高铁培训课件：SDH_原理

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1、武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 SDH原理原理武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段SDH技术原理vSDH 概述vSDH信号的帧结构和复用步骤 vSDH的网络结构vSDH网络保护武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段一.SDH概述目标：v了解SDH的产生背景为什么会产生SDH传输体制。v了解SDH体制的优点和不足。v建立有关SDH的整体概念为以后更深入的学习打下基础。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.SDH的产生SDH提出背景（1）PDH两种速率不兼容-北美，日本，欧洲（2）PDH无统一的光接口标准（3）PDH采用异步的

2、按比特复接，上、下电路复杂（4）开销比特数量少，网管功能不丰富（5）网络结构缺乏灵活性（提供点到点网络结构）（6）网管通信通道明显不足，网络的调度和自愈性功能差武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.SDH的产生SDH产生的社会背景 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：宽带化信息高速公路 规范化世界性统一的标准接口武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH的提出1985年 美国提出光同步网（SONET）-实现标准光接口1988年 CCITT在SONET基础上确定了SDH SDH-光同步数字体

3、系武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 3.SDH的基本概念 SDH是由一些基本网络单元（NE）组成，在光纤上可以进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段优点优点融合融合PDHPDH了两种速率了两种速率有了标准的光接口规范有了标准的光接口规范灵活的分插功能灵活的分插功能 ，使上下电路简单，使上下电路简单强大的自愈能力，网络生存能力强强大的自愈能力，网络生存能力强安排大量的开销，网络管理功能强安排大量的开销，网络管理功能强具有前、后向兼容性具有前、后向兼容性 4.SDH的特点武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技

4、能训练段 4.SDH的特点l电接口电接口STM-1STM-1是是SDHSDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为为155.520Mb/s 155.520Mb/s。STM-NSTM-N是是SDHSDH第第N N个等级的同步传送模块，比特率是个等级的同步传送模块，比特率是STM-1STM-1的的N N倍倍(N=4n=1(N=4n=1，4 4，1616，6464，256)256)。接口方面接口方面l光接口光接口光口信号码型是加扰的光口信号码型是加扰的NRZNRZ码，采用世界统一的标准扰码。码，采用世界统一的标准扰码。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训

5、练段职业技能训练段 4.SDH的特点复用方式复用方式同步复用和灵活的映射结构同步复用和灵活的映射结构l低阶低阶SDHSDH高阶高阶SDHSDH。例如：例如：STM-1STM-4STM-1STM-4。采用字节间插复用方式，。采用字节间插复用方式，4xSTM-1STM-44xSTM-1STM-4。B1B2B3C1 C2C3A1A2A3C2A2D2B1C1 D1B2A3A1D1D2D3D3B3C3武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 4.SDH的特点复用方式复用方式同步复用和灵活的映射结构同步复用和灵活的映射结构lPDHSDHPDHSDH通过指针定位预见低速信号在帧中位置，使收通过指

6、针定位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。端可直接下低速信号。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 4.SDH的特点OAM(OAM(运行维护运行维护)功能功能用于用于OAMOAM的开销多的开销多OAMOAM功能强功能强这也是线路编码不用加冗余码的原因这也是线路编码不用加冗余码的原因兼容性兼容性决定成本决定成本老体制设备是否还可发挥作用老体制设备是否还可发挥作用对新体制能否接入对新体制能否接入武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段缺点缺点采用指针技术使信号产生抖动采用指针技术使信号产生抖动大量采用软件技术，一旦出问题有可能造成大量采用软件技术，一旦出问题

7、有可能造成 全网瘫痪全网瘫痪频带利用率低频带利用率低 4.SDH的特点武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 想一想：在这一节你学到了些什么？vSDH究竟是什么？v为什么会出现SDH的传输体制？v与PDH相对比SDH有什么优势？vSDH的局限性是什么？v是否已建立了SDH的整体概念？武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 二.SDH信号的帧结构和复用原理 目标：v掌握STM-N信号的帧结构（以STM-1信号的帧结构为例）。v掌握STM-N信号帧中各部分结构所起的大致作用。v掌握2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s复用进STM-N信号的全过程。v掌握复

8、用和映射的概念。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.网络节点接口-NNIvSDH规范了网络之间接口的速率等级和帧结构，规范了网络之间接口的速率等级和帧结构，使网络节点之间实现同步复接、同步交换、同使网络节点之间实现同步复接、同步交换、同步传输步传输.终端接入设备交换设备传输设备传输设备交换设备终端接入设备NNINNINNINNINNIUNIUNI武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2、SDH同步传送模块及速率等级v SDHSDH体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率等级。率等级。v 基本的信号传输结

9、构等级是同步传输模块基本的信号传输结构等级是同步传输模块STM-1STM-1v 同步传送模块同步传送模块-STM-N N=1-STM-N N=1、4 4、1616、6464 SDH SDH的速率等级的速率等级v STM-1 155.52Mbit/s STM-1 155.52Mbit/s （简称（简称155M155M）v STM-4 622.08STM-4 622.08Mbit/s Mbit/s （简称（简称622M622M）v STM-16 2488.32STM-16 2488.32Mbit/s Mbit/s（简称（简称2.5G2.5G）v STM-64 9953.28STM-64 9953.

10、28Mbit/s Mbit/s（简称（简称10G10G）武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 3.SDH信号帧结构41359以字节为单位(8bit)的块状帧帧频8000帧/s，帧周期125us先先行行后后列列9 270 N字节RSOHAU-PTRMSOHSTM-N净负荷(含POH)261 N9 N武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH信号帧结构SDH-N帧结构特点帧结构特点v1、采用块状结构、采用块状结构v2、帧周期为、帧周期为125S（相当帧频（相当帧频8000Hz）v3、以字节为单位，每个字节编、以字节为单位，每个字节编8个比特，个比特，一个字节速

11、率为一个字节速率为64Kbit/sv4、采用字节间插同步复用、采用字节间插同步复用v5、分三个区域（开销区、指针区、净负荷区）、分三个区域（开销区、指针区、净负荷区）v6、传输方向是：先左后右、先上后下、传输方向是：先左后右、先上后下武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH信号帧结构信息净负荷信息净负荷(9(9行行261261列列)lSTM-N帧中放置各种业务信息的地方。帧中放置各种业务信息的地方。2M/34M/140M等等PDH信号、信号、ATM信号、信号、IP信息包等打包信息包等打包成信息包后，放于其中。然后由成信息包后，放于其中。然后由STM-N信号承载，在信号承

12、载，在SDH网上传输。若将网上传输。若将STM-N信号帧比做一辆货车，其净信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。负荷区即为该货车的车厢。l在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入通道开在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入通道开销销POH，以完成对每一个，以完成对每一个“货物包货物包”在在“运输运输”中的监视中的监视。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH信号帧结构净 负 荷STM-N信息包信息包信息包信息 包 信息包武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH信号帧结构 段开销段开销l完成对完成对STM-N整体信号流进行监控。

13、即对整体信号流进行监控。即对STM-N“车厢车厢”中所有中所有“货物包货物包”进行整体上的性能监控。进行整体上的性能监控。再生段开销再生段开销(RSOH)完成对完成对STM-N整体信息结构进行监控整体信息结构进行监控复用段开销复用段开销(MSOH)完成对完成对STM-N中的复用段层信息结构进中的复用段层信息结构进行监控行监控RSOH、MSOH、POH组成组成SDH层层细化的监控体制层层细化的监控体制二者区别：宏观（二者区别：宏观（RSOH）和微观（）和微观（MSOH）武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH信号帧结构管理单元指针管理单元指针AU-PTRAU-PTRl定位

14、低速信号在定位低速信号在STM-N帧中帧中(净负荷净负荷)的位置，使低速的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知。信号在高速信号中的位置可预知。l发端在将信号包装入发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即将装入指示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢车厢”的的“货物包货物包”，赋予一个位置坐标值。，赋予一个位置坐标值。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH信号帧结构管理单元指针管理单元指针AU-PTRAU-PTRl收端根据收端根据AU指针值，从指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分帧净负荷中直接拆分出所需

15、的低速支路信号；即依据出所需的低速支路信号；即依据“货物包货物包”位置坐位置坐标，从标，从“车厢车厢”中直接所需要的那一个中直接所需要的那一个“货包货包”。l由于由于“车厢车厢”中的中的“货物包货物包”是以一定的规律摆放是以一定的规律摆放的的字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位需定位“车厢车厢”中第一个中第一个“货物包货物包”即可。即可。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH信号帧结构键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文

16、本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本AU-PTR定位车厢中第一个信息包根根据据收收到到的的A AU U-P PT TR R值值找找到到此

17、此信信息息包包，通通过过字字节节间间插插的的规规律律性性，进进而而定定位位到到其其他他信信息息包包收端：发端：武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH信号帧结构若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：小，例：2M2M、34M34M。需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针息包，通过支路单元指针TU-PTRTU-PTR定位其在中信息定位其在中信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包，通过包，通过AU-PTR

18、AU-PTR指示相应中信息包的位置。指示相应中信息包的位置。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH信号帧结构武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 3.SDH的映射和复用u映射、定位和复用的概念映射、定位和复用的概念 低速支路信号复用成低速支路信号复用成STM-N信号时，要信号时，要经过经过3个步骤：个步骤：映射映射 定位定位 复用复用武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 3.SDH的映射和复用u映射、定位和复用的概念映射、定位和复用的概念映射：是一种在映射：是一种在SDH网络边界处（例如网络边界处（例如SDH/PDH边界处），边界处），

19、将支路信号适配进虚容器的过程。将支路信号适配进虚容器的过程。定位：是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶定位：是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶VC帧的帧的起点在起点在TU净负荷中或高阶净负荷中或高阶VC帧的起点在帧的起点在AU净负荷中的具体净负荷中的具体位置位置。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把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 SDH复用映射结构STM-NAUGAU-4TUG-3TU-3TUG-2TU-12VC-12

20、C-12VC-11C-11C-4C-3VC-3VC-4140M45M34M2M1.5M指针处理复 用映 射定 位x Nx1x3x1x7x3TU-2VC-2VC-3AU-3x3x7C-26.3M武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 C-nC-n：容器：容器-用于容纳各种不同速率信号的信息结构用于容纳各种不同速率信号的信息结构 有有:C-12 C-3 C-4 :C-12 C-3 C-4 等。等。VC-nVC-n：虚容器：虚容器-用于支持用于支持SDHSDH通道层连接的信息结构通道层连接的信息结构是实现各种信号与是实现各种信号与SDHSDH通道单元的适配，是通道单元的适配，是SDHS

21、DH复用、复用、传输和交叉连接的标准信息单元传输和交叉连接的标准信息单元 .有有:VC-12 VC-3 :VC-12 VC-3 VC-4VC-4等等 各容器功能说明武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段TU-nTU-n：支路单元：支路单元-用于用于VCVC单元的定位，是低阶通道与高阶单元的定位，是低阶通道与高阶通道的适配信息结构单元通道的适配信息结构单元TUGTUG：支路单元组：支路单元组-用于将若干个低速支路合成为一个高用于将若干个低速支路合成为一个高速支路速支路(由若干个由若干个TUTU组成组成)AUAU：管理单元：管理单元-用于用于VC-4VC-4的定位，是高阶通道与段层的

22、适的定位，是高阶通道与段层的适配信息结构单元配信息结构单元AUGAUG：管理单元组：管理单元组-用于用于STM-NSTM-N信息的复用信息的复用(由若干个由若干个AUAU组组成成)各容器功能说明武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段STM-NAUGAU-4TUG-3TU-3TUG-2TU-12VC-12C-12C-4C-3VC-3VC-4140M34M2M指针处理复 用定位校准映 射x Nx1x3x1x7X3我国规定的SDH复用映射结构武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 STM-1容量v含有：含有：一个一个140Mbit/s140Mbit/s信号信号 （相当64

23、个2Mbit/s信号）三个三个34Mbit/s34Mbit/s信号信号 （相当48个2Mbit/s信号）63 63个个2Mbit/s2Mbit/s信号信号武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 各信息单元之间关系C-n+POH=VC-nVC-n+PTR=TU-n（AU）TU-nK=TUGVC：称为通道 高阶通道VC-4 低阶通道VC-12和VC-3武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 140M复用步骤lC-4：容器：容器4；与；与140M相对应的标准信息结构，完相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。成速率适配功能。lVC-4：虚容器：虚容器4；与；与C-4相对应

24、的标准信息结构，相对应的标准信息结构，完成对装载的完成对装载的140M信号进行实时的性能监控。信号进行实时的性能监控。1140M速率适配/打包C-412609125us加入POH监控/打包VC-4POH119125us1261转下页武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 140M复用步骤指针定位1270AU-PTRAU-41910270加入段开销RSOHMSOH净负荷AU-PTR19lAU-4：管理单元：管理单元4，与，与VC-4相对应的信息结构相对应的信息结构l复用路线复用路线140MC-4VC-4AU-4STM-1，所以所以STM-1仅能复用进一路仅能复用进一路140M信号信

25、号武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 34M复用步骤1134M速率适配/打包C-31849125us加入POH监控/打包VC-3POH9125us185转下页lC-3：容器：容器3；与；与34M相对应的标准信息结构，完成相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。速率适配功能。lVC-3：虚容器：虚容器3；与；与C-3相对应的标准信息结构，相对应的标准信息结构，完成对装载的完成对装载的34M信号进行实时的性能监控。信号进行实时的性能监控。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 34M复用步骤一级指针定位18686补齐缺口TU-31H1H2H319H1H2H3RTUG

26、-3字节间插 P O H R R VC-419911261 3lTU-3：支路单元：支路单元3；与；与VC-3相对应的标准信息结构，完成一相对应的标准信息结构，完成一级指针定位。级指针定位。lTUG-3：支路单元组：支路单元组3；与；与TU-3相对应的标准信息结构。相对应的标准信息结构。l复用路线复用路线34MC-3VC-3TU-3TUG-3；3TUG-3VC-4STM-1；所以；所以STM-1仅能复用进仅能复用进3路路34M。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2M复用步骤2M125us 基帧POH速率适配14C-1219加POH监控一级指针定位VC-12TU-121144

27、1199接下页速率适配2MlC-12：容器：容器12；与；与2M相对应的标准信息结构，完成相对应的标准信息结构，完成2M信号速信号速率适配，率适配，4个基帧组成一复帧。个基帧组成一复帧。lVC-12：虚容器：虚容器12；与；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路相对应的标准信息结构，完成对某路2M信号实时监控。信号实时监控。lTU-12：支路单元：支路单元12；与；与VC-12相对应的标准信息结构，完成相对应的标准信息结构，完成对对VC-12的一级指针定位。的一级指针定位。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2M复用步骤字节间插 3112TUG-219字节间插 7 R RTU

28、G-3186lTUG-2：支路单元组：支路单元组2；TUG-3：支路单元组：支路单元组3。l2MC-12VC-12TU-12；3TU-12TUG-2；7TUG-2TUG-3；3TUG-3VC-4STM-1。lSTM-1可装入可装入373=63个个2M信号。信号。2M复用结构是复用结构是3-7-3结构结构。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2M复用步骤u复帧的概念复帧的概念l4个个C-12基帧组成一个基帧组成一个复帧。复帧。l基帧、复帧装入的是同基帧、复帧装入的是同一路一路2M信号。信号。l基 帧 装 入基 帧 装 入 2 M 信 号 的信 号 的125us时间段的信息；时间

29、段的信息；复 帧 装 入复 帧 装 入 2 M 信 号信 号500us时间段的信息时间段的信息SDH复用器 C-12C-12C-12C-12STM-1STM-1STM-1STM-11#3#2#4#1#3#2#4#共63路2M武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 4.MSTP基本原理基本原理vMSTP概念概念 MSTP（基于（基于SDH 的多业务传送平台）是指，的多业务传送平台）是指，基于基于SDH 平台同时实现平台同时实现TDM、ATM、以太网、以太网、IP等等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。节点。MSTP可以将传统

30、的可以将传统的SDH复用器、数字交叉复用器、数字交叉链接器（链接器（DXC）、）、WDM终端、网络二层交换机和终端、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备，边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备，进行统一控制和管理。进行统一控制和管理。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 4.MSTP基本原理 MSTP MSTP原理框图原理框图武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 4.MSTP基本原理基本原理 多业务传送节点的接口类型主要有：多业务传送节点的接口类型主要有：vPDH接口（T1/E1、T3/E3）vSDH接口(STM-N)v 以太网

31、接口（10/100BaseT、GE）vATM接口（155M）等。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 想一想：想想看这一节都学了些什么？v学习了STM-N的帧结构及其各个组成部分的用法。v学习了PDH各速率级别信号复用进STMN信号的方法和步骤，以及各种信息结构大致的作用C、VC、TU、TUG、AU、AUG。v学习了对2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s信号进行速率适配的方法。v复用、映射的基本概念。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 三.SDH网络结构目标：v了解SDH传输网的常见网元类型和基本功能。v掌握SDH网络结构v了解我国铁路传输系统

32、的网络结构。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.SDH常见网元类型和基本功能l终端复用器TM双端口器件，用于端点站。群路端口默认为w交叉复用功能作用TULU (TU-Tributary Unit支路单元)TMWSTM-NSTM-M140Mb/s2Mb/s34Mb/s注注MN武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.SDH常见网元类型和基本功能l插/分复用器ADM三端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左w、右e交叉复用功能作用LU(w)TULU(e)、LU(w)LU(e)最常用网元，可等效其他网元STM-M注：注：MNwe2Mb/s34Mb/s140Mb/

33、sADMSTM-NSTM-N武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.SDH常见网元类型和基本功能l再生中继器REG双端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左w、右e不需交叉复用功能功能：O/E、抽样、判决、再生整形、E/O；使线路噪声不积累 weREGSTM-NSTM-N武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.SDH常见网元类型和基本功能l数字交叉连接设备DXC多端口器件，用于重要节点站，提供强大的交叉能力。以m/n表征其特点等效为等效为入线：入线：m出线：出线：nDXCmn武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段TMADMREGTMDXCTMT

34、MREGADMTMREGADMADMADMDXCDXCDXCDXC 2.SDH网络拓扑结构武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 l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。链形网星形网树形网环形网网孔形网网网络络拓拓扑扑类类型型武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 链形网l当涉及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。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 l应用应用l优点优点l缺点缺点链形拓扑主要用于铁路、电力等沿线，链形

35、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，业务保护机制比较相比环形拓扑而言，业务保护机制比较少，可采用少，可采用1+1，1:1保护保护链形网武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 星形网l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。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 主要

36、用于各中心局和各分局之间的通信主要用于各中心局和各分局之间的通信可以将枢纽点可以将枢纽点(即特殊点即特殊点)的多个光纤终端的多个光纤终端统一成一个，并具有综合的带宽管理灵活统一成一个，并具有综合的带宽管理灵活性性存在特殊点的潜在带宽瓶颈问题和设备存在特殊点的潜在带宽瓶颈问题和设备失效的问题失效的问题l应用应用l优点优点l缺点缺点星形网武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 树形网l将点到点拓扑单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。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结

37、构 树形网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，便于管理和控制存在瓶颈问题和光功率预算限制问题，存在瓶颈问题和光功率预算限制问题，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缺点缺点武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 环形网l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。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 环形网具有强大的

38、自愈环保护功能，是应用最具有强大的自愈环保护功能，是应用最为广泛的拓扑类型为广泛的拓扑类型具有很高的生存性，因而环形网在具有很高的生存性，因而环形网在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缺点缺点武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 网孔形l当涉及通信的许多点直接互连时，就形成了网孔形拓扑。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.SDH网络拓扑结构 网孔形适合业务质量、级别比较高的网络适合业务质量、级别比较高的网络网孔形网络无节点瓶颈问题，两点间有

39、网孔形网络无节点瓶颈问题，两点间有多种路由可选，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缺点缺点武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 3.我国铁路传输系统网络拓扑结构 我国铁路传输网作为铁路通信系统的大动脉，承载着所有系统的信息传输GSM-R业务调度通信与数据业务会议电视视频监控旅客服务信息等。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 3.我国铁路传输系统网络拓扑结构 我国铁路传输网的网络结构我国铁路传输网的网络结构武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 3.我国铁路传输系统网络拓

40、扑结构 骨干层 铁路传输网的骨干层是最上一层网络，骨干层主要用于铁道部到18个铁路局以及各铁路局之间的长途通信。骨干层通常采用环型或网孔型结构。汇聚层 汇聚层是第二层网络，也称局干层，以本铁路局的大站或者调度所为中心，为局内各类信息提供宽带汇聚通道的传输网络。汇聚层的网络结构一般为环型武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 3.我国铁路传输系统网络拓扑结构 接入层 接入层是为铁路沿线各类通信业务提供各种接入接口的网络。接入网位于最底层面，通过接入网，可以将用户信息接入到相应的通信业务节点，并在传输网的支撑下，实现铁路业务的相应功能。接入层的网络结构一般也为环型，并辅以少量线型网结

41、构。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 4.兰新二线传输系统网络结构 本工程传输系统采用骨干层、接入层两层网络结构。（1）骨干传输网 利用敷设于铁路两侧的32 芯光缆中的各两芯光纤构成SDH 10Gb/sMSTP 1+1 线性复用段保护骨干传输网，分别在红柳河南、烟墩东、哈密、柳树泉南、红层南、吐哈、鄯善北、吐鲁番北、盐湖西、乌鲁木齐车站、乌鲁木齐局通信站、乌鲁木齐局调度所、乌鲁木齐局信息中心设置SDH10Gb/s MSTP 设备。在乌鲁木齐局通信站利用SDH-10Gb/s MSTP 骨干层传输节点设备的10G 光口与乌鲁木齐新客站及相关工程设置的SDH 10Gb/s MST

42、P 枢纽光传输系统互联。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 4.兰新二线传输系统网络结构 （2）接入层传输网 利用一条32 芯干线光缆中的两芯光纤构成SDH-2.5Gb/s MSTP 车站级光传输系统，沿线各车站设SDH 2.5Gb/s MSTP 设备，其与SDH 10Gb/s MSTP设备间采用两个2.5G 光口互联。利用敷设于铁路两侧的32 芯光缆中的各两芯光纤构成新设SDH-622Mb/s MSTP 区间光传输及接入网系统，区间GSM-R 基站、信号中继站、牵引变电所、AT 所、分区所等信息接入点设SDH-622Mb/s MSTP 设备。相邻站间区间接入点设备及两车站S

43、DH-2.5Gb/s MSTP 设备间利用32 芯干线光缆中的两芯光纤构成SDH-622Mb/s 传输系统，并利用车站级SDH-2.5Gb/s MSTP 设备和干线光缆中的两芯构建区间光纤复用段保护环。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 想一想：v想想看我们这节都学了些什么？vSDH传输网的常见网元类型和基本功能。vSDH网络结构v我国铁路传输系统的网络结构。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 四.SDH网络保护 目标：v掌握SDH网络自愈原理。v掌握不同类型自愈环的特点，容量和适用范围。v了解高铁SDH传输系统组网及应用武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练

44、段职业技能训练段 1.自愈网的概念、分类 传输网上的业务按流向可分为单向业务和双向业务。以环网为例说明单向业务和双向业务的区别。我们称一致路由的业务为双向业务，分离路由的业务为单向业务。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.自愈网的概念、分类常见组网的业务方向和路由表组网类型组网类型路由路由业务方向业务方向链形网链形网一致路由一致路由双向双向环形网环形网双向通道环双向通道环一致路由一致路由双向双向双向复用段环双向复用段环一致路由一致路由双向双向单向通道环单向通道环分离路由分离路由单向单向单向复用段环单向复用段环分离路由分离路由单向单向武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职

45、业技能训练段 1.自愈网的概念、分类 自愈的概念 所谓自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内），使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.自愈网的概念、分类 自愈的原理 网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复。由上可知网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智慧。自愈网保护的目的 提高网络的安全性、可靠性和网络的生存能力。武汉

46、高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 1.自愈网的概念、分类自自愈愈环环网网的的分分类类l根据自愈环结构分根据自愈环结构分 l根据环中节点之通信根据环中节点之通信信息的传送方向分信息的传送方向分l根据网元节点间的光根据网元节点间的光纤数分纤数分通道保护环通道保护环复用段保护环复用段保护环二纤环二纤环四纤环四纤环单向环单向环双向环双向环武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 2.1+1通道保护1+1通道保护属于链型网络业务保护方式。通道1+1保护是以通道为基础的，倒换与否按分出的每一信道信号质量的优劣而定。通道1+1保护使用并发优收原则。插入时，信道业务信号同时馈入工作

47、通路和保护通路；分出时，同时收到工作通路和保护通路两个信道信号，按其信号的优劣来选择一路作为分路信号。通常利用简单的信道PATH-AIS信号作为倒换依据，而不需APS协议，倒换时间不超过10ms。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段二纤单向通道保护倒换环二纤单向复用段保护倒换环二纤双向复用段保护倒换环四纤双向复用段保护倒换环 3.环形保护武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段二纤单向通道保护环保护机理二纤单向通道保护环保护机理 3.环形保护 单向通道保护环通常由两根光纤来实现，一根光纤用于传业务信号，称S光纤；另一根光纤传相同的信号用于保护，称P光纤。单向通道保护

48、环使用“首端桥接，末端倒换”结构（即“首端双发，末端选收”）。STM-NBCA武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段二纤单向通道保护环保护机理二纤单向通道保护环保护机理 3.环形保护 当BC节点间光缆被切断时，在节点A，由于从C经S1光纤来的主环信号丢失，按通道选优准则，倒换开关将由S1光纤转向P1光纤，接收由C节点经P1光纤而来的CA信号作为分路信号，从而使AC间业务信号仍得以维持，不会丢失。故障排除后，通常开关返回原来位置。STM-NBCA武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段SDH环网单向通道保护环光纤的连接 3.环形保护 A站站W E D站站W E C站站W

49、 E B站站W E原则：东发西收原则：东发西收 按主环方向按主环方向武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段二纤双向复用段保护环（工作态）二纤双向复用段保护环（工作态）3.环形保护在二纤双向环中，每个传输方向用一条光纤，且在每条光纤上将一半容量分配给业务通路，另一半容量分配给保护通路。正常情况下，从A节点进环以C节点为目的地的业务信号沿S1/P2光纤按顺时针方向传输；而从C节点进环以A节点为目的地的业务信号则沿S2/P1光纤按逆时针方向传输。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 二纤双向复用段保护环（倒换态）二纤双向复用段保护环（倒换态）3.环形保护时隙交换：当BC

50、节点间两根光纤同时被切断，如图所示，B点与C节点的倒换开关将S1/P2光纤与S2/P1光纤沟通。在B节点将从A节点进环沿S1/P2光纤送来的业务信号时隙转移到S2/P1光纤的保护时隙，沿S2/P1光纤传送到C节点。在C节点将从本节点进环沿S2/P1光纤送出的业务信号时隙移到S1/P2光纤的保护时隙，沿S1/P2光纤传送到A节点。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 4.两类自愈环网的比较武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 业务容量（仅考虑主用业务）单向通道保护环的最大业务容量是STM-N，双纤双向复用段保护环的业务容量为M/2 STM-N（M是环上节点数）。复

51、杂性 二纤单向通道保护环无论从控制协议的复杂性，还是操作的复杂性来说，都是各种倒换环中最简单的，由于不涉及APS的协议处理过程，因而业务倒换时间也最短。二纤双向复用段保护环的控制逻辑则是各种倒换环中最复杂的。4.两类自愈环网的比较武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 兼容性 二纤单向通道保护环仅使用已经完全规定好了的通道AIS信号来决定是否需要倒换，与现行SDH标准完全相容，因而也容易满足多厂家产品兼容性要求。二纤双向复用段保护环使用APS协议决定倒换，而APS协议尚未标准化，所以复用段倒换环目前都不能满足多厂家产品兼容性的要求。4.两类自愈环网的比较武汉高速铁路武汉高速铁路职

52、业技能训练段职业技能训练段 5.高铁SDH组网与保护举例 高速铁路线SDH传输网络组网图武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 5.高铁SDH组网与保护举例 根据高速铁路线各通信子系统以及其他各专业通道需求，骨干层采用10GSDH系统，汇聚层采用2.5GSDH系统，相邻大站采用2.5Gbit/s扩展系统用来接入基站、电力、信号中继站的622M接入层设备，并根据业务需要组成3个二纤复用段保护环或二纤通道保护环。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 5.高铁SDH传输系统的应用 为通信子系统提供通道需求 SDH传输系统为GSM-R无线通信子系统、动力及环境监控子系统、

53、数据通信子系统、调度通信子系统、应急通信子系统、接入网子系统、会议电视子系统、时间同步NTP子系统等提供出传输通道。武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 5.高铁SDH传输系统的应用 为铁路其他专业提供通道需求(1)为信号集中监测系统提供2Mbit/s通道；(2)为调度集中（CTC）系统组网提供2Mbit/s通道；(3)为临时限速服务器（TSRS）与调度集中（CTC）组网提供2Mbit/s通道；(4)为无线闭塞中心（RBC）与GSM-R MSC 提供2Mbit/s通道；武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 5.高铁SDH传输系统的应用 为铁路其他专业提供通道需求(5)为电力监视控制及数据采集系统（SCADA）提供10M/100M以太网通道；(6)为电力调度电话提供2M通道以及由ONU系统提供音频调度电话接入；(7)为防灾系统提供10M/100M以太网通道；(8)为道岔融雪系统提供以太网通道；(9)为客票售票系统提供2Mbit/s通道；武汉高速铁路武汉高速铁路职业技能训练段职业技能训练段 谢谢 谢谢！