光同步传输网PPT(SDH的详细课程)

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什么是SDH网络
• SDH网络是由基本网元(NE)组成;在 传输媒质上(如光纤、微波等)进行同 步信息传输、复用、分插和连接的传送 网络;它具有全世界统一的网络节点接 口(NNI)。 • NNI是网络节点互连的接口,它包含传输 网络的两种基本设备,传输设备和网络 节点设备。
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光纤
光同步传输网 实现信息的传输
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光同步传输网
光同步传输网即指SDH传输网 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) ——同步数字体系 SDH:大容量同步光通信网络的国际标准。 提供经济和灵活通信网络基础结构。 构成的传输系统称为SDH传输系统。
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光同步传输网
高度来组建数字通信网。并构成 BIP-ISDN()的传送网络
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什么是SDH
• SDH即同步数字体系: • 大容量同步光通信网络的国际标准。 • 提供经济和灵活的通信网络基础结构。 • SDH是一个通过物理层(光、微波等) 传输网络传送适配的净荷(Payload) 的标准化数字传送结构的一个系列集。
电视图像和音频
射频调制解调器
SDH层
光路层
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SDH传输系统的应用
• 计算机网络 over SDH
•思想:IP数据包通过采用 PPP协议映射到SDH帧结 构中,按STM-N速率传输。 这样可以在骨干网上快速 传输多媒体业务,有效利 用现有网络结构。 •PPP Over SDH
–PPP:点到点协议
– SDH规定了严格的映射复用方法,并采用指针技术, 支路信号在线路信号中的位置是透明的,可以直接 从STM-N中灵活的上下支路信号,无需通过逐级复 用实现分插功能,减少了设备的数量,简化了网络 结构。
• 6 SDH有强大的网络管理功能
– SDH的帧结构中有足够的开销比特(开销比特占总 容量的1/30),不仅满足目前的告警、性能监控、 网络配置、倒换和公务等的需要,而且还有进一步 扩展的余地,用以满足将来的监控和网管需要。
• 1988年CCITT(国际电报电话咨询委员会)接 收了Sonet概念,对其修改后重新命名为 SDH (Synchronous Digital Hierarchy 同 步数字体系)。
• 使SDH适用于光纤、微波和卫星传输体制 武汉理工大学
1.2 SDH的基本概念和特点
• 组建SDH的指导思想
– 从统一的国家信息网和国际互通的
一、STM-1帧结构及组成
同步传送模块STM-1的帧结构
9字节 3行 再生段开销
RSOH
1字节
260字节
高 阶 1行 AU-PTR 通 道 开 5行 复用段开销 销 MSOH HPOH
信息净负荷 (Payload)
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二、STM-1 的净负荷(payload)
Payload 是STM-N帧放置业务信息的地方。
SDH的特点
• 1、 对网络节点接口(NNI)进行了统一的规范 – 实现了横向兼容性,可以容纳北美、日本和欧洲 的现有数字系列。 • 2、 具有统一的光接口标准 – 为各个厂家的设备可以在光路上互连。 • 3、 高速的SDH信号 – 是通过将STM(同步传送模块)信号进行字节间 插或按码块间插同步复接而成
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PDH体制的缺陷(2) • 没有世界性的标准光接口规范
– 各厂家自行开发专用光接口,使得光接 口无法在光路上互通(不同厂家的设备无 法实现横向兼容)。这给组网、管理及网 络互通带来了很大的困难。
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PDH体制的缺陷(3)
• 异步复用结构,系统复杂,硬件数量多。
• PDH采用异步复接,从低次群到高次群的复 接需通过码速调整来达到速率的匹配和容纳 时钟偏差;每提高一个次群,都要经历复杂 的码变换,码速调整、定时、复接/分接过 程。 • 在网络节点上需配备相关的复接设备,大大 增加了设备的复杂性,降低了设备的可靠性。 武汉理工大学
构成STM-1净负荷(Payload)帧结构 使之为容器C-4(Container)的信息结构
+
固定塞入比特 业务信号 或 PDH信号
Payload 净负荷 容器C-4
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三、什么是通道开销POH
• 通道开销POH(path overhead) • 作用:表明数据类型 完成各“货物包”在“运输中的监 视”。
什么是SDH网络
• 传输设备:
– 光纤通信、微波通信和卫星通信等系统
• 网络节点:
– 如64kbit/s电路节点、宽带交换节点等
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什么是SDH标准
• 1988年11月ITU-T批准了第1个SDH标准。 至今分别通过了数十个SDH的标准。 • SDH标准涉及比特率、网络节点接口、复 用结构、复用设备、网络管理、线路系统 和光接口、SDH信息模型、网络结构、抖 动性能、误码性能和环形网等内容。 • 随着SDH技术的发展,对已有标准将进行 修改。还将有新的标准出现,但基本框架 和主要问题已经解决。 武汉理工大学
SDH体制具有优点:传输容量大,组网 灵活、长途传输质量高等。 应用广泛——用于光纤传输系统、微波 和卫星传输系统。
光同步传输网课程——光纤传输SDH系统。 武汉理工大学
SDH传输系统的应用
• 电信网络 over SDH
•思想:电话传真数据通过 程控交换机合成PCM基群 信号(2M)映射到SDH帧 结构中,按STM-N速率传 输。
– 2M、34M、140M打包后,放于Payload中。 然后由STM-N信号承载,在SDH网上传输。
若将STM-N帧 Payload SDH网
一辆货车, 货车的车厢。 铁路干线网
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STM-1的信息净负荷的构成
业务信号或PDH信号(数据结构)+固定塞入比特=容器C-4 (数据结构)
实现码速调整 使得速率为 容器(C-4)速率
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2.1 网络节点接口
三、NNI的基本特征:
具有国际标准化的接口速率和信号帧结构。
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2.2 SDH和SONET网络的标准速率
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2.3
SDH帧结构
• 按ITU-T的规定,SDH传送网组成块状帧结构 ——同步传送模块(STM:Synchronous transfer module),与网络同步的速率串行 传输。 • 同步传送模块有:STM-1 STM-4 STM-16 STM-64等 • 其中STM-1是同步数字体系(SDH)中最基本、 最重要的模块。
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SDH的特点
4、 SDH网络的兼容性好,不仅与PDH网络 完全兼容,还能容纳各种新业务信号。 – 如FDDI(光纤分布式数据接口信号) – DQDB(城域网的分布排队双总线信号) – 宽带ISDN中的异步传送模式ATM等 – 它体现了前向和后向的兼容性。
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SDH的特点
• 5 灵活的分插功能
光同步传输网课件
武汉理工大学 信息学院 吴友宇 2002 . 9
预备知识
用户终端为 模拟电信号 光同步传输网 实现信息的传输 光纤 用户终端为 模拟电信号
实现模数转换及 话务信号合成
实现话务信号分 解 及 数模转换
用户终端
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预备知识
继续使用原 有PDH设备 减少资源的浪费 继续使用原 有PDH设备 减少资源的浪费
• 它将每路模拟话音信号进行抽样,量化、 编码、变成一路64Kbit/s数字信号。
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PDH体制的缺陷(1)
• 只有地区性的速率标准(电接口规范),没有 国际性标准
– 如欧洲将30个独立的64Kbit/s话音信道与两个 信息控制信道一起形成一个32个时隙的信号结 构,其传输速率为2.048Mbit/s的一次群信号 (基群信号) – 北美和日本,则将24个64Kbit/s信道的信号间 插复用在一起,形成一个1.544Mbit/s的信息流。
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一、STM-1帧结构及组成
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一、STM-1帧结构及组成 STM-1帧结构的参数
• • • • 帧频为8000Hz 帧周期为125µS/帧 码块:9×270×8=19440bit 传输速率: 9×270×8×8000=155520Kbit/s=155Mbi t/s
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SDH的特点
7 强大的自愈能力
– 具有智能监测的SDH网管系统和网路动 态配置功能,使SDH网络容易实现自愈。 在设备或系统发生故障时,能迅速恢复 业务,提高网络的可靠性。降低维护费 用。
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SDH最主要的优点是:
同步复用 标准的光接口 强大的网管能力
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第二章 速率与帧结构
• 在将低速信号打包装箱时,在每一个信息 包中加入通道开销POH
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STM-1的高阶通道开销(HPOH)
构成高阶通道开销(HPOH) Higher Order Path Overhead 用于VC-4通道的维护和管理。 J1 B3 C2 H G1 P F2 O H4 H F3 K3 N1 B3:通道BIP-8码(比特间插偶校验码) 通道踪迹字节 C2:信号标记字节 H4:TU位置指示字节 指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质。 对高阶通道误码进行监视。 该字节被用来重复发送收发两端商定的高 指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置。 说明VC帧: 是否装载信息 阶通道接入点标识符,使通道接收端能据 该字节为: 所载业务种类 此确认与指定的发送机处于持续连接状态。 F2,F3:通道使用者字节 如: 映射方式 对扰码前上一帧虚容器VC-4所有字节进行比 提供通道单元间的公务通信 K3: 管理单元指针AU-PTR指示J1的位置。 1、TU-1/TU-2复帧指示字节 特间插BIP-8偶校验计算的结果。 (可提供两路话务) K3(b1~b4):自动保护倒换(APS)通路字节 2、ATM净负荷进入一个VC-4 的信元边界指 N1:网络运营者字节 传送APS信令 示器 高阶通道串联连接监控功能。 K3(b5~b8):保留字节——留作将来应用
电话
图像
数据
IP PPP
SDH层 光路层
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现代通信网结构和SDH应用
家庭购物 远程教学
应用层
会议电视
文件传送
E-mail
.....
业务网
PSTN PSDN ISDN B-ISDN CATV 计算机网
SDH 传送网
通道层 物理层
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内容提要

第一章
概述Βιβλιοθήκη Baidu
第二章
第三章 补 充 第四章
电话
传真
程控交换机
SDH层
光路层
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SDH传输系统的应用
• 有线电视网 over SDH
•思想:光有线电视网(CATV), 在中心头端(有线电视台)和用 户之间,通过射频调制解调器完 成射频模拟信号与数字信号的转 换,再将数字信号映射到SDH帧 结构中,按STM-N速率传输。这 样可以在骨干网上快速传输有线 电视业务,有效利用现有网络结 构。
SDH技术
第二章 速率和帧结构
2.1 网络节点接口
2.2 同步数字系列的速率 2.3 帧结构 2.4 段开销
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2.1 网络节点接口
一、网络节点接口(NNI)的可能位置
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2.1 网络节点接口
二、规范统一NNI标准的出发点
1.组网时不受限于特定的传输媒质; 2.组网时不受限于网络节点所完成的功能; 3.组网时不受限于局间通信或局内通信的应用场合; 4.不仅可以使3种地区性PDH系列在SDH网中实现统一, 而且可使网络节点设备模块化、系列化; 5.能根据电信网络中心规模大小和功能要求灵活地进行 网络配置,这样可使得SDH网络结构更加简单、高效和 灵活、适应能力强。
速率与帧结构
同步复用和映射方法 SDH设备的逻辑功能块 SDH传送网结构和自愈网


第五章 第六章
第七章
SDH复用设备 数字交叉连接设备
同步光缆数字线路系统和光接口
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第一章


SDH技术
第一章
1.1 预备知识 1.2 SDH产生的背景
概 述
1.3 SDH的基本概念和特点
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1.1 SDH产生的背景
• • • • PDH规定标称速率和允许偏差范围。 如欧洲制式的偏差为: 2048Kbit/s±50ppm 8448 Kbit/s±30ppm
• 这种有相同的标称速率,但又允许有一定 偏差的信号称为准同步信号。
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1.1 SDH产生的背景
• PDH应用了20多年,其技术相当成熟。
预备知识
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预备知识
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预备知识
一个话路的速率:8000×8bit=64kb/s
PCM基群的传输速率: 8k×8bit×32=2048kb/s 简称为2Mb/s或2M
(PCM——脉冲编码调制)
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预备知识
中国采用欧洲体制 武汉理工大学
1.1 SDH产生的背景
• 80年代光传输系统为PDH系统 • Plesiochronous Digital Hierarchy • 准同步数字体系
1.1 SDH产生的背景
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PDH体制的缺陷(4)
• PDH技术体系中没有安排很多的用 于网络运行、管理、维护和指配 (OAM&P)的比特.
PDH通过线路编码插入比特用于监控, 因此用于网络管理的通道明显不足。
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SDH产生演变过程
• 美国贝尔通信研究所(Bellcore)首先提出 了 Sonet 概 念 ( 也 就 是 同 步 光 网 络 Synchronous Optical Network)
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