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1、电信系李龙君毕业论文定稿 作者： 日期：2 鹤壁职业技术学院毕业论文（设计）学号：鹤壁职业技术学院电信系毕业设计（论文）题 目：光传输在接入网中的应用 专业：电子信息工程技术（3G方向) 班级： 10级电信2班 指导教师： xxxx 职称： 工程师 2013年5月摘 要：最近几年，SDH传输体制在全世界范围内广泛的发展，现在，几乎世界上所有的数字电信传输网络都将采用SDH技术。但在几年前，SDH还是被集中用于主干网上，在接入网中应用的较少，其原因是在本地环路上使用SDH显得过于昂贵。但如今SDH应用在接入网中的时机已经成熟，点播电视、多媒体业务和其它宽带业务如雨后春笋纷纷出现，都为SDH应用在
2、接入网中提供了广阔的空间。用户的需求正是SDH进入接入网的可靠保证和市场推动力。由于光通信技术的进步，接入网已由普通模拟用户环路逐步演变成光接入网OAN，另一方面，由于SDH技术的成熟性和先进性，也使其逐步由长途网到中继网，最后在接入网上得到广泛应用。在接入网中，为满足组网的灵活性和电路的实时调配，SDH技术广泛应用于用户与局端之间，其完善的环保护功能为“最后一公里”提供安全保障。在接入网中采用SDH传输体制，不仅在接入网可以接受的价格水平上引入了SDH传输体制的优越性，如同步复用、标准的光接口和强大的网管能力等，而且有利于整个传输体制的统一标准，将在整个接入网的长期发展中明显受益。关键词：环
3、路、复用、光接口、网管能力目 录第1章 引言51.1课题研究背景51.2课题研究的意义5第2章光传输技术概述62.1通信系统结构62.2传输网分层结构62.3光纤通信发展概述72.4光网络在通信网中的地位和作用7第3章SDH光传输93.1 SDH概述93.2 SDH帧结构和复用93.2.1SDH帧结构93.2.2复用步骤103.2.3 一个E1(2M)信号在PDH复用成SDH信号举例：123.3 SDH的组网方式153.4 SDH的自愈网保护方式173.4.1.自愈的概念173.4.2自愈环的分类183.4.3二纤单向通道保护环183.4.4二纤单向复用段环203.5 SDH的光接口223.6
4、 定时与同步223.6.1同步方式223.6.2 SDH网络常见的定时方式24第4章 接入网254.1接入网的定义254.2接入网的特征274.3接入网的结构274.4接入网的重要性274.4.1 业务发展的必然要求274.4.2 降低企业经营成本、提高经济效益的重要环节284.4.3优化网路结构、深化电信网络运行维护体制改革284.4.4电信市场竞争的需要28第5章 SDH光传输在接入网中的应用295.1 SDH中接入网的引入295.2接入网中SDH的应用之开销315.3接入网中SDH的应用之速率325.4接入网中SDH的应用之业务处理325.5接入网中SDH的应用之组网345.6接入网中S
5、DH的应用之保护355.7接入网中SDH的应用之网管36第6章 接入网中的SDH的发展方向376.1接入网中有SDH是一个发展趋势376.2 SDH应用在接入网中要解决的问题37致谢：39参考文献40第1章 引言1.1课题研究背景SDH（Synchronous Digital Hierarchy同步数字体系）是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并统一网管操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET）。国际电话电报咨询文员会（CCITT）现（ITU-T）于1988年接受了SONET概念并重新命名为SDH，使其成为不仅使用于微波和卫星传输的通用技术体制。它可
6、实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠的网络运行维护，因此当今世界信息领域在技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。接入网是电信网中一个非常重要的部分，它涉及千家万户，是普及电信服务，开拓新的电信业务的关键，而且其规模非常巨大，投资几乎是电信总投资的50%。我国电信界从1996年开始的接入网的全面实验加深了人们对接入网建设的紧迫性和重要性的认识，各省都在结合自己的网络及实际用户的需要，立足现有需求，面向未来发展，探索一条建设的道路。1.2课题研究的意义随着光纤传输技术的不断进步和成本不断下
7、降，高速可靠的光纤系统正逐步成为满足目前窄带业务的理想接入方案。无论是传统的PDH，还是各种新技术，如无源光网络PON，综合数字环路载波IDLC和数字同步体系SDH等，在接入网中正以光纤到路边、到大楼或者光纤到户等形式提供各种综合业务接入。各本地网正陆续引入各种接入网设备，以及提供一个具有竞争力的、灵活安全、既满足现有业务接入，又方便将来网络升级的新型接入网。对设备、系统、网络的功能要求及性能的要求而言，SDH在接入网与在骨干网中的应用要求不一样，为了给接入网环境提供一个更经济的传输方案，有必要研究SDH在接入网中的应用内容。第2章 光传输技术概述2.1通信系统结构CPNCPN用户网络用户网络
8、接入网接入网交换网交换网传输网（传送网）分配网分配网分支网分支网核心网图21通信系统结构图 交换设备-网络的节点（node）传输设备-网络的链路（link）终端设备-网络的终端2.2传输网分层结构图22传输网分层结构示意图2.3光纤通信发展概述光纤通信技术是近40年来迅速发展起来的新技术，给世界通信技术乃至经济、国防事业及人民的生活带来了重大的变革，然而社会需求和科学技术的发展有促进了光纤通信技术的发展。我国的光纤通信技术的研究始于70年代初光纤通信系统的实用化则始于80年代初。综上所述，光纤通信的发展可分为四个阶段：第一阶段（1880年-1969年）光话系统的发明与光通信理论的提出，这时光通
9、信处于探索初创阶段。第二阶段（1970年-1979年），光纤与半导体激光器的研制成功使光纤通信进入了实用化，1976年，美国亚特兰大的光纤市话局间中继系统是世界上第一个实用的光纤通信系统。第三阶段（1979年-1989年），光纤技术取得进一步的突破，光纤衰耗率下降到0.5 dB/km以下，光纤类型由多模向单模转移，由短波长向长波长转移。数字通信系统的速率不断提高，光纤连接技术与器件寿命问题都得到解决，光纤传输系统与光缆线路建设逐渐进入高潮。第四阶段（1989年至今）光纤通信系统由PDH向SDH过渡，光纤通信系统的传输速率不断提高，1989年掺铒光纤放大器（EDFA）的问世给光纤通信技术带来巨大
10、变革，EDFA的应用解决了长途光纤传输信号的放大问题。随着各种新技术、新器件、新工艺的深入研究，光纤通信技术将进入光发大、光交叉连接和光交换的全光网时代。尤其是20世纪90年代以来，通信技术的告诉迅猛发展，移动通信、卫星传输和光纤通信将通信演变为高速、大容量、数字化和综合的多媒体业务。在国际电信联盟的推动下，光纤通信的一系列标准纷纷制定，有PDH、SDH、WDM等。美国最先提出建立国家信息高速公路的想法，即国家信息基础建设，后续其他国家陆续制定相关计划，并一起推动全球的信息技术建设计划。目前光纤通信逐步向用户方向延伸，众所周知的光纤到路边（FTTC）、光纤到公寓（FTTA）、光纤到大楼（FTT
11、B），直到光纤到用户（FTTH）。2.4光网络在通信网中的地位和作用光传输的地位相当于“高速公路”。主要体现在以下几点：第一：传输系统是通信网的重要组成部分，是各通信网元间连接的纽带；第二：系统性能的好坏直接制约着通信网的发展；第三：提高传输线路上的信号速率，扩宽传输频带，是传输技术发展的不断追求。光传输的作用是纽带和桥梁。主要体现在以下几点：第一：它连接各通信网元，完成各网元间的信息传递；第二：它是一个承载网，承载各通信网元之间的信息流；第三：它是一个平台，完成各通信网元之间长/短距离的连接。第3章SDH光传输3.1 SDH概述SDH概念的核心是从统一的国家电信网和国际互通的高度来组建数字通
12、信网，是构成综合业务数字网（ISDN），特别是宽带综合业务数字网（B-ISDN）的重要组成部分那么怎样理解这个概念呢？因为与传统的PDH体制不同，按SDH组建的网是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络，它采用全球统一的接口以实现设备多厂家环境的兼容，在全程全网范围实现高效的协调一致的管理和操作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功能，提高网络资源利用率，由于维护功能的加强大大降低了设备的运行维护费用。3.2 SDH帧结构和复用3.2.1SDH帧结构 SDH帧结构是实现数字同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键。图31给出SDH帧一个STMN帧有9行，每行由270N个字节组成。这样每帧共
13、有9270N个字节，每字节为8 bit。帧周期为125 s，即每秒传输8000帧，对于STM-1而言，传输速率为927088000=155.520 Mb/s。字节发送顺序为：由上往下逐行发送，每行先左后右。图31帧结构示意图 SDH帧大体可分为三个部分：(1) 段开销(SOH)。 段开销是在SDH帧中为保证信息正常传输所必需的附加字节(每字节含64 kb/s的容量)，主要用于运行、 维护和管理，如帧定位、误码检测、公务通信、自动保护倒换以及网管信息传输。对于STM-1而言，SOH共使用98(第4行除外)=72 Byte相应于576bit。由于每秒传输8000帧，所以SOH的容量为5768000
14、=4.608Mb/s。根据传输通道连接模型，段开销又细分为再生段开销(SOH)和复接段开销(LOH)。前者占前3行，后者占59行。(2) 信息载荷(Payload)。信息载荷域是SDH帧内用于承载各种业务信息的部分。对于STM1而言，Payload有9261=2349 Byte, 相应于234988000=150.336 Mb/s的容量。在Payload中包含少量字节用于通道的运行、维护和管理，这些字节称为通道开销(POH)。(3) 管理单元指针(AU-PTR)。管理单元指针是一种指示符，主要用于指示Payload第一个字节在帧内的准确位置(相对于指针位置的偏移量)。对于STM1而言，AU-PTR有9个字节(第4行)，相应于988000
