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1、YCF5光纤通信技术应用基础学习情境五光纤通信技术应用基础学习情境五PPT课件（课件（V3）工信版）工信版光纤通信技术应用基础光纤通信技术应用基础课程学习情境小型光端机安装、使用与基本维护SDH基本原理和设备日常维护情境4情境5光纤光缆认知情境1光缆线路维护与施工基础电路调度与光纤连接情境2情境3情境导入通过上一个情境的学习，你已经学会了光传输设备基础维护方面的工作。从情境5开始，你将学习与光传输设备配置维护工作任务相关的职业知识和职业技能，也就是要掌握设备硬件构成的细节和专门知识、维护技术，从而获得初步的维护经验。Metro3000Metro1000Metro1000Metro1000 Me
2、tro1000情境五：SDH基本原理和设备日常维护通过学习和实践，学生能够初 识和完成光通信设备的基础维 护任务。情境5教学目标 学完本学习情境5，你应：能解释SDH和DWDM基本原理；能陈述光传输设备在组网中的应用和各种接口的功能；能陈述Metro1000/3000设备的结构和单板功能以及信号流向；熟练使用Metro1000/3000设备网管T2000软件；选择正确的配置方法，按照配置步骤完成Metro1000/3000在不同组网情形下的配置；根据工作任务单要求，制定设备例行维护作业计划；使用T2000对SDH设备进行管理配置维护；正确填写设备维护日志，完成设备维护工作。情境5学习任务分解学
3、习任务分解学习任务1：PDH和SDH基本原理认知 学习任务2：传输机房SDH设备日常维护 学习任务3：设备运行情况检查和例行维护 学习任务4：常见机房设备简单告警的处理 学习任务5：光纤通信技术的发展 阶段1：明确任务了解PCM30/32路帧结构和PDH复用等级；熟悉SDH体制产生的背景和优缺点；掌握SDH信号的帧结构；认识SDH常用开销字节；学习目标PDH是最早发展的光纤通信的标准，我们将在分析PDH面临的问题基础上，描述SDH体制的产生背景和主要优缺点，从而展开SDH基本原理的学习。重点介绍SDH的概念、帧结构和常用的开销字节。学习任务描述一、准同步数字体系在数字传输系统中，有两种数字传输
4、系列，一种称为“准同步数字系列”；另一种称为“同步数字系列”。1988年，国际电报电话咨询委员会（CCITT）接受了SONET的概念，重新命名“同步数字系列（SDH）”，使它不仅适用于光纤传输体制，也适用于微波和卫星传输的技术体制，并且使其网络管理功能大大增强。（一）PDH标准介绍采用准同步数字系列（PDH）的系统，在数字通信网的每个结点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了将低速信号复接成高速信号并使复接方便，规定了各信道比特流之间的各速率等级标称值和容差范围。这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步
5、”。相应的比特系列称为准同步数字系列。下表中列出了国际上的三种PDH接口速率，中国采用的是欧洲体制。次群以1.5Mb/s为基础的系列以2Mb/s为基础的系列日本体制（kb/s）北美体制（kb/s）欧洲体制（kb/s）0次群6464641次群1554155420482次群6312631284483次群32 06444 73634 3684次群97 728274 176139 2645次群 564 992（二）PCM的基本原理脉冲编码调制（PCM）是实现模数转换的一种技术。对模拟信号抽样，分别对每个样值量化，再对其量化值进行编码，这一过程称为脉冲编码调制（PCM）。对模拟信号的处理流程如图所示由上
6、图可见，PCM通信系统由模数变换，信道部分，数模变换3个部分组成。1模数变换（1）抽样（2）量化（3）编码2信道部分3数模变换（1）解码（2）低通4.PCM30/32路系统PCM30/32路系统是数字通信传输的基本群次。根据原CCITT建议，语音信号采用8kHz抽样，抽样周期为125s，帧周期T125s。每个时隙对应一个抽样值，一个抽样值编为一个8位二进制数码，32个话路时隙分配如下。（1）TS1TS15，TS17TS31：30个话路时隙。TS1TS15分别传送第115路（CH1CH15）语音信号，TS17TS31分别传送第1630路语音信号（CH17CH31）。（2）TS0：帧同步时隙。TS
7、0用于实现帧同步。偶数帧TS0：发送同步0011011，偶数帧TS0的8位码中第1位保留给国际用，暂定为1，后7位为帧同步码。奇数帧TS0：发送帧失步告警码。每一帧由32个话路时隙组成，如图所示PCM30/32路系统的帧结构图（3）TS16：信令与复帧同步时隙。为了起各种控制作用，每一路语音信号都有相应的信令信号，即要传信令信号。对于每个话路的信令码，只要每隔16帧轮流传送一次就够了。将每一帧的TS16传送两个话路信令码：前4位码为一路，后4位码为另一路，这样15帧（FlF15）的TS16可以轮流传送30个话路的信令码。而F0帧的TS16传送复帧同步码和复帧失步告警码。PCM30/32路系统，
8、常用的几个标准数据如下：帧周期为125s，帧长度32b8256b；每话路时隙时长125s/323.91s；比特时隙为3.91s/80.488s；传输速率为80003282048kb/s。（4）PCM零次群。PCM一次群是由30个64kb/s传输速率的数字信号复用而成的。每一个64kb/s信号可传送一路语音信号，但它也可作为数字信道来传送数据信号，习惯上将64kb/s信道称为零次群。（三）数字复接随着通信技术的发展，用户需求的不断增大，PCM通信方式的传输容量由一次群（PCM30/32路）扩大到二次群、三次群、四次群，甚至更高的多路系统。由多路低次群信号经时分复用形成更多路的数字通信系统，称为数
9、字复接技术。扩大数字通信容量，形成二次群以上的高次群的方法通常有两种：PCM复接和数字复接。1.PCM复接所谓PCM复接，就是直接将多路信号编码复用，即将多路模拟语音信号按125s的周期分别进行抽样，然后合在一起统一编码形成多路数字信号。2数字复接数字复接是将几个低次群在时间的空隙上叠加合成高次群。例如，将4个一次群合成二次群，4个二次群合成三次群等。数字复接等级示意图一次群（2048kbit/s）帧结构PDHPDH基本原理基本原理基本原理基本原理复帧（2ms）帧（125s）时隙（3.9s）12345678012345 311个时隙=8bit（1个话路）1帧=32个时隙（32个话路）1个复帧=
10、16帧（包含32个话路信令信号）二次群（8448kbit/s）帧结构二次群的帧分为4组，每组212bit，所以帧长是848bit，帧频为9.96kHz。其中，帧定位信号占10bit，服务位（S）占2bit，码速调整（C）占12bit；码速调整控制位（J）4bit，余下的比特数提供给4个支路（来自一次群）信号使用，每个支路占206bit。来自支路1-4来自支路1-4来自支路1-4来自支路1-4组1（212bit）组2（212bit）组3（212bit）组4（212bit）S S4XC4XC4XC4XJ服务比特（S）主要用来传送远端告警信息或者只用其中一个服务比特做告警，另一个服务比特用来传送其他
11、辅助信息。帧定位PDHPDH基本原理基本原理基本原理基本原理三次群（34368kbit/s）帧结构三次群的帧分为4组，每组384bit，所以帧长是1536bit，帧频为22.38kHz。其中，帧定位信号占10bit，服务位（S）占2bit，码速调整（C）占12bit；码速调整控制位（J）4bit，余下的比特数提供给4个支路（来自二次群）信号使用，每个支路占378bit。来自支路1-4来自支路1-4来自支路1-4来自支路1-4组1（384bit）组2（384bit）组3（384bit）组4（384bit）S S4XC4XC4XC4XJ帧定位PDHPDH基本原理基本原理基本原理基本原理四次群（34
12、368kbit/s）帧结构四次群的帧分为6组，每组488bit，所以帧长是2928bit，帧频为47.6kHz。其中，帧定位信号占12bit，服务位（S）占4bit，码速调整（C）占20bit；码速调整控制位（J）4bit，余下的比特数提供给4个支路（来自三次群）信号使用，每个支路占723bit。来自支路1-4来自支路1-4来自支路1-4来自支路1-4组1（488bit）组2（488bit）组3（488bit）组4（488bit）S S4XC4XC4XC帧定位组5（488bit）4XC组6（488bit）4XC4XJ来自支路1-4来自支路1-4PDHPDH基本原理基本原理基本原理基本原理二、S
13、DH基本原理（一）SDH概念和帧结构1.PDH的局限性（1）只有地区性的电接口规范，不存在世界性标准。（2）没有世界性的标准光接口规范。（3）采用异步复接，复接结构缺乏灵活性（4）采用按位复接。（5）网络管理能力不强。（6）数字通道设备利用率低。2.SDH的概念等级STM1STM4STM16STM64速率（Mb/s）155.520622.0802488.3209959.280表5.2SDH标准速率SDH网的概念中包含以下几个要点。（1）SDH网有全世界统一的网络结点接口（NNI）（2）SDH网有一套标准化的信息结构等级（3）SDH网有一套特殊的复接结构（4）SDH网大量采用软件进行网络配置和控
14、制（5）SDH网有标准的光接口（6）SDH网的基本网络单元有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）和同步数字交叉连接设备（SDXC）等。（1）SDH的优点：有全世界统一的网络接口结点（NNI）有一套标准化的信息结构等级（STM）具有块状帧结构具有广泛适应性的复接结构具有兼容性SDH采用一套标准化的同步传送等级（2）SDH的缺点频带利用率不如传统的PDH系统。大规模使用软件控制和将业务量集中在少数几个高速链路和交叉结点上，这些关键部位出现问题可能导致网络的重大故障，甚至造成全网瘫痪。使用指针调整技术会产生较大的抖动SDH与PDH互联时（在从PDH到SDH的过渡时期，会形成
15、多个SDH“同步岛”经由PDH互联的局面）SDH帧结构SDH的帧结构必须适应同步数字复接、交叉连接和交换的功能，同时也希望支路信号在一帧中均匀分布、有规律，以便接入和取出。ITUT最终采纳了一种以字节为单位的矩形块状帧结构，如图所示。（1）段开销区域。段开销（SOH）是指STM四帧结构中为了保证信息净负荷正常，灵活传送所必须的附加字节，是供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。帧结构的左边（9N）列8行（除去第4行）属于段开销区域。（2）净负荷区域。信息净负荷（Payload）区域是帧结构中存放各种信息负载的地方，横向第10N270N，纵向第1行到第9行的（2349N）个字节都属此区域。（
16、3）管理单元指针区域。管理单元指针（AURTR）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。帧结构的第4行左边的9N列分配给指针用，即属于管理单元指针区域。u uSDHSDH帧结构的两大帧结构的两大帧结构的两大帧结构的两大开销开销 段开销段开销RSOHRSOH、MSOHMSOH 通道开销通道开销POHPOHSDH帧结构常用开销字节再生段开销（RSOH，占第13行）复用段开销（MSOH，占第59行）（1）STM1段开销字节的安排各种不同SOH字节在STM1帧内的安排如图所示。（2）SOH字节的功能帧定位字节A1和A2。SOH中的A1和A2字节可用来识别帧的起
17、始位置，A1为11110110，A2为00101000。STM1帧内集中安排有6个帧定位字节，大约占帧长的0.25%。再生段踪迹字节J0。J0字节在STMN中位于S（1，7，1）或（1，6N1）。该字节被用来重复地发送“段接入点标志符”，以便使段接收机能据此确认其是否与指定的发射机处于持续连接状态。l数字通信通路(DCC)字节：D1D12网元网管之间、网元和网元之间OAM信息通路D1-D3用于再生段（DCC），带宽364kb/sD4-D12用于复用段（DCC），带宽964kb/sl公务字节：E1、E2E1和E2两个字节用来提供公务联络语音通路。分别提供1个64kb/s数字电话通路E1属于RSO
18、H，用于本地公务通路，可以在再生器接入E2归属于MSOH，用于直达公务通路，可以在复用段终端接入开销比特间插奇偶检验8位码（BIP8）B1字节用做再生段误码监测。这是使用偶校验的比特间插奇偶校验码。BIP8是对扰码后的上一个STMN帧的所有比特进行计算（在网络结点处，为了便于定时恢复，要求到STMN信号有足够的比特定时含量，为此采用扰码器对数字信号序列进行扰乱，以防止长连“0”和长连“1”序列的出现），计算的结果置于扰码前的本帧的B1字节位置。lBIP8的具体计算方法：将上一帧（扰码后的STMN帧）所有字节（注意：再生段开销的第一行是不扰码字节）第一个比特的“1”码计数，若“1”码个数为偶数时
19、，本帧（扰码前的帧）B1字节的第一个比特记为“0”；若上帧所有字节的第一个比特“1”码的个数为奇数时，本帧B1字节的第一个比特记为“1”。上帧所有字节比特的计算方法依此类推，最后得到的B1字节的8个比特状态就是BIP8计算的结果。开销开销l比特间插奇偶检验24位码（BIPN24）字节B2。B2字节用做复用是段误码监测，复用段开销字节中安排了3个B2字节（共24b）作此用途。B2字节使用偶校验的比特间插奇偶校验N24位码，其计算方法与BIP8类似。其计算方法BIPN是对前一个STMN帧的所有比特（再生段开销的第13行字节除外）进行计算，其结果置于扰码前本帧的B2字节。每x比特为一组，x24或xN
20、24b。将参与计算的全部比特从第1个比特算起，按顺序将x比特分为一组，共分成若干组，将各组相对应的第1个比特的“1”码进行计数，若为偶数，则在本帧的B2字节的第1个比特位记为“0”；若相应比特“1”码的个数为奇数，则记为“1”，其余各比特位依此类推。l自动保护倒换（APS）通路字节K1、K2（b1-b2）K1和K2两字节用做自动保护倒换（APS）信令。l复用段远端失效指示（MS-RDI）字节K2（b6-b8）MSRDI用于向发信端回送一个指示信号，表示收信端检测到来话故障或正接收复用段告警指示信号（MSMS）。解扰码后K2字节的第6、7、8比特构成“110”码即为MSRDI信号。开销开销l同步
21、状态字节S1（b5-b8）S1字节的第58比特用于传送4种同步状态信息。可表示16种不同的同步质量等级，其中一种表示同步的质量是未知的。另一种表示信号在段内不用同步，余下的码留作各独立管理机构定义质量等级用。段开销S1l复用段远端差错指示（MSREI）M1。该字节用做复用段远端差错指示。对STMN信号，它用来传送BIPN24（B2）所检出的误块数。开销传输介质有关的字节。仅在STM1帧内，安排6字节，它们的位置是S（2，2，1），S（2，3，1），S（2，5，1），S（3，2，1），S（3，3，1）和S（3，5，1）。字节专用于具体传介媒介的特殊功能，如用单根光纤作为双向传输时，可用此字节来实
22、现辨明信号方向的功能。备用字节Z0。Z0字节的功能尚待定义。（二）SDH复用结构1SDH的一般复用结构，如图所示。2复用单元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）（1）标准容器（C）容器是一种用来装载各种速率的业务信号的信息结构，主要完成适配功能（例如速率调整），以便让那些最常使用的准同步数字体系信号能够进入有限数目的标准容器。已经规定的5种标准容器：C-11、C-12、C-2、C-3、C-4（2）虚容器（VC）虚容器是用来支持SDH通道层连接的信息结构，其中VC-11、VC-12、VC-2及TU-
23、3中的VC-3是低阶通道层的信息结构；而AU-3中VC-3和VC-4是高阶通道层的信息结构。它由容器输出的信息净负荷加上通道开销（POH）组成，即VCn=Cn+VCnPOH5种虚容器：VC-11、VC-12、VC-2、VC-3、VC-4虚容器可分成低阶虚容器和高阶虚容器两类。（3）支路单元和支路单元组（TU和TUG）支路单元（TU）是提供低阶通道层和高阶通道层之间适配的信息结构（即负责将低阶虚容器经支路单元组装进高阶虚容器）。有4种支路单元，即TU-n（n=11，12，2，3）。TU-n由一个相应的低阶VC-n和一个相应的支路单元指针（TU-nPTR）组成，即TU-n=VC-n+TU-nPTR
24、VC-4/3中有TUG-3和TUG-2两种支路单元组。1个TUG-2由1个TU-2或3个TU-12或4个TU-11按字节交错间插组合而成；1个TUG-3由1个TU-3或7个TUG-2按字节交错间插组合而成。1个VC-4可容纳3个TUG-3，1个VC-3可容纳7个TUG-2。（4）管理单元和管理单元组（AU和AUG）管理单元（AU）是提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构（即负责将高阶虚容器经管理单元组装进SIM-N帧，STM-N帧属于SDH传送网分层模型中段层的信息结构，有AU-3和AU-4两种管理单元。AUn（n=3，4）由一个相应的高阶VC-n和一个相应的管理单元指针（AU-nPTR）
25、组成，即AU-n=VC-n+AU-nPTR；n=3，4在STM-N帧的净负荷中固定地占有规定位置的一个或多个AU的集合称为管理单元组（AUG）。一个AUG由一个AU-4或3个AU-3按字节交错间插组合而成。3我国的SDH复用结构我国的基本复用映射结构三、SDH原理：映射、定位和复用在将低速支路信号复用成STM-N信号时，要经过3个步骤：映射、定位、复用。1映射（1）映射的概念（2）通道开销（POH）2定位（1）定位的概念及指针的作用定位的概念指针的作用3复用（1）复用的概念（2）复用过程（1）映射的概念映射是一种在SDH边界处使支路信号适配进虚容器的过程。即各种速率的G.703信号先分别经过码
26、速调整装入相应的标准容器，之后再加进低阶或高阶通道开销形成虚容器。l区别宏观和微观包容和被包容l分类低阶通道开销VC12高阶通道开销VC4通道开销（POH）J1B3C2G1F2H4F3K3N1VC4112619l高阶通道开销J1通道踪迹字节B3通道BIP-8字节C2信号标识字节G1通道状态字节F2、F3通道使用者通路H4复帧位置指示器K3（b1b4）自动保护倒换（APS）通路N1网络运营者字节K3（b5b8）备用比特高阶通道开销l通道踪迹字节：J1VC4的首字节，即AU-PTR所指的字节发端持续的发此字节高阶通道接入点标识符，使收端能具此确认于指定发端处于持续连接状态。J1字节设置要求：收发相
27、匹配。即设备实际收的=设备应收的值华为公司SDH设备J1字节值默认为：HuaWeiSBS收端检测到J1失配，相应通道（VC4）产生HP-TIM告警。l高阶通道误码监测字节：B3监测高阶VC的误码性能监测方式BIP-8偶校验高阶通道开销J1l机理类似于B1、B2本端监测到相应VC通道B3误块，在相应通道的性能事件HP-BBE中反映出来l信号标记字节：C2指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质要求收发相匹配，失配则本端相应VC4通道产生HP-SLM告警，并可能往下级信息结构C4下插全“1”C2=00H表示该VC4未装载，本端产生HP-UNEQ告警，并可能往下级信息结构C4插全“1”设置设备时要求：
28、VC4装载2M设为TUG结构，34M设为34M结构，140M设为140M结构。高阶通道开销B3、C2l通道状态字节：G1反映高阶VC传输的状态对告信息：信宿反馈给信源，以便使信源知道信宿当前的接收状态b1-b4回传由B3检测的误码块数。发端在性能事件HP-FEBBE及告警HP-REI中查询得到收端检测到AU-AIS、J1和C2失配、VC4未装载，在相应VC4通道上回传发端HP-RDI告警b5高阶通道开销G1lTU位置指示字节：H4指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置PDH复用进SDH时，H4字节仅对2M信号有意义。指示当前帧是复帧的第几个基帧，以便收端具此找到TU-PTR，拆分出2M信号H4的
29、范围00H-03H若收端收到的H4字节超出此范围，或不是预期值，本端在相应通道产生TU-LOM(复帧丢失)告警，并在相应通道的下级信息结构插全“1”高阶通道开销H4119500usVC12复帧V5J2N2VC12VC12VC124K4VC12低阶通道开销（VC-1/VC-2POH）V5字节通道踪迹字节J2网络操作者字节N2自动保护倒换APS通道K4（b1b4）增强型远端缺陷指示指示K4（b5b7）备用比特K4（b8）2定位（1）定位的概念及指针的作用定位的概念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。指针的作用SDH中指针的作用可归结为以下三条。当网络处于同步工作方式时，指针用来进行
30、同步信号间的相位校准。当网络失去同步时（即处于准同步工作方式），指针用作频率和相位校准；当网络处于异步工作方式时，指针用作频率跟踪校准（有关同步工作方式参见7.6节SDH网同步的内容）。指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移。3复用（1）复用的概念复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层或者把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程，即以字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程。由于经TU和AU指针处理后的各VC支路已相位同步，此复用过程为同步复用。TU-12复用进TUG-2再复用进TUG-3TU-3复用进TUG-3的结构，如图所示。3个TUG-3复用进VC-4
31、AU-4复用进AUGN个AUG复用进STM-N帧（3）2.048Mbit/s信号映射、定位、复用过程总结映射定位（指针调整）复用定位复用VC-4中TUG-3、TUG-2、TU-12的排放结构四、SDH网元SDH传输网是由不同类型的网元通过光缆线路的连接组成的，通过不同的网元完成SDH网的传送功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。SDH网中常见网元有：TM、ADM、REG和DXC。l终端复用器终端复用器TM双端口器件，用于端点站。群路端口默认为双端口器件，用于端点站。群路端口默认为w交叉复用功能交叉复用功能作用作用TULUTMWSTM-NSTM-M140Mb/s2Mb/s 34Mb/s
32、注MN(1)终端复用器（TM）l插插/分复用器分复用器ADM三端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左三端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左w、右、右e交叉复用功能交叉复用功能作用作用LU(w)TULU(e)、LU(w)LU(e)最常用网元，可等效其他网元最常用网元，可等效其他网元STM-MMNwe2Mb/s34Mb/s140Mb/sADMSTM-NSTM-N(2)插/分复用器（ADM）l再生中继器再生中继器REG（电）（电）2端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左w、右、右e不需交叉复用功能不需交叉复用功能功功能能：O/E、抽抽样样、判判决决、再
33、再生生整整形形、E/O；使使线线路路噪噪声声不积累不积累weREGSTM-NSTM-N(3)再生中继器（REG）等效为入线：m出线：nl数字交叉连接设备数字交叉连接设备DXC多多端端口口器器件件，用用于于重重要要节节点点站，提供强大的交叉能力。站，提供强大的交叉能力。以以m/n表征其特点表征其特点DXCmn(4)数字交叉连接设备（DXC）五、SDH传送网1传送网的基本概念（1）传送网通常网络是指能够提供通信服务的所有实体及其逻辑配置。可见从信息传递的角度来分析，传送网是完成信息传送功能的手段，它是网络逻辑功能的集合。它与传输网的概念存在着一定的区别。所谓传输网是以信息信号通过具体物理介质传输的
34、物理过程来描述，它是由具体设备组成的网络。在某种意义下，传输网（或传送网）又都可泛指全部实体网和逻辑网。SDH传输系统中通道、复用、再生段间的关系2分层与分割的概念传送网分层与分割的关系（1）SDH传送网分层模型（1）SDH传送网分层模型电路层网络通道层网络传输介质层网络段层网络物理介质层光通信系统中的再生段、复用段和通道相邻层网络间的关系（2）分割（patitioning）便于管理便于改变网络组成，使之最佳化链形网链形网星形网星形网树形网树形网环形网环形网网孔形网网孔形网网网络络拓拓扑扑类类型型六、网络拓扑结构网络的拓扑结构，即网络节点和传输线路的几何排列，反映了网络的物理连接。链形网当涉及
35、通信的所有点串接起来，并使首末两个点开放时就形成了所谓的链形拓扑。l应用l优点l缺点链形拓扑主要用于铁路、电力等沿线，或其他站点分布呈线状的场合。相比其他拓扑而言，光纤线路投资比较节省，网络管理比较简单。相比环形拓扑而言，业务保护机制比较少，可采用1+1，1:1保护。链形网星形网当涉及通信的所有点中有一个特殊的点与其它所有点相连，而其余点之间互相不能直接相连时，就形成了所谓星形拓扑，又称枢纽形拓扑。主要用于各中心局和各分局之间的通信可以将枢纽点(即特殊点)的多个光纤终端统一成一个，并具有综合的带宽管理灵活性存在特殊点的潜在带宽瓶颈问题和设备失效的问题l应用l优点l缺点星形网树形网将点到点拓扑单
36、元的末端点连接到几个特殊点时就形成了树形拓扑。树形拓扑可以看成是线形拓扑和星形拓扑的结合。适合于广播型业务适合于广播型业务网络结构层次比较分明，便于管理和控制网络结构层次比较分明，便于管理和控制存存在在瓶瓶颈颈问问题题和和光光功功率率预预算算限限制制问问题题，也不适合于提供双向通信业务也不适合于提供双向通信业务l应用应用l优点优点l缺点缺点树形网环形网当涉及通信的所有点串接起来，而且首尾相连，没有任何点开放时，就形成了环形网。在环形网中，为了完成两个非相邻点之间的连接，这两点之间的所有点都应完成连接功能。具具有有强强大大的的自自愈愈环环保保护护功功能能，是是应应用用最最为广泛的拓扑类型为广泛的
37、拓扑类型具具有有很很高高的的生生存存性性，因因而而环环形形网网在在SDH网中受到特殊的重视网中受到特殊的重视实现环保护功能，软件实现比较复杂实现环保护功能，软件实现比较复杂l应用应用l优点优点l缺点缺点环形网网孔形当涉及通信的许多点直接互连时，就形成了网孔形拓扑。适合业务质量、级别比较高的网络适合业务质量、级别比较高的网络网网孔孔形形网网络络无无节节点点瓶瓶颈颈问问题题，两两点点间间有有多种路由可选，可靠性很高多种路由可选，可靠性很高结构复杂、设备和线路成本较高结构复杂、设备和线路成本较高l应用应用l优点优点l缺点缺点网孔形自愈网的概念：指通信网络发生故障时，无需人为干预，网络就能在极短的时间
38、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。自愈网技术可分为“保护”型和“恢复”型两类。保护型自愈要求在节点之间预先提供固定数量的用于保护的容量配置，以构成备用路由。当工作路由失效时，业务将从工作路由迅速倒换到备用路由。保护倒换的时间很短（小于50ms）。恢复型自愈所需的备用容量较小，网络中并不预先建立备用路由。当发生故障时，利用网络中仍能正常运转的空闲信道建立迂回路由，恢复受影响的业务，恢复时间较长。（例子：DXC自愈网）七、七、SDH自愈网自愈网2.自动线路保护倒换3.环路保护SDH网络结构中，环形网具有较强的自愈功能，通常也称自愈环。自愈环的分类可按保护的业务级别、
39、环上业务的方向、网元节点间光纤数来划分。按环上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两大类；按网元节点间的光纤数可将自愈环划分为双纤环（一对收/发光纤）和四纤环（两对收发光纤）；按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。（1）二纤单向通道保护环二纤通道保护环由两根光纤组成两个环，其中一个为主环S1；一个为备环P1。两环的业务流向相反，通道保护环的保护功能是通过网元支路板的“并发选收”功能来实现的，也就是支路板将支路上环业务“并发”到主环S1、备环P1上，两环上业务完全一样且流向相反，平时网元支路板“选收”主环下支路的业务。二纤单向通道保护环（2）二纤双向通道保护环：采用两
40、根光纤，可分为1+1和11两种方式。环：采用两根光纤，可分为1+1和11两种方式。其中的1+1方式与二纤单向通道保护环基本相同（并发优选），只是返回信号沿相反方向（双向）而已。二纤双向通道保护也可采用1：1方式，需要采用APS协议，但可传送额外业务。二纤双向通道保护环（3）二纤单向复用段保护环从下图可看出，每两个具有支路信号分插功能的节点间高速传输线路都具有一备用线路可供保护倒换使用，称为二纤单向复用段保护环。在正常情况下，信号仅在主用光纤S1中传输，而备用光纤P1空闲，传送的业务不是1+1的业务而是11的业务主环S1上传主用业务，备环P1上传备用业务；因此复用段保护环上业务的保护方式为11保
41、护，有别于通道保护环。正常工作情况当BC节点间的光缆出现断线故障时（4）四纤双向复用段保护环四纤双向复用段保护环是以两根光纤S1和S2共同作为主用光纤，而P1和P2两根光纤为备用光纤，S1、P1、S2、P2光纤的业务流向，S1与S2光纤业务流向相反（一致路由，双向环），S1、P1和S2、P2两对光纤上业务流向也相反，从图所示可看出S1和P2、S2和P1光纤上业务流向相同。正常工作情况当B、C节点之间四根光纤同时出现断纤故障时（5）二纤双向复用段保护环为解决四纤双向复用段环成本较高的问题，出现了一个新的保护方式：双纤双向复用段保护环。由图可见，S1和P2、S2和P1的传输方向相同，由此人们设想采
42、用时隙技术将前一半时隙用于传送主用光纤S1的信息，后一半时隙用于传送备用光纤P2的信息，这样可将S1和P2的信号置于一根光纤（即S1/P2光纤），同样S2和P1的信号也可同时置于另一根光纤（即S2/P1光纤）上，这样四纤环就简化为二纤环。正常工作情况当B节点、节点C间出现断纤故障时4.DXC保护DXC保护主要适用于网状结构组网，是指利用DXC设备进行保护的方式。网状网中一个节点有很多大容量的光纤支路，路由很多。若是在节点处采用DXC设备，则一旦某处光缆出现中断时，利用DXC的交叉连接特性，可以根据路由表计算出替代路由，并且恢复通信。DXC为节点的保护结构7.4.5.混合保护混合保护是利用环形网
43、保护和DXC保护相结合，取长补短，大大增加网络的生存能力。混合保护结构6.各种自愈网的比较线路保护倒换方式：配备容易，网络管理简单，恢复时间短（50ms以内），但成本较高，主要适用于两点间有稳定的大业务量的点到点应用场合。环形网结构：具有高生存性，网络恢复时间很短（50ms以内），具有良好的业务量疏导能力，在简单网络拓扑条件下，环形网的网络成本要比DXC低很多，环形网主要适用于用户接入网和局间中继网。其主要缺点是网络规划较困难，开始时很难准确预计将来的发展，因此在开始时需要规划较大的容量。DXC保护方式：具有高生存性，且使用灵活，但在同样的网络生存性条件下所需附加的空闲容量远小于网孔形网络。D
44、XC保护的主要缺点是网络恢复时间较长，对实时性很强的业务可能造成一些数据丢失。混合保护网：生存能力强，具有较强的灵活性，而且可以减少对DXC的容量要求。情境5学习任务分解学习任务分解学习任务1：PDH和SDH基本原理认知学习任务2：传输机房SDH设备日常维护学习任务3：设备运行情况检查和例行维护 学习任务4：常见机房设备简单告警的处理 学习任务5：光纤通信技术的发展 阶段1：明确任务认识OptiX2500+（METRO3000）设备；认识MERTO1000设备；掌握传输机房SDH设备日常维护事项；学习目标传输设备是精密电子设备，只有在具备适当的温度、湿度条件以及良好的防尘、防静电、防水能力的环
45、境下，才能长期稳定地工作。这就要求在放置传输设备的通信机房里，不但应装备保持机房温度和湿度的设备，如空调、加湿器等，还应具有合理的防尘、防水和防静电设施以及可靠的接地设施。本任务就是通过对传输机房设备的介绍使我们了解传输机房的注意事项和相关维护资料填写。学习任务描述阶段1：咨询学习一、传输机房设备介绍（以华为设备为例）Opti2500设备是华为技术有限公司根据城域传输网的现状和未来发展趋势而推出的多业务传送平台（MSTP）设备。该设备将SDH/ATM/以太网/DWDM技术融为一体，从而不但具有SDH设备灵活的组网和业务调度能力（MADM），而且通过对数据业务的二层处理，实现对ATM/以太网业务
46、的接入、处理、传送和调度，在单台MSTP设备上实现语音、数据等多种业务的传输和处理。OptiX2500+设备由机柜、子架、风机盒以及若干可选插入式电路板等构成，可灵活配置为OptiX2500+网元可配置为多分插复用器（MADM）、分插复用器（ADM）、终端复用器（TM）和再生中继器（REG）。OptiX2500机柜的宽度和深度都是600mm，高度主要有2000mm，2200mm，2600mm三种。OptiX2500+子架尺寸为649mm（高）530mm（宽）262.5mm（深），分为三个部分。上部为接线区，与子架有关的电接口都从此区接入；中部为插板区，下部为走线区。OptiX2500+设备整个
47、板位分布包括1个系统控制与通信及开销处理板位（SCC）、2个交叉连接与同步定时板位（XCS）、12个IU（接口单元）处理板位和8个LTU接口板位，此外还包括1个设备保护板位（IUP）、1个保护倒换驱动板位（LPDR）、一个保护倒换控制板位（EIPC）、一个电源备份板位（PBU）和1个风扇盒（FAN）。OptiX2500+设备单板的出线方式有两种：（1）直接由IU板位处理板的拉手条上引出（例如大部分SDH处理板）（2）借助于LTU板位引出（PDH处理板、部分以太网处理板、ATM处理板）。OptiX2500+常用单板单板名称功能说明处理能力SL1STM-1光接口板1STM-1SL4STM-4光接口
48、板4STM-1SL16STM-16光接口板16STM-1SD42路STM-4光接口板8STM-1SD12路STM-1光接口板2STM-1SQ14路STM-1光接口板4STM-1SDE2路STM-1电接口板2STM-1SQE4路STM-1电接口板4STM-1PL33路E3/T3电接口板1STM-1PQ312路E3/T3电接口板4STM-1PD132路E1电接口板32E1PQ163路E1电接口板63E1PM132路T1/E1电接口板32E1/T1DX1DDN处理板48E1AL1单路155MATM处理板1STM-1ET1以太网透传处理板48E1EGT千兆以太网透传处理板8STM-1OptiX2500
49、+设备的各个单板所分属表OptiX2500+设备的各个单板所分属表OptiX2500+设备的各个单板所分属表OptiX2500+设备的各个单板所分属表OptiX2500+系统以SDH交叉矩阵和同步定时单元为核心，由接口单元、SDH交叉矩阵单元和同步定时单元、系统控制与通信单元、开销处理单元等组成。IUIUIUIUIUIUIUIUIUIUIUIU交叉连接单元定时单元主控单元辅助接口单元管理接口辅助接口外同步接口IU接口单元IU接口单元（128128 VC-4）OptiX155/622H是华为根据城域网（MAN）现状和未来发展趋势，开发的新一代光传输设备，它融SDH、Ethernet、PDH等技术
50、为一体，实现了在同一个平台上高效地传送语音和数据业务。OptiX155/622H应用于城域网（MAN）中的接入层，可与OSN9500、OptiX10G、OptiXOSN2500、OptiXOSN1500、OptiXMetro3000混合组网。告警切除开关（二）Opti155/622H设备介绍设备在网络中的地位OptiX155/622H设备在网络中的地位和应用1.Opti155/622H的功能介绍（1）强大的接入容量。（2）高集成度设计。（3）以太网业务接入。（4）业务接口和管理接口。（5）交叉能力。（6）业务接入能力。（7）设备级保护。（8）组网形式和网络保护。2强大的接入容量。Opti155