傳輸系統(tǒng)通信信號學院通信系沈瑞琴一、傳輸概述二、SDH基礎知識三、SDH主要性能指標四、SDH同步網(wǎng)五、時間同步系統(tǒng)內(nèi)容提要一、傳輸概述通信網(wǎng)傳送網(wǎng)通道層媒質(zhì)層核心網(wǎng)接入網(wǎng)業(yè)務網(wǎng)PSTNPSDNISDNCATV支撐網(wǎng)信令網(wǎng)同步網(wǎng)管理網(wǎng)傳送網(wǎng)通信網(wǎng)宏觀構成通信網(wǎng)結構ODFSTM-4TMMDFDDF電話交換機ATM交換機配線架配線架配線架傳輸設備業(yè)務節(jié)點設備DDF622Mb/s光纖線622Mb/s光纖環(huán)路電話用戶線寬帶業(yè)務線STM-4ADM622Mb/s622Mb/s155Mb/s155Mb/s分支電路155Mb/s轉(zhuǎn)換電路155Mb/sN*2Mb/s通信網(wǎng)結構DXC傳輸網(wǎng)分層結構省際干線網(wǎng)省內(nèi)干線網(wǎng)本地中繼網(wǎng)末端接入網(wǎng)從高到低依次為骨干層、匯聚層和接入層。骨干層通常采用網(wǎng)孔型結構。匯聚層的網(wǎng)絡結構一般為環(huán)型。接入層的網(wǎng)絡結構一般也為環(huán)型，并輔以少量線型網(wǎng)結構。我國鐵路傳輸網(wǎng)分層結構

※模擬（FDM）→數(shù)字（TDM）※電通信→光通信※有線/無線結合→有線(光纖)為主※PDH→SDH→DWDM→全光網(wǎng)

PDH：PlesiochronousDigitalHierarchySDH：SynchronousDigitalHierarchy

DWDM:DenseWavelengthDivisionMultiplexing傳輸?shù)陌l(fā)展電話網(wǎng)用于任意兩部電話設備之間交換傳遞模擬話音。模擬傳輸線路

1937年，F(xiàn)DM模擬頻分復用技術；同軸電纜造價高，主要用于長途干線。模擬通信頻分復用數(shù)字傳輸線路TDM時分復用技術，使傳輸容量提高幾十倍（1）將每路模擬話路進行PCM脈沖編碼調(diào)制,形成64Kb/s數(shù)字信號（2）為提高容量，用時間復用的方法,每個64Kb/s信道以字節(jié)為單位進行交錯復接。歐洲2M：

PCM30/3230*64Kb/s話路+2*信息控制信道北美1.5M：

PCM2424*64Kb/s話路+1bit數(shù)字系列---異步數(shù)字系列PDH抽樣——將模擬信號在時間上離散（PAM)。量化——對抽樣后的信號在幅度上離散。編碼——將量化后的信號用二進制數(shù)代替(PCM)。解碼——將PCM信號還原為重建的PAM信號。低通——在重建的PAM信號中取出低頻模擬信號。PAM——脈沖幅度調(diào)制脈沖編碼調(diào)制PCM10-1-2-3-4-3.5-2.5-1.5-0.50.51.52.53.5432tX(t)樣值1.53.71.8-1.6-3.2-3.8量化值1.53.51.5-1.5-3.5-3.5（分8個量化級）PCM碼組101111101010000000量化帶來了誤差思考：抽樣間隔和量化級數(shù)取值對恢復信號的影響。3.51112.51101.51010.5100-0.5011-1.5010-2.5001-3.5000PCM參數(shù)抽樣速率：抽樣定理8kHz量化：非均勻量化A率13折線（中國、歐洲）

μ率15折線（美國、日本）編碼：折疊二進制碼8位速率：8×8000=64kbit/sＥ1--PCM30/32路基群幀結構數(shù)字系列的產(chǎn)生局間交換機實現(xiàn)高速傳輸方法：（1）幾千個2M并行傳輸，每個信道采用一對雙絞線；（2）將若干個2M信道復用成高速信道：即高次群復用，形成一套完整的數(shù)字比特復接系列。顯然后者造價低，通信質(zhì)量和可靠性得到提高。數(shù)字系列---異步數(shù)字系列PDH數(shù)字系列---異步數(shù)字系列PDH復接及其實現(xiàn)方法復用…A1A2...…B1B2...…C1C2...…D1D2...…A1B1C1D1A2B2C2D2...輸入輸出A1：比特、字節(jié)、幀數(shù)字系列---異步數(shù)字系列PDH復接及其實現(xiàn)方法A1A1A2B1B2C1C2D1D2B1C1D1A2B2C2D2數(shù)字系列---異步數(shù)字系列PDH400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s日本系列274Mb/s45Mb/s6.3Mb/s565Mb/s140Mb/s34Mb/s8Mb/s2Mb/s1.5Mb/s北美系列歐洲系列×4×4×4×4×4×4×3×5×6×7×41.5Mb/s二次群以上的高次群是以比特為單位進行幾個支路信息的異步比特交錯復接。歐洲體制（2M體系）E1：2048Kbit/sE2：4*E18448Kbit/sE3：4*E234368Kbit/sE4：4*E3139264Kbit/s歐洲:2M--8M--34M--140M北美體制（1.5M體系）北美:1.5M--6.3M--45M日本:1.5M--6.3M--32M--100M數(shù)字系列---異步數(shù)字系列PDHT系列E系列二、SDH基礎知識1、SDH概念及特點2、SDH的速率及幀結構3、SDH的同步復用映射結構4、SDH的網(wǎng)元類型5、SDH的組網(wǎng)方式6、SDH的保護方式7、SDH的光接口1、SDH概念及特點由PCM發(fā)展而來，主要為話音設計，不具備寬帶及信息多樣化服務能力。

點對點的連接，缺乏網(wǎng)絡拓撲的靈活性

逐級復用/分用，上下電路困難，設備復雜而不靈活。

網(wǎng)管能力差。

PDH系統(tǒng)先有設備后有國際國際標準，既成事實的兩大體系三種標準造成不同設備之間的接口困難。

PDH體制只定義了標準的電接口無標準的光接口，使得PDH光傳輸系統(tǒng)的兼容性差。PDH的特點PDH中分插支路信號的過程140/34Mbit/s34/140Mbit/s光/電光信號解復用解復用解復用復用復用復用電/光34/8Mbit/s8/34Mbit/s8/2Mbit/s2/8Mbit/s2Mbit/s光信號數(shù)字配線架SDH的基本概念同步數(shù)字體系

SDHSynchronousDigitalHierarchy

表示一整套可以進行同步數(shù)字傳輸、復用和交叉連接的標準化數(shù)字傳送結構等級，用于在物理傳輸網(wǎng)上傳送經(jīng)適配的凈負荷。G.810--G.813G.synceG.841G.842G.784，G.831G.774G.774.1--G.774.9G.773(G.851--G.854)(M.3010，M.3100)(Q.811，Q.812)G.825，G.826O.172，O.181M.2101.1M.2110M.2120G.957，G.958G.681G.691，G.692G.652--G.655(G.622，G.663，G.671)G.861，(G.703)F.751SDH總概念G.707，G.780，G.ssi，G.832網(wǎng)絡結構G.803(G.805，F(xiàn).750-3)同步與定時物理層傳輸保護與互通性能與測量管理設備G.783，G.813，G.784，G.785，J.132ITU-T有關SDH建議文件的分類關系SDH的優(yōu)點SDH統(tǒng)一了世界上的三種數(shù)字體系。具有標準的光接口。同步復用（一步復用）,上、下支路方便。用于網(wǎng)絡運行、管理、維護的開銷豐富。組網(wǎng)靈活。

網(wǎng)絡具有自愈性。

完全兼容PDH，兼顧未來的發(fā)展。

SM：同步復用設備DXC：數(shù)字交叉連接設備TR：支路EA：外部接入設備NNI：網(wǎng)絡節(jié)點接口

SDH的基本概念SMSMSM有線/無線系統(tǒng)DXC/EA有線/無線系統(tǒng)SMSMSMTRTRTRNNINNINNINNITRTRTRADMSDH中分插支路信號的過程PDH支路信號：2M、34M、140MSDH支路信號：155M、622M網(wǎng)管公務告警電源SDH群路信號155M622M2.5GSDH群路信號155M622M2.5G2、SDH的速率及幀結構SDH的速率等級SDH具有一套標準化的信息結構等級，稱為同步傳送模塊STM-1、STM-4和STM-16，并具有塊狀幀結構。STM:SynchronousTransportModuleMSOHRSOH傳輸方向1幀9×270×N字節(jié)1

3

4

5

99×N261×N傳輸方向270×N段開銷SOH是指STM幀結構中為保證信息凈負荷正常靈活傳送所附加的字節(jié)，主要供網(wǎng)絡運行、管理和維護使用。由再生段開銷RSOH和復用段開銷MSOH組成。再生段開銷RSOH負責管理再生段。RSOH可在再生段接入，也可在終端設備接入。管理指針AUPTR是一種指示符，用來指示信息凈負荷的第1個字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準確位置，以便在接收端正確地分解。復用段開銷MSOH負責管理由若干個再生段組成的復用段。MSOH透明地通過每個再生段，只能在管理單元組AUG進行組合或分解的地方才能接入或終結。信息凈負荷區(qū)域是幀結構中存放各種信息容量的地方。凈負荷中包含通道開銷（POH）。RSOHMSOHSTM-1幀由9行、270列共2430個字節(jié)組成。傳送時按由左到右、由上至下的順序進行，直到整個幀傳送完畢。每秒傳送8000幀。因此其傳輸速率為：270×9×8×8000=155.520Mbit/sSTM-N信息凈負荷（含少量POH）STM-N信息凈負荷（含少量POH）AUPTRAUPTRRSOHMSOHSTM-N幀結構再生段開銷（RSOH）復用段開銷（MSOH）高階通道開銷（HPPOH）低階通道開銷（LPPOH）段開銷（SOH）通道開銷（POH）開銷開銷的分類SDH傳送網(wǎng)的分層模型(ITU)VC-12VC-3VC-2-ncVC-2VC-3VC-4VC-4-Xc再生段非SDH客戶(電路層)VC-11

復用段通道層段層低階高階

傳輸媒質(zhì)層物理層STM-1段開銷字節(jié)安排A1A1A1A2A2A2J0*×*×××F1E1△B1D1K2K1B2××E2M1S1AU

PTR△△△△△B2B2D2D3D4D7D10D5D10D11D8D9D6D12123123456789456789再生段和復用段開銷

開銷名稱內(nèi)部運行維護和性能監(jiān)控公務和保護其他再生段RSA1幀定位OOF和LOFA2幀定位OOF和LOFJ0再生段蹤跡RS-TIMB1BIP-8，RS誤碼性能監(jiān)測Z0備用D1-D3RSDCCE1RS公務聯(lián)絡F1使用者通路復用段MSB2BIP-1(24)，MS誤碼性能監(jiān)測D4-D12MSDCCE2MS公務聯(lián)絡K1K2(b1-b5)MS的APS通路K2(b6-b8)MS-AIS(111)，MS-RDI(110)S1同步狀態(tài)M1MS-REIM0MS-REI，僅STM-64及256用AIS—告警指示信號；APS—自動保護切換；DCC—數(shù)據(jù)通信通路；RDI—遠端缺陷指示；REI—遠端誤塊指示；RFI—遠端失效指示；TCM—串聯(lián)連接監(jiān)視OOF：幀失步LOF：幀丟失3、SDH的同步復用映射結構SDHG.709復用映射結構虛容器STM-N×N×1140Mb/s45Mb/s34Mb/s6.3Mb/s2Mb/s1.5Mb/s×3×７×７×１×３C-11C-12C-2C-3C-4VC-11VC-2VC-3VC-3VC-4TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3AUG-4AU-3AU-4VC-12×3×4×1容器支路單元管理單元支路單元組管理單元組同步傳送模塊定位校準復用映射歐洲電信標準協(xié)會復用映射結構虛容器STM-N×N×1140Mb/s34Mb/s×７×１×３C-12C-3C-4VC-12VC-3VC-4TU-12TU-3TUG-2TUG-3AUG-4AU-4×3容器支路單元管理單元支路單元組管理單元組同步傳送模式

歐洲電信標準協(xié)會采用的復用映射結構是G.709建議的一部分，即高階虛容器中沒有VC-3，我國選用的是歐洲復用映射結構。定位校準復用2Mb/s映射映射復用的過程同步復用插入指針插入通道開銷映射入容器VCTU或AU高階VC或STM-N同步支路信號插入指針插入通道開銷以正碼速調(diào)整映射入容器準同步支路信號CSTM-N×N×1C-12VC-12VC-4TUG-2AUG-4AU-4TU-122Mb/s碼速調(diào)整LPPOHTUPTRAUPTR×３復用×7復用HPPOH×３復用×N復用TUG-32Mb/s映射復用的過程1個STM-1包含63個VC-12（63×2M）1個STM-4包含多少個2M？SOH兩個復用映射的典型示例C-4C-4VC-4VC-4VC-4POHAUGAUGSOHAU-4PTRAU-4PTR（139.264Mbit/s）（149.760Mbit/s）（150.336Mbit/s）（150.912Mbit/s）（150.912Mbit/s）（N╳155.520Mbit/s）一、139.264Mbit/s信號至STM-1的形成過程C-12C-12VC-12POHVC-12VC-12VC-12TU-12PTRTU-12PTRTU-12PTRTUG-2TUG-2TUG-3TUG-3VC-4POHVC-4AU-4PTRAUGAUGSOHAU-4PTRVC-4二、2.048Mbit/s信號至STM-N的形成過程容器：C-12低階虛容器：VC-12支路單元：TU-12同步傳輸模塊STM-N支路單元組：TUG-2支路單元組：TUG-3高階虛容器：VC-4管理單元：AU-4管理單元組：AUG......1317......13高階通道開銷（VC-4）開銷名稱內(nèi)部運行維護和性能監(jiān)控公務和保護其他J1HP蹤跡B3HP誤碼性能監(jiān)測C2HP信號標記G1HP狀態(tài)F2，F(xiàn)3使用者通路K3HP的APS通路H4TU位置指示N1網(wǎng)絡運營者J1，B3，C2，G1字節(jié)與凈負荷無關。H4，F(xiàn)2，F(xiàn)3字節(jié)與凈負荷有關。指示VC幀內(nèi)的復接結構和信息凈負荷性質(zhì)傳送遠端差錯REI和遠端缺陷RDI低階通道開銷VC-12開銷名稱內(nèi)部運行維護和性能監(jiān)控公務和保護其他J2LP蹤跡N2網(wǎng)絡運營者V5b1b2LP誤碼性能監(jiān)測V5b3遠端差錯指示REIV5b4遠端失效指示RFIV5b5-b7LP信號標記使用者通路V5b8遠端缺陷指示RDI

K4LP的APS通路V5(b5-b7)用于標明VC-12信號的性質(zhì)。010已裝載異步映射011已裝載比特同步映射100已裝載字節(jié)同步映射101擴展的信號標記STM-N信號容量STM-1（155M）STM-4（622M）1個VC-4（1×140M）

3個VC-3（3×34M）63個VC-12（63×2M）4個VC-4（4×140M）12個VC-3（12×34M）252個VC-12（252×2M）4、SDH的網(wǎng)元類型網(wǎng)元類型1、TM：TerminalMultiplexer2、ADM:AddDropMultiplexer3、REG:Regenerator4、DXC：DigitalCrossConnect5、NMS：NetworkManageSystem端到端的連接TMADM靈活的電路調(diào)配REG強大的再生力量分插復用器終端復用器再生中繼器網(wǎng)元類型支路TRRTCSTM終端復用器OL網(wǎng)管、公務、告警、電源TM終端復用器終端復用器

TMSTM-N(光)1.5/2Mb/s34/45Mb/s140/155Mb/s155/622Mb/s電電電光TM終端復用器終端復用器將終結所有通過它的信號，而沒有直通的信號。

TM的系統(tǒng)構成只需一塊光板（1#OL）和一塊交叉板（1#CS）加上相應的支路板即可完成配置。如果再加上一塊光板（3#OL）即可實現(xiàn)線路1+1保護。CS1#OL2#OLTRRT

支路網(wǎng)管、公務、告警、電源ADM分插復用器ADM分插復用器STM-N(光)1.5/234/45分插復用器

ADM140/155155/622電電光STM-N(光)電

分插復用器既可以上下支路，也可以直通支路，直通支路無損傷穿透，上下支路接口符合各種接口規(guī)范。

ADM收端終結SOH，發(fā)端重新起始SOH。

ADM至少需要兩塊光板（1#OL、2#OL）、一塊交叉板1#CS，再加上相應的支路板即可完成配置。

如果再加上3#OL和4#OL還可實現(xiàn)線路保護功能。ADM分插復用器RT東方向西方向RT西方向東方向REG再生中繼器2#OL1#OL網(wǎng)管、公務、告警、電源REG再生中繼器再生中繼器

REGSTM-N(光)STM-N(光)REG再生中繼器再生中繼器恢復時鐘和信號，收端終結RSOH，發(fā)端重新起始RSOH。REG的構成最為簡單，只需OL板即可完成配置。TM、ADM中每一OL板的收發(fā)對著同一方向，而REG中的每一OL板的收發(fā)對著不同的方向。如果再加上3#OL和4#OL還可實現(xiàn)線路保護功能。SDXC數(shù)字交叉連接設備STM-N(光)STM-N(光)SDH數(shù)字交叉連接器

SDXCPDH(電)PDH(電)DXC的簡化結構參與交叉連接的速率一般等于或低于接入速率。DXC在傳輸網(wǎng)中的基本用途是進行自動化網(wǎng)絡管理，著眼點在網(wǎng)絡。1）

分接和復接2）

交叉連接3）保護和恢復

DXC基本功能DXC兼有復用、配線、保護／恢復、監(jiān)控和網(wǎng)管等多種功能，直接代替了復用器和數(shù)字配線架(DDF)，為網(wǎng)絡提供迅速有效的連接和網(wǎng)絡保護／恢復功能。SDXC的類型通常用SDXCm／n表示，其中m表示接入端口數(shù)據(jù)流的最高等級，n表示參與交叉連接的最低速率等級。SDXC4／1，允許所有PDH的1～4次群電信號和STM-1信號接入和進行交叉連接，主要用于局間中繼網(wǎng)；SDXC4／4，允許PDH的140Mbit/s和SDH的155Mbit/s接入和進行交叉連接，一般用于長途網(wǎng)。

SDXC的類型m或n0123456速率64kb/s2Mb/s8Mb/s34Mb/s140Mb/s155Mb/s622Mb/s2.5Gb/s再生段：再生中繼器（REG）與終端復用器（TM）之間、與分插復用器之間（ADM）或SDXC之間，稱為再生段；再生段兩端的TM、ADM、REG、SDXC稱為再生段終端（RST）。復用段：終端復用器與分插復用器（或SDXC）之間稱為復用段；復用段兩端的TM、ADM（或SDXC）稱為復用段終端（MST）。通道：終端復用器之間稱為通道。通道兩端的TM稱為通道終端。再生段、復用段及通道５、SDH的組網(wǎng)方式（SDH網(wǎng)絡拓撲結構）1、鏈型組網(wǎng)（點對點組網(wǎng)）2、星型組網(wǎng)3、樹型組網(wǎng)4、環(huán)型組網(wǎng)5、網(wǎng)孔型組網(wǎng)SDH的組網(wǎng)方式點對點鏈型環(huán)型樹型星型網(wǎng)孔型原則：盡量采用以環(huán)型為主的網(wǎng)絡拓撲SDH的組網(wǎng)方式應用以上拓撲類型綜合靈活的組網(wǎng)REG......ZXSM-150/600/2500點對點TMTMZXSM-150/600/2500支路信號ZXSM-150/600/2500支路信號T型及鏈路應用ADMADMTMADMADMTMTMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-155/622/2500ZXSM-150/600/2500支路信號支路信號支路信號鏈型在SDH網(wǎng)的早期用得較多?？赏ㄟ^特殊節(jié)點來統(tǒng)一管理其它網(wǎng)絡節(jié)點，利于分配帶寬節(jié)約成本。但存在特殊節(jié)點的安全保障和處理能力的潛在瓶頸問題。星型應用DXC/ADMTMTMTMTM鏈性和星型撲的結合，將通信網(wǎng)絡的末端點再連接到幾個特殊點。用于廣播式業(yè)務，不利于提供雙向通信業(yè)務；存在特殊節(jié)點的安全保障、處理能力的潛在瓶頸問題和光功率限制問題。

DXC/ADMTMTMADMTMTM樹型應用環(huán)網(wǎng)應用ADMADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500支路信號支路信號ADM環(huán)網(wǎng)鏈路混合應用ADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500TM支路信號支路信號ADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500兩環(huán)間交叉連接應用ADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500支路信號ADMADMADMZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ZXSM-150/600/2500ADM網(wǎng)孔型DXC/ADMDXC/ADMDXC/ADMDXC/ADM主要用于長途網(wǎng)中，以提供網(wǎng)絡的高可靠性。ADM全方位組網(wǎng)應用ADMADMZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-150/600ADMADMADMSTM-1/4支路DXCADMADMTMSTM-1/4支路ZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-150/600ZXSM-DXC4/4ZXSM-2500ZXSM-2500環(huán)1環(huán)2６、SDH的保護方式網(wǎng)絡生存性的重要意義現(xiàn)代社會對通信的依賴性越來越大通信中斷1小時可以使保險公司損失2萬美元，使航空公司損失250萬美元，使投資銀行損失600萬美元如果通信中斷2天則足以使銀行倒閉。鐵路通信呢？可見通信網(wǎng)絡的生存性已成為至關緊要的設計考慮，也成為市場開放環(huán)境下網(wǎng)絡運營者或業(yè)務提供者之間的重要競爭焦點。新技術的引入加劇了網(wǎng)絡故障的危害性和影響面。

網(wǎng)絡保護與恢復保護：適用線形或環(huán)形拓撲在網(wǎng)元內(nèi)以分布形式實施的保護機制，以缺陷作觸發(fā)，無須外部網(wǎng)管系統(tǒng)介入保護時間短(100ms內(nèi))需較大備用容量，不能應付節(jié)點失效和多點失效故障?；謴停褐饕m用網(wǎng)狀拓樸集中控制方式，需要外部網(wǎng)管系統(tǒng)介入，時間較慢，恢復響應不確知恢復機制以告警作觸發(fā)，導致檢測時間達數(shù)秒量級業(yè)務恢復時間可能長達數(shù)秒至分鐘量級SDH保護方式通道1+1保護復用段1＋1保護復用段1：1保護二纖單向通道保護環(huán)二纖單向復用段保護環(huán)二纖雙向復用段保護環(huán)四纖雙向復用段保護環(huán)鏈形網(wǎng)時提供環(huán)形網(wǎng)時提供子網(wǎng)連接保護SNCP—靈活性最強業(yè)務量分布相鄰業(yè)務量均勻業(yè)務量集中業(yè)務量WP并發(fā)優(yōu)收通道1+1保護通道1+1保護是以通道為基礎的，倒換與否按分出的每一通道信號質(zhì)量的優(yōu)劣而定。通道1+1保護使用“并發(fā)優(yōu)收”原則。插入時，通道業(yè)務信號同時饋入工作通路和保護通路；分出時，同時收到工作通路和保護通路兩個通道信號，按其信號的優(yōu)劣來選擇一路作為分路信號。通常利用簡單的通道PATH-AIS信號作為倒換依據(jù)，而不需APS協(xié)議，倒換時間不超過50ms。通道1+1保護復用段1+1保護OLOLTRCSOLOLTRCS復用段保護是以復用段為基礎的，倒換與否按每兩站間的復用段信號質(zhì)量的優(yōu)劣而定。當復用段出故障時，整個站間的業(yè)務信號都轉(zhuǎn)到保護通路，從而達到保護的目的。復用段1+1保護方式,業(yè)務信號發(fā)送時同時跨接在工作通道和保護通道。采用自動保護倒換(APS)協(xié)議來實現(xiàn)復用段1+1保護。復用段1+1保護OLOL主業(yè)務CSOLOLCS額外業(yè)務額外業(yè)務主業(yè)務復用段1：1保護復用段1：1保護中，可以在保護通路上開通低優(yōu)先級的額外業(yè)務。當工作通路發(fā)生故障時，保護通路將丟掉額外業(yè)務，根據(jù)APS協(xié)議，通過跨接和切換的操作，完成業(yè)務信號的保護。正常工作時，1：1相當于2+0。復用段1：1保護還有1:n；n:12纖單向通道保護環(huán)2纖雙向通道保護環(huán)（不推薦）2纖雙向復用段共享保護環(huán)4纖雙向復用段共享保護環(huán)SDH保護環(huán)二纖單向通道倒換環(huán)的保護方式是基于“并發(fā)優(yōu)收”的原則,以PATH-AIS為倒換依據(jù),不需要APS協(xié)議。發(fā)送時,通道業(yè)務信號同時饋入工作通道和保護通道；分出時,同時收到的兩路通道信號按其優(yōu)劣選擇一路做為分路信號。

ACCAACABCDCAACABCD倒換CAW1W1P1P1W1P1P1W1CAAC二纖單向通道保護環(huán)二纖單向通道保護環(huán)二纖雙向復用段保護環(huán)只有兩根光纖,運載的信號分別沿順時針和逆時針方向傳送。每根光纖上的通路時隙的一半為工作通路,用于傳送業(yè)務信號,另一半時隙留給保護信號。當切斷BC間光纜時,B和C節(jié)點中的倒換開關將S1/P2光纖與S2/P1光纖相連,將S1/P2和S2/P1光纖上的業(yè)務信號時隙移到另一根光纖上的保護信號時隙,從而完成保護倒換功能CAACCAACCAACS1/P2S2/P1S2/P1S1/P2ABCDCAACCAACS1/P2S2/P1S2/P1S1/P2ABCD倒換二纖雙向復用段保護環(huán)兩種保護環(huán)的比較最大業(yè)務量：通道保護：STM-N

復用段：M*STM-N/2節(jié)點數(shù)：通道保護：不受節(jié)點數(shù)限制復用段：節(jié)點數(shù)不能超過16CAAC高速鐵路及客運專線的傳輸系統(tǒng)CTCS3級中的GSM-R網(wǎng)絡結構RBCISDN服務器移動交換中心TRAUBSCOTEOTEBSCOTEBSCOTEBSCOTEBSCOTEBSCGSM-R室內(nèi)設備GSM-R軌旁設備場強門限GSM-R場強覆蓋GSM-R移動終端列控車載設備車--地雙向傳輸CTCS-3級中GSM-R網(wǎng)絡結構：單MSC，交織站址單層無線覆蓋。（單網(wǎng)交織冗余覆蓋方案）鐵路SDH傳輸系統(tǒng)提供的業(yè)務

第一類：話音業(yè)務配合全線綜合調(diào)度系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)，為各個專業(yè)的運輸、管理提供調(diào)度通信話音服務，包括無線列車調(diào)度服務，為沿線各車站提供站內(nèi)直通和相鄰站間的電話服務；為高速鐵路各個車站及基層單位辦公提供基本的有線公務自動電話服務；為在車站站場或沿線區(qū)間戶外執(zhí)行公務的工作人員提供公務移動電話服務；為區(qū)間事故搶險提供應急通信話音服務。第二類：數(shù)據(jù)業(yè)務為影響行車安全的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡互聯(lián)提供具備自愈保護功能的專線服務，包括專用光纖和實時透明的專線通道服務；為不影響行車安全的計算機局域網(wǎng)絡互聯(lián)提供網(wǎng)絡層互聯(lián)服務；為在車站站場或沿線區(qū)間戶外執(zhí)行公務的工作人員提供公務移動低速數(shù)據(jù)服務。第三類：圖像業(yè)務為綜合調(diào)度中心和高速車站客運提供實時圖像監(jiān)視服務；為運輸生產(chǎn)提供會議電視服務；為事故搶險提供應急圖像通信服務；為各類機房維護提供圖像監(jiān)視服務。SDH傳輸系統(tǒng)在高鐵的應用

1.為通信子系統(tǒng)提供通道需求為GSM-R無線通信子系統(tǒng)、動力及環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)、調(diào)度通信子系統(tǒng)、應急通信子系統(tǒng)、接入網(wǎng)子系統(tǒng)、會議電視子系統(tǒng)、時間同步NTP子系統(tǒng)等提供傳輸通道。2.為鐵路其它專業(yè)（信號、電力等其他專業(yè)）提供通道需求（1）為信號集中監(jiān)測提供2Mbit/s通道；（2）為調(diào)度集中（CTC）系統(tǒng)組網(wǎng)提供2Mbit/s通道；（3）為無線閉塞中心（RBC）與GSM-RMSC提供2Mbit/s通道；(CTCS系統(tǒng))（4）為電力監(jiān)視控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）供10M/100M以太網(wǎng)通道；（5）為電力調(diào)度電話提供2M通道以及由ONU系統(tǒng)提供音頻調(diào)度電話接入；（6）為防災系統(tǒng)提供10M/100M以太網(wǎng)通道；（7）為道岔融雪系統(tǒng)提供以太網(wǎng)通道；（8）為客票售票系統(tǒng)提供2Mbit/s通道；（9）為車站旅客服務系統(tǒng)提供2Mbit/s通道。

７、SDH的光接口SDH的光接口2個工作波長區(qū)：1310nm;1550nm光接口的標識：X-Y.Z(例L-1.2）1、X

I：局內(nèi)通信（2km內(nèi)）

S：短距離局內(nèi)通信（15km左右）

L：長距離局內(nèi)通信（40km/80左右）

2、Y：數(shù)字表示STM等級

3、Z：數(shù)字表示工作窗口和所用光纖類型

空白或1：1310nm；G.652光纖

2：1550nm；G.652光纖3：1550nm；G.653光纖WDM主通道光接口WDM光傳輸系統(tǒng)主通道光接口應用代碼的構成形式為：nWX-Y.Z：n為波長的最大數(shù)量；W表示局間傳輸距離的分類：L表示長距離，V表示甚長距離，V為甚長距離，U表示超長距離；X表示允許的光放段數(shù)量（對于不帶有在線放大器的系數(shù)X=1，此時不表示）；Y表示單波通信道信號的比特率，即STM-N等級；Z為光纖類型：“2”表示G.652光纖，“5”表示G.655光纖。三、SDH主要性能指標SDH傳輸系統(tǒng)兩個重要的性能指標：誤碼抖動1、誤碼性能通常用誤碼率（BER）這一參數(shù)來衡量誤碼對傳輸質(zhì)量的影響大小，其定義為：誤碼的原因很多，但主要是傳輸系統(tǒng)的噪聲和抖動。誤碼率只反映測試時間內(nèi)的平均誤碼，無法反映誤碼的突發(fā)性和隨機性。ITU-T的兩個誤碼性能建議G.821建議-----以誤碼（比特差錯）事件為基礎的，規(guī)范基群以下數(shù)字連接的誤碼性能指標及分配；G.826建議----以誤塊（塊差錯）事件為基礎的，規(guī)范基群及更高速率的數(shù)字通道的誤碼性能。2．G.821建議的誤碼性能和指標（1）誤碼性能事件①誤碼秒（ES）---凡是出現(xiàn)誤碼（即使只有1bit）的秒數(shù)稱為誤碼秒。在誤碼秒中，無論誤碼的比特數(shù)是多少，哪怕只有1bit，這個數(shù)據(jù)也得重發(fā)。②嚴重誤碼秒（SES）----誤碼率劣于1×10-3的秒數(shù)稱為嚴重誤碼秒。對于64kbit/s而言，1秒時間間隔內(nèi)誤碼個數(shù)大于64（64kbit/s×10-3=64），就是一個嚴重誤碼秒。某些系統(tǒng)會在短時間內(nèi)出現(xiàn)大量誤碼，嚴重影響通話質(zhì)量。（2）誤碼性能參數(shù)基群以下數(shù)字連接的誤碼性能參數(shù)是用誤碼的時間百分數(shù)來表示。①誤碼秒比--誤碼秒的時間百分數(shù)--定義為可用時間內(nèi)，誤碼秒與可用秒數(shù)之比.即

②嚴重誤碼秒比--定義為可用時間內(nèi)，嚴重誤碼秒與可用秒數(shù)之比.即3．G.826建議的誤碼性能事件和指標在高于基群的高比特率通道的誤碼性能是用誤塊（EB）、誤塊秒比（ESR）、嚴重誤塊秒比（SESR）及背景誤塊比（BBER）等來衡量的。（1）誤碼性能事件誤塊（EB）---由于SDH幀結構是采用塊狀結構，因而當同一塊內(nèi)的任意比特發(fā)生誤碼時，認為該塊出現(xiàn)差錯，稱該塊為差錯塊或誤塊。誤塊秒（ES）---當某1秒中有1個或多個誤塊，則稱該秒為誤塊秒。嚴重誤塊秒（SES）---當1秒中含有不少于30%的誤塊，則認為該秒為嚴重誤塊秒。塊---指BIP-n編碼的碼組。塊內(nèi)比特數(shù)和幀數(shù)校驗碼名稱校驗碼組內(nèi)的比特數(shù)幀頻（kHz）再生段BIP-8校驗194408復用段BIP-24校驗192248AU-4通道BIP-8校驗187928TU-3通道BIP-2校驗61208TU-12通道BIP-2校驗112029×270×8【9×270-（3×

9）】×89×261×835×4×89×85×8（2）誤碼性能參數(shù)誤塊秒比（ESR）---在規(guī)定觀察時間間隔內(nèi)出現(xiàn)的誤塊秒數(shù)與總的可用時間之比，稱為誤塊秒比。即

嚴重誤塊秒比（SESR）---在規(guī)定觀察時間間隔內(nèi)出現(xiàn)的嚴重誤塊秒數(shù)與總的可用時間之比稱為嚴重誤塊秒比。即

SESR指標可以反映系統(tǒng)的抗干擾能力。它通常與環(huán)境條件和系統(tǒng)自身的抗干擾能力有關，而與速率關系不大，因此不同速率的SESR指標相同。SESR是最嚴格指標。抖動性能抖動---數(shù)字信號在傳輸過程中，脈沖在時間上不再是等間隔的，而是隨時間變化的一種現(xiàn)象。抖動的危害---抖動會使抽樣偏離最佳時間，增加誤碼率。抖動的積累會給系統(tǒng)帶來嚴重的危害。抖動與定時提取電路的質(zhì)量、輸入信號的狀態(tài)和輸入碼流中的連“0”碼數(shù)目有關。抖動嚴重時，會使信號失真、誤碼率增大。完全消除抖動是困難的。抖動常用單位間隔UI（UnitInterval）表示，1UI就是一個比特傳輸信息所占的時間。

SDH系統(tǒng)測試項目平均發(fā)送光功率接收靈敏度及過載功率（動態(tài)范圍）支路2M口、以太口主、備切換四、SDH網(wǎng)同步1、網(wǎng)同步網(wǎng)同步---網(wǎng)中所有交換節(jié)點的時鐘頻率和相位保持一致（或限制在預先確定的容差范圍內(nèi)），以使網(wǎng)內(nèi)各交換節(jié)點的全部數(shù)字流實現(xiàn)正確有效的交換和傳輸。任何兩個節(jié)點設備之間時鐘頻率或相位不一致，都將導致信號不能被正確地接收和恢復。因此，所有數(shù)字網(wǎng)都要實現(xiàn)網(wǎng)同步。數(shù)字網(wǎng)的同步方式：

偽同步（國際數(shù)字網(wǎng)

）（準同步方式）主從同步（國家、地區(qū)內(nèi)部數(shù)字網(wǎng)

)(全同步方式)(等級主從同步）混合同步網(wǎng)同步的工作方式銫原子鐘主節(jié)點基準主時鐘，從節(jié)點鎖相環(huán)技術保持同步。等級主從同步方式從時鐘的工作模式（1）正常工作模式：跟蹤鎖定上級時鐘（時鐘精度最高

）（2）保持模式：定時基準丟失，從時鐘記憶時鐘頻率（高時鐘精度不超過24小時），REG不具備該功能。

（3）自由振蕩：定時基準、基準記憶都丟失。精度低較。時鐘種類1.銫Cs原子鐘：長期頻率穩(wěn)定度和精確度很高的時鐘，其長期頻偏優(yōu)于1×10-11，但短期穩(wěn)定度不夠理想。我國用于基準時鐘。2.石英晶體振蕩器：廉價時鐘源，可靠性高，但是長期頻率穩(wěn)定度不好?？捎糜诮K端時鐘。3.銣Rb原子鐘：穩(wěn)定度、精度和成本介于上述兩種時鐘之間。長期穩(wěn)定度比銫原子鐘低一個量級左右，短期穩(wěn)定度高且成本低，壽命約十年。4.衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)（GPS）：一般與銣原子鐘一起用于區(qū)域基準時鐘。5.通信樓綜合定時供給系統(tǒng)（BITS）：一般用于二級時鐘。向需要同步基準的各種設備提供定時信號。

2、同步網(wǎng)結構一級時鐘：PRC-銫鐘、LPR-受控與GPS的非自主時鐘，G.811規(guī)范，精度達1×10-11

二級時鐘：銣鐘+BITS方式，G.812-T規(guī)范，精度達5×10-9

三級時鐘：高穩(wěn)定度晶體鐘，G.812-L規(guī)范，精度達1×10-7時鐘等級鐵道部路局管內(nèi)主要傳輸機房時鐘設備的接口指各級時鐘設備的輸入/輸出端口及與同步鏈路相關的設備的輸入/輸出端口。接口類型主要有三種：2MHz接口、2Mbit/s接口和STM-N接口。同步狀態(tài)信息（SSM）傳遞定時時鐘質(zhì)量---ITU-T建議采用同步狀態(tài)消息（SSM）方法來傳遞定時時鐘的質(zhì)量。S1（b5-b8〕SDH同步質(zhì)量等級描述0000同步質(zhì)量不可知（現(xiàn)存同步網(wǎng)）0010G.811時鐘信號（一般為銫鐘）0100G.812轉(zhuǎn)接局時鐘信號1,000G.812本地局時鐘信號1,011同步設備定時源（SETS）信號

（一般為晶體鐘）1,111不能用作同步同步狀態(tài)信息（SSM）時鐘源的自動保護倒換協(xié)議：建立網(wǎng)元優(yōu)先級表---在所有存在的基準源中選擇質(zhì)量最高的源作為自己的跟蹤源。傳遞時鐘質(zhì)量信息---網(wǎng)元向自己所跟蹤基準源的方向傳遞時鐘質(zhì)量不可用（SSM為0x0f），并向其它方向傳遞基準源的質(zhì)量。S1字節(jié)和SDH網(wǎng)絡時鐘保護倒換S1（b6-b8）S1字節(jié)同步質(zhì)量等級（QL）描述00000x00等級未知00100x02PRC等級，符合G.811主時鐘，精度1×10-11

01000x04符合G.812-T轉(zhuǎn)接局從時鐘精度1.6×10-9，10000x08符合G.812-L端局從時鐘精度3×10-8，10110x0B同步設備定時源（SETS）信號，網(wǎng)元時鐘精度4.6×10-6，保持模式精度6×10-8SDH網(wǎng)元時鐘11110x0F不能用于同步其他其他保留ITU-T已定義的同步狀態(tài)信息SSM編碼

時鐘自動保護倒換協(xié)議：規(guī)定同步時鐘源的質(zhì)量閾值，并建立網(wǎng)元優(yōu)先級表，網(wǎng)按優(yōu)先級表中選擇一個級別最高的時鐘源作為同步源。并將此信息（即S1字節(jié)）傳遞給下游網(wǎng)元。若沒有滿足質(zhì)量閥值的時鐘基準源，則從當前可用的時鐘源中，選擇一個級別最高的時鐘源作為同步源。并將此信息（即S1字節(jié)）傳遞給下游網(wǎng)元。若網(wǎng)元B當前跟蹤的時鐘同步源是網(wǎng)元A的時鐘，則網(wǎng)元B的時鐘對于網(wǎng)元A來說為不可用同步源（即不能相互跟蹤，以免構成時鐘傳送環(huán)路）。S1字節(jié)實現(xiàn)同步時鐘自動保護的倒換實例正常狀態(tài)下的時鐘跟蹤（設整個傳輸網(wǎng)的時鐘同步于網(wǎng)元NE1的外接BITS時鐘基準源）兩個外接BITS時鐘，互為主備，滿足G.812本地時鐘基準源質(zhì)量要求。設置同步時鐘質(zhì)量閾值“不劣于G.812本地時鐘”。S1為0x08網(wǎng)元同步源時鐘源級別NE1外部時鐘源外部時鐘源、西向時鐘源、東向時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE2西向時鐘源西向時鐘源、東向時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE3西向時鐘源西向時鐘源、東向時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE4西向時鐘源西向時鐘源、東向時鐘源、外部時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE5東向時鐘源東向時鐘源、西向時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE6東向時鐘源東向時鐘源、西向時鐘源、內(nèi)置時鐘源各網(wǎng)元同步源時鐘及時鐘源級別配置網(wǎng)元NE2和網(wǎng)元NE3間的光纖發(fā)生中斷時

網(wǎng)元NE4跟蹤的是網(wǎng)元NE3的時鐘，網(wǎng)元NE4發(fā)送給網(wǎng)元NE3的時鐘質(zhì)量信息為“時鐘源不可用”，即S1為0X0F。當網(wǎng)元NE3檢測到西向同步時鐘丟失時，只能使用本站的內(nèi)置時鐘源作為時鐘基準源（不能使用東向的時鐘源），并通過S1（0XOB）將這一信息傳遞給網(wǎng)元NE4，表示“同步設備定時源（SETS）時鐘信號”。網(wǎng)元NE4接收到0XOB后，在西向、東向、內(nèi)置和外接BITS時鐘源中，東向和外接BITS時鐘源滿足質(zhì)量要求，選取東向時鐘源作為本站的同步源。網(wǎng)元NE3選取東向時鐘源作為本站的同步源。網(wǎng)元同步源時鐘源級別NE1外部時鐘源外部時鐘源、西向時鐘源、東向時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE2西向時鐘源西向時鐘源、東向時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE3西向時鐘源西向時鐘源、東向時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE4西向時鐘源西向時鐘源、東向時鐘源、外部時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE5東向時鐘源東向時鐘源、西向時鐘源、內(nèi)置時鐘源NE6東向時鐘源東向時鐘源、西向時鐘源、內(nèi)置時鐘源網(wǎng)元NE1外接BITS時鐘故障每個網(wǎng)元所有可用的時鐘源均不滿足基準源的質(zhì)量閥值。依據(jù)倒換協(xié)議，各網(wǎng)元將從可用的時鐘源中選擇級別最高的一個時鐘源作為同步源。NE4選擇BITS作為同步源。其余網(wǎng)元同步于該時鐘。網(wǎng)元NE1外接BITS時鐘故障每個網(wǎng)元所有可用的時鐘源均不滿足基準源的質(zhì)量閥值。依據(jù)倒換協(xié)議，各網(wǎng)元將從可用的時鐘源中選擇級別最高的一個時鐘源作為同步源。NE4選擇BITS作為同步源。其余網(wǎng)元同步于該時鐘。NE4選BITS時鐘；NE3選東向時鐘；NE2選東向時鐘；NE5選西向時鐘；NE6選西向時鐘；NE1選西向時鐘；兩個外接BITS均失效情況

所有BITS出故障前，網(wǎng)中的各個網(wǎng)元的時鐘同步于網(wǎng)元NE4的時鐘。整個傳輸網(wǎng)的同步源時鐘質(zhì)量由原來的G.812本地時鐘降為同步設備的定時源時鐘。但整個網(wǎng)仍同步于同一個基準時鐘源。五、時間同步系統(tǒng)時間同步系統(tǒng)時間同步又稱相位同步。包含時刻同步和時間間隔同步兩種：時刻同步要求信號的起始時刻與UTC（世界協(xié)調(diào)時）時間保持一致時間間隔同步要求在對表的間隙里時間間隔保持一致原理：1.授時--獲取時間同步信號；2.守時--調(diào)控時鐘的頻率和相位（鎖相環(huán)電路）；3.輸出時間同步信息到需要的設備和下級時間同步節(jié)點設備。鐵路時間同步網(wǎng)分地面時間同步網(wǎng)和移動列車內(nèi)時間同步網(wǎng)兩部分：地面時間同步網(wǎng)分三級結構：一級時間同步節(jié)點設置在鐵道部調(diào)度中心，二級時間同步節(jié)點設置在各鐵路局調(diào)度所/客專調(diào)度所，三級時間同步節(jié)點設置在車站、段、所。移動列車時間同步節(jié)點設置在列車內(nèi)。鐵路時間同步網(wǎng)結構衛(wèi)星接收設備、母鐘設備、時間顯示設備、設備網(wǎng)管和傳輸通道組成。內(nèi)置晶體鐘

部調(diào)度中心

內(nèi)置高穩(wěn)晶體鐘

內(nèi)置晶體鐘

內(nèi)置銣鐘

路局調(diào)度所

車站、段、所移動列車六、MSTP基礎知識MSTP的概念MSTP是基于SDH的多業(yè)務傳送技術，它能夠同時實現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)、IP等多業(yè)務的接入處理和傳送。利用SDH的網(wǎng)絡體系，支持多種物理接口典型的接口：PDH電接口（T1/E1、T3/E3）、SDH光接口（STM-N）、以太網(wǎng)接口（10/100BaseT、GE）、和ATM接口（155M）等。SDH是MSTP的基礎；MSTP是SDH的改進。傳統(tǒng)的業(yè)務：包括普通電話業(yè)務POTS、移動通信GSM、綜合數(shù)字業(yè)務網(wǎng)ISDN、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DD等。特點：電路交換、面向連接、時分復用TDM以因特網(wǎng)為代表的新型數(shù)據(jù)業(yè)務：特點：分組交換、面向無連接、統(tǒng)計復用。MSTP中的技術多協(xié)議標記交換MPLS技術虛級聯(lián)技術鏈路容量自動調(diào)整LCAS技術（以虛級聯(lián)為基礎)彈性分組環(huán)RPR技術鏈路層封裝技術（PPP/HDLC、LAPS、GFP協(xié)議）PPP--點對點協(xié)議HDLC--高級鏈路控制規(guī)程協(xié)議LAPS--SDH上的鏈路接入規(guī)程GFP--通用成幀規(guī)程VC級聯(lián)一些新業(yè)務需要的傳輸速率比VC-4還高，將多個虛容器彼此關聯(lián)復合在一起構成一個較大的虛容器，該容器仍具有數(shù)字序列完整性。相鄰級聯(lián)VC-Xc：要求每一網(wǎng)元都具有級聯(lián)功能虛級聯(lián)VC-Xv：只要求始端和終端網(wǎng)元具有級聯(lián)可在幾個STM-N信號上應用，適于高寬帶應用。級聯(lián)的三種格式：VC-12-Xc/v；VC-3-Xc/v；VC-4-Xc/v七、DWDM基礎知識巨大傳輸容量滿足未來不斷增長的帶寬需求傳輸容量（G）

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