第1节SDH 原理1
SDH基本原理介绍一PPT课件
建议逐步完善（设备功能、光接口、
组网方式、网络管理等），形成完整
的SDH通信标准
5
PDH的局限性
1、只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，而不存在世界性标准。
分为欧洲、日本和北美三种不同的速率标准：
欧洲系列
日本系列
北美系列
565Mbit/s
×4 139Mbit/s
×4 34Mbit/s
×4 8Mbit/s
24.11.2020
26
再生段误码监测B1字节 对再生段信号流进行监控 方式为BIP-8偶校验 BIP-8偶校验工作机理： ➢以8bit为单位(一个字节为单位) ➢校验相应bit列（bit块） ➢使相应列1的个数为偶
段开销--B1
24.11.2020
27
段开销--B1
B1字节工作机理 发端对上一个已扰码帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得值 放于本帧(2#STM-N)的B1字节处 收端对所收当前未解扰帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得 值B1’与所收下一帧解扰后(2#STM-N)的B1字节相异或 异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多 少个误码块 若收端检测到B1误码块，在收端RS-BBE性能事件中反映出来
段开销--M1
复用段远端误块指示字节——M1 对告信息，由信宿回传到信源 告知发端：收端当前收到的B2检测的误块数 在发端MS-REI（复用段远端误块指示）告警事件中反映出来
24.11.2020
32
段开销--K1、K2
自动保护倒换(APS)通路字节——K1、K2(b1-b5) 传送自动保护倒换信令，使网络具备自愈功能 用于复用段保护倒换情况
1、SDH是世界性的统一标准。 由ITU-T制定，不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输。 统一的接口规程特性，包括速率等级、信号结构、复用和映射等
sdh原理
sdh原理SDH原理。
SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种同步数字传输体系结构，它是一种用于光纤通信系统中的传输标准。
SDH原理是基于同步传输技术，它将低速率的数字信号通过多路复用技术组合成高速率的数字信号，然后通过光纤传输。
SDH原理的核心是同步传输和多路复用技术，下面将就SDH原理进行详细介绍。
首先，SDH原理中的同步传输技术是指在传输过程中，发送端和接收端的时钟是同步的。
这种同步传输技术可以保证传输过程中的时钟同步，从而避免了由于时钟不同步而导致的传输错误。
同步传输技术是SDH原理的基础，它保证了数字信号的可靠传输。
其次，SDH原理中的多路复用技术是指将多个低速率的数字信号通过多路复用器组合成一个高速率的数字信号进行传输。
多路复用技术可以充分利用传输介质的带宽，提高传输效率，同时也可以减少传输成本。
SDH原理中的多路复用技术可以将不同速率的数字信号进行有效地整合和传输。
另外，SDH原理中的光纤传输技术是指使用光纤作为传输介质进行数字信号的传输。
光纤传输技术具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点，可以满足大容量、高速率的数字信号传输需求。
SDH原理中的光纤传输技术是实现高速率数字信号传输的重要手段。
总之，SDH原理是基于同步传输、多路复用和光纤传输技术的一种数字传输体系结构。
它具有传输速度快、传输容量大、传输可靠等优点，可以满足高速率数字信号传输的需求。
SDH原理在光纤通信系统中得到了广泛应用，成为了光纤通信系统中的主流传输标准。
以上就是关于SDH原理的介绍，希望能够对大家有所帮助。
如果您对SDH原理还有其他疑问，可以继续深入了解，相信会对您的学习和工作有所帮助。
SDH原理答案和缩略语
附1■习题答案第一节概述1. SDH体制有完善的监控机制提高网络安全性，更重要的是，SDH的同步复用可直接从高速信号中插/分低速信号，防止了信号的层层复用/解复用，减少了信号的损伤。
第二节SDH信号的帧结构和复用步骤1.8 ； 2. 63 ； 3. 1 o第三节开销和指针1. MS-AIS、MS-RDI 均有K2 的b6-b8 检测。
当b6・b8 为111 时，是MS-AIS；为110 时,是MS-RDI。
2. 当收端找不到A1、A2字节（无法正确定帧），会出现ROOF告警；ROOF 告警持续一定的时间，设备进入帧丧失状态，产生R・LOF告警。
3. AU-LOP 告警、AU-AIS 告警。
4. B1、B2、B3、V5。
第四节SDH设备的逻辑构成R-LOS或R・LOF是SK2b6-b8为111,产生MS-AIS；对端直接发来的信号中K2b6-b8本身为111,导致本端MS-AIS。
1. HP-UNEQ、HP-TIM、HP-SLM 和对端发来的HP-RDI。
2. STM-N光信号——VC4电信号。
3. DXC4/1表示DXC输入信号的最高速率级别为140M/155M,最小交叉级别为VC12。
第五节SDH网络结构和网络保护机理TU-AISo1. R・LOS、R-LOF、MS-AIS、MS-EXCo2016o第六节光接口类型和参数1 .加扰的NRZ码。
2 .表示光接口用于局内通信，信号速率155M,用G.652光纤。
第七节定时与同步1 .主从同步、伪同步。
2 .外时钟、线路时钟、支路时钟、设备内置时钟。
第八节传输性能1.定时抖动（抖动）是指数字信号的特点时刻（例如最正确抽样时刻）相对其理想时间位置的短时间偏离。
所谓短时间偏离是指变化频率高于10Hz的相位变化。
而漂移指数字信号的特定时刻相对其理想时间位置的长时间的偏离，所谓长时间是指变化频率低于10Hz的相位变化。
附2■专用词汇及缩略语(1) 2M 复用在VC4中的位置是第二个TUG3、第三个TUG2、第一个TU12,那 么该2M 的时隙序号为。
通信专业实务(传输与接入-有线)-SDH传输网-第1节SDH的基本概念
通信专业实务（传输与接入-有线）-SDH传输网-第1节SDH的基本概念[单选题]1.()实现支路之间的交叉连接。
A.TMB.ADMC.REGD.DXC（江南博哥）正确答案：D参考解析：TM位于SDH传输网的终端(网络末端)，主要任务是将低速支路信号纳入STM-N帧结构，并经电/光转换成为STM-N光线路信号，其逆过程正好相反。
ADM位于SDH传输网的沿途，它将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体，具有灵活地分插任意支路信号的能力。
REG的作用是将光纤长距离传输后受到较大衰减及色散畸变的光脉冲信号转换成电信号后进行放大整形、再定时，再生为规划的电脉冲信号，再调制光源变换为光脉冲信号送入光纤继续传输，以延长传输距离。
[单选题]2.SDH的复用采用()。
A.同步复用、按比特间插B.同步复用、按字节间插C.异步复用、按比特间插D.异步复用、按字节间插正确答案：B参考解析：本小题是对SDH速率体系的考查。
SDH的基本速率是155.52Mbit/s，称为STM-1，更高的速率是STM-1的N倍，表示为STM-N。
ITU-r建议中N取1、4、16和64，其速率分别为:155.52Mbits、622.08Mbit/s、2488.32Mbit/s和9953.28Mbits.更高等级的STM-N信号是将STM-1同步复用，按字节间插的结果。
[判断题]2.SDH传输网是由一些SDH的基本网络单元(NetElement,NE)组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用、中继和交叉连接的网络。
A.正确B.错误正确答案：B参考解析：SDH传输网是由一些SDH的基本网络单元(NetElement,NE)组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。
[判断题]3.SDH传输网中不含交换设备,只是交换机或路由器之间的传输手段。
()A.正确B.错误正确答案：A参考解析：SDH传输网是由一些SDH的基本网络单元(NetElement,NE)组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。
1 SDH原理与技术
×4
×4
1.544Mbit/s
×4
2.048Mbit/s ±50×10-6
图1.1 准同步数字系列
2015年10月 6
2. 没有标准的光接口规范，由各厂家自行开发线路码型，
因此无法实现横向兼容； 3. 只有1.5Mbit/s 和 2Mbit/s 是同步复用的，其他从低次群
到高次群采用异步复接，需要通过码速调整来达到速率的匹配
9× N 列
s
18
261 ×N列（字节）
SDH-N帧是由9行、270×N列(N=1、4、16、64，256)的8bit 字节组成的码块，故:帧长=9×270×N×8=19440×N bit。 帧结构由段开销(SOH)、管理单元指针(AU-PTR)和信息净荷 (payload)3个主要区域组成。
各区域的作用：
连续信号流
STM-N
搜索 A1、A2
STM-N
连续5帧 搜索不到
STM-N
STM-N
STM-N
STM-N
产生
R-OOF 持续3ms
下插 R-LOF 全“1”AIS
定帧持 续1ms以 上 R-LOF告警消失
2015年10月 22
2、再生段踪迹字节： J0
用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收机能确认其与指定的发射 机处于持续连接的状态。以确认再生段两端的连接是否正确。 • 如果下游检测到J0字节与预定值不匹配，则会产生RS_TIM告警信号。 • 有的公司对此告警只上报，不下插AIS，因此不影响业务(如烽火、华为)； • 有的公司除上报此告警外，还下插AIS，因此影响业务。
2/8
8/34
34M 34M 34M
34/140
PDH 64个2M 140M
SDH的复用原理
+AU-4 PTR ×1 ×N+SOH 适配 +POH AU-4 AUG 139.264Mbit/s C-4 VC-4 STM-N
第一节 基本复用映ห้องสมุดไป่ตู้结构
各种信号复用映射进STM-N帧的过程都要经过映射、定位 和复用3个步骤。 （1）映射 映射（Mapping）即装入，是一种在SDH网络边界处，把 支路信号适配装入相应虚容器的过程。例如，将各种速率的 PDH信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器，再加进 低阶或高阶通道开销，以形成标准的VC。 （2）定位 定位（Alignmem）是把VC-n放进TU-n或AU-n中，同时将 其与帧参考点的偏差也作为信息结合进去的过程。通俗讲， 定位就是用指针值指示VC-n的第一个字节在TU-n或AU-n帧中 的起始位置。
第 三 章 同步复用与映射方法
同步复用与映射原理
同步复用和映射方法是SDH最有特色的内容之 一。 它使数字复用由PDH僵硬的大量硬件配置转变 为灵活的软件配置。 它可将PDH两大体系的绝大多数速率信号都复 用进STM-N帧结构中。
第一节 基本复用映射结构 1．SDH的通用复用映射结构
SDH的通用复用映射结构，如图3-3所示。将各种信号装 入SDH帧结构净负荷区，需要经过映射、定位校准和复用3个 步骤。
VC-4 VC-3
浮动/锁定模 浮动/锁定模 2.048Mbit/s VC-12 浮动模式 目前，我国的映射方式大多采用浮动的异步映射。 式 式
第二节 映射方法
SOH主要用于再生段和复用段的管理，而POH用于通道的OAM。 POH根据所管理对象（VC）的不同可分为HPOH和LPOH。
4．高阶通道开销（HPOH）
第二节 映射方法
机理类似于B1、 机理类似于 、B2 本端监测到相应VC通道 误块， 通道B3误块 本端监测到相应 通道 误块 ， 在相应通道的性能 事件HP-BBE中反映出来 事件 中反映出来 信号标记字节： 信号标记字节：C2 指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质 指示 帧的复接结构和信息净负荷的性质 要求收发相匹配， 失配则本端相应VC4通道产生 通道产生HP要求收发相匹配 ， 失配则本端相应 通道产生 SLM告警，并可能往下级信息结构 下插全“1” 告警， 下插全“ 告警 并可能往下级信息结构C4下插全 C2=00H表示该 表示该VC4未装载， 本端产生 未装载， 告警， 表示该 未装载 本端产生HP-UNEQ告警， 告警 并可能往下级信息结构C4插全 插全“ 并可能往下级信息结构 插全“1” 设置设备时要求： 装载2M设为 结构， 设置设备时要求：VC4装载 设为 装载 设为TUG结构，34M设 结构 设 结构， 设为140M结构。 结构。 为34M结构，140M设为 结构 设为 结构
SDH原理(通俗版)
OC-48
OC-96 OC-192
2017/1/25
STS-48
STS-96 STS-192
STM-16
STM-64
2.488Gb/s
4.976Gb/s 9.953Gb/s口方面： 1)SDH 体制对网络节点接口（ NNI ）作了统一的规范。 规范的内容有数字信号速率等级、帧结构、复接方法、线 路接口、监控管理等。于是这就使 SDH设备容易实现多厂 家环境下互连，也就是说在同一条线路上可以安装不同厂 家的设备，体现了横向兼容性。 2) 线路接口（这里指光口）采用世界性统一标准规 范， SDH 信号的线路编码仅对信号进行扰码，不在进行冗 余码的插入。由于线路信号仅通过扰码，所以 SDH 的线路 信号速率与 SDH 电口标准信号速率相一致，这样就不会增 加发端激光器的光功率代价。
1 C4 149.76Mb/s 9
2017/1/25
1 P O H 图2.6 VC4
261 150.336Mb/s
28
SDH信号的帧结构和复用步骤部分
在将C4打包成VC4时，要加入9个开销字字节，位于 VC4帧的第一列，这时VC4的帧结构，就成了9行 ×261列。STM－N的帧结构中，信息净负荷为9行 ×261×N列。VC4其实就是STM－1帧的信息净负荷。 将PDH信号经打包成C，再加上相应的通道开销而成 VC这种信息结构，这个过程就叫映射。
2017/1/25
26
SDH信号的帧结构和复用步骤部分
140Mb/s复用进STM－N信号。
140Mb/s的信号装入C4也就相当于将其打了个包封， 使140Mb/s信号的速率调整为标准的C4速率，也就 相当于对E4信号打个包，包的大小等于标准的C4的 大小。这个过程也就相当于C4装入异步140Mb/s的 信号。在这里，E4信号的速率范围是 139.264Mb/s±15ppm（G.703规范标准）＝ (139.261－139.266)Mb/s ，C4 260的帧结构如图2.4所 1 示：
SDH原理详解(共67张)
（A）STM-N帧
周期为125s。STM-1帧有19440比特，
STM-4帧有77760比特，STM-16帧有
1
9N
270N
311040比特，STM-64帧有1244160比特。
1 再生段开销
3
图B表示再再生段上传送的信号帧，
再生段净荷
它有再生段净荷和再生段开销组成。再
段净荷支持复用段层信号传送，而再生段
F1 × ×
3 D1 △ △ D2 △
D3
4
AU PTR
5 B2 B2 B2 K1
K2
6 D4
D5
D6
7 D7
D8
D9
8 D10
D11
D12
9 S1
M1 E2 × ×
第21页，共67页。
STM-1 段开销 字节安 (kāi xiāo)
排1 2 3
4
5
67
8
9
1
2
△
3 D1
△
4
5
6 D4
7 D7
8 D10
（SONET）的研究。 1986年CCITT开始审议SONET标准，并于1988年通
过了第一批SDH建议。
第4页，共67页。
1.2 PDH 和 SDH 的 比 较
1.2.1 PDH是逐级复接，SDH是一步到位；用SDH设备组网简单(jiǎndān)
经济
140
34
8
OLTE
140
2
34
OLTE:光线路终端 8
（1）一次到位的同步复用方式使传输系统的硬件品种、
数量减少。
（2）高度标准化的光接口。
（3） 具有强有力的标准化网管功能
马可尼光端机培训教材
目录第一章 SDH原理 (2)第二章马可尼SDH光端机 (5)第一节SMA16-64产品简介 (5)第二节单元描述 (6)第三节单元卡介绍 (10)第四节功能概述 (13)第三章设备预防性试验 (14)第一节设备预防性试验项目 (14)第四章设备日常巡视项目 (19)第五章设备运行维护注意事项 (22)第一章 SDH原理一、SDH定义：同步数字序列SDH（Synchronous Digital Hierarchy）,是有关通过物理传输网络,传送适配的的净负荷标准化数字传输结构的一个系列集。
二、SDH等级速率:ITU-TG.707中规定了SDH的各等级速率。
其中最基本的模块是STM-1，速率为155。
52Mbit/s，更高等级的是STM-N，其中N为正整数，即N=1，4,16,64。
三、SDH中STM—N 帧结构SDH帧结构是一种矩形块状结构，由270×N列和9行字节组成，每个字节有8bit。
帧中字节是从左往右，从上往下按行进行传输的，传完一帧再传下一帧，每秒共传8000帧。
每个基本帧的周期为125μs，即帧频为8kHz，每个字节为8bit，则STM-1的速率为: Fb=8000×270×9×8=155520000bit/s=155。
52M bit/s由下图可以看出，SDH帧结构大体可以分为三个区域（1）段开销区域:为保证信息净负荷正常灵活传输所必需的附加字。
（2）管理单元指针：用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内准确的位置，以便在接收端正确分解的指示符。
（3）信息净负荷区域：帧结构中存放信息的区域.三、四、SDH复用基本概念：（1）映射：将各支路适配进相应的VC中称为映射。
（2）复接：将多个低阶通道层信号适配到高阶通道，或将多个高阶通道信号适配进复接段的称为复接。
（3）定位：将VC放进支路单元或管理单元，同时将其与帧参考点的偏差也作为信息结合进去的过程为定位。
《SDH系统原理》课件
本课程将介绍SDH系统的基本原理和应用，以及SDH系统在数字网络和光纤传 输中的重要性。
什么是SDH系统
SDH系统的定义
SDH系统是一种数字传输技术，用于在光纤网络中传输多种数据类型。
SDH系统的特点
SDH系统具有高带宽、灵活性强、可靠性好等特点，得到了广泛应用。
SDH系统的结构
SDH系统由多个层级组成，包括帧层、传输层和接口层。
1
STM帧层
STM帧层是SDH系统中最底层的传输层，负责将数据从一端传输到另一端。
2
SDH传输层
SDH传输层负责数据的打包和解包，确保数据在传输过程中的完整性。
3
SDH接口层
SDH接口层提供了与其他设备接口的功能，实现多种设备之间的互联。
SDH系统中的光传输设备
光传输设备
SDH系统中的光传输设备用于将数据转换为光信号， 并进行光纤的传输。
光纤光缆的接续
光纤光缆的接续需要保证光纤的质量和传输的可靠 性。
SDH系统的网络管理
1
性能监测
2
性能监测用于检测SDH系统的传输性能，
及时发现和解决问题。
3
网络管理
SDH系统的网络管理包括对设备的监控和 配置，以及故障的排查和处理。
故障管理
故障管理是保障SDH系统正常运行的重要 环节，需要点
光纤传输具有高带宽、低 损耗和抗干扰等特点，适 用于长距离传输。
2 波分复用技术
波分复用技术能够将多个 信号同时传输在同一根光 纤上，提高了光纤的利用 率。
3 时分复用技术
时分复用技术将不同信号 按照时间片进行传输，实 现数据的并行传输。
SDH系统的三层结构
有所启发。
SDH-第1章
SDH的帧结构
光传输技术
STM-N
信息包 信息包 信息包
净负荷
信息包 信息包Βιβλιοθήκη （动画）SDH的帧结构
5、段开销字节
SDH开销是指用于SDH网络的运行、管理和维护的比特。
光传输技术
SDH的开销分两类：段开销SOH和通道开销POH，分别用于段 层和通道层的维护。 SOH分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）两种。 RSOH负责管理再生段，完成对STM-N整体信息结构进行监控， 可在再生器接入，也可在终端设备接入。 MSOH负责管理复用段，完成对STM-N中的复用段层信息结构进 行监控，它将透明地通过每个再生器，只能在AUG组合或分解的 地方才能接入或终结。
一次群（基群）
北美 24路 1.544 Mbit/s 24路 1.544 Mbit/s 30路 2.048 Mbit/s
光传输技术
二 次 群
96路（24×4） 6.312 Mbit/s 96路（24×4） 6.312 Mbit/s 120路（30×4） 8.448 Mbit/s
三 次 群
672路（96×6） 44.736 Mbit/s 480路（96×5） 32.064 Mbit/s 480路（120×4） 34.368 Mbit/s
重新命名为同步数字体系（SDH），使之成为不仅适于光纤，
也适于微波和卫星传输。表6-2是SONET和SDH的速率对照。 1989年，ITU-T在其蓝皮书上发表了G.707、G.708和G.709 三个标准，从而揭开了现代信息传输崭新的一页。
8
第二节 SDH的产生和基本概念
表1-1 准同步数字体系（PDH）
OC-24/STS-24
OC-36/STS-36 STM-16（30720CH） 2488.320 2.5Gbit/s OC-48/STS-48（32356CH）
sdh的基本原理(一)
sdh的基本原理(一)sdh的基本原理分析1. 什么是sdh？SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种以同步传输为基础的数字通信传输体系结构。
它利用光纤或微波链路传输数字信号，具有高带宽、低时延和强容错性等特点，被广泛应用于电信运营商的光纤传输网中。
2. sdh的结构以及工作原理SDH的结构SDH采用了一种分层的结构，根据传输需求将信号划分为不同的层次。
常用的层次有STM-1、STM-4、STM-16等，其中STM-1为最基本的层次。
SDH的基本结构如下所示：•首部：用于传输控制信息，包括传输路径标识、错误校验等。
•负载：承载传输的数据信息，可以是电话、数据或视频等。
•长度信息：用于标识数据帧的长度。
SDH的工作原理SDH基于同步传输的原理，其中有两个重要的概念：主时钟和从时钟。
主时钟是网络中的时间源，提供精确的时间参考信号。
所有设备都以主时钟为基准进行同步，保证数据的传输速率和时序一致。
从时钟是依赖于主时钟的设备，通过接收主时钟信号进行同步。
每个设备都有一个时钟恢复单元，用于接收、恢复和传播时钟信号。
SDH的传输过程如下所示：1.信号接收：将外部信号转换为电信号，并进行放大和滤波。
2.时钟恢复：利用时钟恢复单元接收主时钟信号，恢复时钟同步。
3.信号分析：对接收到的信号进行解析，提取出控制信息和数据负载。
4.错误校验和纠错：通过错误检测和纠错技术，确保数据的完整性和正确性。
5.信号调整：根据网络需求对信号进行调整，如增加虚拟通道和虚拟路径。
6.信号传输：将调整后的信号通过光纤或微波链路传输到目标设备。
7.信号恢复：在目标设备上，通过接收和恢复信号，还原原始数据。
8.数据处理：对还原的数据进行处理，如解码、解密等。
3. sdh的优势和应用SDH的优势•高可靠性：采用冗余传输和差错校验技术，保证数据传输的可靠性。
•高带宽：SDH提供高带宽的传输能力，满足大容量数据的传输需求。
SDH原理及应用
SDH原理及应用SDH全称Synchronous Digital Hierarchy，即同步数字层次。
它是一种高速、大容量、长距离、透明传输数字信号的传输技术。
SDH采用同步传输方式，通过在传输系统中使用全球统一的时钟源，实现多路变为反复循环后的同步传输，从而有效提高了传输带宽的利用率。
SDH的原理主要包括传输层次、交叉连接和保护恢复。
首先是传输层次。
SDH采用了多层次的传输结构，包括STM-1、STM-4、STM-16等级别，每一层次的容量都是上一级容量的倍数。
例如，STM-1的传输速率为155.52Mbps，而STM-4则为622.08Mbps。
其次是交叉连接。
SDH通过交叉连接技术，实现了任意时隙的任意交叉。
在SDH传输系统中，时隙以虚拟容器 (Virtual Container, VC) 的形式进行传输，而交叉连接则是指将一个接口的时隙与另一个接口的时隙进行交叉连接，从而实现信号的灵活调度和交换。
最后是保护恢复。
SDH采用了多种保护机制，可以在网络中出现故障时，实现自动恢复和保护。
其中最常用的保护机制有线路保护和路径保护。
线路保护是指在主用线路出现故障时，自动切换到备用线路进行传输；路径保护是指在整个信号路径出现故障时，通过备用路径进行传输。
SDH的应用非常广泛，主要包括电信和数据通信两个方面。
在电信方面，SDH主要用于电信传输网中的网络骨干和干线传输，实现对各种电信业务的高速、可靠传输。
由于SDH具有同步传输的特点，可以满足传输网对时延、时钟等要求，提供高质量的通信服务。
在数据通信方面，SDH可以作为数据中心或大型企业网络中的核心传输技术，实现对各种数据业务的高速传输。
SDH的传输速率较高，能够满足大容量数据的传输需求；同时其交叉连接和保护恢复机制，可以实现数据的灵活调度和高可用性保证。
总之，SDH作为一种高速、大容量、长距离、透明传输数字信号的传输技术，拥有广泛的应用前景。
无论在电信领域还是数据通信领域，SDH 都可以起到重要的作用，提供高质量的传输服务。
SDH概念原理
SDH概念原理1.1 SDH概念原理SDH（Synchronous Digital Hierarchy）同步数字体系，是⼀种将复接、线路传输及交换功能融为⼀体，并由统⼀⽹管系统操作的综合信息传送⽹络，它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，它可实现⽹络有效管理、实时业务监控、动态⽹络维护、不同⼚商设备间的互通等多项功能，能⼤⼤提⾼⽹络资源利⽤率、降低管理及维护费⽤、实现灵活可靠和⾼效的⽹络运⾏与维护。
SDH⽹络有全世界统⼀的⽹络节点接⼝（NNI），从⽽简化了信号的互通以及信号的传输、复⽤、交叉连接等过程。
SDH⽐特率等级及帧结构SDH⽹有⼀套标准化的信息结构等级，称为同步传递模块STM-N （N=1、4、16、64），并具有⼀种块状帧结构，允许安排丰富的开销⽐特（即⽐特流中除去信息净负荷后的剩余部分）⽤于⽹络的OAM。
SDH⽹有⼀套特殊的复⽤结构，允许现存准同步数字体系、同步数字体系和B-ISDN的信号都能纳⼊其帧结构中传输，即具有兼容性和⼴泛的适应性。
SDH最基本的模块信号（即同步传递模块）是STM-1，其速率为155.520Mbit／s。
更⾼等级的STM-N信号可以是将基本模块信号STM-1同步复⽤、字节间插的结果。
其中N是正整数。
⽬前SDH只能⽀持⼀定的N值，即N为1、4、16、64。
SDH采⽤块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9⾏和横向270*N列字节组成，每个字节含8bit,整个帧结构分成段开销（SOH）、STM-N净负荷和管理单元指针（AU-PTR）区三个区域，其中段开销区主要⽤于⽹络的运⾏、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送。
净负荷区⽤于存放真正⽤于信息业务的⽐特和少量的⽤于通道维护管理的通道开销字节，管理指针⽤来指⽰净负荷区内容的信息⾸字节在STM-N帧内容的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。
如下图：SDH的映射、定位、复⽤概念各种业务信号进⼊SDH的帧结构都要经过三个步骤：映射、定位、复⽤。
sdh传输基本原理及概念
业务
谢 谢！
SDH的段开销
➢自动保护倒换（APS）通路字节：K1、K2（b1-b5）。这两 个字节用作传送自动保护倒换（APS）信令，用于保证设备 能在故障时自动切换，使网络业务恢复——自愈，用于复用 段保护倒换自愈情况
➢复用段远端失效指示（MS-RDI）字节：K2（b6-b8） 。这 是一个对告的信息，由收端（信宿）回送给发端（信源）， 表示收信端检测到来话故障或正收到复用段告警指示信号
SDH原理及概念
SDH的自愈保护环
➢自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干 预，网络自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内）， 使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出 了故障
➢其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通 信的能力，替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗 余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复
➢同步状态字节：S1（b5-b8） 。使设备能据此判定接收的 时钟信号的质量，以此决定是否切换时钟源，即切换到较高 质量的时钟源上
➢复用段远端误码块指示（MS-REI）字节：M1。 M1字节用来 传送接收端由BIP-N×24（B2）所检出的误块数，以便发送 端据此了解接收端的收信误码情况
SDH传输的定义 SDH的帧结构 SDH的段开销 SDH自愈保护环
➢定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶VC帧的 起点在TU净负荷中或高阶VC帧的起点在AU净负荷中的具体位 置，使收端能据此正确地分离相应的VC
➢复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层或 把多个高阶通道层信号适配进或把AU组织进STM-N 的过程,由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号已相位 同步，因此该复用过程是同步复用
SDH原理
SDH原理SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系结构）是一种用于提供高速数据传输的技术。
它使用光纤通信网络，将数字信号分割为固定长度的帧，并通过多路复用技术将多个低速信号合并成高速信号进行传输。
SDH的帧结构和复用步骤是SDH系统的重要组成部分，下面详细介绍。
帧结构：SDH采用了一种分级的帧结构，以便适应不同速率的信道和多路复用的要求。
帧结构包括了几个层次的容器（容器是将低速信号合并成高速信号的基本单元），其中最常见的是STM-1（Synchronous Transport Module level 1，同步传输模块1级）。
一个STM-1容器的帧结构如下：-首部：包含了帧同步字节和管理通道，用于同步传输和传送管理信息。
-包容器：用于承载其他层级的容器，如STM-N容器。
-负荷容器：用于承载用户数据。
复用步骤：SDH通过复用技术将多个低速信号合并成高速信号进行传输。
复用步骤主要包括以下几个步骤：1. 低层次容器复用：不同速率的低速信号通过电信号先经过光电转换器，转换为光信号，然后经过光纤传输到交叉连接设备（Cross-Connection Equipment，CCE）。
CCE通过电信号解析器（demultiplexer）将光信号解析成原始低速信号。
2.高层次容器复用：低速信号经过解析后，将被合并到包容器中。
如果需要更高速率的传输，还可以将多个包容器进行合并，形成更高层次的容器。
最终，合并得到的高层次容器将进入负荷容器，并通过SDH网络进行传输。
3. 时隙交叉：通过时隙交叉，把不同容器的负荷容器进行复用，从而提高带宽利用率。
SDH使用时隙交叉器（Matrix），通过重排时间时隙的顺序，将不同传入容器中的信号重排到输出容器中的不同时隙中。
4. 复用段传输：复用段是由广域网（WAN）中的多个SDH网络和设备组成的，在一对相邻的SDH设备之间传输高速信号的通道。
复用段传输通过光传输设备（OTU，Optical Transmission Unit）将高层次容器传输到目标SDH网络中。
SDH原理(中文版)
SDH原理讲义二OO八年二月目录1．SDH信号——STM-N的帧结构 (3)2．SDH的复用结构和步骤 (5)2.1 140Mbit/s复用进STM-N信号 (7)2.2 34Mbit/s复用进STM-N信号 (11)2.3 2Mbit/s复用进STM-N信号 (13)3.映射、定位和复用的概念 (17)3.1 映射 (17)3.1.1.异步映射 (17)3.1.2.比特同步映射 (18)3.1.3.字节同步映射 (18)3.1.4.浮动VC模式 (18)3.1.5.锁定TU模式 (19)3.2 开销 (19)3.2.1 段开销 (20)3.2.2 通道开销 (26)3.3 指针 (30)3.3.1 管理单元指针（AU-PTR） (30)3.3.2 支路单元指针（TU-PTR） (33)4. SDH网络的常见网元 (34)4.1常见网元 (34)4.1.1 TM——终端复用器 (35)4.1.2 ADM——分/插复用器 (35)4.1.3 REG——再生中继器 (36)4.1.4 DXC——数字交叉连接设备 (37)4.2 SDH设备的逻辑功能块 (37)5.网络拓扑结构 (52)5.1基本网络拓扑结构 (52)5.2 链网和自愈环 (54)5.2.1 链形网 (54)5.2.2 环网——自愈环 (56)5.3 复杂网络的拓扑结构及特点 (66)5.4 SDH网络的整体层次结构 (69)6.PDH向SDH过渡的策略 (71)1．SDH信号——STM-N的帧结构SDH信号需要什么样的帧结构呢？STM-N信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地、有规律的分布。
为什么呢？因为这样便于实现支路的同步复用、交叉连接（DXC）、分/插和交换，说到底就为了方便的从高速信号中直接上/下低速支路信号。
鉴于此，ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块状帧结构，如图2-1所示。
图2-1 STM-N 帧结构图从上图看出STM-N的信号是9行×270×N列的帧结构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 SDH概述2目标：了解SDH的产生背景——为什么会产生SDH传输体制。
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 SDH产生的技术背景——为什么会产生SDH传输体制在讲SDH传输体制之前，我们首先要搞清楚SDH到底是什么。
那么SDH是什么呢？SDH全称叫做同步数字传输体制，由此可见SDH是一种传输的体制（协议），就象PDH——准同步数字传输体制一样，SDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级，接口码型等特性。
那么SDH产生的技术背景是什么呢？我们知道当今社会是信息社会，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，通过通信网传输、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，其中一个重点就是组建大容量的传输光纤网络，不断提高传输线路上的信号速率，扩宽传输频带，就好比一条不断扩展的能容纳大量车流的高速公路。
同时用户希望传输网能有世界范围的接口标准，能实现我们这个地球村中的每一个用户能随时随地便捷地通信。
目前传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，由此看出在通信网向大容量、标准化发展的今天，PDH的传输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。
传统的PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：1. 接口方面1）只有地区性的电接口规范，不存在世界性标准。
现有的PDH数字信号序列有三种信号速率等级：欧洲系列、北美系列和日本系列。
各种信号系列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。
三种信号系列的电接口速率等级如图1-1所示。
图1-1 电接口速率等级图2）没有世界性标准的光接口规范。
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。
由于冗余码的接入使同一速率等级上光接口的信号速率大于电接口的标准信号速率，不仅增加了发光器的光功率代价，而且由于各厂家在进行线路编码时，为完成不同的线路监控功能，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、管理及网络互通带来困难。
2. 复用方式现在的PDH体制中，只有1.5Mbit/s和2Mbit/s速率的信号（包括日本系列6.3Mbit/s速率的信号）是同步的，其他速率的信号都是异步的，需要通过码速的调整来匹配和容纳时钟的差异。
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，其在高速信号的帧结构中的位置没规律性和固定性。
也就是说在高速信号中不能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/插出低速信号的关键所在。
正如你在一堆人中寻找一个没见过的人时，若这一堆人排成整齐的队列，那么你只要知道所要找的人站在这堆人中的第几排和第几列，就可以将他找了出来。
若这一堆人杂乱无章的站在一起，若要找到你想找的人，就只能一个一个的按照片去寻找了。
既然PDH采用异步复用方式，那么从PDH的高速信号中就不能直接的分/插出低速信号，例如：不能从140Mbit/s的信号中直接分/插出2Mbit/s的信号。
这就会引起两个问题：1）从高速信号中分/插出低速信事情要一级一级的进行。
例如从140Mbit/s的信号中分/插出2Mbit/s低速信号要经过如下过程。
如图1-2所示。
图1-2 从140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号示意图从图中看出，在将140Mbit/s信号分/插出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、功耗，还增加了设备的复杂性，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/解复用过程中产生的损伤加大，使传输性能劣化，在大容量传输时，此种缺点是不能容忍的。
这也就是为什么PDH体制传输信号的速率没有更进一步提高的原因。
3. 运行维护方面PDH信号的帧结构里用于运行维护工作（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、告警的分析定位是很不利的。
4. 没有统一的网管接口由于没有统一的网管接口，这就使你买一套某厂家的设备，就需买一套该厂家的网管系统。
容易形成网络的七国八制的局面，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了用一整套分等级的标准数字传递结构组成的同步网络（SONET）体制，CCITT于1988年接受了SONET概念，并重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体制在光纤传输网上的应用。
？想一想：你也许在资料中看过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2M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，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。
1.2 与PDH相比SDH有哪些优势既然SDH传输体制是PDH传输体制进化而来的，因此它具有PDH体制所无可比拟的优点，它是不同于PDH体制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。
首先，我们先谈一谈SDH的基本概念。
SDH概念的核心是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，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，在全程全网范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（可以算是SDH的特点吧），从几个方面进一步说明。
注意与PDH体制相对比。
1. 接口方面1）电接口方面接口的规范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）作了统一的规范。
规范的内容有数字信号速率等级、帧结构、复接方法、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。
基本的信号传输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，可通过将低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。
技术细节：什么是字节间插复用方式呢？我们以一个例子来说明。
有三个信号：帧结构各为每帧3个字节，若将这三AA1A2 A3B1 B2 B3 C1 C2 C3B C 个信号通过字节间插复用方式复用成信号D ，那D 就应该是这样一种帧结构：帧中有9个字节，且这9个字节的排放次序如下图：A1B1B2C1C2C3B3DA2A3那么这样的复用方式就是字节间插复用方式。
你明白了吗？2）光接口方面线路接口（这里指光口）采用世界性统一标准规范，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。
想想看，为什么会这样？扰码的标准是世界统一的，这样对端设备仅需通过标准的解码器就可与不同厂家SDH 设备进行光口互连。
扰码的目的是抑制线路码中的长连“0”和长连“1”，便于从线路信号中提取时钟信号。
由于线路信号仅通过扰码，所以SDH 的线路信号速率与SDH 电口标准信号速率相一致，这样就不会增加发端激光器的光功率代价。
2. 复用方式由于低速SDH 信号是以字节间插方式复用进高速SDH 信号的帧结构中的，这样就使低速SDH 信号在高速SDH 信号的帧中的位置是固定的、有规律性的，也就是说是可预见的。
这样就能从高速SDH 信号例如2.5Gbit/s （STM-16）中直接分/插出低速SDH 信号例如155Mbit/s （STM-1），这样就简化了信号的复接和分接，使SDH 体制特别适合于高速大容量的光纤通信系统。
另外，由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDH 低速支路信号（例如2Mbit/s ）复用进SDH 信号的帧中去（STM-N ），这样使低速支路信号在STM-N 帧中的位置也是可预见的，于是可以从STM-N 信号中直接分/插出低速支路信号。
注意此处不同于前面所说的从高速SDH信号中直接分插出低速SDH信号，此处是指从SDH信号中直接分/插出低速支路信号，例如2Mbit/s，34Mbit/s与140Mbit/s等低速信号。
于是节省了大量的复接/分接设备（背靠背设备），增加了可靠性，减少了信号损伤、设备成本、功耗、复杂性等，使业务的上、下更加简便。
SDH的这种复用方式使数字交叉连接（DXC）功能更易于实现，使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实时灵活的业务调配。
技术细节：什么是网络自愈功能？网络自愈是指当业务信道损坏导致业务中断时，网络会自动将业务切换到备用业务信道，使业务能在较短的时间（ITU-T规定为50ms以内）得以恢复正常传输。
注意这里仅是指业务得以恢复，而发生故障的设备和发生故障的信道则还是要人去修复。
那么为达到网络自愈功能除了设备具有DXC功能（完成将业务从主用信道切换到备用信道）外，还需要有冗余的信道（备用信道），冗余设备（备用设备）。