第五章SDH技术 51SDH的产生和特点 52SDH的基本概念 53SDH的速率和帧结构 54SDH的复用结构和步骤 55SDH的复用单元 56SDH常用信号的复用过程 57SDH指针的作用 58SDH传送网 59SDH在电信系统的应用 50SDH在电力系统的应用 511光纤通信系统的设让 52光纤通信系统的测量 513长途光纤通信系统的供电方式 奩心
第五章 SDH技术 5.1 SDH的产生和特点 5.2 SDH的基本概念 5.3 SDH的速率和帧结构 5.4 SDH的复用结构和步骤 5.5 SDH的复用单元 5.6 SDH常用信号的复用过程 5.7 SDH指针的作用 5.8 SDH传送网 5.9 SDH在电信系统的应用 5.10 SDH在电力系统的应用 5.11 光纤通信系统的设计 5.12 光纤通信系统的测量 5.13 长途光纤通信系统的供电方式
51SDH的产生和特 SDH的产生 准同步数字体系PDH对数字传输网的发展起了很大作用, 但随着社会的发展,对数字传输网提出了愈来愈高的要求。如 需进一步扩大信息传输容量,要求传输的距离更长,有世界范 围的统一标准等。准同步数字体系已经很难满足电信业务宽带 化、综合化和智能化发展的要求
5.1 SDH的产生和特点 一、 SDH的产生 准同步数字体系PDH对数字传输网的发展起了很大作用， 但随着社会的发展，对数字传输网提出了愈来愈高的要求。如 需进一步扩大信息传输容量，要求传输的距离更长，有世界范 围的统一标准等。准同步数字体系已经很难满足电信业务宽带 化、综合化和智能化发展的要求
PDH主要缺点如下: 1、只有地区性的数字信号速率和帧结构标准 北美的速率标准:1.5Mbts,6.3 Mbit/s,45Mbs和 N*45Mbit/ 日本标准:1.5 Mbit/s,6.3 Mbit/s,32 Mbit/s,100 Mbit/s和 400Mbit/s 欧洲的标准为:2Mbi!s,8Mbit/s,34Mbis和40Mbs 三者互不兼容,造成国际互通困难 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 用光接口大量滋生。这些专用光接口无法在光路上互通,唯有通 过光/电转换变成标准电接口(G703接口)才能互通,限制了联 网应用的灵活性,也增加了网络复杂性和运营成本
PDH主要缺点如下： 1、只有地区性的数字信号速率和帧结构标准 。 北 美 的 速 率 标 准 ： 1.5Mbit/s ， 6.3Mbit/s ， 45Mbit/s 和 N*45Mbit/s 日本标准：1.5Mbit/s，6.3Mbit/s，32Mbit/s，100Mbit/s和 400Mbit/s 欧洲的标准为：2Mbit/s，8Mbit/s，34Mbit/s和40Mbit/s 三者互不兼容，造成国际互通困难。 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 用光接口大量滋生。这些专用光接口无法在光路上互通，唯有通 过光/电转换变成标准电接口（G.703接口）才能互通，限制了联 网应用的灵活性，也增加了网络复杂性和运营成本
3、准同步系统的复用结构,除了几个低速率等级的信号(北美 15M,日本1.5M和6.3M)采用同步复用外,其他多数等级的信 号采用异步复用,即靠塞入一些额外比特使各支路信号与复用设 备同步并复用成高速信号。这种方式难以从高速信号中识别和提 取低速支路信号,为了上下电路,唯一的办法就是将整个高速线 路信号一步一步地解复用到所要取出的低速支路信号等级:上下 支路信号后,再一步一步地复用至高速线路信号进行传输。其复 用结构复杂,硬件数量大,上下业务费用髙。 PDH采用的异步复接原理图如下: 支 码速调整 码速恢复 同步复接 同步复接 了→支 路 路 码速调整 码速恢复 码速调整:正码速调整、正烦码速调整、正/负码速调整
3、准同步系统的复用结构，除了几个低速率等级的信号（北美 1.5M，日本1.5M和6.3M）采用同步复用外，其他多数等级的信 号采用异步复用，即靠塞入一些额外比特使各支路信号与复用设 备同步并复用成高速信号。这种方式难以从高速信号中识别和提 取低速支路信号，为了上下电路，唯一的办法就是将整个高速线 路信号一步一步地解复用到所要取出的低速支路信号等级：上下 支路信号后，再一步一步地复用至高速线路信号进行传输。其复 用结构复杂，硬件数量大，上下业务费用高。 PDH采用的异步复接原理图如下：
4、PDH的复用信号帧结构中用于网络运行、管理和维护 (OAM)的开销比特很少,主要靠人工的数字信号交叉连接和 停业务测试。这成了进一步改网络OAM能力的重要障碍,妨碍 了网络的智能化 5、由于传统的准同步系统的网络运行和管理主要靠人工的数 字信号交叉连接,无法经济地对网络组织、电路带宽和业务提 供在线实时控制,难以满足网络动态组网和新业务接入的要求。 同时无法提供最佳的路由选择,使数字通道设备的利用率低。 很明显,要在原有技术体制和技术框架内通过修修补补来 克服PDH的固有缺点是得不偿失的。唯一的出路是从技术体制 上进行根本的改革。因此同步数字体系就成为顺应潮流的一种 产物
4、PDH的复用信号帧结构中用于网络运行、管理和维护 （OAM）的开销比特很少，主要靠人工的数字信号交叉连接和 停业务测试。这成了进一步改网络OAM能力的重要障碍，妨碍 了网络的智能化。 5、由于传统的准同步系统的网络运行和管理主要靠人工的数 字信号交叉连接，无法经济地对网络组织、电路带宽和业务提 供在线实时控制，难以满足网络动态组网和新业务接入的要求。 同时无法提供最佳的路由选择，使数字通道设备的利用率低。 很明显，要在原有技术体制和技术框架内通过修修补补来 克服PDH的固有缺点是得不偿失的。唯一的出路是从技术体制 上进行根本的改革。因此同步数字体系就成为顺应潮流的一种 产物
二、SDH的特点 1、SDH采用世界上统一的标准传输速率等级。最低的等级也就 是最基本的模块称为STM-1,传输速率为155520Mb/s;4个 STM-1同步复接组成STM-4,传输速率为622080Mb/;16个 STM1组成STM-16,传输速率为2488.320Mb/s,以此类推。 2、SDH各网络单元的光接口有严格的标准规范。因此,光接口 成为开放型接口,任何网络单元在光纤线路上可以互连,不同 厂家的产品可以互通,这有利于建立世界统一的通信网络。另 方面,标准的光接口综合进各种不同的网络单元,简化了硬 件,降低了网络成本
二、 SDH的特点 1、SDH采用世界上统一的标准传输速率等级。 最低的等级也就 是最基本的模块称为STM-1，传输速率为155.520 Mb/s； 4个 STM-1 同步复接组成STM-4，传输速率为622.080 Mb/s； 16个 STM-1 组成STM-16, 传输速率为2488.320 Mb/s，以此类推。 2、 SDH各网络单元的光接口有严格的标准规范。因此， 光接口 成为开放型接口，任何网络单元在光纤线路上可以互连， 不同 厂家的产品可以互通，这有利于建立世界统一的通信网络。 另 一方面，标准的光接口综合进各种不同的网络单元， 简化了硬 件，降低了网络成本
3、在SDH帧结构中,丰富的开销比特用于网络的运行、维护和 管理,便于实现性能监测、故障检测和定位、故障报告等管理功 4、采用数字同步复用技术,其最小的复用单位为字节,不必进 行码速调整,简化了复接分接的实现设备,由低速信号复接成高 速信号,或从高速信号分出低速信号,不必逐级进行。 图5.1示出PDH和SDH分插信号流程的比较。在PDH中,为 了从140Mb/s码流中分出一个2Mb/s的支路信号,必须经过 140/34Mb/s,34/8Mb/s和8/2Mb/s三次分接。而若采用SDH分插 复用器(ADM),可以利用软件一次直接分出和插入2Mb/s支路信 号,十分简便
3、在SDH帧结构中，丰富的开销比特用于网络的运行、 维护和 管理，便于实现性能监测、故障检测和定位、故障报告等管理功 能。 4、采用数字同步复用技术，其最小的复用单位为字节， 不必进 行码速调整，简化了复接分接的实现设备，由低速信号复接成高 速信号，或从高速信号分出低速信号，不必逐级进行。 图5.1示出PDH和SDH分插信号流程的比较。在PDH中， 为 了从140 Mb/s码流中分出一个2 Mb/s的支路信号，必须经过 140/34 Mb/s, 34/8 Mb/s和8/2 Mb/s三次分接。 而若采用SDH分插 复用器(ADM)，可以利用软件一次直接分出和插入 2 Mb/s支路信 号，十分简便
140/34Mbs 34/140Mb/s PDH 光 分/348Mbs 8/34Mb/s 电 电 8/2 Mb/s 2 /8 Mb/s 光 光信号 分接 复接 光信号 复接 2Mb/s(电信号) SDH 155 Mb/s 155 Mb/s 光接口 ADM 光接口 2Mb/s(电信号) 图51-1分插信号流程的比较
光 / 电 光 信 号 分 接 分 接 分 接 140/34 Mb/s 34/8 Mb/s 8/2 Mb/s 复 接 复 接 复 接 电 / 光 光 信 号 2/8 Mb/s 8/34 Mb/s 34/140 Mb/s 2 Mb/s (电信号) SDH ADM 155 Mb/s 光接口 155 Mb/s 光接口 2 Mb/s (电信号) PDH 图 5.1-1 分插信号流程的比较
5、采用数字交叉连接设备DXC可以对各种端口速率进行可控 的连接配置,对网络资源进行自动化的调度和管理,既提高了 资源利用率,又增强了网络的抗毁性和可靠性。SDH采用了 DXC后,大大提高了网络的灵活性及对各种业务量变化的适应 能力,使现代通信网络提高到一个崭新的水平 上述优点中,最核心的有三条,即同步复用、标准光接口 和强大的网管能力
5、 采用数字交叉连接设备DXC可以对各种端口速率进行可控 的连接配置，对网络资源进行自动化的调度和管理，既提高了 资源利用率，又增强了网络的抗毁性和可靠性。SDH采用了 DXC后，大大提高了网络的灵活性及对各种业务量变化的适应 能力，使现代通信网络提高到一个崭新的水平。 上述优点中，最核心的有三条，即同步复用、标准光接口 和强大的网管能力
52SDH的基本概念 SDH传输设备主要包括终端复用设备TM、分插复用器ADM 及数字交叉连接设备SDXC等网元(NE) TM 低速 STM-N STM-N 低速 信号 TM ADM H DXC ADM STM-N STM-n HTMEI 信号 STM-N STM-N STM-N 低速 低速 TM ADM DXC ADM TM 信号 STM-n STM-N STM-N STM-n 信号 (n<N) 图52-1SDH传输网的典型拓扑结构
5.2 SDH的基本概念 SDH传输设备主要包括终端复用设备TM、分插复用器ADM 及数字交叉连接设备SDXC等网元（NE）。 T M ADM STM-n DXC STM-N ADM T M T M STM-N T M ADM STM-n DXC ADM T M STM-N STM-N STM-n STM-N STM-N STM-N STM-n 低 速 信 号 低 速 信 号 … … 低 速 信 号 低 速 信 号 (n＜N) 图 5.2-1 SDH传输网的典型拓扑结构