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SDH层 光路层
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现代通信网结构和SDH应用
家庭购物 远程教学
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文件传送
E-mail
.....
业务网
PSTN PSDN ISDN B-ISDN CATV 计算机网
SDH 传送网
通道层 物理层
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内容提要

第一章
概述
第二章
第三章 补 充 第四章
什么是SDH网络
• 传输设备：
– 光纤通信、微波通信和卫星通信等系统
• 网络节点：
– 如64kbit/s电路节点、宽带交换节点等
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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，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。 武汉理工大学
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2.1 网络节点接口
三、NNI的基本特征：
具有国际标准化的接口速率和信号帧结构。
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2.2 SDH和SONET网络的标准速率
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2.3
SDH帧结构
• 按ITU-T的规定，SDH传送网组成块状帧结构 ——同步传送模块（STM:Synchronous transfer module），与网络同步的速率串行 传输。 • 同步传送模块有：STM-1 STM-4 STM-16 STM-64等 • 其中STM-1是同步数字体系（SDH）中最基本、 最重要的模块。
一、STM-1帧结构及组成
同步传送模块STM-1的帧结构
9字节 3行 再生段开销
RSOH
1字节
260字节
高 阶 1行 AU-PTR 通 道 开 5行 复用段开销 销 MSOH HPOH
信息净负荷 （Payload）
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二、STM-1 的净负荷（payload）
Payload 是STM-N帧放置业务信息的地方。
SDH技术
第二章 速率和帧结构
2.1 网络节点接口
2.2 同步数字系列的速率 2.3 帧结构 2.4 段开销
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2.1 网络节点接口
一、网络节点接口（NNI）的可能位置
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2.1 网络节点接口
二、规范统一NNI标准的出发点
1．组网时不受限于特定的传输媒质； 2．组网时不受限于网络节点所完成的功能； 3．组网时不受限于局间通信或局内通信的应用场合； 4．不仅可以使3种地区性PDH系列在SDH网中实现统一， 而且可使网络节点设备模块化、系列化； 5．能根据电信网络中心规模大小和功能要求灵活地进行 网络配置，这样可使得SDH网络结构更加简单、高效和 灵活、适应能力强。
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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。
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– SDH规定了严格的映射复用方法，并采用指针技术， 支路信号在线路信号中的位置是透明的，可以直接 从STM-N中灵活的上下支路信号，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。
• 6 SDH有强大的网络管理功能
– SDH的帧结构中有足够的开销比特（开销比特占总 容量的1/30），不仅满足目前的告警、性能监控、 网络配置、倒换和公务等的需要，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。
1.1 SDH产生的背景
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PDH体制的缺陷（4）
• PDH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 (OAM&P)的比特.
PDH通过线路编码插入比特用于监控， 因此用于网络管理的通道明显不足。
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SDH产生演变过程
• 美国贝尔通信研究所（Bellcore）首先提出 了 Sonet 概 念 ( 也 就 是 同 步 光 网 络 Synchronous Optical Network)
光纤
光同步传输网 实现信息的传输
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光同步传输网
光同步传输网即指SDH传输网 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) ——同步数字体系 SDH：大容量同步光通信网络的国际标准。 提供经济和灵活通信网络基础结构。 构成的传输系统称为SDH传输系统。
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光同步传输网
• 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。
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PDH体制的缺陷（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。
SDH的特点
• 1、 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。 • 2、 具有统一的光接口标准 – 为各个厂家的设备可以在光路上互连。 • 3、 高速的SDH信号 – 是通过将STM（同步传送模块）信号进行字节间 插或按码块间插同步复接而成
电视图像和音频
射频调制解调器
SDH层
光路层
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SDH传输系统的应用
• 计算机网络 over SDH
•思想：IP数据包通过采用 PPP协议映射到SDH帧结 构中，按STM-N速率传输。 这样可以在骨干网上快速 传输多媒体业务，有效利 用现有网络结构。 •PPP Over SDH
–PPP：点到点协议
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1.1 SDH产生的背景
• • • • PDH规定标称速率和允许偏差范围。 如欧洲制式的偏差为： 2048Kbit/s±50ppm 8448 Kbit/s±30ppm
• 这种有相同的标称速率，但又允许有一定 偏差的信号称为准同步信号。
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1.1 SDH产生的背景
• PDH应用了20多年，其技术相当成熟。
高度来组建数字通信网。并构成 BIP-ISDN()的传送网络
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什么是SDH
• SDH即同步数字体系： • 大容量同步光通信网络的国际标准。 • 提供经济和灵活的通信网络基础结构。 • SDH是一个通过物理层（光、微波等） 传输网络传送适配的净荷（Payload） 的标准化数字传送结构的一个系列集。
预备知识
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预备知识
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预备知识
一个话路的速率：8000×8bit=64kb/s
PCM基群的传输速率： 8k×8bit×32=2048kb/s 简称为2Mb/s或2M
（PCM——脉冲编码调制）
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预备知识
中国采用欧洲体制 武汉理工大学
1.1 SDH产生的背景
• 80年代光传输系统为PDH系统 • Plesiochronous Digital Hierarchy • 准同步数字体系
• 1988年CCITT(国际电报电话咨询委员会)接 收了Sonet概念，对其修改后重新命名为 SDH （Synchronous Digital Hierarchy 同 步数字体系）。
• 使SDH适用于光纤、微波和卫星传输体制 武汉理工大学
1.2 SDH的基本概念和特点
• 组建SDH的指导思想
– 从统一的国家信息网和国际互通的
– 2M、34M、140M打包后，放于Payload中。 然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。
若将STM-N帧 Payload SDH网
一辆货车， 货车的车厢。 铁路干线网
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STM-1的信息净负荷的构成
业务信号或PDH信号（数据结构）+固定塞入比特=容器C-4 （数据结构）
实现码速调整 使得速率为 容器（C-4）速率
SDH体制具有优点：传输容量大，组网 灵活、长途传输质量高等。 应用广泛——用于光纤传输系统、微波 和卫星传输系统。
光同步传输网课程——光纤传输SDH系统。 武汉理工大学
SDH传输系统的应用
• 电信网络 over SDH
•思想：电话传真数据通过 程控交换机合成PCM基群 信号（2M）映射到SDH帧 结构中，按STM-N速率传 输。
电话
传真
程控交换机
SDH层
光路层
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SDH传输系统的应用
• 有线电视网 over SDH
•思想：光有线电视网（CATV）， 在中心头端（有线电视台）和用 户之间，通过射频调制解调器完 成射频模拟信号与数字信号的转 换，再将数字信号映射到SDH帧 结构中，按STM-N速率传输。这 样可以在骨干网上快速传输有线 电视业务，有效利用现有网络结 构。
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SDH的特点
7 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。
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SDH最主要的优点是：
同步复用 标准的光接口 强大的网管能力
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第二章 速率与帧结构
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PDH体制的缺陷（2） • 没有世界性的标ห้องสมุดไป่ตู้光接口规范