同步数字序列.ppt
《同步数字序列.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《同步数字序列.ppt(73页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第八讲,光同步数字传输网Synchronous Digital Hierarchy,主要内容,一、两种传输体制二、SDH的速率与帧结构 三、SDH的复用结构和映射方法 四、SDH传送网的功能结构五、SDH网同步的概念 六、SDH网络拓扑结构及自愈,光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复用(TDM)技术。复用又分为若干等级,先后有两种传输体制:准同步数字系列(PDH)同步数字系列(SDH),第一节 两种传输体制,1.1 准同步数字系列PDH 准同步数字系列有两种基础速率:以1.544 Mb/s为第一级(一次群,或称基群T1)基础速率,采用的国家有北美各国和日本;以2.048 Mb/s为第一级(一
2、次群,E1)基础速率,采用的国家有西欧各国和中国。,准同步数字体系,对于以2.048 Mb/s为基础速率的制式,各次群的话路数按4倍递增,速率的关系略大于4倍。对于以1.544 Mb/s为基础速率的制式,在3次群以上,日本和北美各国又不相同,看起来很杂乱。PDH各次群比特率相对于其标准值有一个规定的容差,而且是异源的,通常采用正码速调整方法实现准同步复用。1次群至4次群接口比特率早在1976年就实现了标准化,并得到各国广泛采用。PDH主要适用于中、低速率点对点的传输。,回忆一下:复接方法 有两种常用的复接方法:同步复接和异步复接。同步复接是使几个低次群的码速统一在主时钟的频率上,然后进行复接。
3、异步复接时各支路的瞬时码达到一致,然后进行同步复接。,正码速调整 4个PCM一次群在复接时插入了帧同步码、告警码、码速调整码、码速调整控制码等码元,这些码元的插入使每个一次群的速率由 2048 kbit/s调整到2112 kbit/s,于是二次群的速率为42112 kbit/s 8448 kbit/s。码速调整后的速率高于调整前的速率,称为正码速调整。,PCM技术在复接成一次群时,采用同步复接,但在复接成二、三、四次群时采用异步复接。在复接过程中,一次群2 Mbits或1.5 Mbits各支路码流可来自不同设备,有它们各自的时钟。为了复接方便,规定了各支路比特流之间的异步范围,也就是规定了各支
4、路时钟之间允许的偏差标称值的范围,人们称之为准同步工作、异步数字系列。更准确的名称应是准同步数字系列(PDH)。随着光纤通信的进展,这种基于点对点传输的PDH暴露出一些固有的缺点:,1.2 同步数字系列的由来和优点,PDH系统暴露的一些固有的弱点:,1.只有地区性的数字信号速率和帧结构标准,而不存在世界性标准,造成国际互通的困难;北美:1.5M 6.3M 45M N45Mbit/s 欧洲:2M 8M 34M 140Mbit/s 2.没有世界性的标准光接口规范;导致各个厂家自行开发光接口和线路码型,使得在同一数字等级上光接口的信号速率不一样。不同厂家的设备在光路上无法互通,只有通过光电转换变成标
5、准电接口(G.703)才能互通,这就给组网、管理及互通带来很大困难。,3.二次群以上复用结构采用异步复用;难以从高速信号中识别和提取低速支路信号。增加了设备的复杂性,降低了设备的可靠性,并使信号产生损伤。4.PDH系列的帧结构中,用于网络操作、管理和维护(OAM)的比特在帧结构中占用较少的空间;无法适应不断演变的电信网对OAM的要求。5.点到点通信体制无法提供最佳的路由选择。,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-
6、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。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。,SDH的产生,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
7、)和再生中继器(REG)等。,SDH的特点:,优点:把速率为1.55 Mbit/s,2Mbit/s的基本模块作为同步传输模块第一级,记作STM1。这样就使北美、欧洲、日本三个地区的PDH传输系列在STM1上获得了统一,形成了全球数字传输体制方面的统一标准。在SDH的帧结构中安排了足够的开销比特,大大增强了网络维护管理能力,可实现故障检测,有利于将来BISDN综合业务的运行。SDH采用同步复用方式和灵活的复用映射结构,利用设置指针的方法,可以在任意时刻,在总的复接码流中确定任意支路字节的位置,从而可以从高速信号一次直接插入或取出低速支路信号,使上下业务十分容易。,SDH的基本概念:举例两个网络单
8、元,STM-1终端复用器,1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155M,STM-1/ADM分插复用器,1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155M,155Mbit/s,155Mbit/s,155Mbit/s,PDH和SDH分插信号流程的比较,光,/,电,分接,分接,分接,140/34 Mb/s,复接,复接,复接,电,/,光,34/140 Mb/s,PDH,SDH确定了统一新型的网络部件,这些部件是终端复接器(TM)、分插复接器(ADM)、数字交叉连接设备(DXC)以及网络管理设备(NMS)。用一个光接口代替大量的电接口,可以直接经光接口通过中间节点,省去大量电路单元。S
9、DH对网管设备的接口进行了规范,使不同厂家的网管系统互联成为可能。这种网管简单、实时,降低了网管费用,提高了网络的效率、灵活性和可靠性。SDH与现有PDH完全兼容,体现了后向兼容性。同时SDH还能容纳各种新业务信号,体现了完全的前向兼容性。,缺点:1.频率利用率不如传统PDH;2.大规模采用软件控制,人为错误、软件病毒可导致网络故障。,第二节:SDH的速率与帧结构,STM:Synchronous Transport Module括号内的值为等效话路容量,SDH具有统一规范的速率。SDH信号以同步传输模块(STM)的形式传送。最基本的同步传输模块是STM1,更高等级的STMN信号是将STM1按同
10、步复用,N是正整数。ITU-T建议 G.707所规范的标准速率值为:,SDH的帧结构,SDH的帧结构,帧结构的安排应使支路信号在一帧内均匀地,有规律地分布,以便于实现支路的同步复用、交叉连接、分插和交换。ITU-T采纳了这种以字节为基础的矩形块状帧结构。对于任何STM-N(Synchronous Transport Medule Level N)等级,其帧周期均为125微秒,帧周期恒定是SDH帧结构的一大特点。整个帧结构分为三个区域:段开销 SOH(Section Overhead);管理单元指针 AU-PTR(Administrative Unit Pointer)信息净负荷 Payload
11、,SDH的帧结构(行、列、字节、帧长),行 在SDH帧结构中指沿帧结构横 方向,从上方数到下方的行数。一帧中共有9行。列 在SDH帧结构中,指沿帧结构 纵方向,从左数到右的列数。随着不同的STMN等级:一帧中共有:270N列例如:STMl有 270l列 STM-4有 2704=1080列字节 SDH的帧结构是以字节为基础的,一个字节=8bit,SDH的帧结构(行、列、字节、帧长),帧长 指SDH一帧中有多少个字节。例:STM-l的字节=270 9=2430个字节 STM-N的字节=(270 N)9个字节一帧比特数 STM-l一帧比特数=27098=19440 bit STM-N一帧比特数=19
12、440N bit一帧传输时间 在SDH网中任何等级的STM传输一帧所用的时间均为125us,这是SDH的一个特点。码速率 以STM-1为例:码速率=1帧比特数/传1帧的时间=27098/(125*10e-6)=155.520Mbit/s传送顺序 从左右;从上下,SDH的帧结构(信息净负荷区、段开销 SOH),信息净负荷(Payload)区域 是指在帧结构中存放等待传输的各种业务信息的地方。其中包括少量用于通道监测、管理和控制的通道开销字节(POH:Path Overhead)。以STMN为例,它的范围是:列10N 270N 行 19 字节数(261N)92349N(N=1,4,16,64)个。
13、段开销(SOH)区域 在SDH帧结构中,段开销又分为再生段开销(RSOH,第一行至第三行)和复用段开销(MSOH,第五行至第九行)。,SDH的帧结构(段开销 SOH),所谓开销是指在网络节点的信息码流中扣除信息净负荷后的字节,用作网络的运行,维护和管理。由于不是信息净负荷,从这种角度上来看,它们是一种额外的开支,故称为开销,当然,它们又是一些不可缺少的字节。段开销的区域:它在帧结构左侧19N列中13行和59行两个区域中。段开销占有的比特数:段开销比特数=(3 5)N98=576N bit 由于 SDH中每帧传输时间=125 us秒,即每秒可传:1/125us=8 000帧 若以STMl为例,则
14、每秒可用于段开销比特数为 5768000=4.608 Mbit,SDH的帧结构(管理单元指针 AU-PTR),由此可见,SDH用于网络运行、维护和管理的比特数比传统的PDH要丰富得多。这是SDH的一个重要特点。管理单元指针(AU-PTR)区域 它是处在帧结构左侧19N列第4行的区域中。AU-PTR是由一组码来构成。这组码所对应的值与信息在信息净负荷区域中的位置(位置被编了号)相对应。这样,使得接收端能准确地从信息净负荷区中分离出信息净负荷来。AU-PTR还可用于频率调整,以便实现网络各支路同步工作。,第三节:SDH的复用结构和映射方法,SDH复用就是将多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层,以及
15、把多个高阶通道层适配进STM-1的过程。为此,需要经过映射、定位校准和复用这三个步骤。映射(Mapping)即装入,是一种在SDH网络边界处,把支路信号适配装入相应虚容器的过程。例如,将各种速率的PDH信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器,再加进低阶或高阶通道开销,以形成标准的VC。,第三节:SDH的复用结构和映射方法,定位(Alignmem)是把VC-n放进TU-n或AU-n中,同时将其与帧参考点的偏差也作为信息结合进去的过程。通俗讲,定位就是用指针值指示VC-n的第一个字节在TU-n或AU-n帧中的起始位置。复用(Multiplex)是一种将多个低阶通道层的信号适配进高阶通道或者把多个
16、高阶通道层信号适配进复用段层的过程,即指将多个低速信号复用成一个高速信号。其方法是采用字节间插的方式将TU组织进高阶VC或将AU组织进STM-N。,第三节:SDH的复用结构和映射方法,简单的说:首先,各种速率等级的数字信号先进入相应的不同接口容器C,完成适配功能。然后,由标准容器出来的数字流加上通道开销(POH)比特后,构成SDH中的支持通道层连接的一种信息结构虚容器(VC)。接着,由VC出来的数字流进入管理单元(AU)或支路单元(TU)。最后,在N个AUG再加上段开销(SOH)比特,就构成了最终的STM-N帧结构。,The SDH multiplexing structure,TUG-2,V
17、C-2,VC-12,C-2,C-11,C-12,C-4,C-3,VC-11,VC-3,VC-3,AU-4,VC-4,TUG-3,STM-N,AUG,AU-3,TU-3,TU-2,TU-12,TU-11,指针处理复用定位校准映射,1.544Mbps,2.048Mbps,6.312Mbps,34.368Mbps,139.264Mbps,1,3,4,7,7,1,3,3,1,N,The Chinese SDH multiplexing structure,TUG-2,VC-12,C-12,C-4,C-3,VC-3,AU-4,VC-4,TUG-3,STM-N,AUG,TU-3,TU-12,指针处理复用定
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 同步 数字 序列
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6252155.html