电信传输网讲座

PDH：准同步数字传输

PDH体制的主要缺陷体现在：

数字信号速率不存在世界性的标准，有日本，北美 和欧洲三个标准。
光接口不规范，无世界统一标准接口规范 异步复用方式，不利于高速信号传输，不利于从高 速信号中直接上下低速支路信号 运行维护管理（OAM）开销字节少，对信号的传 送过程监控较弱


VC-1
VC-1 (6.912Mbit/s)
TUG-2
TUG-2
TUG-2 (49.536Mbit/s)
TUG-3
VC-4 POH
TUG-3
TUG-3 (150.336Mbit/s)
VC-4
AU-4 PTR
VC-4 (150.912Mbit/s)
AU-4
AU-4 PTR
VC-4 (150.912Mbit/s)
AUG
SOH
AUG
AUG (N×155.520Mbit/s)
STM-N
SDH丰富的开销（1）

再生段开销：
622
5 /622 ST M -1 S T M -1 S T M -1
ACCESS
S T M -1
S T M -1
IS D N HO NET AN
Terminal
Wireless SWITCH
S T M -1 S BS 155 /622
S T M -1 S BS
155 /62 2
（ RS U ）
骨干网概念

SDH复用映射结构
我国规定的SDH复用映射结构
利用AU-4直接从C-4复用的方法
(139.264Mbit/s) C-4 C-4
VC-4 POH
C-4 (150.336Mbit/s)
VC-4
AU-4 PTR
VC-4 (150.912Mbit/s) AU-4 PTR VC-4 (150.912Mbit/s)
AU-4
AUG
SOH
AUG
AUG (N×155.520Mbit/s)
STM-N
利用AU-4直接从C-12复用的方法
(2.048Mbit/s) C-12 C-12 VC-12 POH C-12 VC-12 (2.240Mbit/s) TU-12 PTR VC-12
TU12
TU-12 PTR
TU-12 PTR
2002年以后
容量增加/业务多样化
99年
高锟提出 光传输理论
PDH产品开始 规模使用
SDH逐步成为 传输主力设备
DWDM规模建 设，全光网试验
PDH：准同步数字传输系统；
DWDM：密集波分复用系统； OXC：光交叉连接系统；
SDH：同步数字传输系统；
OADM：光分插复用系统；
时分复用系统

时分复用系统（TDM）就是将传输时间分割成若 干个时隙，将需要传输的多路信号按一定规律 插入相应时隙，从而实现多路信号的复用传输。

复用段：涉及复用段终端之间的端到端信息的传递，
诸如为通道层提供同步和复用功能，并完成有关复用 段开销的处理和传递。

高阶通道层：VC－4（VC表示虚容器）＝ 155M 低阶通道层：VC－12＝2M

SDH的标准帧结构

SDH是一种以字节结构为基础的矩形块状帧结构，它由270×N列和 9行8比特字节组成。对于STM－1而言，帧长度为2430字节，相当 于19440比特。

无网管统一接口，无法形成统一的TMN (电信管理 网）
内容提要


光传输网络概述 光传输技术介绍
PDH（准同步数字Fra Baidu bibliotek送） SDH（光同步数字传送） WDM（波分复用技术）


高可靠性的网络 在光传输领域中的新发展
MSTP（多业务传送平台） ASON（自动交换光网络）
SDH的技术优势
网 络 组 成
光缆/光纤网
城域网概念

城域网（MAN）本是一个计算机网概念，从事数据的人是从
数据组网考虑，例如路由器、三层交换机的配置，而从事传输的 人是从传输节点考虑，综合各种业务的接入和承载，为了区别于 从事数据人们谈论的城域网，称之为“城域传送网”。

城域传送网是本地传送网覆盖中心城市的部分，也是本地传送

骨干网技术 PDH：准同步数字传输（1989－1993）
在骨干网中的应用已很少。


SDH：同步数字传输（1994－）
广泛使用，多为2.5Gbit/s和10Gbit/s系统。
DWDM：密集波分复用（1998－）
加紧建设，多为32波和40波系统。
骨干网的网络组成
IP网 电话网 PDH网 SDH网 波分复用网

城域网的结构
城域网业务和客户


网络拓扑结构
－核心层和汇聚层采用环网结构 －接入层采用链型网或少量环网结构


城域传输网业务
－业务集中在话音网、基础数据网、出租 电路 －业务电路端口类型以2M为主



城域传输网主要客户
－银行、证券类金融客户 －政府部门
城域网技术

SDH的标准帧结构

段开销（SOH）是指STM帧结构中为了保证信息净负 荷正常灵活传送所必须的附加字节，主要是供网络运 行，管理和维护使用的字节。

管理单元指针（AU PTR）是一种指示符，主要用来 指示信息净负荷的第一个字节在STM－N帧内的准确 位置，以便在接收端正确分解。
信息净负荷（payload）区域是帧结构中存放各种信 息容量的地方。其中还含有少量用于通道性能监视、 管理和控制的通道开销字节（POH）。
虚容器VC（Virtual Container）是SDH系统中 最重要的信息结构，用来支持SDH通道层的连 接。一般情况下是C加上通道层开销（POH）， ITU建议五种： VC-11，VC-12，VC-2，VC-3， VC-4。我国只规定VC-12，VC-3和VC-4

SDH复用映射单元的概念

支路单元TU（Tributary Unit）是在低阶通道 层和高阶通道层之间提供适配的信息结构。它 由低阶VC加上相应的支路单元指针TU-PTR。 ITU建议四种：TU-11、TU-12、TU-2、TU-3， 我国只规定TU-12、TU-3。 支路单元组TUG（ Tributary Unit Group）是 由一个或几个支路单元组成的。ITU建议两种： TUG-2、TUG-3。我国皆可使用。



SDH的速率等级
STM-1 STM-4 STM-16 STM-64 STM-256 155.520Mb/s 622.080Mb/s 2488.32Mb/s 9953.28Mb/s 40Gb/s
SDH的分层

再生段：涉及再生器之间或再生器与复用段终端之
间的信息传递，诸如定帧、扰码、再生段误码监视以 及再生段开销的处理和传递。
业务节点
现代接入网 LE
DDN网
用户终端
ONU OLT ONU ONU
有线电视台
接入网分类
光纤接入网 有线接入网
铜缆接入网
混合接入网
接入网 固定无线接入网 无线接入网 移动接入网
内容提要


光传输网络概述 光传输技术介绍
PDH（准同步数字传送） SDH（光同步数字传送） WDM（波分复用技术）

SDH体制的主要优势体现在：

1、接口规范，世界统一标准接口规范和同步数字 传输速率等级STM-N。 2、同步复用 ，采用同步字节间插复用和灵活的映 射，通过指针定位， 可直接从高速信号中上下低速 支路信号 3、运行维护管理（OAM）功能强大，STM-N帧结 构中5%左右的字节用作开销字节，传送设备和网 络操作维护管理信息。 4、兼容性好，兼容PDH、FDDI、ATM、IP等业务， 各厂家的SDH设备可在光路上进行互联互通。
1 0 1 1
TDM signal
1 1 0 0 1 0 1 1
signal1
1
0
0
1
signal2
同步与准同步
同步复用：所有被复接支路信号的时钟来自同一个时钟源，而 且被复接的各支路信号与本机定时信号是同步的（即同一时钟 源），这样的支路复接称为同步复用。采用同步复接的系统称 为同步数字系列。 异步复用：如果被复接的支路信号的时钟来自不同的时钟源（ 即各自有自己独立的时钟），各支路信号与本机定时信号是异 步的，这样的复接称异步复用。对异源信号，各支路信号的数 码率都可以在标称值上下有偏差，所以又称准同步信号。 现在通信中使用的时分多路复用传输系统主要有两类，即 准同步数字系列（PDH：Pseudo chronous Digital Hierarchy ）和同步数字系列（SDH：Synchronous Digital Hierarchy） 。
网在城市区域的具体表现,负责为同一城市内的交换机、基站、路 由器等业务节点提供传输电路。

城域网面向的不仅是普通用户，更要考虑大客户和企业用户等。 城域传送网具有业务需求密集，业务量大等特点。由于主要以光 纤作为传输介质，因此又称为“光纤城域网”。
城域网的特点


城域传送网的特点
业务类型多，需要各种类型接口 业务具有不确定性，受用户应用影响大，需要有比较 强的调度和电路配置能力 要求网络有较强的可扩展性，以适应网络变化。 技术多样性，每种技术都有其应用空间 接入环境复杂多变，设备数目众多，需要强大的网管 对成本敏感，如何降低运营成本成为重要因素 基于IP的应用逐渐成为主流，传统语音和专线服务仍 然是主要的收入来源


现在：环状
这种结构易于实现自愈环，因此生存性较好，而且 实现简单，但是调度不够灵活，资源利用率低。


未来：网状网
这种结构在两点间提供了多种路由选择，利于进行恢 复，资源利用率高。但是，结构复杂，相应的管理和运行维护也 非常复杂 。自动交换光网络的提出使网状网的实用性大大提高。
骨干网的主要技术
传输网网络层次
骨干网
Backbone
DX C 4 /4 D X C4/ 4 STM-16 6 STM-16 D X C4 /4 STM-16
STM-16
D X C4 /4
本地网
Relay
S T M -4
S T M -4 ST M - 4 ST M -4 S T M -4
C&C0 8 SWITCH
接入网

映射与复用


为了把各种低速支路信号装入STMN帧结构的净负荷区域，需要经过映射，校准 与同步复用等处理过程。各种低速支路信号指： PDH的信号如2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s。 ATM信号。 其它新业务信号。
SDH复用映射单元的概念

信息容器C（Container）是净负荷的信息结构。 ITU建议五种：C-11，C-12，C-2，C-3，C-4。 我国只规定C-12，C-3和C-4


城域传送网技术： －基于SDH多业务传送平台（MSTP） －弹性分组环技术（RPR） －城域WDM技术（DWDM和CWDM） －城域以太网技术
接入网概念

ITU-T的定义如下：接入网（AN）是业务节点接口 （SNI）与相关用户网络接口（UNI）之间的一系列 传送实体（例如线路设施和传输设施）组成，为供给 SNI UNI 电信业务而提供所需承载能力的实施系统。


高可靠性的网络 在光传输领域中的新发展
MSTP（多业务传送平台） ASON（自动交换光网络）
光网络传输技术的发展
实用化 产品出现 SDH标准完善， PDH仍为主力 DWDM 开始建设
Metro城域网兴起 OADM、OXC将 会逐渐使用
1976 1966
90年代初 80年代 94年
98年
内容提要


光传输网络概述 光传输技术介绍
PDH（准同步数字传送） SDH（光同步数字传送） WDM（波分复用技术）



高可靠性的网络 在光传输领域中的新发展
MSTP（多业务传送平台） ASON（自动交换光网络）
传输网基本拓扑类型
(a) 链形
(b) 星形
(c) 树形
(d)环形
(e)网孔形

SDH复用映射单元的概念

管理单元AU（Administration Unit）是在高阶通道层 和复用段之间提供适配的信息结构。由高阶虚容器 VC加上管理单元指针（AU-PTR）组成。ITU建议两 种：AU-3、AU-4。我国只允许使用AU-4。 管理单元组AUG（ Administration Unit Group）由一 个或几个管理单元AU组成。

骨干网是指在主要节点间建立的网络。在本地 网中，城域网中都有骨干网。 全国范围内的骨干网主要是指长途网，它可分 为省际干线（一级干线）和省内干线（二级干 线）。

骨干网拓扑结构的演进

骨干网的拓扑结构经历了三个阶段的变化：
过去：链状
结构简单，可以灵活上下光信号，易于扩展，但是 生存性很差。只要有单个节点或链路失效就会将网络割裂成若干 个传送孤岛，从而严重影响网络的传送能力。