第四章SDH基本概念(2011)
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sdh原理简介资料
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.
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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.
SDH基本原理
用率，实现灵活、可靠和高效的网络运行与维护
PDH 固有弱点：
•信号速率和帧结构没有统一的世界性标准 •没有标准的光接口规范，各厂家的专用光接口无
法在光路上直接互通。
•基群速率以上大都采用异步复接，容易造成滑码
损伤，设备复杂，缺乏灵活性。
•网络运行、管理和维护（OAM）主要靠人工的数
字信号交叉连接和停业务测试，在资源调度、网
网络同步的，因此不同VC是互相同步的，但在VC内部却允许装
载来自不同容器的异步净负荷。 虚容器可以分为低阶虚容器和高阶虚容器两类。 低阶虚容器：VC-11、VC-12、VC-2以及TU-3前的VC-3
高阶虚容器：VC-4和AU-3前的VC-3
•支路单元（TU）：是一种提供低阶通道层和高阶通道层之间适配 功能的信息结构，TU-n由一个相应的低阶VC-n和一个相应的支路 单元指针组成，即： TU-n=VC-n+TU-n PTR
SDH同步数字体系
同步数字体系 SDH ，Synchronous Digital Hierarchy 将复接、线路传输及交换功能融为一体的，
并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，可
实现诸如网络的有效管理、开业务时的性能监视、
动态网络维护、不同供应厂商设备之间互通（横
向兼容）等多项功能；它大大提高了网络资源利
其中，TU-n PTR指示VC-n净负荷帧起点相对于高阶VC帧起点间
的偏移量。
•支路单元组（TUG）：由一个或多个在高阶VC净负荷中占据
固定的、确定位置的支路单元组成。
•管理单元（AU）：提供高阶通道层和复用段层之间适配功能 的信息结构，可表示为AU-n（n=3，4），它是由一个相应的高
阶VC-n和一个相应的管理单元指针（AU-nPTR）组成，即：
SDH基础理论
RRRRRRRR 32 W RRRRRRRR POH C1 C2 O O O O R R 32 W RRRRRRRR POH C1 C2 O O O O R R 32 W RRRRRRRR POH C1 C2 R R R R R S1 S2 D D D D D D D 31 W RRRRRRRR
1子帧
5
SDH基本概念(四）
2、SDH设备 . 终端复用器 TM
在线形网的端站，把PDH / SDH 支路信号复用成
SDH线路信号，或反之。
OAM 线路信号
TM
STM-N
PDH支路信号 SDH支路信号
6
SDH基本概念(五）
. 分插复用器 ADM
设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能。
OAM 西侧线路信号 东侧线路信号
5. D4 ~ D12：复用段数据通信通道，可传送复用段运行数据；
6. E1、E2：公务联络字节； 7. F1：使用者通道字节，用于维护的数据/音频通道
8. B2：复用段比特间插奇偶校验字节(BIP-N×24)； 工作原理与B1相同；
9. K1、K2：自动保护倒换字节，执行APS协议； 其中： K1的b5 ~ b8为请求保护倒换的局站编号， K2的b1 ~ b4为倒换到保护通路上的局站编号。
18
复用与映射(一）
一、SDH复用特点
1、字节间插复用
各支路信号按字节顺序进行间插排列以形成更高速
率的信号；
各支路信号在帧中的位置固定，可直接提取/接入。
2、净负荷指针技术
用软件指针指示净负荷在帧中的位置； 允许支路信号速率有差异（可进行速率调整）； 不使用125 s缓存器，避免滑动损伤。
19
复用与映射(二）
SDH原理第四章
第4章 SDH设备的逻辑组成第4章SDH设备的逻辑组成............................................................................. 错误!未定义书签。
SDH网络的常见网元 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
SDH设备的逻辑功能块.................................................................................. 错误!未定义书签。
小结................................................................................................................. 错误!未定义书签。
习题................................................................................................................. 错误!未定义书签。
目标：了解SDH传输网的常见网元类型和基本功能。
掌握组成SDH设备的基本逻辑功能块的功能，及其监测的相应告警和性能事件。
掌握辅助功能块的功能。
了解复合功能块的功能。
掌握各功能块提供的相应告警维护信号，及其相应告警流程图。
4.1 SDH网络的常见网元SDH传输网是由不同类型的网元通过光缆线路的连接组成的，通过不同的网元完成SDH网的传送功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。
下面我们讲述SDH网中常见网元的特点和基本功能。
●TM——终端复用器终端复用器用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点上，它是一个双端口器件，如图4-1所示。
SDH基本概念
பைடு நூலகம்
2、 STM-4的帧长度、速率是多少？ 3、 STM-64的速率是多少？ 4、计算 STM-16中AU-PTR 的容量（速 率）？
• SDH的块状帧结构：共九行，270*N列，每个元 素是一个字节。 • 帧周期125微秒 • 帧长度270*N*9*8bit
270 * N * 9 * 8 • 速率 Mbit / s −6 125 *10
思考： 1、 STM-1的帧长度、速率是多少？ STM-1中SOH在一帧中占多少比特？其速 率为多少？ STM-1中的净负荷速率是多少？ STM-1中的AU-PTR速率是多少？
• SDH系列的速率级别：STM-1、 STM-4、 STM-16、 STM-64 • STM-1是基本单元，类似于PCM一次群 • 可由低速率等级的信号按字节间插构成高速率 等级的信号 如：4个STM-1构成1个 STM-4 4个STM-4构成1个 STM-16 16个STM-1构成1个 STM-16 • STM-1、 STM-4、 STM-16、 STM-64的速率依 次是四倍关系。
2、 STM-4的帧长度、速率是多少？ 3、 STM-64的速率是多少？ 4、计算 STM-16中AU-PTR 的容量（速 率）？
• SDH的块状帧结构：共九行，270*N列，每个元 素是一个字节。 • 帧周期125微秒 • 帧长度270*N*9*8bit
270 * N * 9 * 8 • 速率 Mbit / s −6 125 *10
思考： 1、 STM-1的帧长度、速率是多少？ STM-1中SOH在一帧中占多少比特？其速 率为多少？ STM-1中的净负荷速率是多少？ STM-1中的AU-PTR速率是多少？
• SDH系列的速率级别：STM-1、 STM-4、 STM-16、 STM-64 • STM-1是基本单元，类似于PCM一次群 • 可由低速率等级的信号按字节间插构成高速率 等级的信号 如：4个STM-1构成1个 STM-4 4个STM-4构成1个 STM-16 16个STM-1构成1个 STM-16 • STM-1、 STM-4、 STM-16、 STM-64的速率依 次是四倍关系。
SDH基础原理及应用
2
SDH帧结构定义了多个通道，用于传
输不同速率的数据。
3
帧同步
SDH帧结构采用固定的时间间隔来传 输数据，保持帧同步。
容错与恢复
SDH帧结构中包含容错和恢复机制， 确保数据传输的可靠性。
SDH时钟同步原理
1 主时钟源
2 时钟恢复
3 网络同步
SDH网络中的主时钟源 用于生成和分发时钟信 号，以确保全网的时钟 同步。
SDH设备可以从主时钟 源接收和恢复时钟信号， 在时钟源故障时自动切 换到备用时钟源。
通过时钟信号的传输和 恢复，SDH网络中的各 个设备可以保持高度的 同步性。
SDH网络管理
设备管理
通过管理软件对SDH设备进行配置、监控和 故障排查，以确保网络的稳定运行。
故障定位
通过故障定位技术，快速识别和定位SDH网 络中的故障点，提高故障排查效率。
性能监测
通过收集和分析各种性能参数，实时监测 SDH网络的状态和质量。
远程配置
通过远程配置功能，管理员可以远程管理和 配置SDH网络中的设备，提高操作效率。
SDH性能参数
误码率（BER）
吞吐量
用于衡量数据传输中的比特错 误率，影响数据传输的可靠性。
用于衡量网络中的数据传输速 率，影响数据传输的效率。
SDH基础原理及应用
SDH是一种光纤传输技术，它通过光纤传输数据，具有高传输速率和可靠性。 本演示将介绍SDH的基本原理、应用领域以及未来的发展趋势。
SDH概述及基本概念
SDH（同步数字系列层次）是一种同步数字传送技术，用于高速数据传输，具有可靠性和可扩展性 。它包括各种层次结构和协议，用于传输电话、数据和视频。
用于多业务接入和互联，提高网络的灵活性 和可用性。
SDH的基本概念
SDH的基本概念1.SDH的概念SDH网是由一些SDH的网络单元（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（SDH 网中不含交换设备，它只是交换局之间的传输手段）。
SDH网的概念中包含以下几个要点：（1）SDH网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。
（2）SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为同步传递模块，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。
（3）SDH网有一套特殊的复用结构，允许现存准同步数字体系（PDH）、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。
（4）SDH网大量采用软件进行网络配置和控制，增加新功能和新特性非常方便，适合将来不断发展的需要。
（5）SDH网有标准的光接口，即允许不同厂家的设备在光路上互通。
（6）SDH网的基本网络单元有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）和同步数字交叉连接设备（SDXC）等。
2.SDH的优缺点（1）SDH的优点SDH与PDH相比，其优点主要体现在如下几个方面：①有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准。
②采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，净负荷与网络是同步的。
③SDH帧结构中安排了丰富的开销比特（约占信号的5％），因而使得0AM能力大大加强。
④有标准的光接口。
⑤SDH与现有的PDH网络完全兼容。
⑥SDH的信号结构的设计考虑了网络传输和交换的最佳性。
以字节为单位复用与信息单元相一致。
上述SDH的优点中最核心的有三条，即同步复用、标准光接口和强大的网络管理能力。
(2）SDH的缺点SDH的缺点主要有：①SDH的频带利用率不如传统的PDH系统；②采用指针调整技术会使时钟产生较大的抖动，造成传输损伤；③大规模使用软件控制和将业务量集中在少数几个高速链路和交叉节点上，这些关键部位出现问题可能导致网络的重大故障，甚至造成全网瘫痪；④SDH与PDH互连时（在从PDH到SDH的过渡时期，会形成多个SDH“同步岛”经由PDH互连的局面），由于指针调整产生的相位跃变使经过多次SDH／PDH变换的信号在低频抖动和漂移上比纯粹的PDH或SDH信号更严重。
第04章 SDH光传输系统及其性能分析
图 4 2 单 节 点 环 形 网 的 互 连 -
(2) 多节点互连 多节点互连
所谓多节点互连方式是指通过一个以 上的节点来完成两个环网之间的互连， 上的节点来完成两个环网之间的互连，如 所示。 图4-3所示。图中给出两种最简单的双节点 所示 互连方式。 互连方式。这样两个环间的业务互连就存 在一个以上的路径， 在一个以上的路径，因而即使某一互连路 径上的设备出现故障， 径上的设备出现故障，也可以利用迂回路 由完成互通，从而保证了业务的安全性。 由完成互通，从而保证了业务的安全性。 但与单节点互连方式相比一次性投资成本 较高。 较高。
图4-6 假设参考数字连接组成图
2.假设参考数字链路（通道） 2.假设参考数字链路（通道） 假设参考数字链路
把HRX中的两个相邻交换点的数字配 中的两个相邻交换点的数字配 线架间所有的传输系统、复接、分接设备 线架间所有的传输系统、复接、 等各种传输单元（不包括交换），用假设 等各种传输单元（不包括交换），用假设 ）， 参考数字链路（HRDL）表示。 参考数字链路（ ）表示。
（2） 色散受限系统
光纤自身存在色散，即材料色散、 光纤自身存在色散，即材料色散、波 导色散和模式色散。对于单模光纤， 导色散和模式色散。对于单模光纤，因为 仅存在一个传输模， 仅存在一个传输模，故单模光纤只包括材 料色散和波导色散。 料色散和波导色散。 比较重要的有三类，即码间干扰、 比较重要的有三类，即码间干扰、模 分配噪声和啁啾声。在此， 分配噪声和啁啾声。在此，重点讨论由这 三种因素造成的对系统中继距离的限制。 三种因素造成的对系统中继距离的限制。
光纤色散包括材料色散、 光纤色散包括材料色散、波导色散和 模式色散。 模式色散。前两种色散是由于信号不是由 单一频率而引起的， 单一频率而引起的，后一种色散是由于信 号不是单一模式而引起的。 号不是单一模式而引起的。 色散的程度用时延差表示： 色散的程度用时延差表示：不同速率 的信号，传输同样的距离， 的信号，传输同样的距离，所需的时间不 即各信号的时延不同， 同，即各信号的时延不同，这种时延上的 差别就称为时延差。时延差越大， 差别就称为时延差。时延差越大，色散就 越严重，信号传输距离越短。 越严重，信号传输距离越短。时延差的单 位是ps/(kmnm) 。 位是
SDH基本原理课件资料
DWDM规模建 设，全光网试验
PDH：准同步数字传输系统；
DWDM：密集波分复用系统； OXC：光交叉连接系统；
SDH：同步数字传输系统；
OADM：光分插复用系统； ION：智能光网络
SDH的工作方式
SDH的特点
接口方面
电接口 STM-1 是 SDH 的第一个等级，又叫基本同步传送模
块，比特率为155.520Mb/s 。
光传送网络的发展
实用化 产品出现 SDH标准完善， PDH仍为主力 DWDM 开始建设
Metro城域网兴起、 OADM、OXC、ION 将会逐渐使用
1976 1966
90年代初 80年代 94年
98年
2002年以后 99年
容量增加/业务多样化
高锟提出 光传输理论
PDH产品开始 规模使用
SDH逐步成为 传输主力设备
AU-PTR
STM-N净负荷 (含POH)
以字节为单位 (8bit) 的块状帧 帧 频 8000 帧 /s ， 帧 周期125us
9
9× N 261× 频为8000Hz 帧周期为125µS/帧 码块：9×270×8=19440bit 传输速率: 9×270×8×8000=155520Kbit/s=155Mbi t/s
有自愈能力、可在线升级；
二、帧结构和复用步骤
内容：
STM-N的帧结构和帧各部分的作用
PDH信号复用进STM-N帧的方式
140M复用进STM-N帧 34M复用进STM-N帧 2M复用进STM-N帧
SDH同步传送模块标准速率
帧结构
9× 270× N字节
先行后列
1 3 4 5
MSOH RSOH
SDH基础理论讲义
• C-3 • 34 / 45
• 9行 84列
• C-4 M• b/1s40 Mb/s • 9行 260列
•48.384 •149.760
•复用与映射(三）
•2、虚容器 VC
• 是用来支持SDH通道层连接的信息结构。
• VC 是由信息容器C加上通道开销POH构成。
• 国际规范了5种虚容器，我国使用其中的三种：
•SDH基本概念(四）
•2、SDH设备
• . 终端复用器 TM
• 在线形网的端站，把PDH / SDH 支路信号复用 成
•SDH线路信号，或反之。
•OAM
•线路信号
•TM
•STM-N
•PDH支路信号 SDH支路信 号
•SDH基本概念(五 ）
• . 分插复用器 ADM
• 设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能。
)
• VC-4 (b)
•注：TUG3 = 7 TUG -2= 21 TU-12（21
）
• TUG3 = TU - 3（ VC-3 ）
VC12
•复用与映射(六）
•3、支路单元 T U
• 是在高阶VC与低阶VC之间进行适配的信息结构 。
• TU是由低阶VC加上支路单元指针TU PTR构成。
•种类
•构成
•ADM
•帧结构与段开销(一）
•9×270×N字节
•1
•SO
•3 H •4 •AU
•5 PTR
•STM-N 净负荷 • (含POH)
•SO
H
•9 •9×N
•261×N •270×N列
•SOH：段开销
•AU PTR：管理单元指针
•POH：通道开销
•传输方向
SDH基本原理及SDH网络
简称 155M
622M
SDH 等级 STM-1（1890CH）
STM-4（7560CH）
标称速率 155520Kb/s
622080Kb/s
2.5G
10G
STM-16（30240CH）
2488320Kb/s
STM-64（120960CH） 9953280Kb/s
40G
STM-256（491520CH）39813120Kb/s
线路接口等），使各厂家设备横向兼容；
2).适合高速大容量通信，基本模块是STM-1, STM-N采用字节间插
方法同步复接而成，便于升级和扩容；
3).可容纳北美、日本和欧洲现有数字标准（1.5M、2M、6.3M、
34M、45M和140M），便于PDH向SDH过渡；
4).低阶和高阶的复用和分解是一部到位，使设备大大简化； 5).DXC的引入使网络增强了自愈能力，便于动态组网； 6).帧结构中安排了丰富的段开销，提高了OAM能力； 7).采用级联技术，实现了IP over SDH。
K3—自动保护倒换通道字节：传送APS信令。
N1—网络营运者字节：用于高阶通道串联连接监控。
P18
B.低阶通道开销功能:
V5—通道状态和信号标记字节
误码监测 远端误块 远端故障 BIP-2 指示 REI 指示 RFI 1 2 3 4
通道二位 无误码发0 计算结果 有误码发1
信号标记
远端接收失效 指示 RDI
P19
4).SDH的映射与复用
①SDH的复用结构(ITU-T标准): 各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射、 定位和复用三个步骤。
×N
STM-N AUG AU-4 VC-4 C-4
SDH基本原理
1 3 4 5
MSOH RSOH
AU-PTR
STM-N净负荷 (含POH)
以字节为单位(8bit) 的块状帧 帧 频 8000 帧 /s ， 帧 周期125us
9
9× N 261× N
SDH是什么
信息净负荷(9行×261列)
• STM-N帧中放置各种业务信息的地方。 • 2M/34M/140M等PDH信号、ATM信号、IP信息包 等打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信 号承载，在SDH网上传输。若将STM-N信号帧比 做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。 • 在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加 入通道开销POH，以完成对每一个“货物包”在 “运输”中的监视。
SDH是什么
帧结构
STM-N
信息包 信息包 信息包
净负荷
信息包 信息包
SDH是什么
段开销
• 段开销——完成对STM-N整体信号流进行监控。 即对STM-N―车厢”中所有“货物包”进行整体 上的性能监控。 – 再生段开销(RSOH)—完成对STM-N整体信息 结构进行监控 – 复用段开销(MSOH)—完成对STM-N中的复用 段层信息结构进行监控 – RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监 控体制 – 二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）
SDH基本原理
10电信科技师范2班
目录
• SDH是什么？ • SDH能带来什么？ • SDH应用和发展趋势？
SDH是什么
SDH概述
SDH的基本概念
SDH：Synchronous Digital Hierarchy （同步数字体系）
光纤通信系统中的一种数字通信体系，是一复接、线路 传输及交换功能融为一体的、并由统一网管系统操作的综合
SDH原理(华为)-第4章__SDH设备的逻辑组成
第4章 SDH设备的逻辑组成目标：了解SDH传输网的常见网元类型和基本功能。
掌握组成SDH设备的基本逻辑功能块的功能，及其监测的相应告警和性能事件。
掌握辅助功能块的功能。
了解复合功能块的功能。
掌握各功能块提供的相应告警维护信号，及其相应告警流程图。
4.1 SDH网络的常见网元SDH传输网是由不同类型的网元通过光缆线路的连接组成的，通过不同的网元完成SDH网的传送功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。
下面我们讲述SDH网中常见网元的特点和基本功能。
●TM——终端复用器终端复用器用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点上，它是一个双端口器件，如图4-1所示。
STM-N＜N图4-1TM模型它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号STM-N中，或从STM-N的信号中分出低速支路信号。
请注意它的线路端口输入/输出一路STM-N信号，而支路端口却可以输出/输入多路低速支路信号。
在将低速支路信号复用进STM-N帧（将低速信号复用到线路）上时，有一个交叉的功能，例如：可将支路的一个STM-1信号复用进线路上的STM-16信号中的任意位置上，也就是指复用在1~16个STM-1的任一个位置上。
将支路的2Mbit/s 信号可复用到一个STM-1中63个VC12的任一个位置上去。
对于华为设备，TM的线路端口（光口）一般以西向端口默认表示的。
●ADM——分/插复用器分/插复用器用于SDH传输网络的转接站点处，例如链的中间结点或环上结点，是SDH网上使用最多、最重要的一种网元，它是一个三端口的器件，如图4-2所示。
STM-NM＜N140Mbit/s图4-2ADM模型ADM有两个线路端口和一个支路端口。
两个线路端口各接一侧的光缆（每侧收/发共两根光纤），为了描述方便我们将其分为西（W）向、东向（E）两个线路端口。
ADM的作用是将低速支路信号交叉复用进东或西向线路上去，或从东或西侧线路端口收的线路信号中拆分出低速支路信号。
sdh基础理论
定时发生器 西侧 STM-N 提取时钟 发送时钟
30
东侧 STM-N
同步复用设备( 同步复用设备(九）
B). 通过定时 ) 通过定时 STM-N发送时钟，从其同方向终结的STM-N接收信 发送时钟，从其同方向终结的 发送时钟 接收信 号中提取定时。 号中提取定时。
西侧 STM-N
东侧 定时发生器 STM-N
2
传输系统就是信息传递的通道，其主要分类如下： 传输系统就是信息传递的通道，其主要分类如下： 音频实线 金属 有线 按媒质分 传 输 系 统 无线 光缆 长波 短波 红外波 微波 模拟信号 数字信号
3
架空金属载波 对称电缆 同轴电缆 架空光缆 地下光缆 海底光缆 地面微波 卫星
按传递信号方式分
光纤数字通信系统
光纤数字通信系统是以光纤为传输媒质传送数字信息 的一种通信系统。 的一种通信系统。 传输是通过物理媒质传递信息的物理过程。 传输是通过物理媒质传递信息的物理过程。 数字终 端设备 发送端 光 端 机 发 送 端 传 输 媒 质 光 纤 光 端 机 发 送 端 数字终 端设备 发送端
信息
信息
பைடு நூலகம்
“数字终端设备发送端”的功能是把电话、数据、 数字终端设备发送端”的功能是把电话、数据、 传真等信息处理变成“光端机发送端”能接收的电信号。 传真等信息处理变成“光端机发送端”能接收的电信号。 该电信号由“光端机发送端” 该电信号由“光端机发送端”变化成能在光纤中传输的 光信号。 光信号。 “数字终端设备”和“光端机设备”，两者合起来 数字终端设备” 光端机设备” 通常称为光传输设备。 通常称为光传输设备。
PDH支路信号 SDH支路信号
24
同步复用设备( 同步复用设备(三）
30
东侧 STM-N
同步复用设备( 同步复用设备(九）
B). 通过定时 ) 通过定时 STM-N发送时钟，从其同方向终结的STM-N接收信 发送时钟，从其同方向终结的 发送时钟 接收信 号中提取定时。 号中提取定时。
西侧 STM-N
东侧 定时发生器 STM-N
2
传输系统就是信息传递的通道，其主要分类如下： 传输系统就是信息传递的通道，其主要分类如下： 音频实线 金属 有线 按媒质分 传 输 系 统 无线 光缆 长波 短波 红外波 微波 模拟信号 数字信号
3
架空金属载波 对称电缆 同轴电缆 架空光缆 地下光缆 海底光缆 地面微波 卫星
按传递信号方式分
光纤数字通信系统
光纤数字通信系统是以光纤为传输媒质传送数字信息 的一种通信系统。 的一种通信系统。 传输是通过物理媒质传递信息的物理过程。 传输是通过物理媒质传递信息的物理过程。 数字终 端设备 发送端 光 端 机 发 送 端 传 输 媒 质 光 纤 光 端 机 发 送 端 数字终 端设备 发送端
信息
信息
பைடு நூலகம்
“数字终端设备发送端”的功能是把电话、数据、 数字终端设备发送端”的功能是把电话、数据、 传真等信息处理变成“光端机发送端”能接收的电信号。 传真等信息处理变成“光端机发送端”能接收的电信号。 该电信号由“光端机发送端” 该电信号由“光端机发送端”变化成能在光纤中传输的 光信号。 光信号。 “数字终端设备”和“光端机设备”，两者合起来 数字终端设备” 光端机设备” 通常称为光传输设备。 通常称为光传输设备。
PDH支路信号 SDH支路信号
24
同步复用设备( 同步复用设备(三）
SDH基本原理和概念
TM
ADM
REG
DXC
1、终端复用器——TM 具有交叉复用功能
w
STM-N
TM
2M
（光接口）
STM-M 注：（M<N）
（支路接口）
34M
140M
TM
ADM
TM
TM在链形网中的应用
2、分插复用器——ADM 具有交叉复用ห้องสมุดไป่ตู้能
STM-N
w
（光接口）
2M
ADM
（支路接口）
34M 140M STM-M
e
STM-N
STM-1
例如：STM-1→STM-4。采用字节间插复用方式， 4xSTM-1→STM-4。
A1 A2 A3
B1 B2 B3
C1 C2 C3
D1 D2 D3
A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3
Page 10
其他体制信号→SDH： 通过指针定位预见低速信号在帧中位置， 使收端可直接下低速信号。例：
140 OLT
34 8 140 34 8 2 2 8 8 34
140 34
140 OLT
2Mb/s
从高速信号插/分低速信号要一级一级进行， 层层的复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输。
欧 洲 系 列
日 本 系 列 1.6Gbit/s × 4 400Mbit/s × 4 100Mbit/s × 3 32Mbit/s × 5 6.3Mbit/s × 4 1.5Mbit/s
打包 打包 传输
信息包
STM-N
SDH传输 网络
传输
STM-N
卸货
信息包 拆包
PDH、ATM FDDI等信号
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光电工程学院 2011
25
第四章 SDH基本概念
§4.2 SDH基本概念
SDH 的基本概念 SDH 的特点
SDH：Synchronous Digital Hierarchy
光电工程学院
2011
26
第四章 SDH基本概念
什么是同步数字体系（ 什 是同步数字 系 SDH）
同步数字体系是一种标准化的数字传输技 术体制。 同步数字体系对应着国际电信联盟（ITU ITUT）的一组协议栈。 同步数字体系代表一种数字传送组网方案。 同步数字体系代表 种数字传送组网方案
13
第四章 SDH基本概念
例题1.1
PCM30/32路的帧结构中，帧同步码与复帧同步码的作用各 是什么？分别安排在哪个时隙位置上传输？它们的重复频率 各是多少？ 解题提示： 解题提示 ： 帧同步码是标志一帧的开始，插入同步码是为了使收、 发两端的各路时隙脉冲相对应并保持一致 发两端的各路时隙脉冲相对应并保持 致 , 从而保证接收端 能够正确分离帧中各话路时隙和信令时隙。 复帧同步码的作用。（略） 帧同步码安排在偶帧的TS0时隙，复帧同步码在复帧中的 F0帧的TS16时隙的前4位。 帧同步码每2帧出现1次，重复频率为8000 ÷ 2＝4000 Hz 复帧同步码每16帧出现1次，重复频率＝？ 光电工程学院 2011
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31
第四章 SDH基本概念
SDH 的发展趋势
高速化
容量从2.5Gbit/s过渡到10Gbit/s，并扩展到 40Gbit/s
数据化
以IP为代表的数据业务超过话音成为主要业务
授课章节与现行教材对应关系
授课章节 第四章 SDH基本概念 第五章 同步复用与映射 第六章 SDH网络单元设备 第七章 SDH网络结构与生存性 第八章 SDH线路系统与光接口 第九章 SDH传输性能指标 光电工程学院 教材章节 第1章、第2章 第3章、第4章4.3 第5章 第6章 第8章 8.1 8 1、8.2 82 第8章 8.3 2011
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3
第四章 SDH基本概念
SDH部分的教材与参考书
教材
肖萍萍，吴健学．SDH原理与应用 原理与应用．北京： ．北京： 人民邮电出版社，2008
参考书
孙学康，毛京丽．S 孙学康，毛京丽 SDH技术（第2版） ．北京： 北京： 北京邮电大学出版社，2009 肖萍萍，吴健学，周芳，胡春琳．SDH原理 肖萍萍，吴健学，周芳，胡春琳 与技术．北京：北京邮电大学出版社， 与技术 ．北京：北京邮电大学出版社，2002 韦乐平，李英灏 北京 韦乐平，李英灏．SDH及其新应用 及其新应用．北京： ．北京： 人民邮电出版社，2001
§4.1 §4.2 §4.3 43 §4.4 数字复接技术和PDH SDH基本概念 SDH速率与帧结构 段开销
第四章 SDH基本概念
本章要求
复习数字复接技术 了解PDH的基本特点和弱点 熟悉SDH的基本概念和特点 掌握SDH速率、帧结构和段开销 速率 帧结构和段开销
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第四章 SDH基本概念
PDH 的弱点
以传输话音业务为主，难以适应业务发展需要； 三个体系并存，互不兼容，造成国际互通的困难； 缺乏标准光接 缺乏标准光接口规范，使得在同一数字等级上光接 规范，使得在同 数字等级 光接 口的信号速率不同，无法实现横向兼容； 采用准同步复用，即靠脉冲插入进行码速调整，因 此难以从高速信号中识别和提取低次群支路的等级 信号。造成上下话路困难； 点到点的传输结构不具备灵活性; 网络管理能力差，用于网络运行、管理和维护 （OAM）比特严重不足，难以适应发展要求； ）比特严重不足 难以适应发展要求 网络调度性差，自愈能力不强。
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第四章 SDH基本概念
按位复接
CH1 CH2 CH3 CH4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 高次群
1
1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1
1
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第四章 SDH基本概念
按字复接
CH1 CH2 CH3 CH4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
6
第四章 SDH基本概念
答疑和联系方式 答疑时间和地点： 每周一下午第6小节，教4西-116； 每周四下午第8小节，教4西-116。 Email：fanh@ fanh@njupt edu cn （建议用南邮信箱）
7
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第四章 SDH基本概念
第四章 SDH基本概念
帧失步对告
信令 TS16
话路 TS17
…话路…
话路 TS31
0 0 0 0 1 A2 1 1
复帧同步码 复帧对告码
F1帧
a b c d a b c d
CH1信令码 CH16信令码
1 2 3 4 5 6 7 8
码字＝8比特 路时隙3.9μs
F15帧
a b c d a b c d
15 30
教材p.3图1.2
E4
32064kbit/ 32064kbit/s
×5
44736kbit/s
×7
E32
34368kbit/ 34368kbit/s
×4
E31
6312kbit/s
×4
6312kbit/s
×4
E21
8448kbit/s
×4
E22 E12
1544kbit/s
E11
2048kbit/s
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码速调整示意
写脉冲
读脉冲
先入先出 缓存器
数据输入 数据输 数据输出
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21
第四章 SDH基本概念
脉冲插入法正码速调整
锯齿波形成 Q 写脉冲 S R 读脉冲 鉴幅器 插入请求
写脉冲 读脉冲
输出Q
锯齿波 插入请求
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22
第四章 SDH基本概念
正码速调整帧结构示意图
F为帧定位信号（帧同步） C为码速调整指示 V为正码速调整位置
CH 信令码 CH 信令码 光电工程学院 2011
同步：A1=0；A2=0 失步：A1=1；A2=1
12
第四章 SDH基本概念
PCM 30/32 / 帧结构基本参数
参数名称 每帧的比特数 帧周期 复帧周期 每时隙时长 每码位时长 传输速率 容差 参数值 256 bits 125 μs 2 ms 3.9 μs 488 ns 2 048 kbit kbit/s /s 2 048 kbit kbit/s /s±50 ppm 光电工程学院 2011
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第四章 SDH基本概念
§4.1 数字复接技 数字复接技术和PDH
脉冲编码调制（PCM） 数字信号复接
——基本概念 ——复接方式 ——码速调整
准同步数字传输体系（PDH）
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10
第四章 SDH基本概念
脉冲编码调制（PCM）
模拟信号数字化的三个过程： 抽样、 抽样 、量化 量化和 和编码 运用PCM技术实现话音信号数字传输
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15
第四章 SDH基本概念
数字复接系统
外时钟
定 时
(1) (2) (3) (4) 低次群
同 步 复 接
高次群
定 时
(1) (2) (3) (4) 低次群
调 整
分 接
恢 复
复接器
分接器
教材p.5图1.3
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16
第四章 SDH基本概念
复接方式（1/2 / ）
按照复接时各低次群支路信号的数码在 高次群中的排列方式，可分为三种方式： ——按位复接 ——按字复接 ——按帧复接
1 高次群
11
1
111
11
11
111
1 11 1
1
1
1
1
第1路
第2路
第3路
第4路
第1路
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第四章 SDH基本概念
复接方式（2/2）
按照低次群支路信号与复接器本地定时 时钟信号之间的关系，可分为三种方式： ——同步复接 ——异步复接 ——准同步复接
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第四章 SDH基本概念
14
第四章 SDH基本概念
复接技术
低次群 低次群和 和高次群 数字复接
数字复接就是采用时分复用的方式，将多个低 数字复接就是采用时分复用的方式 将多个低 次群信号合成起来形成高次群信号。
数字复接系统
数字复接系统包括两部分：数字复接器 数字复接系统包括两部分：数字复接器和 和数字 分接器
155Mbit/s 光接口
155Mbit/s 光接口
ADM
2Mbit/s（电信号） 教材p.22图2.1
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第四章 SDH基本概念
SDH 的特点
1. 2. 3. 4. 5 5. 6. 7. 统一的网络节点接口； 统一的光接口标准； 传输速率高，传输容量大； 良好的兼容性； 灵活的复用映射结构 灵活的复用映射结构； 完善的保护和恢复机制； 强大的网络管理能力。
抽样频率 非均匀量化 编码
两种非线性编码（A律和μ律）
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第四章 SDH基本概念
PCM 30/32 / 制式帧结构
25
第四章 SDH基本概念
§4.2 SDH基本概念
SDH 的基本概念 SDH 的特点
SDH：Synchronous Digital Hierarchy
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第四章 SDH基本概念
什么是同步数字体系（ 什 是同步数字 系 SDH）
同步数字体系是一种标准化的数字传输技 术体制。 同步数字体系对应着国际电信联盟（ITU ITUT）的一组协议栈。 同步数字体系代表一种数字传送组网方案。 同步数字体系代表 种数字传送组网方案
13
第四章 SDH基本概念
例题1.1
PCM30/32路的帧结构中，帧同步码与复帧同步码的作用各 是什么？分别安排在哪个时隙位置上传输？它们的重复频率 各是多少？ 解题提示： 解题提示 ： 帧同步码是标志一帧的开始，插入同步码是为了使收、 发两端的各路时隙脉冲相对应并保持一致 发两端的各路时隙脉冲相对应并保持 致 , 从而保证接收端 能够正确分离帧中各话路时隙和信令时隙。 复帧同步码的作用。（略） 帧同步码安排在偶帧的TS0时隙，复帧同步码在复帧中的 F0帧的TS16时隙的前4位。 帧同步码每2帧出现1次，重复频率为8000 ÷ 2＝4000 Hz 复帧同步码每16帧出现1次，重复频率＝？ 光电工程学院 2011
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第四章 SDH基本概念
SDH 的发展趋势
高速化
容量从2.5Gbit/s过渡到10Gbit/s，并扩展到 40Gbit/s
数据化
以IP为代表的数据业务超过话音成为主要业务
授课章节与现行教材对应关系
授课章节 第四章 SDH基本概念 第五章 同步复用与映射 第六章 SDH网络单元设备 第七章 SDH网络结构与生存性 第八章 SDH线路系统与光接口 第九章 SDH传输性能指标 光电工程学院 教材章节 第1章、第2章 第3章、第4章4.3 第5章 第6章 第8章 8.1 8 1、8.2 82 第8章 8.3 2011
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第四章 SDH基本概念
SDH部分的教材与参考书
教材
肖萍萍，吴健学．SDH原理与应用 原理与应用．北京： ．北京： 人民邮电出版社，2008
参考书
孙学康，毛京丽．S 孙学康，毛京丽 SDH技术（第2版） ．北京： 北京： 北京邮电大学出版社，2009 肖萍萍，吴健学，周芳，胡春琳．SDH原理 肖萍萍，吴健学，周芳，胡春琳 与技术．北京：北京邮电大学出版社， 与技术 ．北京：北京邮电大学出版社，2002 韦乐平，李英灏 北京 韦乐平，李英灏．SDH及其新应用 及其新应用．北京： ．北京： 人民邮电出版社，2001
§4.1 §4.2 §4.3 43 §4.4 数字复接技术和PDH SDH基本概念 SDH速率与帧结构 段开销
第四章 SDH基本概念
本章要求
复习数字复接技术 了解PDH的基本特点和弱点 熟悉SDH的基本概念和特点 掌握SDH速率、帧结构和段开销 速率 帧结构和段开销
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PDH 的弱点
以传输话音业务为主，难以适应业务发展需要； 三个体系并存，互不兼容，造成国际互通的困难； 缺乏标准光接 缺乏标准光接口规范，使得在同一数字等级上光接 规范，使得在同 数字等级 光接 口的信号速率不同，无法实现横向兼容； 采用准同步复用，即靠脉冲插入进行码速调整，因 此难以从高速信号中识别和提取低次群支路的等级 信号。造成上下话路困难； 点到点的传输结构不具备灵活性; 网络管理能力差，用于网络运行、管理和维护 （OAM）比特严重不足，难以适应发展要求； ）比特严重不足 难以适应发展要求 网络调度性差，自愈能力不强。
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第四章 SDH基本概念
按位复接
CH1 CH2 CH3 CH4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 高次群
1
1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1
1
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第四章 SDH基本概念
按字复接
CH1 CH2 CH3 CH4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
6
第四章 SDH基本概念
答疑和联系方式 答疑时间和地点： 每周一下午第6小节，教4西-116； 每周四下午第8小节，教4西-116。 Email：fanh@ fanh@njupt edu cn （建议用南邮信箱）
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第四章 SDH基本概念
第四章 SDH基本概念
帧失步对告
信令 TS16
话路 TS17
…话路…
话路 TS31
0 0 0 0 1 A2 1 1
复帧同步码 复帧对告码
F1帧
a b c d a b c d
CH1信令码 CH16信令码
1 2 3 4 5 6 7 8
码字＝8比特 路时隙3.9μs
F15帧
a b c d a b c d
15 30
教材p.3图1.2
E4
32064kbit/ 32064kbit/s
×5
44736kbit/s
×7
E32
34368kbit/ 34368kbit/s
×4
E31
6312kbit/s
×4
6312kbit/s
×4
E21
8448kbit/s
×4
E22 E12
1544kbit/s
E11
2048kbit/s
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码速调整示意
写脉冲
读脉冲
先入先出 缓存器
数据输入 数据输 数据输出
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第四章 SDH基本概念
脉冲插入法正码速调整
锯齿波形成 Q 写脉冲 S R 读脉冲 鉴幅器 插入请求
写脉冲 读脉冲
输出Q
锯齿波 插入请求
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第四章 SDH基本概念
正码速调整帧结构示意图
F为帧定位信号（帧同步） C为码速调整指示 V为正码速调整位置
CH 信令码 CH 信令码 光电工程学院 2011
同步：A1=0；A2=0 失步：A1=1；A2=1
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第四章 SDH基本概念
PCM 30/32 / 帧结构基本参数
参数名称 每帧的比特数 帧周期 复帧周期 每时隙时长 每码位时长 传输速率 容差 参数值 256 bits 125 μs 2 ms 3.9 μs 488 ns 2 048 kbit kbit/s /s 2 048 kbit kbit/s /s±50 ppm 光电工程学院 2011
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第四章 SDH基本概念
§4.1 数字复接技 数字复接技术和PDH
脉冲编码调制（PCM） 数字信号复接
——基本概念 ——复接方式 ——码速调整
准同步数字传输体系（PDH）
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第四章 SDH基本概念
脉冲编码调制（PCM）
模拟信号数字化的三个过程： 抽样、 抽样 、量化 量化和 和编码 运用PCM技术实现话音信号数字传输
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第四章 SDH基本概念
数字复接系统
外时钟
定 时
(1) (2) (3) (4) 低次群
同 步 复 接
高次群
定 时
(1) (2) (3) (4) 低次群
调 整
分 接
恢 复
复接器
分接器
教材p.5图1.3
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第四章 SDH基本概念
复接方式（1/2 / ）
按照复接时各低次群支路信号的数码在 高次群中的排列方式，可分为三种方式： ——按位复接 ——按字复接 ——按帧复接
1 高次群
11
1
111
11
11
111
1 11 1
1
1
1
1
第1路
第2路
第3路
第4路
第1路
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第四章 SDH基本概念
复接方式（2/2）
按照低次群支路信号与复接器本地定时 时钟信号之间的关系，可分为三种方式： ——同步复接 ——异步复接 ——准同步复接
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第四章 SDH基本概念
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第四章 SDH基本概念
复接技术
低次群 低次群和 和高次群 数字复接
数字复接就是采用时分复用的方式，将多个低 数字复接就是采用时分复用的方式 将多个低 次群信号合成起来形成高次群信号。
数字复接系统
数字复接系统包括两部分：数字复接器 数字复接系统包括两部分：数字复接器和 和数字 分接器
155Mbit/s 光接口
155Mbit/s 光接口
ADM
2Mbit/s（电信号） 教材p.22图2.1
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第四章 SDH基本概念
SDH 的特点
1. 2. 3. 4. 5 5. 6. 7. 统一的网络节点接口； 统一的光接口标准； 传输速率高，传输容量大； 良好的兼容性； 灵活的复用映射结构 灵活的复用映射结构； 完善的保护和恢复机制； 强大的网络管理能力。
抽样频率 非均匀量化 编码
两种非线性编码（A律和μ律）
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第四章 SDH基本概念
PCM 30/32 / 制式帧结构