SDH传输网

第五章光传输网

通常传输网是将信息信号通过具体物理媒介传输的全部设备和设施的集合，而传送网是指在不同地点之间传递用户信息的全部功能集合，包括传送送功能和控制功能。由二者定义可知，传输网与传送网是存在一定区别的。

有一些书上，也将传输网的概念归纳为全部实体网和逻辑网，本章将从物理实体和逻辑实体两个角度，对光传输网的有关知识作一些简单介绍。

§5.1 光同步数字（SDH）传输网

80年代中期以来，由于光纤通信在通信网中的大规模应用，光通信技术也随之得到迅速的发展，从而使得光纤通信中的准同步数字系统（PDH），越来越不能够适应其通信网的发展和用户要求的提高。光传输网络面临重大的改革问题，这就使得光同步数字（SDH）传输网应运而生。

5.1.1 SDH传输网的概念

1、SDH网的定义

SDH网是指由一些SDH网元（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的概念最早由美国贝尔通信研究所提出，称为SONET（同步光网络），国际电信联盟标准部（ITU-T）于1988年正式接受了这一概念并重新命名为SDH。

目前，ITU-T已对SDH的比特率、网络节点接口、复用结构、复用设备、网络管理、线路系统和光接口、信息模型、网络结构和抖动性能、误码性能和网络保护等提出相关标准化建议。

2、SDH网的特点

与PDH相比，SDH主要有以下特点：

（1）使北美、日本和欧洲三个地区性标准在STM—1及其以上等级获得了统一，真正实现了数字传输体制上的世界性标准。

（2）SDH采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，只需利用软件即可使高速信号一次直接分插出低速支路信号，使得网络结构和设备都大大简化，而且数字交叉连接的实现也比较容易。

（3）具有标准统一的光接口，简化了硬件，缓解了布线拥挤，改善了网络的可用性和误码性能。

（4）SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络的运行、管理维护能力都大大加强。

（5）SDH网具有良好的兼容性，与现有网络能够完全兼容，使SDH可以支持已经建起来的PDH网络，同时SDH网还能容纳像ATM信元等各种新业务信号。

5.1.2 SDH的网络节点接口、速率和帧结构

我们可以认为一个庞大的传输网是由传输设备和网络节点两种基本设备构成的。传输设备可以是光缆线路系统或是微波接力系统，而网络节点种类则很多，要规范一个统一的NNI，首先要统一接口速率等级和帧结构安排。

1、网络节点接口（NNI）

网络节点接口是指网络节点之间的接口，具体也可以看作是传输设备和网络节点之间的接口。NNI在网络中的可能位置如图5-1所示。

2、同步数字体系的速率

STM-1是同步数字体系信号最基本、最重要的模块信号，其速率为

155.520Mb/s，STM-1信号经扰码后的电/光转换变为相应的光接口线路信号后，速率不会改变，更高等级的STM-N信号速率是STM-1速率的整数倍。目前的SDH只能支持一定的N值，即N可取1、2、4、16、64和256。相应各STM-N等级速率为：

STM-1 155.520Mbit/s

STM-2 622.080Mbit/s

STM-4 2488.320Mbit/s

STM-64 9953.280Mbit/s

STM-256 39813.12Mbit/s

3、帧结构

（1）ITU-T采用一种以字节结构为基础的矩形块状帧结构用于SDH网，主要是基于SDH网的如下要求：

要求对支路信号进行同步数字复用、交叉连接和交换，因而帧结构必须能适应所有这些功能。

为了便于接入和取出，要求支路信号在帧内的部分是均匀的、有规律的。

要求帧的结构能够兼容1.5Mbit/s系列和2Mbit/s系列信号。

（2）帧结构

如图5-2所示，一个STM-N帧结构由９行、

列字节的二维结构组成，每个字节为８bit。这种结构是按从左到右、自上而下的顺序进行字节传输的。

（3）帧结构可分为以下三个区域：

段开销（SOH）区域

STM帧结构中附加了一些字节，以保证信息能够正常地传送，我们把这些字节称为段开销。由图5-2可知：第1至第9行中，除第4列外的其余8行的前

列（一共

个字节）都属于段开销，可供网络运行、管理和维护使用。

净荷区域

帧结构中存放各种信息的地方即为净荷区域。图5-2中的1至9行里的第

至

列都分配给净荷区域，共

个字节。其中包含少量的通道开销字节作通道性能监视、管理和控制之用。

管理单元指针（AU PTR）区域

AU PTR是用来指示信息净荷的第一个字节在STM-N帧中的准确位置以便在接收端正确的分解的一种码组。图2-2中第4行的前

个字节即为AU PTR。

5.1.2 SDH设备

SDH传输系统示意图如图5-3所示。由图可知，SDH传输网是由不同类型的网元设备通过光缆路线组成的，这些网元设备可以实现SDH体系的同步复用、交叉连接、网络故障自愈等功能。

SDH传输网的基本网元有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）、和数字交叉连接设备（DXC），下面分别对这些设备作一一介绍。

SDH传输系统示意图如5-3所示。由图可知，SDH传输网是由不同类型的网元设备通过光缆路线组成的，这些网元设备可以实现SDH体系的同步复用、交叉连接、网络故障自愈等功能。

SDH传输网的基本网元有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）、和数字交叉连接设备（DXC），下面分别对这些设备作一一介绍

1、终端复用器（TM）

（1）功能

如图5-4所示，终端复用器的主要任务是将低速支路电信号和1551Mbit/s电信号纳入STM-N帧结构，并经电/光转换为STM-N光线路信号；另外，TM还可完成上述逆过程。