【正文】 通業(yè)務(wù)，并無網(wǎng)元間的業(yè)務(wù)，這時(shí)環(huán)上的業(yè)務(wù)量最小為2 STMN（主用業(yè)務(wù)）或4 STMN （包括額外業(yè)務(wù)）。因?yàn)樵摌I(yè)務(wù)集中站東西兩側(cè)均最多只可通STMN（ 主）或2 STMN（ 包括額外業(yè)務(wù)），這是由于光纜段的數(shù)速級(jí)別只有STMN 。另一種情況其環(huán)網(wǎng)上只存在相鄰網(wǎng)元的業(yè)務(wù)，不存在跨網(wǎng)元業(yè)務(wù)，這時(shí)每個(gè)光纜段均為相鄰互通業(yè)務(wù)的網(wǎng)元專用，例如AD光纜只傳輸A與D之間的雙向業(yè)務(wù)，DC光纜段只傳輸D與C之間的雙向業(yè)務(wù)等相鄰網(wǎng)元間的業(yè)務(wù)，不占用其它光纜段的時(shí)隙資源，這樣各個(gè)光纜段都最大傳送STMN （主用）或2 STMN （包括備用的業(yè)務(wù)），時(shí)隙可重復(fù)利用，而環(huán)上的光纜段的個(gè)數(shù)等于環(huán)上網(wǎng)元的節(jié)點(diǎn)數(shù)，所以這時(shí)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)容量達(dá)到最大N STMN或2N STMN。盡管復(fù)用段環(huán)的保護(hù)倒換速度要慢于通道環(huán)，且倒換時(shí)要通過K1 K2字節(jié)的APS協(xié)議，控制使設(shè)備倒換時(shí)涉及的單板較多容易出現(xiàn)故障，但由于雙向復(fù)用段環(huán)最大的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)上業(yè)務(wù)容量大，業(yè)務(wù)分布越分散、網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)數(shù)越多，它的容量也越大，信道利用率要大大高于通道環(huán)，所以雙向復(fù)用段環(huán)得以普遍的應(yīng)用。雙向復(fù)用段環(huán)主要用于業(yè)務(wù)分布較分散的網(wǎng)絡(luò)，四纖環(huán)由于要求系統(tǒng)有較高的冗余度，成本較高，故用得并不多。☆技術(shù)細(xì)節(jié)復(fù)用段保護(hù)環(huán)上網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)不包括REG ，因?yàn)镽EG不參與復(fù)用段保護(hù)。倒換功能不是無限制的而是由K1 K2字節(jié)確定的環(huán)上節(jié)點(diǎn)數(shù)最大為16個(gè)。7. 雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)雙纖共享復(fù)用段保護(hù)環(huán)鑒于四纖雙向復(fù)用段環(huán)的成本較高，出現(xiàn)了一個(gè)新的變種雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)。它們的保護(hù)機(jī)理相類似，只不過采用雙纖方式，得到了廣泛的應(yīng)用。從圖57(a)中可看到光纖S1和P2， S2和P1上的業(yè)務(wù)流向相同，那么我們可以使用時(shí)分技術(shù)將這兩對(duì)光纖合成為兩根光纖S1/P2， S2/P1。 這時(shí)將每根光纖的前半個(gè)時(shí)隙，（例如STM16系統(tǒng)為1~ 8STM1） 傳送主用業(yè)務(wù)，后一半時(shí)隙，（例如STM16系統(tǒng)的9~ 16STM1） 傳送額外業(yè)務(wù)，也就是說一根光纖的保護(hù)時(shí)隙用來保護(hù)另一根光纖上的主用業(yè)務(wù)，例如S1/P2光纖上的P2時(shí)隙用來保護(hù)S2/P1光纖上的S2業(yè)務(wù)，這是因?yàn)樵谒睦w環(huán)上S2和P2本身就是一對(duì)主備用光纖，因此在二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)上無專門的主備用光纖，每一條光纖的前一半時(shí)隙是主用信道，后一半時(shí)隙是備信道，兩根光纖上業(yè)務(wù)流向相反。雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的保護(hù)機(jī)理如圖58所示。在網(wǎng)絡(luò)正常情況下，網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)放在S1/P2光纖的S1時(shí)隙（對(duì)于STM16 系統(tǒng)主用業(yè)務(wù)只能放在前8 個(gè)時(shí)隙1~8STM1[VC4]中），備用業(yè)務(wù)放于P2時(shí)隙（對(duì)于STM16系統(tǒng)只能放于9~16STM1[VC4] 中），沿光纖S1/P2由網(wǎng)元B穿通傳到網(wǎng)元C， 網(wǎng)元C從S1/P2光纖上的SP2時(shí)隙分別提取出主用、額外業(yè)務(wù)。網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的主用業(yè)務(wù)放于S2/P1光纖的S2時(shí)隙，額外業(yè)務(wù)放于S2/P1光纖的P1時(shí)隙，經(jīng)網(wǎng)元B穿通傳到網(wǎng)元A ，網(wǎng)元A從S2/P1光纖上提取相應(yīng)的業(yè)務(wù)。見圖581。圖581 二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)在環(huán)網(wǎng)BC間光纜段被切斷時(shí)，網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)沿S1/P2光纖傳到網(wǎng)元B， 在網(wǎng)元B處進(jìn)行環(huán)回（故障端點(diǎn)處環(huán)回環(huán)回），是將S1/P2光纖上S1時(shí)隙的業(yè)務(wù)全部環(huán)到S2/P1光纖上的P1時(shí)隙上去，（例如STM16系統(tǒng)是將S1/P2 光纖上的1 8STM1[VC4] 全部環(huán)到S2/P1 光纖上的9~16STM1[VC4]） 此時(shí)S2/P1光纖P1時(shí)隙上的額外業(yè)務(wù)被中斷，然后沿S2/P1光纖經(jīng)網(wǎng)元A、 網(wǎng)元D穿通傳到網(wǎng)元C， 在網(wǎng)元C執(zhí)行環(huán)回功能（故障端點(diǎn)站）即將S2/P1光纖上的P1時(shí)隙所載的網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)環(huán)回到S1/P2的S1時(shí)隙，網(wǎng)元C提取該時(shí)隙的業(yè)務(wù)完成接收網(wǎng)元A到網(wǎng)元C的主用業(yè)務(wù)，見圖582。圖582 二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)網(wǎng)元C到網(wǎng)元A的業(yè)務(wù)先由網(wǎng)元C將主用業(yè)務(wù)S2 環(huán)回到S1/P2光纖的P2時(shí)隙上，這時(shí)P2時(shí)隙上的額外業(yè)務(wù)中斷，然后沿S1/P2光纖經(jīng)網(wǎng)元D、 網(wǎng)元A穿通到達(dá)網(wǎng)元B， 在網(wǎng)元B處執(zhí)行環(huán)回功能，將S1/P2光纖的P2時(shí)隙業(yè)務(wù)環(huán)到S2/P1光纖的S2時(shí)隙上去，經(jīng)S2/P1光纖傳到網(wǎng)元A落地。通過以上方式完成了環(huán)網(wǎng)在故障時(shí)業(yè)務(wù)的自愈。雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的業(yè)務(wù)容量為四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的1/2， 即M/2(STMN)或M STMN （包括額外業(yè)務(wù)），其中M是節(jié)點(diǎn)數(shù)。第六節(jié) 光接口類型和參數(shù) 光纖的種類SDH光傳輸網(wǎng)的傳輸媒質(zhì)當(dāng)然是光纖了，由于單模光纖具有帶寬大易于升級(jí)擴(kuò)容和成本低的優(yōu)點(diǎn)，國(guó)際上已一致認(rèn)為同步光纜數(shù)字線路系統(tǒng)只使用單模光纖作為傳輸媒質(zhì)。光纖傳輸中有3個(gè)傳輸窗口適合用于傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)范圍：850nm 、1310nm、 1550nm， 其中850nm窗口只用于多模傳輸。用于單模傳輸?shù)拇翱谥挥?310nm和1550nm兩個(gè)波長(zhǎng)窗口。光信號(hào)在光纖中傳輸?shù)木嚯x要受到色散和損耗的雙重影響，色散會(huì)使在光纖中傳輸?shù)臄?shù)字脈沖展寬，引起碼間干擾，降低信號(hào)質(zhì)量。當(dāng)碼間干擾使傳輸性能劣化到一定程度，例103 時(shí)，則傳輸系統(tǒng)就不能工作了。損耗使在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)隨著傳輸距離的增加而功率下降，當(dāng)光功率下降到一定程度時(shí)傳輸系統(tǒng)就無法工作了。為了延長(zhǎng)系統(tǒng)的傳輸距離人們主要在減小色散和損耗方面入手。1310nm光傳輸窗口稱之為0色散窗口，光信號(hào)在此窗口傳輸色散最?。?550nm窗口稱之為最小損耗窗口，光信號(hào)在此窗口傳輸?shù)乃p最小。ITUT規(guī)范了三種常用光纖：、。，又稱之為色散未移位的光纖，也就是0色散窗口在1310nm波長(zhǎng)處，它可應(yīng)用于1310nm和1550nm兩個(gè)波長(zhǎng)區(qū)；，又稱之為色散移位的單模光纖，它通過改變光纖內(nèi)部的折射率分布，將零色散點(diǎn)從1310nm遷移到1550nm波長(zhǎng)處，使1550nm波長(zhǎng)窗口色散和損耗都較低，它主要應(yīng)用于1550nm工作波長(zhǎng)區(qū)；，它的0色散點(diǎn)仍在1310nm波長(zhǎng)處，它主要工作于1550nm窗口，主要應(yīng)用于需要很長(zhǎng)再生段傳輸距離的海底光纖通信。 光接口類型光接口是同步光纜數(shù)字線路系統(tǒng)最具特色的部分，由于它實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化使得不同網(wǎng)元可以經(jīng)光路直接相連，節(jié)約了不必要的光/電轉(zhuǎn)換，避免了信號(hào)因此而帶來的損傷，例如脈沖變形等，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本。按照應(yīng)用場(chǎng)合的不同可將光接口分為三類：局內(nèi)通信光接口、短距離局間通信光接口和長(zhǎng)距離局間通信光接口。不同的應(yīng)用場(chǎng)合用不同的代碼表示，見表61。表61 光接口代碼一覽表 代碼的第一位字母表示應(yīng)用場(chǎng)合。I表示局內(nèi)通信，S表示短距離局間通信，L表示長(zhǎng)距離局間通信。字母橫杠后的第一位表示STM的速率等級(jí)，例如1表示STM1， 16表示STM16。小數(shù)點(diǎn)后的第一個(gè)數(shù)字表示工作的波長(zhǎng)窗口和所有光纖類型。1和空白表示工作窗口為1310nm， ；2表示工作窗口為1550 nm ，；3表示工作窗口為1550nm 。 光接口參數(shù)SDH網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的光接口位置如圖61所示。圖61 光接口位置示意圖圖中S點(diǎn)是緊挨著發(fā)送機(jī)（TX） 的活動(dòng)連接器（CTX ）后的參考點(diǎn)，R是緊挨著接收機(jī)（RX） 的活動(dòng)連接器（CRX） 前的參考點(diǎn)。光接口的參數(shù)可以分為三大類：參考點(diǎn)S處的發(fā)送機(jī)光參數(shù)、參考點(diǎn)R處的接收機(jī)光參數(shù)和SR點(diǎn)之間的光參數(shù)。在規(guī)范參數(shù)的指標(biāo)時(shí)，均規(guī)范為最壞值，即在極端的最壞的光通道衰減和色散條件下，仍然要滿足每個(gè)再生段（光纜段）的誤碼率不大于11010的要求。 S點(diǎn)參數(shù)光發(fā)送機(jī)參數(shù)1. 最大20dB帶寬單縱模激光器主要能量集中在主模，所以它的光譜寬度是按主模的最大峰值功率跌落到20dB時(shí)的最大帶寬來定義的。單縱模激光器光譜特性如圖62所示。圖62 單縱模激光器光譜圖2. 最小邊模抑制比SMSR主縱模的平均光功率P1與最顯著的邊模的平均光功率P2之比的最小值。SMSR=10lg(P1/P2)SMSR的值應(yīng)不小于30dB。3. 平均發(fā)送功率在S參考點(diǎn)處所測(cè)得的發(fā)送機(jī)發(fā)送的偽隨機(jī)信號(hào)序列的平均光功率。4. 消光比EX1定義為信號(hào)“1” 的平均發(fā)光功率與信號(hào)“0” 的平均光功率比值的最小值。EX=10lg(EX1)ITUT規(guī)定長(zhǎng)距離傳輸時(shí)消光比為10dB （）， 。 R點(diǎn)參數(shù)光接收機(jī)參數(shù)1. 接收靈敏度定義為R點(diǎn)處為達(dá)到11010的BER值所需要的平均接收功率的最小值。一般開始使用時(shí)、正常溫度條件下的接收機(jī)與壽命終了時(shí)、處于最惡劣溫度條件下的接收機(jī)相比，靈敏度余度大約為24dB。 一般情況下對(duì)設(shè)備靈敏度的實(shí)測(cè)值要比指標(biāo)最小要求值（最壞值）大3dB左右（靈敏度余度）。2. 接收過載功率定義為在R點(diǎn)處為達(dá)到11010的BER值所需要的平均接收光功率的最大值。因?yàn)楫?dāng)接收光功率高于接收靈敏度時(shí)，由于信噪比的改善使BER變小，但隨著光接收功率的繼續(xù)增加，接收機(jī)進(jìn)入非線性工作區(qū)，反而會(huì)使BER下降。如圖63所示。圖63 BER曲線圖圖中A點(diǎn)處的光功率是接收靈敏度，B點(diǎn)處的光功率是接收過載功率。A、B之間的范圍是接收機(jī)可正常工作的動(dòng)態(tài)范圍。第七節(jié) 定時(shí)與同步7．1為什么要網(wǎng)同步數(shù)字網(wǎng)的同步問題涉及廣泛的內(nèi)容：對(duì)于數(shù)字傳輸，要求接收端與發(fā)送端同步，這是所謂點(diǎn)同步。對(duì)于數(shù)字復(fù)用，要求將幾個(gè)準(zhǔn)同步信號(hào)復(fù)用成單一的線路信號(hào)，采用比 特塞入技術(shù)適配速率，這是所謂線同步。對(duì)數(shù)字交換，要求到達(dá)交換節(jié)點(diǎn)全部數(shù)字流有統(tǒng)一的時(shí)鐘，涉及全網(wǎng)，這就是網(wǎng)同步。因此，所謂網(wǎng)同步是指使網(wǎng)絡(luò)中所有交換節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘頻率和相位都控制在預(yù)先確 定的容差范圍內(nèi)，以便使網(wǎng)內(nèi)各交換節(jié)點(diǎn)的全部數(shù)字流實(shí)現(xiàn)正確有效的交換。 在通信信號(hào)的傳輸過程中，同步是十分重要的，如果不能同步，就會(huì)在數(shù)字交換機(jī)的緩存器中產(chǎn)生信息比特的溢出和取空，導(dǎo)致數(shù)字流的滑動(dòng)損傷，造成數(shù)據(jù)出錯(cuò)?；瑒?dòng)損傷對(duì)各種不同的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生不同的影響，例如：對(duì)于 64Kb/s的PCM語音信號(hào)，當(dāng)滑動(dòng)速率達(dá) 到每天 255幀時(shí)可聽見一些咯喳聲； 對(duì)于壓縮的圖象信號(hào)如DS1信號(hào)，每滑動(dòng)一幀將丟失 一行或多行信息?？梢娪捎跁r(shí)鐘頻率或相位不一致產(chǎn)生的滑動(dòng)在通信中影響很大，必須進(jìn)行有效控制。 同步方式解決數(shù)字網(wǎng)同步有兩種方法：偽同步和主從同步。偽同步是指數(shù)字交換網(wǎng)中各數(shù)字交換局在時(shí)鐘上相互獨(dú)立、毫無關(guān)聯(lián)，而各數(shù)字交換局的時(shí)鐘都具有極高的精度和穩(wěn)定度，一般用銫原子鐘。由于時(shí)鐘精度高，網(wǎng)內(nèi)各局的時(shí)鐘雖不完全相同（頻率和相位），但誤差很小接近同步，于是稱之為偽同步。主從同步指網(wǎng)內(nèi)設(shè)一時(shí)鐘主局，配有高精度時(shí)鐘，網(wǎng)內(nèi)各局均受控于該主局，即跟蹤主局時(shí)鐘，以主局時(shí)鐘為定時(shí)基準(zhǔn)，并且逐級(jí)下控直到網(wǎng)絡(luò)中的末端網(wǎng)元（終端局）。一般偽同步方式用于國(guó)際數(shù)字網(wǎng)中，也就是一個(gè)國(guó)家與另一個(gè)國(guó)家的數(shù)字網(wǎng)之間采取這樣的同步方式，例如中國(guó)和美國(guó)的國(guó)際局均各有一個(gè)銫時(shí)鐘，二者采用偽同步方式。主從同步方式一般用于一個(gè)國(guó)家地區(qū)內(nèi)部的數(shù)字網(wǎng)，它的特點(diǎn)是國(guó)家或地區(qū)只有一個(gè)主局時(shí)鐘，網(wǎng)上其它網(wǎng)元均以此主局時(shí)鐘為基準(zhǔn)來進(jìn)行本網(wǎng)元的定時(shí)。主從同步和偽同步的原理如圖71所示。圖71 偽同步和主從同步原理圖為了增加主從定時(shí)系統(tǒng)的可靠性，可在網(wǎng)內(nèi)設(shè)一個(gè)副時(shí)鐘，采用等級(jí)主從控制方式。兩個(gè)時(shí)鐘均采用銫時(shí)鐘，在正常時(shí)主時(shí)鐘起網(wǎng)絡(luò)定時(shí)基準(zhǔn)作用，副時(shí)鐘亦以主時(shí)鐘的時(shí)鐘為基準(zhǔn)。當(dāng)主時(shí)鐘發(fā)生故障時(shí)，改由副時(shí)鐘給網(wǎng)絡(luò)提供定時(shí)基準(zhǔn)，當(dāng)主時(shí)鐘恢復(fù)后再切換回，由主時(shí)鐘提供網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)定時(shí)。我國(guó)采用的同步方式是等級(jí)主從同步方式。采用主從同步時(shí)，上一級(jí)網(wǎng)元的定時(shí)信號(hào)通過一定的路由同步鏈路或附在線路信號(hào)上從線路傳輸?shù)较乱患?jí)網(wǎng)元。該級(jí)網(wǎng)元提取此時(shí)鐘信號(hào)，通過本身的鎖相振蕩器跟蹤鎖定此時(shí)鐘，并產(chǎn)生以此時(shí)鐘為基準(zhǔn)的本網(wǎng)元所用的本地時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)通過同步鏈路或通過傳輸線路向下級(jí)網(wǎng)元傳輸，供其跟蹤鎖定。若本站收不到從上一級(jí)網(wǎng)元傳來的基準(zhǔn)時(shí)鐘，那么本網(wǎng)元通過本身的內(nèi)置鎖相振蕩器提供本網(wǎng)元使用的本地時(shí)鐘，并向下一級(jí)網(wǎng)元傳送時(shí)鐘信號(hào)。數(shù)字網(wǎng)的同步方式除偽同步和主從同步外還有相互同步、外基準(zhǔn)注入、異步同步（即低精度的準(zhǔn)同步）等，下面講一下外基準(zhǔn)注入同步方式。外基準(zhǔn)注入方式起備份網(wǎng)絡(luò)上重要節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘的作用，以避免當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重要結(jié)點(diǎn)主時(shí)鐘基準(zhǔn)丟失而本身內(nèi)置時(shí)鐘的質(zhì)量又不夠高，以至大范圍影響網(wǎng)元正常工作的情況。外基準(zhǔn)注入方法是利用GPS（衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)），在網(wǎng)元重要節(jié)點(diǎn)局安裝GPS接收機(jī)，提供高精度定時(shí)，形成地區(qū)級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘LPR， 該地區(qū)其它的下級(jí)網(wǎng)元在主時(shí)鐘基準(zhǔn)丟失后仍采用主從同步方式跟蹤這個(gè)GPS提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘。7．3 SDH同步定時(shí)參考信號(hào)來源 在PDH中，為了使網(wǎng)絡(luò)中的各系統(tǒng)能夠同步，采用來自交換設(shè)備的2Mb/s支路傳輸同步信號(hào)，該同步信號(hào)的精度可達(dá)到10E－11，且在網(wǎng)絡(luò)中透明傳輸。 而在SDH中，由于引入了指針對(duì)凈負(fù)荷進(jìn)行了頻率和相位的校準(zhǔn)，使凈負(fù)荷中的 2Mb/s 信號(hào)在傳輸過程中，尤其在SDH/PDH網(wǎng)絡(luò)邊界處有了頻率或相位的變化，因而不能 直接提取其中的定時(shí)信號(hào)作為系統(tǒng)的時(shí)鐘。所以在SDH中，定時(shí)參考信號(hào)可以有以下三種來源：l 從STM－N等級(jí)的信號(hào)中提取時(shí)鐘l 直接利用外部輸入站時(shí)鐘（2048kHz）l 從來自純PDH網(wǎng)或交換系統(tǒng)的2Mb/s支路信號(hào)中提取時(shí)鐘主從同步的數(shù)字網(wǎng)中從站的時(shí)鐘通常有三種工作模式：l 正常工作模式跟蹤鎖定上級(jí)時(shí)鐘模式此時(shí)從站跟蹤鎖定的時(shí)鐘基準(zhǔn)是從上一級(jí)站傳來的，可能是網(wǎng)中的主時(shí)鐘，也可能是上一級(jí)網(wǎng)元內(nèi)置時(shí)鐘源下發(fā)的時(shí)鐘，也可是本地區(qū)的GPS時(shí)鐘。與從時(shí)鐘工作的其它兩種模式相比較，此種從時(shí)鐘的工作模式精度最高。l 保持模式當(dāng)所有定時(shí)基準(zhǔn)丟失后，從時(shí)鐘進(jìn)入保持模式。此時(shí)從站時(shí)鐘源利用定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)丟失前所存儲(chǔ)的最后頻率信息，作為其定時(shí)基準(zhǔn)而工作，也就是說從時(shí)鐘有記憶功能，通過記憶功能提供與原定時(shí)基準(zhǔn)較相符的定時(shí)信號(hào)，以保證從時(shí)鐘頻率在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)與基準(zhǔn)時(shí)鐘頻只有很小的頻率偏差。但是由于振蕩器的固有振蕩頻率會(huì)慢慢地漂移，故此種工作方式提供的較高精度時(shí)鐘不能持續(xù)很久，此種工作模式的時(shí)鐘精度僅次于正常工作模式的時(shí)鐘精度。l 自由運(yùn)行模式自由振蕩模式