准同步数字体系PDH和同步数字体化SDH

1、) ) 国际上主要有两大系列的准同国际上主要有两大系列的准同步数字体系，都经步数字体系，都经ITU-T推荐，即推荐，即PCM24路系列和路系列和PCM3032路系列。路系列。) 这样的复接系列具有如下优点：这样的复接系列具有如下优点：（1）易于构成通信网，便于分支与）易于构成通信网，便于分支与插入，并具有较高的传输效率。复用倍插入，并具有较高的传输效率。复用倍数适中，多在数适中，多在35倍之间。倍之间。(2)可视电话、电视信号以及频分制可视电话、电视信号以及频分制群信号能与某个高次群相适应。群信号能与某个高次群相适应。（3）与传输媒介，如对称电缆、同）与传输媒介，如对称电缆、同轴电缆、微波、波

2、导、光纤等传输容量轴电缆、微波、波导、光纤等传输容量相匹配。相匹配。) 图图5.1 PCM复接体制复接体制) 扩大数字通信容量，形成二次群以上扩大数字通信容量，形成二次群以上的高次群的方法通常有两种：的高次群的方法通常有两种：PCM复用和复用和数字复接。数字复接。所谓所谓PCM复用就是直接将多路信号编复用就是直接将多路信号编码复用。码复用。数字复接是将几个低次群在时间的空数字复接是将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群。隙上迭加合成高次群。) 图图5.2 数字复接的原理示意图数字复接的原理示意图) 数字复接的实现主要有两种方法：数字复接的实现主要有两种方法：按位复接和按字复接。按位复接和按字

3、复接。按位复接是每次复接各低次群（也按位复接是每次复接各低次群（也称为支路）的一位码形成高次群。称为支路）的一位码形成高次群。按字复接是每次复接各低次群（支按字复接是每次复接各低次群（支路）的路）的一个码字形成高次群。一个码字形成高次群。) 图图5.3 按位复接与按字复接示意图按位复接与按字复接示意图) 数字复接要解决两个问题：同步数字复接要解决两个问题：同步和复接。和复接。数字复接的同步指的是被复接的数字复接的同步指的是被复接的几个低次群的数码率相同。几个低次群的数码率相同。为此，在各低次群复接之前，必为此，在各低次群复接之前，必须使各低次群数码率互相同步，同时须使各低次群数码率互相同步，同

4、时使其数码率符合高次群帧结构的要求。使其数码率符合高次群帧结构的要求。数字复接的同步是系统与系统间的同数字复接的同步是系统与系统间的同步，因而也称之为系统同步。步，因而也称之为系统同步。) 图5.4数码率不同的低次群复接) 数字复接的方法实际也就是数字复接数字复接的方法实际也就是数字复接同步的方法，有同步复接和异步复接两种。同步的方法，有同步复接和异步复接两种。同步复接是用一个高稳定的主时钟来同步复接是用一个高稳定的主时钟来控制被复接的几个低次群，使这几个低次控制被复接的几个低次群，使这几个低次群的数码率（简称码速）统一在主时钟的群的数码率（简称码速）统一在主时钟的频率上（这样就使几个低次群系

5、统达到同频率上（这样就使几个低次群系统达到同步的目的），可直接复接（复接前不必进步的目的），可直接复接（复接前不必进行码速调整，但要进行码速变换，详见第行码速调整，但要进行码速变换，详见第二节）。二节）。) 数字复接器的功能是把数字复接器的功能是把4个支个支路（低次群）合成一个高次群。路（低次群）合成一个高次群。数字分接器的功能是把高次群数字分接器的功能是把高次群分解成原来的低次群，它是由定时、分解成原来的低次群，它是由定时、同步、分接和恢复等单元组成。同步、分接和恢复等单元组成。) 图图5.5 数字复接系统方框图数字复接系统方框图) 码速变换及恢复过程如图码速变换及恢复过程如图5.6所示。所

6、示。) 图5.6 码速变换及恢复过程) 二次群同步复接器和分接器的方框图二次群同步复接器和分接器的方框图如图如图5.7所示。所示。在复接端，支路时钟和复接时钟来自在复接端，支路时钟和复接时钟来自同 一 个 总 时 钟 源 ， 各 支 路 码 速 率 为同 一 个 总 时 钟 源 ， 各 支 路 码 速 率 为2048kbits，且是严格相等的，经过缓冲且是严格相等的，经过缓冲存储器进行码速变换，以便复接时本支路存储器进行码速变换，以便复接时本支路码字与其他支路码字错开以及为插入附加码字与其他支路码字错开以及为插入附加码留下空位，复接合成电路把变换后的各码留下空位，复接合成电路把变换后的各支路码

7、流合并在一起，并在所留空位插入支路码流合并在一起，并在所留空位插入包括帧同步码在内的附加码。包括帧同步码在内的附加码。) 图5.7二次群同步复接、分接方框图) 图图5.8 二次群同步复接的帧结构二次群同步复接的帧结构) 码速调整是利用插入一些码元将各码速调整是利用插入一些码元将各一次群的速率由一次群的速率由2048kbits左右统一调左右统一调整成整成2112kbits。接收端进行码速恢复，接收端进行码速恢复，通过去掉插入的码元，将各一次群的速通过去掉插入的码元，将各一次群的速率由率由2112kbits还原成还原成2048kbits左右。左右。码速调整技术可分为正码速调整、码速调整技术可分为正

8、码速调整、正负码速调整和正正负码速调整和正/零零/负码速调整三种。负码速调整三种。) 图图5.9 正码速调整电路和码速恢复电路正码速调整电路和码速恢复电路) 图图5.10 脉冲插入方式码速调整示意图脉冲插入方式码速调整示意图) ITU-T G.742推荐的正码速调整异推荐的正码速调整异步复接二次群帧结构如图步复接二次群帧结构如图5.11(b)所示。所示。异 步 复 接 二 次 群 的 帧 周 期 为异 步 复 接 二 次 群 的 帧 周 期 为10038s, 帧长为帧长为848bit。其中有其中有4205820bit（最少）为信息码（这里的信息最少）为信息码（这里的信息码指的是四个一次群码速变

9、换之前的码码指的是四个一次群码速变换之前的码元，即不包括插入的码元），有元，即不包括插入的码元），有28bit的的插入码（最多）。插入码（最多）。) 图5.11 异步复接二次群帧结构) 实现正码速调整异步复接和实现正码速调整异步复接和分接系统的方框图如图分接系统的方框图如图5.12所示。所示。) 图5.12二次群异步复接和分接系统的方框图) 在采用正码速调整的异步复接系在采用正码速调整的异步复接系统中，即使信道的信号没有抖动，复统中，即使信道的信号没有抖动，复接器本身也产生一种抖动，即接器本身也产生一种抖动，即“插入插入抖动抖动”的相位抖动。的相位抖动。) 图图5.13 扣除插入脉冲后的信号序

10、列扣除插入脉冲后的信号序列图图5.14 锁相环方框图锁相环方框图) （1） 由于扣除帧同步码而产由于扣除帧同步码而产生的抖动，有三位码被扣除，每生的抖动，有三位码被扣除，每帧抖动一次，由于帧周期约为帧抖动一次，由于帧周期约为100s，故其抖动频率为故其抖动频率为10kHz。（2） 由于扣除插入标志码而由于扣除插入标志码而产生的抖动。每帧有产生的抖动。每帧有3个插入标志个插入标志码，再考虑到扣除帧码的影响，码，再考虑到扣除帧码的影响，相当于每帧有四次扣除抖动，故相当于每帧有四次扣除抖动，故其抖动频率为其抖动频率为40kHz。) （3） 扣除码速调整插入脉扣除码速调整插入脉冲所产生的抖动，即指扣除

11、第冲所产生的抖动，即指扣除第161位位V脉冲所产生的抖动。脉冲所产生的抖动。由于锁相环具有对相位噪声由于锁相环具有对相位噪声的低通特性，经过锁相环后的剩的低通特性，经过锁相环后的剩余抖动仅为低频抖动成分。余抖动仅为低频抖动成分。) PCM通信最基本的传送通信最基本的传送单位是单位是64kbits，即一路话音即一路话音的编码，因此它是零次的。的编码，因此它是零次的。) 速率介于速率介于64kbits和和2048kbits之间的信号称为子群。子群速率主要之间的信号称为子群。子群速率主要考虑到下列因素。考虑到下列因素。（1） 与某些传输介质相匹配。与某些传输介质相匹配。（2） 与某些业务种类相匹配。

12、与某些业务种类相匹配。（3） 复接速率与其它等级相配复接速率与其它等级相配合并有一定的规则性。合并有一定的规则性。PCM子群还可用于用户环路和小子群还可用于用户环路和小容量的特殊通信需要。容量的特殊通信需要。) 比二次群更高的等级有比二次群更高的等级有PCM三次群、四次群、五次群等，下面三次群、四次群、五次群等，下面分别加以介绍。分别加以介绍。ITU-T G.751推荐的推荐的PCM三次三次群 有群 有 4 8 0 个 话 路 ， 速 率 为个 话 路 ， 速 率 为34368Mbits。三次群的异步复三次群的异步复接过程与二次群相似。接过程与二次群相似。) 图图5.16异步复接三次群帧结构异

13、步复接三次群帧结构) 图图5.17PCM三次群异步复接方框图三次群异步复接方框图) ITU-T G.751推荐的推荐的PCM四次群有四次群有1920个话路，个话路，速率为速率为139.264Mbit/s。) 图图5.18 异步复接四次群帧结构异步复接四次群帧结构) ITU-T G.922推荐的推荐的PCM五次群有五次群有7680个话路，速率为个话路，速率为564992Mbits。异步复接五次群帧长度为异步复接五次群帧长度为2688bit，帧帧周期为周期为2688bit/564.922Mbit/s4.76s，每每帧 的 前帧 的 前 1 2 b i t 传 五 次 群 的 帧 同 步 码传 五

14、次 群 的 帧 同 步 码(111110100000)，第，第2305bit作为向对端设作为向对端设备发出的告警指示码，第备发出的告警指示码，第23062308bit作作为国内使用备用比特，另外，有为国内使用备用比特，另外，有4bit码速码速调整用插入码（调整用插入码（V1V4），），还有还有5420bit 插入标志码。插入标志码。) 图图5.19 异步复接五次群帧结构异步复接五次群帧结构) 其中一次群、二次群、三次群的其中一次群、二次群、三次群的接口码型是接口码型是HDB3码，四次群的接口码，四次群的接口码型是码型是CMI码。码。四次群的传输通常利用光纤、微四次群的传输通常利用光纤、微波等信

15、道进行频带传输，四次群信号波等信道进行频带传输，四次群信号需要通过光端机或微波设备（图中未需要通过光端机或微波设备（图中未画出）进行处理变换、调制等。画出）进行处理变换、调制等。) 图图5.20 PDH的网络结构（一种应用）的网络结构（一种应用）) 现在的准同步数字体系（现在的准同步数字体系（PDH）传传输体制已不能适应现代通信网的发展要输体制已不能适应现代通信网的发展要求，其弱点主要表现在如下几个方面。求，其弱点主要表现在如下几个方面。(1） 只有地区性数字信号速率和帧只有地区性数字信号速率和帧结构标准而不存在世界性标准。结构标准而不存在世界性标准。) (2)没有世界性的标准光接口没有世界性

16、的标准光接口规范，导致各个厂家自行开发的规范，导致各个厂家自行开发的专用光接口大量出现。专用光接口大量出现。(3) 准同步系统的复用结构，准同步系统的复用结构，除 了 几 个 低 等 级 信 号 （ 如除 了 几 个 低 等 级 信 号 （ 如2048kbits，1544kbits）采用采用同步复用外，其它多数等级信号同步复用外，其它多数等级信号采用异步复用，即靠塞入一些额采用异步复用，即靠塞入一些额外的比特使各支路信号与复用设外的比特使各支路信号与复用设备同步并复用成高速信号。备同步并复用成高速信号。) (4 ) 复接方式大多采用按位复接，虽复接方式大多采用按位复接，虽然节省了复接所需的缓冲

17、存储器容量，但然节省了复接所需的缓冲存储器容量，但不利于以字节为单位的现代信息交换。不利于以字节为单位的现代信息交换。(5) 复用信号的结构中用于网络运行、复用信号的结构中用于网络运行、管理、维护（管理、维护（OAM）的比特很少，网络的的比特很少，网络的OAM主要靠人工的数字交叉连接和停业务主要靠人工的数字交叉连接和停业务检测，这种方式已经不能适应不断演变的检测，这种方式已经不能适应不断演变的电信网的要求。电信网的要求。(6) 由于建立在点对点传输基础上的复由于建立在点对点传输基础上的复用结构缺乏灵活性，使数字通道设备利用用结构缺乏灵活性，使数字通道设备利用率很低。率很低。) SDH网是由一些

18、网是由一些SDH的网络单元的网络单元（NE）组成的，在光纤上进行同步信组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网息传输、复用、分插和交叉连接的网络（络（SDH网中不含交换设备，它只是网中不含交换设备，它只是交换局之间的传输手段）。交换局之间的传输手段）。SDH网的网的概念中包含以下几个要点。概念中包含以下几个要点。) （1） SDH网有全世界统一的网有全世界统一的网络节点接口（网络节点接口（NNI），），从而简化从而简化了信号的互通以及信号的传输、复了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接等过程。用、交叉连接等过程。（2） SDH网有一套标准化的网有一套标准化的信息结构等级，

19、称为同步传递模块，信息结构等级，称为同步传递模块，并具有一种块状帧结构，允许安排并具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特（即比特流中除去丰富的开销比特（即比特流中除去信息净负荷后的剩余部分）用于网信息净负荷后的剩余部分）用于网络的络的OAM。) （3）SDH网有一套特殊的网有一套特殊的复用结构，允许现存准同步数字复用结构，允许现存准同步数字体系（体系（PDH）、）、同步数字体系和同步数字体系和宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网(B-ISDN)的的信号都能纳入其帧结构中传输，信号都能纳入其帧结构中传输，即具有兼容性和广泛的适应性。即具有兼容性和广泛的适应性。（4 ）SDH网大量采用软件网大

20、量采用软件进行网络配置和控制，增加新功进行网络配置和控制，增加新功能和新特性非常方便，适合将来能和新特性非常方便，适合将来不断发展的需要。不断发展的需要。) （5） SDH网有标准的光接网有标准的光接口，即允许不同厂家的设备在口，即允许不同厂家的设备在光路上互通。光路上互通。（6） SDH网的基本网络单网的基本网络单元有终端复用器（元有终端复用器（TM）、）、分插分插复用器（复用器（ADM）、）、再生中继器再生中继器（REG）和同步数字交叉连接和同步数字交叉连接设备（设备（SDXC）等。等。) 图图5.22 STM-1终端复用器终端复用器) 图图5.23 STM-1分插复用器分插复用器) 终端

21、复用器（终端复用器（TM）的主的主要任务是将低速支路信号纳要任务是将低速支路信号纳入入STM-1帧结构，并经电帧结构，并经电/光光转换成为转换成为STM-1光线路信号，光线路信号，其逆过程正好相反。其逆过程正好相反。) 图5.24 SDH分插信号流图示) 图图5.25 基本网络单元在基本网络单元在SDH网中的使用网中的使用) 图中标出了实际系统组成中的再生段、图中标出了实际系统组成中的再生段、复用段和通道。复用段和通道。再生段：再生中继器（再生段：再生中继器（REG）与终端与终端复用器（复用器（TM）之间、再生中继器与分插之间、再生中继器与分插复用器（复用器（ADM）或或SDXC之间称为再生段

22、。之间称为再生段。再生段两端的再生段两端的REG、TM和和ADM（或或SDXC）称为再生段终端（称为再生段终端（RST）。）。复用段：终端复用器与分插复用器复用段：终端复用器与分插复用器（或（或SDXC）之间称为复用段。复用段两之间称为复用段。复用段两端的端的TM和和ADM（或或SDXC）称为复用段称为复用段终端（终端（MST）。）。通道：终端复用器之间称为通道。通道：终端复用器之间称为通道。) SDH的特点主要体现在如下几个方面：的特点主要体现在如下几个方面：（1） 有全世界统一的数字信号速率有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准。和帧结构标准。（2） 采用同步复用方式和灵活的复采用同步复用

23、方式和灵活的复用映射结构，净负荷与网络是同步的。用映射结构，净负荷与网络是同步的。(3) SDH帧结构中安排了丰富的开销帧结构中安排了丰富的开销比特（约占信号的比特（约占信号的5），因而使得网络运），因而使得网络运行、管理、维护行、管理、维护(OAM)能力大大加强。能力大大加强。) （4） 将标准的光接口综合进各将标准的光接口综合进各种不同的网络单元，减少了将传输和种不同的网络单元，减少了将传输和复用分开的需要，从而简化了硬件，复用分开的需要，从而简化了硬件，缓解了布线拥挤。缓解了布线拥挤。（5） SDH与现有的与现有的PDH网络完网络完全兼容，即可兼容全兼容，即可兼容PDH的各种速率，的各种

24、速率，同时还能方便地容纳各种新业务信号。同时还能方便地容纳各种新业务信号。（6） SDH的信号结构的设计考的信号结构的设计考虑了网络传输和交换的最佳性。虑了网络传输和交换的最佳性。) 上述特点中最核心的有三条，即同上述特点中最核心的有三条，即同步复用、标准光接口和强大的网络管理步复用、标准光接口和强大的网络管理能力。当然能力。当然SDH也有不足之处。主要体也有不足之处。主要体现在如下几个方面：现在如下几个方面：（1） 频带利用率不如传统的频带利用率不如传统的PDH系统（这一点可从本章第六节介绍的复系统（这一点可从本章第六节介绍的复用结构中看出用结构中看出)；（2） 采用指针调整技术会使时钟采用

25、指针调整技术会使时钟产生较大的抖动，造成传输损伤；产生较大的抖动，造成传输损伤；) （3） 大规模使用软件控制和将业务大规模使用软件控制和将业务量集中在少数几个高速链路和交叉节点上，量集中在少数几个高速链路和交叉节点上，这些关键部位出现问题可能导致网络的重这些关键部位出现问题可能导致网络的重大故障，甚至造成全网瘫痪；大故障，甚至造成全网瘫痪；（4） SDH与与PDH互连时（在从互连时（在从PDH到到SDH的过渡时期，会形成多个的过渡时期，会形成多个SDH“同步同步岛岛”经经PDH互连的局面），由于指针调整互连的局面），由于指针调整产生的相位跃变，使经过多次产生的相位跃变，使经过多次SDHPDH

26、变换的信号在低频抖动和漂移上比纯粹的变换的信号在低频抖动和漂移上比纯粹的PDH或或SDH信号更严重。信号更严重。) 网络节点接口（网络节点接口（NNI）是实是实现现SDH网的关键。网的关键。NNI在网络中的位置如图在网络中的位置如图5.26所示。所示。) 图5.26 NNI在网络中的位置) 同步数字体系最基本的模块信号（即同步数字体系最基本的模块信号（即同步传递模块）是同步传递模块）是STM-1，其速率为其速率为155.520Mbits。ITU-T最终采纳了一种以字节为单位最终采纳了一种以字节为单位的矩形块状（或称页状）帧结构，如图的矩形块状（或称页状）帧结构，如图5.27所示。所示。) 图5

27、.27 SDH帧结构) STM-N由由270N列列9行组成，即帧长行组成，即帧长度为度为270N9个字节或个字节或270N98bit。帧周期为帧周期为125s(即一帧的时间即一帧的时间)。对于对于STM-1而言，帧长度为而言，帧长度为27092430byte，相当于相当于19440bit，帧周期为帧周期为125s，由此可算出其速率为由此可算出其速率为2709812510-6=155520Mbits。) 段开销（段开销（ection verhead）是是指指STM帧结构中为了保证信息净负荷帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必需的附加字节，正常、灵活传送所必需的附加字节，是供网络运行、管理

28、和维护（是供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。使用的字节。) 信息净负荷区域是帧结构中存放各种信息净负荷区域是帧结构中存放各种信息负载的地方，图信息负载的地方，图5.27之中横向第之中横向第10N270N，纵向第纵向第1行到第行到第9行的行的2349N个字节都属此区域。个字节都属此区域。管理单元指针用来指示信息净负荷的管理单元指针用来指示信息净负荷的第一个字节在第一个字节在STM-N帧中的准确位置，以帧中的准确位置，以便在接收端能正确地分解。便在接收端能正确地分解。) SOH中包含定帧信息，用于维护与性中包含定帧信息，用于维护与性能监视的信息以及其它操作功能。能监视的信息以及其它操作功

29、能。STM-N帧中帧中SOH所占空间与所占空间与N成正比，成正比，N不同，不同，SOH字节在空间中的位置也不同，字节在空间中的位置也不同，但但SOH字节的种类和功能是相同或相近的。字节的种类和功能是相同或相近的。) 图图5.28STM-1 SOH字节安排字节安排) 图图5.29STM-4 SOH字节安排字节安排) 图图5.30 STM-16 SOH字节安排字节安排) 图图5.31 STM-64 SOH字节安排字节安排) （1） 帧定位字节帧定位字节A1和和A2（2） 再生段踪迹字节再生段踪迹字节J0（3）数据通信通路）数据通信通路（DCC）D1D12（4）公务字节）公务字节E1和和E2（5）使

30、用者通路）使用者通路F1（6）比特间插奇偶检验）比特间插奇偶检验8位码位码（BIP-8）B1) （7） 比特间插奇偶检验比特间插奇偶检验24位码位码（BIP-N24）字节字节B2B2B2 (8)自动保护倒换（自动保护倒换（APS）通路字通路字节节K1和和K2（b1b5） (9) 复用段远端失效指示（复用段远端失效指示（MS-RDI）字节字节K2（b6b8） (10) 同步状态字节同步状态字节S1（b5b8）) (11) 复用段远端差错指示（复用段远端差错指示（MS-REI）M1 (12) 与传输媒质有关的字节与传输媒质有关的字节 (13) 备用字节备用字节Z0) SDH的基本复用单元包括标准容

31、器的基本复用单元包括标准容器(C)，虚容器虚容器(VC)，支路单元支路单元(TU)，支路单支路单元组元组(TUG)，管理单元管理单元(AU)和管理单元组和管理单元组(AUG)（见图见图5.33）。）。) 图图5.33 G.709建议的建议的SDH复用结构复用结构) 容器是一种用来装载各种速率的容器是一种用来装载各种速率的业务信号的信息结构，主要完成适配业务信号的信息结构，主要完成适配功能（例如速率调整），以便让那些功能（例如速率调整），以便让那些最常使用的准同步数字体系信号能够最常使用的准同步数字体系信号能够进入有限数目的标准容器。进入有限数目的标准容器。虚容器是用来支持虚容器是用来支持SDH

32、的通道的通道（通路）层连接的信息结构（通路）层连接的信息结构) 我国的光同步传输网技术体制规定，我国的光同步传输网技术体制规定，以以2Mbits为基础的为基础的PDH系列作为系列作为SDH的的有效负荷并选用有效负荷并选用AU-4复用路线，其基本复复用路线，其基本复用映射结构如图用映射结构如图5.34所示。所示。) 图5.34 我国的基本复用映射结构) 图图5.35 139.264Mbits支路支路信号复用映射过程信号复用映射过程) 映射是一种在映射是一种在SDH边界处使支路信号边界处使支路信号适配进虚容器的过程。适配进虚容器的过程。通道开销分为低阶通道开销和高阶通通道开销分为低阶通道开销和高阶

33、通道开销。道开销。) 图图5.36 HPOH位置示意图位置示意图) HPOH各自的功能如下：各自的功能如下：) 在此解释一下复帧的概念。为在此解释一下复帧的概念。为了适应不同容量的净负荷在网中的了适应不同容量的净负荷在网中的传送需要，传送需要，SDH允许组成若干不同允许组成若干不同的复帧形式。的复帧形式。) 图图5.37 低阶通道开销位置示意图低阶通道开销位置示意图) ) 映射分为异步、比特同步和字节同映射分为异步、比特同步和字节同步三种方法与浮动和锁定两种工作模式。步三种方法与浮动和锁定两种工作模式。 三种映射方法三种映射方法异步映射，是一种对映射信号的结异步映射，是一种对映射信号的结构无任

34、何限制（信号有无帧结构均可），构无任何限制（信号有无帧结构均可），也无需其与网同步，仅利用正码速调整或也无需其与网同步，仅利用正码速调整或正正/零负码速调整将信号适配装入零负码速调整将信号适配装入VC的的映射方法。映射方法。) 比特同步映射，是一种对映射比特同步映射，是一种对映射信号结构无任何限制，但要求其与网信号结构无任何限制，但要求其与网同步，从而无需码速调整即可使信号同步，从而无需码速调整即可使信号适配装入适配装入VC的映射方法。因此可认的映射方法。因此可认为是异步映射的特例或子集。为是异步映射的特例或子集。字节同步映射，是一种要求映字节同步映射，是一种要求映射信号具有块状帧结构（例如射

35、信号具有块状帧结构（例如PDH基基群帧结构），并与网同步，无需任何群帧结构），并与网同步，无需任何速率调整即可将信息字节装入速率调整即可将信息字节装入VC内内规定位置的映射方式。规定位置的映射方式。) 浮动浮动VC模式，是指模式，是指VC净负荷在净负荷在TU或或AU内的位置不固定，并由内的位置不固定，并由TU-PTR或或AU-PTR指示其起点位置的一种工作模式。指示其起点位置的一种工作模式。锁定锁定TU模式，是一种信息净负荷与模式，是一种信息净负荷与网同步并处于网同步并处于TU或或AU帧内固定位置，因帧内固定位置，因而无需而无需TU-PTR或或AU-PTR的工作模式。的工作模式。) 139.2

36、64Mbits支路信号的映射支路信号的映射一般采用异步映射、浮动模式。一般采用异步映射、浮动模式。) 图图5.38 C-4的子帧结构的子帧结构) 图图5.39 139.264Mbits信号映射图解信号映射图解) 2.048Mbits支路信号支路信号的映射既可以采用异步映射，的映射既可以采用异步映射，也可以采用比特同步映射或也可以采用比特同步映射或字节同步映射。字节同步映射。图图5.40 2.048Mbits支路信号支路信号的异步映射成的异步映射成VC-12（复帧）复帧）) 定位是一种将帧偏移信息收进支路定位是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。单元或管理单元的过程。SDH中指针的作用

37、可归结为三条：中指针的作用可归结为三条：（1） 当网络处于同步工作方式时，当网络处于同步工作方式时，指针用来进行同步信号间的相位校准；指针用来进行同步信号间的相位校准；) （2） 当网络失去同步时（即当网络失去同步时（即处于准同步工作方式），指针用作处于准同步工作方式），指针用作频率和相位校准；当网络处于异步频率和相位校准；当网络处于异步工作方式时，指针用作频率跟踪校工作方式时，指针用作频率跟踪校准（有关同步工作方式，准同步工准（有关同步工作方式，准同步工作方式和异步工作方式的概念参见作方式和异步工作方式的概念参见本章第七节中本章第七节中SDH网同步的内网同步的内容。）容。）（3） 指针还可以

38、用来容纳网指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移。络中的频率抖动和漂移。) 图图5.41 AU-4指针图案指针图案) ) 图图5.42 AU-4指针位置和偏移编号指针位置和偏移编号) ) 图图5.43 TU-12复帧结构复帧结构) 图5.44 TU-12指针编码) 复用是一种使多个低阶通道复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道，或者层的信号适配进高阶通道，或者把多个高阶通道层信号适配进复把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程，即以字节交错间插用层的过程，即以字节交错间插方式把方式把TU组织进高阶组织进高阶VC或把或把AU组织进组织进STM-N的过程。的过程。) 图图5.45 TU-1

39、2复用进复用进TUG-2再复用进再复用进TUG-3) 图图5.46 3个个TUG-3复用进复用进VC-4) 图图5.47 AU-4复用进复用进AUG) 图图5.48 将将N个个AUG复用进复用进STM-N帧帧) 图图5.49 2.048Mbits支路信号支路信号映射、定位、复用过程映射、定位、复用过程) 具体过程为：具体过程为：速率为速率为2.048Mbits的信号先进入的信号先进入C-12作适配处理后，加上作适配处理后，加上VC-12 POH构成了构成了VC-12。VC-12加上加上TU-12 PTR构成构成TU-12。) 传送网就是完成传送功能的手段，传送网就是完成传送功能的手段，当然传送

40、网也能传递各种网络控制信息。当然传送网也能传递各种网络控制信息。) SDH网是由一些基本网络单元构成的，网是由一些基本网络单元构成的，目前实际应用的基本网络单元有四种，即目前实际应用的基本网络单元有四种，即终 端 复 用 器 （终 端 复 用 器 （ T M ） 、） 、 分 插 复 用 器分 插 复 用 器（ADM）、）、再生中继器（再生中继器（REG）和数字交和数字交叉连接设备（叉连接设备（SDXC）。）。) 图图5.50 SDH的基本网络单元的基本网络单元) 在发送端能将各在发送端能将各PDH支路信号复支路信号复用进用进STM-N帧结构，在接收端进行分接。帧结构，在接收端进行分接。 在发

41、送端将若干个在发送端将若干个STM-N信号信号复用为一个复用为一个STM-M（MN）信号（例信号（例如将四个如将四个STM-1复用成一个复用成一个STM-4) ，在在接收端将一个接收端将一个STM-M信号分成若干个信号分成若干个STM-N（MN）信号。信号。 TM还具备电光（光电）转还具备电光（光电）转换功能。换功能。) 分插复用器（分插复用器（ADM）位于位于SDH网网的沿途，其主要功能为：的沿途，其主要功能为： 具有支路具有支路群路（即上群路（即上/下支下支路）能力。路）能力。具有群路具有群路群路（即直通）群路（即直通）的连接能力。的连接能力。可以具有数字交叉连接功能，可以具有数字交叉连接

42、功能，即将即将DXC功能融于功能融于ADM中。中。用于环形网中。用于环形网中。) 图图5.51 采用采用ADM的环形网的环形网) 图图5.52 TM和和ADM组成的典型网络应用组成的典型网络应用) SDH网络中的网络中的DXC设备称为设备称为SDXC，它是一种具有一个或多个它是一种具有一个或多个PDH（G.702）或或SDH（G.707）信号端口并至少可以对任何信号端口并至少可以对任何端口速率（和或其子速率信号）与其它端口速率（和或其子速率信号）与其它端口速率（和或其子速率信号）进行可端口速率（和或其子速率信号）进行可控连接和再连接的设备。控连接和再连接的设备。) SDXC设备与相应的网管系统

43、配合，设备与相应的网管系统配合，可支持如下功能：可支持如下功能：复用功能。复用功能。业务汇集。业务汇集。业务疏导。业务疏导。保护倒换。保护倒换。网络恢复。网络恢复。通道监视。通道监视。测试接入。测试接入。广播业务。广播业务。) 网络的物理拓扑泛指网络的形状，即网络的物理拓扑泛指网络的形状，即网络节点和传输线路的几何排列，它反映网络节点和传输线路的几何排列，它反映了物理上的连接。了物理上的连接。将通信网络中的所有点一一串联，而将通信网络中的所有点一一串联，而使首尾两点开放，这就形成了线性拓扑，使首尾两点开放，这就形成了线性拓扑，有时也称为链形。有时也称为链形。) 图图5.53 SDH网基本物理拓

44、扑类型网基本物理拓扑类型) 这一种拓扑即是通信网络中某这一种拓扑即是通信网络中某一特殊点与其它各点直接相连，而其一特殊点与其它各点直接相连，而其它各点间不能直接连接，即星形拓扑。它各点间不能直接连接，即星形拓扑。所谓树形拓扑可以看成是线性所谓树形拓扑可以看成是线性拓扑和星形拓扑的结合。拓扑和星形拓扑的结合。) 环形拓扑实际上就是将线形环形拓扑实际上就是将线形拓扑的首尾之间再相互连接，从而拓扑的首尾之间再相互连接，从而任何一点都不对外开放，即为环形任何一点都不对外开放，即为环形拓扑。拓扑。当涉及通信的许多点直接互当涉及通信的许多点直接互相连接时就形成了网孔拓扑，若所相连接时就形成了网孔拓扑，若所

45、有的点都彼此连接即称为理想的网有的点都彼此连接即称为理想的网孔形拓扑（网形网）。孔形拓扑（网形网）。) 自愈网就是无需人为干预，网络就能自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。线路保护倒换有两种方式：线路保护倒换有两种方式：) 业务恢复时间很快，可短于业务恢复时间很快，可短于50ms。 若工作段和保护段属同缆复用（即若工作段和保护段属同缆复用（即主用和备用光纤在同一缆芯内），则有可主用和备用光纤在同一缆芯内），则有可能导致工作段（主用）和保护段（备用）

46、能导致工作段（主用）和保护段（备用）同时因意外故障而被切断，此时这种保护同时因意外故障而被切断，此时这种保护方式就失去作用了。方式就失去作用了。) 当把网络节点连成一个环形时，可以当把网络节点连成一个环形时，可以进一步改善网络的生存性和降低成本，这进一步改善网络的生存性和降低成本，这是是SDH网的一种典型拓扑方式。网的一种典型拓扑方式。) 图图5.54二纤单向通道倒换环二纤单向通道倒换环) 图图5.55 二二 纤双向通道倒换环纤双向通道倒换环) 图图5.56二纤单向复用段倒换环二纤单向复用段倒换环) 图图5.57 四纤双向复用段倒换环四纤双向复用段倒换环) 图图5.58 二纤双向复用段倒换环二

47、纤双向复用段倒换环) DXC保护主要是指利用保护主要是指利用DXC设设备在网孔形网络中进行保护的方式。备在网孔形网络中进行保护的方式。) 图图5.59采用采用DXC为节点的保护为节点的保护) 所谓混合保护是采用环形网所谓混合保护是采用环形网保护和保护和DXC保护相结合，这样可保护相结合，这样可以取长补短，大大增加网络的保以取长补短，大大增加网络的保护能力。混合保护结构如图护能力。混合保护结构如图5.60所所示。示。) 图5.60 混合保护结构) SDH网是一种传送网，它为交换局网是一种传送网，它为交换局之间提供高速高质量的数字传送能力。之间提供高速高质量的数字传送能力。最高层面为长途一级干线网

48、，主要最高层面为长途一级干线网，主要省会城市及业务量较大的汇接节点城市省会城市及业务量较大的汇接节点城市装有装有DXC44，其间由高速光纤链路其间由高速光纤链路STM-4或或STM-16组成，形成了一个大组成，形成了一个大容量、高可靠的网孔形国家骨干网结构，容量、高可靠的网孔形国家骨干网结构，并辅以少量线形网。并辅以少量线形网。) 图图5.61 SDH网络结构网络结构) 第二层面为二级干线网，主要汇接节第二层面为二级干线网，主要汇接节点装有点装有DXC44或或DXC41，其间由其间由STM-1或或STM-4组成，形成省内网状或环组成，形成省内网状或环形骨干网结构，并辅以少量线形网结构。形骨干网结构，并辅以少量线形网结构。第三层面为中继网（即长途端局与市第三层面为中继网（即长途端局与市局之间以及市话局之间的部分），可以按局之间以及市话局之间的部分），可以按区域划分为若干个环，由区域划分为若干个环，由ADM组成速率为组成速率为STM-1或或STM-4的自愈环，也可以是路由的自愈环，也可以是路由备用方式的两节点环