光傳輸技術(shù)sdh課件03常用sdh設(shè)備

1、第三章 SDH設(shè)備第一節(jié) SDH邏輯功能塊第二節(jié) 再 生 器第三節(jié) 復(fù) 用 設(shè) 備第四節(jié) 數(shù)字交叉連接器第一節(jié) SDH邏輯功能塊SDH邏輯功能塊主要由基本功能塊和輔助功能塊構(gòu)成。一、 基本功能塊所謂SDH的基本功能塊是用來完成SDH的映射、復(fù)用、交叉連接功能的模塊，大致包括下列各種功能塊。1. SDH物理接口功能(SPI)SDH物理接口功能塊所起的作用是在STM-N線路接口信號與邏輯電平信號之間完成相互轉(zhuǎn)換，其功能圖如圖3-2所示，具體工作過程如下。(1) 信號流從參考點(diǎn)A到參考點(diǎn)B時的功能(2) 信號流從參考點(diǎn)B到參考點(diǎn)A時的功能圖3-2 SDH物理接口功能2.再生段終端(RST)功能RST

2、功能塊是RSOH的源和宿，即在構(gòu)成SDH幀信號的復(fù)用過程中加入RSOH，而在解復(fù)用過程中取出RSOH，其功能如圖3-3所示，其具體工作過程如下。(1) 信號流從參考點(diǎn)B到參考點(diǎn)C時RST完成的功能(2) 當(dāng)信號流從參考點(diǎn)C到參考點(diǎn)B時完成的功能圖3-3 再生段終端功能3.復(fù)用段終端功能（MST）復(fù)用段終端功能是復(fù)用段開銷的源和宿，即在構(gòu)成STM-N信號的復(fù)用過程中加入MSOH，而在解復(fù)用過程中取出MSOH，其功能如圖3-4所示，具體工作過程如下。(1)信號從參考點(diǎn)C到參考點(diǎn)D的功能(2)信號從參考點(diǎn)D到參考點(diǎn)C時的功能圖3-4 復(fù)用段終端功能4.復(fù)用段保護(hù)功能(MSP)復(fù)用段保護(hù)功能是通過對S

3、TM-N信號的監(jiān)測及系統(tǒng)的評價來完成在復(fù)用段內(nèi)避免STM-N信號出現(xiàn)故障的功能塊。如果出現(xiàn)此類故障，則可以利用MSP功能塊中的K1、K2字節(jié)的協(xié)議，將適當(dāng)?shù)男诺赖箵Q到保護(hù)段上，從而實(shí)現(xiàn)防止故障的目的，其功能如圖3-5所示。圖3-5 復(fù)用段保護(hù)功能5.復(fù)用段適配功能(MSA)MSA、HPA和LPA均具有適配的功能，在此分析一下MSA的功能。MSA功能塊是用于處理AU-34指針，并完成組合分解整個STM-N幀信號的任務(wù)，其功能如圖3-6所示。圖3-6 復(fù)用段適配功能6.高階通道連接功能(HPC)所謂高階通道連接功能是指只對信號的傳輸路由做出選擇或改變，而不對信號本身進(jìn)行任何處理，即將輸入的VC-3

4、4指定給可供使用的輸出口的VC-34，從而實(shí)現(xiàn)在VC-34等級上的重新排列，因而，在實(shí)現(xiàn)交叉連接功能的同時，信號是透明傳輸?shù)?，它是?shí)現(xiàn)DXC和ADM的關(guān)鍵功能塊。7.高階通道終端功能（HPT）高階通道終端功能是高階通道開銷的源和宿，即在構(gòu)成STM-N凈負(fù)荷過程中加入高階通道開銷（POH），而在分解過程中則取出POH。其功能圖如圖3-7所示。圖3-7 高階通道終端功能8.高階通道適配功能（HPA）高階通道適配功能所完成的是高階通道與低階通道之間的組合和分解以及指針處理等項(xiàng)工作。即在復(fù)用和解復(fù)用過程中，當(dāng)信號經(jīng)過HPA時，在此將分別進(jìn)行字節(jié)間插處理和消間插處理、指針的插入和取出操作，從而實(shí)現(xiàn)VC-

5、12與C-34之間的復(fù)用、解復(fù)用功能。9.低階通道連接功能（LPC）低階通道連接(LPA)功能與高階通道連接功能基本相同，只是對低階信道信號的傳輸路由做出選擇或改變，而不對其信號進(jìn)行處理，通過此功能塊可以實(shí)現(xiàn)低階VC之間靈活的分配和連接。另外LPC還通過S8端完成LPC與SEMF之間的命令和信息的交互。10.低階通道終端功能（LPT）低階通道終端功能是低階通道開銷的源和宿，即在構(gòu)成TU支路信號過程中，加入低階通道開銷，而在分解過程中，取出POH，其功能圖如圖3-9所示。圖3-9低階通道終端功能11.低階通道適配功能（LPA）低階通道適配功能是通過映射、去映射的方式，用于完成PDH信號與SDH網(wǎng)

6、絡(luò)之間的適配過程。即在數(shù)據(jù)流經(jīng)過LPA的去映射和解同步處理之后，則在M參考點(diǎn)可獲得相應(yīng)的準(zhǔn)同步信息和定時信號，反之，不同速率的PDH信號經(jīng)過LPA的映射和同步處理之后，被裝入各自相應(yīng)的不同容器之中，其中高階容器內(nèi)的信息流經(jīng)過H點(diǎn)送到HPT，低階容器內(nèi)的信息流則經(jīng)L點(diǎn)送至LPT。12. PDH物理接口13. 高階、低階連接監(jiān)控功能塊二、 復(fù)合功能塊根據(jù)不同的基本功能，可以構(gòu)成兩類不同的復(fù)合功能(見圖3-1)，一類是適配功能，另一類為監(jiān)控功能。(1) 適配功能包括傳送終端功能(TTF)、高階接口(HOI)、低階接口(LOI)和高階組裝HOA。(2) 監(jiān)控功能包括高階連接監(jiān)控(HCS)和低階連接監(jiān)控

7、(LCS)。三、 輔助功能塊1.同步設(shè)備管理功能(SEMF)同步設(shè)備管理功能是用以完成電信網(wǎng)管理任務(wù)而所需的進(jìn)行各類數(shù)據(jù)采集工作的功能塊，其功能如圖3-1所示。2.消息通信功能塊(MCF)消息通信功能塊是用來完成網(wǎng)管所需的各類數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)墓δ軌K，其功能如圖3-1所示。3.同步設(shè)備定時源(SETS)同步設(shè)備定時源功能代表SDH網(wǎng)絡(luò)單元的時鐘。設(shè)有三種外部時鐘源：（1） 從STM-N信號流中提取的時鐘信號T1。（2） 從支路信號中提取的時鐘信號T2。（3） 從外同步信號源如2MHz正弦信號或2Mbits信號經(jīng)同步設(shè)備定時物理接口(SETPI)提取的T3時鐘。通過SETS選擇精度最高的時鐘信號作為

8、輸出時鐘T0，供SPI和PPI以外的所有單元功能塊的本地定時使用，同時還輸出T4供其他網(wǎng)絡(luò)單元使用。4.同步設(shè)備定時物理接口(SETPI)同步設(shè)備定時物理接口是用來完成對外來2Mbits信號進(jìn)行時鐘的提取、編解碼功能和提供與物理接口適配功能。5.開銷接入功能(OHA)由SDH的復(fù)用過程可知，不同的容器對其進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)和管理的開銷字節(jié)不同，因而通過圖3-1中所示的開銷接入功能的參考點(diǎn)U，可以實(shí)現(xiàn)對各相應(yīng)單元功能塊的開銷字節(jié)的統(tǒng)一管理。第二節(jié) 再 生 器其邏輯功能如圖3-13所示。從圖中可以看出再生器主要是由SDH物理接口(SPI)、再生段終端(RST)和開銷接入功能塊(OHA)構(gòu)成。圖3-13

9、 再生器模型一、 SDH物理接口(1)若SPI(1)的參考點(diǎn)A(1)處的信號是來自光纖線路上傳輸STM-1光信號，而對于該信號進(jìn)行放大、整形處理過程是在電信號中進(jìn)行的，因而SPI(1)首先完成的是光電轉(zhuǎn)換的功能，這樣將光信號就轉(zhuǎn)換成為電信號，然后將從中提取的定時信號經(jīng)T1送入再生器定時發(fā)生器(RTG)的同時，又進(jìn)行放大處理，再由判決器識別再生。這時參考點(diǎn)B(1)處的電信號完全能夠滿足傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能要求。二、 再生器終端(1)此時在RST(1)的參考點(diǎn)B(1)處所接收的是再生的STM-1數(shù)據(jù)，該信號在再生器定時發(fā)生器輸出的相關(guān)定時信號的作用下，首先從再生的STM-1中恢復(fù)出幀定位字節(jié)A1A1A1

10、A2A2A2，以識別幀的起始位置，然后對除幀結(jié)構(gòu)中第一行的字節(jié)外的整個幀信息進(jìn)行解擾碼處理，同時提取RSOH字節(jié)，并通過U1參考點(diǎn)送給OHA(開銷插入功能塊)進(jìn)行處理，而帶有定時的STM-1信號，經(jīng)C參考點(diǎn)直接送入RST(2)。其中在RST所進(jìn)行的處理中，首先是對再生段蹤跡字節(jié)J0進(jìn)行識別，當(dāng)該識別符是與本再生器的識別符相同時，則做如下處理。(1) BIP-8比特間插奇偶校驗(yàn)8位碼(2) 公務(wù)字節(jié)E1(3) 使用者字節(jié)F1(4) 數(shù)據(jù)通信通路字節(jié)D1D3三、 再生器終端(2)RST(2)接收來自RST(1)的帶有定時的STM-1定幀信號，在RST(2)插入相關(guān)的RSOH，并進(jìn)行擾碼處理后，經(jīng)參

11、考點(diǎn)B(2)形成完整的STM-1信號送至SPI(2)。這里值得注意的是此時插入的RSOH，有別于RST(1)從STM-1信號中所提取的RSOH。四、 SDH物理接口(2)由于SPI(2)所接收的信號是STM-1電信號，而在SPI(2)輸出端輸出的是供耦合進(jìn)光纖中傳輸?shù)墓庑盘枺蚨鳶Pl(2)首先起到電光轉(zhuǎn)換的功能，同時將STM-1的定時信號回送給RTG，供時鐘發(fā)生器選擇。第三節(jié) 復(fù) 用 設(shè) 備在SDH傳輸網(wǎng)中共有兩種復(fù)用設(shè)備，即終端復(fù)用設(shè)備(TM)和分插復(fù)用設(shè)備(ADM)。一、 終端復(fù)用設(shè)備(TM)終端復(fù)用器的種類有多種，在此便以復(fù)用器I.1和復(fù)用器I.2為例加以說明。1.復(fù)用器I.1圖3-1

12、4給出了復(fù)用器I.1的邏輯功能塊組成。這類復(fù)用設(shè)備提供了從G.703接口到STM-1輸出的簡單復(fù)用功能。圖3-14 復(fù)用器類型I.1示意圖2.復(fù)用器I.2如圖3-15所示，復(fù)用設(shè)備I.2也屬于終端復(fù)用器（TM）的復(fù)用設(shè)備。但它在復(fù)用設(shè)備I.1的基礎(chǔ)之上，在LOI與HOA之間使用了LPC功能塊，使其具有VC-123 或VC-34通道的連接功能。因此，這種復(fù)用設(shè)備能將輸入支路中的信號靈活地分配給STM-N幀中的任何位置。圖3-15復(fù)用器類型I.2示意圖將TM的功能總結(jié)如下。（1） 在發(fā)送端能將各PDH支路信號復(fù)用進(jìn)STM-N幀結(jié)構(gòu)中，而在接收端能夠從STM-N信號中進(jìn)行PDH信號分接。（2） 在發(fā)

13、送端能將若干個STM-N信號復(fù)用為一個STM-M（MN）信號（例如將四個STM-1復(fù)用成一個STM-4），而在接收端又能將一個STM-M信號分成若干個STM-M（MN）信號。（3） 具有電/光轉(zhuǎn)換功能。二、 分插復(fù)用器(ADM)1.復(fù)用器.1ADM是在SDH網(wǎng)絡(luò)中使用的另一種復(fù)用設(shè)備，其中稱為復(fù)用器類型.1的復(fù)用設(shè)備，具有能夠在不需要對信號進(jìn)行解復(fù)用和完全終結(jié)STM-N情況下經(jīng)G.703接口接入各種準(zhǔn)同步信號的能力。如圖3-16所示，其中，高階通道連接功能HPC允許STM-N信號內(nèi)的VC-34信號就地終結(jié)或者再復(fù)用后傳輸，也允許本地產(chǎn)生的VC-3/4信號分配給STM-N輸出的任何空缺位置，而低

14、階通道功能LPC則允許來自被HPC功能終結(jié)的C-3/4中的VC-12就地終結(jié)或直接再復(fù)用回輸出的VC-34，也允許本地產(chǎn)生VC-12信號，并以適當(dāng)途徑分配給任何輸出VC-34的空缺位置。圖3-16 復(fù)用器類型.1示意圖2.復(fù)用器.2在復(fù)用器.2中，它具有將STM-N輸入到STM-M(MN)內(nèi)的任何支路的能力，如圖3-17所示。圖3-17 復(fù)用器類型.2示意圖三、 復(fù)用器類型IV這樣當(dāng)兩種不同體系的網(wǎng)絡(luò)間需進(jìn)行互通時,則要求VC-3凈負(fù)荷能在使用AU-3與使用AU-4的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。復(fù)用器類型IV正提供了此種功能。從上述分析可見，無論何種復(fù)用器,均未包括特殊的物理功能分割，因而僅僅是一般性的

15、描述。需要指出的是，不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場合所需的配置不同。因而以上幾種最常見的復(fù)用器類型的應(yīng)用場合也不同。具體如下： 復(fù)用器類型I.1和I.2能夠?qū)⒏鞣NPDH支路信號納入SDH網(wǎng)，因而廣泛應(yīng)用于SDH/PDH網(wǎng)的邊界處。 復(fù)用器類型II.1和II.2能夠?qū)⑷舾蒘TM-N信號匯接成單個STM-M(MN),這樣能夠使各類低速信號進(jìn)入高速線路進(jìn)行傳輸。 復(fù)用器類型III.1和III.2,又稱為分插復(fù)用器,它能夠利用其內(nèi)部的時隙交換功能,實(shí)現(xiàn)帶寬管理,即允許STM-M信號之間的不同VC實(shí)現(xiàn)互聯(lián),其功能相當(dāng)于一個小型交換連接設(shè)備。利用ADM設(shè)備可以構(gòu)成各種自愈環(huán),應(yīng)用于用戶接入網(wǎng)、市內(nèi)局間中繼網(wǎng)以及長途網(wǎng)中

16、，這部分內(nèi)容將在第四章中進(jìn)行介紹。 復(fù)用器類型IV主要用于完成兩種不同體系網(wǎng)絡(luò)間的互通。應(yīng)該指出的是一個實(shí)際復(fù)用器可根據(jù)具體需要配置成為終端復(fù)用器或ADM。整體而言，SDH網(wǎng)中的分插復(fù)用器所完成的功能可以歸納如下。(1) ADM具有支路-群路（即上、下支路）能力。通?？煞譃椴糠诌B接和全連接。所謂部分連接是指只能對STM-N中指定的某個或幾個STM-1進(jìn)行上、下支路操作，而全連接則是指能夠?qū)TM-N中的所有的STM-1實(shí)現(xiàn)任意組合的操作。在ADM中可實(shí)現(xiàn)上、下的支路，既可以是PDH支路信號，也可以是較低等級的STM-N信號。ADM與TM一樣，也具有光/電轉(zhuǎn)換功能。(2) ADM具有群路-群路能

17、力，即同時具有上、下STM-N信號的能力。四、 復(fù)用設(shè)備的抖動和漂移性能1.抖動與漂移的概念在數(shù)字信號傳輸過程中，脈沖在時間間隔上不再是等間隔的，而是隨機(jī)的，這種變化關(guān)系可以用頻率來描述，當(dāng)頻率f10Hz時的隨機(jī)變化便稱為抖動，反之稱為漂移。抖動的程度原則上可以用時間、相位、數(shù)字周期來表示?，F(xiàn)在多數(shù)情況是用數(shù)字周期來表示。即一個碼元的時隙為一個單位間隔，或者說一個比特傳輸信息所占的時間，通常用符號UI（Unit Interval）來表示。顯然隨著所傳碼速率的不同，1UI的時間也不同。抖動容限往往用峰峰抖動Jp-p來描述的。它是指某個特定的抖動比特的時間位置，相對于該比特?zé)o抖動時的時間位置的最大

18、偏移。2.抖動與漂移指標(biāo)ITU-T建議這兩部分均需考慮輸入抖動與漂移容限、無輸入抖動時的輸出抖動與漂移容限和抖動與漂移轉(zhuǎn)移特性三種抖動性能指標(biāo)。（1） STM-N接口 輸入抖動和漂移容限輸入抖動和漂移容限是指復(fù)用器能夠允許的輸入信號的最高抖動和漂移限值，即任一復(fù)用器或設(shè)備接口應(yīng)抵御這個限值以下的抖動和漂移而不產(chǎn)生誤碼的能力，因此這一指標(biāo)不僅適用于復(fù)用器，而且還適用于數(shù)字網(wǎng)內(nèi)任何速率的接口。 輸出抖動和漂移當(dāng)輸入到復(fù)用器的信號無抖動和漂移時，由于復(fù)用器中的映射和指針調(diào)整會產(chǎn)生抖動與漂移，于是在復(fù)用器的輸出端信號中存在抖動和漂移。為了能夠滿足數(shù)字網(wǎng)的抖動和漂移要求，ITU-T提出了無輸入抖動時的輸

19、出抖動和漂移限值（最大值），這就是輸出抖動和漂移容限。 抖動和漂移轉(zhuǎn)移特性抖動和漂移轉(zhuǎn)移特性和設(shè)備同步與否以及具體采用的同步方式有關(guān)。 在AU和TU指針調(diào)整中編碼的漂移轉(zhuǎn)移特性(2) PDH接口第四節(jié) 數(shù)字交叉連接器一、 問題的提出一種相當(dāng)于“自動配線架”的數(shù)字交叉連接器(Digital Cross Connect equipment，DXC)，其中適用于SDH的數(shù)字交叉連接器則稱為SDXC, 但大多數(shù)場合仍稱為DXC。二、 DXC的基本功能DXC的功能可列出七八種之多。下面，僅就其中最基本的功能作簡單的介紹。1.電路調(diào)度功能2.業(yè)務(wù)的匯集和疏導(dǎo)功能3.保護(hù)倒換功能三、 DXC的特點(diǎn)及與數(shù)字交換機(jī)的區(qū)別從DXC的基本功能可知，交叉連接網(wǎng)絡(luò)是DXC的核心，其特點(diǎn)如下。 (1) 信號獨(dú)立性：目前現(xiàn)有準(zhǔn)同步數(shù)字體系存在兩大速率體系、三個地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，即以2Mbit/s為基準(zhǔn)數(shù)字系列和以1.544Mbit/s為基準(zhǔn)的數(shù)字系列。正因?yàn)镾DH網(wǎng)絡(luò)中的交叉連接網(wǎng)絡(luò)可對任何數(shù)字系列的信號進(jìn)行交叉連接，因而可以在DXC設(shè)備的接口板上觀察到彼此獨(dú)立的各速率接口。(2) 無阻塞：理論上將DXC能夠以