sdh基础理论和原理课件

SDH基础理论1SDH基础理论1引言：通信网、传输、SDH1.通信网的结构2.SDH在通信网中的位置3.其他传输技术：微波、卫星、裸光纤、电缆等2引言：通信网、传输、SDH1.通信网的结构2.SDH在通信网内容提要第一部分：SDH的基本概念和原理1、SDH基本概念2、帧结构与段开销3、复用与映射4、通道开销5、净负荷指针3内容提要第一部分：SDH的基本概念和原理1、SDH基本2.3保护与恢复2.2同步与定时第二部分：SDH设备2.1网元42.3保护与恢复2.2同步与定时第二部分：SDH设备3.4网络管理系统3.1光纤线路与光接口3.2网络性能3.3测试第三部分：SDH网络53.4网络管理系统3.1光纤线路与光接口3.2网一、PDH缺点

—没有国际统一的速率标准

2M系列：2M、8M、34M、140M、565M；1.5M系列：北美：1.5M、6.3M、45M、274M；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）—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）；—网络的OAM能力差：无足够的开销字节。SDH基本概念(一）6一、PDH缺点SDH基本概念(一）6

二、SDH特点

优点：—速率统一：155M、622M、2.5G、10G；—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/接入低速信号—强大的OAM&P能力实现了网络管理的智能化：丰富的开销（码流量的5%）、强大的软件技术；—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；—前、后向兼容。

缺点：

—带宽利用率稍低，如155M仅包括63个2M或3个34M。SDH基本概念(二）7二、SDH特点SDH基本概念(二）7SDH与PDH分插信号的比较8SDH与PDH分插信号的比较8ADM155Mbit/s155Mbit/s光接口光接口155Mbit/s1.5263445140电源公务告警TMN接口STM-1分插复用器功能9ADM155Mbit/s155Mbit/s光接口光接口155三、SDH基本概况1、等级与速率等级STM-1STM-4STM-16STM-64速率（Mb/s）155.520622.0802488.3209953.2806325210084032含2M数量SDH基本概念(三）10三、SDH基本概况等级STM-1STM-4STM-16S

SDH与SONET的标准速率11SDH与SONET的标准速率112、SDH设备.终端复用器TM

在线形网的端站，把PDH/SDH支路信号复用成SDH线路信号，或反之。PDH支路信号SDH支路信号OAM线路信号STM-NTMSDH基本概念(四）122、SDH设备PDH支路信号SDH支路信号OAM线路信号.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。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ADMSDH基本概念(五）13.分插复用器ADMSTM-NSTM-N西侧线路信号.再生器REG

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。OAM东侧线路信号西侧线路信号STM-NSTM-NREGSDH基本概念(六）14.再生器REGOAM东侧线路信号西侧线路信号STM.数字交叉连接设备DXC

兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动恢复与保护等多项功能的SDH设备。STM-NSTM-NPDH支路信号

SDH支路信号DXCSDH基本概念(七）15.数字交叉连接设备DXCSTM-NSTM-NPDH3、SDH网络拓扑.线形网TMADMADMTMREG

.树形网TMADMADMTMREGADMTMSDH基本概念(八）163、SDH网络拓扑TMADMADMTMREG.树形网

.环形网ADMADMADMADMSDH基本概念(九）17.环形网ADMADMADMADMSDH基本概念.枢纽网TMDXCADMTMREGADMTMTMADMTMTMSDH基本概念(十）18.枢纽网TMDXCADMTMREGADMTMTMADMT.网状网ADMADMADMADMSDH基本概念(十一）19.网状网ADMADMADMADMSDH基本概念(十一）1SOH：段开销AUPTR：管理单元指针POH：通道开销9×270×N字节13459SOHSTM-N净负荷(含POH)传输方向9×N261×N270×N列SOHAUPTRT=125μs帧结构与段开销(一）20SOH：段开销9×270×N字节13459SOHSTM-NSOH：段开销是指STM帧结构中为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须的附加字节，主要是供网络运行、管理和维护使用的字节。SOH可进一步划分为再生段开销RSOH和复用段开销MSOH。AUPTR：管理单元指针是一种指示符，主要用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端正确的分解。Payload：信息净负荷就是帧结构中用户所需要的真正的信息。其中还包括少量用于通道性能监视、管理和控制的通道开销字节（POH）。21SOH：段开销是指STM帧结构中为了保证信息净负荷正常灵活传

一、STM-1SOH字节安排

9列

A1

A1

A1

A2

A2

A2

J0

B1

E1

F1

D1

D2

D3

AU-PTR(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=125μs

国内使用字节

传输媒质指示字节空格：国际使用字节帧结构与段开销(二）22一、STM-1SOH字节安排9列A1A1

二、SOH开销字节功能

1.

A1、A2：

帧定位字节（F628H）；

2.

J0：

再生段跟踪字节，使收、发能正确对接；

3.B1：再生段比特间插奇偶校验字节(BIP-8)；校验矩阵B1字节被校验字节被校验字节被校验字节b1b2b3b4b5b6b7b8××××××××110010011101001010011010帧结构与段开销(三）23二、SOH开销字节功能B1字节被校验字节被校验字节被校验

4.

D1~D3：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；

6.

E1、E2：公务联络字节；

7.

F1：使用者通道字节，用于维护的数据/音频通道

8.

B2：复用段比特间插奇偶校验字节(BIP-N×24)；工作原理与B1相同；

9.

K1、K2：自动保护倒换字节，执行APS协议；

其中：

K1的b5~b8为请求保护倒换的局站编号，K2的b1~b4为倒换到保护通路上的局站编号。帧结构与段开销(四）244.D1~D3：再生段数据通信通道，可传送再生段运行A站B站下行工作光纤下行保护光纤上行保护光纤上行工作光纤STEP1：B站检测出工作通路故障后，利用上行保护光纤发出K1字节，K1字节中包含故障通路编号数。STEP2：A站收到K1字节后，完成下行工作光纤到保护光纤的桥接，并利用下行保护光纤送出K1、K2字节，其中K1字节作为倒换要求，K2字节作为证实。STEP3：B站收到K2字节后，经过对通道编号的确认后进行下行工作光纤到下行保护光纤的桥接，同时根据K1字节的要求进行上行工作光纤和保护光纤的桥接。之后，利用上行保护光纤送出K2字节。STEP4：A站收到K2字节后，完成上行工作光纤和保护光纤的桥接。APS完成。自动保护倒换（APS）与K1、K2字节25A站B站下行工作光纤下行保护光纤上行保护光纤上行工作光纤ST10.

S1：同步状态字节，指示同步状态、时钟级别等；其中b1~b4暂不使用，b5~b8表示时钟级别等；b5~b8=0010：G.811时钟，0100：G.812时钟（转接局），1000：G.812（端局）1011：设备时钟，1111：不能用于同步。11.

M1：复用段远端差错指示，指示B2的误块检测结果。

其中b1暂不使用；

b2~b8：用二进制编码方式，对B2的误块检测结果进行误块计数。

帧结构与段开销(五）2610.S1：同步状态字节，指示同步状态、时钟级别等；帧结一、SDH复用特点

1、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率的信号；各支路信号在帧中的位置固定，可直接提取/接入。

2、净负荷指针技术

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）；不使用125μs缓存器，避免滑动损伤。

复用与映射(一）27一、SDH复用特点复用与映射(一）27二、参与复用与映射的单元1、信息容器

C

用于装载各种速率业务信号的信息结构。国际规范了5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

2Mb/s

34/45Mb/s

140Mb/s

结构

9行4列–2

9行84列

9行260列速率（Mb/s）2.17648.384149.760复用与映射(二）28二、参与复用与映射的单元种类C-12C-3C-4装载2、虚容器VC

是用来支持SDH通道层连接的信息结构。VC是由信息容器C加上通道开销POH构成。国际规范了5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2Mb/s34/45Mb/s2/34/45/140Mb/s结构9行4列–19行85列9行261列速率（Mb/s）2.24048.960150.336复用与映射(三）292、虚容器VC种类VC-12VC-3VC-4装载信

VC-12VC-3POHC-3(34/45Mb/s)85列POHC-12

(2Mb/s)4列9行复用与映射(四）30VC-12

C-4

(140Mb/s)POH261列9行

3×TUG-3

(2/34/45M)POH261列9行VC-4(a)VC-4(b)R2R1注：TUG3=7TUG-2=21TU-12（21VC12）TUG3=TU-3（VC-3）复用与映射(五）31C-4POH261列9行3×TUG-3POH23、支路单元TU

是在高阶VC与低阶VC之间进行适配的信息结构。TU是由低阶VC加上支路单元指针TUPTR构成。

种类TU-12TU-3构成VC12+TUPTRVC3+TUPTR结构9行4列

9行85列+3速率（Mb/s）2.30449.152复用与映射(六）323、支路单元TU种类TU-12TU-3构成VC12+H1H2H3TUPTRVC-12

VC-39行

TU-12TU-34列85列9行复用与映射(七）33H1H2H3TUPTRVC-12VC-39行4、支路单元组TUG

由几个TU或TUG进行字节间插复用组成。

种类TUG-3构成3TU-127TUG-12结构9行12列9行86列速率（Mb/s）6.91249.536TUG-2复用与映射(八）344、支路单元组TUG种类TUG-3构成3TU-123×TU-127×TUG-2

（1×TU-3）9行

TUG-2TUG-3

R为填充字节12列86列9行RR复用与映射(九）353×TU-127×TUG-29行TU5、管理单元

AU-4

是在高阶VC与复用段之间进行适配的信息结构。AU是由高阶VC加上管理单元指针AUPTR构成。AU-PTRVC-49行261列9列复用与映射(十）365、管理单元AU-4AU-PTRVC-49行261三、我国规范的SDH复用与映射结构

C4校准AUGTUG-2VC-3C-3TU-12VC-12C-12（140M）（34M/45M）（2M）指针处理映射复用×N×7×3×3TUG3STM-NAU-4VC-4TU-3×1×1C-4复用与映射(十一）37三、我国规范的SDH复用与映射结构C4校准AUGTUG-四、字节间插复用

各支路信号按字节顺序进行间插排列，形成更高速率信号。2b12313123cacbaTU-12aTU-12bTU-12cTUG-2444复用与映射(十二）38四、字节间插复用TU-12aTU-12bTU-12cT五、映射1、何谓映射

映射就是在SDH网络边界把各种业务信号适配进相应的虚容器。如：把2Mb/s信号适配进VC-12；把34（或45）Mb/s信号适配进VC-3；把140Mb/s信号适配进VC-4。

复用与映射(十三）39五、映射复用与映射(十三）392.SDH映射种类.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路信号映射进相应的虚容器。优点：—对映射信号无任何限制性要求：如信号速率的高低、是否具有帧结构等；—接口简单、应用灵活。缺点：不能直接提取/接入支路信号。复用与映射(十四）402.SDH映射种类复用与映射(十四）40

.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。对映射信号要求：速率必须与网络同步（仅含N×64kb/s）,必须具有块状帧结构。

优点：可直接提取/接入低速支路信号。

缺点：对映射信号有限制性要求；硬件接口较复杂。

.比特同步映射要求映射信号速率必须与网络同步，但可不具有一定的帧结构。与PDH相比，无明显优势；尚无人采用。复用与映射(十五）41.字节同步映射复用与映射(十五）41

3、2Mb/s信号异步映射进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）的速率为2.240Mb/s；映射信号的速率为2.048Mb/s；进行速率调整后（加入填充毕特R），适配进虚容器VC-12。32WPOHRRRRRRRRRRRRRRRRPOHC1C2OOOORR32WRRRRRRRRPOHC1C2OOOORR32WRRRRRRRRPOHC1C2RRRRRS1S2DDDDDDD31WRRRRRRRR1子帧2子帧3子帧4子帧T=500μs复用与映射(十六）423、2Mb/s信号异步W=DDDDDDDDVC一、高阶通道开销VC-4/VC-3POH1、位置与结构

VC-4/VC-3

J1B3C2G1F2H4F3K3N1通道开销(一）43一、高阶通道开销VC-4/VC-3POHVC-42、开销字节功能

J1：

通道跟踪字节，使收、发正确对接；

B3：通道奇偶校验字节(BIP-8)；

C2：

信号标记字节,指示VC-4的结构；VC-4可能包含1×140M、3×34/45M、63×2M；

G1：通道状态字节：远端差错指示REI（误码计数）、

远端缺陷指示FDI；

F2、F3：使用者通道；

H4：位置指示字节：指示TU子帧在复帧中的位置；

K3：通道自动保护倒换字节(APS)；

N1：网络操作者字节。通道开销(二）442、开销字节功能通道开销(二）44二、低阶通道开销VC-12POH1、位置与结构

V5VC-12J2VC-12

500μs复帧VC-12N2K4VC-12通道开销(三）45二、低阶通道开销VC-12POHV5VC-12J2VC-2、开销字节功能

V5：

通道状态与信号标记，

b1b2：奇偶校验BIP-2；

b3：指示误码检测结果；

b4：远端失效指示；

b5b6b7：信号标记，映射方式；

b8：远端接收失效指示。

J2：

通道跟踪字节：使收、发正确对接；

N2：网络操作者字节；

K4：通道自动保护倒换字节。通道开销(四）462、开销字节功能通道开销(四）46一、净负荷指针概念1、作用

—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移量；

—进行速率调整：容纳净负荷速率偏差。2、种类

管理单元指针AUPTR；支路单元指针TU-3PTR、TU-12PTR。净负荷指针(一）47一、净负荷指针概念净负荷指针(一）47二、管理单元指针AUPTR1、位置与结构

9行261列AU-PTR9列H1YYH21*1*H3H3H3Y=1001SS11（S未规定）1*=11111111VC-4净负荷指针(二）48二、管理单元指针AUPTR9行261列AU-PTR9列H2、H1、H2、H3字节安排NNNNSSIDIDIDIDIDH1H2H3H3H3NDF10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：减少比特净负荷指针(三）492、H1、H2、H3字节安排NNNNSSIDIDIDIDI3、H1、H2、H3字节功能.净负荷位置指示

10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。.对净负荷VC-4进行速率调整

正调整:

5个I比特反转；在净负荷前面加3个填充字节；指针值加1。

负调整:5个D比特反转；在净负荷前面3个字节移到3个H3字节中；指针值减1。.新数据标识NDF

指示净负荷中的新数据变化。正常时：NDF=0110有新数据时：NDF=1001净负荷指针(四）503、H1、H2、H3字节功能净负荷指针(四）50三、支路单元指针TU-3PTR1、位置与结构

H1H2H3VC-39行85列TU-3净负荷指针(五）51三、支路单元指针TU-3PTRH1H2H3V2、H1、H2、H3字节安排NNNNSSIDIDIDIDIDH1H2H3NDF10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：减少比特净负荷指针(六）522、H1、H2、H3字节安排NNNNSSIDIDIDIDI3、H1、H2、H3字节功能.净负荷位置指示

10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。.对净负荷VC-3进行速率调整

正调整:5个I比特反转；在净负荷前面加1个填充字节；指针值加1。

负调整:5个D比特反转；在净负荷前面1个字节移到H3字节中；指针值减1。.新数据标识NDF

指示净负荷中的新数据变化。正常时：NDF=0110有新数据时：NDF=1001净负荷指针(七）533、H1、H2、H3字节功能净负荷指针(七）53四、支路单元指针TU-12PTR1、位置与结构

V1VC-12V2VC-12V3VC-12

500μs复帧V4VC-12净负荷指针(八）54四、支路单元指针TU-12PTRV1VC-12V2VC-2、V1、V2、V3字节安排NNNNSSIDIDIDIDIDV1V2V3NDF10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：减少比特净负荷指针(九）552、V1、V2、V3字节安排NNNNSSIDIDIDIDI3、V1、V2、V3字节功能.净负荷位置指示

10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。.对净负荷VC-3进行速率调整

正调整:5个I比特反转；在V3字节后面加1个填充字节；指针值加1。

负调整:5个D比特反转；在净负荷前面1个字节移到V3字节中；指针值减1。.新数据标识NDF

指示净负荷中的数据变化。正常时：NDF=0110有新数据时：NDF=1001净负荷指针(十）563、V1、V2、V3字节功能净负荷指针(十）56低阶容器高阶容器低阶组装器

高阶组装

REG

STM-N复用再生段低阶通道（LPOH）高阶容器低阶容器低阶组装器

高阶组装

REG

STM-N复用再生段高阶通道（HPOH）复用段（MSOH）再生段（RSOH）如何理解POH与SOH？（1）57低阶容器高阶容器低阶高阶组装1、段开销、通道开销都是为了保证信号正常灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。2、段开销、通道开销是从不同的层面来监视、管理信号的传送。RSOH、MSOH分别对应于再生段和复用段，而HPOH和LPOH分别对应于VC-3/VC-4和VC-12（参见上页图）。如何理解POH与SOH？（2）581、段开销、通道开销都是为了保证信号正常灵活传送所必须附加的第一部分学习要点1．掌握SDH、PDH的基本概念和SDH的优缺点2．了解段开销、通道开销中各字节的含义3．了解SDH各级速率（STM-1到STM-64）4．SDH设备的四种基本类型5．常见SDH网络的拓扑结构6．以STM-1为例，简述帧结构的组成部分和作用7．映射的种类和应用8．G.707标准中，指针的种类和应用9．简述SDH复用的特点10．根据我国规定的SDH复用映射结构，简述2Mbps信号在STM-1中的复用过程59第一部分学习要点1．掌握SDH、PDH的基本概念和SDH的优一、同步复用设备的种类1、终端复用设备TM

从PDH/SDH支路信号到SDH线路信号的复用；或反之。线路信号PDH支路信号SDH支路信号OAMSTM-NTM同步复用设备(一）60一、同步复用设备的种类线路信号PDH支路信号SDH支路信2、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-N同步复用设备(二）612、分插复用设备ADM东侧线路信号ADMPDH支路信号3、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的SDH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-N同步复用设备(三）623、再生设备REGREGOAM东侧线路信号西侧线路信号ST同步复用设备(四）二、同步复用设备的特点1、一步复用

可直接提取/接入低速支路信号（如从2.5G提取2M）。2、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-线路、线路-支路、支路-支路间的交叉连接。3、强大的OAM能力

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。63同步复用设备(四）二、同步复用设备的特点63同步复用设备(五）4、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。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。5、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、环带子环等），网络具有自愈能力。网络可在线升级。64同步复用设备(五）4、灵活的组网能力64同步复用设备(六）三、设备性能要求1、误码性能

在设计所考虑的工作条件范围内,应无误码运行。2、同步性能.外同步定时方式

又称跟踪方式。即设备内部的时钟严格跟踪(锁定)从外部输入的定时基准信号。65同步复用设备(六）三、设备性能要求65同步复用设备(七）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66同步复用设备(七）定时发生器外定时基准东侧西侧外同步复用设备(八）.

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。

A).线路定时所有的发送时钟，皆从某一特定的STM-N接收信号中提取定时。定时发生器

西侧STM-N

东侧STM-N

提取时钟发送时钟67同步复用设备(八）.提取定时方式定时发生器西侧东侧同步复用设备(九）B).通过定时STM-N发送时钟，从其同方向终结的STM-N接收信号中提取定时。定时发生器

西侧STM-N

东侧STM-N

提取时钟发送时钟68同步复用设备(九）B).通过定时定时发生器西侧东侧同步复用设备(十）C).环路定时

STM-N发送时钟，从其同侧的STM-N接收信号中提取定时信号。定时发生器

西侧STM-N

东侧STM-N

提取时钟发送时钟69同步复用设备(十）C).环路定时定时发生器西侧东侧同步复用设备(十一）.内部定时方式当外同步定时与提取定时不能正常工作时，设备转入内部定时工作方式。A).保持模式设备模拟它在24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：0.37ppm。B).自由运行模式超过24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作为同步信号；其精度要求为：4.6ppm。70同步复用设备(十一）.内部定时方式70同步复用设备(十二）、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。

A）、定时保护倒换功能

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。

B）、恢复功能

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。71同步复用设备(十二）、定时保护倒换与恢复71同步复用设备(十三）3、定时性能—抖动与漂移.抖动与漂移含义

抖动：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。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。

漂移：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（10Hz以下）偏差。温度的变化是产生漂移的主要原因。0.2UI72同步复用设备(十三）3、定时性能—抖动与漂移0.2UI7同步复用设备(十四）.输入抖动与漂移容限A）.

STM-N光接口输入抖动与漂移容限在STM-N输入信号上使光设备产生1dB光功率代价的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。B）.

STM-N电接口输入抖动与漂移容限在STM-N输入信号上使设备刚刚不产生误码的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。C）.

PDH接口输入抖动与漂移容限在PDH支路输入信号上使设备刚刚不产生误码的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。73同步复用设备(十四）.输入抖动与漂移容限73.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的最大正弦抖动（漂移）峰-峰值。A）.

STM-N光接口抖动与漂移的产生在无输入抖动的条件下，用12KHz高通滤波器在设备的光接口输出端测得的抖动根均方值（RMS）。B）.

STM-N电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电接口输出端测得的抖动根均方值。同步复用设备(十五）74.抖动与漂移的产生同步复用设备(十五）74C）.映射抖动与漂移又称因支路信号映射产生的抖动与漂移。是指在无指针调整的条件下，因进行映射、去映射处理所产生的输出抖动与漂移值。D）.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。E）.结合抖动是考虑支路映射与指针调整同时发生时所产生的抖动值。同步复用设备(十六）75C）.映射抖动与漂移同步复用设备(十六）75同步复用设备(十七）.抖动与漂移传递函数输出STM-N信号的抖动值与加在输入STM-N信号上的抖动值之比，随频率而变化的关系。目前，该参数仅适用于再生器（0.1dB）。76同步复用设备(十七）.抖动与漂移传递函数764、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。.交叉类型

应能进行高阶交叉与低阶交叉。

高阶交叉：是指对VC-4级信号的交叉连接。

低阶交叉：是指对VC-12级信号的交叉连接。具有低阶交叉连接能力，才能直接从高速信号中上下2M电路。同步复用设备(十八）774、交叉性能同步复用设备(十八）77、交叉容量交叉容量以VC-4为单位；一般写为n×nVC-4。交叉容量视同步复用设备的STM-N级别不同而不同。交叉能力强的2.5GADM设备（单系统），其高阶交叉容量为：96×96VC-4；其中线路信号为：4×16VC-4；支路信号为：32VC-4。

同步复用设备(十九）78、交叉容量同步复用设备(十九）78同步复用设备(二十）.交叉类型

设备至少应具有以下几种交叉工作类型：

单向：被交叉连接的端口只能作为输出。

双向：每个端口既能接入输出信号，又能接入输入信号。

广播：一个输入信号可以与一个以上的端口相连接。

79同步复用设备(二十）.交叉类型79同步复用设备(二十一）.交叉方向

应支持线路-线路、线路-支路、支路-支路的交叉连接。

线路-线路：主要用于未下载支路信号的继续传送；

线路-支路：主要用于支路信号的上、下载；

支路-支路：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。80同步复用设备(二十一）.交叉方向80同步复用设备(二十二）四、同步复用设备的系统结构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81同步复用设备(二十二）四、同步复用设备的系统结构定时同步复用设备(二十三）1、线路接口

完成线路信号STM-N的光-电转换；进行管理单元的指针处理；生成/终结段开销。2、交叉矩阵按需求对线路信号或支路信号中的高阶VC或低阶VC进行交叉连接，实现线路-线路、线路-支路、支路-支路间的交叉连接；满足上、下电路等功能。82同步复用设备(二十三）1、线路接口82、交叉矩阵容量

交叉矩阵的容量一般与线路信号的级别有关。如：中兴2.5GADM的高阶交叉容量为96×96VC-4；、交叉性能一般应具有高阶交叉与低阶交叉能力。交叉连接还有时分与空分之别。同步复用设备(二十四）83、交叉矩阵容量同步复用设备(二十四）833、支路接口在局站完成上、下业务信号。支路接口有2M、34M、45M、140M、155M等种类；对于SDH支路接口还有光、电之分。4、定时单元对内：向设备的各单元提供定时信号。对外：或跟踪外同步定时信号；或从线（支）路信号中提取定时；或以保持/自由运行方式提供定时。同步复用设备(二十五）843、支路接口同步复用设备(二十五）84同步复用设备(二十六）5、通信与控制单元

采集设备各单元的数据；通过DCC通道传到网关，然后由网关提供给网管系统；另一方面，接收网管系统的命令并执行。6、公务单元提供公务联络电话。

85同步复用设备(二十六）5、通信与控制单元85数字交叉连接设备(一）一、DXC概念1、定义

拥有一个或多个准同步或同步数字端口，并可以对其任意端口的速率信号（和/或子速率信号）和其它端口的速率信号（和/或子速率信号）进行可控透明的连接与再连接。86数字交叉连接设备(一）一、DXC概念86数字交叉连接设备(二）2、规范化表示：DXCx/y

x：

DXC端口的速率最高等级；

y：可进行交叉连接的最低速率等级；

1：VC-12、2M信号；

3：VC-3、34/45M信号；

4：VC-4、140M、155M信号；

5：STM-4（622M）信号；

6：STM-16（2.5G）信号。如：DXC4/1，其端口最高速率为155M，可进行交叉连接的信号有VC-12、VC-3、VC-4。87数字交叉连接设备(二）2、规范化表示：DXCx/y数字交叉连接设备(三）二、DXC的基本技术特点1、与常规数字交换机SPC区别.交换对象不同DXC交换对象是宽带信号；SPC的交换对象是窄带信号即64kb/s话音信号。.状态持续时间不同DXC的状态持续时间是半永久性的，其持续时间最少为几十天；SPC的接续状态是动态的，其持续时间一般仅为几分钟。88数字交叉连接设备(三）二、DXC的基本技术特点88数字交叉连接设备(四）.阻塞性设计不同DXC设计是无阻塞的；SPC设计是允许有阻塞的。.透明度不同DXC的交叉连接是透明的；SPC的交换接续是不透明的。.控制交叉（交换）的主体不同

DXC的交叉连接是由操作系统控制；SPC的交换接续是由用户控制，即按信令进行。89数字交叉连接设备(四）.阻塞性设计不同89数字交叉连接设备(五）2、交叉连接方式.

单向连接被交叉连接的端口只能作为输出。.双向交叉连接交叉连接的端口既可接入输出信号，也可以接入输入信号。.广播方式输入的VC信号可以和一个以上的VC信号（可属于不同端口）相连接。90数字交叉连接设备(五）2、交叉连接方式90数字交叉连接设备(六）.环回方式输出信号和本端口的输入信号相连接。.分离接入方式把端口的输入信号就地终结,把某些辅助信号插入进去,然后再利用单向连接功能把它们交叉连接到其它端口。91数字交叉连接设备(六）.环回方式91数字交叉连接设备(七）三、DXC的系统结构公务定时通信与控制接口板交叉矩阵接口板接口板接口板接口板接口板92数字交叉连接设备(七）三、DXC的系统结构公务定时通数字交叉连接设备(八）四、DXC的应用1、多种网络的网关

可作SDH网与PDH网的网关,长途网与中继网的网关，中继网与用户网的网关等。2、电路调度

在多个网络的汇接点，用DXC实现网络之间的业务流动或电路调度。93数字交叉连接设备(八）四、DXC的应用93数字交叉连接设备(九）3、网络的保护与恢复.集中控制法

网络的保护与恢复由中心系统控制。庞大的数据库中存有网络各节点的全部信息（节点的业务流量、交叉状态、空闲路由等）；一旦网络的某链路发生故障，中心系统会根据数据库中各节点存放的信息，计算和模拟出多个替代路由；最后选择一条最佳替代路由，并据此发布执行命令让各节点进行相应的操作，建立起新的替代路由。94数字交叉连接设备(九）3、网络的保护与恢复94数字交叉连接设备(十）.分布控制法网络的保护与恢复由各个节点分散控制。

当网络中的某链路发生故障时，故障的源节点会向网络中的所有节点发出要求提供空闲信道的信息，直至故障链路的另一端（终节点）。各节点都会提供与其相邻节点的空闲信道，直到搜寻出一条从源节点到终节点（故障链路）的最佳替代路由。最后，各节点执行相应的操作，建立起新的替代路由。95数字交叉连接设备(十）.分布控制法95ITU-T曾采用基本功能块的方法对SDH设备进行规范，它将设备功能分解为一系列标准功能块，不同的设备由这些基本的功能块灵活组合而成，以完成设备不同的功能。通过基本功能块规范了设备的标准化，同时也使规范具有普遍性，叙述清晰简单。1、基本功能块功能参考模型2、原子功能模型

在基本功能块的基础上进行了更加详细的划分，可以与专用集成电路（ASIC）和软件描述直接挂钩。96ITU-T曾采用基本功能块的方法对SDH设备进行规范，2M/34MHOASTULOISTUHPCSTTTFSTUHOISTULPCSTG.703G.703140MSTM-NYPNSEMFMCFSETSSETPIOHAQF外同步OHA接口SSYSPN管理参考点S时钟参考点T管理开销接入参考点U基本功能块复用段DCC参考点再生段DCC参考点同步状态参考点972M/34MHOASTULOISTUHPCSTTTFSTUH1.TTF:传送终端功能,主要作用是将网元接收到的STM-N信号(具有帧结构的光信号或电信号)转化成净负荷信号(VC-4),并终结段开销,或作相反的变换.一般由光接口板或开销处理板完成此项复合功能..2.HOA:高阶组装器,主要功能是按照映射复用路线将低阶通道信号复用到高阶通道信号(如多个VC-12复用到VC-4),或作相反的处理.此功能可能在低速线路接口板或开销处理板上实现..3.HOI:高阶接口,主要功能是将140Mbps信号映射到C-4中,并加上高阶通道开销POH构成完整的VC-4信号,或者相反的处理.由140Mbps支路板完成此功能.4.LOI:低阶接口,主要功能是将2Mbps或者34Mbps的PDH信号映射到C-12或者C-3中，并加入通道开销,构成完整的VC-12或者VC-3,或作相反的处理.由低速线路接口板实现.复合功能块981.TTF:传送终端功能,主要作用是将网元接1.HPC:高阶通道连接,其核心是一个连接矩阵,它将若干个输入的VC-4连接到若干个输出的VC-4,输入和输出具有相同的信号格式,只是逻辑次序上有所不同而已.物理设备上此功能一般由交叉板完成2.LPC:低阶通道连接,功能是将输入口的低阶通道信号(VC-12/VC-3)分配给输出口的低阶通道,输入和输出具有相同的信号格式,只是逻辑次序上有所不同而已.物理设备上此功能一般与HPC一起由交叉板完成HPC与LPC991.HPC:高阶通道连接,其核心是一个连接矩阵,它将若干个输辅助功能块SEMF、MCF、OHA、SETS、SETPISEMF：同步设备管理功能块DCC（D1—D12）通道的OAM内容是由SEMF决定的，并通过MCF在RST和MST中写入相应的字节，或通过MCF功能块在RST和MST提取D1—D12字节，传给SEMF处理。MCF：消息通信功能块MCF上的N接口传送D1—D3字节（DCCR），P接口传送D4—D12字节（DCCM），F接口和Q接口都是与网管终端的接口.100辅助功能块100SETS：同步设备定时源功能块SETS时钟信号的来源有4个：①由SPI功能块从线路上的STM-N信号中提取的时钟信号；②由PPI从PDH支路信号中提取的时钟信号；③由SETPI（同步设备定时物理接口）提取的外部时钟源，如：2MHz方波信号或2Mbit/s；④由SETS的内置振荡器产生的时钟。SETS对这些时钟进行锁相后，选择其中一路高质量时钟信号，传给设备中除SPI和PPI外的所有功能块使用;同时SETS通过SETPI功能块向外提供2Mbit/s和2MHz的时钟信号，101SETS：同步设备定时源功能块101SETPI：同步设备定时物理接口SETS与外部时钟源的接口，SETS通过它接收外部时钟信号或提供外部时钟信号OHA：开销接入功能块从RST和MST中提取或写入相应E1、E2、F1公务联络字节，进行相应的处理102SETPI：同步设备定时物理接口102TM设备的典型功能块组成103TM设备的典型功能块组成103英文缩写 说明 英文缩写 说明 英文缩写 说明 SPI SDH物理接口 RST 再生段终端 MST 复用段终端 MSP 复用段保护 MSA 复用段适配 PPI PDH物理接口 LPA 低阶通道适配 LPT 低阶通道终端 LPC 低阶通道连接 HPA 高阶通道适配 HPT 高阶通道终端 HPC 高阶通道连接 HOI 高阶接口 HOA 高阶适配 TTF 传送终端功能 LOI 低阶接口 OHA 开销接入功能 SEMF 同步设备管理功能MCF 消息通信功能 SETS 同步设备定时源 SETPI 同步设备定时物理接口 104英文缩写 说明 英文缩写 说明 英文缩写 说明 104SPI：SDH物理接口功能块主要完成光/电变换、电/光变换，提取线路定时，以及相应告警的检测。1）收方向——信号流从A到B①光/电转换，②提取线路定时信号并将其传给SETS（同步设备定时源功能块）锁相。2）发方向——信号流从B到A①电/光变换，②定时信息附着在线路信号中。可能产生告警——R-LOS：信号丢失，输入无光功率、光功率过低、光功率过高，使BER劣于10-3。105SPI：SDH物理接口功能块105RST：再生段终端功能块RST是RSOH开销的源和宿1）收方向——信号流B到C若R-LOS告警信号，即在C点处插入全“1”（AIS）信号；若是正常信号流，那么RST开始搜寻A1和A2字节进行定帧---对除再生段开销第一行外的所有字节进行解扰码---提取RSOH并进行处理:校验B1字节;E1、F1字节提取给OHA;D1—D3提取传给SEMF.2）发方向——信号流从C到B产生RSOH;对除再生段开销第一行外的所有字节进行扰码.可能产生告警——OOF（A1、A2/5帧），LOF（A1、A2/3ms），RS-BBE（B1）106RST：再生段终端功能块106107107MST：复用段终端功能块MST是复用段开销的源和宿1）收方向——信号流从C到D①MST提取K1、K2字节中的APS（自动保护倒换）协议送至SEMF②MST功能块校验B2字节;③将S1（b5—b8）恢复传给SEMF;④D4—D12字节提取传给SEMF;⑤E2提取出来传给OHA108MST：复用段终端功能块1082）发方向——信号流从D到CMST写入MSOH：OHA来的E2；SEMF来的D4—D12；MSP来的K1、K2，写入相应B2字节、S1字节、M1等字节。可能产生告警：MS-AIS（K2[b6—b8]/111）/全“1”、MS-RDI（K2[b6—b8]/110），MS-BBE（B2），MS-REI（M1），MS-EXC（B2）/全“1”1092）发方向——信号流从D到C可能产生告警：MS-AIS（K2MSP：（复用段保护功能块）1）收方向——信号流从D到E若MSP收到MST传来的MS-AIS或SEMF发来的倒换命令，将进行信息的主备倒换，正常情况下信号流从D透明传到E。2）发方向——信号流从E到DE点的信号流透明的传至D，E点处信号波形同D点。复用段倒换的故障条件是:R-LOS、R-LOF、MS-AIS和MS-EXC（B2）110MSP：（复用段保护功能块）110MSA：复用段适配功能块MSA的功能是处理和产生AU-PTR，以及组合/分解整个STM-N帧，即将AUG组合/分解为VC4。1）收方向——信号流从E到F将AUG分成N个AU-4结构，然后处理这N个AU-4的AU指针2）发方向——信号流从F到EF点的信号经MSA定位和加入标准的AU-PTR成为AU-4，N个AU-4经过字节间插复用成AUG可能产生告警：AU-AIS（H1、H2、H3为全1/3frame），AU-LOP（连续8帧为无效指针或NDF）111MSA：复用段适配功能块111F点信号帧结构112F点信号帧结构112HPC：高阶通道连接功能块HPC相当于一个交叉矩阵，它完成对高阶通道VC4进行交叉连接的功能，除了信号的交叉连接外，信号流在HPC中是透明传输的（所以HPC的两端都用F点表示）HPC是实现高阶通道DXC和ADM的关键113HPC：高阶通道连接功能块113HPT：高阶通道终端功能块HPT是高阶通道开销的源和宿，形成和终结高阶虚容器1）收方向——信号流从F到G终结POH，检验B3HPT检测J1和C2字节HPT将H4字节的内容传给HPA功能块2）发方向——信号流从G到FHPT写入POH:计算B3;由SEMF传相应的J1和C2114HPT：高阶通道终端功能块114G点的信号形状HP-BBE(B3)，HP-REI（G1[b1—b4]），HP-TIM（J1），HP-SLM(C2)，HP-RDI（G1[b5]），/1HP-UNEQ(C2/5frame0)/1115G点的信号形状HP-BBE(B3)，HP-REI（G1[HPA：高阶通道适配功能块1）收方向——信号流从G到H首先C4--->63个TU-12，然后处理TU-PTR，进行VC12在TU-12中的定位、分离，从H点流出的信号是63个VC12信号。检测V1、V2、V3;根据从HPT收到的H4字节做复帧指示2）发方向——信号流从H到G对输入的VC12加上TU-PTR，然后将63个TU-12通过字节间插复用：TUG2→TUG3→VC4TU-AIS（V1、V2、V3/3frame1），TU-LOP（V1、V2/8frame），TU-LOM（H4）116HPA：高阶通道适配功能块116LPC：低阶通道连接功能块LPC也是一个交叉连接矩阵，它是完成对低阶(VC12/VC3）进行交叉连接的功能设备若要具有全级别交叉能力，就一定要包括HPC和LPC.信号流在LPC功能块处是透明传输的（所以LPC两端参考点都为H）。117LPC：低阶通道连接功能块117LPT：低阶通道终端功能块LPT是低阶POH的源和宿，对VC12而言就是处理和产生V5、J2、N2、K4四个POH字节1）收方向——信号流从H到JV5字节的b1—b2进行BIP-2的检验---V5的b3回告检测J2和V5的b5—b7118LPT：低阶通道终端功能块118I点帧结构LP-BBE（V5[b1—b2]），LP-REI（V5[b3]）,LP-TIM(J2)，LP-SLM(V5[b5—b7])，LP-RDI（V5[b8]），LP-UNEQ（V5[b5—b7]/5frame000）119I点帧结构LP-BBE（V5[b1—b2]），LP-REILPA：低阶通道适配功能块映射和去映射.把C信号去映射成PDH信号，或将PDH信号适配进C:2Mbit/sC12PPI：PDH物理接口功能块进行码型变换和支路定时信号的提取。1）收方向——信号流从L到M将设备内部码转换成PDH线路码型，如HDB3（2Mbit/s、34Mbit/s）、CMI（140Mbit/s）。2）发方向——信号流从M到L将PDH线路码转换成便于设备处理的NRZ码，同时提取支路信号的时钟将其送给SETS锁相.120LPA：低阶通道适配功能块120TM——终端复用器121TM——终端复用器121ADM-分插复用器122ADM-分插复用器122REG-再生中继器123REG-再生中继器123DXC——数字交叉连接设备124DXC——数字交叉连接设备124同步光缆系统(一）一、光纤1、主要特性参数.衰减系数

f

—每公里光纤对光信号的衰减（dB/km）。G.653G.652波长nm1310nm波段1550nm波段衰耗SCL石英光纤的衰耗曲线125同步光缆系统(一）一、光纤G.653G.652波长nm13同步光缆系统(二）.色度色散系数D（）

A）.色度色散的概念

所谓色度色散是指光纤对光脉冲的展宽效应。若在发端发送一个波形整齐的光脉冲，经过一段长度的光纤传输后，在接收端会发现，不仅光脉冲被展宽，而且其形状也发生畸变。此即光纤的色度色散所致。光脉冲的展宽与畸变，会产生码间干扰，进而导致误码。

126同步光缆系统(二）.色度色散系数D（）126

B）.色度色散的种类

a).模式色散

因多种传播模式引起，仅多模光纤存在。

b).材料色散

由组成光纤的材料所产生的色散效应。因不同波长的光在光纤材料中具有不同的传播速度。

c).波导色散

因光纤的不同波导结构引起的色散效应。

同步光缆系统(三）127B）.色度色散的种类同步光缆系统(三）127同步光缆系统(四）C）.光纤的色度色散

a).多模光纤的色度色散

模式色散+材料色散+波导色散

b).单模光纤的色度色散

材料色散+波导色散D）.色度色散系数

单位光源谱宽经1公里光纤传输后所产生的脉冲展宽值（ps/nm·km）。128同步光缆系统(四）C）.光纤的色度色散128同步光缆系统(五）G.653G.652波长nm

C波段色散量G.653 0～3.5ps/nm·km G.652 17～20ps/nm·kmSCL129同步光缆系统(五）G.653G.652波长nm同步光缆系统(六）.零色散波长0

在某波长0处，光纤的材料色散与波导色散相互抵消，使光纤的总色度色散为零。

色散移位人们可以通过巧妙的波导结构设计，使光纤的波导色散与材料色散在某个所希望的波长相互抵消。.零色散斜率S0在零色散波长处，光纤的色度色散系数随波长变化曲线的斜率。其值越小，说明光纤的色散系数随波长的变化越缓慢；越容易进行一次性补偿。

130同步光缆系统(六）.零色散波长0130.偏振模色散PMDA).机理

是指因光纤的随机性双折射现象，导致对不同相位的光呈现不同的传播速度。B).原因

由于制造工艺方面的原因，光纤芯径、包层的几何尺寸会存在着一些差异；另外在施工时，光缆中的光纤会受侧压力、扭曲力、弯曲力等外部应力的作用。最后导致光纤产生随机性双折射。

同步光缆系统(七）131.偏振模色散PMD同步光缆系统(七）131C).PMD的影响

为保证由PMD产生的光功率代价<1dB，收发之间光纤通道的PMD应：<1/10B（B为码速率）2.5G系统受PMD的影响很小，可忽略不计。

10G系统需考虑PMD的影响，如传输400km时，要求光纤的PMD<0.5

ps/km1/2。与色度色散不同，PMD目前无法进行补偿。目前对PMD尚无精确计算方法，需现场测量。同步光缆系统(八）132C).PMD的影响同步光缆系统(八）132同步光缆系统(九）2、单模光纤种类.G.652光纤

1310nm性能最佳光纤（色散未移位光纤）。

它有二个波长工作区：1310nm与1550nm。

1310nm波长：色散最小（未移位），小于3.5ps/nm·km；但损耗较大，为0.3~0.4dB/km。

1550nm波长：色散较大，为20ps/nm·km；但损耗很小，为0.15~0.25dB/km。

133同步光缆系统(九）2、单模光纤种类133同步光缆系统(十）.G.653光纤

1550nm性能最佳光纤（色散移位光纤）。它主要用于1550nm波长工作区。在1550nm波长，色散较小（色散移位），为3.5

ps/nm·km；损耗也很小，为0.15~0.25dB/km。但它不能用于WDM方式，因会出现四波混频效应（FWM）。134同步光缆系统(十）.G.653光纤134同步光缆系统(十一）.G.654光纤1550nm损耗最小光纤。它主要用于1550nm波长工作区，其损耗为0.15~0.19dB/km；主要用于海缆通信。.G.655光纤它是为克服G.653光纤的FWM效应而设计的新型光纤。其性能与G.653光纤类似，但既能用于WDM，又能传输TDM方式的10G。理想情况：A）、低色散：2～6ps/nm.km；B）、色散斜率小于0.05ps/nm2·

km，便于色散补偿；C）、大的有效面积，可避免出现非线性效应。135同步光缆系统(十一）.G.654光纤135同步光缆系统(十二）波长nm衰耗:色散:理想G.655光纤特性SCL136同步光缆系统(十二）波长