SDH光接口类型
第03讲 SDH网元
SLOT 5 CXL1/4, CXL16
OSN 1500A
10
SLOT 6 PL1 SLOT 7 PL1
SLOT 8 SLOT 9 SLOT 10 AUX
Terminal Multiplexer（TM）
Single TM Disposition：
Branch Signal：2M
PQ1：slot 6
TM
ADM
ADM
TMADMBiblioteka 14ADM ADM
ADM
Add/Drop Multiplexer（ADM）
ADM configuration: Branch Signal：2M PD1：slot 7 Line Signal：STM-16 SL16：slot 12，13
SLOT 14
SLOT 15 D75S
Line Signal：STM-16
SL16：slot 8
SS
LL
O T 1
O T 2
S L O
S L O
S L O
D 7
D 7
T 3
T 4
T 5
55
SS
SLOT 22 PIU
SS
LL
S L O T 6
P Q 1
S L O T 7
S L O T 8
S L 1 6
O T 9
C X L 1 / 4
O T 10 S
• Single TM Matching： • Branch Signal：2M支路信号：2M
PD1：slot 7 • Line Signal：STM-16 线路信号：STM-16 • SL16:slot12
Slot 20
风扇
9
STM-N 光接口参数
第6章光接口类型和参数第6章光接口类型和参数 (1)6.1 光纤的种类 (1)6.2 6.2 光接口类型 (2)6.3 光接口参数 (3)6.3.1光线路码型 (3)6.3.2 S点参数——光发送机参数 (4)6.3.3 R点参数——光接收机参数 (5)小结 (5)习题 (6)目标：掌握光接口的类型。
掌握光接口的常用参数的概念及相关规范。
传统的准同步光缆数字系统是一个自封闭系统，光接口是专用的，外界无法接入。
而同步光缆数字线路系统是一个开放式的系统，任何厂家的任何网络单元都能在光路上互通，即具备横向兼容性。
为此，必须实现光接口的标准化。
6.1 光纤的种类SDH光传输网的传输媒质当然是光纤了，由于单模光纤具有带宽大、易于升级扩容和成本低的优点，国际上已一致认为同步光缆数字线路系统只使用单模光纤作为传输媒质。
光纤传输中有3个传输“窗口”——适合用于传输的波长范围；850nm、1310nm、1550nm。
其中850nm窗口只用于多模传输，用于单模传输的窗口只有1310nm和1550nm两个波长窗口。
光信号在光纤中传输的距离要受到色散和损耗的双重影响，色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰降低信号质量。
当码间干扰使传输性能劣化到一定程度（例10-3）时，则传输系统就不能工作了，损耗使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降，当光功率下降到一定程度时，传输系统就无法工作了。
为了延长系统的传输距离，人们主要在减小色散和损耗方面入手。
1310nm光传输窗口称之为0色散窗口，光信号在此窗口传输色散最小，1550nm窗口称之为最小损耗窗口，光信号在此窗口传输的衰减最小。
ITU-T规范了三种常用光纤：符合G.652规范的光纤、符合G.653规范的光纤、符合规范G.655的光纤。
其中G.652光纤指在1310nm波长窗口色散性能最佳，又称之为色散未移位的光纤（也就是0色散窗口在1310nm波长处），它可应用于1310nm和1550nm两个波长区；G.653光纤指1550nm波长窗口色散性能最佳的单模光纤，又称之为色散移位的单模光纤，它通过改变光纤内部的折射率分布，将零色散点从1310nm迁移到1550nm波长处，使1550nm波长窗口色散和损耗都较低，它主要应用于1550nm工作波长区；G.654光纤称之为1550nm波长窗口损耗最小光纤，它的0色散点仍在1310nm波长处，它主要工作于1550nm窗口，主要应用于需要很长再生段传输距离的海底光纤通信。
SDH网络的基本结构及硬件知识介绍
iManager T2000
业务管理层 SML 网络管理层 NML 网元管理层 EML
SDH/SONET、MSTP、DWDM、OSN等
网元层 NEL
分层的网管系统、明确的网络定位！
T2000/T2100应用于中国电信国干
➢提供分层管理网解决方案 ➢能向上级网管提供标准接口
iManager T2100
时钟类型
目前公用网中实际使用的时钟类型主要分为以下几类：
铯原子钟 铷原子钟 石英晶体振荡器 GPS
SDH网同步方式
从工作原理上划分，SDH网同步可以有4种不同的方式 :
同步方式 伪同步方式 准同步方式 异步方式
基准时钟（北京）
二级时钟（上海） 二级时钟（广州） ......
三级时钟
三级时钟 三级时钟
机柜与子架
常见的几种机柜类型：
ETSI 300mm深 ETSI 600mm深 19英寸机柜 接入网机柜
机柜还可以根据高度分为2米 、2.2米、2.6米三种，不同 高度的机柜内可安装的子架 数量也不一样。
光缆与光纤
光纤的工作波长（工作窗口）： 光线路信号在光纤上传送的波长：850nm、1310nm、1550nm 850nm窗口只用于多模传输，主要用于局内通信。 1310nm和1550nm窗口 用于单模传输。
光接口
应用场合 工作波长 (nm) 光纤类型
传输距离 (km) STM-1
STM-4
STM-16
局内
短距离局间
长距离局间
1310
1310 1550
1310 1550
G.652
G.652 G.652 G.652 G.652 G.653
≤2
SDH传输设备光接口识别
SDH传输设备光接口识别目前铁路通信系统中，常用的传输设备主要有华为OSN1500/2500/3500，其中OSN1500主要应用在接入层，OSN2500主要应用在汇聚层，OSN3500则应用在核心层，OSN1500的外观如下图所示。
OSN1500可用作终端复用器（TM）、分插复用器（ADM），下面通过一个组网案例来说用OSN的应用，拓扑如下图所示。
OSN1500B用作TM的单板配置如下图所示，在12槽位配置了SL16单板，在7槽位配置了PD1单板，15槽位配置了D75S单板，先介绍这三种单板。
安装在设备里面的单板外观如下图所示，我们先来识别这些单板名称表示的含义。
举例：我们来识别一下L-16.1光接口、S-4.1光接口、V-64.3光接口。
SDH光接口用“应用类型-STM等级·尾标数”的代码来表示：（1）第一部分：表示应用场合的不同I或空白——局内通信光接口:<20kmS——短距离局间通信光接口：20~40km。
L——长距离局间通信光接口：40~80km。
V——超长距离局间通信光接口：80~120km。
U——甚长距离局间通信光接口：>120 km。
（2）第二部分：表示STM的速率等级1、4、16、64（3）第三部分：表示工作的波长窗口和光纤类型1或空白--工作波长1310nm，所用光纤为G.652；2—工作波长1550nm，所用光纤为G.652或G.654；3—工作波长1550nm，所用光纤为G.653；5—工作波长1550nm，所用光纤为G.655。
那么L-16.1光接口中，L表示该接口适合40-80KM的长距离局间通信，16接口的速率是STM-16（2.5Gb/s）,1表示该接口适用的波长是1310nm，适用的光纤是G.652光纤，其他两个接口请大家自己识别。
熟悉了光接口的含义，我们要理解设备的应用，当OSN1500用作终端复用器的时候，原理如下图所示。
从这张图看出，SDH的高速信号需要从TM分离出低速信号，典型的低速信号类型就是E1（2M），那么能提供E1的接口板类型有以下几种，PQ1和PD1如下图所示。
SDH原理（华为）－第六章光接口类型和参数
第6章光接口类型和参数目标：掌握光接口的类型。
掌握光接口的常用参数的概念及相关规范。
传统的准同步光缆数字系统是一个自封闭系统，光接口是专用的，外界无法接入。
而同步光缆数字线路系统是一个开放式的系统，任何厂家的任何网络单元都能在光路上互通，即具备横向兼容性。
为此，必须实现光接口的标准化。
6.1 光纤的种类SDH光传输网的传输媒质当然是光纤了，由于单模光纤具有带宽大、易于升级扩容和成本低的优点，国际上已一致认为同步光缆数字线路系统只使用单模光纤作为传输媒质。
光纤传输中有3个传输“窗口”——适合用于传输的波长范围；850nm、1310nm、1550nm。
其中850nm窗口只用于多模传输，用于单模传输的窗口只有1310nm和1550nm两个波长窗口。
光信号在光纤中传输的距离要受到色散和损耗的双重影响，色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰降低信号质量。
当码间干扰使传输性能劣化到一定程度（例10-3）时，则传输系统就不能工作了，损耗使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降，当光功率下降到一定程度时，传输系统就无法工作了。
为了延长系统的传输距离，人们主要在减小色散和损耗方面入手。
1310nm光传输窗口称之为0色散窗口，光信号在此窗口传输色散最小，1550nm窗口称之为最小损耗窗口，光信号在此窗口传输的衰减最小。
ITU-T规范了三种常用光纤：符合G.652规范的光纤、符合G.653规范的光纤、符合规范G.655的光纤。
其中G.652光纤指在1310nm波长窗口色散性能最佳，又称之为色散未移位的光纤（也就是0色散窗口在1310nm波长处），它可应用于1310nm和1550nm两个波长区；G.653光纤指1550nm波长窗口色散性能最佳的单模光纤，又称之为色散移位的单模光纤，它通过改变光纤内部的折射率分布，将零色散点从1310nm迁移到1550nm波长处，使1550nm波长窗口色散和损耗都较低，它主要应用于1550nm工作波长区；G.654光纤称之为1550nm波长窗口损耗最小光纤，它的0色散点仍在1310nm 波长处，它主要工作于1550nm 窗口，主要应用于需要很长再生段传输距离的海底光纤通信。
传输基础知识(SDH)
PDH数字系列
SDH的特点
接口方面
电接口
STM-1是SDH最基本的同步传送模块STM （Synchronous Transport Module），速率为 155.520Mb/s 。 STM-N是SDH更高等级的同步传送模块，速率是 STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，64，256)。 仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采 用世界统一的标准扰码。
m
DXC
n
出线： n 等效为
入 线 ： m
m、n数值与速率对应表
m或n 0 1 2 3 4 5 6
速率
64Kbit/s 2Mbit/s
8Mbit/s
34Mbit/s
140Mbit/s 155Mbit/s
622Mbit/s
2.5Gbit/s
二、SDH传输网络结构
1、链形网：在SDH网络建设早期用的较多，主要用于专网。 2、星形网：特点是通过特殊节点来统一管理其他网络节点，有利于分配带 宽，节约成本，但存在特殊节点的安全保障和处理的潜在瓶颈问题。多用 于本地网（接入网和用户网）。 3、树形网：链形网和星型网的结合，也存在特殊节点的安全保障和处理的 潜在瓶颈问题。 4、环形网：环形拓扑实质是将链形首位相连，从而使网上任何一个网元点 都不对外开放的网络拓扑形式。它有很强的生存性，自愈功能较强。环形 网使用较多，常用于本地网（接入网和用户网）和局间中继网。 5、网孔形网：特点为两网元节点间提供多个传输路由，网络的可靠性更高， 不存在瓶颈问题和失效问题。缺点是系统的冗余度高、成本高且结构复杂。 主要用于长途网。 当前使用最多的是链形网和环形网，通过它们的灵活组合，可构成更加复 杂的网路。
漂移是指数字信号的特定时刻相对于其理想参考时间位置的长时间偏 离。所谓长时间偏离是指变化频率低于10HZ的相位变化。
SDH传输系统
XDM 硬件保护方式：
硬件 交叉 控制器 电接口 同步 同步输入和 电源 风扇单元
矩阵
单元
输出
保护 1+1 1:1
1:n 1:1
1+1
方式
1+1
2+1
remarks :
1+1 两块卡同时工作 1:1 热备用
XDM 主要处理器
XDM-1000系列-xMCP卡含以下系列 xMCP、 xMCP-B & xMCP-B2G 为主要控制处理器。
K3 自动保护倒换(APS)
用于对单个VC-4通道提供通道级别的保护倒换
N1 Tandem Connection (TC) Monitor
❖ 支持一个串联的端到端的性能监控(通道子段) ❖ 传达了B3的错误数
SOH- 告警小结
SOH- 告警小结
其中
TIM: Transmit id. Mismatch,
MS-REI: Remote Error Indication, 远程错误指示；
Part2
XDM设备
XDM为Cross-CONNECT MULTI-ADM WDMs简称，为 交叉连接多分插波分复用。
目前十一号线中心所用的为XDM-1000,可融合型城域 核心多业务提供平台(MSPP)，业务包括：
❖ 多重ADM（STM-1、STM-4、STM-16、STM-64）
G1 通道状态
❖ 从接收终结设备向发送端设备发送状态和性能监控信息 ❖ 比特1-4 传送B3检测到的误码数量 ❖ 比特5 表示一个通道远端劣化信息(RDI)
F2, F3 用户通道
在通道终结间分配给网络运营商通信
H4 复帧
SDH光接口指标
L-16.2
Le-16.2
工作波长范围
nm
1266-
1360
1260-
1360
1430-
1580
1280-
1335
1500-
1580
1530-
1560
发送机在S点特性
光源类型
MLM
SLM
SLM
SLM
SLM
SLM
最大RMS谱宽（σ）
nm
40
-
-
-
-
-
最大-20dB谱宽
nm
-
1
1
1
<0.75
1.1
1.1.1
1.
根据不同的发送光功率和接收灵敏度决定的可能的传输距离，光接口分类如表D-1。
表D-1光接口分类代码
应用
局内通信
局间通信
短距离
长距离
光源标称波长（nm）
1310
1310
1550
1310
1550
光纤类型
多模光纤
G.652
G.652
G.652
G.652
G.652
G.652
传输距离（km）
NA
NA
NA
NA
NA
25
接收机在R点特性
最小灵敏度
dBm
-23
-29
-23
-28
-34
-34
最小过载点
dBm
-13
-14
-8
-8
-10
-10
最大光通道代价
dB
1
-
1
1
1
1
接收机在R点的最大反射
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SDH 光接口参数
SDH 网络系统的光接口位置如图1-1所示。
光缆设施
CTX
CRX
插头
插头
接
收
发送
S R
图1-1 光接口位置示意图
图中S 点是紧挨着发送机（TX ）的活动连接器（CTX ）后的参考点，R 是紧挨着接收机（RX ）的活动连接器（CRX ）前的参考点，光接口的参数可以分为三大类：参考点S 处的发送机光参数、参考点R 处的接收机光参数和S —R 点之间的光参数。
在规范参数的指标时，均规范为最坏值，即在极端的（最坏的）光通道衰减和色散条件下，仍然要满足每个再生段（光缆段）的误码率不大于1×10-10的要求。
1.光线路码型
前面讲过，SDH 系统中，由于帧结构中安排了丰富的开销字节来用于系统的OAM 功能，所以线路码型不必象PDH 那样通过线路编码加上冗余字节，以完成端到端的性能监控。
SDH 系统的线路码型采用加扰的NRZ 码，线路信号速率等于标准STM-N 信号速率。
ITU-T 规范了对NRZ 码的加扰方式，采用标准的7级扰码器，扰码生成多项式为1＋X 6＋X 7，扰码序列长为27-1＝127（位）。
这种方式的优点是：码型最简单，不增加线路信号速率，没有光功率代价，无需编码，发端需一个扰码器即可，收端采用同样标准的解扰器即可接收发端业务，实现多厂家设备环境的光路互连。
采用扰码器是为了防止信号在传输中出现长连“0”或长连“1”，易于收端从信号中提取定时信息（SPI 功能块）。
另外当扰码器产生的伪随机序列足够长时，也就是经扰码后的信号的相关性很小时，可以在相当程度上减弱各个再生器产生的抖动相关性（也就是使扰动分散，抵消）使整个系统的抖动积累量减弱。
例如一个屋子里有三对人在讲话，若大家都讲中文（信息的相关性强），那么很容易产生这三对人互相干扰谁也听不清谁说的话；若这三对人分别用中文、英文、日文讲话（信息相关性差），那么，这三对人的对话的干扰就小得多了。
2.S 点参数——光发送机参数
1)最大-20dB 带宽
单纵模激光器主要能量集中在主模，所以它的光谱宽度是按主模的最大峰值功率跌落到-20dB 时的最大带宽来定义的。
单纵模激光器光谱特性，如图1-2所示。
-20dB
1 2
最大-20dB 带宽为 1~
2
图1-2 单纵模激光器光谱图
2.最小边模抑制比（SMSR ）
主纵模的平均光功率P1与最显著的边模的平均光功率P2之比的最小值。
SMSR ＝10lg(P1/P2) SMSR 的值应不小于30dB 。
3.平均发送功率
在S 参考点处所测得的发送机发送的伪随机信号序列的平均光功率。
4.消光比（EX1）
定义为信号“1”的平均发光功率与信号“0”的平均光功率比值的最小值。
EX ＝10lg(EX1)ITU-T 规定长距离传输时，消光比为10dB （除了L-16.2），其它情况下为8.2dB 。
3.R 点参数—— 光接收机参数
1.接收灵敏度
定义为R 点处为达到1×10-10的BER 值所需要的平均接收功率的最小值。
一般开始使用时、正常温度条件下的接收机与寿命终了时、处于最恶劣温度条件下的接收机相比，灵敏度余度大约为2—4dB 。
一般情况下，对设备灵敏度的实测值要比指标最小要求值（最坏值）大3dB 左右（灵敏度余度）。
2.接收过载功率
定义为在R 点处为达到1×10-10的BER 值所需要的平均接收光功率的最大值。
因为，当接收光功率高于接收灵敏度时，由于信噪比的改善使BER 变小，但随着光接收功率的继续增加，接收机进入非线性工作区，反而会使BER 下降，如图1-3所示。
BER
1×10-10
A
B
接收光功率
图1-3 BER 曲线图
图中A点处的光功率是接收灵敏度，B点处的光功率是接收过载功率，A—B之间的范围是接收机可正常工作的动态范围。
常用光纤的种类。
1. 光接口的分类。
2. 与光接口有关的常用参数及其具体含义。