光纤通信技术-Chapter4课件.pptx

1、光纤通信系统：光纤通信系统：模拟光纤通信系统模拟光纤通信系统:CATV（Cable Television,CATV）数字数字光纤通信系统光纤通信系统:SDH为体系、为体系、DWDM、PON4.1 4.1 模拟光纤通信模拟光纤通信1.1.基本结构基本结构第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统1 12.2.系统结构系统结构第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统2 23.3.性能要求性能要求(1)(1)光发射机光发射机输出光功率：输出光功率：mW(dBm)5mW(dBm)510mW,20mW10mW,20mW波长：波长：1310nm,1550nm+EDFA1310nm

2、,1550nm+EDFA半导体激光器的半导体激光器的P-IP-I特性曲线特性曲线的线性要好，以避免交调失真、谐波失真等；的线性要好，以避免交调失真、谐波失真等；CSO:Composite Second Order PowerCSO:Composite Second Order Power：复合二阶功率：复合二阶功率：-60dBc-60dBcCTB:Composite Tripe Beat:CTB:Composite Tripe Beat:复合三重差拍复合三重差拍:-65dBc:-65dBcCarrier to Noise Ratio:Carrier to Noise Ratio:载噪比载噪比:

3、50dB:50dB半导体激光器的调制特性要好半导体激光器的调制特性要好，即调制带宽宽且幅频特性平坦，即调制带宽宽且幅频特性平坦1.5GHz1.5GHz。(2)(2)光接收机光接收机(l）大）大CNR（载噪比）或（载噪比）或SNR（信噪比）以保证电视信号质量；（信噪比）以保证电视信号质量；(2）要有足够大的工作带宽和频带平坦度。）要有足够大的工作带宽和频带平坦度。(3)(3)光通道光通道1310nm:TX-RX/0.2dB=10dBm/0.2=50Km；1550nm:TX+EDFA=几百公里几百公里第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统3 34.2 4.2 数字光纤通信系统数字光

4、纤通信系统1.1.光纤通信系统网络光纤通信系统网络第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统4 42 2 数字光纤通信系统组成数字光纤通信系统组成第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统5 52 2 数字光纤通信系统组成数字光纤通信系统组成（1）把多路业务信号）把多路业务信号复用复用成更高速率等级的信号；成更高速率等级的信号；（2）对于）对于SDH 系统网络，为系统网络的系统网络，为系统网络的运行管理维护运行管理维护插入插入OAM OAM 开销开销，并进一步地为方，并进一步地为方便接收端进行定时提取进行便接收端进行定时提取进行扰码扰码，破坏长连，破坏长连“0”和长连和

5、长连“1”；（3）对光源进行）对光源进行数字调制数字调制；（4）经光纤传输，传输过程中由于受光纤衰减和色散的影响，光信号随光纤传输距离的）经光纤传输，传输过程中由于受光纤衰减和色散的影响，光信号随光纤传输距离的增大而增大而功率变弱功率变弱、波形变差波形变差；（5）光电检测器完成）光电检测器完成光电转换光电转换，放大均衡放大均衡，提取时钟信号提取时钟信号，在时钟信号的作用下，在时钟信号的作用下判决再判决再生出数字信号生出数字信号；（6）解扰解扰并并取出取出OAMOAM开销进行处理开销进行处理或进行线路解码，同时处理或进行线路解码，同时处理OAM 开销；开销；（7）解复用出各路数字业务信号解复用出

6、各路数字业务信号。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统6 63 3 数字光纤通信数字光纤通信OAMOAM开销的作用开销的作用(1)按业务需求和系统（网络）按业务需求和系统（网络）资源状况资源状况来来配置配置系统网络、开通系统网络、开通业务业务。(2)对系统运行状况，进行不中断业务的对系统运行状况，进行不中断业务的在线实时监测在线实时监测，误码性能的监测误码性能的监测。(3)故障告警故障告警。一旦设备或设备中的部件或光缆线路出现故障，系统应能检测到并在网。一旦设备或设备中的部件或光缆线路出现故障，系统应能检测到并在网管界面上显示出来或在设备上指示出来，并要能够及时通知维护人员。

7、管界面上显示出来或在设备上指示出来，并要能够及时通知维护人员。(4)为故障定位和其他为故障定位和其他维护需求维护需求而提供环回控制、主要项目的测试等。而提供环回控制、主要项目的测试等。(5)为系统（网络）为系统（网络）OAM OAM 信息提供传输通道信息提供传输通道。比如网管对远端设备的配置信息就是通过。比如网管对远端设备的配置信息就是通过网管网管ECC（嵌入控制通道）传送到远端设备的；对有些实时性要求高的信息，如在（嵌入控制通道）传送到远端设备的；对有些实时性要求高的信息，如在有保护倒换功能的系统（网络）中的有保护倒换功能的系统（网络）中的保护倒换协议信息保护倒换协议信息，安排专门的传输通道

8、使其，安排专门的传输通道使其在相关设备间传递。在相关设备间传递。(6)为系统的运营者提供为系统的运营者提供业务性能、流量等方面的统计信息业务性能、流量等方面的统计信息。(7)为维护管理人员提供为维护管理人员提供话音通信的手段话音通信的手段（公务电话）。（公务电话）。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统7 74 4 数字光纤通信系统扰码的作用数字光纤通信系统扰码的作用数字流有可能出现长连数字流有可能出现长连“0”、连、连“1”情况，长连情况，长连“0”和非归零码：和非归零码：发射机：发射机：激光器功率不稳定激光器功率不稳定接收机：接收机：长连长连“1”期间信号电平没有变化，反映

9、不出发送时钟信息，定时信息期间信号电平没有变化，反映不出发送时钟信息，定时信息消失；消失；所以，对于所以，对于SDH 系统，通过系统，通过扰码扰码来破坏业务信息数字流的长连来破坏业务信息数字流的长连“0”、连、连“1”非对称非对称性性，并且使光线路码流为，并且使光线路码流为随机分布随机分布，接收端，接收端解扰码解扰码；第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统8 85 5 数字光纤通信系统中继和再生数字光纤通信系统中继和再生中继再生器的功能：中继再生器的功能：光电转换光电转换3R(Reshaping,Retiming,Regenerating)3R(Reshaping,Retimi

10、ng,Regenerating)开销处理开销处理电光转换。电光转换。无中继距离：无中继距离：12800ps/nm 12800ps/nm/17ps/nm.km=752Km17ps/nm.km=752Km第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统9 94.3 SDH-Synchronous Digital Hierarchy4.3 SDH-Synchronous Digital Hierarchy系统系统-同步数字体系同步数字体系4.3.2 SDH4.3.2 SDH技术的特点技术的特点(1)SDH(1)SDH网不仅能与现有的网不仅能与现有的PDH PDH 网实现兼容网实现兼容，即使，即

11、使PDH PDH 的的1.544Mbit/s1.544Mbit/s和和2.048Mbit/s2.048Mbit/s两大两大体系在体系在SDHSDH信息结构上能获得统一，形成数字传输体制上的世界标准。信息结构上能获得统一，形成数字传输体制上的世界标准。纵向兼容纵向兼容。(2)(2)SDH SDH 网络通过网络保护和网络恢复具有强大的网络通过网络保护和网络恢复具有强大的自愈能力自愈能力，这不仅使，这不仅使SDH 网络的生存网络的生存性和可靠性大大增强，而且便于组网和降低网络维护的费用。性和可靠性大大增强，而且便于组网和降低网络维护的费用。SDH 自愈环网不大于自愈环网不大于50ms（单点故障情况下

12、）的保护倒换时间是电信级设备高性能的重要标志之一。（单点故障情况下）的保护倒换时间是电信级设备高性能的重要标志之一。50ms 的保护倒换时间对上层业务是透明的，即上层业务的保护倒换时间对上层业务是透明的，即上层业务“感知感知”不到下层不到下层SDH 网络网络的故障和保护倒换，业务的故障和保护倒换，业务“连接连接”均保持。由均保持。由SDH 数字交叉连接设备等构成的网格数字交叉连接设备等构成的网格型等拓扑的型等拓扑的SDH 网络，能够通过网络，能够通过SDH 交叉连接的可控制并配合合适的路由算法，在交叉连接的可控制并配合合适的路由算法，在网络出现故障时实现网络恢复，以保证高质量业务满足其性能要求

13、。网络出现故障时实现网络恢复，以保证高质量业务满足其性能要求。(3)(3)SDH SDH 采用了同步复用方式和灵活的采用了同步复用方式和灵活的复用复用映射映射结构，结构，使低阶信号和高阶信号的复用和使低阶信号和高阶信号的复用和解复用一次到位，大大简化了设备的处理过程，省去了大量的有关电路单元、跳线解复用一次到位，大大简化了设备的处理过程，省去了大量的有关电路单元、跳线电缆和电路接口数量，从而简化运营和维护，改善网络的业务透明性。电缆和电路接口数量，从而简化运营和维护，改善网络的业务透明性。(4)(4)SDH SDH 标准规范了全世界统一的网络节点接口标准规范了全世界统一的网络节点接口，对各网络

14、单元的光接口有严格的规范，对各网络单元的光接口有严格的规范要求，从而使得任何网络单元在光路上得以要求，从而使得任何网络单元在光路上得以互通互通，实现了，实现了横向的兼容性横向的兼容性。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统1010(5)SDH(5)SDH 帧结构中安排了丰富的开销比特帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络运营、管理、维护（，使网络运营、管理、维护（OAM)的能力大的能力大大地加强，通过远程控制，可实现对各网络单元及节点设备的分布式管理，同时也大地加强，通过远程控制，可实现对各网络单元及节点设备的分布式管理，同时也便于新功能和新特性的及时开发和升级，而且促进了更完善

15、的网络管理和智能化设便于新功能和新特性的及时开发和升级，而且促进了更完善的网络管理和智能化设备的发展。备的发展。(6)SDH(6)SDH 采用先进的指针调整技术，采用先进的指针调整技术，支持伪同步工作环境，使来自不同提供者的信息净支持伪同步工作环境，使来自不同提供者的信息净负荷可以在不同的同步岛之间进行传送，并有能力承受一定的定时基准丢失。负荷可以在不同的同步岛之间进行传送，并有能力承受一定的定时基准丢失。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统11114.3.3 SDH4.3.3 SDH传输网结构传输网结构SDH 传送网传送网分层模型分层模型是一般传送网分层模型的特例，图的右边

16、是一般传送网分层模型，是一般传送网分层模型的特例，图的右边是一般传送网分层模型，图的左边是适用于我国图的左边是适用于我国SDH 传送网的分层模型，图的中间是各层的名称。传送网的分层模型，图的中间是各层的名称。（1 1）电路层网络电路层网络 （2 2）通道层网络通道层网络 （3 3）传输媒质层网络传输媒质层网络第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统1212（1 1）电路层网络电路层网络直接为用户提供通信业务直接为用户提供通信业务。诸如电路交换业务、分组交换业务和租用专线业务等。诸如电路交换业务、分组交换业务和租用专线业务等。主要节点设备主要节点设备：有交换机、交叉连接设备等。电路

17、层网络的端到端电路连接一般：有交换机、交叉连接设备等。电路层网络的端到端电路连接一般由交换机建立。由交换机建立。电路层不属于电路层不属于SDH SDH 标准规范的内容，所以称非标准规范的内容，所以称非SDH SDH 客户客户，SDH 所承载的所承载的PDH 信信号，例如号，例如2048kbit/s、34368kbit/s和和139264kbit/s 等信号的技术指标都在等信号的技术指标都在PDH 的的标准中规定。标准中规定。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统1313（2 2）通道层网络通道层网络支持一个或多个电路层网络支持一个或多个电路层网络，为电路层网络节点（如交换机）提

18、供透明的，为电路层网络节点（如交换机）提供透明的通道。通道。VC-12 可以看作电路层网络节点间通道的一种基本传送单位，可以看作电路层网络节点间通道的一种基本传送单位，VC-3/VC-4 可以作为骨干通道的基本传送单位。可以作为骨干通道的基本传送单位。通道的建立可以由网管操作控制交叉连接设备完成通道的建立可以由网管操作控制交叉连接设备完成，通过交叉连接设备提，通过交叉连接设备提供半永久性连接。供半永久性连接。划分为划分为低阶通道层低阶通道层（VC-12、VC-2和和VC-3）和）和高阶通道层高阶通道层（VC-4）。SDH 网的一个重要特点是能够对通道层网络的连接进行网的一个重要特点是能够对通道

19、层网络的连接进行管理和控制管理和控制，因此，因此网络应用十分灵活和方便。网络应用十分灵活和方便。通道层网络与其相邻的传输媒质网络是通道层网络与其相邻的传输媒质网络是相互独立的相互独立的。它可以将各种电路层。它可以将各种电路层业务映射进复用段层所要求的格式内。业务映射进复用段层所要求的格式内。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统1414 （3 3）传输媒质层网络传输媒质层网络与传输媒质与传输媒质（光缆或微波）（光缆或微波）有关有关，它支持一个或多个通道层网络。为通道层网络，它支持一个或多个通道层网络。为通道层网络节点之间提供合适的通道容量。节点之间提供合适的通道容量。STM-N

20、 可以作为传输媒质层网络的可以作为传输媒质层网络的标准等级容量标准等级容量。划分为划分为段层网络段层网络和和物理媒质层网络物理媒质层网络（简称物理层），其中段层网络涉及提供通道（简称物理层），其中段层网络涉及提供通道层网络节点间信息传递的所有功能，而物理层涉及具体的，支持段层网络的传输层网络节点间信息传递的所有功能，而物理层涉及具体的，支持段层网络的传输媒质，如光缆和微波（准确地讲是光纤和空间）。媒质，如光缆和微波（准确地讲是光纤和空间）。在在SDH 网中，段层网络还可以细分为网中，段层网络还可以细分为复用段层网络复用段层网络和和再生段层网络再生段层网络。其中复用。其中复用段层网络为通道层提供

21、同步和复用功能，并完成复用段开销的处理和传递；再生段层网络为通道层提供同步和复用功能，并完成复用段开销的处理和传递；再生段涉及再生器之间或再生器与复用段终端设备之间的信息传递，诸如定帧、扰码、段涉及再生器之间或再生器与复用段终端设备之间的信息传递，诸如定帧、扰码、再生段误码监视以及再生段开销的处理和传递。再生段误码监视以及再生段开销的处理和传递。物理层网络主要完成光电脉冲形式的比特传送任务物理层网络主要完成光电脉冲形式的比特传送任务，与开销无关。物理层分为，与开销无关。物理层分为光光接口和电接口接口和电接口。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统15154.3.4 SDH 4.

22、3.4 SDH 的网元的网元构成构成SDH 网络的基本网络单元网络的基本网络单元,简称网元简称网元（NE)，SDH 有有4 4大类网元大类网元。(1)(1)同步数字交叉连接设备（同步数字交叉连接设备（SDXC)SDXC)SDXC SDXC：允许接入不同等级速率的数字信号，允许接入不同等级速率的数字信号，能对接入信号的全部或一部分进行交叉能对接入信号的全部或一部分进行交叉连接（交换），也能从高阶信号中分出连接（交换），也能从高阶信号中分出和插人低阶信号。和插人低阶信号。例如从例如从STM-1 信号中分插信号中分插2Mbit/s信号。信号。(2)(2)分插复用设备（分插复用设备（ADM)ADM)A

23、DM ADM：能够从线路信号中分出和插人低阶信：能够从线路信号中分出和插人低阶信号。号。例如从例如从STM-16 中分插中分插STM-1 信号。信号。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统1616(3)(3)同步复用设备（同步复用设备（MUX)MUX)MUXMUX：能把能把PDH 信号复用进信号复用进SDH 信号，还信号，还能将低阶能将低阶SDH 信号复接成高阶信号复接成高阶SDH 信信号。号。(4)(4)同步再生器（同步再生器（REG)REG)REGREG：基本功能是接收来自光纤线路的信号，基本功能是接收来自光纤线路的信号，将它将它再生再生，并往下一段光纤线路传送。，并往下一

24、段光纤线路传送。它还要产生新的再生段开销加到承载信它还要产生新的再生段开销加到承载信号上，并能对线路信号质量进行监视。号上，并能对线路信号质量进行监视。OAMOAM：为了对网元自身以及它们构成的系统为了对网元自身以及它们构成的系统进行网络的运行管理，所有的网元都要进行网络的运行管理，所有的网元都要能够和传输网管理系统相连，相互通信能够和传输网管理系统相连，相互通信实现网管功能。实现网管功能。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统17174.3.5 SDH 4.3.5 SDH 的网络节点接口的网络节点接口传输网传输网是由传输网络节点和传输线路构成的，传输线路有光缆线路、微波接力系

25、统是由传输网络节点和传输线路构成的，传输线路有光缆线路、微波接力系统和卫星通信系统。和卫星通信系统。网络节点网络节点接口接口NNINNI的定义是网络节点之间的接口。的定义是网络节点之间的接口。SDH传输规定了传输规定了6个传输比特率系个传输比特率系列。列。STM-N(N=0,1,4,16，64，256），意思是第），意思是第N 级同步传送模块级同步传送模块(Synchronous Transport Module)。STM 的基础速率是的基础速率是155520kbit/s，称称STM-1STM-1，该，该速率的速率的N 倍构成更大容量的倍构成更大容量的STM-N 信号。信号。第第 4 4 章章

26、 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统18184.3.5 SDH 4.3.5 SDH 的网络节点接口的网络节点接口 SDH传输规定了传输规定了6个传输比特率系列。个传输比特率系列。STM-N(N=0,1,4,16，64，256），表示第），表示第N 级同步传送模块级同步传送模块(Synchronous Transport Module)。STM 的基础速率是的基础速率是155520kbit/s，称，称STM-1，该速率的，该速率的N 倍构成更大容量的倍构成更大容量的STM-N 信号。信号。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统19194.3.6 SDH 4.3.6 SDH 的开销

27、的开销OAMOAM ：SDH 的一个主要特点是它有标准化的贯穿全网的的一个主要特点是它有标准化的贯穿全网的运行、管理和维护（运行、管理和维护（OAM OAM）功能，功能，在在SDH 的帧结构中安排的帧结构中安排开销（开销（overhead overhead）就是为了实现就是为了实现OAM 功能。功能。开销：开销：就是一些附加比特或附加字节按功能块的概念，就是一些附加比特或附加字节按功能块的概念，SDH 传输系统的管理正是按传输系统的管理正是按这种概念进行分段管理。这种概念进行分段管理。再生段、复用段、高阶通道和低阶通道：再生段、复用段、高阶通道和低阶通道：利用各自的开销来承载相应的管理信息。利

28、用各自的开销来承载相应的管理信息。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统20204.3.6 SDH 4.3.6 SDH 的开销的开销再生段开销（再生段开销（RSOH)RSOH)：用于各个再生器之间的管理；：用于各个再生器之间的管理；复用段开销（复用段开销（MSOH)MSOH)：用于各个复用器之间的管理；：用于各个复用器之间的管理；高阶通道开销高阶通道开销（H POH)：用于高阶通道的管理；：用于高阶通道的管理；低阶通道开销低阶通道开销（LPOH)：用于低阶通道的管理。：用于低阶通道的管理。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统21214.3.3 SDH4.3.3

29、 SDH传输系统传输系统SDH 传输系统可以看作是传输系统可以看作是SDH 网络应用特例。通过这种点对点传输的简单网络，有助于网络应用特例。通过这种点对点传输的简单网络，有助于理解一些重要的概念。理解一些重要的概念。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统2222复用段开复用段开销销再生段开再生段开销销高阶通道高阶通道开销开销低阶通道低阶通道开销开销低阶容器低阶容器信息信息4.3.4 SDH4.3.4 SDH的帧结构的帧结构在物理媒质层上传送的用在物理媒质层上传送的用STM-N（同步传输模块）（同步传输模块）信号是一个数字序列，将这个序列截断为一信号是一个数字序列，将这个序列截断

30、为一串一串的序列，按照规定结构，固定数量的串一串的序列，按照规定结构，固定数量的连续比特群称为帧，连续比特群称为帧，STM-N 帧用平面矩阵表帧用平面矩阵表示。示。STM-N STM-N 帧的大小帧的大小：9 行行,270 xN 列字节，每字列字节，每字节节8 个比特。传送一帧的时间称为周期，固定个比特。传送一帧的时间称为周期，固定帧周期为帧周期为125 us，即帧频为，即帧频为8kHz（每秒传送（每秒传送8000帧），帧），正好是电话的采样速率正好是电话的采样速率。STM-1 帧，分为帧，分为9 行，每行行，每行270 列个字节，共列个字节，共有有2430 个字节，依序作为第个字节，依序作为

31、第1-9 行构成平面行构成平面结构帧。结构帧。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统2323skbitSTM/15552080008270914.3.4 SDH4.3.4 SDH的帧结构的帧结构再生段上传送的信号帧再生段上传送的信号帧，它由再生段净荷，它由再生段净荷和再生段开销组成。再生段净荷支持复用和再生段开销组成。再生段净荷支持复用段层信号传送，而再生段开销用于再生段段层信号传送，而再生段开销用于再生段的监控和维护管理。再生段开销在再生段的监控和维护管理。再生段开销在再生段的始端产生、加入到帧中，在再生段的末的始端产生、加入到帧中，在再生段的末端终结，即从帧中取出进行处理；

32、所以，端终结，即从帧中取出进行处理；所以，在在SDH 网中每个网元处，再生段开销都要网中每个网元处，再生段开销都要终结（加入或取出），只有再生段净荷透终结（加入或取出），只有再生段净荷透明地通过再生器。明地通过再生器。复用段上传送的信号帧复用段上传送的信号帧，它由复用段净荷，它由复用段净荷和复用段开销组成。复用段净荷支持通道和复用段开销组成。复用段净荷支持通道层信号传送，复用段开销用于复用段的监层信号传送，复用段开销用于复用段的监控和维护管理。复用段开销在复用段的始控和维护管理。复用段开销在复用段的始端产生，在复用段的末端终结；所以，端产生，在复用段的末端终结；所以，在在SDH 网中除再生器以

33、外的每个网元处，复网中除再生器以外的每个网元处，复用段开销都要终结。用段开销都要终结。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统2424复用段信号适配：复用段信号适配：将复用段信号放进再生将复用段信号放进再生段净荷区的过程叫做适配，段净荷区的过程叫做适配，由于在由于在SDH 体体系中复用段信号和再生段信号完全同步，系中复用段信号和再生段信号完全同步，既无频差又无相差，复用段信号在再生段既无频差又无相差，复用段信号在再生段帧中有固定的位置，帧中有固定的位置，适配就非常简单。适配就非常简单。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统25254.3.5 SDH帧的开销帧的开销

34、第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统2626再生段开销（再生段开销（RSOH):RSOH):在帧的左上角在帧的左上角3 行行x 9 字节字节;复用段开销（复用段开销（MSOH):MSOH):在帧的左下角在帧的左下角5 行行x 9 字节字节;管理单元指针管理单元指针(AU):(AU):在帧的中部第在帧的中部第4 行的前行的前9 个字节。个字节。4.3.5 SDH帧的开销帧的开销第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统2727一.一.再生段开销再生段开销 (1)(1)帧定位：帧定位：Al,Al,A2A2用于用于STM-1 帧定位，帧定位，规定为两种固定代码：规定为两

35、种固定代码：A1=11110110B=F6H A2=00101000B=28H页定位页定位4.3.5 SDH帧的开销帧的开销第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统2828一.一.再生段开销再生段开销 (2)(2)再生段踪迹：再生段踪迹：J0/C1J0/C1 它是再生段它是再生段接入点接入点的识别符，重复发送一个代表某段的识别符，重复发送一个代表某段接入点接入点的标志，从而使段的的标志，从而使段的接收端能够确认自己与预定的段的发送端是否保持着连接。用连续接收端能够确认自己与预定的段的发送端是否保持着连接。用连续16 个个STN-1帧帧内的内的J0 字节字节组成组成16 16 字节

36、字节的帧来传送接入点的帧来传送接入点识别符识别符，下表说明这个帧的内容，其，下表说明这个帧的内容，其第一个字节是该帧的起始标志，它包含对第一个字节是该帧的起始标志，它包含对上一帧进行上一帧进行循环冗余校验循环冗余校验CRC-7CRC-7 计算的计算的结果。结果。页码定位页码定位第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统2929(3)(3)STM-l 识别符：识别符：C1 ITU-T 早先建议在早先建议在J0 位置上安排位置上安排的是的是C1 字节，用来标志单个字节，用来标志单个STM-1在高阶在高阶STM-N中的位置。中的位置。采用采用C1字节的老设备与采用字节的老设备与采用J0

37、字字节的新设备互通时，置节的新设备互通时，置J0 为为00000001，表示，表示“再生段踪迹未再生段踪迹未规定规定”。(4)(4)再生段误码监视：再生段误码监视：B1 B1 用于再生段误码监测，使用用于再生段误码监测，使用8 比特比特作奇偶校验，称为比特间插奇偶作奇偶校验，称为比特间插奇偶(BIP)校验校验-8 比特，简称比特，简称BIP-8。产生产生B1 字节的方法是对前一个字节的方法是对前一个STM-N 帧扰码后的所有比特进行帧扰码后的所有比特进行BIP 运算，将得运算，将得到的结果置于当前这一个到的结果置于当前这一个STM-N 帧扰码前的帧扰码前的B1 字节位置。字节位置。(5)(5)

38、公务通信：公务通信：E1 E1 用于再生段公务联络线用于再生段公务联络线(EOW)，可提供一个，可提供一个64kbit/s通路。通路。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统3030(6)(6)使用者通路：使用者通路：F1 F1 为网络运营者提供一个为网络运营者提供一个64kbit/s通通路，为特殊维护目的提供临时的路，为特殊维护目的提供临时的数据话音通路数据话音通路。(7)(7)数据通信通路（数据通信通路（DCC):D1,DCC):D1,D2,D3 D2,D3 用于再生段传送再生器的运行、用于再生段传送再生器的运行、维护和管理信息，可提供速率达维护和管理信息，可提供速率达192

39、kbit/s192kbit/s的的DCC DCC 通路通路。(8)(8)其他其他在帧图中，标有在帧图中，标有x 的字节是留给的字节是留给国内使用的字节。标有的是不国内使用的字节。标有的是不扰码字节。标有扰码字节。标有 的字节是与传的字节是与传输媒质特征有关的字节。所有未输媒质特征有关的字节。所有未作标记的字节有待今后国际标准作标记的字节有待今后国际标准规定。规定。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统3131二.二.复用段开销复用段开销（1 1）复用段误码监视：复用段误码监视：B2 B2 用于复用段的误码监测，用于复用段的误码监测，G.707建议：规定使用建议：规定使用3 个个

40、B2 共共24 比特作奇偶校验，比特作奇偶校验，即即BIP-24。产生产生B2 字节的方法是对前字节的方法是对前一个一个STM-N帧中除再生段帧中除再生段开销以外的所有比特作开销以外的所有比特作BIP 运算将其结果置于运算将其结果置于当前当前STM-N 帧扰码前的帧扰码前的B2 字节处。字节处。(2)(2)数据通信通路：数据通信通路：D4 D4 一一D12D12用于复用段传送运行、维护和管理信息。可提供速率达用于复用段传送运行、维护和管理信息。可提供速率达576kbit/s的通路。的通路。(3)(3)公务通信：公务通信：E2E2用于复用段公务联络线（用于复用段公务联络线（EOW)，可提供速率为

41、，可提供速率为64kbit/s的的 通路。通路。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统3232（4 4）自动保护倒换（自动保护倒换（APSAPS）通路：）通路：K1,K1,K2(b1-b5)K2(b1-b5)用于复用段保护倒换信令。各比用于复用段保护倒换信令。各比特的安排和面向比特的协议在特的安排和面向比特的协议在G.783 建议的附录建议的附录A“复用段保护复用段保护协议、命令和操作协议、命令和操作”中规定。中规定。K1(b1-b4）指示倒换请求的原因，）指示倒换请求的原因，K1(b5-b8）指示提出倒换请求）指示提出倒换请求的工作系统序号，的工作系统序号，K2(b1-b5）

42、指示复用段接收侧备用系统倒换指示复用段接收侧备用系统倒换开关所桥接到的工作系统序号。开关所桥接到的工作系统序号。(5)(5)复用段远端缺陷指示（复用段远端缺陷指示（MS-RDI):K2(b6-b8)MS-RDI):K2(b6-b8)用于向复用段发送端回送接收端状态指示信号，告诉发送端，接收端检测到上游段的用于向复用段发送端回送接收端状态指示信号，告诉发送端，接收端检测到上游段的缺陷或收到复用段告警指示信号（缺陷或收到复用段告警指示信号（MS-AIS）。）。当当K2（b6-b8)=110，表示，表示MS 一一RDI。其他状态预留将来使用。其他状态预留将来使用。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通

43、 信信 系系 统统3333（6 6）同步状态：同步状态：S1(b5-b8)用于传送同步状态信息（用于传送同步状态信息（SSM)，该字节各代码的含义附表，例如：该字节各代码的含义附表，例如：0000 质量情况不明（现有同步网）质量情况不明（现有同步网）0001 预留预留0010 G.811基准时钟基准时钟（7 7）复用段远端差错指示（复用段远端差错指示（MS-MS-REI):M1REI):M1用于将复用段远端检测到的差错信息往回传送，远端差错信息由检测用于将复用段远端检测到的差错信息往回传送，远端差错信息由检测BIP-24 x N(B2)来来获得。获得。BIP 规则违反计数的方法是把规则违反计数

44、的方法是把B2 的每一比特作为检测单位，对奇偶校验规律破坏计数，的每一比特作为检测单位，对奇偶校验规律破坏计数，相应相应M1的代码以二进制计数表示有多少个差错，其最大范围是的代码以二进制计数表示有多少个差错，其最大范围是0-255。对于。对于STM-1需需要指示要指示0-24 个差错，个差错，Ml 的产生和解释如表的产生和解释如表第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统3434（7 7）复用段远端差错指示复用段远端差错指示（MS-REI):M1MS-REI):M1第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统35354.3.6 SDH4.3.6 SDH的映射和复用的映射和

45、复用第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统36364.3.6 SDH4.3.6 SDH的映射和复用的映射和复用第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统37374.3.6 SDH4.3.6 SDH的映射和复用的映射和复用第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统38384.3.7 4.3.7 光接口光接口标准化：标准化：为了实现不同厂商的为了实现不同厂商的SDH 设备在光链路上互通，设备在光链路上互通，SDH 光接口的光特性需要光接口的光特性需要标准化来规范标准化来规范STM-1 到到STM-256的光接口标准。的光接口标准。1 1光接口的分类光接口的分

46、类 根据根据SDH 系统中是否使用光放大器，以及速率是否达到系统中是否使用光放大器，以及速率是否达到STM-64，将，将SDH 光接口分为光接口分为两大系统两大系统:第第I I 类系统：类系统：不包括任何光放大器，速率低于不包括任何光放大器，速率低于STM-64的系统；的系统；第第II II 类系统：类系统：包括光放大器或速率为包括光放大器或速率为STM-64、256 的系统。的系统。对于第对于第I类系统的光接口还可以按照使用场合和传输距离分为三种：类系统的光接口还可以按照使用场合和传输距离分为三种：局内：局内：2Km局间短距离局间短距离:15Km局间长距离局间长距离:80Km不同种类的光接口

47、用不同的代码来表示，代码由一个字母和两个数字组成。第不同种类的光接口用不同的代码来表示，代码由一个字母和两个数字组成。第1 个字母应用场合和传输距离；第个字母应用场合和传输距离；第1 位数字表示位数字表示STM-N 的等级；第的等级；第2 位数字表示位数字表示光纤类型。光纤类型。第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统3939第第1 1 个字母含义如下：个字母含义如下：I:表示局内通信表示局内通信S:表示局间短距离通信表示局间短距离通信L:表示局间长距离通信表示局间长距离通信V:表示局间很长距离通信表示局间很长距离通信U:表示局间超长距离通信表示局间超长距离通信VSR:表示距离不

48、超过表示距离不超过600米的米的通信。通信。第第1 1 位数字含义如下：位数字含义如下：-1 表示表示STM-1-4 表示表示STM-4-16 表示表示STM-16-64表示表示STM-64-256 表示表示STM-256第第2 2 位数字含义如下：位数字含义如下：空白或空白或1 1 表示工作波长表示工作波长1310nm1310nm，用，用G.652 G.652 光纤光纤2 2 表示工作波长表示工作波长1550nm1550nm，用，用G.652G.652光纤光纤3 3 表示工作波长表示工作波长1550nm1550nm，用，用G.653G.653光纤光纤5 5 表示工作波长表示工作波长1550n

49、m1550nm，用，用G.655G.655光纤光纤例：例：L-1.2L-1.2I-4.1I-4.1第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统4040JE：加强型：加强型第第 4 4 章章 光光 纤纤 通通 信信 系系 统统41414.4 4.4 数字光纤传输系统的总体设计数字光纤传输系统的总体设计 数字光纤通信网络的设计规划：网络拓扑、路由选择、网络容量、业务通路、数字光纤通信网络的设计规划：网络拓扑、路由选择、网络容量、业务通路、设备线路类型、最大中继距离计算等。设备线路类型、最大中继距离计算等。4.4.1 4.4.1 总体考虑总体考虑 光纤通信系统的总体设计：根据业务容量、用户

50、地理位置、用户对业务的质量光纤通信系统的总体设计：根据业务容量、用户地理位置、用户对业务的质量 要求等，按照要求等，按照ITU-T 的建议和我国标准，确定网络的容量、拓扑、路由等。的建议和我国标准，确定网络的容量、拓扑、路由等。1.1.网络拓扑、线路路由选择网络拓扑、线路路由选择 根据网络在通信网中的位置、功能、作用、承载业务的生存性要求等选择合适根据网络在通信网中的位置、功能、作用、承载业务的生存性要求等选择合适的网络拓扑。的网络拓扑。n 骨干网：骨干网：网络生存性要求较高的网络适合采用网格拓扑；网络生存性要求较高的网络适合采用网格拓扑；n 城域网：城域网：网络生存性要求较高的网络适合采用环