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1、PDH光纤传输系统简介,1. 概述 2 . 帧结构 3 .复用方法,1. 概述, 复用/解复用是数字信号传输的重要部分 复用：将低速信号按照一定的规则变成高速信号 解复用：将收到的高速信号恢复成原来的低速信号 复用/解复用有两种方式：PDH、SDH,PCM24： 1.5 M 6.3M32M 100M日本，北美 率压扩特性PCM30/32 2M 8M 34M 140M西欧，中国A率压扩特性,2 帧结构,TS0,TS1,TS15,TS16,TS31,8bit,8bit,CCITT建议采用8KHZ抽样，则抽样周期为125 s数码率为fb =fs fn L= 8000HZ 32 8bit=2048kb
2、/s脉冲宽度b =1/ fb =0.488 s,3 复用方法,基群复用方法PCM复用 高次群复用方法数字复接,PCM复用,PCM复用定义：直接将多路信号编码复用。即将模拟话音信号按125 s的周期分别抽样，但抽样脉冲出现的时刻依次错后，因此各样值在时间上分开，从而达到合路的目的。如图示。,数字复接,数字复接定义：将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群。例如： 四个一次群合成二次群四个二次群合成三次群,(4),(3),(2),(1),2,3,4,(1),(2),(3),(4),(1),(2),(3),(4),(1),(1),(2),(3),(4),1,2,(1),(1),1,3,(1),4,(
3、1),1,(2),数字复接的分类,按位复接 按字复接,按位复接,10110001 复接后高次群每位码 01010101 的间隔是复接前各支 10101011 路的1/4，即速率提 10110101 高了4倍。 101101001011,优点：要求复接电路存储容量小，简单易行。缺点；破坏了一个字节的完整性，不利于以码字为单元的信号的处理和交换。PDH采用此方法,按字复接,1011000101010101101010111011010110110001 01010101 1010101110110101每个支路设有存储缓冲器，事先将接收到的每一支路信码存储起来，等到传送时刻到来时一次高速将8位码取
4、出，四个支路轮流被复接。,优点：保证一个码字的完整性，有利于以字节为单位的信号的处理和交换缺点：要求有较大的存储容量SDH采用此方法,数字复接的实现,同步复接用一个高稳定的主时钟来控制被复接的几个低次群，使这几个低次群的码速统一在主时钟的频率上，可直接复接。 异步复接各低次群使用自己的时钟，先进行码速调整，使各低次群获得同步，再复接。,PDH基群是同步复接 PDH高次群异步复接 SDH同步复用,传输网,O D F,端局4,D D F,交换机,端局2,O D F,端局1,D D F,交换机,O D F,传输转接点,O D F,交换机,D D F,DDF,PDH 星形网 组网举例,140Mb/s,
5、2Mb/s,2Mb/s,2Mb/s,2Mb/s,端局3,O D F,交换机,DDF,2Mb/s,140Mb/s,140Mb/s,140Mb/s,PDH传输网组网举例,端局接入层,汇接局,长途局,端局,骨干层, 由骨干层和端局接入层组成两层结构 骨干层节点即为汇接局和长途局所在位置，也称传输转接点 端局接入层节点即为各端局所在位置 骨干层各传输转接点间以多套140Mb/s PDH设备相连 端局接入层各节点以两套140Mb/s PDH传输设备分别接 到本区域内的两个传输转接点上 由于大量电路要在传输转接点转接，因此需大量配线架，进行人工调度，不灵活，反应速度慢。,第1章 绪论,目标：1 了解SDH
6、产生背景2 了解SDH的优点和不足3 建立有关SDH的整体概念为以后深入 学习打下基础,第1章 绪论,1.1 SDH的概念 1.2 PDH的缺点 1.3 SDH的优势 1.4 SDH的缺点,1.1 SDH概念,SDH同步数字传输体系 最初由美国贝尔通信研究所提出，成为SONET 1988年CCITT更名为SDH 适用于光纤、微波、卫星传输 SDH体制：一整套可进行同步的数字传输、复用、交叉连接的标准化数字信号的等级结构。,SDH网：由一些SDH网元（NE）组成，在光 纤上进行同步信息传输、复用、分插、交叉连接的网络SDH 的基本网络单元有：同步光缆线路系统、同步复用器（SM）、分插复用器（AD
7、M）、同步数字交叉连接设备（SDXC）等。,SDH规定了一套标准化的信息结构等级，称为同步传输模块STM-N N=1，4，16，64 STM-1 155Mb/s4 STM-4 622Mb/s4 STM-16 2.5Gb/s4 STM-64 10Gb/s,1.2 PDH的缺陷,没有全世界统一的标准 没有世界性的光接口规范 采用异步复用，复用结构缺乏灵活性 采用按位复接 网络管理能力不强 数字通道设备利用率低,传输网,光电,电光,解复用,解复用,解复用,复用,复用,复用,光信号,光信号,140/34Mb/s,34/8Mb/s,8/2Mb/s,2Mb/s（电信号）,2/8Mb/s,8/34Mb/s,
8、34/140Mb/s,PDH,ADM,SDH,光接口,光接口,155Mb/s,155Mb/s,2Mb/s（电信号）,上下电路过程示意图,1.3 SDH优点,有全世界统一的数字信号速率和帧接口标准 同步复用 强大的网络管理能力 有标准的光接口 具有兼容性 按字复接,第 21 页,上述特点中最核心的,同步复用 标准光接口 强大的网络管理能力,1.3 SDH的缺点,频带利用率不如传统的PDH系统PDH 的140M可以兼容64个2M而SDH的155M只能兼容63个2M 指针调整机理复杂 软件的大量使用对安全性能的影响,第2章SDH信号的帧结构 和复用步骤,目标： 1.掌握STM-N信号的帧结构 2.掌
9、握STM-N信号帧结构各部分所起的作用 3.掌握2Mb/s、34 Mb/s、 140 Mb/s复用进STM-N的全过程 4.掌握复用、定位和映射的概念,第2章SDH信号的帧结构 和复用步骤,2.1帧结构 2.2SDH的复用结构和步骤 2.3映射、定位、复用的基本概念,2.2SDH的复用结构和步骤,2.2.1 低速SDH复用进高速SDH 2.2.2 PDH复用进SDH2.2.2.1基本复用过程2.2.2.2 SDH的主要复用单元及功能2.2.2.3 140M复用步骤2.2.2.4 34M复用步骤2.2.2.5 2M复用步骤,2.1帧结构,ITU-T规定了STM-N的帧结构是以字节（8bit)为单
10、位的矩形块状帧结构 当N个STM-N信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9。 SDH信号帧的传输原则：从左到右，从上到下 帧周期恒定为125 s 。帧频都是8000帧/秒。,帧结构,1.信息净负荷 2.段开销（SOH）2.1再生段开销（RSOH）2.2复用段开销（MSOH） 3.管理单元指针（AU-PTR）,1.信息净负荷 所处位置 存放信息码块的地方。相当于STM-N这辆运货车的车厢。车厢内装的货物就是经过打包的低速信号待运送的货物。 为了实时监测货物打包的低速信号在传输过程中是否有损害，在将低速信号打包的过程中加入监控开销字节通道开销PO
11、H。,2.段开销（SOH） 所处位置 再生段开销（RSOH） 复用段开销（MSOH）若光纤上传输的时STM-16的信号RSOH监控STM-16；MSOH监控STM-1；POH监控2M再生段 复用段 通道,3.管理单元指针（AU-PTR） 所处位置 用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧中的位置 分为高阶指针 ：管理单元指针AU-PTR低阶指针： 支路单元指针 TU-PTR,2.2SDH的复用结构和步骤,低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号复用方法：字节间插复用 PDH复用成SDH信号（1）码速调整法（比特塞入法）：无法直接从高速信号中上下低速支路信号（2） 固定位置映射法：引入的信号延时
12、过 大,SDH网的兼容性要求SDH的复用方式既能满足异步复用，又能满足同步复用。 采用指针调整定位技术来取代125 s缓存器 各种业务复用进SDH帧中都要经历映射（相当于信号打包）定位（相当于指针调整）复用（相当于字节间插) 三个步骤。,2.2.2.1PDH-SDH基本复用过程,见教材47页图2-1 见教材50页图2-2,STM-N,AUG,VC-4,C-4,C-3,C-12,TUG-2,TUG-3,VC-3,VC-12,AU-4,+POH,+POH,+PTR,+PTR,+POH, 3, 7,注： C：容器 VC：虚容器 TU：支路单元 TUG：支路单元组 AU：管理单元 AUG：管理单元组
13、POH：通道开销 PTR：指针, 3, 1,139264 kb/s,34368 kb/s,2048 kb/s,+PTR, 1, N,STM-N,AUG,AU-4,AU-4,TU-3,VC-3,C-3,C-4,TUG-2,TU-12,VC-12,C-12,TUG-3,N,139264kbit/s,34268kbit/s,44736kbit/s,2048kbit/s,指针处理,映射,对齐,复用,中国的SDH映射结构,2.2.2.2 SDH的主要复用单元及功能,1.标准容器 （ C ） C-11 1.5Mb/s C-12 2Mb/s C-2 6.3 Mb/s C-3 34 Mb/s C 4 140
14、Mb/s,2. 虚容器(VC)C+POHVCVC-11C-11 低阶虚容器 VC-12C-12VC-2 C-2高阶虚容器 VC-3 C-3VC-4 C-4,3. 支路单元 和支路单元组（ TU TUG）VC+TU-PTRTU TU-11VC-11C-11 TU-12VC-12C-12TU-2 VC-3 C-2TU-3 VC-3 C-3 一个或 多个TU集合为TUG,4. 管理单元 和管理单元组（ AU和AUG）VC+AU-PTRAUAU-3VC-3AU-4VC-4 一个或多个AU集合为AUG,2.2.2.3 140M复用步骤,C-4,1,9,260,139.264Mb/s,149.76Mb/s
15、,第一步E4 C-4,8000帧/秒,E4信号经过适配后的信号速率为： 8000帧/秒9行260列8bit=149.760 Mb/s对异步信号进行速率适配是指当异步信号的速率在一定范围内变动时，通过码速调整可将其速率转化为标准速率。,第二步C-4 VC-4,C-4,P O H,C-4,149.76Mb/s,150.336Mb/s,1,9,1,261,VC-4,虚容器的包封速率是与SDH网络同步的，不同的 VC是相互同步的，而虚容器内部却允许装载来自不同容器的信息净负荷。 实际上，从高速信号中直接上/下的是相应信号的VC信号包，然后通过打包/拆包来上/下低素速支路信号。 VC-4其实就是信息净负荷 由C-4 VC-4的过程叫映射,
