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传送网

基本概念

电信网的功能基本可以归纳为两大类：

传送（ Transport ）功能 实现任何电信信息从一点到另一点或另一些点 的传递 控制（ Control ）功能 实现辅助业务和操作维护功能 传送功能和控制功能并存于任何一个物理网络中。

传送（ Transport ）：侧重于从信息传递的功能过程来描述

传输（ Transmission ）：侧重于从信息信号通过具体物理媒质传递的物理过程来描述 传送网： 将网络的传送功能的集合看作一个逻辑的网络 传输网： 实际设备组成的网络

传送网是在不同地点的各点之间完成转移信息传递功能的一种网络，传送网也能传送各种网络控制信息。

传送网的分层结构

PDH 与 SDH 比较

共同点

PDH 和 SDH 都是基于同步时分复用方式的数字传输技术体制。

不同点

体系结构与光接口的标准化

PDH:

• 三种地区标准，难以国际互通
• 光接口不规范，无法横向兼容
  SDH:
• 统一网络节点接口
• 规范物理接口性能

体系结构：PDH->SDH

光接口：PDH->SDH

信息传送与管理的网络化

PDH:

• 人工连接配置，监控开销不足
• 用于点-点传输，拓扑灵活性差
  SDH:
• 开销比特丰富，网管能力增强
• 智能分插交换，支持自愈组网

组网能力

开销功能

• PDH 以人工数字交叉连接与维护管理为主，安排的开销信息数量和种类较少，且扩展麻烦，难以满足未来动态组网和统一网管的要求。
• SDH 在帧结构中安排了充足的比特用于开销管理信息的通信。并且在性能监视、告警传输、公务通信、嵌入数据通路等方面已形成了一系列较完善的标准和操作机制，网元设备具有强大的智能化控制和管理能力。

信号处理的同步化

PDH:

• 背靠背异步复接
• 逐级复用解复用

SDH:

• 同步复用，指针处理
• 直接分插，一步到位

同步 ：指两个或多个信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系（最简单的关系即频率相等）。在实际工程中，如果两个或多个数字信号所对应的有效瞬时以同样的平均速率出现，我们就认为这两个或多个数字信号同步。

PDH和 SDH 同步策略比较

同步处理技术

PDH ：正码速调整原理

• 比特填充控制
• 比特间插复用

SDH ：指针原理

• 指针数值定位
  *字节间插复用

正码速调整原理

指针原理

同步相关特征

• 复用处理结构
  • PDH 逐级复用
  • SDH 一步复用
• 复用信息类型
  • PDH 基于 N 次群的逐比特间插复用
  • SDH 基于虚容器的逐字节间插复用
• 帧同步方式
  • PDH 基于帧对准信号的帧同步
  • SDH 基于指针的帧同步

PDH逐级复用

SDH一步复用

PDH：基于 N 次群的逐比特间插复用

SDH：基于虚容器的逐字节间插复用

PDH：基于帧对准信号的帧同步

SDH：基于指针的帧同步

SDH主要优点

• 系列标准规范，接口统一兼容
• 复用映射结构，同步透明灵活
• 开销信息丰富，网管能力强大
• 指针定位调整，支持自愈组网

核心特征：

• 同步复用
• 强大的网络管理能力
• 统一的光接口与复用标准

SDH不足之处

• 频带利用率
• 抖动性能
• 软件权限
• 定时信息的传送
• IP 业务对 SDH 传送网结构的影响

SDH帧结构

SDH 网络节点接口（ NNI)

SDH 标准速率等级

SDH 帧结构的设计原则

功能：

表征网络节点接口中串行数据流的信息组成与时序分布规律，是实现SDH网络诸多功能的基础 目标：

• 同时支持业务（客户信息）和开销（特征信息）两类信息的传送处理
• 满足光纤媒质传输特性的要求
  要求：
  既能满足对支路信号进行同步数字复用、交叉连接和交换，也能使支路信号在一帧内的分布是均匀、规则和可控的，以便于接入和取出。

STM-1帧结构

STM-N帧结构

SDH帧结构的特点

• 以字节为基础的矩形块状帧结构
• 横向9行，纵向270×N列
• 由左至右、自上而下排成串行码流传输
• 帧重复周期 125 μs 每秒传输 8000 帧
• 每个字节对应一路 64Kbit/s 数字信道

SDH帧结构的功能区域

SDH段开销

SDH开销管理

STM-N 的段开销安排

段开销字节编号方案

典型段开销字节定义

帧定位字节： A1 、 A2

再生段踪迹字节： J0 公务联络字节： E1 、 E2 使用者通路字节： F1 比特间插奇偶校验 8 位码（ BIP 8 ）: Bl 比特间插奇偶校验 24 位码（ BIP 24 ）: B2 数据通信通路字节： D1~D12 自动保护倒换（ APS ）通路字节： Kl 、 K2 (b1~b5) 复用段远端差错指示（ MS REI ）字节： M1 复用段远端缺陷指示（ MS RDI ）字节 ：K2 (b6~b8) 同步状态字节： S1 (b5 b8)

帧定位字节 A1 、 A2

再生段踪迹字节 J0

公务联络字节 E1 、 E2

使用者通路字节 F1

数据通信通路(D1~D12）

D1~D3字节： 再生段数据通信通路 (192 kbit/s）

D4~D12字节： 复用段数据通信通路 (576 kbit/s）

比特间插奇偶校验8 位码（ BIP 8): Bl

比特间插奇偶校验N×24 位码 (BIP-N×24) :B2

自动保护倒换（APS) 通路字节： Kl, K2(b1~b5)

复用段远端差错指示（MS REI) 字节： M1

复用段远端缺陷指示（MS RDI) 字节： K2(b6~b8)

作用 ：向发送端回送一个指示信号，表示接收端已检测到上游段缺陷或收到复用段告警指示信号（ MS-AIS ）。

规则 ：当解扰后 K2 的 b6~b8 为“ 110 ”，则表示 MS-RDI 。

同步状态字节：S1(b5~b8)

SDH在线误码监视

BIP-N 生成原理

误码监视过程

SDH复用映射结构

SDH复用过程的实物化描述

与运输问题的比较

复用模型

SDH通用复用映射结构

中国采用的复用映射结构

SDH复用映射结构的特点

分层次： 通道层 、 段层

分等级： X-n 分路线： AU-3 、 AU-4 信号复用进STM-N帧必须经历映射、定位和复用三个步骤

基本复用映射单元类型

SDH指针处理

处理步骤：映射

映射（Mapping），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。

PDH信号进入SDH的映射方式

处理步骤：定位

定位（Alignment），是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。

定位原理示意

指针

指针（ PTR Pointer ）是一种指示符，其值定义为虚容

器相对于支持它的传送实体的帧参考点的帧偏移。  SDH 中指针的作用可归结为三条：  当网络处于同步工作状态时，指针用来进行同步 信号间的相位校准  当网络失去同步时，指针用作频率和相位校准； 当网络处于异步工作时，指针用作频率跟踪校准  指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移  指针分为 AU 4 指针、 TU 3 指针、 TU 12 指针，此外还有 表示 TU 12 复帧位置的指示字节 H4 。

注：现代通信技术_北京邮电大学

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