传输培训讲义1.docx

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1、传输培训讲义1讲课人：南京传输设备保护中心丁颖彪傅强第一部分基础知识第一章光纤传输原理作为电信三大支撑网之一，传输网提供给各类用户不一致速率的接入通道，目前设备提供的业务接口要紧有电接口与光接口。其中电接口要紧有64Kb/S、2Mbs,155Mbs,除64Kbs外，通常提供75Q射频接口。光接口要紧有155Mb/s、622Mb/s、2.5GbS与IOGb/S,接口电平在规定范围内可根据用户需要通过调整光衰耗器改变。业务用户要紧有局内用户与出租电路用户。局内用户包含交换、数据、多媒体等；出租电路用户要紧包含党政军专线、大客户及其它运营商租用电路等。第一节概述光纤是光导纤维的简称。光纤通信是以光波

2、作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。是目前传输的要紧手段。光纤通信之因此进展迅猛，要紧缘于它具有下列特点：1、 通信容量大、传输距离远。2、 信号串扰小、保密性能好。3、 抗电磁干扰、传输质量佳。4、 光纤尺寸小、重量轻，便于敷设与运输。5、 材料来源丰富，环境保护好。6、 无辐射，难于窃听。7、 光缆习惯性强，寿命长。光纤通信与电通信的要紧差异有两点：一是传输的是光波信号：二是传送光信号的介质是利用光纤。目前光纤通信光源使用的波长范围是在近红外区内,即波长为0.81.8mm之间。我们已经明白，光波在光纤中传输时会带来一定的传输损耗。光纤每公里（km）长度的损耗值直接关系到光纤通信

3、系统传输距离的长短。通过对光纤传输特性研究发现，光纤关于不一致波长的光波信号呈现不一致的衰减特征。因此,很自然地就会将呈低损耗的波长用于光纤通信，并将低损耗波长点称之传输窗口。QHHKWW，一传版口!BfW1rE瑞利做平ISSOi)波长(nm)光纤损耗特性目前光纤通信使用的通信窗口有三个（见图），它们分别是：（1）短波长窗口，波长为0.85m（2）长波长窗口为，波长1.3Imm与155mm。其中，在0.80.9mm波段内，损耗约为2dBkm左右；在131mm波长处损耗为0.5dBkm;而在1.55mm处，损耗可降至0.2dBkm,这已接近光纤的理论损耗极限值。第二节光纤通信的历史与现状光纤通信

4、进展已经历了五代，这里简要介绍第三代以后的进展情况：1982年1988年的第三代光纤通信系统，使用131mm长波长单模光纤，光纤损耗降至0.30.5dBkm,有用化、大规模应用是其要紧特征，传输信号为准同步数字系列（PDH）的各次群路信号，中继距离为50100km,于1983年以后陆续投入使用，要紧用于长途干线与海底通信，是光纤通信重点推广应用阶段。19881996年的第四代光纤通信系统。要紧特征是：开始使用155mm波长窗口的光纤，光纤损耗进一步降至0.2dBkm,应用中要紧用于建设同步数字系列（SDH）同步传送网络，传输速率达2.5Gbits,中继距离为80120km,并开始使用掺饵光纤放

5、大器（EDFA）与波分复用（WDM）器等新型器件。1996年今的第五代光纤通信系统。要紧特征是：使用密集波分复用（DWDM）技术的全光网络开发与应用，充分利用光纤低损耗波段潜在容量实现传输系统的急剧扩容。使用DWDM技术不仅仅是带来巨大容量方面的好处，能够估计，随着DWDM技术的推广应用，将会对现行的光纤网络带来深刻的变革，最终会成为全光网络的基石。第二章同步数字体系（SDH）原理简介第一节SDH概述一、 什么是同步数字体系（SDH）SDH的概念源自美国AT&T贝尔实验室的SONET0这是在80年代初为解决标准光接口问题而提出的。随后不断的进展显示出这种概念的潜在革新作用，因而于一九八八年CC

6、1TT（现ITU-T）采纳了这个概念，后来就形成了同步数字体系（SDH）由于SDH是为克服PDH的缺点而产生的，因此它是先有目标再定规范，然后研制设备，这个过程与PDH的正相反。显然，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与设备。一九八八年原CCITT通过三个SDH的基本建议，标志着数字传输的新纪元。现在SDH已成为本领域的进展热点。同步数字体系（SDH-SynchrounousDigita1HierarChy）所包含的内容非常丰富：它既是一套新的国际标准，又是一个组网原则，也是一种复用方法。最重要的是，它提供了一个在国际上得到支持的框架，从而在此框架基础上就可进展并建

7、成一种灵活、可靠与能进行遥控管理的世界电信传输网。这种未来的传输网能够非常容易地扩展与习惯新的电信业务。此标准使不一致厂家生产的设备之间进行互通成为可能，这正是网络建设者长期以来直期求的。关于用户与电信网的运行者来说，这套SDH标准能够保证未来的信息技术进展将会是有条不紊的，他们不必担心不兼容性或者网络的过时。具体来说，SDH是一套数字传送结构，供用来通过物理传输网络传送经适配的业务信息(净负荷)；它是设计成多用途的，以同意传送各类类型的信号，包含G.702规定的PDH信号在内。二、 SDH的特点SDH网的要紧特点是同步复用、标准光接口与强大的网管功能，这三点在后面都要全面说明SDH网络还是一

8、个非常灵活的网络，这表达在下列几个方面。SDH统一了北美、F1本与欧洲三个地区性标准，各类数字传送信号在STMT等级以上获得统一，使国际电信互通成为可能。1、 由于SDH电信传送使用了同步复用方式与灵活的映射结构，能够利用软件实现高阶信号与低阶支路信号之间所谓的一步复用，上下业务十分容易，大大简化了交叉连接设备。2、 由于SDH帧结构中安排了大约占总信号5%的丰富的开销比特，极大的加强了网络的运行、管理与保护能力。3、 SDH传送网具有信息传送透明性。4、 统一了网络接口标淮，使不一致厂家的产品能够直接互通，各类传送媒质如光纤、数字微波等能够直接连接，组网十分方便。5、 网络兼容能力强，它能与

9、现有的PDH完全兼容，并容纳各类新的业务信号。三、 SDH与PDH的比较在SDH之前，多年以来一直到现在还在使用的数字传输设备均属于准同步数字系列(PDH)o现代及未来通信网络在可靠性、灵活性与针对性这三方面要求特别突出。反映在网络功能上则需要具有下列的能力：强大的网络管理自愈重组或者恢复此外，对设备而言，还对兼容性、经济性、习惯性与可升级性等方面提出更高要求。下列我们就PDH的特点来说明为什么要引入SDH这一概念。现存的PDH网是在原有的模拟电话网的基础上引入PCM数字传输技术而进展起来的。因此：它要紧是为话音业务而设计，不具备带宽及信息的多样化服务能力，传输网的基础是点对点的连接，难于提供

10、网络拓扑的灵活性。PDH传输设备使用复式定帧与码速调整技术，按固定的复用结构,通过异步复用形成各次速率等级的信号。从2Mbits到140Mbits,其中2/8,8/34,34/140Mbit/s的复用/反复用器一个都不能少。如此，使得通信系统的构成与操作复杂，特别是当要从较高等级的数字信息流中提取（或者插入）低等级的通路信息时，不能直接进行，务必逐级进行复用或者反复用，比如从140Mbit/s信息流中提取（或者插入）2Mbit/s的通路信息，务必通过三次复用/反复用的过程。上/下电路困难，设备复杂而不灵活。PDH的网络管理能力差。由于PDH复用的帧结构中只能提供十分有限的额外信息传输容量（备用

11、比特或者服务比特），因此它不能为强大的网管系统提供足够的信息通道。PDII系统实际上是先有设备后有国际建议标准。既成事实使得CCITT建议的PDH实际上不是一个数字系列而是三个系列（北美、日本的1.544Mbit/s与欧洲的2.048Mbit/s）,如此不仅网内的设备复杂而且会造成不一致设备之间的接口困难。PDH光纤传输系统的兼容性差。CCITT未能为光纤传输设备提供统一的光接口标准。由于线路编码与监控等方面的差异，现有PDH的光纤设备均存在着兼容性问题。不一致厂家的设备都只能在CC1TT（现称ITU-T）建议的电接口互连。根据上述特点，我们应不难懂得，为什么CC1TT只对PDH的14次群系统

12、作出建议，而没有沿着这条路子继续对565Mbits的五次群系统正式作出建议(尽管这种设备早已制造出来并投入应用)。而PDH的这些不足在SDH中都得到了有效的解决，因此CC1TT(ITU-T)认为使用SDH才是满足未来通信网要求的解决方案。下列是SDH与PDH的比较1、复用方式及传输技术不致PDH的复用方式是逐级复用，而SDH则一步到位就可完成。由图示能够清晰的看到它们之间的区别。2、其它有关比较见表:表11.PDH与SDH的比较序号类别PDHSDH1线路码CM1mBIPmBnB等扰码的NRZ（可用去光传输中的码型变狭2对长连和长连0的处理HDB3或CMI在桢中已考虑了扰码等措施,输出NRZ已不

13、带长连1T和长连肥简化了接口3复用比特间交幅字节间交播4不同等级的模无关有固定关系5校周期不同各级都为125微秒6模的开储甚久期于满足今后网络的常要很多（以字节为单位）,可满足当这及今后的网管需要（如切换,益控,公务区间通信）7横向兼容性各厂家的产品互不兼容各厂家的产品兼容8网络调度及自愈功能较差过灵活9网管网管通信通道带宽不足,金主集中式传输网困难提供标准化的传输网络维护管理功能10逐级码速调拄复用低阶和高阶信号的复用一次到桎11标准化存在地区性的互为独立的三大数字体系国际性的同步标准,各国都能接受12组网主要为话音业务设计,缺乏网络拓扑的灵活性,设备本身没有数字交叉功能组网灵活,充分考虑未

14、来的发展,设备具有数字交叉能力.上/下业务十分容易,也使数字交叉连接（DXC）的实现大大简化13机架以条型架为主.宽架较少以宽架为主14业务频带利用率高（140Mbs包含64个2Mbs其利用率为94%）低（155Mbs包含63个2Mbs其利用率为83%）15设备复杂程度简单复杂:采用了指针调整机理,增加了设备复杂16控制方式软件控制较少，电路调度以DDF为主的人工方式大规模地采用软件控制（经由ADM,DXC及网管设备）四、SDH网络设备SDH传输网是由些SDH网络单元构成的。SDH设备要紧有：同步终端复用器STM(SynehrOnOUSTermina1Mu1tip1exer),分插复用器ADM

15、(Add/DropMUItiPIeXer)与同步交叉连接设备SDXC(SynChronOUSDigitaiCrossConnect)另外，还有网络管理系统设备NMS(NetWOrkManagementSystem)设备框图如下：ti1C5W.川足E用I*MTI*CF1)FWgOF-tJjs配馁*j41ir-ItMVtSIAf量M其中，分插复用器是SDH中应最广、最富特色的设备。它是一个三端口设备，具有两个SDH光接口，通过另一端能够灵活地上/下路复用在STM信号中的低速率信号。ADM内部还具有的时候隙交换功能，同意两个STM信号之间不一致VC的互联，并能方便地进行带宽管理。在实际网络中，根据ADM的结构特点,它可灵活地用在网络中不一致的位置。作为终端复用器时，可将两个SDH光接口分别作主备用，实际复用设备往往既可配置成终端复用器又可配置成分插复用器。利用ADM还可构成各类自愈环。此外，数字交叉连接设备(DXC)也是现代数字