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主讲教师：李新宇北京科技大学通信工程系第七章接入与传送网技术第七章第七章接入与传送网技术接入与传送网技术2本章主要内容本章主要内容本章主要介绍传送网的基本概念、基本章主要介绍传送网的基本概念、基本功能和基本组成，同步数字传送网技本功能和基本组成，同步数字传送网技术，以及传送网的主要性能指标。术，以及传送网的主要性能指标。学习要点学习要点：：1.1.了解传送网的分层结构了解传送网的分层结构2.SDH2.SDH的概念和帧结构的概念和帧结构3垂直观点的网络结构垂直垂直观点的网络结构观点的网络结构把OSI七层模型进行简化，从垂直结构上，从功能上将通信网分为信息应用层、业务网层和接入与传送网层。通信网的分层结垂直描述水平描述IP47.1、传送网概述7.1、传送网概述1.电信网的基本功能¾传送功能和控制功能并存于任何一个物理网络中。¾传送网指的是在不同地点的各点之间完成转移信息传递功能的一种网络。传送网也能传递各种网络控制信息。（1）传送功能实现任何电信信息从一点到另一点（或另一些点）的传递。（2）控制功能实现辅助业务和操作维护功能。5传送与传输的区别传送（Transport）传输（Transmission）从信息传递的功能过程来描述的从信息信号通过具体物理媒质传递的物理过程来描述的传送网是从信息传递能力的角度将网络的传送功能的集合看作一个逻辑的网络，即网络逻辑功能的集合传输网具体是指实际设备组成的网络属于逻辑功能的实现属于具体的物理实现62.传送网分层结构传送层是面向电路层现有和将来有的业务，是提供传送资源的下层平台。在通道层中，许多电路形成一个通道，作为一个整体在网络中传输和选路，并且能够实现监测和恢复功能。目前，通道层中有准同步数字体系（PDH）通道、同步数字体系（SDH）的虚容器通道、异步传送模式（ATM）的信元虚通道等。一种支持通道层连接的信息结构77.2、同步数字传送网技术1、SDH传送网产生背景信息社会要求：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：9宽带化——信息高速公路9规范化——世界性统一的标准接口82、PDH存在的主要问题只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，没有世界性标准，造成了国际互通的困难。PDH（准同步数字系列PlesiochronousDigitalHierarchy）有2种速率等级：欧洲和中国（2.048Mb/s），北美和日本（1.544Mb/s）。无世界性的标准光接口规范，各个厂家独自开发。信号采用异步复用，难以从高速信号中识别和提取低速支路信号。PDH信号帧中用于OAM的开销少，OAM功能弱，系统安全性差。无统一的网管接口，无法形成统一的TMN。93、SDH的产生¾同步光网络(SONET)的基本思想是采用一整套分级的标数字传送结构组成同步网络，可在光纤上传送经适配处理的电信业务。这一体系于1986年成为美国数字体系的新标准。¾1988年CCITT对SONET进行了适当的修改，重新命名为同步数字体系(SDH，SynchronousDigitalHierarchy)，使之成为不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输的技术体制。¾SDH与SONET比较相同点：主体思想和内容基本一致。不同点：速率等级、复用映射结构、开销字节定义、指针中比特定义、净负荷类型等方面。104、SDH概念和特点¾SDH是指一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级。¾SDH采用一套标准化的信息结构等级，称之为同步传送模块STM-N(N=1,4,16,64,…)，其中最基本的模块为STM-1,传输速率为155.520Mbps；将4个STM-1同步复用构成STM-4,传输速率为622.080Mbps；将16个STM-1(或4个STM-4)同步复用构成STM-16，传输速率为2488.320Mbps，以此类推。¾SDH的帧结构为块状帧结构，允许将不同级别的PDH，ATM等信号经处理后放入不同的虚容器中，将这些信号组装起来通过传输煤质送到目的地。11SDH是完全不同于PDH的新一代传输网体制SDH的最为核心的三大特点：同步复用强大的网络管理能力统一的光接口和复用标准127.3、SDH帧结构与段开销1、帧结构的分区¾SDH的帧结构是实现SDH网络诸多功能的基础，对它的基本要求是既能满足对支路信号进行同步数字复用、交叉连接和交换，也能使支路信号在一帧内的分布是均匀、规则和可控的，以便于接入和取出。13N××N字节传输方向×N×N行列12345M9段开销：为保证信息正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节,主要用于网络的OAM&P可真正用于电信业务的比特管理单元指针：其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净负荷。帧结构的分区14¾帧结构中开销字节的功能9解决同步问题，包括帧定位和同步状态；9解决通信问题，包括音频和数据通信；9解决性能监视问题，包括误码特性等；9解决国际与地区使用分区问题。157.4、SDH网络SDH网络是由一些基本网络单元组成的，在传输媒质上（如光纤、微波等）进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络，它具有全世界统一的网络节点接口。SDH网络的基本网元¾交换设备：包括配有SDH标准光接口和电接口的交换机或ATM设备。¾传送设备：终端复用器(TM)、分插复用器(ADM)、数字交叉连接设备(DXC)和再生器(REG)。¾接入设备：数字环路载波、光环路系统、B-ISDN、光纤分布式数据接口、分布式排队双总线业务接入单元等。16¾分叉复用器（ADM）是SDH网络中最具特色、也是应用最广泛的设备，尤其是在环型网中应用时，以其特有的自愈能力而备受青睐。¾自愈是指通信网络发生故障时，不需要人为干预即可在短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。其基本原理就是使网络具备发现故障并能找到替代传送路由的能力，在一定时限内重新建立通信。177.5、传送网主要性能指标为了保证正常通信，必须对传送网中的通信系统性能提出具体、合理的指标要求。模拟光纤通信系统主要采用信噪比表示系统的性能；数字通信系统主要的性能指标 误码特性 抖动特性 可靠性与可用性181、误码特性误码率(误比特率)的基本定义是数字信息在传输过程中发生差错的概率，在实际测量中，一般是指传输码流中出现错误的码元数与传输总码元数之比(在一个较长的时间间隔内)，即误码率(BER)=传输码流的总码元数(n)出现差错码元数(m)192、抖动特性¾抖动是数字信号传输过程中的一种瞬时不稳定现象，其定义为：数字信号的各有效瞬间对于标准时间位置的偏差。单位是UI，表示单位时隙。偏差的时间范围称为抖动幅度；偏差的时间间隔对时间的变化率称为抖动频率。¾抖动包括两个方面¾输入信号脉冲在某一平均位置左右变化；¾提取的时钟信号在中心位置上的左右变化，这种抖动相当于进行了数字信号的相位调制。¾在数字通信系统中，一般将10Hz以下的长期相位变化称为漂移；而10Hz以上的相位变化称为抖动。203、可靠性与可用性¾可靠性(R)是指产品在规定的条件下和时间内，完成规定功能的能力，常用故障率(λ)来表征，即R=e-λt，式中λ表示产品在单位时间里发生失效的概率，常用10-9/h作为基准单位，称为菲特(fit)，即在109h内出现一次故障的可能性。¾可用性(A)是指产品在规定的条件下和时间内处于良好工作状态的概率，其表示式为A=可用时间+不可用时间可用时间×100%21¾在实际工程中对可用性的评价A=MTBF+MTTRMTBF平均故障间隔时间，指的是相邻两次故障的间隔时间。平均故障修复时间，指的是每次排除故障所需的平均时间。22本章小结传送网的分层结构PDH面对现代信息传输存在的问题和SDH的产生SDH的帧结构与段开销衡量传送网性能的主要性能指标