XX信科设计XX新员工技术培训——SDH光传输技术及传输设备安装工程授课人：殷茜2004-7-8第一章SDH传输技术理论基础41.1SDH概述41.1.1SDH产生的技术背景——为什么会产生SDH传输体制41.1.2与PDH相比SDH有哪些优势61.1.3SDH的缺陷所在81.2SDH信号的帧结构和复用步骤91.2.1SDH信号——STM-N的帧结构91.2.2SDH的复用结构和步骤101.1.1140Mbit/s复用进STM-N信号121.1.234Mbit/s复用进STM-N信号151.1.32Mbit/s复用进STM-N信号161.2.3映射、定位和复用的概念181.1.4异步映射191.1.5比特同步映射191.1.6字节同步映射191.1.7浮动VC模式191.3SDH的开销221.3.1开销221.3.2指针321.4SDH网络结构和网络保护机理351.4.1基本的网络拓扑结构361.4.2链网和自愈环371.4.3复杂网络的拓扑结构及特点451.4.4SDH网络的整体层次结构471.5光接口类型和参数501.5.1光纤的种类501.5.2光接口类型501.5.3光接口参数511.6定时与同步531.6.1同步方式541.6.2主从同步网中从时钟的工作模式551.6.3SDH的引入对网同步的要求551.6.4SDH网的同步方式561.1.8SDH网同步原则561.1.9SDH网元时钟源的种类571.1.10SDH网络常见的定时方式571.6.5S1字节和SDH网络时钟保护倒换原理591.7传输性能与测试621.7.1误码性能621.7.2可用性参数641.7.3抖动漂移性能651.7.4SDH的测试方法661.7.5测试内容661.8网络管理简介671.8.1TMN基础671.8.2SDH管理网681.8.3SDH管理能力681.8.4OSI模型和ECC协议栈68第二章SDH设备示例692.1SDH设备的逻辑组成692.1.1SDH网络的常见网元702.1.2SDH设备的逻辑功能块722.2中兴SDH设备——U NITRANS ZXSM-150/600/2500862.2.1系统框架872.2.2机架结构882.2.3系统子架结构882.2.4单板功能描述89第三章光传输通信工程SDH光传输设备的安装设计913.1传输设备安装工程设计的内容X围及步骤913.1.1通信工程项目设计程序913.1.2长途光传输通信系统传输设备安装工程初步设计的内容和要求923.1.3长途光传输通信系统传输设备安装工程施工图设计的内容和要求933.2传输设备安装工程设计（包括传输系统设计）953.2.1设计应遵循的总原则953.2.2传输系统的设计953.2.3辅助系统983.2.4网络组织993.2.5通道安排与衔接1003.2.6传输系统性能指标（技术指标要求，严格参照规X执行，没有其它工程考虑。
）1003.2.7局站设备安装1003.2.8维护工具及仪表配置1023.3传输设备安装工程设计的勘察与测量1033.3.1勘察工作的内容深度与要求1033.3.2勘察前的准备工作1033.3.3现场勘察工作104第四章专业测试108第一章SDH传输技术理论基础1.1SDH概述学习目标：●了解SDH的产生背景；●了解SDH体制的优点和不足；●建立有关SDH的整体概念为以后更深入的学习打下基础。
1.1.1S DH产生的技术背景——为什么会产生SDH传输体制SDH(Synchronous Digital Hierarchy)全称叫做同步数字体系，SDH是世界公认的新一代宽带传输体制，SDH体制规X了数字信号的传输速率等级、帧结构、复用方式和光接口特性等。
那么SDH产生的技术背景是什么呢？当今，高度发达的信息社会要求通信网能提供多种多样的电信业务，经电信网传输、交换、处理的信息量将不断增大，这就要求现代化的通信网向数字化、综合化、智能化和个人化方向发展。
传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。
当前世界各国大力发展的信息高速公路，其重点之一就是组建大容量的光纤传输网络，以SDH/WDM为主的光纤传输网络就是高速公路最基础的物理平台。
传输网应具有全世界统一的接口标准，以便全球的每一个用户都能实现随时随地便捷地通信。
由PDH传输体制组建的传输网，其复用的方式已不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规X也使网络互连增加了难度，制约了传输网向更高的速率发展。
传统的PDH传输体制的缺陷主要体现在以下几个方面：一、接口方面1）PDH只有地区性的电接口规X，没有统一的世界性标准。
现有的PDH制式共有三种不同的信号速率等级：欧洲系列、北美系列和日本系列。
它们的电接口速率等级以及信号的帧结构、复用方式均不相同，这种局面造成了国际互通的困难，不适应当前随时随地便捷通信的发展趋势。
这三个系列信号的电接口速率等级如图1.1.1-1所示。
2）PDH 没有世界性统一的光接口规X。
为了完成设备对光路上的传输性能进行监控，各厂家各自采用自行开发的线路码型。
典型的例子是mBnB码。
其中mB为信息码，nB是冗余码，冗余码的作用是实现设备对线路传输性能的监控功能。
这使同一等级上光接口的信号速率大于电接口的标准信号速率，不仅增加了光通道的传输带宽要求；而且由于各厂家的设备在进行线路编码时，在信息码后加上不同的冗余码，导致不同厂家同一速率等级的光接口码型和速率也不一样，致使不同厂家的设备无法实现横向兼容。
这样在同一传输路线两端必须采用同一厂家的设备，给组网应用、网络管理及互通带来困难。
欧洲系列北美系列图1.1.1-1 PDH的速率等级二、复用方式在PDH体制中，只有PCM设备中从64kbit/s至基群速率的复用采用了同步复用方式，而其他各群次信号都采用“准同步复接”方式。
因为各级PDH速率的信号都是异步的，需要通过正码速调整来适配和容纳各级支路信号的速率差异。
由于PDH采用异步复用方式，那么就导致当低速信号复用到高速信号时，其在高速信号帧结构中的位置规律性差。
也就是说在高速信号中不能便捷地确认低速信号的位置，而这一点正是能否从高速信号中直接分支出低速信号的关键所在。
PDH采用异步复用方式，从PDH的高速信号中就不能直接的分支/插入低速信号，例如：不能从140Mbit/s的信号中直接分支/插入2Mbit/s的信号。
这就会引起以下两个问题：1）从高速信号中分支/插入低速信号要逐级地进行。
例如从140Mbit/s的信号中分支/插入2Mbit/s 低速信号要经过如下过程。
如图1.1.2-1所示。
图1.1.2-1从140Mbit/s信号分支/插入2Mbit/s信号示意图图示说明，在将140Mbit/s信号分支出2Mbit/s信号过程中，使用了大量的“背靠背”设备。
通过三级解复用设备才从140Mbit/s的信号中分出2Mbit/s低速信号；再通过三级复用设备，将2Mbit/s的低速信号复用到140Mbit/s信号中。
一个140Mbit/s信号可复用进64个2Mbit/s信号，若在此处仅仅从140Mbit/s 信号中上下一个2Mbit/s的信号，也需要全套的三级复用和解复用设备。
这样不仅增加了设备的体积、成本和功耗，还降低了设备的可靠性。
2）由于低速信号分/插到高速信号要通过层层的复用和解复用过程，这样就会使信号在复用/解复用过程中带来损伤，使传输性能劣化。
在大容量长距离传输时，此种缺陷是不能容忍的。
三、运行维护方面PDH信号的帧结构里用于运行管理维护（OAM）的开销字节不多，这也就是为什么在设备进行光路上的线路编码时，要通过增加冗余编码来完成线路性能监控功能。
由于PDH信号管理运行维护工作的开销字节少，这对完成传输网的分层管理、性能监控、业务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析和故障定位是很不利的。
四、没有统一的网管接口由于PDH没有网管功能，更没有统一的网管接口，这就不利于形成统一的电信管理网。
由于以上这种种缺陷，使PDH传输体制越来越不适应传输网的发展，于是美国贝尔通信研究所首先提出由一整套分等级的标准数字传送结构组成的光同步网络（SONET）体制。
CCITT于1988年接受了SONET 概念，并重新命名为同步数字体系（SDH），使其成为不仅适用于光纤传输，也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。
本课程主要讲述SDH体系在光纤传输网上的应用。
想一想：你也许在资料中看到过SDH信号能直接从高速信号中下低速信号，例如直接从622Mbit/s信号中下2Mbit/s信号，为什么？这种特性跟SDH所特有的同步复用方式有关，既然是同步复用方式，那么低速信号在高速信号帧中的位置是可预见的，于是从高速信号中直接下低速信号就变成了一件很容易的事了。
1.1.2与PDH相比SDH有哪些优势SDH传输体制具有PDH体制所无可比拟的优点，它是不同于PDH的全新的一代传输体制，与PDH相比在技术体制上进行了根本的变革和创新。
SDH的核心理念是要从统一的国家电信网和国际互通的高度来组建数字通信网，它是构成综合业务数字网（ISDN），特别是宽带综合业务数字网（B-ISDN）的重要组成部分。
那么怎样理解这个概念呢？因为与传统的PDH体制不同，按SDH组建的网是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络，它采用全球统一的接口以实现设备多厂家环境的兼容，在全程全网X围实现高效的协调一致的管理和操作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功能，提高网络资源利用率，由于维护功能的加强大大降低了设备的运行维护费用。
下面我们就SDH所具有的优势，从以下几个方面进一步说明。
一、接口方面1）电接口方面：接口的规X化与否是决定不同厂家的设备能否互连的关键。
SDH体制对网络节点接口（NNI）作了统一的规X。
规X的内容有数字信号速率等级、帧结构、复用方法、线路接口、监控管理等。
于是这就使SDH 设备容易实现多厂家互连，也就是说在同一传输线路上可以安装不同厂家的设备，体现了横向兼容性。
SDH体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率等级。
它基本的信号结构等级是同步传输模块—STM-1，相应的速率是155Mbit/s。
高等级的数字信号系列例如：622Mbit/s（STM-4）、2.5Gbit/s （STM-16）等，可通过将基础速率等级的信息模块（例如STM-1）通过字节间插同步复接而成，复接的个数是4的倍数，例如：STM-4＝4×STM-1，STM-16＝4×STM-4 STM-64＝4×STM-16。
2）光接口方面：线路接口（光接口）采用世界性统一标准规X，SDH信号的线路编码仅对信号进行扰码，不再进行冗余码的插入。