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它是SDH网络中最具特色和应用最广的 设备。在环型应用时，它具有自愈能力。
24
ADM的构成
在ADM设备中，包括了TM，DXC和REG设 备的功能，它大致由以下几个部分构成：
–群路端口（电口或光口）
–支路端口 –交叉连接矩阵
A D M 1 /1 O E O
O p t. Agg.
O p t. A gg.
13
SDH 复用帧结构图
X
STM-N N
X1
AUG
AU-4
VC-4
C-4
139264kbit /s
X3 X1
TUG-3
TU-3
VC-3
X7
C-3
TUG-2
X3
指针调整
复用
TU-12
VC-12
C-12
调整
映射
VC-12 VC-12
注：在干线上采用34Mb/s时，应经上级主管部门批准
44736kbit/ s 34968kbit/ s
果网络层上人为的错误,软件故障,电脑病毒侵
入等,就可能导致网络的瘫痪.这就需要选用高
可 及加靠强性管的理网和络拓提扑高维和护对软和件操进作行人严员格的的素测质试. ,以
7
SDH的速率
STM-1 STM-4 STM-16 STM-64
155Mb/s 622Mb/s 2.5Gb/s
10Gb/s
光/电 140/34 34/8
8/34 34/140 电/光
8/2
2/8
4
SDH的基本概念
SDH(Synchronous Digital Hierarchy) SDH网络是一些由网络单元(例如复用器,交叉连
接设备DXC)等组成的,在光纤上进行同步信息 传输,复用和交叉连接的网络.其关键是: 具有全世界统一的网络节点接口(NNI). 有一套标准化的信息结构等级,称为同步传送 模块STM-1,STM-4和STM-16 其帧结构中具有丰富的用于维护管理的比特, 因而具有强大的网络管理能力. 所有网络单元都有标准的光接口,因而可以在 光路上实现互通.
2048kbit /s
1544kbit /s
14
向SDH接口的复接过程图示
中继传输
STM-N
…
155Mb/s XN
中继传输 155Mb/s
STM-1 附上POH
x1 复用(140Mb/s) VC4
附上POH
x7
果品仓库
AU-4写乘第几辆电 车(指针),写货车驶 往的目的地(OH)
打包.
TUG-2
货单苹果 货单苹果 货单苹果 货单苹果
–控制器
E le c t. Tr
ib .
2 1 X 2 M b it/s 25
ADM的使用
ADM的使用主要体现在对信号路由的连 接和对信号的复用和解复用上。
ADM具有支路-群路（上/下支路）和群 路-群路（直通）的连接能力。
ADM具有TM，DXC和REG的功能。
26
ADM举例---AC1 ADM模块
SDH原理简介
1
PDH的固有弱点
•世界上存在多种不同地区的数字体制标准,它们 互不兼容,造成国际互通困难. •没有统一的标准光接口规范 •复用结构多数采用异步复用,难以从高速信号识别 和提取低速支路信号,使设备硬件结构复杂,上下业 务费用高. •信号帧结构中网络运行,管理和维护(OAM)的比特 比较少,已成为进一步改进网络OAM能力的主要障 碍,无法适应不断演变的电信网的要求. •该技术体制是建立在点对点传输的基础上的,复用 结构缺乏灵活性,无法提供最佳的路由选择.
Elect. Trib.
3 X 34 Mbit/s
Elect. Trib.
3 X 34 Mbit/s
23
ADM---分插复用器
具有两个（或以上）STM-N信号端口 （群路端口），可以实现各端口之间VC 互连，并且具有无需分接和终结整体信 号即可将各种G.703规定的接口信号 （PDH）或STM-N信号（SDH）接入STM-M （M>N）内作任何支路的能力。
它是兼有复用，配线，保护/恢复，监 控和网管的多功能传输设备。
29
用ADM可以构成小型SDXC
通过AC1的ADM模块和LI模块可以构成小 型SDXC：
ADM LI
LI
ADM
30
SDH设备的组网之一
由TM和ADM构成线形网：
STM-1
STM-1
63 x 2 Mbit/s
TM1
ADM1
63 x 2 Mbit/s
8
SDH帧结构
9X270XN字节 270XN列（字节）
1
9 10
1
段开销
（SOH） 3
9行 4
管理单元指针 （AU PTR）
5
段开销 （SOH）
9
9XN
STM-N 净负荷 PAYLOAD
261XN
270 传输 方向
9
SDH的帧结构说明(一)
块状帧结构,由横向270XN列和纵向9行字节 (一个字节为8比特)组成.
12
SDH基本复用原理
CCITT建议G.709规定了一个SDH的一般复用 的映射结构.
使 例用如叫将做一虚次容群器(2M(VC):V信irtu号al C和ont附aine加r)的的标维准护复操用作单开位. 销比特构成VC12,VC12再复用可构成VC4,再 进一步复用VC4就可构成STM-1信号.
2
PDH的固有弱点之一
三个不同的地区标准
传输速率:
基群 二次群 三次群 四次群
欧洲 ,北美 和日本
欧洲
北美
日本
2Mb/s 1.5Mb/s 1.5Mb/s
8Mb/s 6.3Mb/s 6.3Mb/s
34Mb/s 45Mb/s 32Mb/s
140Mb/s Nx45Mb/s 100Mb/s 中国采用欧洲标准
#3
共3路 TU-12 A B C D
#1
#2
#7
共7路 TUG-2 A B C D
NPI
共3路 TUG-3
1234567123
5671234567
POH
1231231231
10 13 16 19 22
11
40 61
1 1 1 3123123123
82 145 208
262 265 268 270
SOH
3
PDH的固有弱点之二
难以从高速信号中识别低速信号
PDH的复用结构是靠塞入一些额外的比特来使 各支路信号与复用设备同步并复用成高速信号, 因此无法直接从高速信号中提取某一特定的支 路 速信信号号一,如步果步要地这解样复做用,唯到一所的要办的法低是速将等整级个,取高 出所要的支路信号后再将其他支路信号一步步 地复用到高速信号.
以提供简单,经济和灵活的信号互联和管理. SDH网和PDH网能完全兼容,同时还能容纳各种新的业
务信号如ATM,FDDI,DQDB等,即具有完全的后向兼容性 和前向兼容性.
6
SDH的不足之处
频带利用率不如传统的PDH系统.
因为采用了指针调整技术,增加了设备的复杂性, 必须采用亚微米CMOS超大规模集成电路.
从 特S点T,M让-S1T到MS-T1M顺-序N的地复进用行过字程节中复,用利,用因同此步ST的MN的比特速率完全是STM-1的整数倍.
复 到 的 很帧 方用 处的 便过 理具 地程 方体 取中法位出,,由既置支可于路,而虚以信容使且息各器采,这支的用路些开了信都指头息表是针同示可(PT步通的R过是,:又P软复o可in件用以ter) 来完成的,而且在进行交叉连接和复用处理时 的时延很小.
STM1/4
STM1/4
27
几种AC1 ADM模块
ADM1/1 OEO
Opt.
Opt.
Agg.
Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
ADM1/1 OEE
Opt.
Electr.
Agg.
Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
ADM1/1 EEE
Elect. Agg.
5
SDH的技术特点
使三个地区性数字体制在STM-1等级以上获得统一,真 正实现数字传输体制上的世界性标准.
其复用结构使不同等级的码流在STM帧结构内的排列 是有规律的,可用软件从高速信号中一次分插出低速 信号,上下业务十分容易.
帧结构中安排了丰富的维护管理比特,网管能力大大 加强.
光接口成为开放型接口,光路上横向兼容. SDH信号结构上已考虑了网络传输和交换的最佳化,可
AU4复用进AUG
J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5
VC-4 POH
H1YYH211H3H3H3
261列
H1H2H3为指针值
VC4
相位浮动 AU4
相位固定 AUG
20Leabharlann SDH传输设备与应用技术21
SDH的典型传输设备
TM设备---终端复用器 ADM设备---分插复用器 DXC设备---数字交叉连接设备 REG设备---再生器。
10
SDH的帧结构说明(二)
SDH帧结构大体可分为三个主要区域: 段 销开 和销 复用(S段OH开)区销域两(部该分区域) 又可分为中继段开
SOH指STM帧结构中为了保证信息正常灵活传 送所必需的附加字节,主要是些维护管理字节, 如误码监视,帧定位,数据通信,公务通信和自 动倒换字节等.STM-1中有72个字节(576个比 特)可用于段开销. 信息净负荷(Payload)区域: 网络节点接口码流中可用于电信业务的部分. 管理单元指针区域: 一种指示符,主要用来指示净负荷的第一个字 节在STM-N帧内的准确位置,以便接受端正确 地分解.采用指针是SDH的重要创新.
TM1
21 x 2 Mbit/s 31
SDH设备的组网之二
由ADM构成环型网：
Elect. Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
28
DXC设备---数字交叉连接设备
一种具有一个或多个准同步数字体系或 同步数字体系信号端口的，可以在任何 端口信号速率（及其子速率）间进行可 控连接和再连接的设备。SDH的DXC（称 为SDXC）可以进一步在端口间提供可控 的VC透明连接和再连接。
由 SD于H/指PD针H调边整界会的产抖生动较性大能的较相难位满跃足变网,使络得性能的 要求,需要采取特殊的措施如自适应的比特泄露 技术等).
由于大规模采用软件控制和将业务量集中在少 数 以几 控个 制高 所速 有链网路络和中交的叉设连备接.这点虽上然,使使网软络件管几理乎更可
加方便,功能更加强大,但也带来了新的问题,如
于VC4,VC3的开头字节在STM-1/N帧内的具 体位置.第二种指针是在VC4,VC3的有效载荷 内,表示VC12,VC11等的开头位置.
由于指针表示的是VC帧的开头所在的位置,
因此复用于有效载荷内的VC并不受STM-1
的帧相位的限制,可以在任意相位位置上复
用.
16
STM-1信号的安排
#1
#2
TU-12在货单上写 明苹果排列顺序, 并贴上标签(指针).
x3
复用(2Mb/s) VC12
附上POH
容器
C12
货单苹果
贴发货单 装箱
业务
声音/数据
苹果
15
SDH中指针的作用
指针所具有的作用相当于同步复用中的帧 相位对齐(调整),以及填塞复用中的填塞控 制.
指针有两种:第一种在STM-1/N帧总开销的第 四行由H1,H2,H3共3个字节组成,它指示收容
11
SDH段开销字节安排
9字节
A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0
B1
E1
F1
D1
D2
D3
管理单元指针 9行
B2 B2 B2 K1
K2
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
D12
S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2
A1A2: 定帧字节 J0：再生段踪迹字节 RSOH D1--D12：数据通信字节 E1E2：公务联络字节 F1：使用者通道字节 B1：BIP-8字节 B2：BIP-NX24字节 K1K2：自动保护倒换字节 S1：同步状态字节 M1：段远段误码块字节 MSOH Z1Z2：备用字节
字节传输从左上角第一个字节开始,从左到 右,自上而下按顺序传送,直至整个9X270个 字节传完后转入下一帧,每秒传8000帧.
STM-1,每秒传送速率 =9X270X8X8000=155.52Mb/s
STM-4=155.52X4=622.08Mb/s STM-16=155.52X16=2488.32Mb/s
VC-4
17
TUG-2复用进TUG-3
TUG-2
TU-2 填 PTR 充 比 特
86列
TUG-2
TU-1 PTRs
POH
TUG-3 7XTUG-2
POH
VC-1
18
TU-3复用进TUG-3
86 列
H1 H2 H3
填
J1
充
B3
比
C2
特
G1
F2
H4
Z3
Z4
Z5
85列 C3
VC-3 POH
TUG-3
19
22
TM设备---终端复用器
作用：完成低速支路到STM-N信
号复接功能
TM1/1 EE
TM1/1 OE
Elect. Agg.
Opt. Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
TM1/3 EE
Elect. Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
TM1/3 OE
Opt. Agg.
24
ADM的构成
在ADM设备中，包括了TM，DXC和REG设 备的功能，它大致由以下几个部分构成：
–群路端口（电口或光口）
–支路端口 –交叉连接矩阵
A D M 1 /1 O E O
O p t. Agg.
O p t. A gg.
13
SDH 复用帧结构图
X
STM-N N
X1
AUG
AU-4
VC-4
C-4
139264kbit /s
X3 X1
TUG-3
TU-3
VC-3
X7
C-3
TUG-2
X3
指针调整
复用
TU-12
VC-12
C-12
调整
映射
VC-12 VC-12
注：在干线上采用34Mb/s时，应经上级主管部门批准
44736kbit/ s 34968kbit/ s
果网络层上人为的错误,软件故障,电脑病毒侵
入等,就可能导致网络的瘫痪.这就需要选用高
可 及加靠强性管的理网和络拓提扑高维和护对软和件操进作行人严员格的的素测质试. ,以
7
SDH的速率
STM-1 STM-4 STM-16 STM-64
155Mb/s 622Mb/s 2.5Gb/s
10Gb/s
光/电 140/34 34/8
8/34 34/140 电/光
8/2
2/8
4
SDH的基本概念
SDH(Synchronous Digital Hierarchy) SDH网络是一些由网络单元(例如复用器,交叉连
接设备DXC)等组成的,在光纤上进行同步信息 传输,复用和交叉连接的网络.其关键是: 具有全世界统一的网络节点接口(NNI). 有一套标准化的信息结构等级,称为同步传送 模块STM-1,STM-4和STM-16 其帧结构中具有丰富的用于维护管理的比特, 因而具有强大的网络管理能力. 所有网络单元都有标准的光接口,因而可以在 光路上实现互通.
2048kbit /s
1544kbit /s
14
向SDH接口的复接过程图示
中继传输
STM-N
…
155Mb/s XN
中继传输 155Mb/s
STM-1 附上POH
x1 复用(140Mb/s) VC4
附上POH
x7
果品仓库
AU-4写乘第几辆电 车(指针),写货车驶 往的目的地(OH)
打包.
TUG-2
货单苹果 货单苹果 货单苹果 货单苹果
–控制器
E le c t. Tr
ib .
2 1 X 2 M b it/s 25
ADM的使用
ADM的使用主要体现在对信号路由的连 接和对信号的复用和解复用上。
ADM具有支路-群路（上/下支路）和群 路-群路（直通）的连接能力。
ADM具有TM，DXC和REG的功能。
26
ADM举例---AC1 ADM模块
SDH原理简介
1
PDH的固有弱点
•世界上存在多种不同地区的数字体制标准,它们 互不兼容,造成国际互通困难. •没有统一的标准光接口规范 •复用结构多数采用异步复用,难以从高速信号识别 和提取低速支路信号,使设备硬件结构复杂,上下业 务费用高. •信号帧结构中网络运行,管理和维护(OAM)的比特 比较少,已成为进一步改进网络OAM能力的主要障 碍,无法适应不断演变的电信网的要求. •该技术体制是建立在点对点传输的基础上的,复用 结构缺乏灵活性,无法提供最佳的路由选择.
Elect. Trib.
3 X 34 Mbit/s
Elect. Trib.
3 X 34 Mbit/s
23
ADM---分插复用器
具有两个（或以上）STM-N信号端口 （群路端口），可以实现各端口之间VC 互连，并且具有无需分接和终结整体信 号即可将各种G.703规定的接口信号 （PDH）或STM-N信号（SDH）接入STM-M （M>N）内作任何支路的能力。
它是兼有复用，配线，保护/恢复，监 控和网管的多功能传输设备。
29
用ADM可以构成小型SDXC
通过AC1的ADM模块和LI模块可以构成小 型SDXC：
ADM LI
LI
ADM
30
SDH设备的组网之一
由TM和ADM构成线形网：
STM-1
STM-1
63 x 2 Mbit/s
TM1
ADM1
63 x 2 Mbit/s
8
SDH帧结构
9X270XN字节 270XN列（字节）
1
9 10
1
段开销
（SOH） 3
9行 4
管理单元指针 （AU PTR）
5
段开销 （SOH）
9
9XN
STM-N 净负荷 PAYLOAD
261XN
270 传输 方向
9
SDH的帧结构说明(一)
块状帧结构,由横向270XN列和纵向9行字节 (一个字节为8比特)组成.
12
SDH基本复用原理
CCITT建议G.709规定了一个SDH的一般复用 的映射结构.
使 例用如叫将做一虚次容群器(2M(VC):V信irtu号al C和ont附aine加r)的的标维准护复操用作单开位. 销比特构成VC12,VC12再复用可构成VC4,再 进一步复用VC4就可构成STM-1信号.
2
PDH的固有弱点之一
三个不同的地区标准
传输速率:
基群 二次群 三次群 四次群
欧洲 ,北美 和日本
欧洲
北美
日本
2Mb/s 1.5Mb/s 1.5Mb/s
8Mb/s 6.3Mb/s 6.3Mb/s
34Mb/s 45Mb/s 32Mb/s
140Mb/s Nx45Mb/s 100Mb/s 中国采用欧洲标准
#3
共3路 TU-12 A B C D
#1
#2
#7
共7路 TUG-2 A B C D
NPI
共3路 TUG-3
1234567123
5671234567
POH
1231231231
10 13 16 19 22
11
40 61
1 1 1 3123123123
82 145 208
262 265 268 270
SOH
3
PDH的固有弱点之二
难以从高速信号中识别低速信号
PDH的复用结构是靠塞入一些额外的比特来使 各支路信号与复用设备同步并复用成高速信号, 因此无法直接从高速信号中提取某一特定的支 路 速信信号号一,如步果步要地这解样复做用,唯到一所的要办的法低是速将等整级个,取高 出所要的支路信号后再将其他支路信号一步步 地复用到高速信号.
以提供简单,经济和灵活的信号互联和管理. SDH网和PDH网能完全兼容,同时还能容纳各种新的业
务信号如ATM,FDDI,DQDB等,即具有完全的后向兼容性 和前向兼容性.
6
SDH的不足之处
频带利用率不如传统的PDH系统.
因为采用了指针调整技术,增加了设备的复杂性, 必须采用亚微米CMOS超大规模集成电路.
从 特S点T,M让-S1T到MS-T1M顺-序N的地复进用行过字程节中复,用利,用因同此步ST的MN的比特速率完全是STM-1的整数倍.
复 到 的 很帧 方用 处的 便过 理具 地程 方体 取中法位出,,由既置支可于路,而虚以信容使且息各器采,这支的用路些开了信都指头息表是针同示可(PT步通的R过是,:又P软复o可in件用以ter) 来完成的,而且在进行交叉连接和复用处理时 的时延很小.
STM1/4
STM1/4
27
几种AC1 ADM模块
ADM1/1 OEO
Opt.
Opt.
Agg.
Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
ADM1/1 OEE
Opt.
Electr.
Agg.
Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
ADM1/1 EEE
Elect. Agg.
5
SDH的技术特点
使三个地区性数字体制在STM-1等级以上获得统一,真 正实现数字传输体制上的世界性标准.
其复用结构使不同等级的码流在STM帧结构内的排列 是有规律的,可用软件从高速信号中一次分插出低速 信号,上下业务十分容易.
帧结构中安排了丰富的维护管理比特,网管能力大大 加强.
光接口成为开放型接口,光路上横向兼容. SDH信号结构上已考虑了网络传输和交换的最佳化,可
AU4复用进AUG
J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 Z4 Z5
VC-4 POH
H1YYH211H3H3H3
261列
H1H2H3为指针值
VC4
相位浮动 AU4
相位固定 AUG
20Leabharlann SDH传输设备与应用技术21
SDH的典型传输设备
TM设备---终端复用器 ADM设备---分插复用器 DXC设备---数字交叉连接设备 REG设备---再生器。
10
SDH的帧结构说明(二)
SDH帧结构大体可分为三个主要区域: 段 销开 和销 复用(S段OH开)区销域两(部该分区域) 又可分为中继段开
SOH指STM帧结构中为了保证信息正常灵活传 送所必需的附加字节,主要是些维护管理字节, 如误码监视,帧定位,数据通信,公务通信和自 动倒换字节等.STM-1中有72个字节(576个比 特)可用于段开销. 信息净负荷(Payload)区域: 网络节点接口码流中可用于电信业务的部分. 管理单元指针区域: 一种指示符,主要用来指示净负荷的第一个字 节在STM-N帧内的准确位置,以便接受端正确 地分解.采用指针是SDH的重要创新.
TM1
21 x 2 Mbit/s 31
SDH设备的组网之二
由ADM构成环型网：
Elect. Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
28
DXC设备---数字交叉连接设备
一种具有一个或多个准同步数字体系或 同步数字体系信号端口的，可以在任何 端口信号速率（及其子速率）间进行可 控连接和再连接的设备。SDH的DXC（称 为SDXC）可以进一步在端口间提供可控 的VC透明连接和再连接。
由 SD于H/指PD针H调边整界会的产抖生动较性大能的较相难位满跃足变网,使络得性能的 要求,需要采取特殊的措施如自适应的比特泄露 技术等).
由于大规模采用软件控制和将业务量集中在少 数 以几 控个 制高 所速 有链网路络和中交的叉设连备接.这点虽上然,使使网软络件管几理乎更可
加方便,功能更加强大,但也带来了新的问题,如
于VC4,VC3的开头字节在STM-1/N帧内的具 体位置.第二种指针是在VC4,VC3的有效载荷 内,表示VC12,VC11等的开头位置.
由于指针表示的是VC帧的开头所在的位置,
因此复用于有效载荷内的VC并不受STM-1
的帧相位的限制,可以在任意相位位置上复
用.
16
STM-1信号的安排
#1
#2
TU-12在货单上写 明苹果排列顺序, 并贴上标签(指针).
x3
复用(2Mb/s) VC12
附上POH
容器
C12
货单苹果
贴发货单 装箱
业务
声音/数据
苹果
15
SDH中指针的作用
指针所具有的作用相当于同步复用中的帧 相位对齐(调整),以及填塞复用中的填塞控 制.
指针有两种:第一种在STM-1/N帧总开销的第 四行由H1,H2,H3共3个字节组成,它指示收容
11
SDH段开销字节安排
9字节
A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0
B1
E1
F1
D1
D2
D3
管理单元指针 9行
B2 B2 B2 K1
K2
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
D12
S1 Z1 Z1 Z2 Z2 M1 E2
A1A2: 定帧字节 J0：再生段踪迹字节 RSOH D1--D12：数据通信字节 E1E2：公务联络字节 F1：使用者通道字节 B1：BIP-8字节 B2：BIP-NX24字节 K1K2：自动保护倒换字节 S1：同步状态字节 M1：段远段误码块字节 MSOH Z1Z2：备用字节
字节传输从左上角第一个字节开始,从左到 右,自上而下按顺序传送,直至整个9X270个 字节传完后转入下一帧,每秒传8000帧.
STM-1,每秒传送速率 =9X270X8X8000=155.52Mb/s
STM-4=155.52X4=622.08Mb/s STM-16=155.52X16=2488.32Mb/s
VC-4
17
TUG-2复用进TUG-3
TUG-2
TU-2 填 PTR 充 比 特
86列
TUG-2
TU-1 PTRs
POH
TUG-3 7XTUG-2
POH
VC-1
18
TU-3复用进TUG-3
86 列
H1 H2 H3
填
J1
充
B3
比
C2
特
G1
F2
H4
Z3
Z4
Z5
85列 C3
VC-3 POH
TUG-3
19
22
TM设备---终端复用器
作用：完成低速支路到STM-N信
号复接功能
TM1/1 EE
TM1/1 OE
Elect. Agg.
Opt. Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
TM1/3 EE
Elect. Agg.
Elect. Trib.
21 X 2 Mbit/s
TM1/3 OE
Opt. Agg.