《SDH學(xué)習(xí)知識(shí)總結(jié)》課件

SDH學(xué)習(xí)知識(shí)總結(jié)本課程重點(diǎn)介紹了SDH技術(shù)及其相關(guān)知識(shí)，包含SDH體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)備配置等內(nèi)容。什么是SDH?光纖傳輸技術(shù)SDH基于光纖傳輸技術(shù)，利用光纖的巨大帶寬，實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)字信號(hào)傳輸。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備SDH采用專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如交叉連接設(shè)備（DXC）、數(shù)字交叉連接設(shè)備（DCS）、光傳輸設(shè)備（OTU）等，進(jìn)行信號(hào)的傳輸、交換和處理。同步時(shí)鐘SDH利用同步時(shí)鐘機(jī)制，保證網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的同步，確保信號(hào)傳輸?shù)木_性和穩(wěn)定性。電信網(wǎng)絡(luò)SDH是現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)途干線(xiàn)傳輸、城域網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信、視頻傳輸?shù)阮I(lǐng)域。SDH的分層結(jié)構(gòu)SDH（同步數(shù)字體系）采用分層結(jié)構(gòu)，類(lèi)似于OSI參考模型。SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由物理層、光傳輸層、信道層、段層和路徑層組成。各層之間相互協(xié)作，提供可靠的傳輸服務(wù)。SDH同步幀結(jié)構(gòu)SDH同步幀是SDH網(wǎng)絡(luò)的基本傳輸單元，包含固定長(zhǎng)度的9列字節(jié)，共270字節(jié)，每個(gè)字節(jié)為8比特。每個(gè)同步幀對(duì)應(yīng)一個(gè)復(fù)幀周期，即125微秒。同步幀結(jié)構(gòu)包含一個(gè)秒同步信號(hào)、一個(gè)幀同步信號(hào)和多個(gè)數(shù)據(jù)載荷部分。每個(gè)同步幀包含一個(gè)秒同步信號(hào)，用于將數(shù)據(jù)流同步到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間基準(zhǔn)。幀同步信號(hào)用于標(biāo)識(shí)幀的開(kāi)始和結(jié)束。數(shù)據(jù)載荷部分用于傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。SDH同步幀中的載荷11.虛擬容器虛擬容器（VC）是SDH同步幀中用來(lái)承載各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的邏輯單元。22.信號(hào)通路信號(hào)通路（TUG）是SDH同步幀中用來(lái)承載多種數(shù)據(jù)流的物理通道。33.幀結(jié)構(gòu)SDH同步幀包含幀頭、幀體和幀尾，幀頭包含同步信息，幀體包含各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，幀尾包含校驗(yàn)信息。44.時(shí)鐘信息SDH同步幀中的時(shí)鐘信息用于保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫?，保證不同節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘一致。SDH信道層的復(fù)用方式復(fù)用方式SDH信道層采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，將不同的數(shù)據(jù)流復(fù)用到一個(gè)高速度的時(shí)隙中，實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的傳輸。同步時(shí)鐘SDH信道層使用同步時(shí)鐘，確保所有數(shù)據(jù)流在時(shí)間上保持一致，避免數(shù)據(jù)丟失或混亂。信道容量SDH信道層提供多種信道容量，例如STM-1、STM-4、STM-16等，滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)需求。信號(hào)質(zhì)量SDH信道層采用先進(jìn)的編碼技術(shù)，提高信號(hào)質(zhì)量，降低傳輸誤碼率。SDH邏輯通道虛擬容器SDH邏輯通道是用于傳輸不同類(lèi)型業(yè)務(wù)的虛擬容器。它允許在一個(gè)物理通道上復(fù)用多種業(yè)務(wù)，提高帶寬利用率。每個(gè)邏輯通道都擁有獨(dú)立的標(biāo)識(shí)符，便于網(wǎng)絡(luò)管理和業(yè)務(wù)隔離。多種業(yè)務(wù)類(lèi)型SDH邏輯通道可以傳輸多種業(yè)務(wù)，例如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等。通過(guò)對(duì)不同業(yè)務(wù)類(lèi)型進(jìn)行區(qū)分和管理，可以有效地提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率和可靠性。SDH的報(bào)文格式SDH報(bào)文結(jié)構(gòu)SDH報(bào)文結(jié)構(gòu)由幀頭和載荷組成。幀頭包含同步信號(hào)和控制信息，載荷包含用戶(hù)數(shù)據(jù)。幀頭信息幀頭包含同步字、段標(biāo)識(shí)符、路徑標(biāo)識(shí)符、管理單元指針和部分填充字節(jié)等信息。載荷信息載荷包含用戶(hù)數(shù)據(jù)，可分為VC-4、VC-3、VC-12等不同類(lèi)型，根據(jù)不同的信道層復(fù)用方式進(jìn)行復(fù)用。SDH的基本傳輸單位STM-1155.52MbpsSTM-4622.08MbpsSTM-162.488GbpsSTM-649.953GbpsSTM-25639.813GbpsSDH使用同步傳輸模塊(STM)作為基本傳輸單位，每個(gè)STM包含多個(gè)信道，支持各種業(yè)務(wù)的傳輸。STM-1是最基本的傳輸單位，其速率為155.52Mbps。更高階的STM，如STM-4、STM-16、STM-64和STM-256，分別對(duì)應(yīng)更高的傳輸速率。STM速率的遞增，使SDH能夠滿(mǎn)足不同帶寬需求的業(yè)務(wù)傳輸。SDH的光傳輸層SDH的光傳輸層負(fù)責(zé)光信號(hào)的傳輸和管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在光纖網(wǎng)絡(luò)中的高速傳輸。光傳輸層采用光纖作為傳輸介質(zhì)，通過(guò)光纖連接不同的SDH設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速、可靠傳輸。SDH的物理層特點(diǎn)傳輸介質(zhì)SDH主要采用光纖作為傳輸介質(zhì)。光纖具有帶寬大、損耗低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以滿(mǎn)足高速率、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)囊?。傳輸速率SDH的傳輸速率是固定的，以STM-N表示，其中N為整數(shù)，代表著基本速率的倍數(shù)。例如，STM-1的速率為155.52Mbps。SDH物理層主要性能指標(biāo)SDH物理層性能指標(biāo)決定了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和傳輸質(zhì)量。2.5G速率SDH基本速率為2.5G，可以擴(kuò)展到更高速率。100%誤碼率SDH誤碼率極低，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。10可用性SDH系統(tǒng)具有高可用性，保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。100ms時(shí)延SDH時(shí)延極低，確保實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承?。這些性能指標(biāo)保證了SDH在高容量、高質(zhì)量、高可靠性網(wǎng)絡(luò)中的重要應(yīng)用。SDH的時(shí)分復(fù)用技術(shù)1時(shí)隙分配將數(shù)據(jù)流分割成等長(zhǎng)的時(shí)隙。2時(shí)隙復(fù)用將不同數(shù)據(jù)流的時(shí)隙交織在一起。3時(shí)隙解復(fù)用根據(jù)時(shí)隙號(hào)提取對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)流。SDH采用同步時(shí)分復(fù)用技術(shù)，將不同數(shù)據(jù)流的時(shí)隙交織在一起，實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)流的復(fù)用傳輸。SDH的波分復(fù)用技術(shù)波分復(fù)用技術(shù)原理波分復(fù)用技術(shù)將多個(gè)光信號(hào)復(fù)用在同一根光纖上，并通過(guò)不同波長(zhǎng)進(jìn)行區(qū)分。SDH中的波分復(fù)用SDH系統(tǒng)采用波分復(fù)用技術(shù)，可以有效地提高光纖傳輸容量。波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用SDH網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高速率、大容量的光傳輸。SDH的信號(hào)適配技術(shù)信號(hào)適配SDH網(wǎng)絡(luò)通常用于傳輸多種類(lèi)型的信號(hào)，如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻。為了適應(yīng)這些信號(hào)的特性，需要進(jìn)行信號(hào)適配，將不同類(lèi)型的信號(hào)轉(zhuǎn)換成SDH標(biāo)準(zhǔn)格式。接口規(guī)范信號(hào)適配技術(shù)需要遵循特定的接口規(guī)范，例如，PCM、ATM、以太網(wǎng)等接口規(guī)范，以確保不同類(lèi)型信號(hào)能夠順利接入SDH網(wǎng)絡(luò)。速率轉(zhuǎn)換信號(hào)適配技術(shù)還包括速率轉(zhuǎn)換功能，將不同速率的信號(hào)轉(zhuǎn)換成SDH標(biāo)準(zhǔn)速率，例如，將64kbps的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成2Mbps的SDH信號(hào)。編碼解碼為了滿(mǎn)足SDH網(wǎng)絡(luò)的傳輸要求，信號(hào)適配技術(shù)需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的封裝和解封裝。SDH的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控、配置和維護(hù)整個(gè)SDH網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)。性能監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，例如傳輸速率、誤碼率和時(shí)延等。安全管理管理系統(tǒng)提供安全控制和身份驗(yàn)證機(jī)制，防止未經(jīng)授權(quán)的訪(fǎng)問(wèn)和網(wǎng)絡(luò)攻擊。故障診斷管理系統(tǒng)快速識(shí)別和定位網(wǎng)絡(luò)故障，并提供故障診斷和排除工具。SDH的性能監(jiān)測(cè)和故障診斷11.性能監(jiān)測(cè)SDH網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)包括誤碼率、傳輸速率、時(shí)延、抖動(dòng)等。22.故障診斷故障診斷工具可以幫助識(shí)別和定位SDH網(wǎng)絡(luò)中的故障，例如環(huán)路檢測(cè)、信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)等。33.監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)收集SDH網(wǎng)絡(luò)的性能和運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將它們呈現(xiàn)給管理員，便于及時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)狀況。44.告警機(jī)制告警機(jī)制可以及時(shí)提醒管理員SDH網(wǎng)絡(luò)中的異常情況，例如設(shè)備故障、線(xiàn)路中斷等。SDH的維護(hù)和管理網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)控SDH網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并進(jìn)行故障定位和處理。性能優(yōu)化根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，提高網(wǎng)絡(luò)效率和可靠性。故障恢復(fù)制定故障恢復(fù)方案，快速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，降低故障對(duì)業(yè)務(wù)的影響。安全管理加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全管理，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露，保障網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行。SDH網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)1需求分析明確網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類(lèi)型、業(yè)務(wù)量、帶寬需求等。確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)元配置和傳輸路徑等。2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)選擇合適的SDH設(shè)備和傳輸技術(shù)。確定網(wǎng)元類(lèi)型、數(shù)量和配置。3性能優(yōu)化優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，如傳輸速率、傳輸質(zhì)量和延遲等。確保網(wǎng)絡(luò)可靠性和安全性。SDH網(wǎng)絡(luò)的容量規(guī)劃SDH網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃需要根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型、帶寬需求、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等因素綜合考慮。規(guī)劃過(guò)程中需要考慮網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性，避免出現(xiàn)容量不足的情況。SDH網(wǎng)絡(luò)的可靠性設(shè)計(jì)冗余備份采用雙機(jī)熱備、鏈路備份等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重要設(shè)備和鏈路的冗余，確保網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)運(yùn)行。SDH網(wǎng)絡(luò)還提供了多種備份方式，例如環(huán)網(wǎng)、保護(hù)倒換、路徑保護(hù)等，在發(fā)生故障時(shí)能夠快速恢復(fù)正常工作狀態(tài)。故障隔離網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，故障隔離機(jī)制能夠防止單點(diǎn)故障擴(kuò)散，確保網(wǎng)絡(luò)整體穩(wěn)定運(yùn)行。SDH網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常具備自愈功能，能夠自動(dòng)檢測(cè)故障并進(jìn)行隔離，確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性。SDH網(wǎng)絡(luò)的容災(zāi)特性保護(hù)環(huán)保護(hù)環(huán)是SDH網(wǎng)絡(luò)的重要容災(zāi)機(jī)制，用于在鏈路故障時(shí)快速恢復(fù)業(yè)務(wù)。它通常采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到兩個(gè)環(huán)路，環(huán)路之間相互備份。交叉連接交叉連接可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速切換，在某條鏈路故障時(shí)，可以將業(yè)務(wù)路由到其他鏈路，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。冗余備份SDH網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵設(shè)備可以進(jìn)行冗余備份，例如雙電源供電、雙控制系統(tǒng)等，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。SDH網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元構(gòu)成光纖交換機(jī)SDH網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)信號(hào)的交換和路由。連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和處理。終端設(shè)備連接用戶(hù)設(shè)備，提供用戶(hù)接入服務(wù)。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理。光纖線(xiàn)路板實(shí)現(xiàn)光纖信號(hào)的傳輸和處理。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換和放大，確保信號(hào)質(zhì)量。光纖線(xiàn)路終端連接光纖線(xiàn)路，提供信號(hào)接入服務(wù)。負(fù)責(zé)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)和復(fù)用解復(fù)用。SDH網(wǎng)絡(luò)的同步時(shí)鐘特性同步時(shí)鐘源SDH網(wǎng)絡(luò)采用嚴(yán)格的同步時(shí)鐘機(jī)制，確保所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行在同一時(shí)鐘頻率上，以保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性。時(shí)鐘同步方式SDH網(wǎng)絡(luò)采用主從同步方式，通過(guò)主時(shí)鐘源和同步信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的同步。同步精度SDH網(wǎng)絡(luò)的同步精度非常高，可達(dá)到納秒級(jí)，以確保信號(hào)傳輸?shù)木_性和可靠性。SDH網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的組成11.交換機(jī)SDH交換機(jī)實(shí)現(xiàn)不同線(xiàn)路之間的信號(hào)連接，支持各種速率的信道復(fù)用和解復(fù)用，可用于SDH網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)備。22.光纖傳輸設(shè)備光纖傳輸設(shè)備負(fù)責(zé)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并在光纖上進(jìn)行傳輸，包括光發(fā)射器、光接收器、光放大器等。33.終端設(shè)備終端設(shè)備是SDH網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)，用于連接用戶(hù)設(shè)備，可以是各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如路由器、交換機(jī)、服務(wù)器等。44.管理和控制設(shè)備管理和控制設(shè)備負(fù)責(zé)SDH網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行監(jiān)控、故障診斷和性能管理，包括網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。SDH網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SDH網(wǎng)絡(luò)使用各種協(xié)議來(lái)管理和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。例如，TMN、SNMP和NETCONF協(xié)議用于網(wǎng)絡(luò)管理和配置。數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議SDH網(wǎng)絡(luò)使用各種協(xié)議來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，例如，SDH信令協(xié)議用于傳輸控制信息，而ATM或以太網(wǎng)協(xié)議用于傳輸用戶(hù)數(shù)據(jù)。光傳輸協(xié)議SDH網(wǎng)絡(luò)使用各種協(xié)議來(lái)管理光傳輸層，例如，SONET協(xié)議用于北美地區(qū)的SDH網(wǎng)絡(luò)，而SDH協(xié)議用于歐洲和亞洲。SDH網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)傳輸模式透明傳輸SDH提供透明傳輸模式，即對(duì)傳輸?shù)男盘?hào)不進(jìn)行處理，保持原始信號(hào)的完整性。這種模式適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸要求較高的應(yīng)用，例如視頻、音頻和數(shù)據(jù)廣播等。信道化傳輸SDH將信號(hào)進(jìn)行信道化，并進(jìn)行復(fù)用和解復(fù)用，以提高帶寬利用率。這種模式適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸效率要求較高的應(yīng)用，例如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻會(huì)議等。SDH與SONET的關(guān)系1標(biāo)準(zhǔn)差異SDH是國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU-T)制定的標(biāo)準(zhǔn)，而SONET是美國(guó)電話(huà)電報(bào)公司(AT&T)制定的標(biāo)準(zhǔn)。兩者在技術(shù)上基本相同，但存在一些細(xì)節(jié)上的差異。2應(yīng)用范圍SDH主要應(yīng)用于歐洲和亞洲，而SONET主要應(yīng)用于北美和南美。3技術(shù)特點(diǎn)兩者都采用同步數(shù)字體系結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)高帶寬、低延遲的數(shù)字傳輸。4互通性由于兩者具有很高的兼容性，因此SDH和SONET設(shè)備可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)互通。SDH的發(fā)展歷程120世紀(jì)80年代末同步數(shù)字系列（SDH）技術(shù)誕生21990年代SDH成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于光纖通信網(wǎng)絡(luò)321世紀(jì)初SDH技術(shù)不斷發(fā)展，并與新技術(shù)融合4未來(lái)SDH技術(shù)仍將發(fā)揮重要作用SDH技術(shù)從誕生到發(fā)展，經(jīng)歷了多個(gè)階段。SDH技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮了重要作用，并將繼續(xù)發(fā)展，與新技術(shù)融合，滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的帶寬需求。SDH的應(yīng)用場(chǎng)景和趨勢(shì)傳統(tǒng)應(yīng)用SDH主要應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)商的骨干網(wǎng)，提供高質(zhì)量的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻傳輸服務(wù)。SDH網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，可靠性高，為用戶(hù)提供穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。新興應(yīng)用SDH在數(shù)據(jù)中心、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。SDH支持高帶寬、低延遲的傳