同步数字传输网

同步数字传输网

同步数字传输网的概念数字传输网：是指在传输网中以数字信号形式传送各种信息。同步：数字信号流在数字交换设备之间传输时，其速率必须完全保持一致，才能保证信息传送的准确无误，网络中各数字设备的时钟频率必须相同。

在传输网中，为了扩大系统传输容量，提高传输信道的利用率，在发送端通常将若干路低速数字信号（低次群）按时分复用方式合并成一个高速数字信号（高次群），然后在信道上传输。同步数字传输网的概念分路信号：指复用前的低速信号。群路信号：指复用后的高速信号。数字传输网中使用的传输技术体系有两大类：

准同步数字体系PDH(PlesiochronousDigitalHierarchy)

同步数字体系SDH(SynchronousDigitalHierarchy)

两种数字体系规定了不同的同步方式、不同的复用方式和复用后群路的速率标准。

PDH在准同步数字体系（PDH）中，数字传输信号采用脉冲编码调制（PCM）时分多路复用方式进行传输。复用后的群路信号速率标准在世界各地区有所不同。三大数字体系2.048M8.448M34.368M139.264M564.992M1.544M6.312M44.736M274.176M1.544M6.312M32.064M97.728M397.200M64KJ1E1T1J2E2T2J3E3T3J4E4T4J5E5x30x24x24x4x4x4x4x7x5x4x6x3x4x4欧洲USA日本准同步采用准同步数字系列(PDH)的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。

PDH准同步复用140MLTE14034

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8214034

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82140MLTE34Mbps8Mbps2Mbps客户站点解复用复用LTE=线路终端设备正码速率调整法在PDH系统中，将低次群信号复用到高次群信号采用准同步复用方式。虽然复用时各分路信号速率的标称值相同，但各分路时钟不是来自同一个时钟源，存在着一定的容差（一般速率允许的变化范围为±100b/s），这种速率不同的低次群分路信号若直接复用成高次群信号会在高次群信号中产生码元的重叠错位，使得接收端无法正常分接、恢复低次群分路信号。速率不同的低次群信号不能直接复用，要在复用之前对各分路信号速率进行统一的调整，使各分路信号速率达到同步。调整方法通常采用正码速率调整法：在各分路信号中插入一些脉冲，通过控制插入脉冲的多少来调整各分路信号的速率。正码速率调整法码速调整同步复接码速恢复同步分接控制信号控制信号flfhfm'flfmm支路m支路fm略大于fl，需要进行正码速调整fh

=fmm>fl

m准同步插入插入fm略大于fl，需要进行正码速调整去掉插入，出现不均匀恢复flfmfm'fl^PDH（准同步数字体系）的不足缺乏统一的世界性标准，三个地区标准不兼容；没有世界性的标准光接口规范；PDH系统采用准同步复接方式，很难从高次群中识别和提取低次群信号，结构复杂且不灵活；用于网络操作、管理和维护（OAM：OperationsAdministration,Maintenance)的额外比特太少，无法满足新一代传输网发展的要求；复用结构基于点-点传输，缺乏网络考虑，无法提供最佳路由选择。同步数字体系

随着光纤通信技术和大规模集成电路的高速发展，1986年美国贝尔通信实验室提出了一种以光纤通信为基础的同步光纤网（SONET）概念，作为现代化通信网的基本结构。1988年ITU-T对SONET概念进行了修改，重新命名为同步数字序列，简称SDH，使之成为不仅适用于光纤通信，也适合于微波和卫星传输的体制。现在SDH已经成为国际上公认的新一代的理想传输网体制。

同步数字体系的网同步SDH传输网属于数字传输网，其网同步采用主从同步方式，SDH设备时钟必须直接或间接跟踪基准时钟（PRC：PrimaryResourceClock)。SDH网交换节点间的传输设备都必须同步工作。SDH的技术特点国际统一的数字传输标准STM-N；采用同步复用方式和灵活的复用映射结构,具有广泛的适应性；丰富的开销比特,加强了网络的OAM能力；统一的标准光接口；采用软件进行网络配置和控制,便于扩展；具有完全的后向兼容性和前向兼容性。

国际统一的数字传输标准STM-NSDH同步数字体系使三大数字体系在STM-1等级以上统一。数字信号在跨越国界通信时，不需要转换成另一种标准，第一次真正实现了数字传输体制上的世界性标准。SDH同步数字体系信号的最基本、最重要的模块信号是STM-1，其速率为155.520Mbit/s，更高等级的STM-N信号可以近似看作是将基本模块信号STM-1按同步复用，经字节间插后的结果，其中N是整数，为1，4，16，64。速率等级SONET SDH 比特率(Mbps)STS-1/OC-1 51.84STS-3/OC-3 STM-1 155.52STS-9/OC-9 STM-3 466.56STS-12/OC-12 STM-4 622.08STS-18/OC-18 STM-6 933.12STS-24/OC-24 STM-8 1244.16STS-36/OC-36 STM-12 1866.24STS-48/OC-48 STM-16 2488.32STS=SynchronousTransportSignal同步传输信号OC=OpticalCarrier光载波STM=SynchronousTransportModule同步传输模块SONETDesignationITU-TDesignationDataRate(Mbps)PayloadRate(Mbps)STS-1/OC-151.8450.112STS-3/OC-3STM-1155.52150.336STS-9/OC-9466.56451.008STS-12/OC-12STM-4622.08601.344STS-18/OC-18933.12902.016STS-24/OC-241244.161202.688STS-36/OC-361866.241804.032STS-48/OC-48STM-162488.322405.376STS-96/OC-964876.644810.752STS-192/OC-192STM-649953.289621.504SONET/SDHSignalHierarchySDH网络再生段再生段再生段再生段复用段复用段通道TM中继器中继器ADM或SDXCTMTM：终端复用器 ADM：分插复用器SDXC：SDH数字交叉连接单元SDH网络设备终端复用器（TM）：是一种把低速信号复用成一路较高速信号或反过来把一路高速信号分接成多路低速信号的设备，是用户传输数据进入SDH网传输的终端接口设备。分插复用器（ADM）：是SDH网中一个非常重要的设备，具有三个端口，其中两个端口是SDH光接口，另一个端口可以灵活地分出/接入复用在STM-N信号中的低速率信号。ADM实际上是分路器与合路器的组合。同步数字交叉连接设备(SDXC)：实现支路之间的交叉连接。SDXC是一种兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管的多功能网络设备。再生器（REG）：将光信号转换成电信号，进行放大整形，再转换成光信号，送入光纤继续传输，以延长传输距离。SONET基本帧结构1frame=810bytesin125

ms123456789STS-1/OC13bytes87bytesSOHLOH净荷3bytes6bytes9bytesTOH开销

:SOH=段开销LOH=线路开销TOH=传输开销矩形帧结构SDH基本帧结构（STM-1）1frame=2430bytesin125

ms123456789STM-19bytes261bytesRSOHMSOH净荷（含POH）3bytes6bytes9bytes开销

:用于OAM

SOH=段开销RSOH=再生段开销MSOH=复用段开销POH=通道开销AUPTR=管理单元指针，用于净荷的定位净荷：用户数据矩形结构

AUPTR段开销(SOH：SectionOverhead)区域：

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，是供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。净负荷（Payload)区域：

信息净负荷是帧结构中存放信息负载的地方，其中含有少量通道开销（POH）字节，用于监视、管理和控制通道性能。管理单元指针（AU-PTR)区域

管理单元指针用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N的准确位置，以便接收端正确地分解。SDH复用机制AUGAU-4VC-4TUG-3TU-3VC-3C-4VC-3AU-3TUG-2TU-2VC-2C-2TU-12VC-12C-12TU-11VC-11C-11C-3x1x3x3x7x7x1x3x4140Mbps45Mbps34Mbps6Mbps2Mbps1.5MbpsSTM-1SONET特定Europe-特定统一PDH支路45Mbps接口主要用做传送IP业务及图像业务SDH的复用机制SDH的复用是将低阶通道层信号适配进高阶通道，或将多个高阶通道层适配进复用段的过程。SDH传输业务信号要进入SDH帧，必须要经过映射、定位、复用三个步骤。SDH具有标准化的复用结构，由硬件和软件结合实现，非常灵活方便。SDH复用机制容器（C）：是SDH中用来装载各种速率数据信号的标准信息结构，主要完成输入数据速率的调整等功能。需要传送的各种数据信号在容器C中经过速率调整后变成为标准的同步信号。G.709建议中定义了5种标准容器（C-n)，用于装载不同速率的数据信号。

C-11:1.544Mb/s，美国、日本标准一次群PDH一次群。

C-12:2.048Mb/s，欧洲标准PDH一次群。

C-2:6.312Mb/s，美国、日本标准PDH二次群。

C-3:34.368Mb/s，44.736Mb/s，欧洲、美国标准PDH三次群。

C-4:139.264Mb/s，欧洲标准PDH四次群。SDH复用机制虚容器(VC)：是SDH中支持通道层连接的信息结构，分成低阶VC和高阶VC两种，VC作为一个独立实体在SDH传输通道中任一节点可方便的取出/插入。低阶虚容器VC-11,VC-12,VC-2分别装入来自C-11,C-12,C2的信息并附加上POH；高阶虚容器VC-3,VC-4可分别装入来自C-3,C-4的信息并附加上POH。支路单元（TU）：是一种为低阶通道层和高阶通道层提供适配功能的信息结构，它由VC信息加上数据指针组成，数据指针