传输设备基础知识〖 一篇就看懂〗

一. 传输网概念

1.1 传输设备在通信网的位置

传输设备在通信网中主要作用是起到信息的输送

1.2 演进过程

1.2.1 PDH(准同步数字系列)特点

PDH主要有两大系列标准：

• E1，即PCM30/32路，2.048Mbps，欧洲和我国采用此标准。

• T1，即PCM24/路，1.544Mbps，北美采用此标准。

• 采用同步复用方式和灵活的复用映射。

• 没有世界性的标准

• 没有世界性的标准光接口规范。

• 由于建立在点对点的传输基础.上的复用结构缺乏灵活性,使得数字通道设备的利用率很低。

1.2.2 SDH(同步数字传输体制)特点

SDH全称为同步数字传输体制，它规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级，接口码型等特性。同时，SDH改善了PDH的不利于大容量传输缺点。

• 采用同步复用方式和灵活的复用映射。
• SDH网具有信息净负荷的透明性。
• SDH网还具有定时透明性。
• SDH网能与现有PDH网络完全兼容。

1.3 SDH设备实现的要点

• 同步复用—处理简单
• 块状帧结构—信息模块化
• 字节间插—电路上下方便
• 映射复用—灵活互通
• 交叉连接—网路调度灵活
• 指针调整—相位差吸收
• 分层概念—高效处理
• 开销字节—网管能力强
• 分插复用—环网保护,拓扑灵活
• 横向兼容—互连互通
• 同步与定时—组网的关键

1.4 PDH与SDH的标准速率等级

PDH		SDH
等级	速率(Kb/s)	等级	速率(Mb/s)
基群	2048	STM-1	155.520
二次群	8448	STM-4	622.080
三次群	34368	STM-16	2488.320
四次群	139264	STM-64	9953.280

1.5 帧结构

PDH帧结构

SDH帧结构

SDH是一个将复接、线路传输、交叉连接及交换功能融为一体的，并由统一的网管系统进行管理的综合业务传送网络

二. 传输网特性

2.1 SDH信号复用映射结构

2.2 容器

容器是一种信息结构，主要完成适配功能（速率调整），让那些最常使用的准同步数字体系信号能够进入有限数目的标准容器

我国使用的其中三种容器

种类	装载信号种类	结构	速率(Mb/s)
C-12	2 Mb/s	9行×4列–2	2.176
C-3	34 / 45 Mb/s	9行×84列	48.384
C-4	140 Mb/s	9行×260列	149.760

2.3 虚容器

由标准容器出来的数字流加上通道开销后就构成了虚容器（VC），这是SDH中最重要的一种信息结构，主要支持通道层连接。

VC虚容器 是用来支持SDH通道层连接的信息结构

种类	装在信号种类	结构	速率（Mb/s)
C-12	2Mb/s	9行x4列-1	2.240
C-3	34/45Mb/s	9行x85列	48.960
C-4	140Mb/s	9行x261列	150.336

2.4 支路单元

支路单元（TU）是一种为低阶通道层与高阶通道层提供适配功能的信息结构，它由低阶VC和支路指针（TU PTR）组成。

种类	构成	结构	速率(Mb/s)
TU- 12	VC12+TU PTR	9行×4列	2.304
TU- 3	VC3+TU PTR	9行×85列+3	49.152

2.5 管理单元

• 管理单元（AU）是一种为高阶通道层与复用段层提供适配功能的信息结构，它由高阶VC和管理指针（AU PTR）组成。
• 指针PTR用来指明浮动的VC在高阶VC或 STM-N帧内的起始位置，但PTR本身在高阶VC或 STM-N帧内位置是固定的。

2.6 支路单元组和管理单元组

• 同次一致的TU-11或TU-12组合成支路单元组TUG-2，同次的TUG-2或TU-3组合成支路单元组TUG-3。
• 一个或多个在STM-N帧中占有固定位置的AU组成管理单元组（AUG），单个AU-4可组成一个管理单元组AUG。
• AUG对于AU-3的复用是有其意义的，对于AU-4的复用意义不大。

种类	构成	结构	速率(Mb/s)
TUG- 2	3×TU-12	9行×12列	6.912
TUG- 3	7×TUG-2	9行×86列	49.536

2.7 SDH传输网的网络管理

三. 网络举例

网络管理图

四. 传输网性能

4.1 误码

概念:

• 误码
  经传输后，数字流的某些比特发生差错，使传输信息的质量
  发生损伤。

影响:

• 话音通信中表现为听简中的喀呖声:数据通信中表现为数据块的报废;
  图象通信中表现为画面的雪花干扰，多个线条干扰，画面滚动等

4.2 传输网性能参数

• 误码率
  错误比特数/传输比特总数 (特定时间段)。
• 误块秒比(ESR)
  当某1S具有1个或多个差错块或至少-个缺陷(信号丢失，帧定位丢失，指针丢失，各级告警指示和信号标记失配等)时，称为误块秒(ES) 。ES数/总的可用时间(特定时间段)。
• 严重误块秒比(SESR)
  当某1S内包含有不少于30%的差错块个或多个差错块或至少-个缺陷时，称为严重误块秒(ES)。SES數/总 的可用时间(特定时间段)。
• 背景块差错比(BBER)
  扣除不可用时间和SES期间出现的差错块以后所剩下的差错块,称背景块差错(BBE)。BBE数/扣除不可用时间和SES期间所有块以后的总块数之比。

我国国内标准最长假设参考通道

4.3 抖动

概念:

• 抖动
  数字信号的特定时刻相对其理想参考时间位置的短时间偏离
  (指变化频率高于10Hz的相位变化)。

影响:

• 对数字编码的模拟信号，抖动造成信号失真，形成抖动噪声。在再生
  器中，降低其信噪比余度，直至发生误码。对配有缓存器的网元，会
  产生滑动损伤。语声信号比图象信号更能忍受抖动影响。

规范:

• G.823将高于10Hz的相位变化称为抖动指标,低于的情况称为漂移指标，
  然后按业务量接口和同步接口分别给出指标。

4.4 漂移

概念:

• 抖动
  数字信号的特定时刻相对其理想参考时间位置的长时间偏离
  (指变化频率低于10Hz的相位变化)。最普遍的原因是环境温度变化。

影响:

• 电话业务受漂移的影响类似于误码产生的脉冲噪声;传真业务的清晰度
  下降或质量严重恶化;图象业务会有图象冻结现象。

规范:

• G.823将高于10Hz的相位变化称为抖动指标，低于的情况称为漂移指标,然
  后按业务量接口和同步接口分别给出指标。

4.5 延时

概念

• 延时
  信号传输需要时间发生延时。

影响

• 对电话业务，使收话方等待的时间过长，回波干扰使受话清晰度下降;
  对数据业务，延时越大，传输效率越低;对电视业务，产生画面和声
  音相脱节现象等。

规范

• ITU-T规定有网络性能的规范，另外还有电路性能的规范。

五. 传输网建设全过程

1. 规划/计划
2. 可行性研究/方案设计
3. 依规范书谈判/签约
4. 初步设计/施工图设计
5. 督导安装与调测
6. 初步验收
7. 试运行
8. 最终验收
9. 开通运行/保修期

六. 传输网发展方向

6.1 容量要足够大

随着数据业务量特别是IP业务量的飞速增长，对于以电话业务为主的传统电信网络形成越来越大的压力，网络变化将向着宽带化、光纤化、智能化、网络接入的无线化及三网融合的大趋势发展，我国近期电信体制正在加大改革的力度，竞争在全方位展开，除了广电、联通外、随着移动从电信网中剥离，对于传输电路的建设使用产生影响。

6.2 加速加大光缆网的投入

根据当前的电信发展趋势及竞争方面的因素，不论从安全性、使用期限考虑(光缆的使用期限为20年)，还是从出租光纤和波导等因素的考虑，我们都必须在加强规划的指导下，加大和完善光缆网络的投入，对光缆芯数进行合理的布置，使之适应技术业务发展的需要。G.655非零色散位移光纤适合传输TDM、WDM的2.5Gb/s、 10Gb/s及 更高速率的光纤通信系统。今后新建的光缆通信线路,尤其是业务量较大的光缆干线，为了能适应高速率、多信道系统的传输要求，宜采用G.655非零色散位移光纤。

6.3 自完善网络安全性方面的保护与恢复功能

自每个节点出局应有两个以上的路由，各个网络必须有双节点互通，自在长途网建设方面，从安全性考虑，应积极考虑各本地网设传输双节点，而不论TS2是否建设。自在环形网建设的基础上引入格形网结构，这样不仅可以提高网络的安全性，也可以提高通道的使用效率。

6.4 部提高网络的可重塑性和提供各种接口

自其业务增长有相当大的随机性，在时间或地域上都会变化，而传输网络的建设和扩容一般都需要较长的时间。对传输系统上的设备进行满容量的配置，这样就在容量所许可的范围内灵，活地改变业务的流量、流向。格形网方面进行考虑自在传输网络.上应提供各种业务的接入平台，以使各种业务能够方便地、及时地接入，这样也为网络应急条件下电路的调度带来好处。

6.5 DXC设备的使用

• DXC可以起到业务量疏导，网络恢复保护，代替背对背复用器和配线架，传输检测中心等多种作用，但初期引入DXC时首先考虑的是其一 .两种功能。
• 鉴于DXC设备尚在不断的演进过程中，特别是恢复算法和网管方面离标准化较远，多厂家互连困难较大。对DXC的引用应抱着积极稳妥的态度，逐步推广使用。
• 配置DXC的节点一般在网路结构中处于重要的位置，要根据网路的总体规划要求分步配置。
• 当以DXC组网时，必须考虑具有一定的网路冗余度。
• 本地网中当环间电路调度困难时，可根据具体情况设置DXC设备。考虑到本地网与干线网的密切关系，在网关局配置DXC时要统一考虑，合理配置，避免几个同类的DXC背对背运行，等等。

6.6 同步

SDH设备接受同步网提供定时基准,同时还担负着传递定时的重要任务。
对于SDH传输网，应统一规定其同步性能、功能，为定时基准的可靠传递奠定良
好的基础和环境。要求

• SDH设备时钟SEC的标准化，应该统一规定符合ITU-T G. 813要求。
• SDH设备的外同步输入、输出接口的统一 *规定。例如，外同步输出口输出的同步信号必须由STM-N直接倒出，以确保同步信号正常地往下传递。
• 同步状态信息SSM是使光纤网络恢复正常定时工作的主要方法。但目前SDH网元对SSM的一系列算法，ITU-T并 未规定，采用SDH传定时的安全可靠性还需进一步研究。

推广使用SSM是保障定时链路畅通的主要手段

6.7 网络管理

• 由于网管系统的接口标准仍未完全统一，还在不断发展变化，功能仍不完善，各厂家网络管理上的互通仍属空中阁楼。
• 国使用不够熟练，二次开发少，而且硬件、软件技术正不断升级，给应用者带来困难，网管的有效性没有想现中那么好。

6.8 SDH横向兼容性

需要在物理层和管理层上都满足才行。

物理层

• 目前物理层.上的信号速率、帧结构、复用结构和光接口都有了统一的规范。
• 尚有不少字节尚未标准化，或标准化不彻底;
• 再有，DCC的互通不仅涉及物理层，而且涉及7层协议互通问题，尽管协议可以一致，但信息模型难以统

管理层

• 要在管理层. 上实现互连互通、互操作很复杂，它要求不同设备和管理系统的协议和信息模型都一致。
• MD-NE接口(Qx)涉及到具体SDH设备的管理,要实现不同厂家的设备和网管的横向兼容性十分困难。
• OS-MD接口(Q3) ，只需知道业务点细节，无须了解设备细节，管理信息量大大减少，实现互通相对难度小一些。

6.9 DWDM全光网络

• 由于DWDM光传输系统的大量推广使用，将产生电传送层网络节点DXC的电子瓶颈，有必要在DXC.上再加一层OXC和OADM。
• OXC及OADM网络节点是DWDM全光网的核心技术，能够对多波长的光信号进行交叉连接，具有透明的传输代码格式和比特率，交叉连接容量大，交叉连接速率和接入速率范围宽，无需进行时钟同步和开销处理，监控维护参数少，没有光电转换，避免电信号造成的瓶颈。
• 全光网络分三层，分别是 ①光网层: 以DWDM为基础的结构可变的网络。②电子层: 各种电子交换，从程控交换、ATM交换到未来的某种交换。③应用层: 包括数据、话音到图像等各种业务之用。

6.10 DWDM 全光网络

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