第十一章 光同步传.

1、11.1 传输网技术基础传送网包括传送网包括：传输媒体、传输系统和传输节点设备。传输媒体：传输媒体： 提供传递信号的通道，包括： 有线：电缆，光纤 无线：微波，通信卫星传输系统：传输系统： 主要包括发送设备和接收设备 实现将基带信号转换成线路码，信号的复/分解 常用的复用有：FDM，TDM和CDM 传输设备节点，包括传输设备节点，包括： 配线架 电分插复用器（ADM）、电交叉连接设备 （DXC) 光插分复用器（OADM）、光交叉连接设备（OXC）11.2 同步SDH概述 一、PDH产生的背景 80年代，光传输系统为PDH系统 PDH规定规定标称速率标称速率和和允许偏差范围允许偏差范围。 如欧洲

2、制式的如欧洲制式的偏差偏差为：为： 2048Kbit/s50ppm 8448 Kbit/s30ppm 这种有相同的标称速率，但又允许有一定偏差的这种有相同的标称速率，但又允许有一定偏差的信号称为信号称为准同步信号准同步信号。 准同步数字体系准同步数字体系2022-5-305一次群一次群（基群）（基群）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.

3、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）8.448 Mbit/s480路（路（1204）34.368 Mbit/s1920路路（4803）139.264 Mbit/s PDH应用了20多年，其技术相当成熟。 它将每路模拟话音信号进行抽样，量化、编码、变成一路64Kbit/s数字信号。 但是他存在着很多缺陷：但是他存在着很多缺陷： 1.只有地区性的速率标准(电接口规范)，没有国际性标准 如欧洲将30个独立的64Kbit/s话音信道与两个信息控制信道一起

4、形成一个32个时隙的信号结构，其传输速率为2.048Mbit/s的一次群信号（基群信号） 北美和日本，则将24个64Kbit/s信道的信号间插复用在一起，形成一个1.544Mbit/s的信息流。 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 各厂家自行开发专用光接口，使得光接口无法在光路上互通(不同厂家的设备无法实现横向兼容)。这给组网、管理及网络互通带来了很大的困难。 3.异步复用结构，系统复杂，硬件数量多。异步复用结构，系统复杂，硬件数量多。 PDH采用异步复接，从低次群到高次群的复接需通过码速调整来达到速率的匹配和容纳时钟偏差;每提高一个次群，都要经历复杂的码变换，码速调整

5、、定时、复接/分接过程。 在网络节点上需配备相关的复接设备，大大增加了设备的复杂性，降低了设备的可靠性。 4. PDH技术体系中没有安排很多的用于网技术体系中没有安排很多的用于网络运行、管理、维护和指配络运行、管理、维护和指配(OAM&P)的比的比特特. PDH各级信号帧中预留的开销比特很少。 速率高于5次群时，继续使用PDH难于实现。PDH通过通过线路编码线路编码插入比特插入比特用于监控，用于监控，因此用于因此用于网络管理网络管理的通道明的通道明显不足。显不足。 5. PDH传输线路主要是点对点连接，不适传输线路主要是点对点连接，不适应现代通信网灵活的拓扑结构。应现代通信网灵活的拓扑结构。

6、PDH为语音业务设计，不适应现代通信为语音业务设计，不适应现代通信 宽带化、智能化和个性化的发展趋势。宽带化、智能化和个性化的发展趋势。 6. . .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。 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。 二. SDH产生过程l 1984年美国贝尔提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-T的关注。 1988年ITU-T接受了

7、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），使之成为不仅适于光纤，也适于微波和卫星传输。 1989年，ITU-T在其蓝皮书上发表了G.707、G.708和G.709三个标准，从而揭开了现代信息传输崭新的一页。 三. SDH概念和特点 1. 什么是SDH？ SDH即同步数字体系同步数字体系，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。 大容量同步光通信网络的国际标准国际标准。 提供经济和灵活的通信网络基础结构。 2. 什么是SDH网络？ SDH网络是由基本网元（NE）组成；在传输媒质上（如光纤、微波等）进行同步信息传输、复用、分插和连接的

8、传送网络；它具有全世界统一的网络节点接口（NNI）。 NNI是网络节点互连的接口，它包含传输网络的 两种基本设备，传输设备和网络节点设备。 传输设备：传输设备： 光纤通信、微波通信和卫星通信等系统光纤通信、微波通信和卫星通信等系统 网络节点：网络节点： 如如64kbit/s电路节点、宽带交换节点等电路节点、宽带交换节点等 3. 什么是SDH标准 1988年11月ITU-T批准了第1个SDH标准。至今分别通过了数十个SDH的标准。 SDH标准涉及比特率、网络节点接口、复用结构、复用设备、网络管理、线路系统和光接口、SDH信息模型、网络结构、抖动性能、误码性能和环形网等内容。 随着SDH技术的发展

9、，对已有标准将进行修改。还将有新的标准出现，但基本框架和主要问题已经解决。 4. SDH特点 对网络节点接口(NNI)进行了统一的规范： 实现了横向兼容性，可以容纳北美、日本和欧洲的现有数字系列。具有全世界统一的帧结构和速率等级结构，使国际互通。（4个同步传输模块STM） STM-1:155Mbit/s STM-4:622Mbit/s STM-16:2.5Gbit/s STM-64:10Gbit/s 具有统一的光接口标准： 使各个厂家的设备可以在光路上互连。 具有高速的SDH信号： 是通过简单地将STM-1信号（同步传输模块）信号将字节间插同步复接而成。 传输容量大： 商用的10Gbit/s的

10、光纤系统已经投入使用。 SDH网络具有良好的兼容性： 不仅与现有的PDH网络完全兼容，还能容纳各种新业务信号。 如： FDDI-光纤分布式数据接口 DQDB-城域网的分布排队双总线信号 宽带ISDN中的异步传送模式ATM等 体现了前向和后向的兼容性。 灵活的分插功能： SDH规定了严格的映射复用方法，并采用指针技术。支路信号在线路中的位置是透明的，可以直接从STM-N中使用上下支路信号，无需通过逐级复用实现分插功能，减少了设备的数量，简化了网络结构。 SDH具有强大的网络管理能力： SDH的帧结构中有足够的开销比特（开销比特占总容量的5%），不仅满足目前的告警、性能监控、网络配置、倒换和公务等

11、的需要，而且还有进一步扩展的余地，用以满足将来的监控和网管需要。 强大的自愈能力： 具有智能监测的SDH网管系统和网路动态配置功能，使SDH网络容易实现自愈。在设备或系统发生故障时，能迅速恢复业务，提高网络的可靠性。降低维护费用。 SDH最主要的优点是：最主要的优点是：同步复用同步复用标准的光接口标准的光接口强大的网管能力强大的网管能力 5. PDH缺点 频带利用率低，不如传统的频带利用率低，不如传统的PDH。 指针调整增加了设备的复杂性。指针调整增加了设备的复杂性。 低频抖动和漂移性能易于损伤，特别在低频抖动和漂移性能易于损伤，特别在PDH和和SDH的过渡时期。的过渡时期。 大量的软件使用对

12、系统安全的影响大量的软件使用对系统安全的影响 SDH速率 SDH信号速率等级表示为STM-N，其中N是正整数。目前SDH只能支持一定的N值，即N只能为1，4，16和64，其中最基本也是最重要的模块信号是STM-1，其速率是155.520Mbit/s。更高等级的STM-N信号是将本模块信号STM-1经过字节间插后得出，STM-4等级的速率为622.080Mbit/s，STM-16等级的速率为2488.320Mbit/s，STM-64等级的速率为9953.280Mbit/s。11.3 STM帧结构 SDH具有统一规范的速率。SDH信号以同步传输模块(STM)的形式传送。最基本的同步传输模块是STM

13、1，更高等级的STMN信号是将STM1按同步复用，N是正整数。 ITU-T建议 G.707所规范的标准速率值为：SDH 等等级级 标标准准速速率率 155M STM-1（1890CH） 155.52Mbit/s 622M STM-4（7560CH） 622.08Mbit/s 2.5G STM-16(30240CH) 2448.32Mbit/s 10G STM-64(120960CH) 9953.28Mbit/s SDH帧结构 STM-N的帧结构的的帧结构的3个组成部分个组成部分： 段开销：再生段开销段开销：再生段开销RSOH 复用段开销复用段开销MSOH 管理单元指针管理单元指针AU-PTR

14、信息净负荷信息净负荷payload段开销段开销SOH是为了保证信息净负荷正常灵是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须附加的，供网络运行、管理活传送所必须附加的，供网络运行、管理和维护和维护OAM使用的字节。使用的字节。 再生段开销再生段开销RSOH负责对整个负责对整个STM-N信信号的监控管理号的监控管理 复用段开销复用段开销MSOH负责对负责对STM-N中每一中每一个个STM-1信号的监控管理信号的监控管理 信息净负荷信息净负荷payload在在STM-N帧结构中帧结构中存放将由存放将由STM-N传送的各种信息码块的地传送的各种信息码块的地方（含通道开销方（含通道开销POH） 管理单元指针管理单元指针AU-PTR 指示信息净负荷的第一个字节在指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧帧中的准确位置，以便在接收端正确地分解。中的准确位置，以便在接收端正确地分解。 STM-1帧结构的参数帧结构的参数 帧频为帧频为8000Hz 帧周期为帧周期为125S/帧帧 码块：码块：92708=19440bit 传输速率传输速率: 927088000=155520Kbit/s=155Mbit/s 一. STM-1帧结构及组成复用段开销MSOHAU-PTR再生段开销RSOH高阶通道开销HPOH信息净负荷信息净负荷