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袁晓雷:SDH传输技术在广电传输网中的应用

2010-10-8 13:51| 发布者: admin| 查看: 230| 评论: 0

  广东省广播电视技术中心袁晓雷介绍了SDH传输技术的发展及其在广电传输网中的应用,并结合广东省广播电视微波电路实际情况,对SDH传输技术的应用和故障案例进行了分析。

  1.SDH传输技术

  1.1 SDH的速率等级

  SDH是在SONET的基础上建立起来的一种新的技术体制,它规定了在网络节点接口上的所有速率等级,而对支路信号的速率没有规定。因此,SDH可以提供不同速率的传输通道。

  SDH的特点之一是它所使用的信息结构等级为STM-N同步传输模块,其中最基本、最重要的组成模块是STM-1,其速率为1552.520Mbit/s,更高等级的STM-N信号是将STM-1按同步复用、字节复接后的结果,目前SDH只能支持一定的N值,即N为1,4,16,64。SDH相邻模块间的速率成整数倍关系,是同步复用关系,所以称为同步数字系列。

  1.2 STM-1的帧结构及开销字节

  (1)STM-1的帧结构

  SDH网的一个重要功能是对支路信号进行同步的数字复用、交叉连接和交换,同时它也希望支路信号在一帧内的分布是均匀、有规律的,以便接入和取出。为了适应这些需求,STM-1的帧结构采用一种以字节为基础矩形块状帧结构。 STM-1帧由9行、270列组成,每列宽一个字节,每字节8比特,帧长为125s,前9列为开销字节,第10列为VC-4的通道开销,其余260列为有效净负荷区。传输时,按从左到右、从上到下的顺序进行。从其帧结构看出,STM-1帧结构分为段开销(SOH)、通道开销(POH)、管理单元指针(AU PTR)和净负荷4个装有不同用途信息比特的区域。除净负荷区域用做装载准同步数字序列或其他数字信源信号外,其他区域用来支持系统的管理和维护功能。

  (2)开销字节

  开销字节的功能是完成对SDH信号提供层层细化的监控管理,监控分为段层监控、通道层监控。段层监控分为再生段层和复用段层的监控,通道层监控分为高阶和低阶通道层监控。

  (3)指针

  指针是SDH复用方式和PDH复用方式的重要差别之一,能克服PDH中需要逐级分接的缺点。在SDH中有两种级别的指针,第一种是管理单元(AU)指针,另外一种是支路单元(TU)指针。指针的作用是定位,也就是以附加于虚容器(VC)上的TU指针(或AU指针)指示和确定低阶VC帧的起点在TU净负荷中(或高阶VC帧的起点在AU净负荷中)的位置,因此能实现从STM-N信号中直接下低速支路信号的功能。

  1.3 SDH的复用原理

  SDH能够兼容各种类型的数字信号并统一到STM-N中传送,其复用结构见图3。SDH的复用一般有两步:第一步是将各种不同速率的信号复用到STM-1;第二步是由STM-1复用到STM-N,由于STM-1和STM-N的速率成整数倍关系,因此采用同步复用即可。

  2.SDH传输技术在广东省广播电视微波电路的应用

  2.1 SDH传输系统的构成

  采用SDH传输技术的SDH传输网是由一些SDH网络单元组成的,在光纤、微波或卫星上进行同步信息传送。广东省数字微波电路是在原有广东省广播电视模拟微波电路的基础上,扩容改造为SDH数字微波传输网。扩容改造后的SDH数字微波干线传输网以广州为中心,由西线、北线、东线3条向外辐射线。SDH传输网的复用设备采用上海贝尔阿尔卡特公司1660SM 和1662SMC 型产品。

  2.2 系统的特点

  (1)面向未来的网络升级能力:具有良好的升级扩展能力以满足未来网络发展的需求,最大程度地保障用户的现有投资。1660SM还可以在不加任何修改的情况下分别用作阿尔卡特大型交叉连接系统1641SX(4/3/1交叉机,最大交叉连接能力为960个等效STM-1)的输入输出单元。

  (2)全新一代的节点系统设计思路,灵活配置,功能强大采用节点体系结构,有别于传统的SDH 复用器结构,其先进的背板设计使设备,不分群路和支路,只按业务速率区分不同的业务端口板。同时可以支持不同的网络拓扑结构。

  (3)强大的交叉连接能力:设备体系结构可以提供强大的交叉能力,同时支持多环汇聚和SDH,ATM,IP全交叉连接。

  (4)强大的统一网络管理能力:所有系统都可以被阿尔卡特强大的传输网管系统1353NM(网元层管理系统)和1354RM(子网络层管理系统) 统一管理,操作者可以真正实现端到端的多业务点击配置、故障定位、性能监控和网络管理,从而实现全网统一集中管理和控制。

  2.3 故障案例分析

  (1)故障一

  故障现象:徐闻站复用设备发生同步时钟源信号丢失告警,设备使用的时钟信号倒换至备用时钟源,信号传输正常。故障分析:初步判断可能是徐闻站的时钟信号设备发生故障,更换时钟信号设备故障依旧;插拔复用设备的时钟处理板,信号丢失告警变为帧丢失,故障依然无法排除;经分析,由于复用设备的时钟处理板故障,导致无法处理输入该板的时钟信号,引起设备告警。故障处理:更换复用设备时钟处理板,设备告警消除。

  (2)故障二

  故障现象:广州站复用设备出现服务信号失败、时钟信号源丢失和频率偏移告警,下传和接收回传信号中断。故障分析:初步判断为广州站时钟信号设备故障,更换时钟信号后故障依旧;经分析,由于复用设备的交叉矩阵板故障,导致设备提取同步时钟信号失败,引起信号中断。

  故障处理:更换复用设备的交叉矩阵板,信号恢复正常。SDH技术的一系列优点使其非常适合传输广播电视信号。该技术较好的时钟同步性能、抖动性能和网络同步性能确保广播电视的信号质量。随着广播电视传输网络建设的不断发展,SDH技术在广播电视领域中已经获得广泛的应用,同时SDH技术的应用也大大推动广播电视网络建设事业的发展。

2010年05月05日
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