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第1章同步数字体系人民邮电出版社现代通信技术同步数字体系(SDH)是一种全新的技术体制。这一概念最初是由美国贝尔通信研究所提出来的，并称之为同步光网络(SONET)，国际电信联盟标准部(ITU-T)的前身国际电报电话咨询委员会(CCITT)于1988年接受了SONET概念，并重新命名为同步数字体系(SDH)，使之成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。本章重点介绍的内容是：SDH基本特点、速率和帧结构；SDH的复用技术；SDH网中的传输设备；SDH人民邮电出版社现代通信技术1.1准同步数字体制的标准及主要缺点1.2SDH网的基本特点1.3SDH的网络节点接口、速率与帧结构1.4SDH中的基本复用映射结构1.5SDH设备1.6SDH传输系统的保护方式人民邮电出版社现代通信技术1.1准同步数字体制的标准及主要缺点1.1.1准同步数字体制的标准1.1.2人民邮电出版社现代通信技术1.1.1准同步数字体制的标准PDH数字传输体制目前在全世界存在着两种体系和三种地区标准。一、北美和日本采用24二、欧洲采用30速率标准见表1-1人民邮电出版社现代通信技术表1-1准同步数字系列地区一次群(基群)二次群三次群四次群北美2496路672路4032路(24×4)(96×7)(672×6)1.544Mbit/s6.312Mbit/s44.736Mbit/s274.176Mbit/s日本24路96路480路1440路(24×4)(96×5)(480×3)1.544Mbit/s6.312Mbit/s32.064Mbit/s97.728Mbit/s欧洲30路120路480路1920路中国(30×4)(120×4)(480×4)2.048Mbit/s8.448Mbit/s34.368Mbit/s139.264Mbit/s人民邮电出版社现代通信技术1.1.2(1)三种PDH标准，在信号速率和帧结构上均不一致，互不兼容，使国际互通造成困难。(2)准同步数字体制的复接方式设备复杂。(3)在准同步数字体系的帧结构中，管理维护用的信息比特少，不适应电信网向高度灵活、动态和智能化的方向发展。人民邮电出版社现代通信技术1.2SDH网的基本特点由于上述的PDH存在一些固有弱点，1988年原CCITT在SONET的基础上经过修改，形成了SDH体系。人民邮电出版社现代通信技术SDH作为一种传输体制，其主要特点是：(1)SDH网是由一系列SDH网元(NE)组成的，是一个可在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。(2)它有全世界统一的网络节点接口(NNI)。(3)它有一套标准化的信息结构等级，称为同步传输模块STM-N。人民邮电出版社现代通信技术(4)它具有一种块状帧结构，在帧结构中安排了丰富的管理比特，大大增加了网络的维护管理能力。(5)它有一套特殊的复用结构，可以兼容PDH的不同传输速率，而且还可以容纳B-ISDN人民邮电出版社现代通信技术1.3SDH的网络节点接口、速率与帧结构1.3.1网络节点接口1.3.2同步数字体系的速率1.3.3人民邮电出版社现代通信技术1.3.1网络节点接口网络节点接口(NNI)是表示网络节点之间的接口。它在网络中的位置如下图所示。人民邮电出版社现代通信技术人民邮电出版社现代通信技术一个传输网主要是由传输设备和网络节点构成。要规范一个统一的网络节点接口，则必须有一个统一规范的接口速率和信人民邮电出版社现代通信技术1.3.2同步数字体系的速率ITU-T所规范的标准速率值如表1-2所示。表1-2SDH的标准速率SDH等级速率(Mbit/s)STM-1155.520STM-4622.080STM-162488.320STM-649953.280人民邮电出版社现代通信技术1.3.3ITU-T采纳了一种以字节结构为基础的矩形块状帧结构，如下图所示。人民邮电出版社现代通信技术人民邮电出版社现代通信技术在STM-N帧结构中，共有9行，270×N列，每个字节=8比特，帧周期为125μs。字节的传输顺序是：从第一行开始由左向右，由上至下传输，在125μs时间内传完一帧的全部字节数为9×270×N。人民邮电出版社现代通信技术由上图中可以看出，整个帧结构大体上可分1.段开销(SOH)段开销的主要作用是供网络运行、管理和维护的一些附加的字节2.它是帧结构中存放各种信息的地方。3.管理单元指针(AUPTR)管理单元指针实际上是一组码，用来指示信息在净负荷区的具体位置。人民邮电出版社现代通信技术1.4SDH中的基本复用映射结构各种信号复用映射进STM-N帧的过程，都必须经过映射、定位和复用三个步骤。本节将以我国目前采用的基本复用映射结构来说明。ITU-T在G·707建议中给出了SDH的复用结构与过程，由于目前我国采用的是PCM30/32系列的PDH信号，因此，根据ITU-T的复用结构，简化出适用于我国的SDH复用结构如下图所示。人民邮电出版社现代通信技术人民邮电出版社现代通信技术由上图可以看出，SDH的复用结构是由一系列复用单元组成，各复用单元的信息结构和功能各不相同。人民邮电出版社现代通信技术1.5SDH设备SDH的设备一般可分为三类，即交换设备、传送设备和接入设备。交换设备包括交换机和ATM设备；传送设备包括终端复用器、分插复用器以及数字交叉连接设备等；接入设备包括数字环路载波系统、宽带综合业务数字网以及光纤分布式数据接口等。本节将主要介绍SDH光传输设备中的终端复用器、分插复用器以及数字交叉连接设备的功能及在网络中的应用。人民邮电出版社现代通信技术1.5.1SDH复用设备1.5.2数字交叉连接设备(SDXC)人民邮电出版社现代通信技术1.5.1SDHSDH传输网中的复用设备包括终端复用器(TM)和分插复用器(ADM)。1.终端复用器(TM)SDH网中的终端复用器可以一次完成复用功能，并进行电—光转换，然后将其送入光纤。如下图所示。人民邮电出版社现代通信技术人民邮电出版社现代通信技术2(ADM)分插复用器是一种将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体的新型网元，它可以从主信号码流中灵活地分出一些支路信号或插入另外一些支路信号，因此，它在网络设计上具有很大的灵活性。人民邮电出版社现代通信技术人民邮电出版社现代通信技术1.5.2数字交叉连接设备(SDXC)1.SDXC的基本功能(1)电路调度功能(2)(3)保护倒换功能综上所述，SDXC实质上是兼有复用、配线、保护/恢复、监测和网络管理等多种功能的一种传输设备。人民邮电出版社现代通信技术2.SDXC构成SDXC的一种方框图如下图所示。人民邮电出版社现代通信技术1.6SDH传输系统的保护方式目前在实际的SDH网中，采用较多的线路保护方式是自愈网。所谓自愈网是指无需人为干涉，网络能在极短的时间内从失效的故障状态中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出现了故障。人民邮电出版社现代通信技术自愈环结构方式的划分：1.按照自愈环结构来划分2.按照进入环的支路信号和由分路节点返回3.按照一对节点之间所用光纤的最小数量来