《第三章SDH设备(SDH技术(第2版)ppt课件).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章SDH设备(SDH技术(第2版)ppt课件).ppt（70页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第三章 SDH设备,第一节 SDH逻辑功能块第二节 再 生 器第三节 复 用 设 备第四节 数字交叉连接器,第一节 SDH逻辑功能块,SDH逻辑功能块主要由基本功能块和辅助功能块构成。一、基本功能块所谓SDH的基本功能块是用来完成SDH的映射、复用、交叉连接功能的模块，大致包括下列各种功能块。,1.SDH物理接口功能(SPI)SDH物理接口功能块所起的作用是在STM-N线路接口信号与逻辑电平信号之间完成相互转换，其功能图如图3-2所示，具体工作过程如下。(1)信号流从参考点A到参考点B时的功能(2)信号流从参考点B到参考点A时的功能,图3-3 再生段终端功能,3.复用段终端功能（MST）复用段
2、终端功能是复用段开销的源和宿，即在构成STM-N信号的复用过程中加入MSOH，而在解复用过程中取出MSOH，其功能如图3-4所示，具体工作过程如下。(1)信号从参考点C到参考点D的功能(2)信号从参考点D到参考点C时的功能,图3-4 复用段终端功能,4.复用段保护功能(MSP)复用段保护功能是通过对STM-N信号的监测及系统的评价来完成在复用段内避免STM-N信号出现故障的功能块。如果出现此类故障，则可以利用MSP功能块中的K1、K2字节的协议，将适当的信道倒换到保护段上，从而实现防止故障的目的，其功能如图3-5所示。,图3-5 复用段保护功能,5.复用段适配功能(MSA)MSA、HPA和LP
3、A均具有适配的功能，在此分析一下MSA的功能。MSA功能块是用于处理AU-34指针，并完成组合分解整个STM-N帧信号的任务，其功能如图3-6所示。,图3-6 复用段适配功能,6.高阶通道连接功能(HPC)所谓高阶通道连接功能是指只对信号的传输路由做出选择或改变，而不对信号本身进行任何处理，即将输入的VC-34指定给可供使用的输出口的VC-34，从而实现在VC-34等级上的重新排列，因而，在实现交叉连接功能的同时，信号是透明传输的，它是实现DXC和ADM的关键功能块。,7.高阶通道终端功能（HPT）高阶通道终端功能是高阶通道开销的源和宿，即在构成STM-N净负荷过程中加入高阶通道开销（POH）
4、，而在分解过程中则取出POH。其功能图如图3-7所示。,图3-7 高阶通道终端功能,8.高阶通道适配功能（HPA）高阶通道适配功能所完成的是高阶通道与低阶通道之间的组合和分解以及指针处理等项工作。即在复用和解复用过程中，当信号经过HPA时，在此将分别进行字节间插处理和消间插处理、指针的插入和取出操作，从而实现VC-12与C-34之间的复用、解复用功能。,9.低阶通道连接功能（LPC）低阶通道连接(LPA)功能与高阶通道连接功能基本相同，只是对低阶信道信号的传输路由做出选择或改变，而不对其信号进行处理，通过此功能块可以实现低阶VC之间灵活的分配和连接。另外LPC还通过S8端完成LPC与SEMF之
5、间的命令和信息的交互。,10.低阶通道终端功能（LPT）低阶通道终端功能是低阶通道开销的源和宿，即在构成TU支路信号过程中，加入低阶通道开销，而在分解过程中，取出POH，其功能图如图3-9所示。,图3-9低阶通道终端功能,11.低阶通道适配功能（LPA）低阶通道适配功能是通过映射、去映射的方式，用于完成PDH信号与SDH网络之间的适配过程。即在数据流经过LPA的去映射和解同步处理之后，则在M参考点可获得相应的准同步信息和定时信号，反之，不同速率的PDH信号经过LPA的映射和同步处理之后，被装入各自相应的不同容器之中，其中高阶容器内的信息流经过H点送到HPT，低阶容器内的信息流则经L点送至LPT
6、。,12.PDH物理接口13.高阶、低阶连接监控功能块,二、复合功能块根据不同的基本功能，可以构成两类不同的复合功能(见图3-1)，一类是适配功能，另一类为监控功能。(1)适配功能包括传送终端功能(TTF)、高阶接口(HOI)、低阶接口(LOI)和高阶组装HOA。(2)监控功能包括高阶连接监控(HCS)和低阶连接监控(LCS)。,三、辅助功能块1.同步设备管理功能(SEMF)同步设备管理功能是用以完成电信网管理任务而所需的进行各类数据采集工作的功能块，其功能如图3-1所示。2.消息通信功能块(MCF)消息通信功能块是用来完成网管所需的各类数据信息传输的功能块，其功能如图3-1所示。,3.同步设
7、备定时源(SETS)同步设备定时源功能代表SDH网络单元的时钟。设有三种外部时钟源：（1）从STM-N信号流中提取的时钟信号T1。（2）从支路信号中提取的时钟信号T2。,（3）从外同步信号源如2MHz正弦信号或2Mbits信号经同步设备定时物理接口(SETPI)提取的T3时钟。通过SETS选择精度最高的时钟信号作为输出时钟T0，供SPI和PPI以外的所有单元功能块的本地定时使用，同时还输出T4供其他网络单元使用。,4.同步设备定时物理接口(SETPI)同步设备定时物理接口是用来完成对外来2Mbits信号进行时钟的提取、编解码功能和提供与物理接口适配功能。,5.开销接入功能(OHA)由SDH的复
8、用过程可知，不同的容器对其进行运行、维护和管理的开销字节不同，因而通过图3-1中所示的开销接入功能的参考点U，可以实现对各相应单元功能块的开销字节的统一管理。,第二节 再 生 器,其逻辑功能如图3-13所示。从图中可以看出再生器主要是由SDH物理接口(SPI)、再生段终端(RST)和开销接入功能块(OHA)构成。,图3-13 再生器模型,一、SDH物理接口(1)若SPI(1)的参考点A(1)处的信号是来自光纤线路上传输STM-1光信号，而对于该信号进行放大、整形处理过程是在电信号中进行的，因而SPI(1)首先完成的是光电转换的功能，这样将光信号就转换成为电信号，然后将从中提取的定时信号经T1送
9、入再生器定时发生器(RTG)的同时，又进行放大处理，再由判决器识别再生。这时参考点B(1)处的电信号完全能够满足传输网络的性能要求。,二、再生器终端(1)此时在RST(1)的参考点B(1)处所接收的是再生的STM-1数据，该信号在再生器定时发生器输出的相关定时信号的作用下，首先从再生的STM-1中恢复出帧定位字节A1A1A1A2A2A2，以识别帧的起始位置，然后对除帧结构中第一行的字节外的整个帧信息进行解扰码处理，同时提取RSOH字节，并通过U1参考点送给OHA(开销插入功能块)进行处理，而带有定时的STM-1信号，经C参考点直接送入RST(2)。,其中在RST所进行的处理中，首先是对再生段踪
10、迹字节J0进行识别，当该识别符是与本再生器的识别符相同时，则做如下处理。(1)BIP-8比特间插奇偶校验8位码(2)公务字节E1(3)使用者字节F1(4)数据通信通路字节D1D3,三、再生器终端(2)RST(2)接收来自RST(1)的带有定时的STM-1定帧信号，在RST(2)插入相关的RSOH，并进行扰码处理后，经参考点B(2)形成完整的STM-1信号送至SPI(2)。这里值得注意的是此时插入的RSOH，有别于RST(1)从STM-1信号中所提取的RSOH。,四、SDH物理接口(2)由于SPI(2)所接收的信号是STM-1电信号，而在SPI(2)输出端输出的是供耦合进光纤中传输的光信号，因而
11、SPl(2)首先起到电光转换的功能，同时将STM-1的定时信号回送给RTG，供时钟发生器选择。,第三节 复 用 设 备,在SDH传输网中共有两种复用设备，即终端复用设备(TM)和分插复用设备(ADM)。一、终端复用设备(TM)终端复用器的种类有多种，在此便以复用器I.1和复用器I.2为例加以说明。,1.复用器I.1图3-14给出了复用器I.1的逻辑功能块组成。这类复用设备提供了从G.703接口到STM-1输出的简单复用功能。,图3-14 复用器类型I.1示意图,2.复用器I.2如图3-15所示，复用设备I.2也属于终端复用器（TM）的复用设备。但它在复用设备I.1的基础之上，在LOI与HOA之
12、间使用了LPC功能块，使其具有VC-123 或VC-34通道的连接功能。因此，这种复用设备能将输入支路中的信号灵活地分配给STM-N帧中的任何位置。,图3-15复用器类型I.2示意图,将TM的功能总结如下。（1）在发送端能将各PDH支路信号复用进STM-N帧结构中，而在接收端能够从STM-N信号中进行PDH信号分接。（2）在发送端能将若干个STM-N信号复用为一个STM-M（MN）信号（例如将四个STM-1复用成一个STM-4），而在接收端又能将一个STM-M信号分成若干个STM-M（MN）信号。（3）具有电/光转换功能。,二、分插复用器(ADM)1.复用器.1ADM是在SDH网络中使用的另一
13、种复用设备，其中称为复用器类型.1的复用设备，具有能够在不需要对信号进行解复用和完全终结STM-N情况下经G.703接口接入各种准同步信号的能力。如图3-16所示，,其中，高阶通道连接功能HPC允许STM-N信号内的VC-34信号就地终结或者再复用后传输，也允许本地产生的VC-3/4信号分配给STM-N输出的任何空缺位置，而低阶通道功能LPC则允许来自被HPC功能终结的C-3/4中的VC-12就地终结或直接再复用回输出的VC-34，也允许本地产生VC-12信号，并以适当途径分配给任何输出VC-34的空缺位置。,图3-16 复用器类型.1示意图,2.复用器.2在复用器.2中，它具有将STM-N输
14、入到STM-M(MN)内的任何支路的能力，如图3-17所示。,图3-17 复用器类型.2示意图,三、复用器类型IV这样当两种不同体系的网络间需进行互通时,则要求VC-3净负荷能在使用AU-3与使用AU-4的网络之间进行转换。复用器类型IV正提供了此种功能。,从上述分析可见，无论何种复用器,均未包括特殊的物理功能分割，因而仅仅是一般性的描述。需要指出的是，不同的网络应用场合所需的配置不同。因而以上几种最常见的复用器类型的应用场合也不同。具体如下：复用器类型I.1和I.2能够将各种PDH支路信号纳入SDH网，因而广泛应用于SDH/PDH网的边界处。,复用器类型II.1和II.2能够将若干STM-N
15、信号汇接成单个STM-M(MN),这样能够使各类低速信号进入高速线路进行传输。复用器类型III.1和III.2,又称为分插复用器,它能够利用其内部的时隙交换功能,实现带宽管理,即允许STM-M信号之间的不同VC实现互联,其功能相当于一个小型交换连接设备。利用ADM设备可以构成各种自愈环,应用于用户接入网、市内局间中继网以及长途网中，这部分内容将在第四章中进行介绍。,复用器类型IV主要用于完成两种不同体系网络间的互通。应该指出的是一个实际复用器可根据具体需要配置成为终端复用器或ADM。,整体而言，SDH网中的分插复用器所完成的功能可以归纳如下。(1)ADM具有支路-群路（即上、下支路）能力。通常
16、可分为部分连接和全连接。所谓部分连接是指只能对STM-N中指定的某个或几个STM-1进行上、下支路操作，而全连接则是指能够对STM-N中的所有的STM-1实现任意组合的操作。,在ADM中可实现上、下的支路，既可以是PDH支路信号，也可以是较低等级的STM-N信号。ADM与TM一样，也具有光/电转换功能。(2)ADM具有群路-群路能力，即同时具有上、下STM-N信号的能力。,四、复用设备的抖动和漂移性能1.抖动与漂移的概念在数字信号传输过程中，脉冲在时间间隔上不再是等间隔的，而是随机的，这种变化关系可以用频率来描述，当频率f10Hz时的随机变化便称为抖动，反之称为漂移。抖动的程度原则上可以用时间
17、、相位、数字周期来表示。,现在多数情况是用数字周期来表示。即一个码元的时隙为一个单位间隔，或者说一个比特传输信息所占的时间，通常用符号UI（Unit Interval）来表示。显然随着所传码速率的不同，1UI的时间也不同。抖动容限往往用峰峰抖动Jp-p来描述的。它是指某个特定的抖动比特的时间位置，相对于该比特无抖动时的时间位置的最大偏移。,2.抖动与漂移指标ITU-T建议这两部分均需考虑输入抖动与漂移容限、无输入抖动时的输出抖动与漂移容限和抖动与漂移转移特性三种抖动性能指标。,（1）STM-N接口 输入抖动和漂移容限输入抖动和漂移容限是指复用器能够允许的输入信号的最高抖动和漂移限值，即任一复用
18、器或设备接口应抵御这个限值以下的抖动和漂移而不产生误码的能力，因此这一指标不仅适用于复用器，而且还适用于数字网内任何速率的接口。,输出抖动和漂移当输入到复用器的信号无抖动和漂移时，由于复用器中的映射和指针调整会产生抖动与漂移，于是在复用器的输出端信号中存在抖动和漂移。为了能够满足数字网的抖动和漂移要求，ITU-T提出了无输入抖动时的输出抖动和漂移限值（最大值），这就是输出抖动和漂移容限。,抖动和漂移转移特性抖动和漂移转移特性和设备同步与否以及具体采用的同步方式有关。在AU和TU指针调整中编码的漂移转移特性(2)PDH接口,第四节 数字交叉连接器,一、问题的提出一种相当于“自动配线架”的数字交叉
19、连接器(Digital Cross Connect equipment，DXC)，其中适用于SDH的数字交叉连接器则称为SDXC,但大多数场合仍称为DXC。,二、DXC的基本功能DXC的功能可列出七八种之多。下面，仅就其中最基本的功能作简单的介绍。1.电路调度功能2.业务的汇集和疏导功能3.保护倒换功能,三、DXC的特点及与数字交换机的区别从DXC的基本功能可知，交叉连接网络是DXC的核心，其特点如下。(1)信号独立性：目前现有准同步数字体系存在两大速率体系、三个地区标准，即以2Mbit/s为基准数字系列和以1.544Mbit/s为基准的数字系列。正因为SDH网络中的交叉连接网络可对任何数字系
20、列的信号进行交叉连接，因而可以在DXC设备的接口板上观察到彼此独立的各速率接口。,(2)无阻塞：理论上将DXC能够以点对点或点对多点方式支持任意带宽的支路信号进行无阻塞的交叉连接。(3)周期性：在每一帧（125s）中，所有支路信号均周期性地重复出现在相应的位置上。(4)同步性：并行输入的各支路信号彼此之间的频率相同，这样DXC设备可按字节间插方式形成高阶信号。,DXC设备具有交换能力。然而普通的数字交换机也具有交换功能，它们之间的区别在于DXC所交换的是由多路信号构成的群信号，而且DXC远非数字交换机那样呈动态变化，基本上是保持半永久性的，并且DXC交叉连接矩阵的控制操作是在外部控制下完成的，
21、因而增加了网络的灵活性和网络管理能力。,四、DXC设备连接类型通常DXC设备的交叉连接类型可分为如下五种。单向双向广播式环回分离接入,1.DXC设备类型在图3-18（a）中给出了DXC类型的逻辑方框图。由图可见，此设备中仅提供了高阶VC（HOVC）的交叉连接功能。,图3-18 DXC类型,除图3-18中所示的功能块外，构成DXC设备时，还应包括定时系统、控制系统等。在图3-18（b）中给出了一个DXC参考方框图，图中各部分的功能如下。（1）线路接口的作用（2）接口控制器的作用（3）交叉连接矩阵的作用（4）矩阵控制器的作用（5）主控制器（6）定时系统功能,五、DXC设备性能要求1.转接时延2.响应时间如图3-19所示，所谓响应时间是指从Q接口获得相关信息开始直到实际NNI传送信息发生变化为止的这一段时间。,图3-19 响应时间,3.阻塞交叉连接设备的阻塞是指设备中已有连接情况下再建立新的交叉连接时的受阻程度。,
