第5章 SDH技术-4

第5章 SDH技术
5.6.2 SDH传送网的物理拓扑
网络的物理拓扑泛指网络的形状，它反映了物理上的连接性。 网络的基本物理拓扑有5种类型，如图5-35所示。
图5-35 网络基本物理拓扑类型
5.6.2 SDH 第5传送网的物理拓扑 章 SDH技术 1．线形
概念：涉及通信的所有点串联起来，并使首末两个点开放。 优缺点：经济，生存性较差。 应用：市话局间中继网和本地网中使用较多。
OAM 西侧线路信号 东侧线路信号
REG
STM-N
STM-N
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5.6 SDH传送网
5.6 SDH传送网
传送网主要指逻辑功能意义上的网络，即网络的逻辑功 能集合。 传输网是指实际信息传递设备（如光缆）组成的物理网 络。 传送是从信息传递的功能过程来描述，而传输是从信号 在具体物理媒质中传输的物理过程来描述。 传送网可以有基于SDH的传送网、基于PDH的传送网和 基于ATM的传送网等。
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OptiX 155/622H设备在19英寸机架中的安装

OptiX 155/622H设备可以安 装在用户标准的19英寸机架 中，由于机盒本身是19英寸 结构，安装比较简单，只需 为机盒配备19英寸安装挂件 即可，其使用方法参见在开 放式机架中安装方式，如图 所示。注意：155/622H机盒 固定时下部要有托板承重， 不可使机盒悬空。
静态交换，每个电路群是半 永久性的电路（几个小时～ 几天～几个月～几年） 无 有
交换由用户业务信号 控制
动态交换，每个电路 是暂时连接（几秒～ 几分钟～几十分钟） 有 无
保持时间
阻塞情况 网关功能
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5.5 SDH网元
4．再生中继器（REG） 再生器 REG设在网络的中间局站，目的是延长传输距离， 但不能上、下电路。 再生中继器的功能是对经传输衰减后的信号进行放大、 整形和判决再生，以延长传输距离。 首先将线路口接收到的光信号变换成电信号，然后对电 信号进行放大、整形和判决再生，最后再把电信号转换为光 信号送到线路上。
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5.5 SDH网元
（2）基本结构
DXC由复用/解复用器和交叉连接矩阵组成。DXC的简化结构， 如图5-32所示。
DXC的核心部分是交叉连接矩阵，参与交叉连接的速率一般等 于或低于接入速率。而交叉连接速率与接入速率之间的转换需要 由复用和解复用功能来完成。
图5-32 DXC简化结构
（1）电路层网络 电路层网络：直接为用户提供通信业务，例如：电路交 换业务、分组交换业务、IP业务和租用线业务等。根据提供 的业务不同可以区分不同的电路层网络。 电路层网络的主要节点设备包括用于交换各种业务的交换 机，用于租用线业务的交叉连接设备以及IP路由器等。 （2）通道层网络 通道层网络：支持一个或多个电路层网络，为电路层网 络节点（如交换机）提供透明的传送通道（即电路群）。通道 层网络又可进一步划分为低阶通道层（VC-11、VC-12、VC2和VC-3）和高阶通道层（VC-4、VC-4-Xc和VC-3）。
发送接收单元
STM-N
低速支路信号
STM-N高速光信号
同步复用/解复用
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5.5 Leabharlann BaiduDH网元 用符号表示：
2．分插复用器（ADM） （1）概念及作用
ADM作用是从主流信号中分出 一些信号并接入另外一些信号。
STM-N
ADM
STM-N
2Mb/s(支路信号)
ADM是一个三端口设备，有两个线路（也称群路）口，和一 个支路口，支路信号可以是各种准同步信号，也可以是同步信号。
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用符号表示：
STM-1 … STM-1 …
2Mb/s
…
2Mb/s
…
…
2Mb/s
STM-1
VC12（1）
VC12（1）
STM-1
交叉连接 •相当于自动数字配 线架 •半永久连接，集中 网管
…
VC12（63） VC12（1） VC12（63） VC12（1）
…
…
…
STM-1
STM-1
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5.5 SDH网元
（2）连接能力
ADM设备应具有的连接能力：

支路——群路（上/下支路信号）的连接能力；

部分连接，如图5-31（a）所示。

全连接，如图5-31（b）所示。

群路——群路（直通）的连接能力； 支路——支路的连接功能，如图5-31（c）所示； 支路——支路连接能力的ADM设备进行有机地组合，可实现 小型DXC的功能，如图5-31（d）所示。
4．环形
概念：当涉及通信的所有点串联起来，且首尾相连，没 有任何点开放时，就形成了环形网。 应用：用于长途干线网和市话局间中继网及本地网。
5.6.2 SDH 第5传送网的物理拓扑 章 SDH技术 5．网孔形
当涉及通信的许多节点直接互连时就形成了网孔形拓扑， 如果所有的点都直接互连时则称为网状形。 优缺点：可靠性很高，但结构复杂，成本较高。

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5.5 SDH网元
（4）DXC的分类
DXC配置类型通常用DXC X/Y表示，其中X表示接入端口 数据流的最高等级，Y表示参与交叉连接的最低级别。 X和Y可以是数字0，1，2，3，4，5，6，…，其中0表示 64kbit/s的电路速率；1，2，3，4分别表示PDH中的一至四次 群速率，其中4也代表SDH中的STM-1等级；5和6分别表示 SDH中的STM-4和STM-16等级。常用的有： DXC1/0，主要提供64kbit/s电路的数字交叉连接功能； DXC4/1，允许所有PDH的1～4次群电信号和STM-1信号接 入和进行交叉连接，主要用于局间中继网； DXC4/4，允许PDH的140Mbit/s和SDH的155Mbit/sPDH接 入和进行交叉连接，一般用于长途网。
应用：一级长途干线。
注：由SDH网元组成的SDH传输网有多种形式，图5-36所示为4 种常用的SDH网络结构。 一般来说，本地网（即接入网或用户网）中，适于用环形和 星形，有时也可用线形拓扑。在市内局间中继网中适于用环形和 线形拓扑，而长途网可能需要网孔形拓扑和环形拓扑。
5.6.2 SDH 第5传送网的物理拓扑 章 SDH技术
①便于管理；
②便于改变网络组成，使之最佳化等。
5.6.1 SDH 传送网的分层与分割 第5 章 SDH技术
2．SDH传送网的分层
电路层网络是面向业务的，严格上讲不属于传送层网络。传 送网本身大致分为两层，通道层和传输媒质层。如图5-34所示。
图5-34 SDH传送网的分层模型
5.6.1 SDH 传送网的分层与分割 第5 章 SDH技术
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(a) 部分连接
(b) 全部连接
图5-31 ADM设备的连接能力
支路——群路
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(c)支路—支路连接
(d) 全部连接
图5-31 ADM设备的连接能力
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5.5 SDH网元
3．数字交叉连接设备（DXC）
（1）基本概念
DXC是一种具有一个或多个准同步数字体系（G.702）或 同步数字体系（G.707）信号的端口，可以在任何端口信号速 率（及其子速率）间进行可控连接和再连接的设备。 适用于SDH的DXC称为SDXC，SDXC能进一步在端口间 提供可控的VC透明连接和再连接。这些端口信号可以是SDH 速率，也可以是PDH速率。
图5-36 SDH传输网络结构举例
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5.7 SDH自愈网
自愈网能在网络出现意外故障情况时自动恢复业务，其 基本原理是使网络具备发现替代传输路由，并在一定时限内 重新建立通信。
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5.7.1 SDH自愈网
5.7.1 SDH自愈网
自愈网：指通信网络发生故障时，无需人为干预，网络就能 在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感 觉不到网络已出了故障。 自愈网技术可分为“保护”型和“恢复”型两类。 保护型自愈要求在节点之间预先提供固定数量的用于保护的 容量配置，以构成备用路由。当工作路由失效时，业务将从工作 路由迅速倒换到备用路由。保护倒换的时间很短（小于50ms）。 恢复型自愈所需的备用容量较小，网络中并不预先建立备用 路由。当发生故障时，利用网络中仍能正常运转的空闲信道建立 迂回路由，恢复受影响的业务，恢复时间较长 。
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5.6.1 SDH传送网的分层与分割 1．分层与分割的概念
传送网可从垂直方向分解为3个独立的层网，即电路层、 通道层和传输媒质层。
分割往往是从地理上将层网络再细分为国际网、国内网 和地区网等，并独立地对每一部分行使管理。 分层和分割是正交的，图5-33所示。
第5章 SDH技术
图5-33 分层和分割视图
第5章 SDH技术
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第5章 SDH技术
5.5 SDH网元
5.5 SDH网元
SDH传输网由各种网元构成，网元的基本类型有终端复用器 （TM）、分插复用器（ADM）、同步数字交叉连接设备（SDXC） 等。TM、ADM和SDXC的主要功能框图如图5-30所示。
图5-30 SDH网元功能示意图
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我国SDH网络结构
深圳市光纤接入网结构 第5章 SDH技术

主干层



目标交换局 分配层
无线 骨干层节点

引入层

光纤
金属线
分配层节点

用户

5.6.1 SDH 传送网的分层与分割 第5 章 SDH技术
对网络进行分层的好处是： ①对每一层网络比对整个网络作为单个实体设计简单； ②简化了TMN管理目标的规定； ③使网络规范与具体实施方法无关，保持较长时间的稳定； ④某一层网络的更新与改变不会影响其他层。 对网络进行分割的好处是：
5.6.1 SDH 传送网的分层与分割 第5 章 SDH技术
（3）传输媒质层网络 传输媒质层网络与传输媒质（光缆或微波）有关，它支持 一个或多个通道层网络，为通道层网络节点（例如DXC、 ADM等）间提供合适的通道容量。 传输媒质层：又分为段层和物理媒质层（简称物理层）。 段层网络可分为复用段层网络和再生段层网络。复用段层 网络为通道层提供同步和复用功能，并完成有关MSOH的处理 和传送等功能；再生段层网络提供定帧、扰码、再生段误码监 视以及RSOH的处理和传送等功能。 物理层网络：涉及到支持段层网络的光纤、金属线对或无 线信道等传输媒质，主要完成光/电脉冲形式的比特传送任务。
2．星形（枢纽形）
概念：当涉及通信的所有节点中有一个特殊节点与其余所有 节点直接相连，而其余节点间不能直接相连，便形成星形拓扑。 优缺点：成本较低，生存性较差。 应用：星形拓扑通常用于用户接入网。
5.6.2 SDH 第5传送网的物理拓扑 章 SDH技术 3．树形
概念：将点到点拓扑单元的末端点连接到几个特殊点时 就形成了树形拓扑。树形拓扑可以看成是线形拓扑和星形 拓扑的结合。 应用：适合于广播式业务，不适于提供双向通信业务。 有线电视网多采用这种网络。
VC12（63）
VC12（63）
•具有复用/解复用功 能 •作为PDH与SDH的 网关使用
…
2Mb/s
…
DXC 4/1设备
2Mb/s
•分离本地业务和非 本地业务
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5.5 SDH网元
（3）基本功能

分离本地交换业务和非本地交换业务； 为非本地交换业务（如专用电路）迅速提供可用路由； 为临时性重要事件（如政治事件、重要会议和运动会）迅 速提供电路； 网络出现故障时，迅速提供网络的重新配置； 按业务流量的季节性变化使网络最佳化； 网络运营者可以自由地在网中使用不同的数字体系（PDH 或SDH）。
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5.5 SDH网元
（5）DXC与常规数字交换机的主要区别
表5-4 DXC与常规数字交换机的主要区别 DXC 多个电路组成的电路群 （2Mbit/s～155Mbit/s） 交 换 机 单个电路（64kbit/s） 比较对象 交换对象 业务控制
交叉连接矩阵由外部操作系 统控制，用来连至TMN
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OptiX 155/622H硬件设备
第5章 SDH技术
STM-4/STM-1兼容型SDH设备
第5章 SDH技术
5.5 SDH网元
1．终端复用器（TM）
TM的作用是将PDH电信号（2 Mbit/s、34 Mbit/s或140Mbit/s） 复接成STM-N信号，并完成电/光转换；也可将准同步支路信号 和同步支路信号（电的或光的）或将若干个同步支路信号（电的 或光的）复接成STM-N信号，并完成电/光转换。在收端则完成 相反的功能。 用符号表示： TM 低速支路信号 STM-N 高速电信号