OSN 7500 工作原理

yangyishu

第2章   OSN 7500工作原理及障碍处理流程

传输系统作为通信网的一部分,主要承载各种话音、数据以及视频业务的传送任务。没有传输系统就无法形成通信网络,也就无法实现各设备之间的信息传输。传输系统质量的好坏是影响通信网质量的关键因素之一。

1、传输系统概述

1.1传输系统的基本概念

传输系统是信息的传输通道,其功能是完成信息的传送,如完成终端设备与交换设备之间、交换设备与交换设备之间的信息传送。传输系统将终端设备和交换设备连接起来,形成通信网络。传输系统按照传输媒介不同,可分为有线传输系统和无线传输系统。有线传输系统包括

电缆传输系统和光纤传输系统;无线传输系统包括移动通信系统、微波传输系统、卫星传输系统等。本文主要介绍光纤传输系统,简称传输系统。

1.2常用的传输技术

传输系统采用的主要传输技术有SDH、MsTP、WDM和OTN等。

1）.SDH传输技术

SDH即同步数字体系,它主要针对光纤传输,是在 SONI I的标准基础上形成的,它把

北美/日本和欧洲/中国的两种PDH体制融合在统一标准一同步传递模块MN之中:第

次真正实现了数字传输体制上的世界性标准

2）.MSTP传输技术

MSTP即多业务传输平台,是基于SDH的多业务传送技术,它能够同时实现TM

ATM、以太网、P等多业务的接入处理和传送

MSTP依托于SDH平台,可基于SDH多种线路速率实现,包括155Nha/s、622N

2.5Gbit/s和10Gbit/s等,一方面,MSTP保留了SDH固有的交又能力和传统的P业

务接口与低速SDH业务接口,继续满足TDM业务的需求;另一方面,MSDP提供ATM处

理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的果、整

合的需求

3）.WDM传输技术

WDM即波分复用技术,WDM是在同一根光纤上同时传输多个不同波长光信号的技

术,目前广泛应用的是工作在1550mm窗口的密集波分复用(DWDM)系统,DwDM系统的

复用光通路速率可以为2.5Gbiu/s、10Ght/s等,面复用光信道的数量可以是4、8、16、32、其

至更多,因此系统的传输容量可达到300~400G/s,而这样巨大的传输容量是日前的

TDM方式根本无法做到的

4）.OTN传输技术

OTN即光传送网,是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网,是下一代的骨

传送网。OTN跨越了传统的电域(数字传送)和光域(模拟传送),是管理电域和光域的统一标

准。OTN可以提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接以及电信级的保炉

是传送宽带大颗粒业务的最优技术

日前,铁路通信网骨干层和中继层传输系统主要采用DwDM+ SDILMSTI技术,接入

层传输系统主要采用SDH/MSTP技术,在下一步的铁路通信网传输系统的更新改造中骨

干层和汇聚层会采用OTN+SDH/MsTP技术,

1.3、SDH工作原理

1.3.1  SDH的基本概念

SDH是由一些基本网络单元组成,在光纤上可以进行同步信息传输、复用、分插和交又连

接的传送网络。SDH网中不含交换设备,它只是交换局之间的传输手段,SDH的基本网元

有终端复用器(TM)、分插复用器(ADM)、再生中继器(REG)和数字交又连接设备(DAC)等

其功能各异,但都有统一的标准光接口能够在光路上实现横向兼容

SDH具有以下特点

(1)全世界统一的帧结构标准

(2)灵活的分插功能

(3)标准的光接口

(4)强大的网络管理能力

(5)很强的兼容性

(6)强大的自愈功能

SDH虽具有许多优良的性能,但也存在不足之处,如SDH为得到丰富的开销功能,造成

频带利用率不如传统的PDH系统高

1.3.2 SDH的速率与帧结构

1）.SDH的速率

SDH具有一套标准化的信息结构等级,称为同步传递模块STMN(N=1、4、16、64),其中最

基本的模块是STM1,更高等级的STMN是将N个STM1按字节间插同步复用后所获得的

2）.SDH帧结构

SDH的帧结构必须适应同步数字复用、交叉连接和交换的功能,同时为了便于实现支路

信号的插入和取出,希望支路信号在一帧内的分布是有规律的、均匀的。

对于STMN信号,一帧由9行

270×N列字节(每字节8bit)组成,其

帧长度为270×N×9个字节或270×N×9×8个比特。STM—N信号的帧周期,即传一帧的时间为125μs,其帧频即每秒传输的帧数为8000Hz。

对于STM1信号而言,每帧由95行、270列字节组成,帧长度为270×9=2450个字节,相当于19440bit,由此可计算出STM1的传输速率R为:155.52Mbit/s

图28SDH的帧结构图

3）.帧结构的组成

STMN整个顿结构可分为三个主要区域,它们分别是段开销区域、净负荷

域和管理单元指针区域

(1)净负荷区域

信息净负荷区域是STMN顿结构中存放各种业务信息的地方,图28中横向第10×N

270×N列,纵向第1~9行的2349×N个字节都属此区域。为了实时监测用户信息在传递过

程中是否有损坏,在将低速信号进行打包的过程中加入了监控开销字节—通道开销(POH

字节。POH作为净负荷的一部分,与业务信息一起装载在STMN中传送,它负责对通道性

能进行监视、管理和控制。

(2)段开销区域

段开销(SOH)是指STMN帧结构中为了保证信息净负荷正常,灵活传送所必需的附加

字节,是供网络运行、管理和维护(OAM)使用的字节,段开销进一步分为再生段开销

(RSOH)和复用段开销(MSOH),分别用于再生段和复用段的运行、管理和维护

(3)管理单元指针区域

管理单元指针( AU-PTR)用来指示信息净负荷的第一个字节在STMN帧中的准确位

置,以便在接收端能正确地分解信号帧

1.3.3  SDH的复用原理

我国SDH的基本复用结构如图所示,其复用过程是由一些基本复用单元经过若干中

间复用步骤进行的。SDH的基本复用单元包括标准容器(C)、虚容器(VC)、支路单元(TU)

支路单元组(TUG)、管理单元(AU)和管理单元组(AUG),这些复用单元的下标表示与此复

用单元相应的信号级别。

我国的SDH复用结构中允许有三个PDH支路信号输入口,它们分别是PDH四次群(139.264Mbit/s)、三次群(34.368Mbit/s)和基群(2.048Mbit/s),并且在SDH中,一个STM1(155.20Mbt/s)能装载63个2.048Mbt/s、或3个34.368Mbit/s、或一个139.264Mbit/s

从SDH复用映射结构中可以看出,各种业务信号复用进STMN的过程都需要经过映

射、定位和复用三个步骤

1）.映射

映射是指在SDH网络边界,将各种速率的PDH信号先分别经码速调整装入相应的标准

容器(C),再加入低阶或高阶通道开销(POH)形成虚容器(VC)的过程。映射的实质是使各支

路信号与相应的虚容器(VC)容量同步,以便使VC成为可以独立进行传送、复用和交叉连接

的实体

虚容器(VC)在SDH中是最重要的一种复用单元,主要支持通道层的连接。正常情况下,

VC的速率与SDH网络是同步的,除在VC的组合点和分解点(即PDH/SDH网的边界处)

外,VC在SDH网中传输时总是保持完整不变,因而可以作为一个独立的实体十分方便和灵

活地在通道中任意点插入或取出,进行同步复用和交叉连接处理。

2）.定位

定位是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。即以附加于VC上的指针指

示和确定VC帧的起点在TU或AU净负荷中的位置。在发生相对帧相位偏差使VC帧起点

“浮动”时,指针值亦随之调整,从而始终保证指针值准确指示VC帧起点的位置

定位的目的是使收端能正确地从STMN中拆离出相应的VC,进而分离出PDH低流

号,也就是说实现从STMN信号中直接下低速支路信号的功能。

SDH采用指针技术实现定位。SDH的指针有两种,即管理单元指针( AU-PTR)和支路

指针( TU- PTR),分别实现VC12、VC3在TU中的定位,以及VC4在AU4中的定位

3）、复用

复用是指将多个支路单元适配到高阶VC4或把多个管理单元适配复用段的过程。如将低阶TU—12复用形成TUG—2、TUG—3,最后形成VC—4;再由AUG复用形成STM-N帧。

由于传输设备与交换设备接口大都采用2.048Mbit/s速率,故2.048Mbit/s信号(PDH基群信号)的映射和同步复用是最重要的,也是最复杂的。

1.4 MSTP的基本原理

MSTP(多业务传输平台)是基于SDH的多业务传送技术,它能够同时实现TDM、ATM

以太网、1P等多业务的接入处理和传送。MSTP技术是SDH技术的发展,与现有SDH网络

有很好的兼容性,既继承了SDH的优点,又尽量避免了SDH的缺点。可以说,没有SDH技

术就没有MSTP技术,SDH技术是MSTP技术的基础。另一方面,以太网技术、ATM技术

与SDH技术相结合时,又促进了SDH技术的发展。

基于SDH的多业务传送节点功能模型如图2-10所示。图中,多业务传送节点的接口类

型主要有DH接口(T1/E1、T3/E3)、SDH接口(STM-N)、以太网接口(10/100 Baset、GE)、

和ATM接口(155M)等。

PDH、SDH接口加上后续的VC处理和段开销处理部分,就是以前的SDH设备框图。因此,MSTP就是在原SDH之上增加了ATM和以太网接口,以及相应的信号处理能力,对SDH其余部分的功能没有多少改变。