数字通信原理第章第讲

现代通信系统刘元第5章同步数字体系(SDH)第一节SDH的基本概念第二节SDH的速率与帧结构第三节同步复用与映射方法第四节SDH传输网

本节考核知识点与考核要求：

1、PDH的弱点——“识记”；2、SDH的概念及特点——“领会”；5.1SDH的基本概念一PDH的弱点二SDH的概念及特点一、PDH的弱点1、只有地区性数字信号速率和帧结构标准，不存在世界性标准。2、没有世界性的标准光接口规范，导致各个厂家自行开发的专用光接口大量出现。3、准同步的复用结构复杂，缺乏灵活性，硬件数量大，上下业务费用高。4、复用方式大多采用按位复接，不利于以字节为单位的现代信息交换。一、PDH的弱点5、复用信号的结构中用于网络运行、管理、维护（OAM）的比特很少，网络中的OAM主要靠人工的数字交叉连接和停业务检测，不能适应不断演变的电信网的要求。6、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率很低。一、PDH的弱点光同步传输网（SONET）二、SDH的概念及特点1、SDH的概念SDH网是由一些SDH的网络单元（NE）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络（SDH网中不包含交换设备，它只是交换局之间的传输手段）。SDH网的概念中包含以下几个要点：1)SDH网有全世界统一的网络节点接口（NNI），从而简化了信号的互通及信号的传输、复用、交叉连接等过程。2)SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为同步传递模块，并具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络的OAM。二、SDH的概念及特点3)SDH网具有兼容性和广泛的适应性。4)SDH网大量采用软件进行网络配置和控制，增加新功能和新特性非常方便，适合将来不断发展的需要。5)SDH网具有标准的光接口，即允许不同厂家的设备在光路上互通。二、SDH的概念及特点6)SDH网的基本网络单元有终端复用器(TM)、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG)和同步数字交叉连接设备（SDXC）等。二、SDH的概念及特点终端复用器（TM）的主要任务是将低速支路信号纳入STM-1帧结构，并经电/光转换成为STM-1光线路信号，其逆过程正好相反。终端复用器：以STM-1等级为例，其功能如图5-1-2所示。二、SDH的概念及特点图5-1-2STM-1终端复用器二、SDH的概念及特点分插复用器（ADM）将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体，具有灵活地分插任意支路信号的能力，在网络设计上有很大灵活性。分插复用器：以STM-1等级为例，其功能如图5-1-3所示。二、SDH的概念及特点图5-1-3STM-1分插复用器二、SDH的概念及特点图5-1-4SDH分插信号流图示二、SDH的概念及特点图5-1-5基本网络单元在SDH网中的应用二、SDH的概念及特点2、SDH的特点二、SDH的概念及特点1)有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准。2)采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，净负荷与网络是同步的。只需利用软件控制即可使高速信号一次分接出支路信号，即一步复用特性。SDH的优点：二、SDH的概念及特点3)SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，因而使得OAM能力大大加强。——强大的网络管理能力。4)将标准的光接口综合进行各种不同的网络单元，减少了将传输和复用分开的需要，从而简化了硬件，缓解了布线拥挤。二、S孙DH的息概念及竭特点5)S拼DH与现霞有的PD菠H网络完出全兼容，朗既可兼容包PDH的于各种速率扛，同时还笛能方便地哪容纳各种加新业务信提号。——兼容称性强。6)座SDH时的信号急结构的举设计考息虑了网汗络传输五和交换产的最佳初性。二、SD忌H的概念熄及特点2、SD为H的特点SDH的推不足：1)频林带利用率要不如传统曲的PDH执系统。2)使采用指桌针调整泉技术会饲使时钟钩产生较絮大的抖温动，造映成传输急损伤。二、S次DH的丘概念及僻特点SDH风的不足睬：3)真大规模刑使用软塑件控制枯和将业笋务量集柄中在少针数几个汁高速链瞧路和交悼叉节点葬上，这谱些关键林部位出是现问题醋可能导吩致网络萄的重大婆故障，越甚至造间成全网后瘫痪。森。4)S阀DH与P印DH互连捡时，由于溪指针调整糕产生的相瘦位跃变使直经过多次限SDH/岁PDH变探换的信号茎在低频抖完动和漂移竖上比纯粹窃的PDH差或SDH喝信号更严缓重。第5岛章预同步口数字体佳系(S烈DH)第一节梯SDH斜的基本景概念第二节苍SDH树的速率缓与帧结午构第三节会同步复蝴用与映蹄射方法第四节樱SD粮H传输网本节考彻核知识播点与考杂核要求米：1、网梳络节点歼接口的料概念——“识刻记”；3、SD笔H帧结构——“领虎会”；2、同香步数字腰体系的京速率——“识寻记”；4、段开披销（SO云H）字节遣，只包括料段开销字午节的种类——“识呼记”；5.2奥S绣DH的统速率与桌帧结构一网络节点泻接口二同步数搭字体系假的速率三SDH作帧结构一、网络节屡点接口网络节扁点接口演（NN中I）是倒实现S屈DH网误的关键毅。从概五念上讲约，网络敌节点接缠口是网询络节点撇之间的归接口，煮从实现胞上看它视是传输纯设备与悄其他网判络单元生之间的豪接口。NNI在沸网络中的坝位置如图尖5-2-欧1所示。一、网危络节点脂接口图5-2叠-1罗NNI百在网络中销的位置二、同步数姐字体系误的速率同步数笑字体系么最基本炒的模块六信号（矩即同步优传递模泡块）是暮STM享-1，雷其速率是155.屠520M彼bit/糖s。更高等级习的STM脏-N是将隆基本模块皆信号同步正复用、字址节间插的环结果。目暂前，SD俗H只能支热持一定的安N值，即弊N为1，甚4，14液，64。ITU野-T伐G.7膏07建如议规范贝的SD瓣H标准宣速率如鸣表5-叔2-1瓶：二、同步菜数字体系炎的速率等级STM-1STM-4STM-16STM-64速率（Mbit/s）155.520622.0802488.3209953.280三、SDH帧肠结构SDH去的帧结嫁构必须派适应同严步数字膀复用、堡交叉连菜接和交头换的功尊能，同损时也希幅望支路败信号在筐一帧中提均匀分盛布、有泽规律，谁以便接单入和取担出。ITU织-T采专纳了一吧种以字鹅节为单戴位的矩持形块状壤（或称漂页状）迫帧结构肚，如图命5-2摸-2。图5-2即-2淋SDH亚帧结构三、SD卸H帧结构STM寒-N由编270墙×N列绣9行组帝成，即滑帧长度垒为27宋0×N躺×9个险字节或浆270惯×N×再9×8悔bit浊。帧周当期为1碑25ms(即颜一帧的厌时间)等。对于ST搅M-1而醒言，帧长周度为27败0×9＝雨2430辈byte难，相当于絮1944政0bit危，帧周期闹为125ms，由此夜可算出其评速率为2姐70×9凝×8/1言25×1笋0-6=雷155.敌520M明bit/割s。三、S魄DH帧悲结构这种块状止结构的帧勤结构中各击字节的传亩输是从左蠢到右、由江上而下按觉行进行的特，每秒共浆传800辜0帧。由图5-顽2-2可雄见，整个捡帧结构分畅为三个主沾要区域：段开销活（SO生H）区茧域信息净负刑荷（pa松yloa霜d）区域管理单聪元指针碌（AU债-PT咳R）区泳域三、SD伐H帧结构1、段翠开销(眉SOH足)区域段开销(浆sect棕ion巴over唇head限)是指S妇TM帧结砍构中为了蹄保证信息飘净负荷正历常、灵活战传送所必托需的附加俱字节，是县供网络运吧行、管理字和维护（撤OAM）兴使用的字唱节。帧结构毁的左边狗9×N盛列8行妻（除去惜第4行胜）分配遇给段开挣销。三、SD门H帧结构2、信息严净负荷(练payl统oad)赶区域信息负荷拔区域是帧延结构中存革放各种信钩息负载的浮地方。图吵5-2-辣2之中横烈向第10揭×N～2详70×N罩，纵向第盟1行到第椒9行的2禁349×娱N个字节冤都属此区娱域。三、SD盾H帧结构3、管理耍单元指针车(AU-涌PTR)亏区域管理单元怨指针用来屠指示信息支净负荷的仆第一个字失节在ST衔M帧中的耗准确位置姓，以便在叹接收端能理正确的分但解。图5杰-2-2蹦中帧结构办第4行左酒边的9×雕N列分配对给指针用裂。三、S呆DH帧花结构四、段开延销(SOH都)字节SDH帧研结构中安欲排了两大勤类开销：段开销炮(SO谊H)通道开销臂(POH碌)段层维娱护通道层维跌护四、段开阳销(SO兴H)字节1、段少开销字执节的安责排SOH中沟包含定帧粱信息，用装于维护与横性能监视脖的信息以订及其他操虏作功能。SOH进钢一步划分或为：再生段惨开销：RSO卸H，占壮第1至趣第3行帅。复用段子开销：MSO骄H，占确第5至两第9行味。每经过一歪个再生段沉更换一次去RSOH歉，每经过过一个复用店段更换一训次MSO奇H。四、段绞开销(续SOH戒)字节STM-绪N帧中S秒OH所占魂空间与N让成正比，镇N不同，进SOH字协节在空间霸中的位置宵也不同，括但SOH言字节的种劣类和功能自是相同或胶相近的。各种不俊同SO阁H字节宗在ST蜓M-1肚，ST昌M-4变，ST龙M-1舞6和S茄TM-鞭64帧蓄中的安鞠排如图树5-2营-3，府5-2嘴-4，俊5-2壳-5和敢5-2胸-6所纳示。四、段开富销(SO扮H)字节图5-2揉-3恳STM脊-1S费OH字节学安排四、段开止销(SO鸭H)字节图5-2皆-4刮STM盾-4S蛛OH字节布安排四、段袖开销(菜SOH圾)字节图5-死2-5伯S捞TM-把16扑SOH统字节安败排四、段茎开销(辱SOH万)字节图5-2胃-6确STM-松64S细OH字节现安排四、段霜开销(顽SOH串)字节段开销铜字节的晋位置：段开销字珍节在ST巩M-N帧辫内的位置免可用一个园三坐标矢鲁量(a,恳b,c)莲来表示：恰其中a表饭示行数，固取值为1棒~3（对矩应于RS志OH）或禾5~9（均对应于M斤SOH）败；b表示翅复列数，花取值为1连~9；c夫表示在复咽列数内的兄间插层数睛，取值为世1~N。字节的烧行列坐务标[行南数，列单数]与忧三坐标老矢量的扮关系：行数=a列数=N殊(b-1训)+c四、段开方销(SO帆H)字节2、S均OH字如节的功杜能1)占帧定位取字节A1和A谊2SOH聋中的A怠1和A提2字节收可用来雁识别帧钥的起始帐位置。机A1为击111浩101艳10，艇A2为哗001朝010店00。旅ST葱M-1金帧内安柱排有6身个帧定绿位字节贤。四、段开勤销(SO帝H)字节2)再悉生段踪迹割字节J0J0字节嫂在STM展-N中位伏于S(1鲜,7,1呈)或胁[1,6洲N+1]窄。该字节过被用来重滩复地发送芒“段接入饿点标识符梳”，以便筛使段接收路机能据此莫确认其是缓否与指定轿的发射机盖处于持续捐连接状态楼。四、段圆开销(剧SOH势)字节3)数据通信疑通路(DC渠C)我D1~D12SOH中份的DCC鉴用来构成辜SDH管极理网（S动MN）的昏传送链路棍。其中D蜂1~D3咳字节称为斗再生段D哗CC，用违于再生段鬼终端之间宿交流OA逆M信息，劲速率为1毒93kb惩it/s索；D4~旬D12字吉节称为复嗽用段DC岔C，用于江复用段之天间交流O宅AM信息推，速率为工576k槽bit/嫂s。四、段穷开销(姜SOH俗)字节4)公务字拘节E1和E笋2E1和E卫2两个字讯节用来提脖供公共联步络语声通记道。E1狡属于RS把OH，用揪于本地公栽务通路，延可以在再模生器接入串。而E2陷属于MS勤OH，用炊于直达公匪务通路，护可以在复齐用段接入五。公务通荣路的速率宗为64k翠bit/刻s。四、段商开销(甚SOH竭)字节5)使用者猎通路F1该字节唤保留给畏使用者昏（通常伐指网络捕提供者磁）专用呈，主要摔为特定舰维护目姥的而提亭供临时溪的数据询/语声坡通路连锋接。四、段开哀销(SO猜H)字节6)比特间剪插奇偶勉校验8守位码(BIP头-8)麦B1B1字节肾作再生段番误码监督攻。这是使用呈偶校验的井比特间插模奇偶校验辉码。BI兽P-8是存对扰码后杨的上一个恋STM-梢N帧的所丢有比特进朵行计算，湖计算的结者果置于扰阻码前的本面帧的B1包字节位置撑。如图5士-2-7说。四、段岭开销(缺SOH勒)字节7)比特间眠插奇偶晋校验2呼4位码滚(BIP休-N×颠24)益字节B螺2B2果B2B2字面节作复似用段误辈码监督砍。8)自动保护治倒换（APS三）通路字看节K1,谈K2（菊b1~锄b5）两个字会节作自彩动保护绍倒换（尼APS便）信令摧。四、段开拍销(SO诵H)字节9)复用段预远端失量效指示（MS-名RDI）字节K2（b桨6~b8召）MS-撤RDI斗用于向就发送端装回送一穗个指示亭信号，感表示收扭信端检虾测到来坐话鼓掌袍或正接裤收复用古段告警砌指示信乓号（M尿S-A灶IS）关。解扰碑码后K吓2字节迷的第6俱，7，丛8比特紧构成“我110抚”码即欠为RS台-RD剧I信号辛。四、段开相销(SO赏H)字节10)同步状棍态字节S1（纲b5~披b8）S1字节番的第5~湾8比特用帝于传送四颈种同步状约态信息，壁可表示1挣6种不同蜻的同步质征量等级。11)复用远凉端差错穿指示（MS毒-RE辞I）M蒜1该字节用酱作复用段桃远端差错阳指示。对乏STM-爹N信号，债它用来传脆送BIP批——N×份24（B缓2）所检托出的误块涉数。四、段开露销(SO狐H)字节12)与传输耽媒质有烧关的字袍节△△字节专浅用于具体博传输媒质电的特殊功愚能。13)备用字节Z0Z0字榨节的功愈有待定偷义。四、段开锻销(SO佳H)字节3、简且化的S絮OH功植能接口在某些应辱用场合，照仅仅A1恶，A2，除B2和