SDH网络基本网元简介

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：SDH 自愈网是基于SDH 结构所建立的一种新型网络，它与传统的PDH 系统相比，具有控制简便、生存性强等突出特点。ADM 设备在SDH 网络中占有重要地位，尤其是在环型网中应用时，以其特有的自愈能力而备受青睐。

SDH 自愈网是基于SDH 结构所建立的一种新型网络，它与传统的PDH 系统相比，具有控制简便、生存性强等突出特点。在网络实现时，线型、环型和网状型等结构都可作为SDH自愈网的拓扑结构，分插复用器（ADM）和数字交叉连接设备（SDXC），以及终端复用器（TM）和再生器（REG）等，都可作为其网元而提供组网的灵活性。

1.分插复用器

分插复用器（ADM，Add/Drop Multiplexer）是SDH 网络中最具特色，也是应用最为广泛的设备。它利用时隙交换实现宽带管理，即允许两个STM-N 信号之间的不同VC实现互连，并且具有无须分接和终结整体信号，即可将各种G.703规定的接口信号（PDH）或STM-N信号（SDH）接入STM-M（M＞N）内作任何支路的能力，因此叫作分插复用器。ADM 设备在SDH 网络中占有重要地位，尤其是在环型网中应用时，以其特有的自愈能力而备受青睐。

ADM 设备的使用主要体现在对信号路由的连接和对信号的复用/解复用上，通常ADM设备应具有支路—群路（上/下支路）和群路—群路（直通）的连接能力。

（1）支路—群路可分为部分连接（见图8.16（a））和全连接（见图8.16（b））。两者的区别在于上/下支路是仅能取自STM-N 内指定的某一个（或几个）STM-1，还是可从所有STM-N的STM-1实现任意组合。

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图8.16　ADM 设备的连接能力

（2）支路—支路连接功能如图8.16（c）所示，是将支路的某些时隙仅与另一支路的相关时隙相连，而不是像上述结构中与东、西两侧群路相连。将这种具有支路—支路连接能力的ADM 设备进行有机地组合，可实现小型数字交叉连接（DCX）设备的功能，如图8.16（d）所示。

另外，ADM 设备除了连接能力这一重要性能以外，能够上/下的支路数量也是ADM 能力的重要标志。采用ADM 环型网络的另一大好处是它的自愈特性，关于这方面的原理将在后面介绍。

2.数字交叉连接设备

（1）基本结构

数字交叉连接设备（DXC，Digital Cross Connect）是SDH 网络的重要网络单元，是实现传输网有效管理、可靠的网络保护/恢复以及自动化配线和监控的重要手段。

所谓DXC是一种具有一个或多个准同步数字体系（G.702）或同步数字体系（G.707）信号端口并可以在任何端口信号速率（及其子速率）间进行可控连接和再连接的设备。适用于SDH 的DXC（称为SDXC）则能进一步在端口间提供可控的VC 透明连接和再连接。这些端口信号可以是SDH 速率，也可以是PDH 速率。SDXC除了具有连接功能外，还能支持G.784所规定的控制和管理功能。

SDXC是一种具有1个或多个PDH（G.702）或SDH（G.707）信号端口并至少可以对任何端口速率（和/或其子速率信号）与其他端口速率（和/或其子速率信号）进行可控连接和再生连接的设备。从功能上看，SDXC是一种兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管的多功能传输设备，它不仅直接代替了复用器和数字配线架（DDF），而且还可以为网络提供迅速有效的连接和网络保护/恢复功能，并能经济、有效地提供各种业务。

用于PDH 的DXC 与用于SDH 的SDXC 两者的差别在于：前者只能处理有限的几个PDH 等级信号；而后者能处理含有各种等级信号及其混合体的VC，并对这些VC实现连接和再连接功能。由于SDXC 采用了SDH 复用原理，省去了传统的PDH 的DXC 内的全套背靠背复用设备，使设备变得简单、灵活和经济。

传统DXC的简化结构如图8.17所示。其接入端口（即输入输出端口）与传输系统相连。DXC的核心部分是交叉连接功能，参与交叉连接的速率一般等于或低于接入速率。交叉连接速率与接入速率之间的转换需要由复用和解复用功能来完成。首先，每个输入信号被解复用成m 个并行的交叉连接信号。然后，内部的交叉连接网采用时隙交换技术（TSI），按照预先存放的交叉连接图（或动态计算的交叉连接图）将这些重新安排后的信号复用成高速信号进行输出。整个交叉连接过程由连至SDXC的本地操作系统或连至TMN 的支持设备进行控制和维护。对于SDXC，由于特定VC总是处于净负荷帧中的特定列数，因而对VC实施交叉连接只需对相应的列进行交换即可。因而SDXC实际上是一种列交换机，利用外部编程即可实现交叉连接功能。

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图8.17　DXC简化结构

（2）主要功能

SDXC设备是一种智能化的传输节点设备，它的使用给电信网带来了巨大的灵活性、智能性和经济性，成为电信网中的重要网元，在网络管理与保护、线路调度、特服业务的提供等方面起着十分重要的作用。其主要功能有以下5个方面。

①分离本地交换业务和非本地交换业务，为本地交换业务（如专用电路）迅速提供可用路由。

②为临时性重要事件（如重要会议和运动会等）迅速提供电路。

③当网络出现故障时，能迅速提供网络的重新配置。

④按业务量的季节性变化，使网络最佳化。

⑤网络运营者可以自由地在网络中混合地使用不同的数字体系（PDH 和SDH），并作为PDH 和SDH 的网关使用。

总之，SDXC是一种兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管的多功能传输设备。它不仅直接代替了复用器和数字配线架，尺寸小，可靠性高；而且可以为网络提供迅速有效的连接和网络恢复/保护功能；并能经济有效地提供各种业务，尤其是租用业务，增加运营收入，具有很高的经济效益。与常规保护倒换系统相比，DXC 所需的备用线路大为减少，也不需要常规配线方式那么大的冗余容量，网络利用率大大提高，网络规划工作量得以简化，规划时间得以缩短。

（3）主要特点

从SDXC的基本功能可知，SDXC的核心是交叉连接网络，它有以下4个特点。

①信号独立性：无论哪个数字体系的信号，都可以进行交叉连接，而信号匹配工作在接口板上完成。

②无阻塞：指针对任意带宽的支路信号都能进行无阻塞的交叉连接（甚至包括广播信号在内）。

③周期性：在每一个125μs帧中，所有支路信号都周期性地在固定位置上重复出现。

④同步性：能使得所有输入并行信号的频率完全相同。

同步性和周期性结合意味着在传送过程中系统总能对任意一条通路进行定位。交叉连接网络的周期性和同步性使得SDXC能够处理所有不同数字体系的信号，使不同并行输入信号的信息可以容易地彼此交换。

（4）SDXC与常规数字交换机的主要区别

由SDXC的交叉连接功能可知，交叉连接功能也是一种“交换功能”，与常规数字交换机的交换功能相比较，主要有以下几点不同。

①SDXC的交换对象不是单个电路（又称通路），而是由多个电路组成的电路群（又称通道）。

②SDXC交叉连接矩阵由外部操作系统控制，将来要连至电信管理网（TMN），因而增加了网络的灵活性和网络管理能力。

③SDXC能经济地连接上下业务并具有网关功能。

④由于SDXC代替了配线架和复用器，各个信号的定时信号必须经过系统传送并在输出端再生，因此其具有定时透明性。

⑤SDXC的交叉连接矩阵远非数字交换机那样动态变化，基本上是半永久的，因此有时称SDXC的交叉连接为“静态交换”。

（5）SDXC的分类

根据端口速率和交叉连接速率的不同，SDXC 可以有各种配置形式。配置类型通常用DXC X/Y（往往省略SDXC中的S）表示，其中X 表示接入端口数据流的最高等级，Y 表示参与交叉连接的最低级别。数字0表示64 kbit/s的电路速率；数字1，2，3，4分别表示PDH 体系中的1～4次群速率，其中4也代表SDH 体系中的STM-1等级；数字5和6分别表示SDH体系中的STM-4和STM-16等级。例如，DXC 1/0表示接入端口的最高速率为1次群信号，而交叉连接速率则为64 kbit/s；又如，DXC 4/1表示接入端口的最高速率为140 Mbit/s或150 Mbit/s，而交叉连接的最低速率为1次群信号，DXC 4/1设备允许所有1，2，3，4次群电信号和STM-1信号接入和进行交叉连接。

SDH网络基本网元简介

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