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1、第八讲第八讲光同步数字传输网光同步数字传输网Synchronous Digital Hierarchy6/3/20221主要内容主要内容 一、两种传输体制一、两种传输体制二、二、SDHSDH的速率与帧结构的速率与帧结构 三、三、SDHSDH的复用结构和映射方法的复用结构和映射方法 四、四、SDHSDH传送网的功能结构传送网的功能结构五、五、SDHSDH网同步的概念网同步的概念 六、六、SDHSDH网络拓扑结构及自愈网络拓扑结构及自愈 6/3/20222 光纤大容量数字传输目前都采用光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复同步时分复用用(TDM)(TDM)技术技术。 复用又分为若干等级，先后有两种
2、复用又分为若干等级，先后有两种传输体制：传输体制： 准同步数字系列准同步数字系列(PDH)(PDH) 同步数字系列同步数字系列(SDH)(SDH) 第一节第一节 两种传输体制两种传输体制1.1 1.1 准同步数字系列准同步数字系列PDHPDH 准同步数字系列有两种基础速率：准同步数字系列有两种基础速率： 以以1.544 Mb/s1.544 Mb/s为第一级为第一级( (一次群一次群，或称，或称基基群群T1T1) )基础速率，采用的国家有北美各国和日本；基础速率，采用的国家有北美各国和日本； 以以2.048 Mb/s2.048 Mb/s为第一级为第一级( (一次群一次群,E1),E1)基础基础速
3、率，速率， 采用的国家有西欧各国和中国。采用的国家有西欧各国和中国。6/3/20223一次群（基一次群（基群）群）二二 次次 群群三三 次次 群群四四 次次 群群北美北美24路路1.544 Mbit/s96路路（244）6.312 Mbit/s672路（路（966）44.736 Mbit/s4 032路（路（6726）274.176 Mbit/s日本日本24路路1.544 Mbit/s96路（路（244）6.312 bit/s480路（路（965）32.064 Mbit/s1440路（路（4803）97.782 Mbit/s欧洲欧洲中国中国30路路2.048 Mbit/s120路（路（304）
4、8.448 Mbit/s480路（路（1204）34.368 Mbit/s1920路（路（4803）139.264 Mbit/s准同步数字体系准同步数字体系6/3/20224 对对于于以以2.048 Mb/s为为基基础础速速率率的的制制式式，各各次次群群的的话话路路数数按按4倍递增，速率的关系略大于倍递增，速率的关系略大于4倍。倍。 对对于于以以1.544 Mb/s为为基基础础速速率率的的制制式式，在在3次次群群以以上上，日日本本和北美各国又不相同，和北美各国又不相同， 看起来很杂乱。看起来很杂乱。 PDH各各次次群群比比特特率率相相对对于于其其标标准准值值有有一一个个规规定定的的容容差差，而
5、而且是异源的，通常采用正且是异源的，通常采用正码速调整码速调整方法方法实现准同步复用实现准同步复用。 1次次群群至至4次次群群接接口口比比特特率率早早在在1976年年就就实实现现了了标标准准化化，并并得到各国广泛采用。得到各国广泛采用。 PDH主要适用于中、低速率点对点的传输。主要适用于中、低速率点对点的传输。6/3/20225回忆一下：回忆一下：复接方法复接方法 有两种常用的复接方法：有两种常用的复接方法：同步复接同步复接和和异步复接异步复接。同步复接同步复接是使几个低次群的码速统一在主时钟的频率是使几个低次群的码速统一在主时钟的频率上，然后进行复接。上，然后进行复接。异步复接异步复接时各支
6、路的瞬时码达到时各支路的瞬时码达到一致，然后进行同步复接。一致，然后进行同步复接。正码速调整正码速调整 4 4个个PCMPCM一次群在复接时插入了帧同步码、告警码、一次群在复接时插入了帧同步码、告警码、码速调整码、码速调整控制码等码元，这些码元的码速调整码、码速调整控制码等码元，这些码元的插入使每个一次群的速率由插入使每个一次群的速率由 2048 kbit/s2048 kbit/s调整到调整到2112 kbit/s2112 kbit/s，于是二次群的速率为，于是二次群的速率为4 42112 kbit/s 2112 kbit/s 8448 kbit/s8448 kbit/s 。码速调整后的速率高
7、于调整前的。码速调整后的速率高于调整前的速率，速率，称为正码速调整称为正码速调整。 6/3/20226 PCM技术在复接成一次群时，采用同步复接，技术在复接成一次群时，采用同步复接，但在复接成二、三、四次群时采用异步复接。在复但在复接成二、三、四次群时采用异步复接。在复接过程中，一次群接过程中，一次群2 Mbits或或1.5 Mbits各支路码各支路码流流可来自不同设备可来自不同设备，有它们，有它们各自的时钟各自的时钟。为了复接。为了复接方便，规定了各支路比特流之间的异步范围，也就方便，规定了各支路比特流之间的异步范围，也就是规定了各支路时钟之间允许的偏差标称值的范围，是规定了各支路时钟之间允
8、许的偏差标称值的范围，人们人们称之为准同步工作、异步数字系列称之为准同步工作、异步数字系列。更准确的。更准确的名称应是准同步数字系列（名称应是准同步数字系列（PDH）。）。 随着光纤通信的进展，这种基于点对点传输的随着光纤通信的进展，这种基于点对点传输的PDH暴露出一些固有的缺点：暴露出一些固有的缺点：1.2 1.2 同步数字系列的由来和优点同步数字系列的由来和优点6/3/20227PDHPDH系统暴露的一些固有的弱点：系统暴露的一些固有的弱点： 1.1.只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，而只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，而不存在世界性标准，造成国际互通的困难；不存在世界性标准，造成
9、国际互通的困难； 北美：北美：1.5M 1.5M 6.3M 6.3M 45M 45M N45Mbit/sN45Mbit/s 欧洲：欧洲： 2M 2M 8M 8M 34M 34M 140Mbit/s 140Mbit/s 2.2.没有世界性的标准光接口规范；没有世界性的标准光接口规范； 导致各个厂家自行开发光接口和线路码型，使导致各个厂家自行开发光接口和线路码型，使得在同一数字等级上光接口的信号速率不一样。不得在同一数字等级上光接口的信号速率不一样。不同厂家的设备在光路上无法互通，只有通过光电同厂家的设备在光路上无法互通，只有通过光电转换变成标准电接口（转换变成标准电接口（G.703G.703）才
10、能互通，这就给）才能互通，这就给组网、管理及互通带来很大困难。组网、管理及互通带来很大困难。 6/3/20228 3.3.二次群以上复用结构采用异步复用；二次群以上复用结构采用异步复用； 难以从高速信号中识别和提取低速支路信号。难以从高速信号中识别和提取低速支路信号。增加了设备的复杂性，降低了设备的可靠性，并增加了设备的复杂性，降低了设备的可靠性，并使信号产生损伤。使信号产生损伤。 4.PDH4.PDH系列的帧结构中，用于网络操作、管理和维系列的帧结构中，用于网络操作、管理和维护护( (OAM)OAM)的比特的比特在在帧结构中占用较少的空间；帧结构中占用较少的空间； 无法适应不断演变的电信网对
11、无法适应不断演变的电信网对OAMOAM的要求。的要求。 5.5.点到点通信体制无法提供最佳的路由选择。点到点通信体制无法提供最佳的路由选择。 6/3/20229l 1984年美国贝尔提出一种新的传输体制年美国贝尔提出一种新的传输体制光同步传光同步传送网（送网（SYNTRAN）。）。l 1985年年ANSI通过此标准，形成了国家的正式标准，并通过此标准，形成了国家的正式标准，并更名为同步光网络（更名为同步光网络（SONET）。）。l 1986年这一体系成为美国数字体系的新标准。同时，引年这一体系成为美国数字体系的新标准。同时，引起了起了ITU-T的关注。的关注。l 1988年年ITU-T接受了接
12、受了SONET的概念，并进行了适当的修的概念，并进行了适当的修改，重新命名为同步数字体系（改，重新命名为同步数字体系（SDH），使之成为不仅适），使之成为不仅适于光纤，也适于微波和卫星传输。于光纤，也适于微波和卫星传输。l 1989年，年，ITU-T在其蓝皮书上发表了在其蓝皮书上发表了、和和三个标准，从三个标准，从而揭开了现代信息传输崭新的一页。而揭开了现代信息传输崭新的一页。 SDHSDH的产生的产生6/3/202210SDH的概念的概念所谓所谓SDHSDH: :是一套可进行同步信息传输、复用、分插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。和交叉连接的标准化数
13、字信号的结构等级。 SDHSDH网络网络则是由一些基本网络单元（则是由一些基本网络单元（NENE）组成）组成的，在传输媒质上（如光纤、微波等）进行同步信的，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。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（它的基本网元有终端复用器（TMTM）、分插复用）、分插复用器（器（ADMADM）、同步数字交叉连接设备（）、同步数字交叉连接设备（SDXCSDXC）和再生）和再生中继器（中继器（REGREG）等。）等。6/3/202211SDH的特点的特点:优点优点: : 把速率为把速率为1.55 Mbit/s
14、,21.55 Mbit/s,2Mbit/sMbit/s的基本模块作为同步的基本模块作为同步传输模块第一级，记作传输模块第一级，记作STM1STM1。这样就使北美、欧洲、日本。这样就使北美、欧洲、日本三个地区的三个地区的PDHPDH传输系列在传输系列在STM1STM1上获得了统一，形成了全球上获得了统一，形成了全球数字传输体制方面的统一标准。数字传输体制方面的统一标准。 在在SDHSDH的的帧帧结构中安排了足够的结构中安排了足够的开销比特开销比特，大大增强了，大大增强了网络维护管理能力，可实现故障检测，有利于将来网络维护管理能力，可实现故障检测，有利于将来BISDNBISDN综综合业务的运行。合
15、业务的运行。 SDHSDH采用同步复用方式和灵活的采用同步复用方式和灵活的复用映射结构复用映射结构，利用，利用设设置指针置指针的方法，可以在任意时刻，在总的复接码流中确定任的方法，可以在任意时刻，在总的复接码流中确定任意支路字节的位置，从而可以从高速信号意支路字节的位置，从而可以从高速信号一次直接插入或取一次直接插入或取出出低速支路信号，使上下业务十分容易。低速支路信号，使上下业务十分容易。6/3/202212SDH的基本概念的基本概念: 举例两个网络单元举例两个网络单元 STM-1STM-1终端复用器终端复用器1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155M1.5M 2M 6M 34
16、M 45M 140M 155MSTM-1/ADMSTM-1/ADM分插复用器分插复用器1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155M1.5M 2M 6M 34M 45M 140M 155M155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s6/3/202213PDH和和SDH分插信号流程的比较分插信号流程的比较光光/电电光信号光信号分分接接分分接接分分接接140/34 Mb/s34/8 Mb/s8/2 Mb/s复复接接复复接接复复接接电电/光光光信号光信号2/8 Mb/s8/34 Mb/s34/140 Mb/s2 Mb/s( (电信号电信号) )PDHSDHADM155 Mb/s光接口光接口155 Mb/s光接口光接口2 Mb/s( (电信号电信号) )6/3/202214 SDH SDH确定了统一新型的确定了统一新型的网络部件网络部件，这些部件是，这些部件是终端复接器（终端复接器（TMTM）、分插复接器（）、分插复接器（ADMADM）、数字）、数字交叉连接设备（交叉连接设备（DXCDXC）以及网络管理设备（）以及网络管
