解复用过程与复用过程相反。
分插复用器(ADM):
ADM是SDH传输系统中最具特色、应用最广泛的基本网络单元。
功能;ADM分插复用器:
是在高速信号中分接(或插入)部分低速信号的设备。
再生中继器(REG):
是将经过光纤长距离传输后,受到较大衰减和色散畸变的光脉冲信号,转换成电信号后,进行放大、整形、再定时、再生成为规范的电脉冲信号,经过调制光源变换成光脉冲信号,送入光纤继续传输,以延长通信距离。
同步数字交叉连接设备(SDXC):
SDXC是指SDH设备或网络中的数字交叉连接设备。
1.3 SDH的特点
SDH之所以能够快速发展这是与它自身的特点是分不开的,其具体特点如下:
(1)SDH传输系统在国际上有统一的帧结构数字传输标准速率和标准的光路接口,使网管系统互通,因此有很好的横向兼容性,它能与现有的PDH完全兼容,并容纳各种新的业务信号,形成了全球统一的数字传输体制标准,提高了网络的可靠性。
(2)SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律,而净负荷与网络是同步的,它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号,实现了一次复用的特性,克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程,由于大大简化了DXC,减少了背靠背的接口复用设备,改善了网络的业务传送透明性。
(3)由于采用了较先进的分插复用器(ADM)、数字交叉连接(DXC)、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大,具有较强的生存率。
因SDH帧结构中安排了信号的5%开销比特,它的网管功能显得特别强大,并能统一形成网络管理系统,为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用。
(4)由于SDH多种网络拓扑结构,它所组成的网络非常灵活,它能增强网监,运行管理和自动配置功能,优化了网络性能,同时也使网络运行灵活、安全、可靠,使网络的功能非常齐全和多样化。
(5)SDH有传输和交换的性能它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合,实现了不同层次和各种拓扑结构的网络,十分灵活。
(6)SDH并不专属于某种传输介质,它可用于双绞线、同轴电缆,但SDH用于传输高数据率则需用光纤。
这一特点表明,SDH既适合用作干线通道,也可作支线通道。
例如,我国的国家与省级有线电视干线网就是采用SDH,而且它也便于与光纤电缆混合网(HFC)相兼容。
(7)从OSI模型的观点来看,SDH属于其最底层的物理层,并未对其高层有严格的限制,便于在SDH上采用各种网络技术,支持ATM或IP传输。
(8)SDH是严格同步的,从而保证了整个网络稳定可靠,误码少,且便于复用和调整。
(9)标准的开放型光接口可以在基本光缆段上实现横向兼容,降低了联网成本。
1.4 SDH的应用
由于以上所述的SDH的众多特性,使其在广域网领域和专用网领域得到了巨大的发展。
中国移动、电信、联通、广电等电信运营商都已经大规模建设了基于SDH的骨干光传输网络。
利用大容量的SDH环路承载IP业务、ATM业务或直接以租用电路的方式出租给企、事业单位。
而一些大型的专用网络也采用了SDH技术,架设系统内部的SDH光环路,以承载各种业务。
比如电力系统,就利用SDH环路承载内部的数据、远控、视频、语音等业务。
而对于组网更加迫切、而又没有可能架设专用SDH环路的单位,很多都采用了租用电信运营商电路的方式。
由于SDH基于物理层的特点承载方式有很多种,可以是利用基于TDM技术的综合复用设备实现多业务的复用,也可以利用基于IP的设备实现多业务的分组交换。
SDH技术可真正实现租用电路的带宽保证,安全性方面也优于VPN等方式。
在政府机关和对安全性非常注重的企业,SDH租用线路得到了广泛的应用。
一般来说,SDH可提供E1、E3、STM-1或STM-5等接口,完全可以满足各种带宽要求。
同时在价格方面,也已经为大部分单位所接受[2]。
2. SDH设备
ITU-T采用功能参考模型的方法对SDH设备进行规范,它将设备所应完成的功能分解为各种基本的标准功能块,功能块的实现与设备的物理实现无关(以哪种方法实现不受限制),不同的设备由这些基本的功能块灵活组合而成,以完成设备不同的功能。
通过基本功能块的标准化,来规范了设备的标准化,同时也使规范具有普遍性,叙述清晰简单。
SDH设备(SDHequipment)构成SDH网络的网元物理实体。
基本的SDH设备有各种复用器、再生中继器和数字交叉连接设备。
2.1 再生中继器
再生中继器构成SDH长距离链路的一种设备,主要用于补偿光纤传输引起的介入的衰减损耗,重新产生新的光信号继续传输。
再生器的主要功能包括对线路传输信号进行光/电转换、开销处理、扰码、定时提取、判决处理、性能监视,最后经电/光转换变成符合所要求的格式和性能的光信号向下游传递,实现长距离传输的目标。
SDH再生器具有多种光/电接口,包括:
发送光纤上符合G.957规范的S参考点,接收光纤上符合G.957规范的R参考点,用于公务通信的接口,用于使用者通路的接口,还有与电信管理网(TMN)互连的Q接口,与工作站相连的F接口。
再生器的性能要求应符合G.825建议。
光传输网的再生中继器有两种,一种是纯光的再生中继器,主要进行光功率放大以延长光传输距离;另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器,主要通过光/电变换、电信号抽样、判决、再生整形、电/光变换,以达到不积累线路噪声,保证线路上传送信号波形的完好性。
REG是双端口器件,只有两个线路端口——W、E。
图2-1 电再生中继器
2.2 复用器
SDH复用设备包括终端复用器、高阶复用器、分插复用器和互通复用器4类。
具体配置有7种:
Ⅰ.1型、Ⅰ.2型、Ⅱ.1型、Ⅱ.2型、Ⅲ.1型、Ⅲ.2型和Ⅳ型复用器。
其中,Ⅰ.1型和Ⅰ.2型属于终端复用器,具有从PDH信号到STM-N信号的复用功能。
Ⅰ.1型复用器只有简单复用功能,能够将每个PDH支路输入信号安排在STM-N帧中的固P定位置上。
Ⅰ.2型复用器有含VC-1/2/3和(或)VC-3/4通道连接功能,可以灵活地把每个PDH支路输入信号安排在STM-N帧中的任意位置上。
Ⅱ.1型和Ⅱ.2型属于高阶复用器,具有把速率较低的若干个STM-N信号组合成一个速率较高的STM-M信号的复用能力(M>N)。
Ⅱ.1型将每个支路输入的STM-N信号中的VC-4安排在STM-M帧中的固定位置上。
Ⅱ.2型包含VC-4通道连接功能块,能把每个支路的STM-M帧中的任何位置。
Ⅲ.1型和Ⅲ.2型属于分插复用器,无需分接和终结整个STM-M信号即可接入STM-M的支路信号。
Ⅲ.1型可以接入则PDHG.703接口的支路信号;包括低阶通道控制功能,即从本地VC-1/2/3到STM-M的VC-3/4的复用插入和反向的解复用;还有高阶通道控制功能,即从本地VC-3/4到STM-M的插入和STM-MVC-3/4到本地的终结或再复用传输。
Ⅲ.2型可以接入STM-N接口的支路信号,并且具有Ⅲ.1型所没有的附加功能,即可以在内部将STM-M信号分接(解复用)到VC-1/2/3。
Ⅳ型复用器为互通复用器,能把随AU-3网中VC-3的C-3净荷转换为AU-4网中VC-3的C-3净荷,完成AU-3网与AU-4网的转换[3]。
图2-2TM模型
2.3 数字交叉连接设备
数字交叉连接设备完成的主要是STM-N信号的交叉连接功能,它是一个多端
口器件,它实际上相当于一个交叉矩阵,完成各个信号间的交叉连接。
DXC可将输入的m路STM-N信号交叉连接到输出的n路STM-N信号上,上图表示有m条入光纤和n条出光纤。
DXC的核心是交叉连接,功能强的DXC能完成高速(例STM-16)信号在交叉矩阵内的低级别交叉(例如VC12级别的交叉)。
图2-3 DXC功能图
通常用DXCm/n来表示一个DXC的类型和性能(注m≥n),m表示可接入DXC
的最高速率等级,n表示在交叉矩阵中能够进行交叉连接的最低速率级别。
m越大表示DXC的承载容量越大;n越小表示DXC的交叉灵活性越大。
m和n的相应数值的含义见表2.1:
表2.1m、n数值与速率对应表
M或n
0
1
2
3
4
5
6
速率
64Kbit/s
2Mbit/s
8Mbit/s
34Mbit/s
140Mbit/s
155Mbit/s
622Mbit/s
2.5gbit/s
2.4 SDH设备的逻辑功能块
(1)SPI:
SDH物理接口功能块。
SPI是设备和光路的接口,主要完成光/电变换、电/光变换,提取线路定时,以及相应告警的检测。
(2)TTF:
传送终端功能块。
SPI、RST、MST、MSA一起构成了复合功能块TTF,它的作用是在收方向对STM-N光线路进行光/电变换(SPI)、处理RSOH(RST)、处理MSOH(MST)、对复用段信号进行保护(MSP)、对AUG消间插并处理指针AU-PTR,最后输出N个VC4信号;发方向与此过程相反,进入TTF的是VC4信号,从TTF输出的是STM-N的光信号。
(3)RST:
再生段终端功能块。
RST是RSOH开销的源和宿,也就是说RST功能块在构成SDH帧信号的过程中产生RSOH(发方向),并在相反方向(收方向)处理(终结)RSOH。
(4)HOI:
高阶接口。
此复合功能块由HPT、LPA、PPI三个基本功能块组成。
完成的功能是将140Mbit/s的PDH信号。
(5)HOA:
高阶组装器。
高阶组装器的作用是将2Mbit/s和34Mbit/s的POH信号通过映射、定位、复用,装入C4帧中,或从C4中拆分出2Mbit/s和34Mbit/s的信号。
(6)MSA:
复用段适配功能块.。
MSA的功能是处理和产生AU-PTR,以及组合/分解整个STM-N帧,即将AUG组合/分解为VC4。
(7)LPA:
低阶通道适配功能块。
LPA的作用是通过映射和去映射将PDH信号适配进C,或把C信号去映射成PDH信号,其功能类似于PDH踎C,此处指140Mbit/s踎C4。
(8)SEMF:
同步设备管理功能块。
它的作用是收集其它功能块的状态信息,进行相应的管理操作。
这就包括了本站向各个功能块下发命令,收集各功能块的告警、性能事件,通过DCC通道向其它网元传送OAM信息,向网络管理终端上报设备告警、性能数据以及响应网管终端下发的命令。
(9)LPT:
低阶通道终端功能块。
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