光同步传输与波分复用系统

1、光纤通信网络光纤通信主讲人：彭云峰北京科技大学先进网络技术与新业务研究所低温楼Tel：Email: pengyfWeb:第十三章SDH同步光网络概述概述彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyfWDM和DWDM1.00.8损耗(dB/km)0.40.20未来光纤通信窗口：12801625nm12801625nm25 THz目前使用C波段：15251565nm正在开发L波段：15701620nmS波段：1400nm波段0.1121.2131.31.414151.5波长(m)161.6171.7彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyfWDM和DWDM的关系DWDMDense

2、Wavelength Division Multiplexerz最早的波分复用技术是将1310nm和1550nm的两波分复用,波长间隔为一般数十nmz随着1550窗口的EDFA的商用化，新的WDM系统只用1550窗口，这些WDM系统的相邻波长间隔比较窄（<1.6nm），为了区别于传统的为了区别于传统的WDM系统，称之为系统称之为密集波分复用系统，即DWDM系统。z现在波分复用技术（WDM）通常专指密集波分复用技术（DWDM）。彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyfDWDM与SDH的关系S设备SDHDWDM设备彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf光传输系统的演

3、进时间（传输距离<40km)（传输距离数千公里）彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf时间彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf站（DTE）对骨干网要求：节点节点12支持大容量业务传送（Tbit/s=10bit/s）保证用户业务的QoS节点节点彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所站（DTE）节点pengyf󰂄󰂄󰂄󰂄传输单个数字语音及视频信号所需比特率远低于传输媒质的传输带宽复用是将多路信号同时在传输媒介中进行传送的技术只有经过信道复用才可以充分利用传输媒介的传输带宽常用复用技术时分复用常用复用

4、技术：时分复用北美数字复用体系（TDM）、频分复用（FDM）、彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf码分复用（CDM）等1.6GN*4544.736M326.312M1.544M日本6.312M1.544M北美彭云峰 北科大139.269MN*155N1558.448M2.048M欧洲先进网络技术与新业务研究所6.312M2048M2.048M1.544MpengyfSDH的产生和基本概念1PDH存在的主要问题（1）两大体系，3种地区性标准，使国际间的互通存在困难。北美和日本采用以美本采1.544Mbit/s为基群速率的为率PCM24路系系列，但略有不同，中国采用以2.048Mb

5、it/s为基群速率的PCM30/32路系列。（2）无统一的光接口，无法实现横向兼容。（3）准同步复用方式，上下电路不便。（4）网络管理能力弱，建立集中式电信管理网困难。（5）网络结构缺乏灵活性（6）面向话音业务彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf准同步数字体系PDH一次群（基群）北美24路1.544 Mbit/s24路1.544Mbit/s1.544 Mbit/s30路2048Mbit/s2.048 Mbit/s二次群96路（24×4）6.312 Mbit/s96路（24×4）6.312Mbit/s6.312 Mbit/s三次群四次群672路（96×

6、;6）4 032路（672×6）44.736 Mbit/s274.176 Mbit/s480路（96×5）1 440路（480×3）32.064Mbit/s32.064 Mbit/s97.782Mbit/s97.782 Mbit/s日本欧洲中国120路（30×4）路（120×41 920路（480×3）8448Mbit/s8.448 Mbit/s34368Mbit/s34.368 Mbit/s139264Mbit/s139.264 Mbit/s彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyfSDH的产生zzzz1984年美国贝尔提

7、出一种新的传输体制光同步传送网（SYNTRAN）1985年ANSI通过此标准，形成了国家的正式标准，并更名为同步光网络（SONET）1986年这一体系成为美国数字体系的新标准。同时，引起了ITU-TITUT的关注1988年ITU-T接受了SONET的概念，并进行了适当的修改重新命名为同步数字体系（SDH），使之成为不仅改，重新命名为同步数字体系（）使之成为不仅适于光纤，也适于微波和卫星传输1989年，年ITU-TITUT在其蓝皮书上发表了G.707G707、G.708G708和G.709三个标准，从而揭开了现代信息传输崭新的一页。z彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyfSDH和S

8、ONET网络节点接口的标准速率接率SDH等级标称速率（Mbit/s）简称等级SONET标准速率（Mbit/s）51.840155520155.520466.560622.080933.12012441601244.1601866.24024883202488.3204976.64099532809953.280OC-1/STS-1（480CH）STMl（1920CH）STM-l155520155.520155Mbit/s622Mbit/sOC3/STS3（1440CH）OC-3/STS-3OC-9/STS-9STM-4（7696CH）622.080OC-12/STS-12OC-18/STS-1

9、8OC24/STS24OC-24/STS-24OC-36/STS-36STM-16（30720CH）STM-64（122880CH）24883202488.3202.5Gbit/sOC-48/STS-48（32356CH）OC-96/STS-96（尚待确定）99532809953.28010Gbit/sOC-192/STS-192OC192/STS192（129,024CH129024CH先进网络技术与新业务研究所pengyf彭云峰 北科大SDH的概念z所谓SDH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zSDH网络则是由一些基本网络单元（NE）组成的，在传输媒质

10、上（如光纤微波等）进行同步信息传输复用输媒质上（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z它的基本网元有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、同步数字交叉连接设备（SDXC）和再生中继器（REG）等。彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf网络节点接口z网络节点接口（络点接NNI）是表示网络节点之间的接口，在表络点的接在实际中也可以看成是传输设备和网络节点之间的接口。zSDH的NNI处有标准化接口速率、信号帧结构和信号码型即SDH在NNI实现了标准化。型，即实现了标准化彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf彭云峰 北科大先进网络技术与新业务

11、研究所pengyfSDH的速率与帧结构率1SDH的速率SDH采用一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STMN（N=1STM-1，4，16，64，），相应各）相应各STM-STMN等级的速率为STM-1STM-4STM-16STM-64STM64155.520Mbit/s622.080Mbit/s2 488.320Mbit/s9953.280Mbit/s9 953.280Mbit/s彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf2SDH的帧结构zSDH帧结构是一种以字节为基本单元的矩形块状帧结构，其由9行和270×N N列字节组成。z帧周期为125s。帧结构中字节的传输是由

12、左到右逐行进行。z对于STM-1而言，其信息结构为9行×270列的块状帧结构，传输速率：fb=9×270×8×8 000=155.520Mbit/s传输速率/。z从结构组成来看，整个帧结构可分成3个区域，分别是段开销区域信息净负荷区域和管理单元指针区域销区域、信息净负荷区域和管理单元指针区域。彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf（1）段开销（SOH）区域z段开销是指SDH帧结构中为了保证信息净负荷帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所常灵活有效地传送所必须附加的字节，主要用于

13、网络的OAM功能。z段开销分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。（2）信息净负荷（Payload）区域信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销（POH）字节。（3）管理单元指针区域管理单元指针（AU-PTR）是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端能正确分离净负荷。彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf3SDH的特点（1）新型的复用映射方式：同步复用方式和灵活的映射结构。）新型的复用映射方式同步复用方式和灵活的映射结构（2）接口标准统一：全世界统一的NNI，

14、体现了横向兼容性。（3）网络管理能力强：帧结构中丰富的开销比特。（4）组网与自愈能力强：采用先进的ADM、DXC等组网。（5）兼容性好：具有完全的前向兼容性和后向兼容性。（6）先进的指针调整技术：可实现准同步环境下的良好工作。）先进的指针调整技术可实现准同步环境下的良好工作（7）独立的虚容器设计：具有很好的信息透明性。（8）系列标准规范：便于国内、国际互连互通。注：SDH最为核心的三个特点是同步复用、强大的网络管理能力和统一的光接口及复用标准。彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf4SDH应用的若干问题（1）频带利用率低：频带利用率不如传统的）频带利用率低频带利用率不如传统的PD

15、H系统高。系统高（2）抖动性能劣化：引入了指针调整技术，使抖动性能劣化。（3）软件权限过大：给安全带来隐患，须进行强的安全管理。（4）定时信息传送困难：分插、重选路由及指针调整所致。）定时信息传送困难分插、重选路由及指针调整所致（5）IP业务对SDH传送网结构的影响。彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyf如何学习SDH󰂆作为工程应用，SDH技术及其国际建议规范仍在不断地发展之中，如G.707 G707、G.803 G803、G.783G783等建议最近均有重大修改，同时发布了一些新建议，了解和理解其内容并用来指导实践。󰂆作为课程学习，大家只需了解SDH的关键技术原理即可彭云峰 北科大先进网络技术与新业务研究所pengyfITU-ITU-T有关SDH建议文件的分类关系SDH总概念G.707，G.780，G.ssi，G.832网络结构G.803(G.805，F.750F.750-3)3)物理层传输G.957，G.958G.681G.691，G.692G.652-G.655(G.622，G.663，G671)G.671)G.861，(G.7