)只能用于環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，而且節(jié)點數(shù)最多不能超過16個，同時網(wǎng)絡中環(huán)的容量用滿時，就要增加一個新環(huán)。目前，復用段共享保護環(huán)已被確定用來保護環(huán)上的所有傳輸容量。2、通道保護環(huán)0AC二纖雙向通道保護環(huán)通道保護環(huán)的業(yè)務保護是以通道為基礎的，是否進行保護倒換要根據(jù)出、入環(huán)的個別通道信號質(zhì)量的優(yōu)劣來決定。通道保護環(huán)一般采用1+1保護方式，即工作通道與保護通道在發(fā)送端永久性地橋接在一起，接收端則從中選取質(zhì)量好的信號作為工作信號。在進行通道保護倒換時只需在接收端把開關從工作通道倒換到保護通道上，所以不需要使用APS倒換協(xié)議，其保護倒換時間小于50ms常用的通道

30、保護環(huán)有二纖單向通道保護環(huán)和二纖雙向通道保護環(huán)兩種3、子網(wǎng)連接保護子網(wǎng)連接保護是指對某一子網(wǎng)連接預先安排專用的保護路由，這樣一旦子網(wǎng)發(fā)生故障，專用保護路由便取代子網(wǎng)擔當在整個網(wǎng)絡中的傳送任務。子網(wǎng)連接保護包括利用固有的子網(wǎng)連接保護（SNC/I）和利用非介入式監(jiān)測的子網(wǎng)連接保護（SNC/N。固有監(jiān)測是指利用網(wǎng)絡的固有可用信息如連接狀態(tài)、性能數(shù)據(jù)等，來間接地檢測連接情況，能防止服務層故障。非介入式監(jiān)測是指利用對原來特征信息的只聽監(jiān)測（非介入）來直接地監(jiān)測連接情況，能防止連接性故障。子網(wǎng)連接保護在網(wǎng)絡中的配置保護連接方面具有很大的靈活性，特別適用于不斷變化、對未來傳輸需求不能預測的、根據(jù)需要就可以靈

31、活增加連接的網(wǎng)絡，故而它能夠應用于干線網(wǎng)、中繼網(wǎng)、接入網(wǎng)等網(wǎng)絡，以及樹形、環(huán)形、網(wǎng)狀的各種網(wǎng)絡拓撲，其保護結構為1+1方式，即每一個工作連接都有一個相應備用連接，保護可任意置于VC12VC2VC3VC將通道，同樣，運營者也能決定那些連接需要保護，那些連接不需要保護。當同時在復用段實行保護時，傳輸信號將有可能被雙重保護。六、SDH勺網(wǎng)同步SDH3同步結構采用主從同步方式，要求所有網(wǎng)絡單元時鐘都能最終跟蹤到全網(wǎng)的基準主時鐘。局內(nèi)同步分配一般用星形拓撲，即局內(nèi)所有時鐘由本局最高質(zhì)量的時鐘獲取定時，只有高質(zhì)量的時鐘由外部定時同步。獲取的定時由SDH5絡單元經(jīng)同步鏈路送往其他局的網(wǎng)絡單元。由于TU（支路

32、單元）指針調(diào)整引起的抖動會影響時鐘性能，因而不再推薦在TU內(nèi)傳送的一次群信號作為局間同步分配，而直接用STM_N傳送同步信息。局間同步分配一般采用樹形拓撲。SDH網(wǎng)同步方式一般有網(wǎng)同步方式，偽同步方式及準同步方式等三種。各網(wǎng)元時鐘有三種狀態(tài)，即自由振蕩、保持和鎖定。它們之間關系如圖所示外州同步參考信號圖3-3三種網(wǎng)元時仲工作模式之間的關系七、SDH勺網(wǎng)絡管理SDHM有很強的管理功能，共有五類。第一類是一般管理功能（ECC管理、安全等）；第二類是故障管理功能（告警監(jiān)視、測試等）；第三類是性能管理（數(shù)據(jù)采集，門限設置和數(shù)據(jù)報告等）；第四類是配置管理（供給狀態(tài)和控制等）；第五類是安全管理（注冊、口令

33、和安全等級等）。具體內(nèi)容將在網(wǎng)管部分介紹。第三節(jié)密集波分復用（DWDM技術簡介在模擬載波通信系統(tǒng)中，為了充分利用電纜的帶寬資源，提高系統(tǒng)的傳輸容量，通常利用頻分復用的方法，即在同一根電纜中同時傳輸若干個信道的信號，接收端根據(jù)各載波頻率的不同，利用帶通濾波器就可濾出每一個信道的信號。同樣，在光纖通信系統(tǒng)中也可以采用光的頻分復用的方法來提高系統(tǒng)的傳輸容量，在接收端采用解復用器（等效于光帶通濾波器）將各信號光載波分開。由于在光的頻域上信號頻率差別比較大，人們更喜歡采用波長來定義頻率上的差別，因而這樣的復用方法稱為波分復用。所謂WD映術就是為了充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源，根據(jù)每一信道光

34、波的頻率（或波長）不同可以將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發(fā)送端采用波分復用器（合波器）將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端，再由一波分復用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開的復用方式。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立（不考慮光纖非線性時），從而在一根光纖中可實現(xiàn)多路光信號的復用傳輸。雙向傳輸?shù)膯栴}也很容易解決，只需將兩個方向的信號分別安排在不同波長傳輸即可。根據(jù)波分復用器的不同，可以復用的波長數(shù)也不同，從2個至幾十個不等，現(xiàn)在商用化的一般是8波長和16波長系統(tǒng)，這取決于所允許的光載波波長的間隔大小，下圖為其原理框

35、圖。波分更用系統(tǒng)原界WDW質(zhì)上是光域上的頻分復用FDMK術，每個波長通路通過頻域的分割實現(xiàn)，如圖所示。系就的北帶寬WDM系統(tǒng)頻譜圖每個波長通路占用一段光纖的帶寬，與過去同軸電纜FD限術不同的是：（1）傳輸媒質(zhì)不同，WD陳統(tǒng)是光信號上的頻率分割，同軸系統(tǒng)是電信號上的頻率分割利用。（2）在每個通路上，同軸電纜系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M信號4kHz語音信號，而WD陳統(tǒng)目前每個波長通路上是數(shù)字信號SDH2.5Gbs或更高速率的數(shù)字系統(tǒng)。WD極術特點1、可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍至幾十倍。2、使N個波長復用起來在單模光纖中傳輸，在大容量長途傳輸時可以大量節(jié)約光纖。另外

36、，對于早期安裝的芯數(shù)不多的電纜，芯數(shù)較少，利用波分復用不必對原有系統(tǒng)作較大的改動即可比較方便地進行擴容。3、由于同一光纖中傳輸?shù)男盘柌ㄩL彼此獨立，因而可以傳輸特性完全不同的信號，完成各種電信業(yè)務信號的綜合和分離，包括數(shù)字信號和模擬信號，以及PDH信號和SDHW號的綜合與分離。4、波分復用通道對數(shù)據(jù)格式是透明的，即與信號速率及電調(diào)制方式無關。一個WD陳統(tǒng)可以承載多種格式的“業(yè)務”信號，ATMIP或者將來有可能出現(xiàn)的信號。WD陳統(tǒng)完成的是透明傳輸，對于“業(yè)務”層信號來說，WDW每個波長就像“虛擬”的光纖一樣。5、在網(wǎng)絡擴充和發(fā)展中，是理想的擴容手段，也是引入寬帶新業(yè)務（例如CATVHDTq口B-I

37、SDN等）的方便手段，增加一個附加波長即可引入任意想要的新業(yè)務或新容量。利用WD岐術選路來實現(xiàn)網(wǎng)絡交換和恢復，從而可能實現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光網(wǎng)絡。6、在國家骨干網(wǎng)的傳輸時，EDFA勺應用可以大大減少長途干線系統(tǒng)SDH中繼器的數(shù)目，從而減少成本。距離越長，節(jié)省成本就越多。DWDM術是在WD極術的基礎上發(fā)展起來的，所謂密集是指特定波長區(qū)內(nèi)有更多的工作波長?？梢哉J為，DWDMWDMJ一種特殊形式。一般來講，如無特別說明，我們所說的WD陳統(tǒng)都是DWD燎統(tǒng)。下圖就是1550窗口的DWDMI統(tǒng)框圖。光線路放大>0光線路放大155gm窗口的DWDM光纜系統(tǒng)過去無論PDH白34Mbs-140

38、Mb/s-565Mb/s,還是SDH勺155Mfc/622Mb/2.5Gb/s,其擴容升級方法都是采用電的TDMpJ式，即在電信號上進行的時間分割復用技術，光電器件和光纖完成的只是光電變換和透明傳輸，對信號在光域上沒有任何處理措施（甚至于放大）。WD極術的應用第一次把復用方式從電信號轉(zhuǎn)移到光信號，在光域上用波分復用（即頻率復用）的方式提高傳輸速率，光信號實現(xiàn)了直接復用和放大，而不再回到電信號上處理，并且各個波長彼此獨立，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式透明。因此，從某種意義上講，WD極術的應用標志著光通信時代的“真正”到來。第二部分傳輸網(wǎng)管簡介第一章SDHW管概述建立電信網(wǎng)絡的目的是為用戶提供電話和數(shù)據(jù)通信等

39、各種業(yè)務。電信網(wǎng)絡不僅要由各種設備組成，而且應該保證通信的質(zhì)量，例如接收信息的精確度，網(wǎng)絡的可連接性、網(wǎng)絡安全性，對意外中斷的保護等。所有這些需求都需要有一個靈活的、標準的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)來滿足OAM&叨能。在SDW絡中，管理對象基本可分為兩大類：1、網(wǎng)絡或設施管理。2、業(yè)務管理。網(wǎng)絡管理體系大致可分為五個層次，由高至低依次為：商務管理層、業(yè)務管理層、網(wǎng)絡控制層、網(wǎng)元控制層和網(wǎng)元。SDHM有很強的管理功能，共有五類。第一類是一般管理功能（ECC管理、安全等）；第二類是故障管理功能（告警監(jiān)視、測試等）；第三類是性能管理（數(shù)據(jù)采集，門限設置和數(shù)據(jù)報告等）；第四類是配置管理（供給狀態(tài)和控制等）；

40、第五類是安全管理（注冊、口令和安全等級等）。在CCITT的建議中，已選擇了一套七層協(xié)議棧（一組按次序堆積起來的協(xié)議），來滿足維護管理信息傳遞的要求。它符合目前開放系統(tǒng)管理所采用的面向目標的方法。用于SDH勺協(xié)議棧如圖所示。VCliVCI2VC2VC3產(chǎn)加二R復用段懸網(wǎng)絡|段層再生段層網(wǎng)絡1.一一T*物理層網(wǎng)絡1r通道層SDH*傳送層傳脩媒質(zhì)層電珞層網(wǎng)絡電路層SDH網(wǎng)絡分層示意圖第三部分：障礙分析第一章基礎知識第一節(jié)誤碼對于數(shù)字通信來說，誤碼是表征傳輸質(zhì)量最重要的指標。在SDH專輸網(wǎng)中，誤碼性能同樣是系統(tǒng)中最主要的傳輸損傷之一，特別是在目前數(shù)據(jù)通信、移動通信、圖象通信等高速發(fā)展的今天對傳輸誤碼提

41、出了更高的要求。ITU-T有兩個建議規(guī)定誤碼性能，G.821低于基群速率的國際數(shù)字連接的誤碼性能和G.826基群及更高速率的國際數(shù)字通道的誤碼性能。G.821以比特差錯（誤碼）事件為基礎的規(guī)范，而G.826以塊差錯（誤塊）事件為基礎的規(guī)范，目前尚有一些問題需要協(xié)調(diào)，因G.826建議制訂較遲更多地注意到了SDK輸網(wǎng)的特點。1、 G.821誤碼性能事件和參數(shù)誤碼性能事件是導出誤碼性能參數(shù)的基礎,G.821定義了以下事件:.誤碼秒（ES）:在1秒時間周期有1個或更多差錯比特;.嚴重誤碼秒（SES）:在1秒時間周期的比特差錯比10-3;考查誤碼性能總的觀察時間分兩個部分，即可用時間與不可用時間，誤碼性

42、能將只考慮連接可用狀態(tài)。在10個連續(xù)秒的時間里，每一秒都是SES則連接進入不可用狀態(tài)，這10秒也被認為是不可用時間（UAS;爾后，如果在10個連續(xù)秒時間內(nèi)，每一秒都不是SES則連接進入可用狀態(tài)，這10秒也被認為是可用時間。G.821定義的誤碼性能參數(shù)有.誤碼秒比（ESR）:在1個固定測試時間問隔上的可用時間內(nèi)，ES與總秒數(shù)之比;.嚴重誤碼秒比（SES）:在1個固定測試時間問隔上的可用時間內(nèi)，SES與總秒數(shù)之比。2、 G.826誤碼性能事件和參數(shù):事件的定義:. 誤塊（EB）:在1塊中有1個或多個差錯比特;. 誤塊秒（ES）:在1秒中有1個或多個誤塊;. 嚴重誤塊秒（SES）:在1秒中含有30%

43、勺誤塊,或至少有一個缺陷；. 背景誤塊（BBE）:發(fā)生在SES以外的誤塊；參數(shù)的定義:. 誤塊秒比（ESR）:在一個確定的測試期間，在可用時間內(nèi)的ES和總秒數(shù)之比;. 嚴重誤塊秒比（SESR）:在一個確定的測試期間,在可用時間內(nèi)的SES與總秒數(shù)之比;.背景誤塊比（BBER）:在一個確定的測試期間,在可用時間內(nèi)的背景誤塊與總塊數(shù)扣除SES中的所有塊后剩余塊數(shù)之比。誤碼與開銷3、SDH勺最大優(yōu)越性是其強大的開銷字節(jié)功能，其中有不少用來表征誤碼性能，從SDH勺網(wǎng)管在線檢測中可輕易了解整個網(wǎng)絡的性能，對檢測到的事件(異常和缺陷)進行近端或遠端評估，及時發(fā)現(xiàn)各種隱患。熟悉各種開銷功能，對于日常運行維護和

44、排障非常有用。先了解一下幾個術語：.異常:在線異常狀態(tài)用于確定不處于缺陷狀態(tài)的SDH1道差錯性能,1個BIP-n檢出1個誤塊(EB)就認為是異常；.缺陷：在線缺陷狀態(tài)用來確定可能發(fā)生在通道中的性能狀態(tài)變化，由前面G.826定義知,在1秒中1個或多個缺陷導致1個SES;.近端與遠端在網(wǎng)管中做性能報告以及儀表測試中經(jīng)常會遇到近端(NearEnd)與遠端(FarEnd)兩種情況，如果不知其所以然會引起錯誤判斷。如圖：時A站而言測試某塊光板的復用段近端(NearEnd),性能遠端V措A4一E的誤雞檢測情況，通過開楮字節(jié)B2來檢測；而A站的遠端(FarEnd)性能指AfB娛期情義的反饋信息，即E站檢測到

45、的近端法錯信息通過開梢字節(jié)K2(RH)或Ml(RDt)回送給A站*遠端性能事件的評估用REI和RDI來指示，其中REI是異常用于確定遠端ESSESBBE#件的發(fā)生，RDI是缺陷用于評估遠端SES#件的發(fā)生。4、誤碼性能在實際排障中的應用誤碼在傳輸領域一直是個較為頭痛的問題，據(jù)估計大約60%勺故障由誤碼引起，有些誤碼并不持續(xù)出現(xiàn)如瞬間誤碼、斷續(xù)誤碼等，很難進行故障定位，只有通過長期性能分析、深入了解有關誤碼誤碼性能基本原理，并在實際維護和排障工作中進行綜合運用，才能查明原因。一般引起誤碼的原因有：DDF接觸不良、連接區(qū)接觸不良、機盤本身性能下降、光口性能不良、光纖衰耗偏大等。實際維護中會遇到很多

46、起誤碼故障。第二節(jié)常用性能指標及告警分析一、平均發(fā)送光功率和接收機靈敏度1、平均發(fā)送光功率是發(fā)送機耦合到光纖的偽隨機數(shù)據(jù)序列的平均功率在S參考點的測試值。一般在-1-+1dB之間。2、接收機靈敏度是指在R參考點上達到規(guī)定誤比特率（BER是所能接收到的最低平均光功率。一般在-30dB左右。上述兩項指標在對光路障礙判斷時常用，可通過網(wǎng)管在線觀測判斷障礙段落。三、AIS和LOS1、AIS:告警指示信號。上游設備收不到信號而向下游節(jié)點設備發(fā)出AIS告警。同時向上游節(jié)點設備發(fā)出RDI（對告）告警。告之未收到信號。2、LOS信號丟失告警。有兩種情況，一是復用設備輸入信號丟失時產(chǎn)生，一般發(fā)生在低次群信號輸出

47、無或用戶信號輸出無。二是線路收信光盤產(chǎn)生該告警，則為線路輸入信號丟失。3、運用舉例實際維護中，以上涉及三種告警往往是同時產(chǎn)生的，為障礙段落判斷提供依據(jù)。如圖：1)設A、C站均為ADM占，B站為中繼站。線路傳輸速率為2.5G當A站發(fā)信光盤故障時，B站收信光盤收不到A站來的信號，將產(chǎn)生LOS同時向C站送AIS信號；C站收到AIS后繼續(xù)向下游節(jié)點設備（如本站低次群設備）送AIS,同時通過復用段開銷向A站送RDI信號。2）A站某155M電路出現(xiàn)LOS告警，則向下游節(jié)點C站對應155M送AIS,C站向A站該155M送RDI,同時向本站2M復用設備送AIS。第三節(jié)障礙處理傳輸系統(tǒng)是由傳輸設備和線路構成，傳

48、輸設備有復用設備分MUX（電復用設備）和OMUX光電轉(zhuǎn)換設備）。用戶送入傳輸系統(tǒng)中的端口一般為低次群電端口，經(jīng)過高次群MUXS備后復用成高次群電路，再經(jīng)過OMU汨把電信號變換成光信號，送至遠端局。設備的端口在機房中有專門的地方放置，分別為DDF（數(shù)字配線架）和ODF（光配線架），電接口放在DD噪，光接口放在ODF架，便于電路開放、調(diào)度和測試，如下圖所示。圖（1）傳輸系統(tǒng)構成、故障定位對傳輸系統(tǒng)故障定位的基本方法是分段測試，逐一排除非故障段。下面我們以長途傳輸系統(tǒng)的2M故障為例作具體的說明。中轉(zhuǎn)扃I本端局旦架ODF架圖（2）長途傳輸槽路全程連接對照圖（2）的槽路連接圖，當本端局發(fā)現(xiàn)一條2M電路中斷，第一步，在2M電口的DD理分別作本端自環(huán)和環(huán)給遠端，用在線監(jiān)測表分別測本端信號和遠端信號，可判斷是本端至用戶端不好還是本端傳輸至遠端用戶端不好。第二步，如果是本端不好，則在用戶端口配線架（如程控配線架）環(huán)給用戶，如果用戶端信號是好的，則是用戶配線架至傳輸配線架之間的跳線或接頭有問題，若用戶端信號不好，則是用戶配線架至用戶設備段有問題，可配合用戶處理。第三步若遠端信號不好，可叫對端局維護人員在對端局傳輸2MDD牌向本端局環(huán)路