移动3G技术TD-SCDMA室内覆盖资料集锦-基础知识
更新时间:2024-04-20 17:52:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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基 础 知 识 目 录
一、TD-SCDMA室内覆盖系统 ………………………………………2
1、室内分布天线系统 ………………………………………2 2、室分天线的覆盖范围 ……………………………………5 3、TD-SCDMA室内分布系统配套改造评估方法结构图……5 4、室内分布系统中信源类型 ………………………………5 5、电磁辐射要求 ……………………………………………7 6、部分设备列表 ……………………………………………8 7、工作频段划分 ……………………………………………8 8、TD-SCDMA对GSM(DCS)的干扰分析………………………9 9、覆盖指标要求……………………………………………9 二、移动用户号码 (MSISDN)……………………………………9 三、C D M A………………………………………………………10 四、C/I……………………………………………………………11 五、TD- SCDMA频率规划…………………………………………11 六、TD- SCDMA频率配臵原则(工信部批复)…………………12 七、驻地网 ………………………………………………………13 八、POE……………………………………………………………14 九、GPON …………………………………………………………18 十、SDH……………………………………………………………20
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一、TD-SCDMA室内覆盖系统
1、室内分布天线系统
无源最需要解决问题是如何减少传输中功率损耗分布 及如何将功率合理的分配到每一个分布天线 分布天线 室内分布 时的低损耗(≈0.2-0.5dB/百米)特点而设计 分布天线系统 泄等距电缆外导体预先等间隔开口,开口的间隔与频 漏离开段有关,这种方式使得耦合损耗在某一频段内电口式 保持一致 缆 连续在低损耗的电缆的介质与外导体上连串相同 开口的开口或开槽 式 分段电缆每隔一定距离在外导体预先开口,分段的 开口距离使耦合损耗与电缆的纵向损耗在某一频式 带内最小 关键不再是功率的节省和分配,只要线路的损有源耗在远端放大器的补偿范围内,就能保证其输图二 分布 出功率,因此,有源分布系统的设计要点在天线的挂放位臵、噪声及互调 光纤克服因距离太长线路损耗过大,利用光纤传输图三 图一 2
混合方式 混合分布方式是根据实际情况,综合无源分 布、有源分布、光纤分布和泄漏电缆分布方式等各种方式或其中的一些组合 11dB
11dB
RBS220
33dB耦合器 22dB4功
15dB11dB
11dB
五
11dB
31dB耦合器
21dB3功
15dB
11dB
四
11dB
1/2“馈7/8“馈
30dB耦合器 24dB12dB
4功
16dB
12dB
12dB
三
12dB11dB
28dB
3功
23dB4功
15dB11dB
11dB
11dB11dB
二
22dB3功 15dB11dB
12dB9dB
9dB11dB
一
2功
3功
15dB
2功
9dB
9dB
2功
负一
8dB
8dB
(图一)无源分布系统
3
天
远端终
天
有源功
耦合
接口设1-10dB
有源功
基站设
远端终
天
远端终远端终
天天
远端终
(图二)有源分布系统 TFL904 光 RBS 收 发 共 用 耦 合 收 发 分 离 光远端单元
光远端单元
远光端单元
4
远端单元
(图三)光纤分布系统
2、室分天线的覆盖范围
室分天线的覆盖范围,与实际的天线类型及相关参数,还有实际的现场环境相关,所以没办法给出明确的数据,覆盖半径基本在15米左右。
对于TD系统,采用“小功率,多天线”方式进行覆盖,即可适当减少单个天线的覆盖范围,通过增加天线的方式进行覆盖。在可视环境下,如商场、超市、停车场、机场等,覆盖半径取8~15米。在多隔断的情况,如宾馆、居民楼、娱乐等场所等,覆盖半径取4~10米。
3、TD-SCDMA室内分布系统配套改造评估方法结构图
4、室内分布系统中信源类型
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室内分布系统中主要是信源不同,信源主要包括:宏基站、微基站、
拉远型基站和直放站四种。
(1)宏蜂窝信源:主要应用在话务量高、覆盖区域大j具备机房条件的高档写字楼j大型商场、星级酒店、奥运体育场馆等重要建筑物。 (2)微蜂窝信源:主要应用在中等话务量、中小型建筑物。
(3)拉远型(RRU)信源:为大容量基站,主要应用在话务量较高的写字楼、商场、酒店等重要建筑物,尤其适合建筑群的覆盖。
(4)直放机信源:主要应用在覆盖区域分散的小区,补盲覆盖的电梯、地下室等场所。3G网络与2G网络的区别由于3G网络工作在2000MHz频段,电波的传播损耗比2G频段大,信号穿透能力比2G频段弱,而且3G的高速数据业务需要更强的信号强度和信号质量,单靠室外宏基站解决室内覆盖已不能满足要求,在高层建筑的低层深处、地下车库常常存在局部盲区,通常需要建设有源和无源的室内分布系统。 TD-SCDMA信源适用原则表:
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5、电磁辐射要求
根据国家规定的电磁辐射标准,天线口辐射标准≤15dBm,即天线口PCCPCH辐射功率≤11dBm。
天线口功率=天线口PCCPCH辐射功率-天线增益≤8dBm~9dBm;一般室内分布吸顶天线增益为2dBm~3dBm。
综合MCL取值原则和接收边缘场强的设计指标要求,同时结合链路预算和天线覆盖范围要求,在符合国家规定电磁辐射标准范围内,天线口功率综合确定如下:
接收边缘场强≥-85 dBm的情况下:
基站发射导频最大功率为29dBm时,8.4dBm≥天线口功率≥0dBm 基站发射导频最大功率为26dBm时,5.4dBm≥天线口功率≥0dBm 接收边缘场强≥-90 dBm的情况下:
基站发射导频最大功率为29dBm时,8.4dBm≥天线口功率≥-2.0dBm 基站发射导频最大功率为26dBm时,5.4dBm≥天线口功率≥-2.0dBm 接收边缘场强≥-95 dBm的情况下:
基站发射导频最大功率为29dBm时,8.4dBm≥天线口功率≥-10.0dBm 基站发射导频最大功率为26dBm时,5.4dBm≥天线口功率≥-10.0dBm ◆天馈线系统驻波比要求 天馈线系统驻波比≤1.5
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6、部分设备列表
序号 设备名称 1 2 3 双频合路器 功分器 耦合器 型号 CM-2G3GNN00 RD-52(3/4)N/NP-F2 RC-5NK-06(10,15,20)F 工作频段 800~960 MHz /1710~2170 MHz 2400~2500MHz 800~2500MHz 800~2500MHz
7、工作频段划分
GSM系统—
上行:885MHz~909MHz,下行:930MHz~954MHz; DCS系统—
上行:1710MHz~1755MHz,下行:1805MHz~1850MHz。 TD-SCDMA工作频段—
1.核心频段A:1880MHz-1920MHz
该频段离DCS1800MHz很接近,需要重点考虑干扰情况; 2.核心频段B: 2010MHz-2025MHz
该频段离900MHz和1800MHz都很远,相互之间的干扰可以采用高隔离度的合路器,很好控制 ; 3.补充频段:2300MHz-2400MHz
该频段离900MHz和1800MHz都很远,相互之间的干扰可以采用高隔离度的合路器,很好控制。
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TD-SCDMA系统工作信道带宽为1.6MHz(TD-SCDMA系统速率取1280kHZ bit/s)
8、TD-SCDMA对GSM(DCS)的干扰分析
根据分析,GSM900MHz离TD-SCDMA系统可能使用的几个频段都相隔达到1000MHz左右,相互之间的干扰可以采用高隔离度的合路器,很好控制。主要考虑TD-SCDMA系统和DCS1800两个系统之间的相互干扰协调。
GSM(DCS)1 GSM(DCS)+TD-SCDMATD-SCDMA
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9、覆盖指标要求
室内分布语音覆盖边缘场强PCCPCH-RSCP≥-85dBm,C/I≥0dB;对于电梯、地下室等边缘地区功率场强要求:PCCPCH-RSCP≥-95dBm,C/I≥-3dB;
二、移动用户号码(MSISDN)
CC MAC SN 国内有效移动用户ISDN号码 国际移动用户ISDN ◆
国家号码(CC):中国为86
? MAC:移动接入码 =139(8、7、6、5、0、1)
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? 移动用户号(SN):H0H1H2H3ABCD
? H0H1H2H3:HLR识别码,由总部统一分配到本地网; ? ABCD:移动用户号,由HLR自行分配
★ 国际移动用户识别码(IMSI)
– 此号码是移动通信网中唯一能识别一个移动用户的号码。
MCC MNC MSIN 国内移动用户识别码 国际移动用户识别码
◆
移动国家号码(MCC) :中国为460.
:移动为00,联通:01.
? 移动网号(MNC)
? 移动用户识别码(MSIN) :H1H2H3???????
◆
临时移动用户识别码(TMSI) 提高IMSI使用的安全性
◆
◆
本地MSC分配的4字节编码
三、C D M A
CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access),它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定
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信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。
四、C/I
同、邻频干扰的原理是一样的,只有干扰电平和载波电平落在同一频率上,且达到干扰门限,才会构成干扰。
同频C/I≥9dB,就是说当载波电平比干扰电平大9dB以上时,不构成干扰,载波电平比干扰电平小于9dB时,干扰产生。 比如频点32:C的电平-70, I的电平-79,则刚好在干扰门限上,如果I继续升高到-75,C不变,则C/I=5dB,则已经发生同频干扰了!
邻频C/A=-9dB,就是说,当干扰电平比载波电平高9dB时,比如频点32电平:-70,邻频31电平:-61,此时刚好到了干扰的门限,如果邻频31的电平继续升高,则会发生邻频干扰现象
五、TD-SCDMA频率规划
TD-SCDMA
系统占用155MHz频谱【核心频段A:1880MHz-1920MHz;核
心频段B: 2010MHz-2025MHz;补充频段:2300MHz-2400MHz】。
其中:2010MHz~2025MHz为一阶段频段(核心频段B),干扰小,划分为3个5MHz的频段。每个载频(工作信道)占用带宽为1.6MHz(TD-SCDMA系统速率取1280kHZ bit/s),因此对于5M、10M、15M带宽,分别可支持3、6、9个载频,可以同频组网或异频组网。同频组网频谱利用率高,邻小区同频干扰大,需损失一定容量换取性能改善;异频组网能有效减少邻
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小区同频干扰的影响,改善系统性能,但频谱利用率较低,需要更多的频率资源。目前TD系统的频率规划多采用N频点方案,即每扇区配臵N个载波,其中包含一个主载频、N-1个辅载频。公共控制信道均配臵于主载频,辅载频配臵业务信道。主载频和辅助载频使用相同的扰码和mi-damble码。N频点方案可以降低系统干扰,提高系统容量,改善系统同频组网性能。
六、TD-SCDMA频率配臵原则(工信部批复)
根据工信部《关于中国移动通信集团公司使用第三代公众移动通信系统频率的批复(工信部无函?2009?11号)》文件,中国移动TD-SCDMA使用1880-1900MHz 和2010-2025MHz,总计35MHz频率。
综合考虑目前厂家设备支持情况,以及小灵通系统对1880-1900MHz干扰问题,本工程频率配臵原则为:充分利用2010-2025MHz频段,在业务高密度区,扩展使用1880-1900MHz频段增加网络容量,满足业务需求。
(1)对三期工程新建城市,建议主要使用2010-2025MHz频段,频率配臵原则为:
? 室内使用F1-F3,室外使用F7-F9,F4-F6原则上根据实际
情况合理设置;
频点号 中心频点2010.0 2011.0 2012.6 2014.2 2016 (MHz) 保护间隔
12
0.2 0.0 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 2017.6 2019.2 2020.8 2022.4 2024.0 2025.0 下界 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 上界 ? 对有特殊容量需求的室内场景可以使用室外频点或使用1880-1900MHz频段的频点。
(2)对一期工程建设的10个城市,在确有扩容需求且2010-2025MHz频率资源紧张的站点扩展使用1880-1900MHz频段,满足业务发展需要;使用1880-1900MHz频段时应充分考虑小灵通网络的干扰。
(3)由于智能天线不能应用于TD-SCDMA室内覆盖,影响了上行的解调灵敏度和下行的容量。为了减少室内外相互之间的干扰,室内覆盖频率配臵方案如下:在频率资源、厂家设备支持的情况下,室内覆盖与室外覆盖尽量采用异频组网方式;在频率紧张的情况下,应保证与室外有切换关系的室内小区的主载频与室外小区主载频保持异频。
※ 对于TD-SCDMA系统,根据目前的发展趋势,商用网的最初阶段应该使用2010~2025MHz,这就是我们习惯说的B频段,在这个频段,可用频点为9个。f1=2010.8MHz ;f2=2012.4MHz;f3=2014.0MHz;f4=2015.8MHz;f5=2017.4MHz;f6=2019.0MHz;f7=2020.8MHz;f8=2022.4MHz;f9=2024.0MHz。通常我们网络优化中会使用相对频点=绝对频点*5,所以目前商用网阶段的频点是10055,10063,10071,10080,10088,10096,10104,10112,10120,其中前三个用来做室分频点。以后会用到A频段,主要工作频段为1880~1920MHz。
七、驻地网
所谓用户驻地网(CPN)一般是指用户终端至用户网络接口所包含的机线设备(通常在一个楼房内),由完成通信和控制功能的用户驻地布线系统组成,以使用户终端可以灵活方便地进入接入网。目前属于CPN范围
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的有4种方式:①普通铜缆双绞线;②同轴电缆;③ 5类双绞线(UTP5);④楼内综合布线系统(PDS)。另外,光纤到户的问题正在积极探索之中。
八、POE
POE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。 POE也被称为基于局域网的供电系统(POL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电,这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。IEEE 802.3af标准是基于以太网供电系统POE的新标准,它在IEEE 802.3的基础上增加了通过网线直接供电的相关标准,是现有以太网标准的扩展,也是第一个关于电源分配的国际标准。
IEEE在1999年开始制定该标准,最早参与的厂商有3Com,Intel, PowerDsine, Nortel, Mitel和National Semiconductor。但是,该标准的缺点一直制约着市场的扩大。直到2003年6月,IEEE批准了802. 3af标准,它明确规定了远程系统中的电力检测和控制事项,并对路由器、交换机和集线器通过以太网电缆向IP电话、安全系统以及无线LAN接入点等设备供电的方式进行了规定。IEEE 802.3af
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的发展包含了许多公司专家的努力,这也使得该标准可以在各方面得到检验。
一个典型的以太网供电系统。在配线柜里保留以太网交换机设备,用一个带电源供电集线器(Midspan HUB)给局域网的双绞线提供电源。在双绞线的末端,该电源用来驱动电话、无线接入点、相机和其他设备。为避免断电,可以选用一个UPS。 POE的系统构成及供电特性参数
一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE, Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD, Power Device)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个POE以太网供电过程的管理者。而PD设备是接受供电的PSE负载,即POE系统的客户端设备,如IP电话、网络安全摄像机、AP及掌上电脑( PDA)或移动电话充电器等许多其他以太网设备(实际上,任何功率不超过13W的设备都可以从RJ45插座获取相应的电力)。两者基于IEEE 802.3af标准建立有关受电端设备PD的连接情况、设备类型、功耗级别等方面的信息联系,并以此为根据PSE通过以太网向PD供电。 一.POE标准供电系统的主要供电特性参数 1. 电压在44~57V之间,典型值为48V。
2. 允许最大电流为550mA,最大启动电流为500mA。
3. 典型工作电流为10~350mA,超载检测电流为350~500mA。
4. 在空载条件下,最大需要电流为5mA。
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5. 为PD设备提供3.84~12.95W五个等级的电功率请求,最大不超过13W。
二. POE供电的工作过程
当在一个网络中布臵 PSE供电端设备时,POE以太网供电工作过程如下所示。
1. 检测:一开始,PSE设备在端口输出很小的电压,直到其检测到线缆终端的连接为一个支持IEEE 802.3af标准的受电端设备。 2. PD端设备分类:当检测到受电端设备PD之后,PSE设备可能会为PD设备进行分类,并且评估此PD设备所需的功率损耗。 3. 开始供电:在一个可配臵时间(一般小于15μs)的启动期内,PSE设备开始从低电压向PD设备供电,直至提供48V的直流电源。 4. 供电:为PD设备提供稳定可靠48V的直流电,满足PD设备不越过 15.4W的功率消耗。
5. 断电:若PD设备从网络上断开时,PSE就会快速地(一般在300~400ms之内)停止为PD设备供电,并重复检测过程以检测线缆的终端是否连接PD设备。
三. POE通过电缆供电的原理
标准的五类网线有四对双绞线,但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的两对。IEEE80 2.3af允许两种用法,应用空闲脚供电时,4、5脚连接为正极,7、8脚连接为负极。
应用数据脚供电时,将DC电源加在传输变压器的中点,不影响数据的传输。在这种方式下线对1、2和线对3、6可以为任意极性。
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标准不允许同时应用以上两种情况。电源提供设备PSE只能提供一种用法,但是电源应用设备PD必须能够同时适应两种情况。该标准规定供电电源通常是48V、13W的。PD设备提供48V到低电压的转换是较容易的,但同时应有1500V的绝缘安全电压。 POE的两种供电方法
POE标准为使用以太网的传输电缆输送直流电到POE兼容的设备定义了两种方法:一种称作“中间跨接法”( Mid -Span ),使用以太网电缆中没有被使用的空闲线对来传输直流电,相应的Endpoint PSE支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或其他网络交换设备。另一种方法是“末端跨接法”(End-Span),是在传输数据所用的芯线上同时传输直流电,其输电采用与以太网数据信号不同的频率。Midspan PSE是一个专门的电源管理设备,通常和交换机放在一起。它对应每个端口有两个RJ45插孔,一个用短线连接至交换机,另一个连接远端设备。可以预见,End-Span会迅速得到推广,这是由于以太网数据与输电采用公用线对,因而省去了需要设臵独立输电的专用线,这对于仅有8芯的电缆和相配套的标准RJ-45插座意义特别重大。 发展:以太网供电芯片厂商PowerDsine将召开一个IEEE会议,正式提交“大功率以太网供电”标准,该标准将支持为笔记本电脑等设备供电。PowerDsine将提交一份白皮书,建议把802.3af标准的48v输入、13w的可用功率极限提高1倍。除笔记本电脑外,新标准还有可能为液晶显示器和视频电话等供电。
最近IEEE出了一个最新的802.3AT,其中规定了POE可以提供更
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高的功率,超过了13W,可以达到50W!
九、GPON
GPON的定义
GPON(Gigabit-Capable PON) 技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代宽带无源光综合接入标准,具有高带宽,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等众多优点,被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化,综合化改造的理想技术。 GPON的标准
GPON最早由FSAN组织于2002年9月提出,ITU-T在此基础上于2003年3月完成了ITU-T G.984.1 和G.984.2的制定,2004年2 月和6月完成了G.984.3的标准化。从而最终形成了GPON的标准族。 基于GPON技术的设备基本结构与已有的PON类似,也是由局端的 OLT(光线路终端),用户端的ONT/ONU(光网络终端或称作光网络单元 ),连接前两种设备由单模光纤(SM fiber)和无源分光器(Splitter)组成的 ODN(光分配网络)以及网管系统组成。
对于其他的PON标准而言,GPON标准提供了前所未有的高带宽,下行速率高达 2.5Gbit/s,其非对称特性更能适应宽带数据业务市场。提供QoS的全业务保障,同时承载ATM 信元和(或)GEM帧,有很好的提供服务等级、支持QoS保证和全业务接入的能力。承载 GEM帧时,可以将TDM业务映射到GEM帧中,使用标准的 8kHz(125μs)帧能够直接支持TDM业务。作为电信级的技术标准, GPON还规定了
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在接入网层面上的保护机制和完整的OAM功能。
在GPON标准中,明确规定需要支持的业务类型包括数据业务(Ethernet 业务,包括IP业务和MPEG视频流)、 PSTN业务(POTS,ISDN业务) 、专用线(T1,E1,DS3, E3和ATM业务)和视频业务( 数字视频)。GPON中的多业务映射到ATM 信元或GEM帧中进行传送,对各种业务类型都能提供相应的QoS保证。 GPON的组网方式
目前GPON主要采用的组网方式有FTTH/O、FTTB+LAN和FTTB+DSL三种。
1)FTTH/O为光纤到户/办公室。光纤进过分光器后直连到用户ONU,一个ONU仅供一个用户使用,带宽高,成本也高,一般针对高端用户和商业用户。
2)FTTB+LAN为光纤到楼,然后通过大容量ONU(称为MDU)将不同业务接入多个用户,因此多个用户共享一个ONU的带宽资源,每人占用带宽较低,成本也低,一般针对中低端住宅和中低端商业用户。 3)FTTB+ADSL为光纤到楼,然后以ADSL的方式将业务接入多个用户,也是多用户共享一个ONU,带宽、成本和客户群都与FTTB+LAN类似。
GPON的下行速率
GPON下行最大速率为2.5Gbps,上行为1.25Gbps,分光比最大为1:64
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十、SDH
1、SDH的概念
SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字系列)光端机容量较大,一般是16E1到4032E1。 SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络(SONET)。国际电话电报咨询委员会(CCITT)(现ITU-T)于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH,使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。 它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。 2、SDH的产生背景
SDH技术的诞生有其必然性,随着通信的发展,要求传送的信息不仅是话音,还有文字、数据、图像和视频等。加之数字通信和计算机技术的发展,在70至80年代,陆续出现了T1(DS1)/E1载波系统(1.544/2.048Mbps)、X.25帧中继、ISDN(综合业务数字网) 和FDDI(光纤分布式数据接口)等多种网络技术。随着信息社会的到来,人们希望现代信息传输网络能快速、经济、有效地提供各种电路和业务,而上述网络技术由于其业务的单调性,扩展的复杂性,带宽的局限性,仅在原有框架内修改或完善已无济于事。SDH就是在这种背景下发展
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起来的。在各种宽带光纤接入网技术中,采用了SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。SDH的诞生解决了由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需求的发展,而产生了用户与核心网之间的接入\瓶颈\的问题,同时提高了传输网上大量带宽的利用率。SDH技术自从90年代引入以来,至今已经是一种成熟、标准的技术,在骨干网中被广泛采用,且价格越来越低,在接入网中应用可以将SDH技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域,充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来好处,在接入网的建设发展中长期受益。 3、SDH的基本传输原理
SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(Synchronous Transport,N=1,4, 16,64),最基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,16个STM-1或四个 STM-4同步复用构成STM-16;SDH采用块状的帧结构来承载信息,每帧由纵向9行和横向 270×N列字节组成,每个字节含8bit,整个帧结构分成段开销(Section OverHead,SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域,其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送,它又分为再生段开销(Rege nerator Section OverHead,RSOH)和复用段开销(Multiplex Section OverHead, MSOH);净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节;管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位臵以便接收
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时能正确分离净负荷。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输,每帧传输时间为125μs,每秒传输1/125×1000000帧,对STM-1而言每帧字节为8bit×(9×270×1)=19440bit,则STM-1的传输速率为19440×8000=155.520Mbit/s;而STM-4的传输速率为4×155.520Mbit/s=622.080Mbit/s;STM-16的传输速率为16×155.520(或4×622.080)=2488.320Mbit/s。 SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤:映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器(C),再加入通道开销 (POH)形成虚容器(VC)的过程,帧相位发生偏差称为帧偏移;定位即是将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程,它通过支路单元指针(TU PTR)或管理单元指针(AU PTR)的功能来实现;复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。 4、SDH的特点:
SDH之所以能够快速发展这是与它自身的特点是分不开的,其具体特点如下:
(1)SDH传输系统在国际上有统一的帧结构,数字传输标准速率和标准的光路接口,使网管系统互通,因此有很好的横向兼容性,它能与现有的PDH完全兼容,并容纳各种新的业务信号,形成了全球统一的数字传输体制标准,提高了网络的可靠性;
(2)SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列
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非常有规律,而净负荷与网络是同步的,它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号,实现了一次复用的特性,克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程,由于大大简化了DXC,减少了背靠背的接口复用设备,改善了网络的业务传送透明性;
(3)由于采用了较先进的分插复用器(ADM)、数字交叉连接(DXC)、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大,具有较强的生存率。因SDH帧结构中安排了信号的5%开销比特,它的网管功能显得特别强大,并能统一形成网络管理系统,为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用; (4)由于SDH有多种网络拓扑结构,它所组成的网络非常灵活,它能增强网监,运行管理和自动配臵功能,优化了网络性能,同时也使网络运行灵活、安全、可靠,使网络的功能非常齐全和多样化; (5)SDH有传输和交换的性能,它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合,实现了不同层次和各种拓扑结构的网络,十分灵活;
(6)SDH并不专属于某种传输介质,它可用于双绞线、同轴电缆,但SDH用于传输高数据率则需用光纤。这一特点表明,SDH既适合用作干线通道,也可作支线通道。例如,我国的国家与省级有线电视干线网就是采用SDH,而且它也便于与光纤电缆混合网(HFC)相兼容。 (7)从OSI模型的观点来看,SDH属于其最底层的物理层,并未对其高层有严格的限制,便于在SDH上采用各种网络技术,支持ATM
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或IP传输;
(8)SDH是严格同步的,从而保证了整个网络稳定可靠,误码少,且便于复用和调整;
(9)标准的开放型光接口可以在基本光缆段上实现横向兼容,降低了联网成本。 5、SDH的应用
由于以上所述的SDH的众多特性,使其在广域网领域和专用网领域得到了巨大的发展。电信、联通、广电等电信运营商都已经大规模建设了基于SDH的骨干光传输网络。利用大容量的SDH环路承载IP业务、ATM业务或直接以租用电路的方式出租给企、事业单位。而一些大型的专用网络也采用了SDH技术,架设系统内部的SDH光环路,以承载各种业务。比如电力系统,就利用SDH环路承载内部的数据、远控、视频、语音等业务。
而对于组网更加迫切、而又没有可能架设专用SDH环路的单位,很多都采用了租用电信运营商电路的方式。由于SDH基于物理层的特点,单位可在租用电路上承载各种业务而不受传输的限制。承载方式有很多种,可以是利用基于TDM技术的综合复用设备实现多业务的复用,也可以利用基于IP的设备实现多业务的分组交换。SDH技术可真正实现租用电路的带宽保证,安全性方面也优于VPN等方式。在政府机关和对安全性非常注重的企业,SDH租用线路得到了广泛的应用。一般来说,SDH可提供E1、E3、STM-1或STM-4等接口,完全可以满足各种带宽要求。同时在价格方面,也已经为大部分单位所接受。
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6、SDH的发展趋势
SDH作为新一代理想的传输体系,具有路由自动选择能力,上下电路方便,维护、控制、管理功能强,标准统一,便于传输更高速率的业务等优点,能很好地适应通信网飞速发展的需要。迄今,SDH得到了空前的应用与发展。在标准化方面,已建立和即将建立的一系列建议已基本上覆盖了SDH的方方面面。在干线网和长途网、中继网、接入网中它开始广泛应用。且在光纤通信、微波通信、卫星通信中也积极地开展研究与应用。
近些年,点播电视、多媒体业务和其他宽带业务如雨后春笋般纷纷出现,为SDH应用在接入网中提供了广阔的空间。SDH技术应用于接入网的好处是:1)对于要求高可靠、高质量业务的大型企事业用户,SDH可以提供较为理想的网络性能和业务可靠性。2)可以将网管范围扩展至用户端,简化维护工作。3)利用SDH固有灵活性,可使网络运营者更快、更有效地提供用户所需的长期和短期业务需求。 [1]从技术上来看,接入层的相对带宽需求较小,需要提供IP、TDM,可能还有ATM等综合业务传送。以SDH 系统为基础并能够提供IP 、ATM 传送与处理的系统(包括TDM、IP与ATM接口,甚至包括IP 和ATM 交换模块)将是解决接入层传送的主要方法,这种方式可廉价地在一个业务提供点(POP)上提供高质量专线、ATM 、IP 等业务的接入、传送和保护。
随着骨干传输容量不断增大,城域传输网络的接入能力也多样化。但以IP为主的网络业务仍然是不可预知的,这需要传输网络具
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有更好的自适应能力,而这种自适应能力不仅仅是网络接口或网络容量的适应能力,而且要求网络连接的自适应能力。总的来说,低成本、灵活快速的完成运营商端局到用户端的业务接入和业务收敛是对未来城域网接入系统的主要需求。
简单地讲,这种采用SDH传输以太网等多种业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过VC级联的方式映射到SDH电路的各个时隙中,由SDH网络提供完全透明的传输通道,从物理层的设备角度上看是一个集成的整体。这种解决方案可以大幅度地降低投资规模,减少设备占地面积,降低功耗,进而降低网络运营商的运营成本。同时,提供多业务的能力还可以使网络运营商能够快速地部署网络业务,提高业务收入,增强市场竞争能力。
综上所述,SDH以其明显的优越性已成为传输网发展的主流。SDH技术与一些先进技术相结合,如光波分复用(WDM)、ATM技术、Internet技术(IP over SDH)等,使SDH网络的作用越来越大。SDH已被各国列入21世纪高速通信网的应用项目,是电信界公认的数字传输网的发展方向,具有远大的商用前景。
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有更好的自适应能力,而这种自适应能力不仅仅是网络接口或网络容量的适应能力,而且要求网络连接的自适应能力。总的来说,低成本、灵活快速的完成运营商端局到用户端的业务接入和业务收敛是对未来城域网接入系统的主要需求。
简单地讲,这种采用SDH传输以太网等多种业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过VC级联的方式映射到SDH电路的各个时隙中,由SDH网络提供完全透明的传输通道,从物理层的设备角度上看是一个集成的整体。这种解决方案可以大幅度地降低投资规模,减少设备占地面积,降低功耗,进而降低网络运营商的运营成本。同时,提供多业务的能力还可以使网络运营商能够快速地部署网络业务,提高业务收入,增强市场竞争能力。
综上所述,SDH以其明显的优越性已成为传输网发展的主流。SDH技术与一些先进技术相结合,如光波分复用(WDM)、ATM技术、Internet技术(IP over SDH)等,使SDH网络的作用越来越大。SDH已被各国列入21世纪高速通信网的应用项目,是电信界公认的数字传输网的发展方向,具有远大的商用前景。
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