畢業設計報告(sdh中繼傳輸網設計方案)(已修改)

　

【正文】 第一章 緒論1．1本文研究的背景SDH全稱叫做同步數字傳輸體制，由此可見SDH是一種傳輸的體制協議，就象PDH準同步數字傳輸體制一樣，SDH這種傳輸體制規范了數字信號的幀結構、復用方式、傳輸速率等級、接口碼型等特性。1．2 SDH的傳輸原理和特點 SDH采用的信息結構等級稱為同步傳送模塊STMN(Synchronous Transport，N=I，4， 16，64)，最基本的模塊為STM—l，四個STM一1同步復用構成STM一4，16個STM一1或四個STM一4同步復用構成STM一16；SDH采用塊狀的幀結構來承載信息，每幀由縱向9行和橫向270xN列字節組成，每個字節含8bit，整個幀結構分成段開銷(Section OverHead，SDH)區、STM—N凈負荷區和管理單元指針(AU PTR)區三個區域，其中段開銷區主要用于網絡的運行、管理、維護及指配以保證信息能夠正常靈活地傳送，它又分為再生段開銷(Rege neratorSection OverHead，RSOH)和復用段開銷(Multiplex Section OverHead，MSOH)；凈負荷區用于存放真正用于信息業務的比特和少量的用于通道維護管理的通道開銷字節；管理單元指針用來指示凈負荷區內的信息首字節在STM—N幀內的準確位置以便接收時能正確分離凈負荷。SDH的幀傳輸時按由左到右、由上到下的順序排成串型碼流依次傳輸，每幀傳輸時間為125I_ts，每秒傳輸1／125x1000000幀，對STM一1而言每幀字節為8bitx(9x270x1)=19440bit，則STM一1的傳輸速率為19440x8000=155．520Mbit／S；而STM一4的傳輸速率為4155．520Mbit／s=622．080Mbit／S；STM一16的傳輸速率為16155．520(或4622．080) =2488．320Mbit／st61。SDH傳輸業務信號時各種業務信號要進入SDH的幀都要經過映射、定位和復用三個步驟：映射是將各種速率的信號先經過碼速調整裝入相應的標準容器(C)，再加入通道開銷(POH)形成虛容器(Vc)的過程，幀相位發生偏差稱為幀偏移；定位即是將幀偏移信息收進支路單元(TU)或管理單元(AU)的過程，它通過支路單元指針(TU PTR)或管理單元指針(AU PTR)的功能來實現；復用則是將多個低價通道層信號通過碼速調整使之進入高價通道或將多個高價通道層信號通過碼速調整使之進入復用層的過程。 SDH之所以能夠快速發展這是與它自身的特點是分不開的，其具體特點如下：(1)SDH傳輸系統在國際上有統一的幀結構，數字傳輸標準速率和標準的光路接口，使網管系統互通，因此有很好的橫向兼容性，它能與現有的PDH完全兼容，并容納各種新的業務信號，形成了全球統一的數字傳輸體制標準，提高了網絡的可靠性；(2)SDH接入系統的不同等級的碼流在幀結構凈負荷區內的排列非常有規律，而凈負荷與網絡是同步的，它利用軟件能將高速信號一次直接分插出低速支路信號，實現了一次復用的特性，克服了PDH準同步復用方式對全部高速信號進行逐級分解然后再生復用的過程，由于大大簡化了DXC，減少了背靠背的接口復用設備，改善了網絡的業務傳送透明性；(3)由于采用了較先進的分插復用器(ADM)、數字交叉連接(DXC)、網絡的自愈功能和重組功能就顯得非常強大，具有較強的生存率。因SDH幀結構中安排了信號的5％開銷比特，它的網管功能顯得特別強大，并能統一形成網絡管理系統，為網絡的自動化、智能化、信道的利用率以及降低網絡的維管費和生存能力起到了積極作用；(4)由于SDH有多種網絡拓撲結構，它所組成的網絡非常靈活，它能增強網監，運行管理和自動配置功能，優化了網絡性能，同時也使網絡運行靈活、安全、可靠，使網絡的功能非常齊全和多樣化； (5)SDH并不專屬于某種傳輸介質，它可用于雙絞線、同軸電纜，但SDH用于傳輸高數據率則需用光纖。這一特點表明，SDH既適合用作干線通道，也可作支線通道。例如，我國的國家與省級有線電視干線網就是采用SDH，而且它也便于與光纖電纜混合N(HFC)相兼容。1．3 SDH的應用與發展趨勢SDH作為新一代理想的傳輸體系，具有路由自動選擇能力，上下電路方便，維護、控制、管理功能強，標準統一，便于傳輸更高速率的業務等優點，能很好地適應通信網飛速發展的需要。迄今，SDH得到了空前的應用與發展。在標準化方面，已建立和即將建立的一系列建議已基本上覆蓋了SDH的方方面面。在干線網和長途網、中繼網、接入網中它開始廣泛應用，且在光纖通信、微波通信、衛星通信中也積極地開展研究與應用。近些年，點播電視、多媒體業務和其他寬帶業務如雨后春筍般紛紛出現，為SDH應用在接入網中提供了廣闊的空間。SDH技術應用于接入網的好處是：1)對于要求高可靠、高質量業務的大型企事業用戶，SDH可以提供較為理想的網絡性能和業務可靠性。2)可以將網管范圍擴展至用戶端，簡化維護工作。3)利用SDH固有靈活性，可使網絡運營者更快、更有效地提供用戶所需的長期和短期業務需求。可以預計SDH技術將不斷發展。隨著網絡的發展，它將進一步為終端用戶提供寬帶服務，在迎接ATM、CATV、多媒體、因特網、全光網絡帶來的機會和提出的挑戰中，將得到更加廣泛的應用。綜上所述，SDH以其明顯的優越性已成為傳輸網發展的主流。SDH技術與一些先進技術相結合，如光波分復用(WDM)、ATM技術、Intcrnet技術(IP over SDH)等，使SDH網絡的作用越來越大。SDH已被各國列入21世紀高速通信網的應用項目，是電信界公認的數字傳輸網的發展方向，具有遠大的商用前景。第二章SDH技術分析2．1 SDH信號的幀結構和復用2．1．1 SDH信號的幀結構STM．N信號幀結構的安排應盡可能使支路低速信號在一幀內均勻地有規律的分布。因為這樣便于實現支路的同步復用、交叉連接(DXC)、分／插和交換，說到底就是為了方便的從高速信號中直接上／下低速支路信號。鑒于此ITU．T規定了STM．N的幀是以字節(8bit)為單位的矩形塊狀幀結構(如圖2．1STM．N幀結構圖所示)。圖2．1 STM．N幀結構圖從上圖看出STM．N的信號是9行*270*NylJ的幀結構。此處的N與STM—N的N相一致，取值范圍：1，4，16，64… …。表示此信號由N個STM．1信號通過字節間插復用而成。由此可知，STM．1信號的幀結構是9{T*270YlJ的塊狀幀，由上圖看出當N個STM．1信號通過字節間插復用成STM．N信號時，僅僅是將STM．1信號的列按字節間插復用，行數恒定為9行。信號在線路上傳輸時是一個bit一個bit地進行傳輸的，STM．N信號的傳輸也遵循按比特的傳輸方式。SDH信號幀傳輸的原則是：幀結構中的字節(8bit)從左到右，從上到下一個字節一個字節(一個比特一個比特)的傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一幀。ITU．T規定對于任何級別的STM等級，幀頻是8000幀／秒，也就是幀長或幀周期為恒定的125 us。幀周期的恒定是SDH信號的一大特點。由于幀周期的恒定，使STMN信號的速率有其規律性。SDH信號的這種規律性使高速SDH信號直接分／插出低速SDH信號成為可能，特別適用于大容量的傳輸情況。從圖中看出，STMN的幀結構由3部分組成：段開銷，包括再生段開銷(RSOH)和復用段開銷(MSOH)； 管理單元指針(AU．PTR)；信息凈負荷(payload)。段開銷(SOH)是為了保證信息凈負荷正常靈活傳送所必須附加的供網絡運行、管理和維護(OAM)使用的字節。段開銷又分為再生段開銷(RSOH)和復用段開銷(MSOH)分別對相應的段層進行監控。再生段開銷在STM．N幀中的位置是第N第三行的第一到第9幸N列，共3*9N個字節；復用段開銷在STM．N幀中的位置是第5到第9行的第一到第9*N列，共5+9奉N個字節。與PDH信號的幀結構相比較段開銷豐富是SDH信號幀結構的一個重要的特點。管理單元指針(AU．PTR)位于STMN幀中第4行的9N列，共9木N個字節。SDH能夠從高速信號中直接分／插出低速支路信號，這是因為低速支路信號在高速SDH信號幀的位置有預見性，預見性的實現在于SDH幀結構中指針開銷字節功能。AU．PTR是用來指示信息凈負荷的第一個字節在STM．N幀內的準確位置的指示符，以便收端能根據這個位置指示符的值(指針值)正確分離信息凈負荷。2．1．2 SDH信號的復用SDH的復用包括兩種情況：一種是低階的SDH信號復用成高階SDH信號；另一種是低速支路信號(例如112Mbit／s 34MbiVs 140Mbit／s)復用成SDH信號STMN。第一種情況復用的方法主要通過