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1、袁国良编著,光纤通信简明教程,第7章 SDH技术,本章内容 7.1 SDH的产生和基本特点 7.2 SDH的速率和帧结构 7.3 同步复用与映射方法 7.4 SDH设备 7.5 SDH传送网结构和自愈保护 7.6 SDH网同步与管理 7.7 SDH管理网 7.8 SDH光网络的传输性能 小结、习题,7.1 SDH的产生和基本特点,数字光纤通信系统存在PDH和SDH两种数字体系。随着现代通信网的迅速发展，准同步数字体系（PDH）已经不能满足现代信息网络的传输要求，而同步数字体系（SDH）则日趋重要。 PDH的主要缺点有： (1) PDH有两大体系种系列，即以2.048Mb/s为基群及以1.544

2、Mb/s为基群的体系，相互间难以互通和兼容。 (2) 由于没有统一规范的光接口，不同厂家的设备在光路上不能互通，必须转换成标准电接口才能互通，限制了联网应用。,(3) PDH高次群信号中的低次群信号位置没有指示，因此要从中取出/插入一个低次群信号(俗称上/下电路)很不方便，必须逐级分接、复接才能实现，需要设备多，上下业务费用高，如图7-1-1所示。,(4) PDH各等级的帧结构中预留的插入比特(开销)很少，网络结构缺乏灵活性，同时PDH主要是为话音业务设计，使网络无法适应不断演变的管理要求，更难以支持新一代的网络。 为此，CCITT根据世界各国间通信联网的需要，制定了同步数字系列SDH(Syn

3、chronous Digital Hierarchy)的建议。使之成为不仅适合光纤通信，也适合微波和卫星通信的数字体系。从而揭开了现代信息传输崭新的一页，得到了空前的应用和发展。,2.SDH的概念和特点,SDH是一套可以进行信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号。SDH网络则是由一些基本网络单元（NE）组成的，在传输媒质上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络标准化数字信号。 SDH网具有同步复用、标准光接口和强大的网络管理能力。,7.2 SDH的速率和帧结构,SDH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

4、）。,网络节点接口(NNI)是SDH网的关键。网络节点接口是网络节点之间的接口，在实际上可以看成是传输设备与其他网络单元之间的接口。它在网络中的位置如图7-2-1所示。,2.SDH的速率,SDH采用一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-N . 目前ITU-T G.707建议的国际标准化N的取值为N=1，4，16，64，相应的STM-N等级的速率也为4倍关系： STM-1 155.520Mbit/s STM-4 622.080Mbit/s STM-16 2488.320Mbit/s STM-64 9953.280Mbit/s,3.SDH的帧结构,整个帧结构可以分为三个主要区域： 1)

5、 段开销(SOH)区域 2) 信号净负荷区域 3) 管理单元指针区域,段开销(SOH),所谓段开销是指SDH帧结构中为了保证信息正常灵活传送所必需的附加字节，主要用于网络的运行、管理和维护功能。例如误码监视、帧定位、数据通信、公务通信和自动保护倒换字节等。,信号净负荷区域,信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销(POH)字节。,管理单元指针,管理单元指针(AU-PTR)是一种指示符，在SDH帧结构图7-2-2中位于第四行共9N个字节，用作管理单元指针(AU-PTR)，它主要用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置，以便在

6、接收端正确地。以便接收端正确地分分离净负荷。,7.3 同步复用与映射方法,ITU-T在G.707建议中给出了SDH的通用复用映射结构，如图7-3-1所示。,我国的SDH复用结构，如图7-3-2所示,2.复用单元,SDH的复用结构是由一系列基本复用单元组成，而复用单元实际上是一种信息结构，不同的复用单元，其信息结构不同，因而在复用过程中所起的功能各不相同。常用的复用单元有 : 1)容器（C） 2)虚容器(VC) 3) 支路单元（TU）和支路单元组(TUG) 4) 管理单元（AU）和管理单元组(AUG) 5）同步转移模块（STM-N）,3.基本复用映射步骤,各种信号复用映射进STM-N帧的过程 (

7、1)映射(Mapping) (2)定位(Alignment) (3)复用 (Multiplex),7.4 SDH设备,SDH传输网是由一系列SDH网络单元组成，包括终端复用器（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，这些设备均由一系列逻辑功能块构成，SDH逻辑功能块可分为基本功能块和辅助功能块。,传输设备包括; 1)再生器 2)复用设备 3)和数字交叉连接设备,7.5 SDH传送网结构和自愈保护,在SDH光缆线路系统中，通常采用点对点链状系统和环网系统，如图7-5-1所示，由此可见，在点对点系统中，它是由具有复用和光接口功能的线路终端、中继器和光

8、缆传输线构成，其中中继器可以采用目前常见的光电光再生器，也可以使用掺铒光纤放大器EDFA，在光路上完成放大的功能。,2. SDH光传输网的拓扑结构,网络的拓扑结构是指网络的形状，即网络节点设备与传输线路的几何排列，因而根据不同的用户需求，同时考虑到社会经济的发展状况，可以确定不同的网络拓扑结构。 在SDH网络中，通常采用点对点线形、星形、树形、环形或网孔形网络结构,在进行SDH网络规划时，原邮电部在1994年制定的光同步传输技术体制的相关标准和有关规定，确定我国SDH网络结构，我国SDH网络结构采用四级制，如图7-5-4所示。,3. SDH自愈保护,SDH网络中的自愈保护可以分为：线路保护倒换

9、、自愈环路保护、网孔形DXC网络恢复及混合保护方式等。,1）线路保护倒换,自动线路保护倒换是最简单的自愈形式，其结构有两种: 1+1结构方式。 1：n结构方式。,2）自愈环路保护,自愈环路保护方式很多，按照自愈环结构来划分，可分为通道倒换环和复用段倒换环。 根据环中节点间信息的传送方向，自愈环可分为单向环和双向环。 按照一对节点之间所用光纤的最小数量来划分，可分为二纤环和四纤环。,3）DXC保护,DXC保护主要是指利用DXC设备在网孔形网络中进行保护的方式。在业务量集中的长途网中，一个节点有很多大容量的光纤支路，它们彼此之间构成互连的网孔形拓扑。若是在节点处采用DXC4/4设备，一旦某处光缆被

10、切断时，利用DXC4/4的快速交叉连接特性，可以很快地找出替代路由，并且恢复通信。,7.6 SDH网同步与管理,1.通信网的同步方式 (1)主从同步方式 (2)相互同步方式,2.SDH网的同步结构,SDH网络中的网同步结构采用主从同步方式，要求所有网元时钟的定时都能最终跟踪至全网的基准主时钟。同步定时的分配则随网络应用场合不同而异。 局内应用 局间应用,3. SDH网的同步方式,SDH网有4种同步方式，即： (1)同步方式 (2)伪同步方式 (3)准同步方式 (4)异步方式。,7.7 SDH管理网,1.电信管理网 电信管理网（TMN）是利用一个具备标准接口(包括协议和消息规定)的统一体系结构，

11、使各种不同类型的操作系统(网管系统)与电信设备互连，从而实现电信网的自动化和标准化的管理，并提供大量的各种管理功能。它的基本目标是为电信管理提供一种框架性结构，引入通用网管模型后，利用通用信息模型和标准接口可以实现多种不同设备的统一管理。,2.SDH管理网,SDH管理网实际就是管理SDH网元的TMN的子网。 SDH管理网(SMN)专门负责管理SDH网元(NE)，SMN又可细分成一系列的SDH管理子网(SMS)，这些SMS由一系列分离的嵌入控制通路ECC及有关站内的数据通信链路组成，并构成整个TMN的有机部分。,SDH的网络管理可以划分为五层，从下至上分别为网元层NEL、网元管理层(EML)、网

12、络管理层(NML)、业务管理层(SML)和商务管理层(BML)。如果仅仅从网络角度看，包括低的三层，如图7-7-2所示。,7.8 SDH光网络的传输性能,1.误码性能 而在SDH网络中，由于数据传输是以块的形式进行的，其长度不等,可以是几十比特、也可能长达数千比特。然而无论其长短，只要出现误码，即使仅1比特的错误,该数据块也必须进行重发，因而在高比特率(大于2Mbit/s)通道的误码性能参数主要依据ITU-T G.826建议，是以“块”为基础的一组参数，而且主要用于不停业务的监视。误块是指SDH帧结构的块状结构中，当块内任意比特发生差错时，就称该块是误块(EB)。,1)误码性能度量参数,误块秒比(ESR) 严重误块秒比(SESR) 背景误块比(BBER),2）误码性能规范,