传输系统介绍

PDHSDHWDM传输网网络结构介绍传输系统介绍数字通信发展史

数字通信的基本方法是对模拟话音信号以8kHz的频率抽样，再对每个抽样脉冲用8位2进制比特编码，这样，经过抽样、量化和编码后，每路话音的数字信号速率为64kbit/s。这种将模拟话音信号转换为数字信号的技术就称为脉冲编码调制（PCM）1947年 美国贝尔实验室研制成功第一个能完全运行的PCM 系统1957年 由于发明了晶体管，PCM系统进入商用阶段1962年 美国将24路PCM系统----T1用于市话局间中继1965年 美国制定DS1标准将24个以PCM编码的话音信号复接在一起，加上帧 定位比特，组成1544kbit/s的二进制码流进行传输。从DS1或E1向更高速率的复用就是把特定数量的DS1或E1信号组织在一起，成为高次群数字流。1968年 欧洲E1技术标准制定30路以PCM编码的话音信号复接在一起，加上帧定位 比特和用于传送信令的通道，组成2048kbit/s码流的 帧结构欧洲标准比较规律：4×E1→E2 速率：8448kbit/s

4×E2→E3 速率：34368kbit/s 4×E3→E4 速率：139264kbit/s 4×E4→E5 速率：564992kbit/s北美、日本标准不规律PDH的不足之处：1.没有全球统一的速率标准，相互独立的地区性数字体系，给国际电信网互联带来了困难。2.没有标准光接口，各厂家光接口互不兼容。增加了网络的复杂性和运营成本。3.准同步复接（时钟不同源），背靠背复用，复用结构复杂，缺乏灵活的软件控制，上下电路不太方便。PDH的不足之处：4.网络结构缺乏灵活性（主要为点对点连接，无法提供最佳的路由选择，数字通道的利用率不高），数字交叉连接复杂，网络的调度和自愈功能差。5.用于网络运行和管理的辅助开销比特明显不足，限制了网络维护与管理，无法适应电信网络的飞速发展要求。6.现代通信的趋势是向宽带化和多样化的方向发展，以话音业务为基础设计的PDH明显难以满足要求。PDH复用完整的PDH复用结构PDH交叉连接PDHSDHWDM传输网网络结构介绍传输系统介绍SDH的产生：1. 1984年 美国贝尔实验室 SYNTRAN(同步传输)2. 扩展到日本和欧洲的各种PDH信号 SONET(同步光网络)4. 1988年，ITUT接受了SONET的概念，并重新将其命名为SDH (同步数字系列)3. 1988年，美国国家标准委员会(ANSI)采用了SONET技术并 通过了相关标准同步的概念：PDH：准同步 各级比特率相对其标称值有一个规定容限的偏差，而且 是不同源的 时钟状态不稳定SDH：同步 设备可以从时钟源提取基准时钟，属于同源时钟 时钟精度高，偏差小 时钟状态稳定SDH的优点：1.灵活、兼容的映射方式及帧结构简单的复接和分接低速支路容易上下有效地支持向更高的传送速率发展2.与业务无关的灵活、兼容的传送平台加速新一代业务的引入便于端到端管理业务使PDH的1.5Mbit/s和2.0Mbit/s两大数字体系在STM-1等级上获得统一3.嵌入信号内的管理、维护信息量大，可改进业务质量提供了网络监控能力便于网络恢复业务4.开放的网络提供了新的灵活性，组网能力和自愈能力大大加强标准化贯穿于全网的OAM能力具有全世界统一的网络节点接口，对来自不同供应商的设备构成的光链路是完全兼容的SDH的传输速率：SDH最基本也是最重要的模块信号是STM-1，速率为155.520Mbit/sSDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输,每帧传输时间为125微秒,每秒传输1/125*10(-6)=8000帧,对STM-1而言每帧字节为8比特/字节*(9*270*1)字节=19440比特,则STM-1的传输速率为19440*8000=155.520Mb/s；而STM-4的传输速率为4*155.520Mb/s=622.080Mb/s；STM-16的传输速率为16*155.520(或4*622.080)=2488.320Mb/s。

STM-1 155.520Mbit/s (155Mbit/s)STM-4 622.080Mbit/s (622Mbit/s)STM-16 2488.320Mbit/s (2.5Gbit/s)STM-64 9953.280Mbit/s (10Gbit/s)SDH的基本网络单元：同步终端复用器(TM)同步分叉复用器(ADM)同步线路系统(SLS)同步数字交叉连接器(DXC)同步微波设备典型的SDH网复用器同步数字交叉连接

SDXC无线系统无线系统复用器线路终端线路终端再生器再生器线路系统复用设备复用器复用设备复用器支路（流）

支路（流）支路（流）

支路（流）支路(流）支路(流）完整的SDH复用结构我国目前采用的复用结构基于TU-12,TUG-2,TUG-3,VC-4和AU-4

的STM-1帧结构2048kbit/s2048kbit/sVC-12POHVC-12POHTUPOINTERSTUPOINTERSTU-12TU-12TU-12TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3TUG-3AU-4VC-4AU-4AU-4VC-4VC-4TUG-3TUG-3TUG-2TUG-2TU-12TU-12VC-12VC-12VC-12C-12C-12C-12STM-1STM-1VC4POHVC4POHAUPOINTERAUPOINTERSECTIONSECTIONOVERHEADOVERHEADSTM-1帧结构C-12(2048kbits/s)POHVC-12TU-12C-12(2048kbits/s)POHVC-12TU-12C-12(2048kbits/s)POHVC-12TU-12TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-3TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3VC4POHVC-4AU-4STM-1SECTIONOVERHEADS34Mbit/S45Mbit/S21x2Mbit/S28x1.5Mbit/SSTM-1帧结构19270953管理单元(AU)指针行列STM-1净负荷再生段开销复用段开销表示典型的净负荷偏移的STM-1帧STM-1复帧STM-1段开销9rows270columnsSOHPayloadTotalcapacity=155.52Mbits/sSTM-1的结构A1A1A1A1A1A1A2A2B1B1E1E1F1F1D1D1D2D2D3D3B2B2B2B2B2B2K1K1K2K2D4D4D5D5D6D6D7D7D8D8D9D9D10D10D11D11D12D12S1S1Z1Z1Z1Z1Z1Z1Z1Z1Z1Z1Z1Z136BYTES36BYTES99ROWSROWSRSOHRSOHMSOHMSOHAU-nPOINTERA1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2A2C1C1B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2S1S1S1S1S1S1Z1Z1Z1Z1Z2Z2Z2Z2M1M1Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2E2E2C1C1C1C1C1C1RESERVEDFORNATIONALUSERESERVEDFORNATIONALUSESOHPayload9rows270columnsTotalcapacity=622.08Mbits/sSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSTM-4的结构A1A1B1B1D1D1B2B2D4D4D7D7D10D10S1S199ROWSROWSRSOHRSOHReservedforNationaluse.ReservedforNationaluse.A1A1S1S1A1A1S1S1A2A2Z2Z2A2A2S1S1A2A2S1S1C1C1E2E2E1E1D2D2K1K1D5D5D8D8D11D11A1A1A1A1A1A1B2B2B2B2B2B2B2B2B2B2S1S1S1S1S1S1A2A2Z2Z2A2A2Z2Z2A2A2Z2Z2C1C1F1F1D3D3K2K2D6D6D9D9D12D12MSOHMSOHAU-nPointersAU-nPointers144Bytes144BytesTotalcapacity=2488.32Mbits/s(2.5GBits/s)SOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSOHPayloadSTM-16的结构PDHSDHWDM传输网网络结构介绍传输系统介绍DWDM的产生背景：1. 随着数字通信的飞速发展，市场需要的带宽越来越宽， 光扩展SDH的帧容量已跟不上市场发展的速度。3. 传输的通道必须从平面向空间扩展2. 必须采用一种方法来更有效的利用已敷设的光缆与纤芯WDM原理

Features:differentlasersourcesatdifferentwavelengthselectricallymodulatedeachwavelengthpropagatesinsidethefiberwithitsownmodeallchannelsareamplifiedatoncebyOpticalAmplifiers(EDFA).123123NBGbit/seachBGbit/seachNxB

Gbit/sNDWDM的原理Single-wavelengthtransmittedpulsesReceivedpulsesspreadsintimeFrequencyTHzWavelengthnm196.0195.5195.0194.5194.0193.5193.0192.5192.0191.5191.015301535154015451550155515601565Theenergyofanarrowpulseisspreadoutoveralargertimeinterval

InterSymbolicInterference(ISI)LaserlinewidthLimitsofChromaticDispersion光纤的分类Dispersion-shiftedFibre(DSF):designedtoprovidezerodispersionat1550nm(ITUG.653)Non-zeroDispersion-shiftedFibre(NZDSF):designedtoprovidesmalldispersionat1550nminordertoreducenon-lineareffectsonWDMsystems(ITUG.655)Threekindsofsingle-modefibrehavebeendevelopedwithdifferentdispersionprofiles.Inchronologicalorder:Stan