第5章 数字光纤通信系统

第5章 数字光纤通信系统

第五章 数字光纤通信系统

第5章 数字光纤通信系统

准同步数字系列PDH

第5章 数字光纤通信系统

数字通信基本参数对模拟信号采用8KHz速率进行抽样； 每bit基本传送速率为1/8000=0.000125s,即125微秒传送1bit; 同步复用为PCM帧，帧频为8000Hz; 每个电话脉冲在编码调制(PCM)编码占用8个bit; 传送速率为8*8k=64kbit/s,即PCM帧中单个话路传送速率为 64k/s; 对于一个PCM帧来说，有32个话路(实际传送话路30个，另 外两个传送开销),同步复用的PCM帧速率为 32×64k/s=2048k/s=2.048M,一般称为2M。

第5章 数字光纤通信系统

PDH体系“准同步数字体系”PDH中的标准比特速率，两种复用体系被广泛使 用

– 满足ANSI(美国国家标准学会)规范的PDH;采 用的基本比特速率为1.5 Mbit/s– 满足CEPT(欧洲邮政电信协会)规范的PDH;采 用的基本比特速率为2 Mbit/s, 中国采用按照4的倍数逐级复用为高级群，2M,8M,34M和140M,复用过 程插入管理开销；

单端PDH设备由光发射机、光接收机和系列复用和解复用设备构成；两端PDH设备构成点对点结构是PDH网络的基本拓扑； 由背对背两端设备可组成中间节点，可构成链状拓扑。

第5章 数字光纤通信系统

ANSI/CEPT体系

ANSI 体系

CEPT 体系 140 Mbit/s

45 Mbit/s 6 Mbit/s 1,5 Mbit/s

34 Mbit/s 8 Mbit/s 2 Mbit/s

支路通道 64 kbit/s

第5章 数字光纤通信系统

2M信号的帧结构Flagvoice / data signals

信 令voice / data signals

0

1

2

15 16 17

29 30

31

Si

0

0

1

1

0

1

1

FAS (frms 0,2,4...)

Si(M)

1

A

Sa Sa Sa Sa Sa4 5 6 7 8

NFAS (frms 1,3,5...)

time slot1 2 3 4 5 6 7 8

duration: 125us legth: 32 x 8 Bit = 256 Bit

2M的帧结构有32个字节，即32个时隙。 其中30个传信息，两个传FAS和信令等

第5章 数字光纤通信系统

PDH复用结构140/34M解复用140 光接口 Opt. 140 Opt.

光接口

34/8M解复用 8/2M解复用 34/140M复用 8/34复用 2/8M复用

2M

单向背对背结构示意； 复用路径为：4*2M-8M,8*4M-34,34*4-140M;或 16*2M—34M; 上下光路需要逐级复用或解复用。

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PDH 多路复用技术原理具有较高传输速率的PDH信号可通过复用几个低速率信号获得

– 四个具有相同标称比特速率的输入信号被结合在一起形成一

个复用信号，然后通过一个公共传输通道传递到接收端– 在接收端，总信号被再次分布到对应的输出端口，为解复用从基础速率2Mbit/s开始复接需经3个复接层到140M

M U X

D E M U X

2Mbit/s 2 8Mbit/s 8 8 34 140 34Mbit/s 34 140Mbit/s

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PDH复用过程 由于没有同步信号，各 支路信号速率不一致，在 局时钟参考下，利用简单 的比特塞入方法速率调整 至相

同； 利用比特间插复用的方 法，将四个支路复用成高 一等级的群路信号； 同时群路速率额外增多 的部分传送帧同步等管理 开销；

f1 f2 f3 f4

塞 入 △fi

比 特 间 插

f0+⊿f0 f0=∑fi

局时钟fs4*2048+256=8448kbit/s

第5章 数字光纤通信系统

PDH复用过程频率和相位存在差 异的支路信号

通过比特塞入使支 路信变为同频同相 支路信号 通过比特间插复用 成高阶信号

{ {

f1

……. ……. ……. ……. ……. …….

t t

f2. . . .

f4

tt t t

f1+ f1 f2+ f2. . . .

f4+ f4

f10+ 0

…….同一通路的8bit

t

第5章 数字光纤通信系统

PDH存在的问题数字信号速率、帧结构和光接口没有全球统一的标准， 造成互通的困难； PDH的复用结构采用异步复接的方式，即靠塞入一些额 外比特使各支路信号与复接设备同步并复接成高速信 号，造成了复用结构缺乏灵活性、上下话路须逐级复

用和解复用、高次群电路实现困难等；网络运行、维护和管理开销少； 只能组成点对点或链状网络拓扑，没有有效的保护。

第5章 数字光纤通信系统

同步数字系列SDH

第5章 数字光纤通信系统

同步数字系列SDH基本概念和帧结构

复用原理和基本复用单元SDH网元 SDH开销 SDH性能指标 SDH系统设计

第5章 数字光纤通信系统

同步数字系列SDH基本概念和帧结构

第5章 数字光纤通信系统

SDH的诞生SDH称为数字同步体系； SDH概念源于贝尔实验室的SONET,是为了解决标准光 接口问题而提出的； SDH和SONET原理相同，区别在于子集与主集的关系， 两者接口一致，可以互通； SDH先有规范，后有设备，过程与PDH相反，是较为理 想的一个传送体系； 欧洲和中国采用SDH,美国和日本采用SONET。

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SDH的优点在STM-1等级上有世界性的统一标准

光接口互通简化了复用/解复用技术，可直接分离低速 信号 大量的开销比特，增强了网管功能 组网结构灵活：组环、网孔、星形、点对点 易于提高传输速率