第十二章SDH网络

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第十二章 SDH网络
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
12.8
12.9
12.10
SDH的产生和基本概念
SDH的速率与帧结构
映射原理与同步复用
SDH开销
SDH网元
SDH传送网
SDH自愈网
SDH网同步
SDH网络传输性能
SDH网络管理
本章内容、重点和难点
本章内容
 SDH的产生、基本概念、速率和帧结构。
 SDH的映射原理、同步复用和开销。
 SDH网元、传送网和自愈网。
 SDH网同步、网络传输性能和网络管理。
本章重点
 SDH的基本概念、速率和帧结构。
 SDH的映射原理、同步复用和开销。
 SDH网元、自愈网和网同步。
本章难点
 SDH的映射原理、同步复用和开销。
学习本章目的和要求
 掌握SDH的基本概念、速率和帧结构。
 掌握SDH的映射原理、同步复用和开销。
 掌握SDH网元的功能。
 掌握SDH传送网、自愈网及网同步。
 掌握SDH的误码性能,了解SDH的抖动和漂移性能。
 熟悉SDH的网络管理。
12.1 光传输系统的演进
12.1.1 光传输系统的演化历程
时间
(传输距离<40km)
(传输距离数千公里)
时间
12.1.2 电信网架构
站(DTE)
站(DTE)
节点
对骨干网要求:
节点
• 支持大容量业务传送(Tbit/s=1012bit/s)
• 保证用户业务的QoS
节点
节点
节点
12.1.3 数字复用体系




传输单个数字语音及视频信号
所需比特率远低于传输媒质的
传输带宽
复用是将多路信号同时在传输
媒介中进行传送的技术
只有经过信道复用才可以充分
利用传输媒介的传输带宽
常用复用技术:时分复用
(TDM)、频分复用(FDM)、
北美数字复用体系
码分复用(CDM)等
三种数字复用体系与SDH标准
1.6G
139.269M
N*155
N*45
97.728M
155.52M
44.736M
34.368M
32.064M
6.312M
6.312M
8.448M
6.312M
2.048M
1.544M
1.544M
2.048M
1.544M
日本
北美
欧洲
SDH/SONET
12.2 SDH的产生和基本概念
1.PDH存在的主要问题
(1)两大体系,3种地区性标准,使国际间的互通存在困
难。北美和日本采用以1.544Mbit/s为基群速率的PCM24路系
列,但略有不同,中国采用以2.048Mbit/s为基群速率的
PCM30/32路系列。如表6-1所示。
(2)无统一的光接口,无法实现横向兼容。
(3)准同步复用方式,上下电路不便。
(4)网络管理能力弱,建立集中式电信管理网困难。
(5)网络结构缺乏灵活性
(6)面向话音业务
表12-1
准同步数字体系
一次群(基群)
二 次 群
三 次 群
四 次 群
北美
24路
1.544 Mbit/s
96路(24×4)
6.312 Mbit/s
672路(96×6) 4 032路(672×6)
44.736 Mbit/s
274.176 Mbit/s
日本
24路
1.544 Mbit/s
96路(24×4)
6.312 Mbit/s
480路(96×5) 1 440路(480×3)
32.064 Mbit/s
97.782 Mbit/s
欧洲
中国
30路
2.048 Mbit/s
120路(30×4) 480路(120×4) 1 920路(480×3)
8.448 Mbit/s
34.368 Mbit/s
139.264 Mbit/s
2.SDH的产生
1984年美国贝尔提出一种新的传输体制——光同步传送网
(SYNTRAN)。
1985年ANSI通过此标准,形成了国家的正式标准,并更名
为同步光网络(SONET)。
1986年这一体系成为美国数字体系的新标准。同时,引起
了ITU-T的关注。
1988年ITU-T接受了SONET的概念,并进行了适当的修改,
重新命名为同步数字体系(SDH),使之成为不仅适于光纤,
也适于微波和卫星传输。表6-2是SONET和SDH的速率对照。
1989年,ITU-T在其蓝皮书上发表了G.707、G.708和G.709
三个标准,从而揭开了现代信息传输崭新的一页。
表12-2
SDH和SONET网络节点接口的标准速率
SDH
等
级
STM-l(1920CH)
STM-4(7696CH)
STM-16
(30720CH)
STM-64
(122880CH)
标称速率
(Mbit/s)
155.520
622.080
2488.320
9953.280
SONET
简 称
155Mbit
/s
622Mbit
/s
2.5Gbit/
s
等
级
标准速率
(Mbit/s)
OC-1/STS-1(480CH)
51.840
OC-3/STS-3(1440CH)
155.520
OC-9/STS-9
466.560
OC-12/STS-12
622.080
OC-18/STS-18
933.120
OC-24/STS-24
1244.160
OC-36/STS-36
1866.240
OC-48/STS-48(32356CH)
2488.320
OC-96/STS-96﹡(尚待确定)
4976.640
10Gbit/s OC-192/STS-192(129024CH)
9953.280
3.SDH的概念
所谓SDH是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉
连接的标准化数字信号的结构等级。
SDH网络则是由一些基本网络单元(NE)组成的,在传输
媒质上(如光纤、微波等)进行同步信息传输、复用、分插
和交叉连接的传送网络。
它的基本网元有终端复用器(TM)、分插复用器
(ADM)、同步数字交叉连接设备(SDXC)和再生中继器
(REG)等。
4.网络节点接口
网络节点接口(NNI)是表示网络节点之间的接口,在实
际中也可以看成是传输设备和网络节点之间的接口。
它在网络中的位置如图12-1所示。
SDH的NNI处有标准化接口速率、信号帧结构和信号码型,
即SDH在NNI实现了标准化。
图12-1 NNI在网络中的应用
12.3 SDH的速率与帧结构
1.SDH的速率
SDH采用一套标准化的信息结构等级,称为同步传送模块
STM-N(N=1,4,16,64,…),相应各STM-N等级的速率
为
STM-1
155.520Mbit/s
STM-4
622.080Mbit/s
STM-16
2 488.320Mbit/s
STM-64
9 953.280Mbit/s
2.SDH的帧结构
SDH帧结构是一种以字节为基本单元的矩形块状帧结构,
其由9行和270×N 列字节组成,如图12-2所示。
帧周期为125s。帧结构中字节的传输是由左到右逐行进
行。
对于STM-1而言,其信息结构为9行×270列的块状帧结构,
传输速率:fb=9×270×8×8 000=155.520Mbit/s。
从结构组成来看,整个帧结构可分成3个区域,分别是段开
销区域、信息净负荷区域和管理单元指针区域。
图12-2 STM-N帧结构
(1)段开销(SOH)区域
段开销是指SDH帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、
有效地传送所必须附加的字节,主要用于网络的OAM功能。
段开销分为再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)。
(2)信息净负荷(Payload)区域
信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特,也存放了少
量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销(POH)字节。
(3)管理单元指针区域
管理单元指针(AU-PTR)是一种指示符,其作用是用来指示
净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置,以便在接
收端能正确分离净负荷。
3.SDH的特点
(1)新型的复用映射方式:同步复用方式和灵活的映射结构。
(2)接口标准统一:全世界统一的NNI,体现了横向兼容性。
(3)网络管理能力强:帧结构中丰富的开销比特。
(4)组网与自愈能力强:采用先进的ADM、DXC等组网。
(5)兼容性好:具有完全的前向兼容性和后向兼容性。
(6)先进的指针调整技术:可实现准同步环境下的良好工作。
(7)独立的虚容器设计:具有很好的信息透明性。
(8)系列标准规范: 便于国内、国际互连互通。
注:SDH最为核心的三个特点是同步复用、强大的网络管理能
力和统一的光接口及复用标准。
4.SDH应用的若干问题
(1)频带利用率低:频带利用率不如传统的PDH系统高。
(2)抖动性能劣化:引入了指针调整技术,使抖动性能劣
化。
(3)软件权限过大:给安全带来隐患。须进行强的安全管
理。
(4)定时信息传送困难:分插、重选路由及指针调整所致。
(5)IP业务对SDH传送网结构的影响。
12.4 映射原理与同步复用
同步复用和映射方法是SDH最有特色的内容之一。
它使数字复用由PDH僵硬的大量硬件配置转变为灵
活的软件配置。
它可将PDH两大体系的绝大多数速率信号都复用进
STM-N帧结构中。
12.4.1 基本复用映射结构
1.SDH的通用复用映射结构
SDH的通用复用映射结构,如图12-3所示。将各种信号装入SDH
帧结构净负荷区,需要经过映射、定位校准和复用3个步骤。
图12-3 SDH的通用复用映射结构
2.我国的SDH复用映射结构
我国采用的复用映射结构使得每种速率的信号只有惟一的
复用路线到达STM-N ,接口种类由5种简化为3种,主要包括
C-12,C-3和C-4三种进入方式。
图12-4 我国的SDH复用映射结构
3.复用单元
(1)容器(C)
容器是一种用来装载各种速率业务信号的信息结构,其基
本功能是完成PDH信号与VC之间的适配(即码速调整)。
ITU-T规定了5种标准容器,C-11、C-12、C-2、C-3和C-4,
每一种容器分别对应于一种标称的输入速率,即1.544 Mbit/s、
2.048 Mbit/s、6.312 Mbit/s、34.368 Mbit/s和139.264
Mbit/s。可参见图12-3所示。
我国的SDH复用映射结构仅涉及C-12、C-3及C-4。
(2)虚容器(VC)
虚容器是用来支持SDH通道层连接的信息结构,由信息净
负荷(容器的输出)和通道开销(POH)组成,即
VC−n=C−n+VC−n POH
 VC可分成低阶VC和高阶VC两类。
TU前的VC为低阶VC,有VC-11、VC-12、VC-2和VC-3(我
国有VC-12和VC-3);
AU前的VC为高阶VC,有VC-4和VC-3(我国有VC-4)。
 用于维护和管理这些VC的开销称为通道开销(POH)。
管理低阶VC的通道开销称为低阶通道开销(LPOH)。
管理高阶VC的通道开销称为高阶通道开销(HPOH)。
(3)支路单元(TU)
支路单元是一种提供低阶通道层和高阶通道层之间适配功能的信
息结构,是传送低阶VC的实体,可表示为TU-n(n=11,12,2,
3)。
TU-n由低阶VC-n和相应的支路单元指针(TU-n PTR)组成,即
TU-n=低阶VC-n+TU-n PTR
(4)支路单元组(TUG)
支路单元组是由一个或多个在高阶VC净负荷中占据固定的、确
定位置的支路单元组成。有TUG-3和TUG-2两种支路单元组。
1×TUC-2=3×TU-12
1×TUG-3=7×TUG-2=21×TU-12
1×VC-4=3×TUG-3=63×TU-12
(5)管理单元(AU)
管理单元是一种提供高阶通道层和复用段层之间适配功能的信
息结构,是传送高阶VC的实体,可表示为AU-n(n=3,4)。它是
由一个高阶VC-n和一个相应的管理单元指针(AU-n PTR)组成,
AU-n=高阶VC-n+AU-n PTR
(6)管理单元组(AUG)
管理单元组是由一个或多个在STM-N净负荷中占据固定的、确
定位置的管理单元组成。例如:1×AUG=1×AU-4
(7)同步传送模块(STM-N)
N个AUG信号按字节间插同步复用后再加上SOH就构成了STM-N
信号(N=4,16,64,…),即N×AUG+SOH=STM-N
4.应用示例
例如,一个2.048Mbit/s和一个139.264Mbit/s信号的映射
复用过程如下:
适配
2.048Mbit/s
+POH
C-12
×3+POH
+TU-12 PTR
×3
×7
VC-12
TU-12
TUG-2
+AU-4 PTR
VC-4
×1
AU-4
×N+SOH
AUG
TUG-3
STM-N
适配 +POH
+AU-4 PTR
×1
×N+SOH
AU-4
AUG
139.264Mbit/s
C-4
VC-4
STM-N
12.5 SDH网元
SDH传输网由各种网元构成,网元的基本类型有终端复用器
(TM)、分插复用器(ADM)、同步数字交叉连接设备(SDXC)
等。TM、ADM和SDXC的主要功能框图如图12-30所示。
图12-30 SDH网元功能示意图
12.5 SDH网元
1.终端复用器(TM)
TM的作用是将准同步电信号(2 Mbit/s、34 Mbit/s或
140Mbit/s)复接成STM-N信号,并完成电/光转换;也可将
准同步支路信号和同步支路信号(电的或光的)或将若干个
同步支路信号(电的或光的)复接成STM-N信号,并完成电/
光转换。在收端则完成相反的功能。
12.5 SDH网元
2.分插复用器(ADM)
(1)概念及作用
ADM是一个三端口设备,有两个线路(也称群路)口,和一个支路口,支
路信号可以是各种准同步信号,也可以是同步信号。
ADM作用是从主流信号中分出一些信号并接入另外一些信号。
(2)连接能力
ADM设备应具有支路——群路(上/下支路信号)和群路——群路(直通)
的连接能力。支路——群路又可分为部分连接和全连接,如图12-31(a)和
(b)所示。支路——支路的连接功能,如图12-31(c)所示。具有支路——
支路连接能力的ADM设备进行有机地组合,可实现小型DXC的功能,如图1231(d)所示。
(3)应用:常用于线性网和环形网。
12.5 SDH网元
图12-31 ADM设备的连接能力
12.5 SDH网元
3.数字交叉连接设备(DXC)
(1)基本概念
DXC是一种具有一个或多个准同步数字体系(G.702)或
同步数字体系(G.707)信号的端口,可以在任何端口信号速
率(及其子速率)间进行可控连接和再连接的设备。
适用于SDH的DXC称为SDXC,SDXC能进一步在端口间提
供可控的VC透明连接和再连接。这些端口信号可以是SDH速
率,也可以是PDH速率。
12.5 SDH网元
(2)基本结构
DXC由复用/解复用器和交叉连接矩阵组成。DXC的简化
结构,如图12-32所示。
DXC的核心部分是交叉连接矩阵,参与交叉连接的速率一
般等于或低于接入速率。而交叉连接速率与接入速率之间的
转换需要由复用和解复用功能来完成。
图12-32 DXC简化结构
12.5 SDH网元
(3)基本功能
分离本地交换业务和非本地交换业务;
为非本地交换业务(如专用电路)迅速提供可用路由;
为临时性重要事件(如政治事件、重要会议和运动会)迅
速提供电路;
网络出现故障时,迅速提供网络的重新配置;
按业务流量的季节性变化使网络最佳化;
网络运营者可以自由地在网中使用不同的数字体系(PDH
或SDH)。
12.5 SDH网元
(4)DXC的分类
DXC配置类型通常用DXC X/Y表示,其中X表示接入端口
数据流的最高等级,Y表示参与交叉连接的最低级别。
X和Y可以是数字0,1,2,3,4,5,6,…,其中0表示
64kbit/s的电路速率;1,2,3,4分别表示PDH中的一至四次
群速率,其中4也代表SDH中的STM-1等级;5和6分别表示
SDH中的STM-4和STM-16等级。常用的有:
DXC1/0,主要提供64kbit/s电路的数字交叉连接功能;
DXC4/1,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;
DXC4/4,允许PDH的140Mbit/s和SDH的155Mbit/sPDH接
入和进行交叉连接,一般用于长途网。
12.5 SDH网元
(5)DXC与常规数字交换机的主要区别:如表12-4所示。
表12-4
DXC与常规数字交换机的主要区别
比较对象
交 换 机
DXC
交换对象
多个电路组成的电路群
(2Mbit/s~155Mbit/s)
单个电路(64kbit/s)
业务控制
交叉连接矩阵由外部操作系统
控制,用来连至TMN
交换由用户业务信号控制
静态交换,每个电路群是半永
保持时间 久性的电路(几个小时~几
天~几个月~几年)
动态交换,每个电路是暂时
连接(几秒~几分钟~几十
分钟)
阻塞情况 无
有
网关功能 有
无
12.5 SDH网元
4.再生中继器(REG)
再生中继器的功能是对经传输衰减后的信号进行放大、整
形和判决再生,以延长传输距离。
首先将线路口接收到的光信号变换成电信号,然后对电信
号进行放大、整形和判决再生,最后再把电信号转换为光信
号送到线路上。
12.6 SDH传送网
传送网主要指逻辑功能意义上的网络,即网络的逻辑功
能集合。
传输网是指实际信息传递设备(如光缆)组成的物理网
络。
传送是从信息传递的功能过程来描述,而传输是从信号
在具体物理媒质中传输的物理过程来描述。
传送网可以有基于SDH的传送网、基于PDH的传送网和
基于ATM的传送网等。
12.6.1 SDH传送网的分层与分割
1.分层与分割的概念
传送网可从垂直方向分解为3个独立的层网,即电路层、通
道层和传输媒质层。分割往往是从地理上将层网络再细分为国
际网、国内网和地区网等,并独立地对每一部分行使管理。分
层和分割是正交的,图12-33所示。
对网络进行分层的好处是:
①对每一层网络比对整个网络作为单个实体设计简单;
②简化了TMN管理目标的规定;
③使网络规范与具体实施方法无关,保持较长时间的稳定;
④某一层网络的更新与改变不会影响其他层。
对网络进行分割的好处是:
①便于管理; ②便于改变网络组成,使之最佳化等。
12.6.1 SDH传送网的分层与分割
图12-33 分层和分割视图
12.6.1 SDH传送网的分层与分割
2.SDH传送网的分层
电路层网络是面向业务的,严格上讲不属于传送层网络。传送
网本身大致分为两层,通道层和传输媒质层。如图12-34所示。
图12-34 SDH传送网的分层模型
12.6.1 SDH传送网的分层与分割
(1)电路层网络
电路层网络直接为用户提供通信业务,例如:电路交换业
务、分组交换业务、IP业务和租用线业务等。根据提供的业
务不同可以区分不同的电路层网络。
电路层网络的主要节点设备包括用于交换各种业务的交换
机,用于租用线业务的交叉连接设备以及IP路由器等。
(2)通道层网络
通道层网络支持一个或多个电路层网络,为电路层网络节
点(如交换机)提供透明的传送通道(即电路群)。通道层
网络又可进一步划分为低阶通道层(VC-11、VC-12、VC-2和
VC-3)和高阶通道层(VC-4、VC-4-Xc和VC-3)。
12.6.1 SDH传送网的分层与分割
(3)传输媒质层网络
传输媒质层网络与传输媒质(光缆或微波)有关,它支持
一个或多个通道层网络,为通道层网络节点(例如DXC、
ADM等)间提供合适的通道容量。
传输媒质层又分为段层和物理媒质层(简称物理层)。
段层网络可分为复用段层网络和再生段层网络。复用段层
网络为通道层提供同步和复用功能,并完成有关MSOH的处
理和传送等功能;再生段层网络提供定帧、扰码、再生段误
码监视以及RSOH的处理和传送等功能。
物理层网络涉及到支持段层网络的光纤、金属线对或无线
信道等传输媒质,主要完成光/电脉冲形式的比特传送任务。
12.6.2 SDH传送网的物理拓扑
网络的物理拓扑泛指网络的形状,它反映了物理上的连接
性。网络的基本物理拓扑有5种类型,如图12-35所示。
图12-35 网络基本物理拓扑类型
12.6.2 SDH传送网的物理拓扑
1.线形
概念:涉及通信的所有点串联起来,并使首末两个点开放。
优缺点:经济,生存性较差。
应用:市话局间中继网和本地网中使用较多。
2.星形(枢纽形)
概念:当涉及通信的所有节点中有一个特殊节点与其余所
有节点直接相连,而其余节点间不能直接相连,便形成星形
拓扑。
优缺点:成本较低,生存性较差。
应用:星形拓扑通常用于用户接入网。
12.6.2 SDH传送网的物理拓扑
3.树形
概念:将点到点拓扑单元的末端点连接到几个特殊点时就
形成了树形拓扑。树形拓扑可以看成是线形拓扑和星形拓扑
的结合。
应用:适合于广播式业务,不适于提供双向通信业务。有
线电视网多采用这种网络。
4.环形
概念:当涉及通信的所有点串联起来,且首尾相连,没有
任何点开放时,就形成了环形网。
应用:用于长途干线网和市话局间中继网及本地网。
12.6.2 SDH传送网的物理拓扑
5.网孔形
当涉及通信的许多节点直接互连时就形成了网孔形拓扑,如
果所有的点都直接互连时则称为网状形。
优缺点:可靠性很高,但结构复杂,成本较高。
应用:一级长途干线。
注:由SDH网元组成的SDH传输网有多种形式,图12-36所
示为4种常用的SDH网络结构。
一般来说,本地网(即接入网或用户网)中,适于用环形和
星形,有时也可用线形拓扑。在市内局间中继网中适于用环形
和线形拓扑,而长途网可能需要网孔形拓扑和环形拓扑。
12.6.2 SDH传送网的物理拓扑
图12-36 SDH传输网络结构举例
12.7 SDH自愈网
自愈网能在网络出现意外故障情况时自动恢复业务,
其基本原理是使网络具备发现替代传输路由,并在一定
时限内重新建立通信。
12.7.1 SDH自愈网
自愈网:指通信网络发生故障时,无需人为干预,网络就
能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务,使
用户感觉不到网络已出了故障。
自愈网技术可分为“保护”型和“恢复”型两类。
保护型自愈要求在节点之间预先提供固定数量的用于保护
的容量配置,以构成备用路由。当工作路由失效时,业务将
从工作路由迅速倒换到备用路由。保护倒换的时间很短(小
于50ms)。
恢复型自愈所需的备用容量较小,网络中并不预先建立备
用路由。当发生故障时,利用网络中仍能正常运转的空闲信
道建立迂回路由,恢复受影响的业务,恢复时间较长 。
12.7.1 SDH自愈网
有3种自愈技术:线路保护倒换、ADM自愈环和DXC网状自愈
网。前两种是保护型策略,后一种是恢复型策略。要理解自愈技
术,首先要明确界定再生段、复用段和通道。如图12-37。
图12-37 再生段、复用段和通道示意图
12.7.2 线路保护倒换
基本原理:当出现故障时,业务由工作通道倒换到保护通道。
类型:线路保护倒换有1+1和1︰N 两种方式。
(1)1+1方式
如图12-38(a)所示,1+1方式采用并发优收。
(2)1︰N 方式
如图12-38(b)所示,保护段(1个)由N(N=1~14)个工作
段共用,当其中任意一个出现故障时,均可倒至保护段。
(3)1+1方式与1︰N 方式的不同
1+1方式,正常情况下保护段传送业务信号,所以不能提供无
保护的额外业务;
1︰1的保护方式,在正常情况下,保护段不传业务信号,因而
可以在保护段传送一些级别较低的额外业务信号,也可不传。
12.7.2 线路保护倒换
图12-38 线路保护倒换
12.7.2 线路保护倒换
(4)倒换类型与倒换模式
双向倒换:两个方向的信道都倒换到保护段;
单向倒换:故障信道倒换到保护信道时便完成了倒换。
恢复模式:工作段故障被恢复,工作通道由保护段倒回工
作段。
非恢复模式:即使故障恢复后倒换仍保持。
线路保护倒换可以采用双向倒换也可采用单向倒换,这两
种倒换方式都可使用恢复模式或非恢复模式。
线路保护倒换的特点:业务恢复时间短(小于50ms),
易配置和管理,可靠性高,但成本较高。
12.7.3 自愈环保护
定义:所谓自愈环(Self-Healing Ring,SHR)是指采用
分插复用器(ADM)组成环形网实现自愈的一种保护方式,
如图12-39所示。
图12-39 ADM自愈环
12.7.3 自愈环保护
分类:
 根据自愈环的结构,可分为通道保护环和复用段保护环。
通道保护环,保护的单位是通道(如VC-12,VC-3或VC-4),
倒换与否以离开环的每一个通道信号质量的优劣而定,一般利用
告警指示信号(AIS)来决定是否应该进行倒换。这种环属于专用
保护,保护时隙为整个环专用,在正常情况下保护段往往也传业
务信号。
复用段保护环,业务量的保护以复用段为基础,倒换与否按
每一对节点间复用段信号质量的优劣而定。复用段保护环需要采
用自动保护倒换(APS)协议,多属于共享保护,即保护时隙由
每一个复用段共享,正常情况下保护段往往是空闲的。
12.7.3 自愈环保护
 根据环中节点间信息的传送方向,自愈环可分为单向环
和双向环。
单向环中收发业务信息的传送线路是一个方向。
双向环中收发业务信息的传送线路是两个方向。
通常,双向环工作于复用段倒换方式,单向环工作于通道
倒换方式或复用段倒换方式。
 根据环中每一对节点间所用光纤的最小数量来分,自愈
环有二纤环和四纤环。
对于双向复用段倒换环既可用二纤方式也可用四纤方式,
而对于通道倒换环只可用二纤方式。
12.7.3 自愈环保护
1.二纤单向通道保护环
二纤单向通道保护环:两根光纤,一根传业务信号,称W1光纤,
另一根保护,称P1光纤(如图12-40)。采用1+1保护方式 。
图12-40 二纤单向通道保护环
12.7.3 自愈环保护
2.二纤双向通道保护环
二纤双向通道保护环:采用两根光纤,可分为1+1和1︰1两种
方式。 图12-41所示为1+1方式的二纤双向通道保护环的结构。
图12-41 二纤双向通道保护环
12.7.3 自愈环保护
3.四纤双向复用段共享保护环
在每个区段(节点间)采用两根工作光纤(一发一收,Wl和
W2)和两根保护光纤(一发一收,P1和P2),如图12-42所示。
图12-42 四纤双向复用段共享保护环
12.7.3 自愈环保护
4.二纤双向复用段共享保护环
采用了时隙交换技术,如图12-43所示。在一根光纤中同时载有工作通
路W1和保护通路P2,在另一根光纤中同时载有工作通路W2和保护通路
P1。
每条光纤上的一半通路规定作为工作通路(W),另一半通路作为保
护通路(P),一条光纤的工作通路(W1),由沿环的相反方向的另一
条光纤上的保护通路(P1)来保护;反之亦然。
对于传送STM-N的二纤双向复用段共享保护环,实现时是利用W1/P2
光纤中的一半AU-4时隙(例如从时隙1到N/2)传送业务信号,而另一半
时隙(从时隙N/2+1到N)留给保护信号。另一根光纤W2/P1也同样处理。
也就是说,编号为m的AU-4工作通路由对应的保护通路在相反方向的第
(N/2+m)个AU-4来保护。
12.7.3 自愈环保护
图12-43 二纤双向复用段共享保护环
12.7.4 DXC网形网保护
(1)DXC的工作方式
DXC的工作方式按路由表的计算方式不同,可分为静态方
式、动态方式和即时方式3种。
即时方式需要最少的保护容量,动态方式次之,静态方式
需要的保护容量最大。然而,即时方式的业务恢复时间最长,
静态方式的业务恢复时间最短。
按DXC自愈网控制方式,有集中式控制和分布式控制。集
中控制方式的业务恢复时间很长;在分布式结构中业务恢复
时间较短。可根据实际情况选用不同方式。
12.7.4 DXC网形网保护
(2)举例
图12-44给出了一种自愈网结构。图12-45给出了环形网和
DXC保护混合的示例。
图12-44 利用DXC的保护结构
图12-45 混合保护结构
12.7.5 各种自愈保护比较
 线路保护倒换方式配置容易,网管简单,恢复时间很短
(50ms),但成本较高,一般用于保护较重要的光缆连接(1+1
方式)或两点间有较稳定的大业务量情况。
 自愈环具有很高的生存性,网络恢复时间较短(50ms),
并具有良好的业务量疏导能力,但它的网络规划较难实现,适用
于接入网、中继网和长途网。在接入网部分,适于采用通道保护
环;而在中继网和长途网中,则一般采用双向复用段保护环;至
于二纤或四纤方式取决于容量和经济性的综合比较。
 DXC的保护方式也具有很高的生存性,于规划和设计,但网
络恢复时间较长。DXC保护最适合于高度互连的网孔形拓扑,在
长途网中应用较多。利用DXC将多个环形网互连应用也较多。
12.8 SDH网同步
网同步的目标是使网中所有交换节点的时钟频率和相位
都控制在预先确定的容差范围内,以便使网内各交换节点
的全部数字流实现正确、有效的交换。否则会在数字交换
机的缓冲器中产生信息比特的溢出和取空,导致数字流的
滑动损伤,造成数据出错。
12.8.1 网同步的工作方式
两种基本的网同步方式,即主从同步方式和相互同步方式。
1.主从同步方式
主从同步方式使用一系列分级的时钟,每一级时钟都与其上一
级时钟同步,在网中的最高一级时钟称为基准主时钟或基准时钟
(PRC)。如图6-46所示。ITU-T将各级时钟分为以下4类:
① 基准主时钟(PRC),精度达1×10-11,G.811建议规范;
② 转接局从时钟,精度达5×10-9 ,G.812(T)建议规范;
③ 端局从时钟,精度达1×10-7,由G.812(L)建议规范;
④ SDH网元时钟(SEC),精度达4.6×10-6,G.813建议规
范。
12.8.1 网同步的工作方式
图12-46 主从同步方式
优点:网络稳定性较好;组网灵活;对从节点时钟的频率
精度要求较低;控制简单;网络的滑动性能也较好。
缺点:一旦基准主时钟发生故障会造成全网的问题。基准
主时钟应采用多重备份。同步分配链路也尽可能有备用。
12.8.1 网同步的工作方式
2.相互同步方式
这种同步方式在网中不设主时钟,由网内各交换节点的时钟相
互控制,最后都调整到一个稳定的、统一的系统频率上,从而实
现全网的同步工作。网频率为各交换节点时钟频率的加权平均值。
图12-47所示为相互同步方式。
特点:网频率的稳定性高;对
同步分配链路的失效不甚敏感,
适于网孔形结构,对节点时钟
要求较低,设备便宜。网络稳
定性不如主从方式,系统稳态
频率不确定且易受外界因素影
图12-47 相互同步方式
响。
12.8.1 网同步的工作方式
3.我国数字同步网的网络结构
“多基准钟,分区等级主从同步”方式,如图12-48所示。
图12-48 我国数字同步网的网络结构
12.8.1 网同步的工作方式
我国数字同步网的网络结构特点如下。
(1)在北京、武汉各建了一个以铯(CS)钟为主的、包
括了GPS接收机的高精度基准钟,称为PRC。
(2)在其他29个省中心以上城市(北京、武汉除外)各
建立了一个以GPS接收机为主加铷(Rb)钟构成的高精度区
域基准钟,称为LPR。
(3)LPR以GPS信号为主用,当GPS信号发生故障或降质
时,该LPR转为经地面数字电路跟踪于北京或武汉的PRC。
(4)各省以本省中心的LPR为基准钟组建数字同步网。
(5)地面传输同步信号一般采用PDH 2Mbit/s(2Mbit/s专
线或局间中继),在缺乏PDH链路而SDH已具备传输定时的
条件下,可采用STM-N线路码流传输定时信号。
12.8.1 网同步的工作方式
4.时钟类型和工作模式
(1)时钟类型
① 铯(Cs)原子钟:长期频偏优于1×10-11,可以作为全
网同步的最高等级的基准主时钟。可靠性较差。
② 石英晶体振荡器:可靠性高,寿命长,价格低,频率稳
定度范围很宽,缺点是长期频率稳定度不好。一般,作为长
途交换局和端局的从时钟。
③ 铷原子钟:性能(稳定度和精确度)和成本介于上述两
种时钟之间。适于作为同步区的基准时钟。
④ 全球定位系统(GPS):GPS是由美国国防部组织建立
并控制的利用多颗低轨道卫星进行全球定位的导航系统。民
用的时钟精度可达1×10-13。
12.8.1 网同步的工作方式
⑤ 大楼综合定时供给系统(BITS):其结构如图12-49所示。
BITS的优点如下。
 可以滤出传输过程中的瞬断、抖动和漂移,隔离链路中断和
故障,将高精度的同步信号提供给楼内所需同步的各种设备。
 网络维护相对简单,不需要给每个业务设备专门提供同步分
配链路和维护同步链路。
 新业务增加不受同步的限制。
 可以提供完善的监视和信息提供功能。
 性能稳定,可靠精度可达二级钟或三级钟水平。
 具有SSM功能和其他一些避免定时环路的功能。
 具有方便在线升级改造的能力。
12.8.1 网同步的工作方式
图12-49 大楼综合定时供给系统结构图
12.8.1 网同步的工作方式
(2)从时钟的工作模式
在主从同步方式中,节点从时钟通常有3种工作(运行)模式。
① 正常工作模式
在实际业务条件下的工作模式,此时从时钟同步于输入的基准时
钟信号。
② 保持模式
当所有定时基准丢失后,从时钟进入所谓的保持模式。转接局时
钟、端局时钟和一些重要的网元时钟都具备此功能(如TM、ADM
和DXC),简单的小网元时钟可不具备此功能(如REG)。
③ 自由运行模式
当时钟丢失所有外部定时基准,且失去了定时基准记忆或者根本
没有保持模式时,从时钟内部振荡器工作于自由振荡方式。
12.8.2 SDH网同步结构和同步方式
1.SDH网同步结构
(1)局内应用
局内同步分配通常采用逻辑上的星形拓扑,即所有网元时
钟都直接从本局内最高质量的大楼综合定时源(BITS)获取
定时,只有BITS是从来自别的交换节点的同步分配链路中提
取定时并能一直跟踪至全网的基准主时钟。局内时钟间的关
系如图12-50所示。
(2)局间应用
局间同步分配一般采用类树形拓扑,使SDH网内的所有节
点都能同步。局间各级时钟间的关系如图12-51所示。
12.8.2 SDH网同步结构和同步方式
图12-50 局内分配的同步网结构 图12-51 局间分配的同步网结构
12.8.2 SDH网同步结构和同步方式
2.SDH网同步方式
有4种同步方式,即同步方式、伪同步方式,准同步方式和异步
方式。
(1)同步方式
网中所有时钟都能最终跟踪到网络惟一的基准主时钟。
在单一网络运行者所管辖的范围内,该方式是正常工作方式。
(2)伪同步方式
当网中有两个以上都遵守ITU-T的G.811建议要求的基准时钟时,
为伪同步方式。
通常在国际网络之间、分布式多个基准时钟控制的全同步网之
间以及不同的经营者网络之间,该方式是正常工作方式。
12.8.2 SDH网同步结构和同步方式
(3)准同步方式
当网同步中有一个节点或多个节点时钟的同步路径和替代
路径都不能使用时,时钟将进入保持模式或自由运行模式。
这时的同步方式为准同步方式。
(4)异步方式
当网络节点时钟出现大的频率偏差时,则网络工作于异步
方式。如果节点时钟频率准确度低于G.813要求时,SDH网络
不再维持正常业务,而将发送AIS信号。发送AIS所需的时钟
精度只要求有±20×10-6即可。
12.8.3 SDH网元的定时
1.网元定时方式
SDH网元从取得定时信号的来源可以分成3种定时方式,
如表12-5所示。
表12-5
SDH网元定时方式
定时信号的来源
定时方式
从外部定时源、通常为BITS
获取
外同步输入定时
通过定时
从接收的STM-N信号中提取
环路定时
线路定时
从设备内部振荡器获取
内部定时
12.8.3 SDH网元的定时
(1)外同步定时源
SDH网元时钟的定时基准由外部定时源供给,如图6-52
(a)所示。ADM和DXC优先采用此种方式。
(2)从接收的STM-N信号中提取定时
此方式是广泛应用的同步定时方式。该方式又分为通过定
时、环路定时和线路定时,如图12-52(b)、(c)、(d)
所示。
① 通过定时
SDH网元从同方向终结的STM-N输入信号中提取定时信号,
并由此再对输出的STM-N发送信号进行同步,如图12-52(b)
所示。ADM和REG可采用此种定时方式。
12.8.3 SDH网元的定时
② 环路定时
SDH网元输出的STM-N信号的发送时钟,是从相应的STM-N接
收信号中提取,如图12-52(c)所示。TM多采用此种定时方式。
③ 线路定时
SDH网元所有输出的STM-N和STM-M信号的发送时钟都将同步
于从某一特定的STM-N信号中提取的定时信号,如图12-52(d)
所示。ADM和DXC可采用此种定时方式。
(3)内部定时源
当所有外同步定时源都丢失时,可使用内部定时方式。当内部
定时源具有保持能力时,首先工作于保持模式。失去保持后,还
可工作于自由振荡模式。当内部定时源无保持能力时,只能工作
于自由振荡模式,如图12-52(e)所示。
12.8.3 SDH网元的定时
图12-52 SDH网元的定时方式
12.8.3 SDH网元的定时
2.定时环路的产生和防止
(1)定时环路的产生
从定时可靠性考虑,一个SDH设备可能需要定义一个以上
的基准时钟源,如第1基准(P)和第2基准(S)等。在正常
运行情况下,各设备从第l基准获得定时信号时不会出现定时
环路。但当出现故障时,部分设备可能倒换到从第2基准取得
定时信号,如果第2基准设置不当就可能产生定时环路(如图
12-53所示)。
12.8.3 SDH网元的定时
图12-53 链路故障下产生定时环路
12.8.3 SDH网元的定时
(2)防止定时环路的方法
① 在同步规划中对每个设备时钟来源合理地设置优先级,
按优先级次序选择,当高优先级的时钟可用时就不选低优先
级的时钟。
② 合理使用STM-N信号中开销——同步状态消息字节
(S1),使每个设备通过查收S1,了解是否可以用作定时基
准。图6-54给出了线形网中使用S1字节的示例。
③ 对于某些不提供S1字节的老设备,可只设主用同步链
路。如果主用同步链路失效,设备时钟即转入保持工作状态,
这样也可以防止产生定时环路。
12.8.3 SDH网元的定时
图12-54 线形网中使用S1字节防止产生定时环路
12.8.3 SDH网元的定时
3.关于同步状态信息(SSM)
同步状态信息(SSM)也称为同步质量信息,用于在同步定
时传递链路中直接反映同步定时传递链路信号等级。如图12-54。
由此看出:有了SSM,同步定时传输链路就可以明确地获知其
输入基准信号是源自G.811时钟、G.812时钟,还是SDH设备时钟
(G.813时钟),并据此信息灵活地控制时钟的工作状态,从而
避免了盲目地跟踪,从根本上提高了数字同步网的稳定性和可靠
性(避免了环路出现的可能),保证了数字同步网的质量。
12.9 SDH网络传输性能
对于SDH传送网络来说,传输性能主要包括:
 误码性能
 抖动性能
 漂移性能
12.9.1 误码性能
1.误码的概念和产生
所谓误码,就是在数字通信系统的接收端,通过判决电路
后产生的比特流中,某些比特发生了差错,对传输质量产生
了影响。
传统上常用长期平均误比特率(BER,又称误码率)来衡
量信息传输质量,即以某一特定观测时间内的错误比特数与
传输比特总数之比作为误码率。
误码产生的因素有:①各种噪声产生的误码;②色散引起
的码间干扰;③定位抖动产生的误码;④复用器、交叉连接
设备和交换机等设备本身引起的误码;⑤各种外界因素产生
的误码。
12.9.1 误码性能
2.误码性能度量
PDH传输网中的误码特性是用平均误码率(BER)、严重误码
(SES)和误码秒(ES)来描述的。
SDH网络中,由于数据传输是以块的形式进行的,因而在高比
特率(≥2Mbit/s)通道的误码性能参数主要依据ITU-T G.826建议,
是以“块”为基础的一组参数,而且主要用于不停业务的监视。
(1)误块(EB)
 块(B):是指一系列与通道有关的连续比特,每个比特属于
且仅属于一个块。
 误块(EB):当块内任意比特发生差错时,就称该块是误块
(差错块)。对于STM-N,开销中的BIP-n即属于单个监视块。
12.9.1 误码性能
(2)误码性能度量参数:
① 误块秒比(ESR)
当某1秒具有一个或多个误块,或至少有一种缺陷时,则该秒称
为误块秒(ES)。
在规定测量时间间隔内,出现的ES数与总的可用时间(在测试时
间内扣除其间的不可用时间)之比,称为误块秒比(ESR)。
② 严重误块秒比(SESR)
当某1秒内包含有不少于30%的误块或者至少出现一种缺陷时,
则该秒称为严重误块秒(SES)。SES是ES的子集。主要网络缺陷
有LOS、LOF、LOP)、AIS、SLM等。
在规定测量时间间隔内,出现的SES数与总的可用时间之比称为
严重误块秒比(SESR)。
12.9.1 误码性能
③ 背景误块比(BBER)
扣除不可用时间和SES期间出现的误块后所剩下的误块,称为
背景误块(BBE)。
对一个确定的测试时间而言,在可用时间以内出现的BBE数与
扣除不可用时间和SES期间所有块数后的总块数之比称为背景误
块比(BBER)。
以上3种参数各有特点,ESR适于度量零星误码,SESR适于度
量很大的突发性误码,而BBER则大体上反映了系统的背景误码。
经验表明,上述3种参数中SESR最严,BBER最松。大多数情
况下,只要通道满足了SESR和ESR指标,BBER指标也可以满足。
12.9.1 误码性能
(3)可用时间和不可用时间
误码性能参数的评价只有在通道处于可用状态时才有意义。
当连续10s都是SES时,不可用时间开始(即不可用时间包
含这10s);
当连续10s都未检测到SES时,不可用时间结束(即可用
时间包含这10s)。
另外,通道分为单向通道和双向通道,通道的每一方向均
应满足所有参数的分配目标,只要有任一参数在任一方向不
满足要求就认为通道不满足要求。
12.9.1 误码性能
3.误码性能规范
(1)全程误码指标
由假设参考通道(HRP)模型可知,最长的假设参考数字通道
为27 500km,其全程端到端的误码特性应满足表12-6的要求。
表12-6 高比特率全程27 500km通道的端到端误码性能规范要求
速率
(Mbit/s)
2.048
8.448
34.368
ESR
0.04
0.05
0.075
0.16
待定
待定
SESR
0.002
0.002
0.002
0.002
0.002
0.002
BBER
2×10-4
2×10-4
2×10-4
10-4
2×10-4 2×10-4
139.264/55.5 622.08
2 448.320
20
0
12.9.1 误码性能
(2)误码指标分配
在按区段分段的基础上结合按距离分配的方法。将全程分为
国际部分和国内部分。
我国国内标准最长假设参考通道(HRP)为6 900km。
国内网可分成两部分,即接入网和转接网(又称核心网,由
长途网和中继网组成)。
转接网按距离线性分配直到再生段为止,我国国内420km、
280km和50km各类假设参考数字段(HRDS)的通道误码性能要
求应满足如表12-7、表12-8和表12-9所示的数值。
接入网环境较为恶劣,其误码性能指标如表12-10所示。
12.9.1 误码性能
表12-7
速率
(Mbit/s)
ESR
SESR
BBER
420km HRDS误码性能指标
2.048
9.24×10
34.368
139.264或
155.520
622.080
2 488.320
待定
待定
4.62×10-5
4.62×10
4.62×10
-5
-5
4.62×10-6
2.31×10
2.31×10
-6
-6
1.733×10 3.696×10-
-4
-3
4.62×10
4.62×10-
-5
5
4.62×10
4.62×10-
-6
6
3
12.9.1 误码性能
280km HRDS误码性能指标
表12-8
速率
(Mbit/s)
ESR
SESR
BBER
2.048
34.368
139.264
6.16×10- 1.155×10- 2.464×10-
4
3.08×10-
5
3.08×10-
6
3
3
3.08×10-5
3.08×10-5
3.08×10-6
3.08×10-6
622.080
2 488.320
待定
待定
3.08×10- 3.08×10-
5
5
1.54×10- 1.54×10-
6
6
12.9.1 误码性能
表12-10
接入网误码性能指标
速率(Mbit/s)
2.048/VC12
34.368/VC3
139.264/VC4
VC-4-4c
ESR
2.2×10-3
4.5×10-3
9.6×10-3
不规定
SESR
1.2×10-4
1.2×10-4
1.2×10-4
1.2×10
BBER
1.2×10-5
1.2×10-5
1.2×10-5
1.2×10
-4
-5
12.9.2 抖动性能
1.抖动的概念和产生
(1)基本概念
抖动(Jitter)为数字信号的特定时刻(例如最佳抽样时刻)相
对于其理想参考时间位置的短时间偏离。
所谓短时间偏离是指变化频率高于10Hz的相位变化,而将低于
10Hz的相位变化称为漂移(Wander)。
抖动常用抖动幅度和抖动频率两个参量描述。
 抖动幅度:数字信号的特定时刻相对于其理想参考时间位置
偏离的时间范围,单位为UI,1UI=1/fb 。例如,对于2.028Mbit/s
的信号,其抖动幅度的单位1UI=1/fb =1/2.048×106=488nm;
 抖动频率:偏差的出现频率,单位为Hz。
12.9.2 抖动性能
(2)抖动来源
抖动来源于系统线路与设备。一般光缆线路引入的总抖动
量仅为0.002~0.011UI,可忽略不计,因此设备是主要抖动
来源,包括指针调整抖动、映射/去映射抖动和复用/解复用
抖动。
12.9.2 抖动性能
2.减小指针调整引入抖动的方法
方法主要包括比特泄漏法、门限调制法和调整率改变法等。
以比特泄漏法为例。
比特泄漏法(也称相位扩散法)的基本原理是在抑制抖动
的电路中,采用两个电路的级联形式。
第一级的功能是以某种方法将幅度高、频度低的抖动展宽
为幅度低、频度高的抖动。例如,将输入的一个24UI相位抖
动阶梯展宽为有24个1UI相位抖动的阶梯,这个处理过程即
称为比特泄漏或相位扩散。
第二级功能则是将经处理后的1UI阶梯抖动平滑滤波。
12.9.2 抖动性能
3.抖动指标
抖动指标主要包括3类:
 设备的输出抖动、输入抖动容限及抖动传递函数;
 网络接口的最大允许输出抖动及输入抖动容限;
在SDH/PDH边界处来自支路映射和指针调整的结合抖动。
输入抖动容限越大越好,而输出抖动则越小越好。
12.9.3 漂移性能
1.漂移的概念
所谓漂移是指数字信号的特定时刻(例如最佳抽样时刻)
相对于其理想参考时间位置的长时间偏移。所谓长时间是指
变化频率低于10Hz的相位变化。
2.漂移产生的原因
(1)指针调整引起抖动和漂移
(2)时钟系统引起漂移
(3)传输系统引入的漂移
12.10 SDH网络管理
电信管理网(TMN)是利用一个具备一系列标准接口(包
括协议和消息规定)的统一体系结构来提供一种有组织的结
构,使各种不同类型的操作系统(网管系统)与电信设备互
连,从而实现电信网的自动化和标准化管理,并提供大量的
各种管理功能。
SDH管理网是TMN的一个子网,它的体系结构继承和遵
从了TMN的结构。SDH在帧结构中安排了丰富的开销比特,
从而使其网络的监控和管理能力大大增强。
12.10.1 SDH网管的基本概念
1.基本概念
SDH管理网(SMN)是TMN的一个子集,专门负责管理
SDH网元(NE)。
SMN又可细分成一系列的SDH管理子网(SMS),这些
SMS由一系列分离的ECC及有关站内的数据通信链路组成,并
构成整个TMN的有机部分。
TMN、SMN与SMS的关系,可用图12-55来表示。
12.10.1 SDH网管的基本概念
图12-56 SMN、SMS和TMN关系示例
12.10.1 SDH网管的基本概念
2.SMS的结构特点
(1)在同一设备站内可能有多个可寻址的SDH NE,要求所有
的NE都能终结ECC,并要求NE支持Q3接口和F接口。
(2)不同局站的SDH NE之间的通信链路通常由SDH ECC构成。
(3)在同一局站内,SDH NE可以通过站内ECC或LCN进行通
信,趋势是采用LCN作为通用的站内通信网,既为SDH NE服务,
又可以为非SDH NE服务。
3.SMS的ECC拓扑
嵌入控制通路(ECC)的物理层是DCC,DCC可以通过多同种
拓扑实现互连,如线形(总线形)、星形、环形和网孔形等。
12.10.1 SDH网管的基本概念
4.SMN分层
SDH的网管划分为5层,从下至上分别为网元层(NEL)、
网元管理层(EML)、网络管理层(NML)、业务管理层
(SML)和商务管理层(BML)。如图6-57所示(只列出了
下3层)。
(1)网元层(NEL)
NEL是最基本的管理层,基本功能应包含单个NE的配置、
故障和性能等管理功能。
NEL分两种,一种是使单个网元具有很强的管理功能,可
实现分布管理。另一种是给网元以很弱的功能,将大部分管
理功能集中在网元管理层上。
12.10.1 SDH网管的基本概念
图12-57 管理网络等级
12.10.1 SDH网管的基本概念
(2)网元管理层(EML)
EML直接参与管理个别网元或一组网元,其管理功能由网
络管理层分配,提供诸如配置管理、故障管理、性能管理、
安全管理和计费管理等功能。
所有协调功能在逻辑上都处于网元管理层。
(3)网络管理层(NML)
NML负责对所辖区域的网络进行集中式或分布式控制管理,
例如,电路指配、网络监视和网络分析统计等功能。
NML应具备TMN所要求的主要管理应用功能,并能对多数
不同厂家的单元管理器进行协调和通信。
12.10.1 SDH网管的基本概念
(4)业务管理层(SML)
业务管理层负责处理服务的合同事项,诸如服务订购处理、
申告处理和开票等。
主要承担下述任务:①为所有服务交易(包括服务的提供
和中止、计费、业务质量及故障报告等)提供与用户的基本
联系点,以及提供与其他管理机关的接口;②与网络管理层、
商务管理层及业务提供者进行交互式;③维护统计的数据
(如服务质量);④服务之间的交互。
(5)商务管理层(BML)
商务管理层是最高的逻辑功能层,负责总的企业运营事项,
主要涉及经济方面,包括商务管理和规划。
12.10.2 SDH网管接口
(1)Q接口
SMS将通过Q接口接至TMN。Q接口涵盖整个OSI的七层模型。
完全的Q3接口具备OSI的七层功能,实现OS与OS、OS与GNE以
及NML与EML之间的连接等。
简化的Q3接口只含有OSI下3层功能,用于NEL与EML的连接。
(2)F接口
F接口可用来将NE连至本地集中管理系统(工作站WS或PC)。
(3)X接口
在低层协议中X接口与Q3接口是完全相同的;在高层协议中,X
接口比一般Q3接口更加良好的支持安全功能,其他完全相同的。
一般NE可通过DCC或X.25、LAN连到网关网元(GNE),然后再
将管理信息通过Q3接口送达上级,如图12-56所示。
12.10.3 SDH网管功能
(1)故障管理
故障管理是指对不正常的电信网运行状况和环境条件进行检
测、隔离和校正。包括告警监视、告警历史管理、测试、环境外
部事件和设备故障等。
(2)性能管理
性能管理是指提供有关通信设备的运行状况、网络及网络单元
效能的报告和评估。包括性能数据收集、性能监视门限的使用、
性能数据报告、统计事件和在不可用时间内的性能监视等。
(3)配置管理
配置管理涉及网络的实际物理安排,实施对网元的控制、识别、
数据交换,配置网元和通道。包括指配功能、网元状态的控制和
安装功能。
12.10.3 SDH网管功能
(4)安全管理
安全管理是指为网络的安全提供周密的安排,一切未经授
权的人都不得进入网络系统。具体包括用户管理、口令管理、
操作权限管理和操作日志管理等。
安全管理涉及注册、口令和安全等级等。例如,可以把安
全等级分为3个等级:操作员级(仅能看,不能改)、班长级
(不仅能看,还能改变除了安全等级以外的所有设置)和主
任级(不仅能看,还能改变所有设置)。
(5)综合管理
综合管理主要包括人机界面管理、报表生成和打印管理、
管理软件的下载及重载管理等。
小
结
1.SDH是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉
连接的标准化数字信号的结构等级;SDH网络由一些NE组成
的、在传输媒质上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连
接的传送网。
2.SDH采用一套标准化的信息结构等级STM-N(N=1,
4,16,64,…)。其传输速率为155.520Mbit/s等。
3.SDH的帧结构为矩形块状帧结构,它由9行和270×N
列组成,帧周期为125s,整个帧结构由段开销、信息净负
荷和管理单元指针3个区域组成。
4.将各种速率的信号装入SDH帧结构,需要经过映射、
定位和复用3个步骤。
小 结
5.指针定义为VC-n相对于支持它的传送实体参考点的帧偏
移,指针的使用允许VC可以在帧内“浮动”。在我国的复用映射
结构中,有3种指针:AU-4 PTR、TU-3 PTR和TU-12 PTR。
6.SDH开销是实现SDH网管的比特。开销有两大类,SOH和
POH,SOH有RSOH和MSOH两种,POH有LPOH和HPOH两种。
7.SDH传输网由各种网元构成,网元的基本类型有TM、
ADM、SDXC和REG等。
8.SDH传送网主要指逻辑功能意义上的网络,在垂直方向上
传送网可分为电路层、通道层和传输媒质层。
9.SDH网络的基本物理拓扑结构有5种类型:线形、星形、
树形、环形和网孔形。
小
结
10.3种自愈技术是线路保护倒换、ADM自愈环和DXC网状自愈
网。
11.同步方式主要有主从同步方式和相互同步方式两种方式。
我国数字同步网采用“多基准钟,分区等级主从同步”的方式。
12.SDH网元定时方式有外同步定时源、从接收的STM-N信号
中提取的定时和内部定时源3种方式。
13.SDH传送网络的传输性能主要包括误码性能、抖动性能和
漂移性能。
14.SMN是TMN的一个子集,专门负责管理SDH网元。SMN分
为5层,从下至上分别为NEL、EML、NML、SML和BML。
SDH管理系统的功能包括故障管理、性能管理、配置管理、安
全管理和综合管理。
SDH网络存在的问题?
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传统的集中控制方式存在着业务恢复时间慢,人工干预多,
网络管理系统复杂,智能化程度低,不能快速指配业务等
缺点;
在两点故障情况下,SDH环保护无法恢复;
跨环业务路由一般不是最佳路由,点到点扩容不便,存在
环路带宽浪费;
缺乏与用户接入层的规划与建设的有机衔接;
网络资源缺乏灵活高效的调度和分配(整体富裕,局部紧
张);
不具备综合接入和数据的汇聚能力,难以为不同业务流提
供不同服务等级,以适应IP数据化业务及差异化服务需求。