光纤通信及SDH基础理论培训讲义

1、1河南网通网络运维部河南网通网络运维部清洁光纤处理回损光纤清洁专用光纤清洁工具:擦纤器专用擦纤纸（干，湿）光纤放大镜清洁法兰盘的专用棉签禁止使用酒精清洁光接头用湿擦纤纸清洁光接头和发兰盘表面, 避免2次污染同时清洁发兰盘两端有条件的用放大镜观察后,再接好尾纤擦纤器单次使用, 不能重复常见光纤接头常见光纤接头常见光纤接头常见光纤接头常见光纤接头前 言8 光纤通信及SDH技术是近年来兴起的一种通信新技术，目前SDH系统已取代在电信网中起过重要作用的PDH系统；SDH传输设备采用了许多新技术，为使广大传输设备维护技术人员和管理人员具备SDH基本的理论知识和专业维护技能，素质和水平进一步提高，以提高传

2、输技术水平，适应实际维护的要求，并考虑到在实际维护中员工自学和内部培训的方便，特制定编写了本培训讲义。9第一章第一章 光纤通信简史光纤通信简史第二章第二章 光纤通信基本原理光纤通信基本原理第三章第三章 SDHSDH基本概念基本概念第四章第四章 SDHSDH常见设备常见设备第五章第五章 SDHSDH采用的光纤和光接口采用的光纤和光接口第六章第六章 SDHSDH网同步网同步第七章第七章 SDHSDH网络主要性能参数网络主要性能参数第八章第八章 SDHSDH传送网及网管系统传送网及网管系统结束语结束语10光通信历史光通信历史 光频 100THz光纤理论带宽 1THz目前传输能力 10Gb/s(电复用

3、)、40Gb/s(光复用)限制： A. 电子器件 B. 光电器件 C. 光纤特性 光纤通信现状光纤通信现状 光强度调制/直接检测(IM/DD)相干光通信光复用通信光孤子通信全光通信量子光缆通信量子光缆通信光纤通信的发展光纤通信的发展13第一章第一章 光纤通信简史光纤通信简史第二章第二章 光纤通信基本原理光纤通信基本原理第三章第三章 SDHSDH基本概念基本概念第四章第四章 SDHSDH常见设备常见设备第五章第五章 SDHSDH采用的光纤和光接口采用的光纤和光接口第六章第六章 SDHSDH网同步网同步第七章第七章 SDHSDH网络主要性能参数网络主要性能参数第八章第八章 SDHSDH传送网及网管

4、系统传送网及网管系统结束语结束语14第一节 概述一、光纤通信的特点光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输介质的一种通信方式。其特点如下1 传输频带宽，传输容量大。2 传输损耗小，中继距离长。3 抗干扰能力强，不受电磁干扰的影响。4 重量轻，体积小便于施工。15二、光通信的工作波长长波 中波 短波 超短 微波 光波 紫外线 X射线 射线f 300k 3M 30M 300M 300G 3E1.8m 0.8m1GHz=109Hz 1EHz=1015Hz 1m=10-6 m =C/f C=3x108m/s光通信的波长范围： 0.81.8m光通信的三个工作波长：0.85m 1.31m 1.55m光波是

5、人们可以用于通信上的最后一种电磁波！16三 、 光纤通信系统的组成作用：数字设备：模/数转换及数字复接 光端机：将电脉冲转换为光脉冲 光中继机：再生光脉冲延长通信距离 光纤： 信号的传输通路。数字设备光端机光中继机光端机数字设备用户 用户 光纤光纤17数字设备光端机光中继机光端机数字设备用户 用户 注意：1 电端机可以是模拟的也可以是数字的。 2 光端机的接口码是电码型 有两种，HDB3和CMI码。 3 光端机的线路码是光码型有三种，NRZ、mBnB和 插入比特码。 4 用户种类：交换用户、非交换用户、转接用户和数字数据型用户。 5 通信方式：光强度调制直接检波的通信方式。接口码线路码18第二

6、节 光纤与光缆一 光纤1、结构和种类结构： 纤芯和包层使用sio2，一次涂层使用硅酮树脂、硅胶等，套塑层为塑料。纤芯折射率为n1包层折射率为n2,对于任何光纤有 n1 n2，2b=125m。折射率定义为： n = C/V 一次涂覆层 套塑层纤芯 包层=2a =2bC为真空中的光速，V为介质中的光速。19种类： 按折射率分布分：阶跃光纤，渐变光纤。按传输模式分：多模光纤，单模光纤。单模光纤 2a c法线界面n1n21全反射的必要条件： n1 n2全反射的充分条件： 1 c22n1n22阶跃 光纤的传光过程1a brnn1n223n1n21n1n21当1 c 时入射光可以在光纤中传播当1 n2。

7、b 入射光线必须在数值孔径以内。253渐变光纤的传光过程n0n2a brnn0n2因此渐变光纤又称为自聚焦光纤263、 单模光纤 单模光纤以其传输带宽很宽，传输性能优良被广泛使用。模式：光的场型分布称为光的传输模式。用射线光学的方法解释如下：a 每一条入射光线代表光的一个传输模式。b 入射角小的光线对应低阶模，入射角大的光线对应高阶模。c 低阶模容量传输，高阶模不容量传输。d 数值孔径以内的光线称为传导模，数值孔径以外的光线称 为幅射模。27121228211数值孔径以内2数值孔径以外单模光纤只传一个模式，并只传基模！29给定一个光纤其传输模式的数量是多少？（即传导模的数量）无穷多呀！3031

8、传导模的数量与下述参数有关光纤的归一化频率vV = n1 a 2= 纤芯和包层的相对折射率差。a 纤芯半径。 工作波长。传导模数量N与V成正比。2n1 - n2n1单模传输条件为： V 0光子的能量只与光的频率有关hf522 半导体光电检测器种类：1、PIN光电二极管，噪音小。 2、APD雪崩光电二极管，有内部放大作用。材料：单质或化合物半导体如，Si、Ge、InGaAsP等。结构：PN结结构，加反向电压工作。符号：53光检测器：将接收到的光信号转变为电信号。放大：提高信号幅度，改善信噪比。均衡：将信号均衡为便于判决电路工作的波形，减少码间干扰。判决：确定信号是0还是1，并还原为数字脉冲。线路

9、解码：将线路码型转换为机内码。二 光接收机组成输出接口光检测器AGC放大线路解码判决解扰均衡54输出接口光检测器AGC放大线路解码判决解扰解扰：扰码的反变换。输出接口：将机内码转换为接口码。AGC：自动增益控制电路，保证放大器输出恒定。均衡55三 光接收机的主要指标光接收机灵敏度定义：在满足给定误码率指标条件下，接收机能接收到 最低光功率。Sr = 10 log Pmin (dBm)注意：Pmin的单位是mw指标：BER为10-11时，Sr = -36 -40dBm562 光接收机动态范围定义：在满足给定误码率指标条件下，接收机最大允 许接收光光功率和最低接收光功率之差。D = 10 log

10、(dBm)PmaxPmin指标：BER为10-11时，D = 12dB动态范围是为了使光接收机能适应线路衰减变化、光源老化以及中继距离的不同所导致的接收光功率的变化。57码率：指光端机接口码的传输速率（单位 bit/s)。 接口码的码型有两种：HDB3和CMI容量：指系统传输的话路容量。 理论话路容量= 码率/64kbs制式：指数字传输的标准。 PDH和SDH两个基本制式。 第五节 光纤通信系统一 、 码率、容量、制式。58系统性能指标分为两类；1、电性能指标。 a、误码性能指标 b、抖动性能指标 c、可靠性指标2、光性能指标。 a、平均发送光功率 b、接收机灵敏度 c、动态范围二、 光纤通信

11、系统的主要性能指标。59有如下三种：1、mBnB码：输入码流每m比特分为一组，通过编码器变换为n比特一 组的输出。（nm），码速变换比为n/m。2、插入比特码：输入码流每m比特分为一组，在其未位加入一个比特 形成。码速变换比为(m+1)/m mB1P码：P码称为奇偶校验码。 mB1C码：C码为前一位的反码。 mB1H码：H码称为混合码。3、加扰二进码：即NRZ码，用于SDH系统。三、光线路码型的种类60四、高速大容量光纤通信系统使用哪些技术。OWDM：光波分复用技术。OTDM：光时分复用技术。EDFA：掺铒光纤放大器。相干光通信。光孤子通信。光源(LED LD) 发光波长 输出功率 光源谱宽

12、调制带宽光探测器(PIN APD) 波长范围 中心波长 响应速度 响应度光源和光探测器光源和光探测器1.5M6.3M32M400M100M1.6G日本1.5M6.3M45M45M140M90M274M北美2M8.4M34M140M565M欧洲准同步数字体系准同步数字体系复帧(16帧)=2msF0F1F2F3F4F5F6F15F14F12F130 1 2 3 4 5151416 17 18 19212030 3129X 0 001 11 10 0 0d0 yn y数据通道数据通道X 1 DYN YY Y复帧定位复帧告警a1b1c1d1a2b2c2d2CH1CH16偶帧奇帧帧定位F0a1b1c1d

13、1a2b2c2d2CH2CH17F2F1a1b1c1d1a2b2c2d2CH15CH30F15PCMPCM基群基群3030路复用帧结构路复用帧结构帧长时隙数时隙宽度每帧比特数比特宽度每个时隙比特数信令帧结构抽样频率帧长信令交错数每帧比特数每路信令占比特数125s323.9 s256488ns8500Hz2ms161284PCMPCM基群基群3030路复用帧结构主要参数路复用帧结构主要参数1111010000D N帧同步码告警指示DN01 工作正常11 紧急告警00 非紧急告警 二次群 212bits(三次群 384bits) 二次群 212bits(三次群 384bits) 二次群 212bi

14、ts(三次群 384bits) 二次群 212bits(三次群 384bits)第一组第二组第三组第四组帧长 100.38s (44.69 s )帧频 9.96kHz (22.375kHz)码速调整率 0.42 (0.4357)每帧比特数 848 (1536)1234123412348765调整标志(每路1bits)调整塞入(每路1its)PCMPCM高次群复用帧结构高次群复用帧结构接口电路编码电路驱动电路光源控制电路光发射机光检测器 前置放大器主放大器自动增益控制光接收机偏置电路定时提取再生电路译码电路输出接口光纤通信设备框图光纤通信设备框图发收发收发收发收发收公务监控供电发收发收发收发收发

15、收发收发收发收发收发收发收发收光端机1光中继器1发收发收发收发收发收公务监控供电公务监控供电公务监控供电光端机1电端机1电端机1端站A光端机n电端机n备用光端机光中继器n备用光中继器备用光中继器光中继器n光中继器1电端机n光端机n备用光端机中继站1中继站m端站B光纤通信系统框图光纤通信系统框图反射：1=1 折射：n 1 sin 1 =n 2 sin 2 全反射： sin 1 = n 2 / n 1 68n 2n 1112在光纤的数值 孔径角内，以某一角度射入光纤端面，并能在光纤的纤芯到包层界面上形成全反射的传播光线就可称为一个光的传输模式。69 高次模 基模 低次模7071T7273 EDFA

16、带宽带宽1.21.31.41.51.61.7波长波长 (mm)损耗损耗 (dB/km)0.10.20.40.81.00-20-101020色散色散 (ps/nm-km)损耗损耗 ( (各类光纤各类光纤) )SMFDSFNZDF+NZDF-G.652G.653G.655+G.655-74B2 * D * L 105(Gb/s)2ps/nm假设光源无啁啾的情况下假设光源无啁啾的情况下: 2.5 Gb/s 10 Gb/sSMF (G.652) 960 km 60 km (D=17ps/km/nm)NZDF(G.655) 4800 km 300 km (D=2ps/km/nm)在光源有啁啾的情况下在光

17、源有啁啾的情况下:啁啾对系统传输距离的影响由色散容限参数值表示。如色啁啾对系统传输距离的影响由色散容限参数值表示。如色散容限值为散容限值为12800ps/nm,SMF12800ps/nm,SMF（G.652G.652）光纤的色散参量值）光纤的色散参量值取取D=20ps/km/nmD=20ps/km/nm，则该光源的色散受限距离为，则该光源的色散受限距离为640 640 公里。公里。 L = CDT/D km光源的色散容限CDT ps/nm光纤的色散参量值 D ps/nm.km G.652 1550nm 1720 ps/nm 1310nm 3.55 ps/nm G.655 1550nm 26 p

18、s/nm75767778信道间相互作用产生新的频率信道间相互作用产生新的频率相关参数有信道数、信道间隔和信道功率等相关参数有信道数、信道间隔和信道功率等w w1w w2w ww w1w w22w w1-w w22w w2-w w1w w光纤光纤798081第一章第一章 光纤通信简史光纤通信简史第二章第二章 光纤通信基本原理光纤通信基本原理第三章第三章 SDHSDH基本概念基本概念第四章第四章 SDHSDH常见设备常见设备第五章第五章 SDHSDH采用的光纤和光接口采用的光纤和光接口第六章第六章 SDHSDH网同步网同步第七章第七章 SDHSDH网络主要性能参数网络主要性能参数第八章第八章 SD

19、HSDH传送网及网管系统传送网及网管系统结束语结束语82 没有国际统一的速率标准没有国际统一的速率标准 2M系列：系列：2M、8M、34M、140M、565M； 1.5M系列：北美：系列：北美：1.5M、6.3M、45M、274M； 日本：日本：1.5M、6.3M、32M、100M； 没有国际统一的光接口规范（多种码型变换方案）没有国际统一的光接口规范（多种码型变换方案） 上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高：上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高： 需要用硬件进行逐级复用与解复用（背靠背）；需要用硬件进行逐级复用与解复用（背靠背）； 网络的网络的OAM能力差：无足够的开销字节能力差：无足够的开

20、销字节。 是一整套可以进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字传送结构等级。 SDH传送网所传输的信号由不同等级的同步传送模块（STM-N)信号组成，N为正整数。8384 优点：优点： 速率统一：速率统一：155M、622M、2.5G、10G； 光接口与帧结构统一：光接口与帧结构统一：STM-N（N=1、4、16、64）；）； 一步复用特性：可从高速信号中直接提取一步复用特性：可从高速信号中直接提取/接入低速信号接入低速信号 强大的强大的OAM&P能力实现了网络管理的智能化：能力实现了网络管理的智能化： 丰富的开销（码流量的丰富的开销（码流量的5%）、强大的软件技术；）、强大的软件

21、技术； 组网灵活、网络的生存性强：组网灵活、网络的生存性强： 可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级；可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级； 前、后向兼容。前、后向兼容。 缺点：缺点： 带宽利用率稍低，如带宽利用率稍低，如155M仅包括仅包括63个个2M或或3个个34M。851、等级与速率等级与速率 等等 级级STM-1STM-4STM-16STM-64 速率（速率（Mb/s） 155.520 622.080 2488.320 9953.28063 252 1008 4032 含含2M数量数量 862、SDH设备设备 . 终端复用器终端复用器 TM 在线形网的端站，把在线形网的端站，

22、把PDH / SDH 支路信号复用成支路信号复用成SDH线路信号，或反之。线路信号，或反之。PDH支路信号 SDH支路信号OAM线路信号STM-NTMOAM:运行、管理、维护端口87 . 分插复用器分插复用器 ADM 设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能。STM-NSTM-N西侧线路信号PDH支路信号 SDH支路信号OAM东侧线路信号ADM88 . 再生器再生器 REG 设在网络的中间局站，目的是延长传输距离，设在网络的中间局站，目的是延长传输距离，但不能上、下电路。但不能上、下电路。 OAM东侧线路信号西侧线路信号STM-NSTM-NREG89

23、 . 数字交叉连接设备数字交叉连接设备 DXC 兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动恢复与保护等多项功能的恢复与保护等多项功能的SDH 设备。设备。STM-NSTM-NPDH支路信号 SDH支路信号DXC903、SDH网络拓扑网络拓扑. 线形网线形网TMADMADMTMREG . 树形网树形网TMADMADMTMREGADMTM91 . 环形网环形网ADMADMADMADM92. . 枢纽网枢纽网TMDXCADMTMREGADMTMTMADMTMTM93. . 网状网网状网ADMADMADMADM94SOH：段开销AU PTR：管理单元指针POH：通

24、道开销9270N字节13459SOHSTM-N 净负荷 (含POH)传输方向9N261N270N列SOHAU PTRT=125s95 9 列 A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1 E1 F1 D1 D2 D3 A U - P T R (管理单元指针) B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M1 E2 RSOHMSOH9行 传输方向T=125s 国内使用字节 传输媒质指示字节 空格：国际使用字节96 1. A1、A2： 帧定位字节帧定位字节 （F6 28 H）；）； 2. J0： 再生段跟踪字节，使收、发能正确对接；再生段跟踪字

25、节，使收、发能正确对接； 3. B1：再生段比特间插奇偶校验字节再生段比特间插奇偶校验字节(BIP-8)； 校验矩阵校验矩阵 B1字节被校验字节被校验字节被校验字节b1b2b3b4b5b6b7b811001001110100101001101097 4. D1 D3：再生段数据通信通道，可传送再生段运行数据；再生段数据通信通道，可传送再生段运行数据； 5. D4 D12：复用段数据通信通道，可传送复用段运行数据；复用段数据通信通道，可传送复用段运行数据； 6. E1、E2：公务联络字节；公务联络字节； 7. F1：使用者通道字节，用于维护的数据使用者通道字节，用于维护的数据/ /音频通道音频通

26、道 8. B2：复用段比特间插奇偶校验字节复用段比特间插奇偶校验字节(BIP-N(BIP-N24)24)； 工作原理与工作原理与B1B1相同；相同； 9. K1、K2：自动保护倒换字节，执行自动保护倒换字节，执行APS协议；协议； 其中：其中： K1的的b5 b8为请求保护倒换的局站编号，为请求保护倒换的局站编号， K2的的b1 b4为倒换到保护通路上的局站编号为倒换到保护通路上的局站编号。9810. S1：同步状态字节，指示同步状态、时钟级别等；同步状态字节，指示同步状态、时钟级别等； 其中其中b1 b4暂不使用，暂不使用，b5 b8 表示时钟级别等；表示时钟级别等； b5 b8 = 001

27、0：G.811 时钟，时钟， 0100：G.812 时钟，时钟， 1011：设备：设备时钟，时钟， 1111：不能用于同步。：不能用于同步。11. M1：复用段远端差错指示，指示复用段远端差错指示，指示B2的的误块检测结果。误块检测结果。 其中其中b1暂不使用；暂不使用； b2 b8：用二进制编码方式，对：用二进制编码方式，对B2的的误块误块 检测结果检测结果进行误块计数。进行误块计数。 99 1、字节间插复用字节间插复用 各支路信号按字节顺序进行间插排列以形成更高速各支路信号按字节顺序进行间插排列以形成更高速 率的信号；率的信号； 各支路信号在帧中的位置固定，可直接提取各支路信号在帧中的位置

28、固定，可直接提取/ /接入。接入。 2、净负荷指针技术净负荷指针技术 用软件指针指示净负荷在帧中的位置；用软件指针指示净负荷在帧中的位置； 允许支路信号速率有差异（可进行速率调整）；允许支路信号速率有差异（可进行速率调整）； 不使用不使用125 125 s s缓存器，避免滑动损伤。缓存器，避免滑动损伤。 1001、信息容器、信息容器 C 用于装载各种速率业务信号的信息结构。用于装载各种速率业务信号的信息结构。 国际规范了国际规范了5种信息容器，我国使用其中的三种：种信息容器，我国使用其中的三种：种类C-12 C-3 C-4装载信号种类 2 Mb/s 34 / 45 Mb/s 140 Mb/s

29、结 构9行4列2 9行84列9行260列速率（Mb/s）2.176 48.384149.7601012、虚容器虚容器 VC 是用来支持是用来支持SDH通道层连接的信息结构。通道层连接的信息结构。 VC 是由信息容器是由信息容器C加上通道开销加上通道开销POH构成。构成。 国际规范了国际规范了5种虚容器，我国使用其中的三种种虚容器，我国使用其中的三种：种类VC-12 VC- 3 VC- 4装载信号种类 2 Mb/s 34 / 45 Mb/s 2/34/45/140 Mb/s 结 构9行4列19行85列9行261列速率（Mb/s）2.240 48.960150.336102 VC-12 VC-3P

30、OHC-3 ( 34/45Mb/s )85列POHC-12 ( 2Mb/s )4列9行103 C-4 ( 140 Mb/s )POH261列9行 3TUG-3 ( 2/34/45 M )POH261列9行 VC-4 (a) VC-4 (b)R2R1注：TUG3 = 7TUG -12= 21 TU-12（63 VC12 ） TUG3 = TU - 3（ VC-3 ）1043、支路单元支路单元 T U 是在高阶是在高阶VC与低阶与低阶VC之间进行适配的信息结构。之间进行适配的信息结构。 TU是由低阶是由低阶VC加上支路单元指针加上支路单元指针TU PTR构成。构成。 种类TU-12TU- 3构成V

31、C12+ TU PTRVC3+ TU PTR 结 构 9行4列 9行85列+3速率（Mb/s）2.304 49.152105H1H2H3TU PTRVC-12 VC-39行 TU-12 TU-34列85列9行1064、支路单元组、支路单元组 T UG 由几个由几个TU或或TUG进行字节间插复用组成。进行字节间插复用组成。 种类TUG- 3构成3TU-12 7TUG-12 结 构 9行12列 9行86列速率（Mb/s）6.912 49.536TUG- 21073TU - 12 7TUG-2 （1TU- 3）9行 TUG-2 TUG-3 R 为填充字节12列86列9行RR1085、管理单元管理单元

32、 AU - 4 是在高阶是在高阶VC与复用段之间进行适配的信息结构。与复用段之间进行适配的信息结构。 AU是由高阶是由高阶VC加上管理单元指针加上管理单元指针AU PTR构成。构成。AU-PTRVC - 49行261列9列109 C 4校准AUGTUG-2VC-3C-3TU-12VC-12C-12（140M）（34M / 45M）（2M）指针处理映射复用N733TUG3STM-NAU-4VC-4TU - 311C-4110 各支路信号按字节顺序进行间插排列，形成更高各支路信号按字节顺序进行间插排列，形成更高速率信号。速率信号。2b12313123cacbaTU-12 aTU-12 bTU-12

33、 cTUG-24441111、何谓映射何谓映射 映射就是在映射就是在SDH网络边界把各种业务信号适配进相网络边界把各种业务信号适配进相 应的虚容器。应的虚容器。 如：把如：把2Mb/s信号适配进信号适配进VC-12； 把把34（或（或45）Mb/s信号适配进信号适配进VC-3； 把把140Mb/s信号适配进信号适配进VC-4。 1122. 2. SDH映射种类映射种类. . 异步映射异步映射 用码速率调整的方法把与网络同步或不同步的支用码速率调整的方法把与网络同步或不同步的支 路信号映射进相应的虚容器。路信号映射进相应的虚容器。优点优点： 对映射信号无任何限制性要求：如信号速对映射信号无任何限

34、制性要求：如信号速 率的高低、是否具有帧结构等；率的高低、是否具有帧结构等； 接口简单、应用灵活。接口简单、应用灵活。缺点缺点：不能直接提取：不能直接提取/ /接入支路信号。接入支路信号。113 . . 字节同步映射字节同步映射 无需进行速率调整，直接把支路信号适配进虚容器。无需进行速率调整，直接把支路信号适配进虚容器。 对映射信号要求：速率必须与网络同步（仅含对映射信号要求：速率必须与网络同步（仅含N64 kb/s）, , 必须具有块状帧结构。必须具有块状帧结构。 优点优点：可直接提取：可直接提取/ /接入低速支路信号。接入低速支路信号。 缺点缺点：对映射信号有限制性要求；：对映射信号有限制

35、性要求； 硬件接口较复杂。硬件接口较复杂。 . . 比特同步映射比特同步映射 要求映射信号速率必须与网络同步，但可不具有一定要求映射信号速率必须与网络同步，但可不具有一定 的帧结构。与的帧结构。与PDH相比，无明显优势；尚无人采用。相比，无明显优势；尚无人采用。114 3、2Mb/s信号异步信号异步 映射进映射进VC-12W = DDDDDDDDD： 数据比特R： 填充比特O： 开销比特C： 调整控制比特S： 调整机会比特VC-12（子帧）（子帧）的速率为的速率为2.240 2.240 Mb/s；映射信号的速率为映射信号的速率为2.048 2.048 Mb/s；进行速率调整后（加入填充毕进行速

36、率调整后（加入填充毕特特R），适配进虚容器），适配进虚容器VC-12。3 2 WP O HR R R R R R R RR R R R R R R RP O HC1 C2 O O O O R R3 2 WR R R R R R R RP O HC1 C2 O O O O R R3 2 WR R R R R R R RP O HC1 C2 R R R R R S1S2 D D D D D D D3 1 WR R R R R R R R1子帧2子帧3子帧4子帧T = 500s1151、作用作用 指示净负荷的位置：净负荷的第一个字节相对指示净负荷的位置：净负荷的第一个字节相对 于指针最后一个字节的偏

37、移量；于指针最后一个字节的偏移量； 进行速率调整：容纳净负荷速率偏差。进行速率调整：容纳净负荷速率偏差。2、种类种类 管理单元指针管理单元指针 AU PTR； 支路单元指针支路单元指针 TU-3 PTR、TU-12 PTR。1161、位置与结构位置与结构 9行261列AU-PTR9列H1YYH21* 1* H3H3H3Y= 1001SS11（S未规定）1*=11111111VC - 41172、H1、H2、H3 字节安排字节安排N N N NSSIDIDIDIDIDH1H2H3H3H3NDF10比特指针负调整字节AU类别NDF：新数据标识SS：AU类别，SS=11：AU-4I： 增加比特D：减

38、少比特1183、H1、H2、H3 字节功能字节功能. . 净负荷位置指示净负荷位置指示 1010比特指针指示净负荷的第一个字节相对于第三个比特指针指示净负荷的第一个字节相对于第三个H3字节的偏移量。字节的偏移量。 . . 对净负荷对净负荷VC- 4进行速率调整进行速率调整 正调整正调整: : 5 5个个I比特反转；在净负荷前面加比特反转；在净负荷前面加3 3个填充字节；指针值加个填充字节；指针值加1 1。 负调整负调整: : 5 5个个D比特反转；在净负荷前面比特反转；在净负荷前面3 3个字节移到个字节移到3 3个个H3字节中；字节中； 指针值减指针值减1 1。. . 新数据标识新数据标识 N

39、DF 指示净负荷中的新数据变化。正常时：指示净负荷中的新数据变化。正常时：NDF = 0110 有新数据时：有新数据时：NDF = 10011191、位置与结构位置与结构 H1H2H3 VC-39行85列TU-31202、H1、H2、H3 字节安排字节安排N N N NSSIDIDIDIDIDH1H2H3NDF10比特指针负调整字节AU类别NDF：新数据标识SS：TU类别，SS=10：TU-3I： 增加比特D：减少比特1213、H1、H2、H3 字节功能字节功能. . 净负荷位置指示净负荷位置指示 1010比特指针指示净负荷的第一个字节相对于比特指针指示净负荷的第一个字节相对于H3字节的偏移量

40、。字节的偏移量。 . . 对净负荷对净负荷VC-3进行速率调整进行速率调整 正调整正调整: : 5 5个个I比特反转；在净负荷前面加比特反转；在净负荷前面加1 1个填充字节；指针值加个填充字节；指针值加1 1。 负调整负调整: : 5 5个个D比特反转；在净负荷前面比特反转；在净负荷前面1 1个字节移到个字节移到H3字节中；字节中； 指针值减指针值减1 1。. . 新数据标识新数据标识 NDF 指示净负荷中的新数据变化。正常时：指示净负荷中的新数据变化。正常时：NDF = 0110 有新数据时：有新数据时：NDF = 1001122四、支路单元指针四、支路单元指针 TU-12 PTR1、位置与

41、结构位置与结构 V1VC-12V2VC-12V3VC-12 500s 复帧复帧V4VC-121232、V1、V2、V3 字节安排字节安排N N N NSSIDIDIDIDIDV1V2V3NDF10比特指针负调整字节AU类别NDF：新数据标识SS：TU类别，SS=10：TU-12I： 增加比特D：减少比特1243、V1、V2、V3 字节功能字节功能. . 净负荷位置指示净负荷位置指示 1010比特指针指示净负荷的第一个字节相对于比特指针指示净负荷的第一个字节相对于V2字节的偏移量。字节的偏移量。 . . 对净负荷对净负荷VC-3进行速率调整进行速率调整 正调整正调整: : 5 5个个I比特反转；

42、在比特反转；在V3字节后字节后面加面加1 1个填充字节；指针值加个填充字节；指针值加1 1。 负调整负调整: : 5 5个个D比特反转；在净负荷前面比特反转；在净负荷前面1 1个字节移到个字节移到V3字节中；字节中； 指针值减指针值减1 1。. . 新数据标识新数据标识 NDF 指示净负荷中的数据变化。正常时：指示净负荷中的数据变化。正常时：NDF = 0110 有新数据时：有新数据时：NDF = 1001125一、高阶通道开销一、高阶通道开销 VC-4 / VC-3 POH1、位置与结构位置与结构 VC- 4 / VC-3 J1B3C2G1F2H4F3K3N11262、开销开销字节功能字节功

43、能 J1： 通道跟踪字节，使收、发正确对接；通道跟踪字节，使收、发正确对接； B3：通道奇偶校验字节：通道奇偶校验字节( (BIP-8) )； C2： 信号标记字节信号标记字节, ,指示指示VC-4的结构；的结构； VC-4可能包含可能包含1140M、334/45M、632M； G1：通道状态字节：远端差错指示通道状态字节：远端差错指示REI（误码计数）、（误码计数）、 远端缺陷指示远端缺陷指示 FDI； F2、F3：使用者通道；：使用者通道； H4：位置指示字节：位置指示字节：指示指示TU子帧在复帧中的位置；子帧在复帧中的位置； K3：通道自动保护倒换字节：通道自动保护倒换字节( (APS)

44、 )； N1：网络操作者字节。：网络操作者字节。 1271、位置与结构位置与结构 V5VC-12J2VC-12 500s 复帧复帧VC-12N2K4VC-121282、开销开销字节功能字节功能 V5： 通道状态与信号标记，通道状态与信号标记， b1b2：奇偶校验奇偶校验 BIP-2； b3：指示误码检测结果；：指示误码检测结果； b4：远端失效指示；：远端失效指示； b5b6b7：信号标记，映射方式；：信号标记，映射方式； b8：远端接收失效指示。远端接收失效指示。 J2： 通道跟踪字节：使收、发正确对接；通道跟踪字节：使收、发正确对接； N2：网络操作者字节；：网络操作者字节； K4：通道自

45、动保护倒换字节。通道自动保护倒换字节。129第一章第一章 光纤通信简史光纤通信简史第二章第二章 光纤通信基本原理光纤通信基本原理第三章第三章 SDHSDH基本概念基本概念第四章第四章 SDHSDH常见设备常见设备第五章第五章 SDHSDH采用的光纤和光接口采用的光纤和光接口第六章第六章 SDHSDH网同步网同步第七章第七章 SDHSDH网络主要性能参数网络主要性能参数第八章第八章 SDHSDH传送网及网管系统传送网及网管系统结束语结束语1301、终端复用设备终端复用设备TM 从从PDH / SDH 支路信号到支路信号到SDH线路信号的复用；线路信号的复用；或反之。或反之。线路信号PDH支路信号

46、 SDH支路信号OAMSTM-NTM1312、分插复用设备分插复用设备 ADM 在不分接和终结线路信号的条件下，可将任何支路在不分接和终结线路信号的条件下，可将任何支路信号接入或解出。信号接入或解出。东侧线路信号ADMPDH支路信号 SDH支路信号OAM西侧线路信号STM-NSTM-N1323、再生设备再生设备 REG 在无须上下电路的局站，对因长距离传输而衰减在无须上下电路的局站，对因长距离传输而衰减 的的SDH线路信号进行整形、定时、数据再生。线路信号进行整形、定时、数据再生。REGOAM东侧线路信号西侧线路信号STM-NSTM-N1331、一步复用一步复用 可直接提取可直接提取/ /接入

47、低速支路信号（接入低速支路信号（如从如从2.5G提取提取2M）。）。2、较强的交叉连接能力较强的交叉连接能力 能对支路信号进行交叉处理，以实现线路能对支路信号进行交叉处理，以实现线路- -线路、线路线路、线路- - 支路、支路支路、支路- -支路间的交叉连接。支路间的交叉连接。3、强大的强大的OAM能力能力 利用丰富的开销字节，对网络与设备的运行、管理与利用丰富的开销字节，对网络与设备的运行、管理与 维护方面进行管理。维护方面进行管理。1344、灵活的组网能力灵活的组网能力 可组成线形网、树形网、枢纽网、环形网、网状网等。可组成线形网、树形网、枢纽网、环形网、网状网等。 其中最富有代表性的是环

48、形网；而且进一步可组成相其中最富有代表性的是环形网；而且进一步可组成相 交环、相切环、环带链、环带子环等更复杂网络。交环、相切环、环带链、环带子环等更复杂网络。5、网络具有很强的生存性网络具有很强的生存性 当组成环形网时（包括相交环、相切环、环带链、环当组成环形网时（包括相交环、相切环、环带链、环 带子环等），网络具有自愈能力。带子环等），网络具有自愈能力。 网络可在线升级。网络可在线升级。 1351、误码性能、误码性能 在设计所考虑的工作条件范围内在设计所考虑的工作条件范围内,应无误码运行。应无误码运行。2、同步性能、同步性能. 外同步定时方式外同步定时方式 又称跟踪方式。又称跟踪方式。 即

49、设备内部的时钟严格跟踪即设备内部的时钟严格跟踪(锁定锁定)从外部输入的定从外部输入的定 时基准信号。时基准信号。 136定时发生器定时发生器外定时基准 东侧STM-N 西侧STM-N 外同步定时方式外同步定时方式137. 提取定时方式提取定时方式 设备从含有定时基准信息的外来信号中提取定时。设备从含有定时基准信息的外来信号中提取定时。 A) ). 线路定时线路定时 所有的发送时钟，皆从某一特定的所有的发送时钟，皆从某一特定的STM-N接收信号中提取接收信号中提取 定时。定时。定时发生器定时发生器 西侧STM-N 东侧STM-N 提取时钟 发送时钟138B) ). 通过通过定时定时 STM-N发

50、送时钟，从其同方向终结的发送时钟，从其同方向终结的STM-N接收信接收信 号中提取定时。号中提取定时。定时发生器定时发生器 西侧STM-N 东侧STM-N 提取时钟 发送时钟139C) ). 环路定时环路定时 STM-N发送时钟，从其同侧的发送时钟，从其同侧的STM-N接收信号中提接收信号中提 取定时信号。取定时信号。定时发生器定时发生器 西侧STM-N 东侧STM-N 提取时钟 发送时钟140. 内部定时方式内部定时方式 当外同步定时与提取定时不能正常工作时，设备转入当外同步定时与提取定时不能正常工作时，设备转入 内部定时工作方式。内部定时工作方式。A) ). 保持模式保持模式 设备模拟它在

51、设备模拟它在24小时以前存储的同步记忆信息来维持小时以前存储的同步记忆信息来维持 设备的同步状态；其精度要求为：设备的同步状态；其精度要求为：0.37ppm。B) ). 自由运行模式自由运行模式 超过超过24小时以后，设备内部存储的同步记忆信息小时以后，设备内部存储的同步记忆信息 已经用完，此时利用其内部的振荡器产生的信号已经用完，此时利用其内部的振荡器产生的信号 作为同步信号；其精度要求为：作为同步信号；其精度要求为：4.6ppm。141、定时保护倒换与恢复、定时保护倒换与恢复 设备应具有二个以上的外同步信号输入接口。设备应具有二个以上的外同步信号输入接口。 A）、定时保护倒换功能）、定时保

52、护倒换功能 当高等级的外同步源失效时，设备应能自动倒当高等级的外同步源失效时，设备应能自动倒 换到较低级别的外同步源。换到较低级别的外同步源。 B）、恢复功能）、恢复功能 而当高等级外同步源恢复正常后，设备应能再而当高等级外同步源恢复正常后，设备应能再 恢复到从高级别的外同步源获取定时信号。恢复到从高级别的外同步源获取定时信号。1423、定时性能定时性能 抖动与漂移抖动与漂移. . 抖动与漂移含义抖动与漂移含义 抖动抖动：数字信号的特定时刻（如最佳抽样时刻）与理：数字信号的特定时刻（如最佳抽样时刻）与理 想时刻位置的短时间偏差。想时刻位置的短时间偏差。 噪声、码间干扰、时钟的不稳定；映射、指针

53、噪声、码间干扰、时钟的不稳定；映射、指针 调整等是产生抖动的主要原因。调整等是产生抖动的主要原因。 漂移漂移：数字信号的特定时刻（如最佳抽样时刻）与理：数字信号的特定时刻（如最佳抽样时刻）与理 想时刻位置的长时间（想时刻位置的长时间（10Hz10Hz以下）偏差。以下）偏差。 温度的变化是产生漂移的主要原因。温度的变化是产生漂移的主要原因。0.2UI143. . 输入抖动与漂移容限输入抖动与漂移容限A）. STM-N光接口输入抖动与漂移容限光接口输入抖动与漂移容限 在在STM-N 输入信号上使光设备产生输入信号上使光设备产生1dB光功率光功率 代价的最大正弦抖动代价的最大正弦抖动( (漂移漂移)

54、 )峰峰-峰值。峰值。B）. STM-N电电接口输入抖动与漂移容限接口输入抖动与漂移容限 在在STM-N 输入信号上使设备刚刚不产生误码的输入信号上使设备刚刚不产生误码的 最大正弦抖动最大正弦抖动( (漂移漂移) )峰峰-峰值。峰值。C）. PDH接口输入抖动与漂移容限接口输入抖动与漂移容限 在在PDH 支路输入信号上使设备刚刚不产生误码支路输入信号上使设备刚刚不产生误码 的最大正弦抖动的最大正弦抖动( (漂移漂移) )峰峰-峰值。峰值。144. . 抖动与漂移的产生抖动与漂移的产生 在无输入抖动的条件下，设备在其输出端所产生在无输入抖动的条件下，设备在其输出端所产生 的最大正弦抖动（漂移）峰

55、的最大正弦抖动（漂移）峰- -峰值。峰值。A）. STM-N光接口抖动与漂移的产生光接口抖动与漂移的产生 在无输入抖动的条件下，用在无输入抖动的条件下，用1212KHz高通滤波器在高通滤波器在 设备的光接口输出端测得的抖动根均方值（设备的光接口输出端测得的抖动根均方值（RMS）。）。B）. STM-N电电接口抖动与漂移的产生接口抖动与漂移的产生 在无输入抖动的条件下，用规定滤波器在设备的在无输入抖动的条件下，用规定滤波器在设备的 电接口输出端测得的抖动根均方值。电接口输出端测得的抖动根均方值。145C）. 映射抖动与漂移映射抖动与漂移 又称因支路信号映射产生的抖动与漂移。又称因支路信号映射产生

56、的抖动与漂移。 是指在无指针调整的条件下，因进行映射、去映射是指在无指针调整的条件下，因进行映射、去映射 处理所产生的输出抖动与漂移值。处理所产生的输出抖动与漂移值。D）. 指针调整抖动与漂移指针调整抖动与漂移 因进行指针调整而产生的抖动与漂移值。因进行指针调整而产生的抖动与漂移值。E）. 结合抖动结合抖动 是考虑支路映射与指针调整同时发生时所产是考虑支路映射与指针调整同时发生时所产 生的抖动值。生的抖动值。146. . 抖动与漂移传递函数抖动与漂移传递函数 输出输出STM-N信号的抖动值与加在输入信号的抖动值与加在输入STM-N信信 号上的抖动值之比，随频率而变化的关系。号上的抖动值之比，随

57、频率而变化的关系。 目前，该参数仅适用于再生器（目前，该参数仅适用于再生器（0.1dB）。）。1474、交叉性能交叉性能 为保证对系统容量中的支路信号进行调度，以完成为保证对系统容量中的支路信号进行调度，以完成 按需求组网、上下电路、电路调度等，同步复用设按需求组网、上下电路、电路调度等，同步复用设 备应具有较强的交叉连接功能。备应具有较强的交叉连接功能。. . 交叉类型交叉类型 应能进行高阶交叉与低阶交叉。应能进行高阶交叉与低阶交叉。 高阶交叉高阶交叉：是指对：是指对VC-4级信号的交叉连接。级信号的交叉连接。 低阶交叉低阶交叉：是指对是指对VC-12级信号的交叉连接。级信号的交叉连接。 具

58、有低阶交叉连接能力，才能直接从高具有低阶交叉连接能力，才能直接从高 速信号中上下速信号中上下2M电路。电路。148、交叉容量交叉容量 交叉容量以交叉容量以VC-4为单位；一般写为为单位；一般写为 n n VC-4。 交叉容量视同步复用设备的交叉容量视同步复用设备的STM-N级别不同而不同。级别不同而不同。 交叉能力强的交叉能力强的2.5G ADM设备（单系统），其高阶交叉设备（单系统），其高阶交叉 容量为：容量为：96 96 VC-4；其中线路信号为：；其中线路信号为：4 16 VC-4； 支路信号为：支路信号为：32 VC-4。 149. . 交叉类型交叉类型 设备至少应具有以下几种交叉工作

59、类型：设备至少应具有以下几种交叉工作类型： 单向单向：被交叉连接的端口只能作为输出。：被交叉连接的端口只能作为输出。 双向双向：每个端口既能接入输出信号，又能接入输入：每个端口既能接入输出信号，又能接入输入 信号。信号。 广播广播：一个输入信号可以与一个以上的端口相连接。：一个输入信号可以与一个以上的端口相连接。 150. . 交叉方向交叉方向 应支持线路应支持线路- -线路、线路线路、线路- -支路、支路支路、支路- -支路的交叉连接。支路的交叉连接。 线路线路- -线路线路：主要用于未下载支路信号的继续传送；：主要用于未下载支路信号的继续传送； 线路线路- -支路支路：主要用于支路信号的上

60、、下载；：主要用于支路信号的上、下载； 支路支路- -支路支路：主要用于环带子环、子链时，子网之间或子：主要用于环带子环、子链时，子网之间或子 链之间的业务信号往来。链之间的业务信号往来。151 定 时通信与控制 公 务 PDH & SDH 支路接口线路接口线路接口交叉矩阵交叉矩阵1521、线路接口、线路接口 完成线路信号完成线路信号STM-N的光的光-电转换；进行管理单电转换；进行管理单 元的指针处理；生成元的指针处理；生成/终结段开销。终结段开销。2、交叉矩阵、交叉矩阵 按需求对线路信号或支路信号中的高阶按需求对线路信号或支路信号中的高阶VC或低或低 阶阶VC进行交叉连接，实现线路进行交叉连接，实