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1、传输基础知识,单位：中国移动通信集团陕西有限公司时间：2010年11月,目录传输光网络课程介绍SDH原理课程介绍WDM原理课程介绍,传输网络在电信网络中的作用传输网络和网元的基本结构传输机房的基本结构传输网络基本构件介绍,传输光网络课程介绍,传输网络在电信网络中的作用,Internet/intranet,公用电话交换网（PSTN/N-ISDN）,接入网（AN）,智能网（IN）,公用数字数据网（DDN）,公用交换分组数据网(PSPDN/FR),陆地移动通信网（PLMN）,CATV,B-ISDN（ATM）,NO.7网,数字同步网,电信管理网,光传送网（SDH/WDM）,公用数据通信网,业务网络产生
2、各种业务传输需求,支撑网络为电信网络提供时钟和信令和管理支持,传输网络为业务网络提供传输通道,智能小区,三层交换机,2M/155M,BTS,BSC,TMSC,2M/155M,2M,汇聚POP点,骨干POP点,汇聚POP点,核心路由器,省内/省级干线,省干传输,10M专线,100M,2M,N*155M,BTS,LANS,100M上网,100M上网,N*100M,GSR,企业分部,10M专线,企业总部,BSC,MSC,GE,100M,100M,LANS,智能小区,100M上网,汇聚层,汇聚层,汇聚层,城域骨干传输层（2.5G),MSC,2M/155M,2M/155M,本地话音,异地话音,2M/15
3、5M,互联网业务,本地专线,传输网络承载的业务,业务网络的主要接口类型（即业务类型）,SDH/PDH STM-N,E1/T1,E3/T3,E4 IP(FE/GE)10M/100M/1.25G(GE)ATM 155M/622M/2.5G传输网络的作用：将这些业务网络的各种接口进行连接，使业务网络的各接口之间能够互相通信。,传输光网络课程介绍,传输网络在电信网络中的作用传输网络和网元的基本结构传输机房的基本结构传输网络基本构件介绍,传输网络的基本结构：,传输网络基本结构：上图为一个具体的网络图，各种业务应用通过接入层、汇聚层、骨干层进行调度和业务传输。,SDH网元的基本结构,1、线路接口：完成线路
4、信号STM-N的光-电转换；进行管理开销的处理。,2、支路接口：完成上、下业务信号。PDH：2M、34M、45M、140M；SDH：155M、622M、2.5G,3、交叉矩阵：按需求对线路信号、支路信号中的VC进行交叉连接，实现线路-线路、线路-支路、支路-支路间的交叉连接；满足上、下电路等功能。,5、通信与控制：采集设备各单元的数据；通过DCC通道传到网关；接收网管系统的命令并执行,4、定时电路：对内：向设备的各单元提供定时信号；对外：外定时；提取定时；保持/自由运行方式；定时基准倒换。,6、公务：提供公务联络电话。,实际的SDH设备结构：例如：OSN3500,实际SDH设备结构：请和上页胶
5、片结合起来理解，能和前面对应上吗？,网元布线后：,实际SDH设备布线以后：理解光接口区、电接口区的概念。,SDH网络的基本结构,传输光网络课程介绍,传输网络在电信网络中的作用传输网络和网元的基本结构传输机房的基本结构传输网络基本构件介绍,传输机房结构图,传输机房结构,传输机房主要结构ODF架：光纤配线架，完成从设备间纤缆连接的集中管理、跳接。DDF架：电缆配线架，完成设备间电缆连接的集中管理、跳接BITS设备：是指为传输设备提供同步时钟的设备中继电缆：从设备接口区到DDF架之间的连接电缆。,传输光网络课程介绍,传输网络在电信网络中的作用传输网络和网元的基本结构传输机房的基本结构传输网络基本构件
6、介绍,传输网络基本构件介绍,机柜与子架光纤与光缆DDF架ODF架光衰与法兰盘同步时钟,光接口光纤连接器光放电源与列头柜接口板与2M电缆信号线布放接地网管系统,机柜与子架,常见的几种机柜类型：ETSI 300mm深ETSI 600mm深19英寸机柜接入网机柜机柜还可以根据高度分为2米、2.2米、2.6米三种，不同高度的机柜内可安装的子架数量也不一样。,光缆与光纤,光纤的工作波长（工作窗口）：光线路信号在光纤上传送的波长：850nm、1310nm、1550nm 850nm窗口只用于多模传输，主要用于局内通信。1310nm和1550nm窗口 用于单模传输。,光缆与光纤,光通道参数：衰减、色散光信号在
7、光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。衰减使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。1310nm窗口每公里衰减：0.4dB/km1550nm窗口每公里衰减：0.25dB/km色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量。,光缆与光纤,度量光功率单位：dB是一个没有量纲的单位，表示的是一个相对量。对于功率信号，有以下关系：10lg(p1)/lg(p2)；对于电压信号则有如下关系：20 lg(v1)/lg(v2)。dBm是dBmw的简称，可略为dBm。表示与1mw的比较，其值为：10lg(实际光功率)/lg(1mw)。色散的单位：ps/nm.km,光缆与光纤,IT
8、U-T规范了四种常用光纤：符合G.652规范的光纤符合G.653规范的光纤符合G.654规范的光纤符合G.655规范的光纤注：四种光纤都有不同的应用场合，在后续课程中会详细介绍这部分知识,DDF架图1,DDF架：连接交换机和传输设备。通过标签可以实现集中管理和快速定位，方便维护。此图为75ohm,DDF架图2,ODF架1,内置的ODF配线架,ODF架2,连接两根尾纤的连接器可以是法兰盘，也可以是光衰！,光纤连接器,常见光纤连接器种类：FC/PC：FC，圆头尾纤连接器，PC，陶瓷截面为平面；SC/PC：SC，方头尾纤连接器，PC，同上；FC/APC：FC，同上，APC，以截面中心为圆心，向外倾斜
9、80度。LC：体积小，集成度高，在新产品中广泛使用,FC SC LC,光接口,光接口是指光板上的接口，光接口根据工作波长、传输距离、速率不同进行分类，分类代码（例如L-4.1）的含义如下：,第一个字母表示不同的使用场合（传输距离）I：局内通信，不超过2km;S：短距离通信，一般指030kmL：长距离局间通信,一般指3050km；V：甚长距离通信，5090km;U：超长距离局间通信，超过90km；短画线后的第1个数字表示不同的线路速率：1：表示STM-1;4：表示STM-4;16:表示STM-16,光接口,紧接点号后的数字表示使用的光纤类别及工作波长：1和空白：1310nm波长，使用G.652光
10、纤2：1550nm波长，使用G.652和G.654光纤3：1550nm波长，使用G.653光纤5：1550nm波长，使用G.655光纤,光接口,光放大器,光放大器是用来提高光信号强度的器件。,根据光放大器在信号流中相对线路单板的位置，可以将光放大器分为：前置放大器、后置放大器、线路放大器,接口板与2M电缆,从接口板出来的2M电缆，通过上走线连接到DDF架,接口板：负责将DDF架过来的信号接入设备的支路单板处理,信号线布放（上走线、下走线）,上走线方式：从接口板出来的2M电缆，通过上走线架连接到DDF架,下走线方式：2M电缆通布放在机房防静电地板下面，连接到DDF架,列头柜和电源,列头柜为一列通
11、信设备提供电源,列头柜和电源,从列头柜过来的主用和备用两路电源从这里接入，通过左右四路子架开关接入子架的PIU单板。（注：OSN系列产品）,SDH产品接地,分层的网管系统,iManager T2100,iManager T2000,SDH/SONET、MSTP、DWDM、OSN等,网元层 NEL,iManager T2800 VSM,网元管理层 EML,业务管理层 SML,网络管理层 NML,综合网管,分层的网管系统、明确的网络定位！,MML/CORBA,MML/CORBA/SNMP,CORBA,华为T2000/T2100应用实例,iManager T2000,iManager T2000,i
12、Manager T2000,iManager T2000,西部SDH环,提供分层管理网解决方案能向上级网管提供标准接口,东部SDH环,东部WDM系统,时钟,数字网中要解决的首要问题是网同步问题因为要保证发端在发送数字脉冲信号时将脉冲放在特定时间位置上（即特定的时隙中），而收端要能在特定的时间位置处将该脉冲提取解读以保证收发两端的正常通信，而这种保证收/发两端能正确的在某一特定时间位置上提取/发送信息的功能，则是由收/发两端的定时时钟来实现的。因此，网同步的目的是使网中各节点的时钟频率和相位都限制在预先确定的容差范围内，以免由于数字传输系统中收/发定位的不准确导致传输性能的劣化（误码、抖动）,时
13、钟类型,铯原子钟铷原子钟石英晶体振荡器GPS,目前公用网中实际使用的时钟类型主要分为以下几类：,SDH网同步方式,同步方式伪同步方式准同步方式异步方式,同步方式是常见的工作方式，伪同步方式是国际局间常见的工作方式，准同步和异步方式是网同步发生异常时的工作方式。华为使用BITS系列产品来实现各级时钟传输。,从工作原理上划分，SDH网同步可以有4种不同的方式:,工作模式,正常工作模式保持模式自由运行模式,在主从同步方式中，节点从时钟通常有3种实际工作模式：,目录传输光网络课程介绍SDH原理课程介绍WDM原理课程介绍,SDH概述建立SDH概念,SDH信号帧结构和复用步骤,开销和指针,设备的逻辑构成,
14、SDH原理课程介绍,内容,SDH的定义光传送网络的发展SDH的工作方式SDH的特点,目标,掌握SDH体制的整体概念,SDH概述,SDH的基本概念,是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。,SDH产生的社会背景,通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。作为通信网的承载体传输网要求：宽带化信息高速公路规范化世界性统一的标准接口,SDH概述,DWDM 开始建设,SDH逐步成为传输主力设备,容量增加/业务多样化,DWDM规模建设，全光网试验,SDH标准完善，PDH仍为主力,PDH产品开始规模使用,实用化产品出现,高锟提出光传输理论,1966,
15、80年代,94年,99年,90年代初,98年,1976,Metro城域网兴起、OADM、OXC、ION将会逐渐使用,2002年以后,PDH：准同步数字传输系统；SDH：同步数字传输系统；DWDM：密集波分复用系统；OADM：光分插复用系统；OXC：光交叉连接系统；ION：智能光网络,光传送网络的发展,SDH的工作方式,电接口STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为155.520Mb/s。STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，64，256)。光接口仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的标准扰码。,
16、接口方面,SDH的特点,复用方式同步复用和灵活的映射结构低阶SDH高阶SDH。,例如：STM-1STM-4。采用字节间插复用方式，4xSTM-1STM-4。,SDH的特点,PDHSDH通过指针定位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。,SDH的特点,OAM功能用于OAM的开销多OAM功能强这也是线路编码不用加冗余码的原因兼容性决定成本老体制设备是否还可发挥作用对新体制能否接入,SDH的特点,内容：,STM-N的帧结构和帧各部分的作用PDH信号复用进STM-N帧的方式140M复用进STM-N帧34M复用进STM-N帧2M复用进STM-N帧,帧结构和复用步骤,帧结构,STM-N帧中放置各
17、种业务信息的地方。2M/34M/140M等PDH信号、ATM信号、IP信息包等打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。若将STM-N信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。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，以完成对每一个“货物包”在“运输”中的监视。,信息净负荷(9行261列),帧结构,段开销完成对STM-N整体信号流进行监控。即对STM-N“车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监控。再生段开销(RSOH)完成对STM-N整体信息结构进行监控复用段开销(MSOH)完成对STM-N中的复用段层信息结构进行监控RSOH、MSOH、P
18、OH组成SDH层层细化的监控体制二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）,段开销,定位低速信号在STM-N帧中(净负荷)的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知。发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接所需要的那一个“货包”。由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可。,管理单元指针AU-PTR,帧结构,若
19、复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针TU-PTR定位其在中信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的位置。,帧结构,帧结构,低阶SDH高阶SDH：同步字节间插复用方式PDH信号STM-N：同步复用和灵活的映射140MSTM-N34MSTM-N2MSTM-N复用是依复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图有多种，但通常一个国家或地区仅使用一种。,复用步骤(复用方式、复用结构),复用步骤,SDH G.709复用映射结构,帧结构与复用,中国的SDH基本复用映射结构,C-
20、4容器4；与140M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。VC-4虚容器4；与C-4相对应的标准信息结构，完成对装载的140M信号进行实时的性能监控。,140M复用步骤,AU-4管理单元4，与VC-4相对应的信息结构复用路线140MC-4VC-4AU-4STM-1，所以STM-1仅能复用进一路140M信号,140M复用步骤,C-3容器3；与34M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。VC-3虚容器3；与C-3相对应的标准信息结构，完成对装载的34M信号进行实时的性能监控。,34M复用步骤,TU-3支路单元3；与VC-3相对应的标准信息结构，完成一级指针定位。TUG-3支路单元组3；与TU-
21、3相对应的标准信息结构。复用路线34MC-3VC-3TU-3TUG-3；3TUG-3VC-4STM-1；所以STM-1仅能复用进3路34M。,34M复用步骤,C-12容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配，4个基帧组成一复帧。VC-12虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信号实时监控。TU-12支路单元12；与VC-12相对应的标准信息结构，完成对VC-12的一级指针定位。,2M复用步骤,TUG-2支路单元组2；TUG-3支路单元组3。2MC-12VC-12TU-12；3TU-12TUG-2；7TUG-2TUG-3；3TUG-3VC-4STM-1。STM-
22、1可装入373=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。,2M复用步骤,4个C-12基帧组成一个复帧。基帧、复帧装入的是同一路2M信号。基帧装入2M信号的125us时间段的信息；复帧装入2M信号500us时间段的信息,复帧的概念,2M复用步骤,内容：,SDH监控的实现开销段开销RSOH、MSOH通道开销HPOH、LPOH指针管理单元指针AU-PTR支路单元指针TU-PTR,开销和指针,RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。,开销,如何理解POH与SOH？,1、段开销、通道开销都是为了保证信号正常灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。,2、
23、段开销、通道开销是从不同的层面来监视、管理信号的传送。RSOH、MSOH分别对应于再生段和复用段，而HPOH和LPOH分别对应于VC-3/VC-4和VC-12。,开销,开销,定帧字节：A1、A2寻找连续信号流的帧头A1=f6H、A2=28H,开销,数字通信通路(DCC)字节：D1D12网元网管之间、网元和网元之间OAM信息通路D1D3用于再生段(DCCR)，带宽364kb/sD4D12用于复用段(DCCM)，带宽964kb/s,开销,再生段误码监测B1字节对再生段信号流进行监控方式为BIP8偶校验BIP8偶校验工作机理：以8bit为单位(一个字节为单位)校验相应bit列（bit块）使相应列1的
24、个数为偶,公务联络字节：E1、E2光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络分别提供1个64kb/s数字电话通路E1用于再生段公务联络E2用于复用段公务联络,开销,B1字节工作机理发端对对上一个已扰码帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得值放于本帧(2#STM-N)的B1字节处收端对所收当前未解扰帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得值B1与所收下一帧解扰后(2#STM-N)的B1字节相异或异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多少个误码块若收端检测到B1误码块，在收端RS-BBE性能事件中反映出来,例：某信号一帧有4个字节，对其进行BIP8偶校验如图：,开销,开销
25、,复用段误码监测B2字节对复用段信号流进行监控方式为BIP24偶校验BIP24偶校验工作机理：以24bit为单位（3个字节为单位，STM-1帧有3个B2字节）校验相应bit列（bit块）使相应列1的个数为偶,开销,B2字节工作机理发端对上一个未扰码帧除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验，所得值放于本帧的3个B2字节处收端对所收当前已解扰帧且除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验，所得值B2与所收下一帧解扰后的B2字节相异或异或的值为零则表示传输可能无误码块异或的值不为零，则1的数目表示出现多少个误码块若收端检测到B2误码块，在收端MS-BBE性能事件中反映出来,11001100,
26、11001100,11001100,01011101,01011101,01011101,11110000,11110000,11110000,BIP24,01100001,01100001,01100001,例：某信号一帧有9个字节，对其进行BIP24偶校验如图：,开销,复用段远端误块指示字节M1对告信息，由信宿回传到信源告知发端：收端当前收到的B2检测的误块数；并在发端上报MS-FEBBE性能事件同时在发端有MS-REI（复用段远端误块指示）告警事件上报,开销,自动保护倒换(APS)通路字节K1、K2传送自动保护倒换信令，使网络具备自愈功能用于复用段保护倒换情况其中K2(b6b8)可以用于
27、指示复用段告警b6b8=111，表示收到复用段全1信号，本端产生MS-AIS告警b6b8=110，表示收到对告信息MS-RDI，表示对端收信号失效(R-LOS、R-LOF、MS-AIS等),开销,开销,同步状态字节S1（b5b8）用于表示各时钟源的时钟质量，并可用于时钟源保护倒换值越小，表示时钟源质量越高RSOH、MSOH完成了段层的层层细化的监控功能,注：字节间插复用时，各STM-1帧的 AU-PTR和PAYLOAD的所有字节原封不动间插，而段开销有所不同。只有第一个STM-1的段开销被保留，其余N-1个STM-1的段开销中仅保留A1,A2,B2字节,其余均略去。,段开销S1,区别宏观和微观
28、包容和被包容,分类低阶通道开销VC-12高阶通道开销VC-4,通道开销,高阶通道开销J1 通道踪迹字节B3 通道BIP-8字节C2 信号标识字节G1 通道状态字节F2、F3 通道使用者通路H4 复帧位置指示器K3(b1b4)自动保护倒换(APS)通路N1 网络运营者字节K3(b5b8)备用比特,高阶通道开销,通道踪迹字节：J1VC-4的首字节，即AU-PTR所指的字节发端持续的发此字节高阶通道接入点标识符，使收端能具此确认于指定发端处于持续连接状态。J1字节设置要求：收发相匹配。即设备实际收的值=设备应收的值华为公司SDH设备J1字节值默认为：HuaWei SBS收端检测到J1失配，相应通道（
29、VC-4）产生HP-TIM告警。,高阶通道开销J1,高阶通道开销B3,高阶通道误码监测字节：B3监测高阶VC的误码性能监测方式BIP-8偶校验机理类似于B1、B2本端监测到相应VC通道B3误块，在相应通道的性能事件HP-BBE中反映出来,信号标记字节：C2指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质要求收发相匹配，失配则本端相应VC-4通道产生HP-SLM告警，并可能往下级信息结构C-4下插全“1”C2=00H表示该VC-4未装载，本端产生HP-UNEQ告警，并可能往下级信息结构C-4插全“1”设置设备时要求：VC-4装载2M设为TUG结构，34M设为TUG结构，140M设为140M结构。,高阶通道
30、开销C2,通道状态字节：G1反映高阶VC传输的状态对告信息：信宿反馈给信源，以便使信源知道信宿当前的接收状态b1b4：回传由B3检测的误码块数。发端上报性能事件 HP-FEBBE及告警HP-REIb5：收端检测到AU-AIS、J1和C2失配、VC-4未装载，在相应VC-4通道上由b5回传，在发端上报HP-RDI告警,高阶通道开销G1,TU位置指示字节：H4指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置PDH复用进SDH时，H4字节仅对2M信号有意义。指示当前帧是复帧的第几个基帧，以便收端据此找到TU-PTR，拆分出2M信号H4的范围00H03H若收端收到的H4字节超出此范围，或不是预期值，本端在相应通道
31、产生HP-LOM(复帧丢失)告警，并在相应通道的下级信息结构插全“1”,高阶通道开销H4,低阶通道开销,通道状态和信号标记字节：V5(类似G1和C2字节)复帧中的第一个字节，TU-PTR所指示的字节VC-12误码监测、VC-12通道状态对告、信号标记b1b2：BIP2误码监测LP-BBEb3：收端接收误码情况对告指示LP-REIb4：远端故障指示 LP-RFI b5b7：信号标记；若为000，本端相应通道产生LP-UNEQ告警b8：本端接收到TU-AIS、LP-TIM、LP-SLM时，通过b8反馈给发端相应通道上LP-RDI告警信号,低阶通道开销V5,分类AU-PTR定位VC-4在AU-4中的
32、位置TU-PTR定位VC-12在TU-12中的位置与定帧字节一起完成从高速信号STM-N中直接下低速信号,指针,管理单元指针AU-PTR主要由H1、H2、H3H3H3组成指针值H1、H2后10bit指针范围0782H3H3H3为调整单位3个字节VC-4和AU-4无频差相差，AU-PTR的值为522.若收H1H2为全“1”，本端产生AU-AIS告警若收指针值超出允许范围，或连续收到8帧以上NDF，则本端在相应通道上产生AU-LOP告警，下插全“1”指针调整间隔为3帧,管理单元指针AU-PTR,支路单元指针TU-PTRV1、V2、V3、V4 4个字节指针值V1、V2后10bit指针范围0139V3
33、为调整单位1字节若收V1、V2为全“1”，本端产生TU-AIS告警若收指针值超出允许范围，或连续收到8帧以上NDF，则本端在相应通道上产生TU-LOP告警，下插全“1”VC-12和TU-12无频差,V5字节的位置是70。,管理单元指针AU-PTR,内容:,SDH网络常见网元,SDH设备逻辑功能块,告警流程图,目标:,掌握常见网元的功能掌握设备基本功能块的功能掌握辅助功能块的功能重点掌握功能块的告警、性能监测机理重点掌握SDH设备的告警流程图,SDH设备的逻辑构成,SDH网络拓扑结构,终端复用器TM双端口器件，用于端点站。群路端口默认为w交叉复用功能作用TULU,终端复用器TM,插/分复用器AD
34、M三端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左w、右e交叉复用功能作用LU(w)TULU(e)、LU(w)LU(e)最常用网元，可等效其他网元,插/分复用器ADM,再生中继器REG（电）双端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左w、右e不需交叉复用功能功能：O/E、抽样、判决、再生整形、E/O；使线路噪声不积累,再生中继器REG,数字交叉连接设备DXC多端口器件，用于重要节点站，提供强大的交叉能力。以m/n表征其特点,数字交叉连接设备DXC,.线形网,.树形网,SDH网络拓扑结构,.环形网,SDH网络拓扑结构,.枢纽网,SDH网络拓扑结构,.网状网,SDH网络拓扑结构,产生背景SDH设备统一的接
35、口不同厂家的实现的方式千差万别ITU-T规定统一的基本功能块标准讲述方式以整个系统的角度讲述重点讲述各个功能块的告警、性能监测机理,逻辑功能块,TM设备的典型功能块的组成,同步设备物理接口功能块SPI,再生段终端功能块RST,再生段终端功能块RST,A、B、C点信号帧结构,再生段终端功能块RST,收方向,CD,提取APS信令,K1、K2（b1b5）,检测K2（b6b8）,110,MS-RDI,111,MS-AIS,D点信号“1”,检测B2,不符,MS-BBE,越限,MS-EXC（B2-OVER）,D点信号“1”,复用段终端功能块MST,发方向,DC,写MSOH,M1MS-REI,收端有MS-B
36、BE时,K2110,MS-RDI,收端有MS-AIS时,复用段终端功能块MST,D点信号帧结构,再生段和复用段的区别,复用段终端功能块MST,MSP:复用段保护功能块进行复用段保护倒换启动条件：R-LOS、R-LOF、MS-AIS不倒换时，信号透明传输1+1、1：1、1：n,图4.10,复用段保护功能块MSP,收方向,EF,消间插,AUG-N,NAU-4,解读指针,AU-PTR,H1H2H3全“1”,AU-AIS,F点信号全“1”,无效指针,8个NDF,AU-LOPF“1”,复用段适配功能块MSA,发方向,写指针,AU-PTR,字节间插,1AU-4AUG-1AUG-N,SPI、RST、MST、
37、MSP、MSA组成复合功能块TTFSTM-N光信号NVC-4,复用段适配功能块MSA,N,HPC：高阶通道连接功能块对VC-4的交叉矩阵仅选择路由，不处理信号HPT：高阶通道终端HPOH源和宿对高阶VC-4进行实时监控,基本逻辑功能块,收方向,FG,检测B3,不符,HP-BBE,检测J1,失配HP-TIM,G点全“1”,检测C2,失配HP-SLM,C2=00HHP-UNEQ,G点全“1”,H4传给,HPA,高阶通道终端功能块HPT,发方向,GF,写HPOH,G1HP-REIHPFEBBE,收端有HP-BBE时,G1HP-RDI,收端有HP-TIM、HP-SLM,HP-UNEQ时,高阶通道终端功
38、能块HPT,G点信号帧结构,F点信号帧结构,高阶通道终端功能块HPT,LPA：低阶通道适配功能块包封/拆包封：PDHCPPI：PDH物理接口功能块设备与PDH线路接口提取PDH支路定时信号码型变换：NRZHDB3、NRZCMI,基本逻辑功能块,PDH物理接口功能块PPI,收方向,GH,消间插,C-4TU-12,处理指针,TU-PTR、TU-12VC-12,V1V2V3“1”,TU-AIS,H点全“1”,无效指针,TU-LOP,H点全“1”,高阶通道适配功能块HPA,发方向,HG,写指针,TU-PTR、VC-12TU-12,字节间插,TU-12C-4,高阶通道适配功能块HPA,HOI：高阶接口功
39、能块(HPT、LPA、PPI)140MVC-4HOA：高阶组装器(HPT、HPA)VC-12VC-4LPC：低阶通道连接功能块对VC-12、VC-3的交叉矩阵仅选择路由，不处理信号LPT：低阶通道终端LPOH源和宿对低阶VC-12进行实时监控,基本逻辑功能块,LPT,收方向,HI,检测V5,LP-BBE,LP-TIM、LP-SLM,LP-UNEQ,发方向,IH,写LPOH,收端有LP-BBELP-REI,收端有LP-TIM、SLMLP-RDI,低阶通道终端功能块LPT,LPT、LPA、PPT组成LOI，功能2M、34MVC-12、VC-3,低阶通道终端功能块LPT,SEMF：同步设备管理功能块
40、本设备各功能块的监控其他设备间OAM信息互通MCF：消息通信功能块提供网管f&Q接口提供D1-D3、D4-D12接口(P、N)SETS：同步设备定时源提供本地时钟输出本地时钟OHA：开销接入功能块公务开销的接入：E1、E2、F1,辅助功能块,告警流程图,目录传输光网络课程介绍SDH原理课程介绍WDM原理课程介绍,第一章 波分复用技术概述第二章 WDM 传输媒质第三章 DWDM关键技术第四章 WDM系统受限因素第五章 典型组网信号流,DWDM原理课程介绍,光传送网络的快速发展，数据业务爆炸式增长，传统的PDH、SDH带宽已经无法应对。目前商用的DWDM系统容量已达320 Gb/s、1.6Tb/s
41、。实验室还正在进行更大容量DWDM的试验。,全光网络、网络融合、MSTP、光交叉连接与波长路由器已经问世。数据与光的结合，未来的网络将是把IP/ATM交换机直接接至光传送网上；向光组网的转变是宽带革命的核心。,运营商经营理念的转变、投资更加理性化。,WDM技术发展背景,采用SDM，铺设多芯新光缆(需考虑时间与成本),使用更高比特率TDM。STM-1-STM-64,波分复用（WDM）技术已经成熟，成为很好的扩容 方式,怎样增加传输容量,什么是波分复用？,把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送的方式统称为波分复用（其中每个波长承载一个TDM的电信号）。主要分为两种类型：稀疏波分复用（CWDM）
42、：不同窗口的光波复用；密集波分复用（DWDM）：同一窗口的多个光波复用。,WDM概念,WDM系统结构图,单向波分复用系统采用两根光纤，一根光纤只完成一个方向光信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成。,单向WDM,双向波分复用系统则只用一根光纤，在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向光信号应安排在不同波长上。,双向WDM,WDM系统的划分,开放式WDM系统在终端复用设备中，具备光接口变换功能，可以和任何厂家的 SDH 设备进行对接。集成式WDM系统在终端复用设备中，不具备光接口变换功能，SDH 设备中的光发送单元性能必须满足波分系统的要求：如：波长精度、光谱特性、发送光功率等
43、等。半开放式WDM系统在终端复用设备中，发端具备光接口变换功能，可以和任何厂家的 SDH 设备进行对接。,N路波长复用的WDM系统的总体结构主要有：光波长转换单元（OTU）；波分复用器：分波/合波器（MUX/DEMUX）；光放大器（OA）；光监控信道/通路（OSC）；,WDM系统组成,可见：SDH是DWDM所承载的业务种类之一，在网络层次中，DWDM处于更低层，更靠近物理层。在同时使用DWDM和SDH的网络，对业务的保护，我们提倡在SDH层的自愈保护。,应用层(SDH/ATM/IP),光通道层,光复用段层,光放大层,物理层,再生段,复用段,通道层,应用层,光层,电层（SDH）,新的传输网络分层
44、/DWDM与SDH的关系,第一章 波分复用技术概述第二章 WDM 传输媒质第三章 DWDM关键技术第四章 WDM系统受限因素第五章 典型组网信号流,课程内容,光纤的结构,光在光纤中的传送,WDM传输媒质,单模/多模光纤,随着纤芯直径的粗细不同，光纤中传输模式的数量多少也不同。因此光纤按照传输模式的数量多少，分为单模光纤和多模光纤：当光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时，光在波导光纤中会以几十种或更多的传播模式进行传播，这样的光纤叫做多模光纤。多模光纤的纤芯直径较粗，通常直径等于50um左右；当光纤的几何尺寸可以与光波长相比拟时，即纤芯的几何尺寸与光信号波长相差不大时，光纤只允许一种模式在其中传播
45、，其余的高次模全部截止，这样的光纤叫做单模光纤。单模光纤的纤芯直径较细，通常直径为510um；从光纤的外观上来看，两种光纤区别不大，包括塑料护套的光纤直径都小于1mm；单模光可在多模光纤中传输，但多模光不能在单模光纤中传输。,从本质上讲，所有介质都是非线性的，只是一般情况下非线性特征很小，难以表现出来；当光纤的入纤功率不大时，光纤呈现线性特征，当光放大器和高功率激光器在光纤通信系统中使用后，光纤的非线性特征愈来愈显著；单模光纤的非线性效应一般可以分：受激非弹性散射（受激拉曼散射SRS、受激布里渊散射SBS）、克尔效应（自相位调制SPM、交叉相位调制XPM）和四波混频FWM；,注意：非线性效应一
46、旦产生，就无法消除或补偿，必须尽量防止非线性效应的产生！使用模场直径大的光纤，可以降低通过光纤的功率密度，可以抑制非线性效应的产生。最主要我们可以通过降低入纤光功率来防止非线性效应的发生。,单模光纤的非线性效应,ITU-T已经在G.652、G.653、G.654和G.655建议中分别定义了4种不同设计的单模光纤，区别见下表：,G.652/G.653/G.655单模光纤,第一章 波分复用技术概述第二章 WDM 传输媒质第三章 DWDM关键技术第四章 WDM系统受限因素第五章 典型组网信号流,课程内容,DWDM系统的关键技术,光放大器,光监控技术,光源/光电检 测器,光监控,合波分波,DWDM光源
47、技术,DWDM系统的光源具有两个最突出的特点：1、比较大的色散容限值；2、标准而稳定的波长；因此选择半导体激光器（LD）作为光源。,3、马赫-策恩德尔调制光源(M-Z),1、直接调制光源,2、电吸收调制光源(EA),激光器的调制方式,光电检测器,光电检测器的作用是把接收到的光信号转换成相应的电信号。半导体光检测器主要有两类：PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。,PIN管由于其灵敏度比较低（一般为-20dBm左右）、过载点比较高（一般为0dBm左右）适用于短距离传送。APD管由于其灵敏度比较高（一般为-28dBm左右）、过载点比较低（一般为-9dBm左右），适用于长距离传送。较高的反向偏
48、压以及较强的输入光信号都可能导致反偏电流过大，使APD管被反向击穿。因此在现场需要注意操作规范：1、使用OTDR表等能输出大功率光信号的仪器对光路进行测量时，注意将通信设备与光路断开。2、保证输入光功率不超过器件允许的最大值，单板自环时注意加适当的衰减器。3、不能采用将光纤连接器插松的形式来代替光衰减器。,放大器,当其它条件不变的情况下，EDFA上下波给系统引入的问题：上波时，由于进入EDFA的光功率增大，导致泵浦光功率对各波的贡献减小，单波光功率突然下降，如果此时的光功率低于接收机能够接收的最小光功率，则会出现瞬间的信号丢失，稳定后各波的增益均有一定程度的下降；下波时，由于进入EDFA的光功
49、率突然减小，过剩的泵浦光功率全部贡献给了余下的信道，导致单波光功率突然上升，如果此时的光功率高于接收机接收的最大光功率，则会对接收机造成过冲，稳定后各波增益会有一定程度的上升；EDFA的增益锁定有许多种技术，典型的有控制泵浦光源增益的方法：,EDFA增益锁定技术,工作电流：也称作偏置电流，其决定着放大板的输出光功率。正常情况下，单板的输出功率不变，工作电流应该维护在一个相对稳定的状态。制冷电流：制冷电流对应着制冷电路的调节。在放大板上制冷电流对应泵浦激光器的温度，随激光器温度的变化而变化。注意正负号的意义（负值表示加热）。背光电流：背光电流是放大板的一个性能值，对应于功率检测，通过背光电流的大
50、小可以知道激光器输出功率的大小。一般情况下我们是通过查看背光电流来判断泵浦激光器的好坏：,对下面几个参数的理解将有助于维护中的故障定位：,EDFA重要性能参数,合波器与分波器,监控技术,DWDM对光监控信道有以下要求：光监控通道不限制光放大器的泵浦波长；光监控通道不限制两个光线路放大器之间的距离；光监控通道不限制未来在1310nm波长的业务；线路放大器失效时光监控通道仍然可用；,0时隙:帧定位字节,1时隙:E1字节（中继段公务)2时隙:F1字节,3-14时隙:D1D12(数据通信通道),15时隙:E2字节(复用段公务),16-31时隙:保留字节,典型OSC信息的帧结构,监控通路的2Mbit/s
