SDH光同步数字传输网络
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随着技术的不断发展、进步，传输信道 的带宽更宽，这些弱点会逐渐被克服。
2 SDH的帧结构
图5-2 STM-N帧结构
SDH采用以字节为基础的块状帧结构，STM-N 的帧结构如图5-2（a）所示 ，STM-N的帧长为125 s，合计9×270N字节，（即每秒8 000帧），每帧 分为9行，270N列个字节。STM-N帧结构分为3个 区域，如图5-2（a）所示。净负荷是结构中存放各 种信息容量的地方，其中含有少量用于通道监测、 管理和控制的通道开销字节（Path Overhead， POH）。POH又有低阶LPOH（VC-11/VC-12的 POH）和高阶HPOH（VC-3/VC-4 的POH）。
SDH网的主要特点
（1）有标准光接口； （2）同步字节复用(复接)； （3）强大的网络管理功能； （4）有世界统一的数字信号速率和帧结构标准；
(5）SDH与PDH网络具有完全的兼容性。
不足之处：
（1）频带利用率不如PDH系统。
（2）由于在复接中采用了指针调整技术， 使技术和设备复杂。
（3）由于大量采用了软件进行控制、管 理与维护，如果出现人为因素或设备、软件 故障及计算机病毒侵入，会导致系统发生重 大故障，甚至造成系统瘫痪。
21世纪是一个以网络为核心的信息时代，人们 对信息的需求与日俱增，顺应时代发展，光纤通 信在电信网中获得了大规模应用，其应用场合已 遍及长途通信网、本地电话网并逐步转向用户接 入网。而且从以电话业务为主的通信网络逐步扩 展到以多媒体业务为主的信息通信网络，每个用 户占用的带宽也由64 kbit/s将逐步提高到6 Mbit/s 左右，由此估计通信网总业务量将增加约100倍。
5.1 SDH传输体制的基本概念
5.1.1 基本概念与帧结构
数字传输体制有两种，即PDH和SDH。PDH早在 1976年实现了标准化，在1990年以前，光纤通信一 直沿用准同步数字体系（PDH）。随着电信发展和 用户需求不断提高，PDH系统在运用中暴露出一些 明显的弱点，SDH解决了PDH存在的问题。SDH数 字传输体系是1988年由ITU-T参照SONET（同步光 纤网）概念提出的规范建议，并批准了一系列SDH 的有关标准，ITU-T已通过15个建议，使之成为不仅 适用于光纤传输，而且也适用于微波和卫星传输的 全世界统一的技术体制，形成了一套高度标准化的 技术规范。
如果考虑到今后要支持诸如付费电视、可视电 话、数字图像（DVD）、高清晰度电视（HDTV） 等更宽带宽的业务以及按指数规律逐年增长的 Internet业务，网络宽带化将是人们不可避免的迫切 需求。由于光纤通信技术的成熟，特别是密集波分 复用（DWDM）技术的发展，使得网络的传输带 宽大大增加。如果双绞铜线的传输带宽按2 Mbit/s 估计，一根光纤采用DWDM技术，传输容量可达 到20~200 Gbit/s，也就是说，光纤的传输容量是铜 线的一万至十万倍，因此宽带化意味着光纤将成为 主要的传输媒质。
5.1.2 SDH的段开销字节
• 开销字节传送的不是用户的业务信息，而 是SDH网络中的控制与维护信息。对于 STM-N（N=1，4, 16, …）的帧结构和段 开销，是由STM-1帧结构和段开销按一定 规律经字节间插同步复用而成，因而分析 清楚STM-1结构，STM-N结构就不难分析 。
• STM-1段开销中各字节的安排以及它们的 功能和用途如表5.1所示。
SDH网节点与节点之间具有世界统一的NNI， 如图5-1所示。
图5-1 NNI的位置示意图
SDH网节点统一就意味着有一套标准 化的信息结构速率等级，称为“同步传输 模块”（STM-N，N为1, 4, 16, 64, …）。 如果SDH信号是STM-1，其网络节点接口 的 速 率 为 155.520 Mbit/s ， 更 高 等 级 的 STM-N速率是155.520 Mbit/s的N倍。目前 SDH能支持的等级N为1, 4, 16和64。
帧结构中的第4行前9N列为管理单元指针（AUPTR：Administration Unit Pointer），它是一种指示 符，主要用来指示信息净负荷的第一个字节在 STM-N帧内的准确位置，以便在接收端根据这个指 示符的值（指针值）正确分离信号净负荷。帧结构 中字节的传输是从左到右,由上而下按顺序一个字 节一个字节地进行传送。
结构中的段开销（Section Overhead，SOH）如 图5-2（b）所示，是为了保证信息净负荷正常、灵 活地传送所必需的附加字节，主要供网络运行、管 理和维护使用。SOH分为两部分，第1~3行为再生 段开销（RSOH），其作用是监控STM-N信号在再 生段（两再生中继器间的传输链路，见图5-12）的 传输状态。第5~9行为复用段开销（MSOH），作 用是监控STM-N信号在复用段（两线路终端设备间 的传输链路，见图5-12）的传输状态。
1. SDH网节点接口与速率等级
一个电信传送网原则上由两种基本设备构成，即由传输 设备和网络节点设备构成。传输设备可以是光纤线路系 统，也可以是微波或卫星系统。而网络节点设备有多种 ，简单的仅有复用功能，复杂的有复用、交叉连接和交 换功能。为了实现全球统一电信网的最终目标，必须统 一网络（或网络节点）——网络（或网络节点）接口 (Network-to-Network Interface，NNI)，其先决条件是要 有一个统一规范了的接口速率和信号的帧结构。SDH网 具备了这个条件，SDH网是在统一的网管系统下，主要 采用光纤信道实现多节点间同步信息传输、复用、分插 复用和交叉连接等功能的网络。
表5.1 SOH各字节的功能
类别
缩写字符
功能
帧定位字节
A1, A1, A1, A2, A2, A2
A1=11110110 A2=00101000
再生段踪迹字节
J0
重复发送“段接入点源自文库别符”
比特间插奇偶校验码 （BIP-8）
识别帧的起始位置
公务字节
B1 E1, E2
再生段误码监测
E1和E2分别用于RSOH和MSOH的公 务通信通路
2 SDH的帧结构
图5-2 STM-N帧结构
SDH采用以字节为基础的块状帧结构，STM-N 的帧结构如图5-2（a）所示 ，STM-N的帧长为125 s，合计9×270N字节，（即每秒8 000帧），每帧 分为9行，270N列个字节。STM-N帧结构分为3个 区域，如图5-2（a）所示。净负荷是结构中存放各 种信息容量的地方，其中含有少量用于通道监测、 管理和控制的通道开销字节（Path Overhead， POH）。POH又有低阶LPOH（VC-11/VC-12的 POH）和高阶HPOH（VC-3/VC-4 的POH）。
SDH网的主要特点
（1）有标准光接口； （2）同步字节复用(复接)； （3）强大的网络管理功能； （4）有世界统一的数字信号速率和帧结构标准；
(5）SDH与PDH网络具有完全的兼容性。
不足之处：
（1）频带利用率不如PDH系统。
（2）由于在复接中采用了指针调整技术， 使技术和设备复杂。
（3）由于大量采用了软件进行控制、管 理与维护，如果出现人为因素或设备、软件 故障及计算机病毒侵入，会导致系统发生重 大故障，甚至造成系统瘫痪。
21世纪是一个以网络为核心的信息时代，人们 对信息的需求与日俱增，顺应时代发展，光纤通 信在电信网中获得了大规模应用，其应用场合已 遍及长途通信网、本地电话网并逐步转向用户接 入网。而且从以电话业务为主的通信网络逐步扩 展到以多媒体业务为主的信息通信网络，每个用 户占用的带宽也由64 kbit/s将逐步提高到6 Mbit/s 左右，由此估计通信网总业务量将增加约100倍。
5.1 SDH传输体制的基本概念
5.1.1 基本概念与帧结构
数字传输体制有两种，即PDH和SDH。PDH早在 1976年实现了标准化，在1990年以前，光纤通信一 直沿用准同步数字体系（PDH）。随着电信发展和 用户需求不断提高，PDH系统在运用中暴露出一些 明显的弱点，SDH解决了PDH存在的问题。SDH数 字传输体系是1988年由ITU-T参照SONET（同步光 纤网）概念提出的规范建议，并批准了一系列SDH 的有关标准，ITU-T已通过15个建议，使之成为不仅 适用于光纤传输，而且也适用于微波和卫星传输的 全世界统一的技术体制，形成了一套高度标准化的 技术规范。
如果考虑到今后要支持诸如付费电视、可视电 话、数字图像（DVD）、高清晰度电视（HDTV） 等更宽带宽的业务以及按指数规律逐年增长的 Internet业务，网络宽带化将是人们不可避免的迫切 需求。由于光纤通信技术的成熟，特别是密集波分 复用（DWDM）技术的发展，使得网络的传输带 宽大大增加。如果双绞铜线的传输带宽按2 Mbit/s 估计，一根光纤采用DWDM技术，传输容量可达 到20~200 Gbit/s，也就是说，光纤的传输容量是铜 线的一万至十万倍，因此宽带化意味着光纤将成为 主要的传输媒质。
5.1.2 SDH的段开销字节
• 开销字节传送的不是用户的业务信息，而 是SDH网络中的控制与维护信息。对于 STM-N（N=1，4, 16, …）的帧结构和段 开销，是由STM-1帧结构和段开销按一定 规律经字节间插同步复用而成，因而分析 清楚STM-1结构，STM-N结构就不难分析 。
• STM-1段开销中各字节的安排以及它们的 功能和用途如表5.1所示。
SDH网节点与节点之间具有世界统一的NNI， 如图5-1所示。
图5-1 NNI的位置示意图
SDH网节点统一就意味着有一套标准 化的信息结构速率等级，称为“同步传输 模块”（STM-N，N为1, 4, 16, 64, …）。 如果SDH信号是STM-1，其网络节点接口 的 速 率 为 155.520 Mbit/s ， 更 高 等 级 的 STM-N速率是155.520 Mbit/s的N倍。目前 SDH能支持的等级N为1, 4, 16和64。
帧结构中的第4行前9N列为管理单元指针（AUPTR：Administration Unit Pointer），它是一种指示 符，主要用来指示信息净负荷的第一个字节在 STM-N帧内的准确位置，以便在接收端根据这个指 示符的值（指针值）正确分离信号净负荷。帧结构 中字节的传输是从左到右,由上而下按顺序一个字 节一个字节地进行传送。
结构中的段开销（Section Overhead，SOH）如 图5-2（b）所示，是为了保证信息净负荷正常、灵 活地传送所必需的附加字节，主要供网络运行、管 理和维护使用。SOH分为两部分，第1~3行为再生 段开销（RSOH），其作用是监控STM-N信号在再 生段（两再生中继器间的传输链路，见图5-12）的 传输状态。第5~9行为复用段开销（MSOH），作 用是监控STM-N信号在复用段（两线路终端设备间 的传输链路，见图5-12）的传输状态。
1. SDH网节点接口与速率等级
一个电信传送网原则上由两种基本设备构成，即由传输 设备和网络节点设备构成。传输设备可以是光纤线路系 统，也可以是微波或卫星系统。而网络节点设备有多种 ，简单的仅有复用功能，复杂的有复用、交叉连接和交 换功能。为了实现全球统一电信网的最终目标，必须统 一网络（或网络节点）——网络（或网络节点）接口 (Network-to-Network Interface，NNI)，其先决条件是要 有一个统一规范了的接口速率和信号的帧结构。SDH网 具备了这个条件，SDH网是在统一的网管系统下，主要 采用光纤信道实现多节点间同步信息传输、复用、分插 复用和交叉连接等功能的网络。
表5.1 SOH各字节的功能
类别
缩写字符
功能
帧定位字节
A1, A1, A1, A2, A2, A2
A1=11110110 A2=00101000
再生段踪迹字节
J0
重复发送“段接入点源自文库别符”
比特间插奇偶校验码 （BIP-8）
识别帧的起始位置
公务字节
B1 E1, E2
再生段误码监测
E1和E2分别用于RSOH和MSOH的公 务通信通路