现代通信网络实验

•2/8Mbit/s •用
•2Mbit/s
•
SDH的优点
• SDH统一了世界上的三种数字体系。 • 具有标准的光接口。 • 同步复用,上、下支路方便。 • 用于网络运行、管理、维护的开销丰
富。
• 组网灵活。 • 网络具有自愈性。 • 完全兼容PDH，兼顾未来的发展。
•
•PDH与SDH光纤传输系统比较
• 在不同地点之间 传递用户信息的网 络的功能资源，即 逻辑功能的集合
•
• ※传输网： • 在不同地点之间
传递用户信息的网 络的物理资源，即 基础物理实体的集 合
•
传输网与传送网
• ※ 传输是从信息信号通过具体物理媒质传 输
• 的物理过程来描述,因而传输网通常指由 设
• 备组成的实际网络 • ※ 传送是从信息传递的功能角度来描述,因 • 而传送网指逻辑功能意义上的网络,即网 • 络逻辑功能的集合 • ※ 在不会发生误解的情况下两者可通用
•
SDH中分插支路信号的过程
•SDH群路信 号 •155M
•622M
•2.5G
•网管 公务 告警 电源
•ADM
•SDH群路信 号 •155M
•622M
•2.5G
•PDH支路信号：2M、34M、140M •SDH支路信号：155M、622M
•
为什么要用SDH
•------SDH形成的必然性与必要 • 问题一：多年来一直沿性用至今的PDH数字传输网已相当 庞大，为什么还要改用SDH的设备。 •未来的网络和应用要求考虑，未来网络的功能： • 强大的网络管理 • 自愈 • 重组和恢复 • 兼容性、经济性、适应性、可升级性等方面的要求。
• 现有的PDH准同步传输网能否胜任未来的重任？
•
为什么要用SDH
• PDH的特点：
• ❖ 由PCM发展而来，主要为话音设计不具备带宽及信息 的多样化服务能力。 • ❖ 点对点的连接，缺乏网络拓扑的灵活性 • ❖ 逐级复用/分用，上下电路困难，设备复杂而不灵活。 • ❖ 网管能力差。 • ❖ PDH系统实际上是先有设备后有国际国际标准，即成 事实的两大体系三种标准造成不同设备之间的接口困难。 • ❖ PDH体制只定义了标准的电接口无标准的光接口，使 得PDH光传输系统的兼容性差。
单，且在任何复用等级（速率）上的字节具有可见性，上/下
电路简单，便于交叉连接，易于向更高ห้องสมุดไป่ตู้的速率增长。
•
具有自愈功能。
•
具有高度的灵活性，具体反映在网络结构、 上/下电
路（业务）、带宽管理与现有PDH的兼容性及对未来发展适应
能力等方面。
•
SDH与PDH的比较
• 在网络的带宽、网络的灵活性、网络的可靠性、网络带
•
数字系列---异步数字系列PDH
• 复接及其实现方法 •1、复接概念（复用） • 将并行多路信息支路按一定的规律进 行串并变换，得到一个串行高速信息流。 •2、分接概念（分用、解复用） •3、实现方法 • 采用异步复接 • 建立同步网络 •4、结果--三种异步复接体制及其数字系 列（速率系列、复用路数）
•
数字系列---异步数字系列PDH
• 欧洲体制复用原则 •（1）以字节为单位（8bit)进行30个 支路信息同步交错复接； •（2）二次群以上的高次群是以比特 为单位进行4个支路信息的异步比特交 错复接。
•
数字系列---异步数字系列PDH
PDH复用原理
异步复用 按比特复用 采用正码速调整 4路低速信号复用成 1路高速信号
•
传送网络发展趋势
• ※ 从点到点固定通信链路的系统概念 • 发展到独立联网运用的网络概念 • ※ 从交换的从属地位发展为独立的网络 • ※ 逐渐从业务依赖的规划设计发展到 • 业务独立的最大透明的传送平台 • ※ 从固定的物理连接传输网发展到灵活
的 • 半固定的逻辑连接通道网
•
传输网与传送网
• ※传送网(G.805定 义):
宽与资源的可管理性等方面，SDH网比传统的PDH网有了很 大的提高。
• SDH在服务质量、传送容量、经济效益、建设速度等
方面及时满足并促进了通信业务的不断增长。
• SDH提供良好的发展环境。
•分支电路
•
电信网的宏观构成
•电信网
•通道层 •媒质层
•传送网
•核 •接 •心 •入 •网 •网
•业务网
•PSTN •PSDN •ISDN •CATV
•
•支撑网 •管理网 •信令网 •同步网
电信网的组成 (水平的观点)
•XNI
•NNI
•CPN •接入网
•核心网 •NNI
•XNI
•CPN: 用户 驻地网 •XNI: 用户网络接 口 •NNI: 网络节点接 口
•
电信网的组成 (垂直的观点)
•应用层
•家庭购物 •远程教学 •会议电视
•文件传送 •E-mail
•.....
•PSTN •PSDN
•业务网 •ISDN •B-ISDN
••.. •. •.
•CATV •计算机网
•传送网
•通道层 •物理层
•
传送网络发展趋势
•传输网
•传送网
•交换节点 •传输链路
•传输节点 •传输通道
•622Mb/
•STM-4
•TM
s
•业务节 点设备
•配线架
•电
•N*2Mb/
•155sMb/
•DDF
•155sMb/ s
•话 •交 •换
•机
•光纤环路
•622Mb/
s •DXC
•155Mb/
•STM-4
s
•ADM •转换电路
•ATM •交 •换 •机
•配线架
•电话用户线
•MDF
•宽带业务线
•DDF
•155Mb/ s
•
为什么要用SDH
• SDH的主要特点体现了以上要求：
•
具有一套全球通用的光接口标准。
•
不同厂家的设备之间具有高度兼容性。
•
各级信号速率精确地符合N*155.520Mbit/s的关系。
•
具有丰富的辅助（开销）通路可供网络管理使用，并
有标准化的电信管理网。
•
为什么要用SDH
•
采用同步复用（一步复用），使复用/分用过程十分简
•北美:1.5M--6.3M--45M
•日本:1.5M--6.3M--32M--100M
•
光联网（OTN）的定义
• 由一系列光网元经光纤链路互联 而成，能按照G.872的要求提供 有关客户层信号的传送、复用、 选路、管理、监控和生存性功能 的网络称为光传送网。
• 所谓光传送联网指光通路层 (OCh)的联网
•
传输网分层结构
•省际干线网 •省内干线网 •本地中继网 •末端接入网
•
传送网功能
•话音 •数据 •图象
•Transport •network
•话音交换 •ATM交换 •IP路由器 •AN接入网
•视讯系统
•※通信基础网又可称为传送网。通信基础网是一个以光纤、微
波接力和卫星传输为主的传输网络。
•※ 在传送网基础上，根据业务节点设备类型的不同，可以构建
•8Mb/s
•×4
•2 Mb/s
•
PDH中分插支路信号的过程
•140/34Mbit/s
•34/140Mbit/s
•数
•光 •/
•解 •复 •34/8Mbit/s
•字 •8/34Mbit/
•配
s
•复
•电 •/
•电 •用 •解
•线
•复 •用 •光
•复
•架
•用 •解
•复 •用
•8/2Mbit/s •复 •用
•
数字系列---异步数字系列PDH
电话网 • 用于任意两部电话设备之 间交换传递模拟话音。 • 模拟传输线路 • 1937年，FDM模拟频分复用 技术；同轴电缆造价高，主要 用于长途干线。
•
数字系列---异步数字系列PDH
数字传输线路
•TDM时分复用技术，使传输容量提高几十倍
•（1）将每路模拟话路进行PCM脉冲编码调制,
现代通信网络实验
2020年6月2日星期二
一、传输概述
•
通信系统结构
•分配网 •分支网
•核心网
•….
•分支网 •分配网
•用户网络 •接入网
•传输网 •交换网 •（传送网） •交换网
•接入网 •用户网络
• ※ 交换设备----网络的节点（node）
• ※ 传输设备----网络的链路（link）
• ※ 终端设备----网络的终端
•
数字系列---异步数字系列PDH
• 复接及其实现方法
•输入
•…A1A2.. .
•…B1B2.. .
•…C1C2. ..
•…D1D2. ..
•复 •用
•输出
•A1：比特、字节、 帧
•
数字系列---异步数字系列PDH
• 复接及其实现方法
•A1
•A2
•B1
•B2
•C1
•C2
•D1
•D2
•A1 •B1 •C1•D1 •A2 •B2 •C2•D2
成不同类型的业务网。
•
通信基础网结构
•通信基础网
•传输媒介 •传输系统
•电缆、地面微波接力通信、 •卫星通信、光纤
•传输设备：将携带信息的 基带信号转换 为适合在传输媒介上进行传输的信号，如 光、电等信号。收发信机、光端机等
•传输复用设备：将多路信息进行复用和解 复用，以便在媒介中传输多路信息
•传送网 •节点设备
•配线架：主配线架、数字配线架和光配 线架（MDF/DDF/ODF）
•数字交叉连接设备（DXC）
•实现基础网传输电路的电路调度、故障切换和分离业务 。
•
通信基础网结构
•传输媒介
•传送网 •节点设备
•传输媒介
•传输系统
•传输系统
•
通信基础网结构
•622Mb/ •配线架•622Mb/•传备输设
s
s
•光纤线 •ODF
•
为什么要用SDH
• SDH的出现
• 80年代初期，为解决标准光接口问题，美国AT&T贝尔 实验室提出同步光网络SONET • 1988年原CCITT采纳这概念，后来形成了同步数字体系 SDH。 • 为克服PDH的缺陷，SDH是先有目标再有规范，然后研 制设备，这个过程与PDH相反。这就可能最大限度地以最理 想的方式来定义符合未来通信网要求的系统和设备。
•PDH各次群信号速率、接口及容量
•
数字系列---异步数字系列PDH
• 欧洲体制（2M体系）
•E1：
2048Kbit/s
•E2： 4*E1 8448Kbit/s
•E3： 4*E2 34368Kbit/s
•E4： 4*E3 139264Kbit/s
•欧洲:2M--8M--34M--140M
• 北美体制（1.5M体系）
•
二、SDH基础知识
•
1、SDH的起源、特点及市 场需求
•
PDH已不能满足现代通信的要求
• 只有地区性的数字信号速率和帧结构，不存在世 界性的标准。 • 没有世界性的标准光接口规范，导致各个厂商自 行开发专用光接口而互不兼容。 采用逐级复用/解复用，上下业务设备复杂，费用高 ，数字交叉连接功能的实现比较困难。 • 网管通信通道带宽不足，难以建立集中式传输网 管。 • 传输网网络拓扑缺乏灵活性。 • 通信需求向多样化、宽带化迅速发展，准同步已 不能满足现代通信的要求。
形成64Kb/s数字信号
•（2）为提高容量，用时间复用的方法,每个
64Kb/s信道又以字节为单位进行交错复接。
•欧洲2M：
• PCM30/32 30*64Kb/s话路+2*信息控制信
道
•北美1.5M：
• PCM24
24* 64Kb/s话路•+1bit
数字系列---异步数字系列PDH
• 数字系列的产生 •局间交换机实现2M高速传输 •（1）几千个2M并行传输，每个信道 采用一对双纽线； •（2）将若干个2M信道复用成高速信 道：即高次群复用，形成一套完整的 数字比特复接系列。 • 显然后者造价低，通信质量和可靠 性得到提高。
•(1)
•1 •(1)
•2 •(1) •3
•(1)
•4
•(2) •(3) •(2) •(2) •(2)
•
•1(1 •2(1 •3(1 •4(1 •1(2 •2(2 •3(2 •4(2 •1(3
)
)
))
))
)
)
)
•
数字系列---异步数字系列PDH
• 基群信号可依次复用成二次群信号、三次群信号、 • 四次群信号 • 各次群信号均有国际统一标准
•
传输的基本任务
•※传送网是基础网 •※传送网随业务发展而发展 •※传送网是网络建设的先行 者 •※传送网---未来信息高速公
•
传输的发展趋势
•※模拟（FDM）→数字（TDM） •※电通信→光通信 •※有线/无线结合→有线(光纤)为主 •※PDH→SDH→DWDM→全光网 • PDH：Plesiochronous Digital Hierarchy • SDH：Synchronous Digital Hierarchy • DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing
•
准同步数字系列(PDH)
•日本系列
•北美系列
•欧洲系列
•400Mb/s
•×4
•100Mb/s
•×3
•32Mb/s
•×5
•6.3Mb/s
•×4
•1.5Mb/s
•274Mb/s
•×6
•45Mb/s
•×7
•6.3Mb/s
•×4
•1.5Mb/s
•565Mb/s
•×4
•139Mb/s
•×4
•34Mb/s
•×4