SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)原理及應(yīng)用

杜高山

（山西省廣播電視局二二八臺(tái)，山西太原 030012）

1 數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)原理

圖1 通信網(wǎng)中的數(shù)字傳輸系統(tǒng)框圖

數(shù)字微波傳輸就是先把音、視頻信號(hào)（信源）編碼壓縮（信源編碼如MPEG-2），然后通過(guò)數(shù)字微波信道調(diào)制（如MQAM），再通過(guò)天線發(fā)射出去（信道），接收端則相反，天線接收信號(hào)，微波解擴(kuò)，音、視頻解壓縮（信源解碼），最后還原模擬的音、視頻信號(hào)（信宿）。

2 SDH復(fù)用原理

SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)稱(chēng)為同步傳送模塊STM-N（Synchronous Transport，N=1，4，16，64），最基本的模塊為STM-1，4個(gè)STM-1同步復(fù)用構(gòu)成STM-4，16個(gè)STM-1或4個(gè)STM-4同步復(fù)用構(gòu)成STM-16;STM（同步傳送模塊）是SDH系統(tǒng)的基本設(shè)備。它的第一級(jí)稱(chēng)為STM-1，實(shí)際上是一個(gè)帶有線路終端功能的準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)用器，它將63個(gè)2 Mbit/s信號(hào)或3個(gè)34 Mbit/s信號(hào)或1個(gè)140 Mbit/s信號(hào)復(fù)用或適配為155 Mbit/s，在155 Mbit/s信號(hào)幀中預(yù)留了相當(dāng)多的比特開(kāi)銷(xiāo)，從155 Mbit/s往上，則完全采用了同步字節(jié)復(fù)用，從而形成了速率為622 080 kbit/s的STM-4和速率為2 488 320 kbit/s的STM-16，以及更高速率的STM-N。STM設(shè)備除了可作為復(fù)用器和線路終端設(shè)備外，還可以組成分插復(fù)用設(shè)備和數(shù)字交叉連接設(shè)備。以它們?yōu)榛A(chǔ)構(gòu)成SDH傳送網(wǎng)。

圖2 SDH復(fù)用原理框圖

SDH采用塊狀的幀結(jié)構(gòu)來(lái)承載信息，每幀由縱向9行和橫向270×N列字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)含8bit，整個(gè)幀結(jié)構(gòu)分成段開(kāi)銷(xiāo)（Section OverHead，SDH）區(qū)、STM-N凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針（AU PTR）區(qū)三個(gè)區(qū)域，其中段開(kāi)銷(xiāo)區(qū)主要用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理、維護(hù)及指配以保證信息能夠正常靈活地傳送，它又分為再生段開(kāi)銷(xiāo)（Rege nerator Section OverHead，RSOH）和復(fù)用段開(kāi)銷(xiāo)（Multiplex Section OverHead，MSOH）;凈負(fù)荷區(qū)用于存放真正用于信息業(yè)務(wù)的比特和少量的用于通道維護(hù)管理的通道開(kāi)銷(xiāo)字節(jié);管理單元指針用來(lái)指示凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的信息首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置以便接收時(shí)能正確分離凈負(fù)荷。SDH的幀傳輸時(shí)按由左到右、由上到下的順序排成串型碼流依次傳輸，每幀傳輸時(shí)間為125 μs，每秒傳輸1/125×1 000 000幀，對(duì)STM-1而言每幀字節(jié)為8 bit×（9×270×1）=19440 bit，則 STM-1的傳輸速率為19 440×8 000=155.520 Mbit/s;而STM-4的傳輸速率為4×155.520 Mbit/s=622.080 Mbit/s;STM-16的傳輸速率為16×155.520（或4×622.080）=2 488.320 Mbit/s。

SDH傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)各種業(yè)務(wù)信號(hào)要進(jìn)入SDH的幀都要經(jīng)過(guò)映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟:（1）映射是將各種速率的信號(hào)先經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器（C），再加入通道開(kāi)銷(xiāo)（POH）形成虛容器（VC）的過(guò)程，幀相位發(fā)生偏差稱(chēng)為幀偏移;（2）定位即是將幀偏移信息收進(jìn)支路單元（TU）或管理單元（AU）的過(guò)程，它通過(guò)支路單元指針（TU PTR）或管理單元指針（AU PTR）的功能來(lái)實(shí)現(xiàn);（3）復(fù)用則是將多個(gè)低價(jià)通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整使之進(jìn)入高價(jià)通道或?qū)⒍鄠€(gè)高價(jià)通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整使之進(jìn)入復(fù)用層的過(guò)程。

3 SMS－150V分、復(fù)接設(shè)備在我站的應(yīng)用

3.1 我站部分復(fù)接子架的連線圖

圖3、圖4、圖5給出了我站部分復(fù)接子架的連線圖。

圖3 我站南線復(fù)接子架連線圖

圖4 我站北線復(fù)接子架連線圖

圖5 我站東線復(fù)接子架連線圖

3.2 分、復(fù)接設(shè)備的具體應(yīng)用

我省微波網(wǎng)干線是NEC 3000S型SDH數(shù)字微波設(shè)備，傳輸容量為155MB。

數(shù)字微波傳輸網(wǎng)的特點(diǎn)就是單向傳輸，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸。在我們的數(shù)字微波電路中，正傳線路就具有這一特點(diǎn)，為此我們采取了一些專(zhuān)門(mén)措施，如大量使用的45M數(shù)據(jù)分配器、2M數(shù)據(jù)分配器以及為單向接收而配置的分接器等。

在我省數(shù)字微波電路中，反傳線路也是采用復(fù)用技術(shù)，我們將45M數(shù)據(jù)分成21個(gè)2M的數(shù)據(jù)，按規(guī)定分配給各地市使用，各地市的2M數(shù)據(jù)經(jīng)復(fù)接器復(fù)用成45M數(shù)據(jù)傳到分支站，最后再通過(guò)SDH的E1通道傳回太原。

下面具體用圖3來(lái)介紹SMS-150V分、復(fù)接設(shè)備在我站數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用。

SMS-150V（以下簡(jiǎn)稱(chēng)150V）是NEC公司開(kāi)發(fā)的SDH系列產(chǎn)品中STM-1（155.520 Mbit/s）等級(jí)的分、復(fù)接設(shè)備，主要完成45Mbit/s、2Mbit/s與155Mbit/s間的分接、復(fù)接的功能。它主要是由端子區(qū)和插盤(pán)區(qū)組成。插盤(pán)區(qū)單元盤(pán)有:STM1e、2M、45M、TSI1（時(shí)隙交換）、SC（系統(tǒng)控制）、AGENT（網(wǎng)絡(luò)管理）、OHP（開(kāi)銷(xiāo)處理）、OI（局內(nèi)接口）、PWR（電源）等。插盤(pán)區(qū)可以根據(jù)不同的需要靈活配置45M和2M兩種類(lèi)型的單元盤(pán)，1個(gè)2M單元盤(pán)對(duì)應(yīng)端子區(qū)中3對(duì)7*2 Mbit/s的物理接口（3個(gè)輸入和3個(gè)輸出），如*39，*40，*41為3個(gè)輸出接口，*42，*43，*44為3個(gè)輸入接口;1個(gè)45M單元盤(pán)對(duì)應(yīng)2個(gè)45Mbit/s物理接口（輸入和輸出），并且配有保護(hù)單元盤(pán)插槽區(qū)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)150V的分插復(fù)用功能可以用數(shù)學(xué)等式155Mbit/s=3*45Mbit/s=3*21*2Mbit/s=1*45Mbit/s+2*21*2Mbit/s=……表示。

我站南線復(fù)接子架的主要任務(wù)是將太原（南）方向SDH設(shè)備送來(lái)的155 Mbit/s信號(hào)分接成為45Mbit/s和2Mbit/s兩種類(lèi)型的信號(hào)，供我站使用及作為528方向PDH設(shè)備的信號(hào)源，并將回傳的信號(hào)進(jìn)行復(fù)接。為了上下信號(hào)方便，在插盤(pán)區(qū)配置了1個(gè)45M單元盤(pán)，2個(gè)2M單元盤(pán)（對(duì)應(yīng)端子區(qū)的6對(duì)7*2 Mbit/s接口），并配有1個(gè)45M和1個(gè)2M保護(hù)單元盤(pán)，這樣在端子區(qū)中就可以分接出1路45Mbit/s和2路2Mbit/s信號(hào)，其中分接出的1路45Mbit/s信號(hào)通過(guò)解碼器解出的山西衛(wèi)視信號(hào)作為我臺(tái)9頻道電視發(fā)射機(jī)的信號(hào)源，2路2Mbit/s信號(hào)中的*39，*40，*41，*47通過(guò) DDF跳線架由PDH設(shè)備傳給528臺(tái)。插盤(pán)區(qū)配置的IGA和IGB均為1:1的配置，需要特別注意的是端子區(qū)的155Mbit/s接口為一對(duì)輸入輸出接口，而太原（南）來(lái)的155Mbit/s信號(hào)需送給428和7402兩個(gè)方向，所以將南線復(fù)接子架的155M輸出接口的輸出信號(hào)經(jīng)一分二的分路器后，分配成兩路155Mbit/s信號(hào)，分別送給428和7402方向的SDH微波設(shè)備。而陽(yáng)泉方向的回傳新聞經(jīng)7402由我臺(tái)用155Mbit/s信號(hào)送回太原，我臺(tái)采用的方法是將7402 SDH設(shè)備系統(tǒng)4輸出的回傳信號(hào)通過(guò)C-Node分復(fù)接設(shè)備分接出2Mbit/s信號(hào)，再通過(guò)DDF跳線架接與南線復(fù)接子架端子區(qū)的*42和*44相連，這樣就將7402回傳信號(hào)傳回到太原。

4 維護(hù)

（1）相同的設(shè)備、插件及部件一般都可以直接互換。

（2）在我們的線路中，相同級(jí)別的接口，如收發(fā)信機(jī)的70MHz中頻接口、調(diào)制解調(diào)機(jī)的中頻和45M數(shù)據(jù)接口、分復(fù)接器的45M數(shù)據(jù)接口、電視編解碼器的輸入輸出接口等，一般都可以用數(shù)據(jù)線自環(huán)或?qū)Νh(huán)。各站應(yīng)配置一些必要的數(shù)據(jù)電纜。

（3）更換監(jiān)控機(jī)插件和數(shù)據(jù)交換機(jī)，設(shè)置好相應(yīng)的地址碼后再去更換。更換公務(wù)機(jī)要注意重新設(shè)置選呼號(hào)碼。

（4）機(jī)房需要定期清除灰塵，以免灰塵積聚過(guò)多、造成電子元件過(guò)熱或斷路。

（5）在日常的維護(hù)管理工作中，只有懂設(shè)備原理、清楚信號(hào)走向及線路連接圖，才能確保安全傳輸。