SDH原理華為-傳輸性能

1、SDH原理第八章傳輸性能第8章傳輸性能目標(biāo)：掌握常見(jiàn)度量誤碼性能指標(biāo)的含義。了解系統(tǒng)誤碼的產(chǎn)生機(jī)理和減小誤碼的策略。掌握常見(jiàn)度量系統(tǒng)抖動(dòng)性能指標(biāo)的含義。了解抖動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理和抖動(dòng)減少的策略。了解漂移和可用性的含義。SDH 輸網(wǎng)傳輸性能的主要傳輸損傷包括誤碼、抖動(dòng)和漂移。8.1誤碼性能誤碼是指經(jīng)接收、判決、再生后，數(shù)字碼流中的某些比特發(fā)生了差錯(cuò)，使傳 輸?shù)男畔①|(zhì)量產(chǎn)生損傷。8.1.1誤碼的產(chǎn)生和分布誤碼可說(shuō)是傳輸系統(tǒng)的一大害，輕則使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，重則導(dǎo)致傳輸中斷 （10-3以上）。從網(wǎng)絡(luò)性能角度出發(fā)可將誤碼分成兩大類。1. 內(nèi)部機(jī)理產(chǎn)生的誤碼系統(tǒng)的此種誤碼包括由各種噪聲源產(chǎn)生的誤碼；定位抖動(dòng)產(chǎn)生

2、的誤碼；復(fù)用 器、交叉連接設(shè)備和交換機(jī)產(chǎn)生的誤碼；以及由光纖色散產(chǎn)生的碼間干擾引 起的誤碼，此類誤碼會(huì)由系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間的誤碼性能反應(yīng)出來(lái)。2. 脈沖干擾產(chǎn)生的誤碼由突發(fā)脈沖諸如電磁干擾、設(shè)備故障、電源瞬態(tài)干擾等原因產(chǎn)生的誤碼。此 類誤碼具有突發(fā)性和大量性，往往系統(tǒng)在突然間出現(xiàn)大量誤碼，可通過(guò)系統(tǒng) 的短期誤碼性能反映出來(lái)。8.1.2誤碼性能的度量傳統(tǒng)的誤碼性能的度量（G.821 ）是度量64kbit/s的通道在27500km 全程端 到端連接的數(shù)字參考電路的誤碼性能，是以比特的錯(cuò)誤情況為基礎(chǔ)的。當(dāng)傳 輸網(wǎng)的傳輸速率越來(lái)越高，以比特為單位衡量系統(tǒng)的誤碼性能有其局限性。目前高比特率通道的誤碼性能是以塊為

3、單位進(jìn)行度量的（B1、B2、B3監(jiān)測(cè)的均是誤碼塊），由此產(chǎn)生出一組以“塊”為基礎(chǔ)的一組參數(shù)。這些參數(shù)的含 義如下：誤塊當(dāng)塊中的比特發(fā)生傳輸差錯(cuò)時(shí)稱此塊為誤塊。訣竅：對(duì)B1、B2、B3塊進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，只能監(jiān)測(cè)出該塊中奇數(shù)個(gè)比特發(fā)生差錯(cuò)，對(duì) 塊中偶數(shù)個(gè)比特發(fā)生差錯(cuò)則監(jiān)測(cè)不出。想想看為什么？誤塊秒（ES）和誤塊秒比（ESR ）當(dāng)某一秒中發(fā)現(xiàn) 1個(gè)或多個(gè)誤碼塊時(shí)稱該秒為誤塊秒。在規(guī)定測(cè)量時(shí)間段內(nèi) 出現(xiàn)的誤塊秒總數(shù)與總的可用時(shí)間的比值稱之為誤塊秒比。嚴(yán)重誤塊秒（SES ）和嚴(yán)重誤塊秒比（SESR ）某一秒內(nèi)包含有不少于30%的誤塊或者至少出現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重?cái)_動(dòng)期（ SDP ）時(shí)認(rèn)為該秒為嚴(yán)重誤塊秒。其中嚴(yán)重?cái)_動(dòng)

4、期指在測(cè)量時(shí)，在最小等效于4個(gè)連續(xù)塊時(shí)間或者 1ms （取二者中較長(zhǎng)時(shí)間段）時(shí)間段內(nèi)所有連續(xù)塊的誤碼率A 10-2或者出現(xiàn)信號(hào)丟失。在測(cè)量時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的SES總數(shù)與總的可用時(shí)間之比稱為嚴(yán)重誤塊秒比（SESR ）。嚴(yán)重誤塊秒一般是由于脈沖干擾產(chǎn)生的突發(fā)誤塊，所以SESR往往反映出設(shè)備抗干擾的能力。背景誤塊（BBE ）和背景誤塊比（BBER ）扣除不可用時(shí)間和 SES期間出現(xiàn)的誤塊稱之為背景誤塊（ BBE）。BBE數(shù)與 在一段測(cè)量時(shí)間內(nèi)扣除不可用時(shí)間和SES期間內(nèi)所有塊數(shù)后的總塊數(shù)之比稱背景誤塊比（BBER ）。若這段測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，那么 BBER往往反映的是設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的誤碼情況， 與設(shè)備采用器件

5、的性能穩(wěn)定性有關(guān)。8.1.3數(shù)字段相關(guān)的誤碼指標(biāo)ITU-T將數(shù)字鏈路等效為全長(zhǎng) 27500km的假設(shè)數(shù)字參考鏈路，并為鏈路的每 一段分配最高誤碼性能指標(biāo)，以便使主鏈路各段的誤碼情況在不高于該標(biāo)準(zhǔn) 的條件下連成串之后能滿足數(shù)字信號(hào)端到端(27500km )正常傳輸?shù)囊蟆Ｏ旅娣謩e列出了 420km、280km、50km數(shù)字段應(yīng)滿足的誤碼性能指標(biāo)。表8-1 420km HRDS誤碼性能指標(biāo)速率(kbit/s)1555206220802488320ESR-33.696 X 10待定待定SESR-54.62 X 10-54.62 X 10-54.62 X 10BBER_ _ ,，一 -62.31 X

6、10_ _ ,，一 -62.31 X 10_ _ ,，一 -62.31 X 10表8-2 280km HRDS誤碼性能指標(biāo)速率(kbit/s)1555206220802488320ESR2.464 X 10-3待定待定SESR 一 -53.08 X 10 一 -53.08 X 10 一-53.08 X 10BBER-63.08 X 10-61.54 X 10-61.54 X 10表8-3 50km HRDS誤碼性能指標(biāo)速率(kbit/s)1555206220802488320ESR-44.4 X 10待定待定SESR-65.5 X 10-65.5 X 10-65.5 X 10BBER. -75

7、.5 X 10 -.-72.7 X 10 7. -72.7 X 10 78.1.4誤碼減少策略內(nèi)部誤碼的減小改善收信機(jī)的信噪比是降低系統(tǒng)內(nèi)部誤碼的主要途徑。另外，適當(dāng)選擇發(fā)送 機(jī)的消光比，改善接收機(jī)的均衡特性，減少定位抖動(dòng)都有助于改善內(nèi)部誤碼 性能。在再生段的平均誤碼率低于10-14數(shù)量級(jí)以下，可認(rèn)為處于“無(wú)誤碼”運(yùn)行狀態(tài)。外部干擾誤碼的減少基本對(duì)策是加強(qiáng)所有設(shè)備的抗電磁干擾和靜電放電能力，例如，加強(qiáng)接地。此外在系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)留有充足的冗度也是一種簡(jiǎn)單可行的對(duì)策。8.2可用性參數(shù)不可用時(shí)間傳輸系統(tǒng)的任一個(gè)傳輸方向的數(shù)字信號(hào)連續(xù)10秒期間內(nèi)每秒的誤碼率均劣于10 "3,從這10秒的第一

8、秒種起就認(rèn)為進(jìn)入了不可用時(shí)間?？捎脮r(shí)間當(dāng)數(shù)字信號(hào)連續(xù)10秒期間內(nèi)每秒的誤碼率均優(yōu)于10-3 ,那么從這10秒種的第一秒起就認(rèn)為進(jìn)入了可用時(shí)間。可用性可用時(shí)間占全部總時(shí)間的百分比稱之為可用性。為保證系統(tǒng)的正常使用，系統(tǒng)要滿足一定的可用性指標(biāo)。表8-4假設(shè)參考數(shù)字段可用性目標(biāo)長(zhǎng)度(km)可用性不可用性不可用時(shí)間/年42099.977%-42.3 X 10120分/年28099.985%-41.5 X 1078分/年5099.99%, 一-41 X 1052分/年8.3抖動(dòng)漂移性能抖動(dòng)和漂移與系統(tǒng)的定時(shí)特性有關(guān)。定時(shí)抖動(dòng)(抖動(dòng))是指數(shù)字信號(hào)的特定 時(shí)刻(例如最佳抽樣時(shí)刻)相對(duì)其理想時(shí)間位置的短時(shí)間偏

9、離。所謂短時(shí)間 偏離是指變化頻率高于10Hz的相位變化。而漂移指數(shù)字信號(hào)的特定時(shí)刻相對(duì)其理想時(shí)間位置的長(zhǎng)時(shí)間的偏離，所謂長(zhǎng)時(shí)間是指變化頻率低于10Hz的相位變化。抖動(dòng)和漂移會(huì)使收端出現(xiàn)信號(hào)溢出或取空，從而導(dǎo)致信號(hào)滑動(dòng)損傷。8.3.1抖動(dòng)和漂移的產(chǎn)生機(jī)理在SDH網(wǎng)中除了具有其他傳輸網(wǎng)的共同抖動(dòng)源一一各種噪聲源，定時(shí)濾波器失諧，再生器固有缺陷(碼間干擾、限幅器門限漂移)等，還有兩個(gè)SDH網(wǎng)特有的抖動(dòng)源：(1) 在將支路信號(hào)裝入 VC時(shí)，加入了固定塞入比特和控制塞入比特，分接時(shí)需要移去這些比特，這將導(dǎo)致時(shí)鐘缺口，經(jīng)濾波后產(chǎn)生殘余抖動(dòng)一-脈沖塞入抖動(dòng)。(2) 指針調(diào)整抖動(dòng)。此種抖動(dòng)是由指針進(jìn)行正/負(fù)調(diào)

10、整和去調(diào)整時(shí)產(chǎn)生的。對(duì)于脈沖塞入抖動(dòng)，與PDH系統(tǒng)的正碼脈沖調(diào)整產(chǎn)生的情況類似，可采用 措施使它降低到可接受的程度，而指針調(diào)整（以字節(jié)為單位，隔三幀調(diào) 整一次）產(chǎn)生的抖動(dòng)由于頻率低、幅度大，很難用一般方法加以濾除。引起SDH網(wǎng)漂移的普遍原因是環(huán)境溫度的變化，它將使光纜傳輸特性變化， 導(dǎo)致信號(hào)漂移，另外時(shí)鐘系統(tǒng)受溫度變化的影響也會(huì)出現(xiàn)漂移。最后，SDH網(wǎng)絡(luò)單元中指針調(diào)整和網(wǎng)同步的結(jié)合也會(huì)產(chǎn)生很低頻率的抖動(dòng)和漂移。不過(guò) 總體說(shuō)來(lái)SDH網(wǎng)的漂移主要來(lái)自各級(jí)時(shí)鐘和傳輸系統(tǒng)，特別是傳輸系統(tǒng)。8.3.2抖動(dòng)性能規(guī)范SDH網(wǎng)中常見(jiàn)的度量抖動(dòng)性能的參數(shù)如下：1. 輸入抖動(dòng)容限輸入抖動(dòng)容限分為 PDH輸入口的（

11、支路口）和 STM-N輸入口（線路口）的 兩種輸入抖動(dòng)容限。對(duì)于 PDH輸入口則是在使設(shè)備不產(chǎn)生誤碼的情況下，該 輸口所能承受的最大輸入抖動(dòng)值。由于PDH網(wǎng)和SDH網(wǎng)的長(zhǎng)期共存，使傳輸網(wǎng)中有SDH網(wǎng)元上PDH業(yè)務(wù)的需要，要滿足這個(gè)需求則必須該 SDH網(wǎng)元 的支路輸入口，能包容 PDH支路信號(hào)的最大抖動(dòng)，即該支路口的抖動(dòng)容限能 承受得了所上PDH信號(hào)的抖動(dòng)。線路口（ STM-N ）輸入抖動(dòng)容限定義為能使光設(shè)備產(chǎn)生 1dB光功率代價(jià)的正 弦峰一峰抖動(dòng)值。這參數(shù)是用來(lái)規(guī)范當(dāng) SDH網(wǎng)元互連在一起接傳輸 STM-N 信號(hào)時(shí)，本級(jí)網(wǎng)元的輸入抖動(dòng)容限應(yīng)能包容上級(jí)網(wǎng)元產(chǎn)生的輸出抖動(dòng)。技術(shù)細(xì)節(jié)：什么是光功率代

12、價(jià)？由抖動(dòng)、漂移和光纖色散等原因引起的系統(tǒng)信噪比降低導(dǎo)致誤碼增大的情況， 可以通過(guò)加大發(fā)送機(jī)的發(fā)光功率得以彌補(bǔ)，也就是說(shuō)由于抖動(dòng)、漂移和色散等原因使系統(tǒng)的性能指標(biāo)劣化到某一特定的指標(biāo)以下，為使系統(tǒng)指標(biāo)達(dá)到這一特定指標(biāo)，可以通過(guò)增加發(fā)光功率的方法得以解決，而此增加的光功率就是系統(tǒng)為滿足特定指標(biāo)而需的光功率代價(jià)。1dB光功率代價(jià)是系統(tǒng)最大可以容忍的數(shù) 值。2. 輸出抖動(dòng)與輸入抖動(dòng)容限類似，也分為PDH支路口和STM-N線路口。定義為在設(shè)備輸入無(wú)抖動(dòng)的情況下，由端口輸出的最大抖動(dòng)。SDH設(shè)備的PDH支路端口的輸出抖動(dòng)應(yīng)保證在 SDH網(wǎng)元下PDH業(yè)務(wù)時(shí), 所輸出的抖動(dòng)能使接收此 PDH信號(hào)的設(shè)備所承受

13、。STM-N線路端口的輸出 抖動(dòng)應(yīng)保證接收此 STM-N信號(hào)的SDH網(wǎng)元能承受。3. 映射和結(jié)合抖動(dòng)因?yàn)樵赑DH/SDH網(wǎng)絡(luò)邊界處由于指調(diào)整和映射會(huì)產(chǎn)生SDH的特有抖動(dòng)，為了規(guī)范這種抖動(dòng)采用映射抖動(dòng)和結(jié)合抖動(dòng)來(lái)描述這種抖動(dòng)情況。映射抖動(dòng)指在 SDH設(shè)備的PDH支路端口處輸入不同頻偏的 PDH信號(hào)，在 STM-N信號(hào)未發(fā)生指針調(diào)整時(shí)， 設(shè)備的PDH支路端口處輸出PDH支路信號(hào) 的最大抖動(dòng)。結(jié)合抖動(dòng)是指在 SDH設(shè)備線路端口處輸入符合 G.783規(guī)范的指針測(cè)試序列信 號(hào)，此時(shí)SDH設(shè)備發(fā)生指針調(diào)整， 適當(dāng)改變輸入信號(hào)頻偏，這時(shí)設(shè)備的PDH支路端口處輸出信號(hào)測(cè)得的最大抖動(dòng)就為設(shè)備的結(jié)合抖動(dòng)。4. 抖

14、動(dòng)轉(zhuǎn)移函數(shù)一一抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性在此處是規(guī)范設(shè)備輸出STM-N信號(hào)的抖動(dòng)對(duì)輸入的 STM-N信號(hào)抖動(dòng)的抑制能力（也即是抖動(dòng)增益），以控制線路系統(tǒng)的抖動(dòng)積累，防止系統(tǒng)抖動(dòng)迅速 積累。抖動(dòng)轉(zhuǎn)移函數(shù)定義為設(shè)備輸出的STM-N信號(hào)的抖動(dòng)與設(shè)備輸入的STM-N信號(hào)的抖動(dòng)的比值隨頻率的變化關(guān)系，此頻率指抖動(dòng)的頻率。8.3.3抖動(dòng)減少的策略線路系統(tǒng)的抖動(dòng)減少線路系統(tǒng)抖動(dòng)是 SDH網(wǎng)的主要抖動(dòng)源， 設(shè)法減少線路系統(tǒng)產(chǎn)生的抖動(dòng)是保證 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵之一。減少線路系統(tǒng)抖動(dòng)的基本對(duì)策是減少單個(gè)再生器 的抖動(dòng)（輸出抖動(dòng)）、控制抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性（加大輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的抖動(dòng) 抑制能力）、改善抖動(dòng)積累的方式（采用擾碼器，使傳輸信息隨機(jī)化，各個(gè) 再生器產(chǎn)生的系統(tǒng)抖動(dòng)分量相關(guān)性減弱，改善抖動(dòng)積累特性）。PDH支路口輸出抖動(dòng)的減少由于SDH采用的指針調(diào)整可能會(huì)