光纤通信课件第六章

光纤通信

第6章 SDH技术

第6章 SDH技术本章内容、重点和难点本章内容 SDH的产生、基本概念、速率和帧结构。 SDH的映射原理、同步复用和开销。 SDH网元、传送网和自愈网。

光纤通信

SDH网同步、网络传输性能和网络管理。本章重点 SDH的基本概念、速率和帧结构。

SDH的映射原理、同步复用和开销。 SDH网元、自愈网和网同步。 本章难点

SDH的映射原理、同步复用和开销。2

第6章

SDH技术

光纤通信

学习本章目的和要求 掌握SDH的基本概念、速率和帧结构。 掌握SDH的映射原理、同步复用和开销。

掌握SDH网元的功能。 掌握SDH传送网、自愈网及网同步。 掌握SDH的误码性能，了解SDH的抖动和漂移性能。

熟悉SDH的网络管理。

6.1 SDH的产生和基本概念1.PDH存在的主要问题

光纤通信

(1)两大体系，3种地区性标准，使国际间的互通存在困难。北美和日本采用以1.544Mbit/s为基群速率的PCM24路系列，但略 有不同，中国采用以2.048Mbit/s为基群速率的PCM30/32路系列。 如表6-1所示。 (2)无统一的光接口，无法实现横向兼容。 (3)准同步复用方式，上下电路不便。 (4)网络管理能力弱，建立集中式电信管理网困难。 (5)网络结构缺乏灵活性 (6)面向话音业务

6.1 SDH的产生和基本概念表6-1 准同步数字体系一次群(基群)北美 24路 1.544 Mbit/s 24路 1.544 Mbit/s 30路 2.048 Mbit/s

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二 次 群96路(24×4) 6.312 Mbit/s 96路(24×4) 6.312 Mbit/s 120路(30×4) 8.448 Mbit/s

三 次 群672路(96×6) 44.736 Mbit/s 480路(96×5) 32.064 Mbit/s 480路(120×4) 34.368 Mbit/s

四 次 群4 032路(672×6) 274.176 Mbit/s 1 440路(480×3) 97.782 Mbit/s 1 920路(480×3) 139.264 Mbit/s

日本 欧洲 中国

6.1 SDH的产生和基本概念2.SDH的产生

光纤通信

1984年美国贝尔提出一种新的传输体制——光同步传送网

(SYNTRAN)。1985年ANSI通过此标准，形成了国家的正式标准，并更名 为同步光网络(SONET)。

1986年这一体系成为美国数字体系的新标准。同时，引起了ITU-T的关注。 1988年ITU-T接受了SONET的概念，并进行了适当的修改，

重新命名为同步数字体系(SDH),使之成为不仅适于光纤，也适于微波和卫星传输。表6-2是SONET和SDH的速率对照。 1989年，ITU-T在其蓝皮书上发表了G.707、G.708和G.709 三个标准，从而揭开了现代信息传输崭新的一页。6

6.1 SDH的产生和基本概念表6-2 SDH和SONET网络节点接口的标准速率SDH 等 级 标称速率 (Mbit/s) 简 称 等 级 SONET

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标准速率 (Mbit/s) 51.840

OC-1/STS-1(480CH)

STM-l(1920CH)STM-4(7696CH)

155.520622.080

155Mbit/s OC-3/STS-

3(1440CH)OC-9/STS-9 622Mbit/s OC-12/STS-12 OC-18/STS-18

155.520466.560 622.080 933.120

OC-24/STS-24OC-36/STS-36 STM-16(30720CH) 2488.320 2.5Gbit/s OC-48/STS-48(32356CH) OC-96/STS-96﹡(尚待确定)

1244.1601866.240 2488.320 4976.640 9953.280

STM-64 (122880CH)

9953.280

10Gbit/s

OC-192/STS-192(129024CH)

6.1 SDH的产生和基本概念3.SDH的概念

光纤通信

所谓SDH是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接 的标准化数字信号的结构等级。 SDH网络则是由一些基本网络单元(NE)组成的，在传输媒质 上(如光纤、微波等)进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接 的传送网络。 它的基本网元有终端复用器(TM)、分插复用器(ADM)、同 步数字交叉连接设备(SDXC)和再生中继器(REG)等。

6.1 SDH的产生和基本概念4.网络节点接口

光纤通信

网络节点接口(NNI)是表示网络节点之间的接口，在实际中也可以看成是传输设备和网络节点之间的接口。 它在网络中的位置如图6-1所示。

SDH的NNI处有标准化接口速率、信号帧结构和信号码型，即SDH在NNI实现了标准化。

6.1 SDH的产生和基本概念

光纤通信

图6-1 NNI在网络中的应用10

6.2 SDH的速率与帧结构1.SDH的速率

光纤通信

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(N=1,4,16,64,…),相应各STM-N等级的速率为STM-1 155.520Mbit/s

STM-4STM-16 STM-64

622.080Mbit/s2 488.320Mbit/s 9 953.280Mbit/s

6.2 SDH的速率与帧结构2.SDH的帧结构

光纤通信

SDH帧结构是一种以字节为基本单元的矩形块状帧结构，其由9

行和270×N 列字节组成，如图6-2所示。帧周期为125 s。帧结构中字节的传输是由左到右逐行进行。 对于STM-1而言，其信息结构为9行×270列的块状帧结构，传 输速率：fb=9×270×8×8 000=155.520Mbit/s。 从结构组成来看，整个帧结构可分成3个区域，分别是段开销区 域、信息净负荷区域和管理单元指针区域。

6.2 SDH的速率与帧结构

光纤通信

图6-2 STM-N帧结构13

6.2 SDH的速率与帧结构(1)段开销(SOH)区域

光纤通信

段开销是指SDH帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、有 效地传送所必须附加的字节，主要用于网络的OAM功能。 段开销分为再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)。 (2)信息净负荷(Payload)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。 (3)管理单元指针区域

管理单元指针(AU-PTR)是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接 收端能正确分离净负荷。14

6.2 SDH的速率与帧结

构3.SDH的特点

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(1)新型的复用映射方式：同步复用方式和灵活的映射结构。 (2)接口标准统一：全世界统一的NNI,体现了横向兼容性。 (3)网络管理能力强：帧结构中丰富的开销比特。

(4)组网与自愈能力强：采用先进的ADM、DXC等组网。(5)兼容性好：具有完全的前向兼容性和后向兼容性。 (6)先进的指针调整技术：可实现准同步环境下的良好工作。

(7)独立的虚容器设计：具有很好的信息透明性。(8)系列标准规范： 便于国内、国际互连互通。 注：SDH最为核心的三个特点是同步复用、强大的网络管理能

力和统一的光接口及复用标准。15

6.2 SDH的速率与帧结构4.SDH应用的若干问题

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(1)频带利用率低：频带利用率不如传统的PDH系统高。 (2)抖动性能劣化：引入了指针调整技术，使抖动性能劣化。

(3)软件权限过大：给安全带来隐患。须进行强的安全管理。(4)定时信息传送困难：分插、重选路由及指针调整所致。 (5)IP业务对SDH传送网结构的影响。