【正文】 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 2) 交叉連接設(shè)備組成原理方框圖如圖 , 它由交叉連接矩陣 、 控制系統(tǒng) 、 外部時鐘 、 線路時鐘 、 TMN接口 、 告警指示 、 調(diào)配線以及輸入 、 輸出接口等組成 。 此設(shè)備能在 STM1信號間交換 Vc, 并且能交換任何級別的Vc, 可提供 8 8個 STM1信號容量 , 可用 9個這種掛鉤裝在一個板上組成 16 16個 STM1的更大容量 , 還可用更多的電路板組成一個方陣開關(guān)供更大的系統(tǒng)應(yīng)用 , 使用非常靈活 。 典型的交叉連接設(shè)備如圖 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 圖 DXC方框圖 控制系統(tǒng)操作接口支援存儲1 4 0 M b / sS TM 1S TM N…外部時鐘 線路時鐘 T M N 接口S TM 1S TM N…辦公室告警調(diào)配線交叉連接矩陣本地或遠(yuǎn)端操作終端到線路操作系統(tǒng)1 4 0 M b / s第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 圖 阿爾卡特 1641 SX交叉連接的體系結(jié)構(gòu) 接收發(fā)送接收發(fā)送接收發(fā)送接收發(fā)送開銷提 供S TM 11 4 0 M b / sS TM 1 口1 4 0 M b / s 口其他口S TM 1″S TM 1″S TM 1″S TM 1 口S TM 1″S TM 1識別器 / 奇偶性插入至 DU識別器 / 奇偶監(jiān)控誤碼誤碼導(dǎo) 致矩陣一致性 的變化虛容器矩陣第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 3) DXC 根據(jù) DXC組成的基本原理 , 已知 DXC的核心是交叉連接網(wǎng)絡(luò) 。 用于 SDH系統(tǒng)環(huán)境中的交叉連接有下述幾個特點 : ① 信號獨立性 : 無論哪個數(shù)字體系的信號 , 交叉連接網(wǎng)絡(luò)都可進(jìn)行交叉連接 。 ② 無阻塞 : DXC對任意帶寬的支路信號都能進(jìn)行無阻塞的交叉連接 , 甚至對廣播方式也是如此 。 ③ 周期性 : 在每一個 125 μs幀中所有支路信號都周期性地在固定位置上重復(fù)出現(xiàn) 。 ④ 同步性 : 使所有輸入并行的信號頻率和相位完全相同 。 ⑤ 冗余性 : 在 SDH系統(tǒng)中傳送了大量的話務(wù)量 , 因而系統(tǒng)必須有很高的可靠性與可用性 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 在某些特殊地方采用或提高了冗余單元 , 為了防止故障 , 交換網(wǎng)絡(luò)一般都是三備份的 。 ⑥ 透明性 : 數(shù)字程控交換機(jī)和交叉連接設(shè)備的一個重要區(qū)別是 , 后者必須保存流經(jīng)該系統(tǒng)傳輸信號中的定時信號 , 因為SDXC取代了 DDF(數(shù)字配線架 ), 數(shù)字多路復(fù)用器各個信號的定時信息必須經(jīng)過系統(tǒng)傳送 , 并在輸出處再生 。 3. SDH 在長途傳輸?shù)?SDH系統(tǒng)中 , 間隔一定距離后須加再生中繼設(shè)備 , 其設(shè)備組成及功能如下 : 1) 再生中繼設(shè)備的一般設(shè)備模型如圖 所示 , 下面從幾個參考點來簡單分析 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 圖 SDH中繼設(shè)備模型 開銷接 口( O H A )S D H物理接 口S P I ( 收 )S D H物理接 口S P I ( 收 )再生段終端R S T ( 收 )再生段終端R S T ( 發(fā) )定時發(fā) 生器( R T G )同步設(shè) 備管理功能( S E M F )消息通 信功能( M C F )O H A 接口U1 U1 E1F1AS T M NB C B ′ A ′S T M NT1S1T0S2S2T0′S1T1′T1′ T0StsH HD1～D3(DCCR)D1～ D3(DCCR)Q 、 F接口′′第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 參考點 A: 此處是經(jīng)光纜衰減的 STMN全幀光信號 , 經(jīng)過物理接口 SPI(收 )進(jìn)行光 /電變換 、 均衡放大 、 判決處理 、 定時提取 , 再定時等形成全幀電信號 。 參考點 B: 在此收到從 SPI來的 STMN全幀電信號 , 送入再生段終端 RST(收 ), 對 STMN全幀電信號進(jìn)行幀定位 、 解擾碼處理并提取 RSOH字節(jié) , 并送入開銷接口 (OHA)。 參考點 C: 在此收到空缺的 RSOH的 STMN信號 , 并把此信號送入 RST(發(fā) )。 在此之前還要在 RST(收 )中完成 BIP8誤碼計數(shù)與 B1字節(jié)的校驗 , 對幀失步 OOF、 幀丟失 LOF條件進(jìn)行檢驗 , 并經(jīng) S2報告給 SEMF功能塊 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 在 RST(發(fā) )中 ， 它要完成把本地產(chǎn)生的 RSOH字節(jié) (從 OHA來 )插入 STMN信號中 , 然后形成全幀 STMN信號 , 并對該擾碼的信號進(jìn)行擾碼 , 在此還應(yīng)完成對此信號進(jìn)行比特間插奇偶校驗計算 , 計算結(jié)果插入下一幀 B1字節(jié)中 。 參考點 B′: 把形成的 STMN全幀電信號送入 SPI(發(fā) ), 在此進(jìn)行電 /光變化 , 將信號變?yōu)楣饫|上傳送的光信號 。 在 SPI(發(fā) )還要進(jìn)行發(fā)送光失效 、 激光偏流門限和激光器溫度檢測 , 經(jīng) S1報告給 SEMF。 參考點 A′: 在這里實現(xiàn)光信號的再發(fā)送 , 把重新組合的含有RSOH的全光 STMN幀信號通過光纜向下游發(fā)送 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 2) (1) 再生中繼設(shè)備定時發(fā)生器 (RTG)。 RTG內(nèi)包含定時濾波器和內(nèi)部振蕩器 。 T1為從 SPI提取的定時信號輸入 。 T0為定時信號的輸出 。 一套再生器具有兩個方向再生功能 , 因此應(yīng)在兩個方向各設(shè)一個 RTG, 以保證時鐘的方向性 (一定要避免時鐘形成環(huán)路 )。 (2) 同步設(shè)備管理功能 (SEMF)。 SEMF的功能是將從參考點 S1,S2 送來的數(shù)據(jù) 、 硬件告警等原始信號進(jìn)行處理后送給相關(guān)功能塊 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) (3) 消息通信功能 (MCF)。 這里主要處理 SEMF信息 , 把它送入有關(guān)數(shù)據(jù)通道 , 也可直接轉(zhuǎn)送上游數(shù)據(jù)通道 , 實現(xiàn)遠(yuǎn)端監(jiān)視和控制整個線路運行狀態(tài) 。 它有 F和 Q兩個接口 , 分別與電信管理網(wǎng) TMN和操作系統(tǒng)連接 。 (4) 開銷接入 (OHA)。 開銷接入主要用于 RSOH的相關(guān)字節(jié) 、 公務(wù)聯(lián)絡(luò)電話接口 、使用者通道和備用服務(wù)接口 。 再生中繼設(shè)備還包括公務(wù)聯(lián)絡(luò)電話和電源部分等 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) SDH傳送網(wǎng) SDH傳送網(wǎng)概念 1. SDH SDH傳送網(wǎng)是對 SDH信號系統(tǒng)進(jìn)行分層描述的一種模型 , 是使用功能分層的分析方法建立模型 , 然后對分層模型進(jìn)行再分析 (解剖 )。 SDH系統(tǒng)分層模型如圖 所示 。 SDH傳送網(wǎng)分為三層： 電路層 、 通道層和傳輸媒體層 。 1) 電路層 電路層主要為用戶提供各種數(shù)字業(yè)務(wù)信號。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 圖 SDH傳送網(wǎng)分層模型 6 4 k b / s支路交 換網(wǎng)分組交換網(wǎng)租用線電路網(wǎng)V c 11 V c 12 V c 2 V c 3V c 4V c 3復(fù)用段 層再生器 段層光纖 電纜 天線物理媒 體層電路層 網(wǎng)低階通道層高階通道層段層通道層傳輸媒體層電路層第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 它包括電路交換網(wǎng)提供的語聲信號 。 分組交換網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)信號以及 PDH系列異步電路傳輸信號 、 同步數(shù)據(jù)信號(64 kb/s, 384 kb/s, …, 以及 ISDN的 2B+D、 30B+D)及寬帶交換信號 (如異步轉(zhuǎn)移模式 ATM信號 )。 還有 LAN(局域網(wǎng) )、 MAN(城域網(wǎng) )計算機(jī)網(wǎng)信號和圖像信號等 。 2) 通道層 通道層主要實現(xiàn)使電路層信號通過接口并使之進(jìn)入 SDH終端的功能 。 其步驟是首先通過適配進(jìn)入虛容器處理后在高階復(fù)用 (接 )匯合 , 并要提供通道連接和通道監(jiān)視等功能 。 3) 傳輸媒體層又分為段層和物理媒體層 , 其含義如圖 所示。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 圖 再生段 、 復(fù)用段及通道意義的圖解 通道終端設(shè)備線路終端設(shè)備再生器 再生器線路終端設(shè)備通道終端設(shè)備再生段復(fù)用段通道第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) ① 段層 : 可分為復(fù)用段層和再生段層 , 其中 , 復(fù)用段層為通道層提供同步和復(fù)用功能 , 完成復(fù)用段開銷 MSOH處理和傳遞 。 再生段層獲得再生器與復(fù)用段終端之間的信息傳遞 , 如定幀 、 擾碼 、 解擾 、 再生段誤碼監(jiān)測 、 再生段開銷 RSOH處理 、 監(jiān)視和傳遞等 。 ② 物理媒體層 : 可分為光纖 、 電纜 、 微波和衛(wèi)星傳輸媒體 。 光纖傳輸媒體是最適合于傳送 SDH信號的傳輸媒體 , 因此稱 SDH為 “ 光同步傳輸體系 ” 。 ITUT對 SDH光接口有較全面的要求 , 規(guī)范了很多對 PDH系統(tǒng)未曾標(biāo)準(zhǔn)化要求的光參數(shù) 。 電纜傳輸媒體有同軸電纜傳輸?shù)?SDH系統(tǒng) , 如 STM1低速率的系統(tǒng) ， 以及在局內(nèi)或近距離也采用 75Ω同軸電纜的傳輸媒體 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) ③ 數(shù)字微波與衛(wèi)星 SDH系統(tǒng) : SDH系統(tǒng)雖然是基于光纖來設(shè)計的 , 但為了地面和空間傳輸通道互為備用 , CCIR規(guī)范了數(shù)字微波與衛(wèi)星 SDH系統(tǒng) ， 是其速率為 155 Mb/s和 622 Mb/s的傳輸系統(tǒng) (其技術(shù)在下一章講述 )。 2. 傳送網(wǎng)的光 、 電接口 1) 電接口主要表現(xiàn)為 PDH系列與 SDH的接口以及 STM1或STMN 與 STMM接口 , 交叉連接點的技術(shù)要求包括比特率 、 容差 、 眼圖 、 碼型變換 、 信號功率電平等 。 2) 光接口的主要功能是在再生段實現(xiàn)橫向兼容 , 使各種標(biāo)準(zhǔn)光接口網(wǎng)絡(luò)單元在光路直接互連 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) (1) 光接口分類 。 光接口按其應(yīng)用場合不同分為局內(nèi)通信 、 短距離局間通信 、 長距離局間通信 , 并分別用 I、 S、 L來表示以上三種情況 。 字母后第一位表示 STM等級 , 第二位表示工作窗口和所用光纖類型 。 例如 ， 表示的是用于短距離局間通信的光接口 ， 屬 STM4 等級 ， 2代表所用光纖類型為 G652光纖 ， 標(biāo)準(zhǔn)波長λ=1550 nm。 光接口分類如表 所示 。 (2) 光接口參數(shù)規(guī)范 。 傳送網(wǎng)的光接口位置如圖 。 圖中 , S點是緊挨著發(fā)送機(jī) (TX)的活動連接器 CTX的參考點 。 R點是緊靠著接收機(jī) (RX)的活動連接器 CRX前面的參考點 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 圖 光接口位置 發(fā)送連接器C T X連接器CRXS R插頭 插頭接收光纜設(shè) 施第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) ① 光線路碼型 。 光接口線路碼型為加擾的 NRZ碼 , 采用 7級擾碼器 , 其生成多項式為 x7+x6+1(第 5 章已講述 )。 ② 系統(tǒng)運行波長范圍 。 系統(tǒng)運行波長范圍受到一系列因素的制約 , 主要是受模式噪聲 、 光纖內(nèi)部衰減和色散影響 。 ③ 發(fā)送機(jī) 。 發(fā)送機(jī)的參數(shù)主要有光譜特性 、 平均發(fā)送光功率 (在 S點處測得 , 是發(fā)送機(jī)所送的偽隨機(jī)序列信號的平均功率 )、 消光比 、 眼圖模板等 。 第 5章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) ④ 光通道 。 光通道參數(shù)是指采用光纖通道的衰減范圍規(guī)范 、 最大色散值及反射系數(shù)等 。 ⑤ 183