PDH与SDH基本原理及应用

1、PDH 与 SDH 基本原理与应用PDH 概念及相关特点1）发展历史PDH 全称为： Plesiochronous Digital Hierarchy ，准同步数字 体系， Plesio 是希腊语词根， 是“近似的”意思， “Plesiochronous 译为“准同步 ”。PDH 的传输媒质，最初是市话对称电缆，随后发展到同轴 电缆和微波。 随着激光器和光纤的发明和实用化， 使光传输和数 字通信结合起来， 数字光通信技术使电信网数字化的进程产生了 一个飞跃。1965 年，美国制定了称为 DS1 的标准，将 24 路 PCM 话音 信号复接在一起，加上帧定位比特组称 1544kbit/s 的二进

2、制码流 进行传输的技术标准。几年后，在 1968 年欧洲提出了类似的技 术标准，即将 30 路 PCM 话音信号复用在一起， 加上帧定位码组 和用于传送信令的通道，组成 2048kbit/s 码流帧结构，通常称为 E1 的技术标准，由此形成了世界上两种 PDH 体系，通常成为欧 洲体系和北美、日本体系。欧洲体系化比较规律， 4 个 E1 组成 一个 E2，速率为 8448kbit/s ；4 个 E2 组成一个 E3,1972 年 ITU-T 的前身 CCITT （国际电报电话咨询委员会） 提出了第一批 PDH 的建议书： G.703,G.711,G.712 等，又经过 8 年的努力， 于 19

3、76 年和 1988 年又提出了两批建议书， 并对原有 建议补充完善，对整套建议进行了系统的编排，形成了完整的PDHPDH 建议体系。 PDH 的标准化工作基本完成。国际电联在 体系的标准化工作上，处于 “ 先有设备后出标准 ”的状况，几乎 所有的建议都是在相应的设备已经形成或将要形成产品进入商 用之后才由各家提出提案，在 CCITT 相应研究组协商折衷形成 的建议。目前我国采用的 PDH 复接结构如下：P D H系 统 简 介（二）VDF12308 / 3 4M34DDFM次群次群3 4/ 1 40 MDDF140M 光线路 光线路2M8 / 3 4 M M U X3 4 /14 0M MM

4、 U X 终端 X 终端我国 PDH 系统的基本构成2）缺点1 、速率和帧结构没有统一的世界标准。2、没有世界性的光接口规范。3、信号采用同步复用和异步复用两种复用结构。4、传统的准同步系统的网络运行、管理和维护（OAM ）主要靠人工的数字信号交叉连接和停业务测试，因而复用信号帧结构 中不需要安排很多用于网络 OAM 的比特5 、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 字通道设备的利用率很低，非最短的通道路由占了业务流量的 大部分早期的数字传输系统与设备在运行过程中暴露出固有的弱点：数据传输速率不标准 , 存在着 T1 与 E1 两个互不兼容的标准，在高次群的速率方面，日本又使

5、用了第三种不兼容的标准； 光设备接口标准不规范， 没有国际的标准规范， 各个厂家使用自己标准 ；数据传输速率不断提高，解决复用系统中的同步问题困难较大。二、 SDH 概念及相关特点同步数字体系（ 1） SDH 发展历程SDH 为 Synchronous Digital Hierarchy的简称。同步光纤网的概念是由美国贝尔通信研究所首先提出 来的； 1985 年美国国家标准协会（ ANSI ）根据贝尔通信研 究索提出的建立全同步网的构想，决定委托 T1X1 委员会起 草光同步网标准， 并命名为同步光网络 （SONET:Synchronous Optical NETwork ）。 SONET 的

6、最初目标似要使各个供应商生产的设备有统一的标准光接口，使网络在光路上能够互 通。后来的发展大大超出了这个目标， 形成了全新的传输体 系，从而引出了传送网的概念。 1986 年 CCITT 开始了这方 面的研究，以美国的 SONET 为基础制订命名为 SDH 的同步数 字体系标准。设计同步光纤网的目的是解决光接口标准规范问题， 定义同步传输的线路速率的等级体系， 以使不同的厂家的产品可以互连，从而能够建立大型的光纤网络； 1988 年 ITU-T 接受了 SONET 的概念，并重新命名为同 步数字体系 SDH ，使之不仅仅适用于光纤，也适用于微波和 卫星传输，成为通用性技术体制，形成了第一批 S

7、DH 建议；ITU-T 对 SDH 的速率、复用帧结构、复用设备、线路系统、光接口、网络管理和信息模型等进行了定义，确立了作为国际标准的同步数字体系SDH ；SDH 的复接结构 7指针调整下的同步复接31TUG-33TU-3 VC-31AU-4STM-NVC-4NAUGVC-12139264kb/sC-4C-3AU-3VC-376312kb/sC-2VC-2指针处理TUG-22048kb/sC-12 映射4 定位、校准C-11TU-11VC-1144736kb/s34368kb/sTU-2TU-121544kb/s复用SDH 比特率4PDHG.702SDHG.7072.48Mb/s1.544M

8、b/s 1.544Mb/s8.448Mb/s6.312Mb/s6.312Mb/s34.368Mb/s44.376Mb/s32.64Mb/s139.264Mb/sMb/sSTM-1155 .520Mb/s整STM-4622.080Mb/s数STM-162488.320Mb/s欧洲 北美 日本倍STM-64 9953.280Mb/s注 : 1 、划线速率为 SDH 可以处理的 PDH 速率等级2、 SDH 建议已明确将 51.84Mb/s 作为中小容量卫星与无线 SDH 系统 的数字段接口速率 , 但不作为 SDH 的级别或 NNI 速率, 为 STM-0,但 并不代表 SDH 的一个基本速率等级

9、 .SONET/SDH 等级电信号光信号速率CCITT 名称STS-1OC-151.84STS-3OC-3155.52STM-1STS-9OC-9466.56STM-3STS-12OC-12622.08STM-4STS-18OC-18933.12STM-6STS-24OC-241244.16STM-8STS-36OC-361866.24STM-12OC-48STM-16STS-48 2488.32DS0(使用标准电话声音信号)64K ， DS1 1.544M, DS2 6.176M, DS32.49M,E1 (欧洲传输速度 1) 2M,E3 140M,FT1 (小于 1.544M),T1 1.

10、544M,T3 44.736M2） SDH 优点SDH 概述（三） 2SDH 的优点（一 ）? 复用过程简单? 易于从复接的高速信号中提取支路信号.同步网络 .上/ 下话路 (ADD/DROP)环 (RING)交叉连接 (CROSS CONNECT)电路分配 自愈性 / 生存性 容量管理 带宽管理 保护路由多样化SDH 概述（四）SDH 的优点(二 ) .开销比特 .? 实现高级网络管理故障管理 (Fault management) 配置管理 (Configuration management)性能管理 (Performance management)安全管理 (Security manage

11、ment)计费管理 (Accounting managemen)tSDH 概述（五）.统一的接口SDH 的优点（三 ）? 多厂家产品环境? 易于国际互连PDH 与 SDH 的比较SDH 概述（二） 2SDH 与 PDH 的三大主要区别? 同步的网络 所有网元都工作在同一时钟作用下? 丰富开销比特 用于传输大量网络管理信息? 统一的接口和复用标准 同时适用于欧洲、北美和日本的数字体系 统一的光接口对比 SDH 与 PDH 的发展过程，可以发现：PDH 体系的标准化工作先有设备，后出标准用总结经验的方式来制定标准，形成的标准 自然技术上比较完善，但其是一个折中的产 物，自然带有许多不完全合理的东西

12、SDH 体系的标准化工作 “先有标准，后出设备以哲学家式的想象力，从全网的角度出发制定 标准，用来指导设备的研制和网络建设四、 总的发展趋势数字传输技术的发展（模拟PDH 数字）模拟传输方PCM 方式 电子管构成的系统非常 复杂、庞大，无法实用里夫斯Reeves.A.H1937 年1962 年，美国PCM-241948 年，晶体管发明 1965 年，日本 PCM-241968年，欧洲各国电信网先 后开始了从模 拟向数字的过 渡。短距离小传输和交换数字化的成熟形成三大 PDH 体系容量向长距离大容量发展数字通信的 发展过程 七、八十年代才形成 完整的 PDH 建议体系PDHSDH )H 技术的发

13、激光器和光纤的发明和实用化数字光通信技术 的发展1984 年，贝尔 通信研究所， 全同步网构想 （ SYSTRAN ）1988 ，ANSI ， SONET 标准，增加 2M 、 34M超出最初建立标 准光接口目标1985， ANSI ， 同步光网络 （ SONET ）接口； CCITT 第一批引出传送网的概念SDH 建议（速率 系列、 信号格式、复用结构）建议逐步完善（设备功能、光接口、 组网方式、网络管理等），形成完整 的 SDH 通信标准SDH 环网结构PCM-30环 几种常见的网络拓朴结构TEREGTE点对点多点（线型）环形具有高度的 自愈性、可靠性2 6 环环的分类容量 控制倒换时间成本NEC途径16通道保护环2F USHR/PPS小 简单快低STM-1