SDH光纤自愈环网传输延时的计算与分析

使用国产SDH芯片实现环网络自愈摘要：研究了在SDH光传输系统光传输系统中如何使用清华大学自主开发的SDH高阶高阶芯片MXH0155－2实现环网络自愈(SHR)的问题；给出了两种切实可行的方案：通道保护倒换自愈和复用复用段保护倒换自愈，并且给出了各自的电路结构并比较分析了各自的优缺点；提出了一种利用APS字节的复用段保护倒换协议。

关键词：同步数字系列自愈环自动保护倒换在SDH通信传输系统的工程应用中，通常都要组成环形网络。

环网络是一系列的封闭节点集，其中每一节点都与通信设备相连。

SDH组成环网络可以通过富余的带宽或网络设备来自动恢复网络发生故障时的业务，所以这种环网络也称为自愈环(SHR)。

环中环中使用的复用设备是ADM，它用来分插本地信道或者转接通过的信道。

实现自愈功能的常用方法是再增加一条与工作环并行的通信环路。

根据环上的业务流向来划分，可分为单向自愈环和双向自愈环；根据保护的对象来划分，又可分为通道保护倒换自愈环和复用段保护倒换自愈环。

在SDH 建议中，通过SDH帧结构中的复用段开销K1和K2字节的通信协议来实现控制复用段自动保护倒换的信令，因此K1和K2也被称为APS字节，在复用段保护倒换中具有特殊的重要的意义。

清华大学开发的SDH高阶专用集成电路MXHO155－2实现了从VC－4总线到STM－1的映射以及从STM－1到VC－4的去映射功能，具有完善的再生段开销、复用段开销和高阶通道开销处理，并安排了丰富的片内环回功能。

该芯片可用于SDH光传输系统中，实现自愈环。

具体可以有两种方案，一种是通道保护倒换自愈环，另一种是单向复用段保护倒换自愈环。

下面分别介绍其原理、自愈过程。

最后分析其性能，包括业务容量和经济效益。

1 通道保护倒换自愈环通道保护倒换环是一种最简单的自愈结构，不需要任何保护倒换协议。

这种保护采用“并发选收”的方式，即业务同时上载到两个方向的光纤上传输。

接收时则根据一定的判据选择质量较好的一路下载。

中兴SDH光纤自愈环网通道保护分析摘要：本文首先对自愈保护及自愈环网的基本概念进行了阐述，接着从环网结构和工作原理两个方面对SDH通道保护自愈环网的机理进行了介绍。

然后，着重研究SDH自愈环网维护管理问题，阐述了抢代通的主要原则和故障处理的基本思路，并结合具体案例进行了详细分析，最后对如何进一步做好SDH网络维护进行了小结。

关键词：SDH自愈环网通道保护一、自愈保护及自愈环网概述（一）SDH自愈保护SDH技术由于具有传输容量大、上下接口规范标准统一等优点，已经成为当前骨干传输网络的主流技术。

随着越来越多的传输网络采用SDH组网，SDH网络的可靠性问题早已引起了越来越多的关注。

SDH自愈保护，指的是在网络发生故障如光纤中断等情况下，SDH网络能够利用设备或线路的冗余量，不需要人工干预在极短时间内能从故障中自动恢复过来的能力。

显然，SDH自愈保护能够极大地提高SDH网络的自动恢复能力，有利于提高网络的可靠性和改进用户体验。

（二）网络拓扑与自愈环网SDH传输网，通常由网元节点和光缆线路两部分组成，两者的几何排列构成了网络的拓扑结构。

目前，环形网络的拓扑结构用得最多，因为环形网具有较强的自愈保护功能，能够提供自愈保护的环形网称为自愈环网。

按业务的方向，自愈环网可分为单向环和双向环，按网元节点间的光纤数可分为双纤环和四纤环，按保护的业务级别可分为通道保护环和复用段保护环。

二、SDH通道保护自愈环网机理通道保护环作为自愈环网的常见形式，得到了广泛的应用，本文主要以单向二纤通道保护环为例进行分析。

（一）环网结构SDH网络的单向二纤通道保护环由两根光纤组成。

其中。

一根光纤用于传输业务信号，其构成的环网称为S环（业务环或主环）；另一根光纤来传输相同的保护信号，其构成的环网称为P环（保护环或备环）。

单向二纤通道保护环采用“首端双发，末端选收”的工作模式，在发送端同时向S环和P环发送信号，在接收端同时收到S环和P环发送过来的信号，然后按照信号的优劣或约定的模式（如正常情况下收S环，故障时收P环）来选择其中的一路信号进行接收。

SDH传送网网孔型保护自愈环工作原理分析【摘要】根据电力系统通信的特点，与通道自愈环相比，对同步数字传输体制中自愈环及其生存性和网络互通进行了阐述。

自愈环分通道保护环和复用段共享保护环.SDH自愈环保护是使现代大容量光纤网络具有很高安全性和生存性的手段之一。

【关键词】SDH自愈环复用段保护环通道保护环当今社会各行各业对信息的依赖愈来愈大，要求通信网络能及时准确的传递信息。

随着网上传输的信息越来越多，传输信号的速率越来越快，一旦网络出现故障(这是难以避免的，例如土建施工中将光缆挖断)，将对整个社会造成极大的损坏。

因此网络的生存能力即网络的安全性是当今第一要考虑的问题。

所谓自愈是指在网络发生故障(例如光纤断)时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内(ITU-T规定为50mS以内)，使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。

其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。

替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复。

目前环形网络的拓扑结构用得最多，因为环形网具有较强的自愈功能。

自愈环的分类可按保护的业务级别、环上业务的方向、网元节点间光纤数来划分。

按环上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两大类：按网元节点间的光纤数可将自愈环划分为双纤环(一对收／发光纤)和四纤环(两对收发光纤)；按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。

对于通道保护环，业务的保护是以通道为基础的，也就是保护的是STM-N 信号中的某个VC(某一路PDH信号)，倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的，通常利用收端是否收到简单的TU-AIS信号来决定该通道是否应进行倒换。

复用段倒换环是以复用段为基础的，倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的。

倒换是由K1、K2(bl--b5)字节所携带的APS协议来启动的，当复用段出现问题时，环上整个STM-N或1／2STM-N的业务信号都切换到备用信道上。

SDH自愈环网特性分析及实际应用摘要：随着通信业务的迅猛发展，现代社会对网络的安全性要求越来越高，SDH自愈保护是提高光网络安全性的重要手段之一。

通过对SDH自愈环的结构特性及环网保护机制的介绍，分析比较了4种常用SDH自愈环的优缺点，为网络安全建设提供依据，最后对SDH传输网的保护技术进行展望。

关键词：SDH 自愈网传输网随着通信业的迅猛发展以及传输网络规模的不断扩大，对于通信网络的安全性和可靠性要求也越来越高。

因此，大部分省市网络干线都建设SDH （Synchronous Digital Hierarchy）自愈网。

所谓自愈网（Self healing Network），就是具有网络业务保护功能的传输网络。

不需网络管理系统和人为的干预，网络能在极短的时间内（ITU-T规定在50ms以内）从失效故障中自动恢复业务传输能力。

SDH自愈环是典型的利用备用线路的网络结构。

具有如下优点：配置简单；具有自愈能力，网络的生存性强，网络的保护时间比较短（一般小于50ms）；具有良好的业务疏导能力。

所以，SDH自愈环在中继网、接入网和长途网中都被广泛的应用。

1 SDH自愈环1.1 SDH自愈环结构自愈环（SHR）的结构可分为两大类，即通道保护环和复用段保护环。

在通道保护环中，业务信息的保护是以每个通道为基础的，倒换与否按离开环的某一通道信号质量的优劣而定。

单向环中所有业务信号按同一方向在环中传输（逆时针或顺时针）；而双向环中进入环的支路信号和由该支路信号分路节点返回的支路信号按相反的方向传输。

若按照一对节点间所用光纤的最小数量来分，还可以划分为2纤环和4纤环。

但通常情况下，通道保护环工作在单向2纤方式（也有双向），而复用段保护既可用2纤方式又可用4纤方式。

1.2 SDH自愈环分析在工程应用中，常见的SDH自愈环结构是2纤单向通道保护环、2纤单向复用段保护环、2纤双向复用段保护环以及4纤双向复用段保护环。

1.2.1 2纤单向通道保护环简单举例一条业务由2根光纤组成，其中一根用于传输业务信号，称主用光纤，另一根用于保护，称备用光纤。

光纤传输距离时延计算光纤传输是一种基于光信号传输的通信方式，它具有高速、大带宽和抗干扰等优点，被广泛应用于电信、互联网和数据中心等领域。

在进行光纤传输时，我们需要考虑到时延的问题，即信号在光纤中传输所需要的时间。

本文将介绍光纤传输距离时延的计算方法。

光纤传输距离时延主要受两个因素影响：传播速度和传输距离。

传播速度是指光信号在光纤中传播的速度，而传输距离是指信号从发送端传输到接收端所经过的距离。

我们来介绍传播速度。

光信号在光纤中的传播速度是非常快的，近似等于光速。

光速在真空中的数值约为每秒299,792,458米。

然而，由于光纤中存在折射和色散等因素，实际光信号在光纤中的传播速度会稍微降低。

一般来说，光纤传输中的传播速度约为光速的2/3或3/4。

我们来介绍传输距离。

光纤传输的距离是指信号从发送端到接收端所经过的光纤长度。

光纤传输的距离可以分为单模光纤和多模光纤两种情况。

单模光纤适用于较长距离的传输，通常在数十公里或数百公里范围内。

而多模光纤适用于较短距离的传输，通常在数千米范围内。

对于单模光纤传输距离时延的计算，可以使用以下公式：时延 = 传输距离 / 传播速度例如，如果传输距离为100公里，传播速度为光速的2/3，那么时延为：时延 = 100公里 / (光速的2/3)对于多模光纤传输距离时延的计算，由于多模光纤中存在多个传播模式，所以时延会有所不同。

一般来说，多模光纤的时延约为单模光纤的几倍。

需要注意的是，上述公式计算的是光纤传输的单程时延。

在实际应用中，由于信号需要从发送端传输到接收端，所以需要考虑往返时延。

往返时延是单程时延的两倍。

除了传播速度和传输距离，还有其他因素也会对光纤传输的时延产生影响。

例如，光纤的质量、温度、光源的稳定性等因素都会对光纤传输的时延产生影响。

因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素，并进行相应的校准和修正。

总结起来，光纤传输距离时延的计算主要涉及传播速度和传输距离两个因素。

SDH光传输系统时延测算及分析杨威;刘娜;金晓光;鲍祥祥【期刊名称】《移动通信》【年(卷),期】2016(040)015【摘要】传输时延是SDH光传输系统的一项重要性能指标，在光传输系统设计阶段就需要考虑起止站点的传输时延性能是否满足业务需求，因此针对该情况提出了通过建立模型、搭建测试系统测算SDH光传输系统时延的方法。

研究证明，在由于条件限制而无法当场利用仪表测试传输时延的情况下，按照本文方法能够计算出不同厂家、型号、速率的SDH光传输设备的传输时延。

%Transmission delay is an important performance indicator of SDH optical transmission system. In the design phase of the system, whether the transmission delay performance of the stations meets the requirements of service needs to be considered. In view of this situation, this paper put forward a method to calculate the delay of SDH optical transmission system by establishing the mode and setting up test system. Study showed that transmission delay of SDH optical transmission equipment with different manufacturers, models and rates could be calculated with this method when it couldn’t be tested real time by instruments due to limited conditions.【总页数】5页(P5-8,15)【作者】杨威;刘娜;金晓光;鲍祥祥【作者单位】酒泉卫星发射中心，甘肃兰州 732750;酒泉卫星发射中心，甘肃兰州 732750;酒泉卫星发射中心，甘肃兰州 732750;酒泉卫星发射中心，甘肃兰州732750【正文语种】中文【中图分类】TN913.7【相关文献】1.SDH光纤通信系统2 Mbit/s通道传输时延分析与计算 [J], 魏勇;张合明;张敬娜;戴雪娇;张正文2.SDH光传输系统的时延测算 [J], 高钧利3.光传输系统时延分析 [J], 王会民;金长锴;张秀梅4.SDH光传输系统时延测算的分析与研究 [J], 邓维;魏星;;;5.SDH光传输系统时延测算的分析与研究 [J], 邓维;魏星因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

浅谈SDH光纤通信传输继电保护信号的误码特性和时间延迟摘要：在长期的社会发展过程中，我国的电力系统也实现了进一步的发展与创新。

就针对于电力部门而言，安全运行是其一个首要任务。

现阶段，随着我国互联网技术的不断推进，电网运行管理也变得更加复杂，因此，电网的安全稳定运行就变得非常重要。

电力系统继电保护和安全自动装置、调度自动化、电力市场支持系统、电力通信数据网络等是电力系统的重要组成部分，是保证电网安全、优质、经济、高效运行的重要手段，是电网管理自动化、现代化的基础和重要标志，对提高电网的科技含量、提高电网的整体效益起着越来越突出的作用。

随着通信技术的发展，数字微波和光纤通信得到普及，尤其是光纤通信在电力系统具有广阔的发展前景，如何利用光纤通信网同时传送话音、远动和继电保护等信号，是目前需讨论和深入研究的问题。

关键词：SDH光纤通信；继电保护；误码特性；时间延迟目前，电力系统的继电保护，已经成为了电力系统运行与发展中的一个重要部分，我们不仅需要对远动和继电保护进行相应的监测，还需要传输通道将信息准确、可靠、迅速地传送出去，使故障在最短的时间内得到控制。

现阶段，最主要的做法，就是通过运用电力线载波和微波通道传输，技术上已十分成熟，但存在着易受噪声和电磁干扰、传输容量小、通道利用率低等问题。

随着全国联网的不断推进和电网规模的不断扩大，电网的运行管理越来越复杂，其安全稳定运行越来越重要。

一、继电保护信号对传输延时和损伤的要求首先，其要求继电保护和安全自动装置，必须要满足安全性、可靠性、灵敏性以及速度性的要求。

即无故障时保护装置不误动作，发生故障时可靠动作，有选择地切除故障，把故障影响尽可能地限制在最小范围。

同时要求快速动作，这不仅是为了减轻设备损坏的程度，更主要的是为了在事故后尽快恢复系统正常运行。

其次，继电保护中输电线路的保护比较复杂，要求更高。

特别是远距离、重负荷的输电线路或互联网络的联络线路上的继电保护，若工作不正常将会给电力系统的运行带来灾难性的影响。

光纤传输距离时延计算光纤作为一种高效的传输介质，广泛应用于通信领域。

在光纤传输中，时延是一个重要的性能指标，它反映了信号从发送端到接收端所经历的时间。

本文将介绍光纤传输距离时延的计算方法。

光纤传输时延由两部分组成：传输延迟和传播延迟。

传输延迟是指信号在光纤中传输的时间，而传播延迟则是指信号在光纤中传播的时间。

在光纤中，信号的传输速度是非常快的，通常接近光速。

因此，传输延迟可以忽略不计，主要考虑的是传播延迟。

传播延迟是由光信号在光纤中传播所需的时间决定的。

在光纤中，光信号是通过光的全反射原理进行传输的。

光信号在光纤中传播的速度与光的折射率有关。

光纤的折射率越高，光信号的传播速度就越快，传播延迟就越小。

光纤的传播延迟可以通过以下公式进行计算：传播延迟 = 传输距离 / 传播速度其中，传输距离是指光信号在光纤中传输的距离，传播速度是指光信号在光纤中传播的速度。

在实际应用中，光纤的折射率并不是恒定不变的，它会受到多种因素的影响，如光纤材料的质量、温度等。

因此，在计算传播延迟时，需要考虑这些因素对折射率的影响。

光纤的传输距离也会对传播延迟产生影响。

传输距离越长，传播延迟就越大。

在实际应用中，为了减小传输延迟，可以采取一些措施。

例如，可以使用更高质量的光纤材料，提高光信号的传播速度；可以优化光纤的布线，缩短传输距离等。

光纤传输距离时延的计算主要考虑传播延迟，传播延迟取决于传输距离和传播速度。

在实际应用中，需要考虑光纤材料的质量、温度等因素对传播速度的影响，以及优化布线等措施来减小传输延迟。

通过合理的设计和优化，可以提高光纤传输的效率和性能。

光纤传输距离时延的计算与传播延迟有关，传播延迟取决于传输距离和传播速度。

在实际应用中，可以通过优化光纤材料和布线等措施来减小传输延迟，提高光纤传输的效率和性能。

SDH over DWDM 自愈方案的分析及实现过程快速发展的光网络为国民经济和社会信息化的发展提供了基础，但同时也暴露出一些问题，如带宽资源利用率较低、资产闲置严重、网络存在安全隐患等。

规模与需求、建设与效益，已成为长途干线传输网发展中必须考虑的问题。

根据目前的需求，现在的长途骨干网应满足以下几方面要求：大容量；长距甚至超长距传输；多业务的高效承载；丰富的运营、维护功能和高效的系统保护能力。

光传输系统的不断发展，使得传输网络网元的种类不断地增加，同时，组网的方式千变万化，演绎出复杂的形式、功能和特点。

光传输网络设计的任务之一，就是以标准为框架，以技术为支撑，用有限的网元通过合理的组织，构造出满足需求和发展的网络体系。

长途传输解决方案国际光网络技术发展的主潮流为依托先进且成熟的DWDM＋SDH技术，不但能够提供超大容量的线路传输速率，适应业务迅猛发展的需要，更能够满足高度可靠、灵活性强的干线组网需求。

SDH/DWDM 多层传送网结构中的自愈问题提出了一种用于SDH over WDM 的自愈方案。

该方案采用了有保护的SDH 层，架构在无保护的DWDM 光层的体系结构，根据不同节点对间业务量的大小和恢复时间要求的不同，分别采用基于光路的1+1 复用段保护和双光路双向复用段倒换环来提供传输和保护，满足了不同业务对自愈性能的需求可实现快速有效的自愈。

1SDH over DWDM 自愈方案基于光路的1+1复用段保护和双光路双向复用段倒换环的比较图1 基于光路的1+1 复用段保护在基于光路的1+1 复用段保护方案中，一个本地SDH 环网到另一个本地SDH 环网的业务是同时在WDM 骨干网上的两条光路上传输。

当其中一条光路中断或传输质量下降时，接收端只需根据两条光路的传输质量选取质量较好的一条。

由于无须APS 协议和两端的协调，该方案恢复的时间很快。

对于两点间有稳定的较大业务量或者两点间业务需要很高的恢复时间的场合，该方案为一种较好的保护手段。

科技资讯2017 NO.23SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术6科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION业务快速自愈能力是SDH(同步数字体系)传输系统强大优势之一[1]。

保护倒换时间是衡量SDH传输系统性能的重要指标,研究如何间接测试业务中断时间来近似地实现对系统保护倒换时间的测试十分必要。

本文通过搭建实验系统对不同测试方法下SDH 设备启动保护倒换的测试结果进行分析比较,确定出符合传输专业要求的合理、稳定的测试方法。

1 SDH 保护倒换测试原理1.1 SDH保护倒换机制SDH传输系统实施保护倒换基于系统能够检测到SF(信号失效)或SD(信号劣化),当且仅当SF/SD得到确认后,系统才开始启动保护倒换。

SDH传输系统保护倒换过程如图1所示。

(1)尾端检测到故障,向首端发出保护倒换请求信号;(2)首端进行桥接和倒换并回送确认信号;(3)尾端收到确认信号,完成桥接和倒换并回送状态消息。

如有需要首端节点进行倒换操作结束整个过程。

1.2 SDH保护倒换时间测试难点业务中断时间包含保护倒换的时间与SF/SD检测时间,如图2所示。

其中SF/SD故障检测时间由SF和SD两类事件触发,保护倒换时间由保护电路上各节点的协议处理时间决定。

业务中断时间的测量可以通过检测故障过程中PRBS出现差错或业务中断产生的相关告警时长获得,只要SF/SD检测时间足够短或具有确定值,则测量业务中断时间的方法可以通过尽可能地减少甚至消除SF/SD检测时间来达到准确测试保护倒换时间DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.23.006SDH 系统自愈环网保护倒换时间测试方法分析①张海燕 肖世忱 王军(酒泉卫星发射中心 甘肃酒泉 732750)摘 要:为准确获取SDH传输系统自愈环网的保护倒换时间,在分析SDH设备启动保护倒换机制、保护倒换时间测试原理以及仪表测试保护倒换时间机制的基础上,搭建实验系统并对通过模拟信号丢失故障来触发倒换的多种方法进行分析验证。

SDH 光传输系统的时延测算高钧利【摘要】传输时延是 SDH 光传输系统的一项重要性能指标。

介绍 SDH 光传输系统的时延构成，并结合绍兴地区电力系统通信的 SDH 光网络，介绍了通过测试计算 SDH 网元的 3 种时延、相邻网元之间的光缆长度、业务在起止站点间的传输时延的方法。

按照文章介绍的方法可以测算出不同厂家、不同型号、不同速率的 SDH 光传输设备的传输时延。

【期刊名称】浙江电力【年(卷),期】2011(030)004【总页数】4【关键词】SDH；时延；测算目前，SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）光传输系统已在电力系统通信业务中占据主导地位，是电力系统各类信息应用的基础平台，用于传输电力系统生产过程中的调度行政电话，以及继电保护、安全稳定控制、远动自动化、电能计量、图像监控、生产办公 MIS 等各类信息。

不同的业务对传输时延的要求是不同的。

调度行政电话、远动自动化业务对时延的要求可以不超过 150ms，图像监控、生产办公 MIS 信息业务对时延的要求可以不超过2～5 s，而继电保护、安全稳定控制业务则要求时延不超过5ms。

因此在设计、接入业务前需测算 SDH 光传输系统的时延，以确定传输时延是否满足业务的要求。

1 时延的构成在 SDH 光传输系统中，传输时延主要由传输媒质（光缆）时延 tl和 SDH 传输设备时延 ts组成。

在 SDH 内部，需要完成同步复用、映射和定位，进行各类开销处理、指针调整、连接处理，以及数据流的缓冲、固定比特塞入处理等，这些都增加了 SDH 设备的传输时延。

SDH 传输设备的时延 ts由映射时延 ty（从 2M到光口）、去映射时延 tq（从光口到2M）和直通时延tz（从光口到光口）组成，则 SDH 光传输系统的时延t为：分别测算出式（1）中的各项时延，就可以算出 SDH 光传输系统的时延 t。

光缆时延可由式（2）计算得出：式中： L 为光缆长度； n1为纤芯折射率，对常用的G.652 光缆， n1为 1.48；C 为光速， C＝3×105km/s。

光纤传输距离时延计算光纤传输是一种高速、长距离传输信息的方式，它利用光的传输性能来实现信号的传输。

在进行光纤传输时，时延是一个重要的指标，它表示信号从发送端到接收端所需要的时间。

本文将从光纤传输的原理入手，介绍光纤传输距离时延的计算方法。

光纤传输的原理是利用光的反射和折射特性，将信号通过内部的光纤芯传输。

光信号在光纤芯中以光的形式传播，由于光速的限制，信号在传输过程中会遇到一定的时延。

光纤传输时延的计算方法主要包括两个方面：光信号的传播时延和光信号的传输距离。

光信号的传播时延与光速和光纤的长度有关。

光速是一个常数，约等于3×10^8米/秒。

假设光纤的长度为L米，那么光信号的传播时延可以通过以下公式计算：时延=长度/光速。

例如，当光纤长度为1000米时，光信号的传播时延为1000/3×10^8≈3.33×10^-6秒。

光信号的传输距离与光衰减有关。

光衰减是指光信号在传输过程中逐渐减弱的现象，主要由于光纤的材料和结构引起。

光衰减会导致信号的失真和降噪，从而影响传输距离。

一般情况下，光纤的传输距离可以通过光衰减系数和光功率的关系来计算。

光衰减系数是一个衡量光衰减程度的指标，单位为分贝/千米（dB/km）。

光功率是指光信号的强度，单位为毫瓦（mW）。

传输距离可以通过以下公式计算：传输距离=10^(光功率/光衰减系数)。

例如，当光功率为0.1mW，光衰减系数为0.2dB/km时，传输距离为10^(0.1/0.2)≈1.58千米。

除了光衰减，光纤传输的距离时延还受到其他因素的影响。

例如，光纤的折射率、光纤的直径、光纤的连接方式等都会对传输时延产生影响。

因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素，进行准确的时延计算。

总结起来，光纤传输距离时延的计算方法主要包括光信号的传播时延和光信号的传输距离。

光信号的传播时延与光速和光纤的长度有关，可以通过时延=长度/光速的公式计算。

光信号的传输距离与光衰减有关，可以通过传输距离=10^(光功率/光衰减系数)的公式计算。

延时---计算公式2008-07-28 19:20:25| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅(1)光缆系统产生的延时无论是电信号还是光信号，都是电磁波，在一定的媒质中传播速度都是有限的，主要取决于媒质的折射率。

如光信号经过光纤传输的延时为T，可以表达为T=式中C为空中的光速(3×105km/s)；L为传输距离(km)；n1为光芯区折射率，典型值为1.48。

由此可计算出光信号在光纤中每公里的传输延时大至为4.9μs，再考虑整个系统中再生器和复用器引入的少量延时，整个光缆系统所产生的延时可以按5μs/km考虑。

(2)传输设备和延时PCM复用终端设备产生的延时环节包括输入低通滤波器、抽样单元、编码器、复用器、分解器和恢复滤波器。

复接、分接过程是在2048kbit/s上进行的。

抽样及编码过程至少要延时8/64×103=125μs，解码过程要暂存8/64×103=125μs，恢复过程至少要平滑1/8000=125μs，此外，输入滤波器也要延时100μs量级时间，复接和分接过程延时256/2048×103=125μs。

所以单向PCM终端产生的延时约为600μs。

SDH设备的传输延时与设备及传输的速率等有关，目前没有标准化，一般为10～60μs。

(3)路由保护延时采用不同的路径进行路由保护时，以2Mbit/s信号传输保护信号。

2Mbit/s信号可以通过两个可选择的路由在网络中传输，但正常情况下只使用主要路由(即优先切换至主要路由上)。

这样，在传输系统出现故障时就进行保护切换，切换到保护路由时会产生时延，其时延主要是切换时间。

SDH设备的切换延时和保护方式有关，一般不超过50ms。

PCM设备的切换保个厂家有区别，主要原因是切换机制的不同，一般也低于50ms。

切换过程还涉及到PCM设备的复用和解复用，SDH设备的映射和去映射，上述过程的延时都是μs级的，基本可以不考虑，因此主要的延时是由切换引起的。

S D H 光传输系统时延测算的分析与研究∗邓维∗∗１㊀魏星２,３１㊀桂林航天工业学院㊀计算机科学与工程学院,广西㊀桂林㊀５４１００４;２㊀桂林航天工业学院㊀广西高校机器人与焊接技术重点实验室,广西㊀桂林㊀５４１００４;３㊀桂林航天工业学院㊀科技处,广西㊀桂林㊀５４１００４æèççöø÷÷摘㊀要㊀针对S D H 光传输系统时延问题,为验证时延测试和计算结果,提出搭建测试系统,测算和分析S D H 光传输系统的时延.介绍了时延计算方法和测算的原则,并通过测试实验对比了分析仪测试时延和计算结果,其误差均在合理范围内,验证了计算方法的正确性,并可用在实际工程的设计和验收中.关键词㊀S D H ;时延;光传输系统;测算中图分类号:T P ３９１㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:２０９５Ｇ４８５９(２０１８)０１Ｇ０００１Ｇ０４㊀㊀同步数字体系(S y n c h r o n o u s D i gi t a l H i e r a r c h y ,S D H )是为不同速度的数位信号的传输提供相应等级的信息结构,包括复用㊁映射及同步等方法.S D H 具有路由自动选择,上下电路方便,管理功能强大,标准统一,速率高,便于传输等诸多良好特性,因此,诸如中国移动㊁中国电信㊁广电等国内运营商都建设了基于S D H 的骨干光传输网络.目前,S D H 已被世界各国列入２１世纪高速通信网的应用项目,具有远大的商用前景[１].光传输网络系统性能的衡量指标主要有:时延㊁带宽㊁吞吐量㊁抖动和漂移等.其中,时延是光网络性能的一项重要指标,那么,研究S D H 光传输系统的时延,使其满足业务需求,有一定现实研究意义.因此,本文搭建光传输网络测试系统,使用S D H 分析仪测试系统的时延,并比较测试时延和计算时延的结果,验证方法的正确性,为实际工程设计和验收提供一定的借鉴和参考.１㊀时延时延是指数字信号传输的群延时,即数字信号以群速通过一个系统所经历的时间,常见传输介质的时延如表１所示[２].表１㊀各类传输介质时延类型传输时延值/(μs k m )无线３．３光纤４．９同轴电缆４．０双绞线４．７卫星１２００００２㊀S D H 网络及时延测算S D H 是由若干网络单元组成,在光纤上进行同步信息传输㊁复用㊁分插和交叉连接的网络.拥有S T M－１㊁S T M－４㊁S TM－１６㊁S T M－６４等同步传送模块;其基本网元包括具有标准光接口的同步数字交叉连接(S D X C )设备㊁终端复用器(T M )和分插复用器(A D M )等;适应性强,允许同步数字体系㊁B －I S D N 信号进入其帧结构;同时采用大量软件控制网络配置,便于增加新的功能和特性.在整个端到端通信连接中,S D H 光传输系统１∗∗∗基金项目:广西高校机器人与焊接技术重点实验室开放课题基金«基于物联网的焊接机器人参数信息远程监控平台的研究»(J Q R ２０１７K Y ０１);广西自然科学基金«非光滑系统动力学研究及其在无人机系统的应用»(２０１６G X N S F D A ３８００３１);广西自然科学基金«多核学习方法的优化及应用研究»(２０１６G X N S F A A ３８０２２６);２０１７年广西壮族自治区中青年教师基础能力提升项目«基于蜂群和蚁群算法的移动自组织网络分簇路由算法研究»(２０１７K Y ０８６);２０１７年大学生创新创业训练计划项目«蚁群智能算法在公交线路优化问题中的应用研究»(２０１７１１８２５０５７).作者简介:邓维,男,湖南湘潭人.讲师.研究方向:计算机应用.的时延包含:媒介(光缆)时延㊁传输时延和网元节点的处理时延.设S D H光传输系统的总时延为t,媒介时延为t１,传输时延为t２,节点处理时延为t３,那么S D H光传输系统的总时延如公式(１)所示:t＝t１＋t２＋t３(１)下面我们分别计算其t１㊁t２㊁t３时延数值.(１)媒介时延单模光纤中,光沿纤芯中心轴方向直线传播,光纤长度即为传播距离,其时延t１可由式(２)计算得到:t１＝L n１/c(２)式中:c为光速,c＝３ˑ１０８m/s,L为光缆长度,n１＝１．４８,为光纤芯区折射率.因此,通过计算,光信号在光纤中的传输时延约为４．９３３μs k m.由于系统中复用器也会产生少量时延,因此,整个光缆系统所产生的延时一般按５μs k m来估算.另外,我们可以看到,传输时延与光缆长度L成正比,光缆长度越长,其传输时延越大.也就可以解释前文表１中卫星的卫星离地面L＝３ˑ１０５k m,因此,其传输时延是０．１２s,也是表中最大的.(２)传输时延S D H节点的工作时钟㊁帧长度和线路接口速率直接影响传输时延.一般传输时延为t２＝１２５μs.(３)节点处理时延除了传输的线路会产生时延外,网络节点设备,例如:T M㊁A D M㊁D X C等都有缓存器,时隙交换单元和其他数字处理设备也会有排队时延㊁处理时延等.研究表明,指针调整㊁接口连接㊁映射和去映射等都会使S D H产生处理时延,但没有标准数值,且不同设备的时延不同.S D H设备的处理时延主要由映射时延t y㊁去映射时延t q y和直通时延t z组成[３－４],映射时延t y是在E１中６４b i t位存储器的映射功能块中,信息以２M时钟写入,以１９M时钟读出信息的时间;而去映射时延t q y与映射时延相反,在E１中１０２４b i t位存储器的去映射功能块中,信息以１９M时钟写入,以２M时钟读出信息的时间;直通时延t z为信号在光口间的传输时间.因此,处理时延t３可表示为式(３):t３＝t y＋t q y＋nˑt z(３)其中:n为传输网元个数.据文献资料的研究,一般映射时延t y是去映射时延t q y的１．８倍,那么式(３)可以改写为式(４):t３＝２．８t y＋nˑt z(４)综上,传输系统的总时延公式(１)可改写为式(５):t＝４．９３L＋１２５＋２．８t y＋nˑt z(５)因此,只要已知光缆长度,使用测试仪器测出网元环回时延及网元直通时延,即可计算出总时延时间.３㊀时延测试原则和方法３．１㊀时延测试遵循的原则由于S D H设备种类繁多,不同厂家设备的型号㊁速率不同,因此,在具体的工程中测算传输时延应遵循以下几个方面的原则:(１)选取S D H网络中常用的典型设备和速率进行时延测试和测算.(２)为了便于计算,两个相邻网元的型号应该相同.(３)站点间光缆距离长度必须精确,否则计算出的传输时延和实际测量的时延会有很大误差.(４)分析测试仪精度要高,避免仪器带来的误差.(５)在测试相邻站点间时延时,假如距离较短,那么需考虑到S D H设备的时延.３．２㊀时延测试采用的方法设备时延测试主要是证明设备能够满足业务要求,达到测试效果.测试传输系统时延即测试信号经过的线路和设备的总时延.由于设备的厂家㊁型号㊁速率不同,那么传输时延和处理时延也不同,但是,可通过测试S D H光传输网络系统,并进行计算得到时延值.采用的测试方法是使用时延测试功能的S D H分析仪,采用一端用仪表,另一端环回的方法,环回测试得到的结果,是往返两个方向的传输时延[５－６]所示.图１㊀系统测试连接图２本文选用M a r c o n i公司生产的S D H设备 OM S１６６４,和不同型号的光模块搭建测试系统, S D H分析仪选用安立推出的M P１５９５A分析仪,它是一台理想的评估公司传输网络及设备的测试仪表,支持４０/４３G,以及从２．５G到１０G的设备和模块,同时支持包括A P S㊁误码测试㊁开销分析㊁延迟测试等所有的S D H和O T N测试.４㊀结果对比分析研究本文搭建一个环形光网络传输测试系统,利用测试结果验证计算结论,该环形网络由５个站点构成,如图２所示.图２㊀某５个站点的环形光网络结构图我们采用前文的测试方法,使用M P１５９５A分析仪进行不同路径的测试,并从理论值进行计算,然后进行比较,其环形网测试时延与计算时延结果对比如表１所示.表１㊀环形网络测试时延与计算时延结果对比路径分析仪测试时延(单程)/μs计算时延(单程)/μs误差值/μsAңB２４５２４６１AңBңC３０２３００２AңBңCңD３８３３７８５AңE２７６２７５１AңEңD３６８３７１３AңEңDңC４３２４２６６㊀㊀时延结果分析如下:(１)由于采取环回方式进行测试,M P１５９５A分析仪测得的传输时延是来回双程的时延,因此,表１中的A点到B点以及其他路径的时延数值均为分析仪读数的１/２,即单程时延.(２)光缆距离长度是衡量时延的主要因素,两个站点间的时延受距离影响较大,传输距离越长,时延越大,因此,计算光缆距离长度必须精确,否则计算出的传输时延和实际测量的时延会有很大误差.(３)由表１可以看到,除路径AңBңCңD和路径AңEңDңC误差值较大以外,其他的分析仪测试时延值和计算时延值数据差距不大,这是由于每多经过１个节点,就会增加１个光配,就会引起误差,经过光配越多,误差也越大.５㊀时延测试应用通过前文的分析,在实践中,通过本文的方法可以测算出站点间传输时延和相邻网元间的光缆长度.(１)计算网络站点间的传输时延.在光网络设计阶段,无法测试站点间的传输时延时,只要已知站点间所有网元的型号和光缆长度,就可以通过前文公式计算得到站点间传输时延.(２)计算相邻网元之间的光缆长度.如前文图１所示,假设计算网元(n－１)到网元(n)的光缆长度,只要测量出网元n的直通时延和网元(n－１)到网元n的线路时延的增加部分,就可以计算出相邻两个网元间的光缆长度.６㊀结束语研究测试S D H光网络系统的时延问题,搭建测试系统,比较了分析仪测试时延和计算测算结果,其误差均在合理范围内,验证了方法的正确性,并且可以在实践中用于测算站点间传输时延及相邻网元间光缆长度,为实际工程设计和验收提供一定的依据.３参考文献[１]㊀韦乐平,李英灏．S D H及其新应用[M]．北京:人民邮电出版社,２００１．[２]㊀王华,肖兵,赵玉良．S D H光纤环网传输节点数㊁时延及保护方式研究[J]．青海电力,２００９,２８(３):７Ｇ１０．[３]㊀高钧利．S D H光传输系统的时延测算[J]．浙江电力,２０１１,３０(４):４２Ｇ４５．[４]㊀杨威,刘娜,金晓光,等．S D H光传输系统时延测算及分析[J]．移动通信,２０１６,４０(１５):５Ｇ８．[５]㊀王会民,金长锴,张秀梅．光传输系统时延分析[J]．有线电视技术,２０１４(８):１００Ｇ１０２．[６]㊀杨丽曼,李运华,袁海滨．网络控制系统的时延分析及数据传输技术研究[J]．控制与决策,２００４(４):３６１Ｇ３８２．(责任编辑㊀陈葵晞)４。

智能手机、volte、rfid、sdh光传输系统……可以说，无论是终端设备的研发、创新业务的推广还是系统应用的优化，都对无线通信测试技术的发展提出了巨大的挑战，其中对于运营商和设备厂商而言，volte语音质量的测试与优化是目前一个重要的课题，因此本次专题着重对此进行了探讨。

当然，无线通信测试还涉及到其他诸多环节与领域，如测试仪器的升级、测试系统的开发等，期待后续与诸君的分享与共同探讨。

【摘要】传输时延是sdh光传输系统的一项重要性能指标，在光传输系统设计阶段就需要考虑起止站点的传输时延性能是否满足业务需求，因此针对该情况提出了通过建立模型、搭建测试系统测算sdh光传输系统时延的方法。

研究证明，在由于条件限制而无法当场利用仪表测试传输时延的情况下，按照本文方法能够计算出不同厂家、型号、速率的sdh光传输设备的传输时延。

【关键词】光传输同步数字体系时延1 引言光传输网络的性能影响其承载业务的质量，光传输网络的性能指标包括：时延、误码[1]、倒换时间[2]、抖动和漂移、光接口灵敏度等。

视频和语音业务对实时性的要求较高，其业务数据的端到端时延最为关键[3-6]。

不同的承载业务对传输时延的要求不同，在光传输网络的设计阶段，承载业务之前需要测算传输系统各个接入台站间的传输时延，确定其是否满足承载业务的时延要求。

针对该问题，本文提出在组网之前利用若干单台套传输设备和时延测试仪表搭建测试系统，测算出组网设备的时延。

2 sdh光传输系统时延构成在sdh（synchronous digital hierarchy，同步数字体系）光传输系统中，传输时延主要由光信号沿光纤线路传输产生的时延和经过sdh光传输设备处理产生的时延组成。

在sdh 光传输设备内部需要完成信号的同步复用、映射以及定位，也要做通道开销和段开销的处理、管理单元指针和支路单元指针调整，以及数据流的速率调整等[7]，这些处理过程构成了sdh 光传输设备内部的时延。