SDH.789章
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第一章SDH理论初步知识1SDH帧结构ITU-T规定了SDH NNI的帧结构,如图1.1所示。
它是以字节为单位的矩形页状结构。
其原因一是高速时,比特数很大,靠横向一行是书写不下的;二是让段开销(SOH)集中配置,便于了解。
9×10×图1.1 STM-N帧结构在图1.1中,帧由270×N列和9行8比特字节组成,字节的传输是由图中左上角第1个字节开始,从左向右,由上而下按顺序传送,直到整个9×(270×N)个字节都送完再转入下一帧传送。
对于STM-1,帧长度为2430个字节,相当于19440比特,用时间表示即为125μs,每秒共传8000帧。
由图1.1还可以看到,整个帧大体上可以分为三个重要区域:1.1段开销(SOH)区域所谓段开销是指STM帧结构中为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须的附加字节,主要是供网络运行、管理和维护使用的字节,图1.1中横向为第1至第9×N列,纵向为第1至第3行和第5至第9行的72×N个字节已分配给段开销。
1.2信息净负荷区域所谓信息净负荷区域就是帧结构中存放各种信息容量的地方,图1.1中横向第10×N至270×N,纵向第1至9行的2349个字节都属于净负荷区域。
当然,其中还会有少量用于通道性能监视、管理和控制的通道开销字节(POH)。
通常,POH作为净负荷的一部分并与其一起在网络中传送。
1.3管理单元指针(AU PTR)区域所谓AU PTR就是一种指示符,主要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。
图1.1中横向第1至第9×N列,纵向第4行的9×N个字节是保留给AU PTR用的,采用指针方式是SOH的重要创新,可以使它在准同步环境复用同步和STM-N信号的帧定位。
2映射方法和同步复用2.1映射复用结构ITU-T G.709建议的SDH的基本复用映射结构中,可以将目前PDH的绝大多数标准速率装入SDH帧结构内的净负荷内,并可容纳来自B-ISDN的A TM信元或其他新业务信号。
目录第1章SDH概述 (3)1.1 SDH产生的技术背景——为什么会产生SDH传输体制 (3)1.2 与PDH相比SDH有哪些优势 (6)1.3 SDH的缺陷所在 (9)小结 (10)习题 (10)第2章SDH信号的帧结构和复用步骤 (11)2.1 SDH信号——STM-N的帧结构 (11)2.2 SDH的复用结构和步骤 (15)2.3 映射、定位和复用的概念 (25)第3章开销和指针 (29)3.1开销 (29)3.2指针 (41)小结 (46)习题 (46)第4章SDH设备的逻辑组成 (47)4.1 SDH网络的常见网元 (47)4.2 SDH设备的逻辑功能块 (49)小结 (65)习题 (65)第5章SDH网络结构和网络保护机理 (66)5.1 基本的网络拓扑结构 (66)5.2 链网和自愈环 (68)5.3 复杂网络的拓扑结构及特点 (81)5.4 SDH网络的整体层次结构 (84)5.5 PDH向SDH过渡的策略 (86)小结 (86)`习题 (86)第6章光接口类型和参数 (87)6.1 光纤的种类 (87)6.2 6.2 光接口类型 (88)6.3 光接口参数 (88)小结 (91)习题 (91)第7章定时与同步 (92)7.1 同步方式 (92)7.2 主从同步网中从时钟的工作模式 (94)7.3 SDH的引入对网同步的要求 (94)7.4 SDH网的同步方式 (95)7.5 S1字节和SDH网络时钟保护倒换原理 (99)小结 (103)习题 (103)第8章传输性能 (104)8.1 误码性能 (104)8.2 可用性参数 (107)8.3 抖动漂移性能 (107)小结 (110)习题 (110)第1章 SDH概述目标:1. 了解SDH的产生背景——为什么会产生SDH传输体制。
2. 了解SDH体制的优点和不足。
3. 建立有关SDH的整体概念为以后更深入的学习打下基础。
1.1 SDH产生的技术背景——为什么会产生SDH传输体制在讲SDH传输体制之前,我们首先要搞清楚SDH到底是什么。
目录第1章SDH概述 (3)1.1 SDH产生的技术背景——为什么会产生SDH传输体制 (3)1.2 与PDH相比SDH有哪些优势 (6)1.3 SDH的缺陷所在 (9)小结 (10)习题 (10)第2章SDH信号的帧结构和复用步骤 (11)2.1 SDH信号——STM-N的帧结构 (11)2.2 SDH的复用结构和步骤 (15)2.3 映射、定位和复用的概念 (25)第3章开销和指针 (29)3.1开销 (29)3.2指针 (41)小结 (46)习题 (46)第4章SDH设备的逻辑组成 (47)4.1 SDH网络的常见网元 (47)4.2 SDH设备的逻辑功能块 (49)小结 (65)习题 (65)第5章SDH网络结构和网络保护机理 (66)5.1 基本的网络拓扑结构 (66)5.2 链网和自愈环 (68)5.3 复杂网络的拓扑结构及特点 (81)5.4 SDH网络的整体层次结构 (84)5.5 PDH向SDH过渡的策略 (86)小结 (86)`习题 (86)第6章光接口类型和参数 (87)6.1 光纤的种类 (87)6.2 6.2 光接口类型 (88)6.3 光接口参数 (88)小结 (91)习题 (91)第7章定时与同步 (92)7.1 同步方式 (92)7.2 主从同步网中从时钟的工作模式 (94)7.3 SDH的引入对网同步的要求 (94)7.4 SDH网的同步方式 (95)7.5 S1字节和SDH网络时钟保护倒换原理 (99)小结 (103)习题 (103)第8章传输性能 (104)8.1 误码性能 (104)8.2 可用性参数 (107)8.3 抖动漂移性能 (107)小结 (110)习题 (110)第1章 SDH概述目标:1. 了解SDH的产生背景——为什么会产生SDH传输体制。
2. 了解SDH体制的优点和不足。
3. 建立有关SDH的整体概念为以后更深入的学习打下基础。
1.1 SDH产生的技术背景——为什么会产生SDH传输体制在讲SDH传输体制之前,我们首先要搞清楚SDH到底是什么。
sdh配置课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解SDH(同步数字体系)的基本概念,掌握其网络结构和通信原理;2. 掌握SDH设备的配置方法和操作步骤,学会使用相关软件进行配置;3. 了解SDH网络的故障处理方法,提高解决问题的能力。
技能目标:1. 能够独立完成SDH设备的配置,包括线路、通道和交叉连接的设置;2. 学会使用SDH网络监测和分析工具,对网络性能进行评估和优化;3. 培养学生的团队协作和沟通能力,提高实际操作中的问题解决效率。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信网络的兴趣,激发学习热情,树立良好的学习态度;2. 强调网络安全和职业道德,培养学生的责任心和社会责任感;3. 鼓励学生积极参与课堂讨论,提高自信心,培养勇于挑战的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程为计算机网络技术专业的一门核心课程,具有较强的理论性和实践性;2. 学生特点:学生具备一定的计算机网络基础,具有较强的学习能力和动手能力;3. 教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的实际操作能力和问题解决能力的培养。
二、教学内容1. SDH基本概念:介绍SDH的发展历程、网络结构和基本原理,包括同步传输、帧结构、速率等级和复用技术等;教材章节:第一章 SDH概述2. SDH设备配置:详细讲解SDH设备的配置方法和操作步骤,包括线路、通道和交叉连接的配置;教材章节:第二章 SDH设备配置与操作3. SDH网络监测与故障处理:介绍SDH网络监测工具的使用,分析网络性能,讲解故障处理方法和技巧;教材章节:第三章 SDH网络监测与故障处理4. 实践操作:安排学生进行SDH设备配置的实践操作,结合案例进行故障处理演练;教材章节:第四章 实践操作与案例分析5. SDH网络优化与维护:讲解网络优化方法,探讨维护策略,提高SDH网络的稳定性和可靠性;教材章节:第五章 SDH网络优化与维护教学进度安排:第一周:SDH基本概念及发展历程第二周:SDH网络结构与原理第三周:SDH设备配置与操作第四周:SDH网络监测与故障处理第五周:实践操作与案例分析第六周:SDH网络优化与维护教学内容确保科学性和系统性,注重理论与实践相结合,使学生能够全面掌握SDH技术。
LCAS的基本思想是在虚级联的源和目的之间适配地建立一种链路容量的控制机制。
①可以在不中断业务的情况无损伤地增加或减少传送中的虚级联信号的链路容量;②提供临时删除失效链路的能力,而不至于中断现有业务或预留带宽资源;③当虚级联组中部分成员失效时能够临时扣除失效的成员,系统自动减少容量,有效成员仍能够正常传输;当失效成员修复后,系统又能够自动地恢复虚级联组的带宽。
LCAS采用双向握手协议,在任何调整之前,发送端和接收端需要首先交换控制信息,然后再传输净负荷,以保证收发两端容量变化的同步。
LCAS规定:在收发两端需要建立通道、增加或减少链路容量时,每个链路成员的点到点通道的建立和拆除都由网络管理系统和网元管理系统来完成。
为了保证容量调整时虚级联链路源端和宿端的动作一致,LCAS定义了一套控制分组,控制分组负责描述虚级联的通路状态并控制通路源端和宿端动作。
高阶虚容器(VC-3,VC-4)利用POH中的H4字节携带LCAS信息;低阶虚容器(VC-12,VC-2)利用POH中的K4字节携带LCAS信息。
这两种方式的LCAS信息包结构基本相同。
LCAS是通过双向传输控制字实现调整的,控制字通过开销字 VC-3/VC-4中采用H4字节。
虚级联由两级复帧构成,第一级复帧由16帧组成,第二级复帧由256个第一级复帧组成。
要完成一组VCG控制信息的传输,需要1个复帧16个基本帧,即2ms时间,一个VCG 最多由256个VC-3/VC-4组成。
整个复帧的长度为4096帧,时间周期为512ms在低阶VC-12中,LCAS是通过K4字节中的第2比特来实现的。
K4是4帧的复帧结构,每隔500μs出现一次。
LCAS控制信息由K4字节的32复帧构成。
完成一组LCAS控制信息需要16ms。
一个完整的低阶LCAS信息由32个K4字节中的第2个bit组成。
K4字节属于由4帧组成的一这一个复帧的时隙就是500μs(125μs*4)。
低阶虚级联中复帧指示器标识的是32个复帧组成的一个16ms(500μs*32)的集合。
复帧指示器为前5个bit取值范围是0-31,可标识的时间范围也是0-512ms(32*16ms)。
所以低阶虚级联可以容忍的最大时延差也是±256ms。
网络保护是利用节点间预先分配的(备用)容量替代失效的工作容量,即当某个工作通路发生失效事件时,利用备用设备的倒换动作,使信号通过保护通路仍保持有效。
备用容量通常是专用的,或只能在特定范围内共享,但无法在网络范围内共享。
网络保护是通过规定的协议,由硬件响应来实现,无需外部网管系统的介入,保护倒换时间≤50ms。
网络恢复是利用节点间可用的任何冗余容量(包括空闲容量和临时用于传输额外业务的容量)来隔离故障恢复业务。
网络恢复是在外部网络操作系统的控制下,采用某种算法在网络中寻找失效路由的替代路由,从多种可选方案中择优选择。
冗余容量可以在整个网络内共享,可大大节省网络资源。
恢复机制需要外部网管系统介入,业务恢复时间可能长达数秒至分钟量级。
线型复用段保护通过复用段开销(MSOH)中的K1和K2两个字节实现APS。
K1字节表示请求倒换的通路,K2字节表示确认桥接到保护通路的编号。
第7章1.同步、网同步概念,同步网及其组成;同步是指两个或多个信号之间在频率或相位上保持某种特定的关系。
在数字通信网中,通常是指网内所有数字设备的时钟在频率或相位上都控制在预先确定的容差范围内。
同步网是数字同步网的简称,它是一个物理网,由同步网节点设备(各级时钟)和定时链路组成。
同步网的作用是为其他网络提供定时参考信号。
网同步是一个广义上的概念,用来描述在网络中将公共频率信号或时间信号传送到所有网元的方法。
通常要求整个通信网中各数字设备时钟保持同步,时钟同步包括频率同步和时间同步。
2.SDH 网同步的5 种方式;(1)全同步方式网络中的所有时钟都能跟踪到唯一的主基准时钟(PRC),此时整个网络运行在同步状态。
(2)准同步方式准同步方式是指在网内各个节点上都设立高精度的独立时钟,各时钟独立运行,互不控制。
这些时钟精度高,具有统一的标称频率和频率容差,虽然各个时钟的频率不可能绝对相等,但由于频率精度足够高,频差极小,产生的滑动可以满足指标要求(3)主从同步方式在网络正常工作状态下,基准主时钟的定时信号由上级主时钟向下级从时钟逐级传送,各从时钟直接从其上级时钟获取唯一的同步信号。
(4)互同步方式网内各站设有独立时钟,它们的固有频率存在一定偏差,各站所使用的时钟频率锁定在网内各站固有频率的平均值上(此平均值称为网频)。
(5)混合同步方式混合同步方式是将网络划分为若干个同步子网,同步子网采用主从同步方式,在子网内设置一个主基准时钟,其他节点时钟跟踪主基准时钟,各同步子网的主基准时钟则采用准同步方式。
3.我国数字同步网的结构:采用分布式多基准分布方式4.四种时钟类型:铯原子钟石英晶体振荡器铷原子钟全球定位系统(GPS)5.ITU-T将各级时钟划分为4个等级一级时钟--基准主时钟,由建议G.811规范,精度达1×10-11;二级时钟--转接局从时钟,由建议G.812规范,精度达5×10-9;三级时钟--端局从时钟,由建议G.812规范,精度达1×10-7;四级时钟--数字小交换机、远端模块或SDH网络单元时钟,由建议G.813规范,精度达4.6×10-6。
一级时钟主基准时钟(PRC)由铯原子钟组或铯原子钟与全球定位系统GPS构成。
PRC产生的定时基准信号通过定时基准传输链路送到各省网络中心,为LPR提供基准信号。
区域基准时钟(LPR)由同步供给单元和全球定位系统GPS构成。
LPR既可以接受GPS的同步信号,也可以通过基准传输链路接受PRC的同步信号。
我国数字同步网每个同步区都有一个LPR,是为了加强可靠性,有条件时可以设置主备用两个LPR,且两者之间应有一定距离(至少应相距50km)。
二级时钟可由铷原子钟或晶体振荡器组成,其性能应满足G.812中型时钟的要求。
各省中心的长途通信楼内应设置二级节点时钟,在地、市级长途通信楼和汇接长途话务量大的、重要的汇接局(如图像业务、高速数据业务、七号信令转接点等)也应设置二级节点时钟。
(3)三级时钟一般由晶体振荡器组成。
三级时钟分为加强型3级时钟和3级时钟,其性能分别相当于G.812中的Ⅲ型和VI型时钟。
在本地网内,除采用二级节点时钟的汇接局以外,其它汇接局应设置三级节点时钟。
在端局根据需要,如高速数据业务、SDH设备等时应设置三级节点时钟。
6.主从工作方式中,节点从时钟通常有4种工作模式:正常工作模式保持工作模式自由运行模式锁定工作模式7.两种同步定时基准分配应用的拓扑结构、应用特点和信号传送要求;局内同步分配通常采用星型拓扑结构。
局内应用的3点说明(1)带有BITS的节点时钟至少为三级或二级时钟;(2)从BITS到被同步设备之间的连线采用2Mbit/s或2MHz 专线;(3)定时信号再由该局内的SDH网元经SDH传输链路送往其他的SDH网元。
节点时钟通常采用相当于G.812级别的大楼综合定时供给系统(BITS),并以此作为局内最高质量时钟。
局内其他网络单元的定时基准信号(G.813时钟)必须从BITS中获取。
BITS通过同步分配链路提取局外节点传送的定时基准信号,并转接或间接地跟踪全网的基准时钟。
通信网中的重要枢纽都需要设置BITS。
局间同步定时分配一般采用树型结构。
1 局间同步定时信号传送时必须确保低等级的时钟只能接收较高等级或同一等级时钟的定时信号。
2 任何时候都要避免定时信号的环路。
3 设计同步分配网时应能保证即使在出现故障情况下,也只有有效的较高等级或同一等级的时钟基准出现在该时钟的输入端。
8.同步定时基准传输链的组成和要求;最长的基准传输链所包含的G.812从时钟数不超过K个。
通常规定,在一条定时路径上SSU的个数应少于10个,在两个SSU(PRC,LPR)之间的SETS个数应少于20个,即K<10,N<20。
同时,在一条定时路径中SETS的个数应少于60个(G.813时钟总数≤60)。
9.避免定时环路的方法,所谓定时环路是指传送时钟的路径,包括主用和备用路径形成一个首尾相连的环路。
定时环路会引起频率不稳,最终导致环中各节点时钟互相控制以脱离基准时钟,产生自激。
线型网使用S1防止产生定时环路10.BITS 的基本概念、主要功能及应用。
BITS是大楼综合定时供给系统,作为独立的时钟源为通信网提供同步信号,主要完成频率同步和相位同步。
它的主要功能有:跟踪外参考信号,产生具有上级时钟特性的定时信号;过滤输入抖动和漂移;为通信楼内设备提供定时信号;向下级同步设备传递定时信号。
SDH线路系统定义为两个相邻同步复用器(TM、DXC或ADM)的两个C参考点之间传送STM-N信号的手段。
SDH线路系统包含了两端SDH网元设备中C参考点到S/R参考点之间的逻辑功能块、光缆线路段和再生器\第8章1.按照应用场合的不同,SDH线路系统有两种不同的参考配置:局间链路(使用再生器),局内链路。
两者的区别主要是中间是否使用再生器。
2.SDH 物理层电接口及其适用范围;电接口只适用于STM-1等级,所用传输媒质为同轴电缆,最大传输距离70m。
3.按照应用场合和传输距离的不同,光接口可分三种应用场合来规范:长距离局间通信短距离局间通信局内通信光接口的代码表示方法(只要求I、S、L);I:局内通信S:短距离局间通信L:长距离局间通信4.光接口参数可以分为三大类:参考点S(或MPI-S)的发送机光参数;参考点R(或MPI-R)的接收机光参数;S-R点(或MPI-S至MPI-R )之间的光通道参数。
所有参数值为最坏值。
5.光线路码型(NRZ+扰码)及其特点;ITU-T正式推荐的统一码型是NRZ+扰码(或扰码二进制),采用7级扰码器,码型特点:简单,线路速率不增加,没有光功率代价,无需编码。
6.SDH系统工作波长受到一系列因素限制:模式噪声限定工作波长的下限值;光纤衰减限定工作波长范围(p.185图8.5);光纤色散限定工作波长范围。
7.利用最坏值设计法进行损耗受限距离与色散受限距离的估算;最坏值设计法就是在设计再生段距离时,将所有参数值都按最坏值选取,而不管其具体分布。
(详见196页)8.假设参考连接(HRX)定义与结构,假设参考通道(HRP)定义与结构,HRX 和HRP 的异同假设参考连接是电信网中一个具有规定结构、长度和性能的假设的连接。
一个标准的最长HRX由14段电路串联而成。
两个端局间共有12段电路,这是两个T参考点之间的全数字64kbit/s连接,全长27 500km。
假设参考通道(HRP)是指27 500km端到端高比特率(≥2Mbit/s)数字通道。