第4章光同步数字传输网要点
第4章 光传送网技术
OTN (Optical Transport Network)
• 光传送网(OTN)是继PDH、SDH之后的新一代数 字光传送技术体制，它能解决传统WDM网络无波 长/子波长业务调度能力、组网能力弱、保护能力 弱等问题。OTN以多波长传送、大颗粒调度为基 础，综合了SDH的优点及WDM的优点，可在光层 及电层实现波长及子波长业务的交叉调度，并实 现业务的接入、封装、映射、复用、级联、保护/ 恢复、管理及维护，形成一个以大颗粒宽带业务 传送为特征的大容量传送网络。 • 本章将介绍光传送网的特点与分层结构，重点讲 述光传送网的核心技术G.709标准中的数字包封 技术。
4.3 G.709标准中的数字包封技术
为在光层上提供快速的保护和恢复功能，并能实现 光路上的交换，针对光传送网的发展趋势， ITU-T推出了 一系列标准，其中以2001年2月推出G．709建议具有重 大意义，它指出了光联网的技术基础。G．709建议的核 心内容就是数字包封技术（DigitalWrapper），它定义 了一种特殊的帧格式，将客户信号封装入帧的载荷单元， 在头部提供用于运营、管理、监测和保护的开销字节， 并在帧尾提供了前向纠错（FEC）字节。在光传送网中， 光传输段层、光复用段层的开销信息和光通道层的非随 路的开销信息可以用光监控信道（OSC)来传送。
客户层
OPUk ODUk OH
OH OPUk净荷
OPUk
ODUk
ODUkTCL1TCMOH
ODUk ODUk连接监视 TCMOH
OTUk[V]段 OH
1–6层 的ODUk 连接监视
ODUk
• OTS层应具备的功能：
• 1) 接收OMS层的适配信息，加入OTS路径终端开销，产生光监控信道，并 把光监控信号与主信号复用在一起。路径终端功能以物理媒质上传输的信 息为依据，保证光信号符合物理接口要求。 • 2）接收传输段层网络信息，重新调节信息以补偿在物理媒质传输过程中 产生的信号劣化，从主光信号中抽取光监控信道，处理光监控信道中包含 的OTS路径终端开销，并把适配信息输出。 • 3) 实现对光放大器或中继器的检测和控制。 • 4) 传输缺陷的检测和指示。 • 5）传输质量的评估。
SDH光同步数字传输网络
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。
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。
光传输网络基本知识
SDH的优势
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SDH的劣势
频带利用率不如PDH系统
指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动 软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害
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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
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36
终端复用器—TM
终端复用器——TM 双端口器件，用于端点站。群路端口默认为w 交叉复用功能 作用TU——LU
W
TM
STM-N
140Mb/s 2Mb/s 34Mb/s
注M＜N
STM-M
从高速信号插/分低速信号要一级一级进行 复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输
140Mb/s 解
复 34Mb/s 解
用
复 8Mb/s 用
解 复
用
复 8Mb/s 用
复 34Mb/s 用
140Mb/s 复 用
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2Mb/s
10
PDH的固有缺陷
运行维护功能(OAM)——决定设备维护成本 与信号帧中开销(冗余)字节的数量有关 PCM30/32仅TS0、TS16用于OAM开销，OAM功能弱 线路编码时要加nB冗余码进行性能监控
5
移动网传输系统图
DDF
2Mb/s 2Mb/s
BTS
传输设备
基站
DDF 2Mb/s
MSC
2Mb/s
2Mb/s
传输机房
DDF
2Mb/s 传输设备
DDF
2Mb/s
传输设备
光同步数字传输
光同步数字传输网中的基本复用、映射结构将传输网络的某些共有特性提取出来形成备、用于传输信息交换的数字交叉设备以及这些设备之间的接口。
对模型的下列几个方面做了规定：两个网络节点之间的接口，也可以看成位于两个网络节点的传输设备之间的接口。
光缆传输系统设备，此种方式最常用；微波传输系统设备，比如速率的统一、规范。
这个规范就是同-N，155.520Mbit/s 155Mb/s应该能将支路低速率或者高速率的进行同步数字复用、数字交叉连接和解复用这几个基本功能。
帧结构必须具有下列功能：支路信号在帧内的分布应该是均匀、有规律，便于接入、取出，而不是像难以取出任意支路的信号。
在SDH列，以字节为单位。
×2708=19440b155.520Mb/s的区别：监管范围不同。
例：若光纤RSOH则是监控）：供再生段维护管理（如：帧定位、差错检验、公务电话、网络管理、专用维护等）使用的附加字节。
再生段开销是在比特）为复用段远端缺陷指示（节，用来向复用段发送端回传接收端已检测到告警指示信：复用段数据通信通管理网的传送PAYLOAD中信息的起始字节位置，这样接收端可以容易从正确的位置分波、卫星等传输系统上进行同步信息传输、N。
的复用包括两种情况：信号复用成高阶）低速支路信号（例如×STM帧长：在复用过程中保持帧长N信号速率是低一级的由于体制上的根本差别，如何将Virtual ContainerTributary UnitTributary Unit GroupVC和相应的支路单元指针Tributary Unit PointerTU信号适配进容器C-2、E41这个过程就是信号打包。
帧中占用固定位置的管理单元组。
信号。
3步的VC网络基本网络单元应该具备的基本功能：复用到下给本地用户，然后信息又通过复接功能将转发部分和本地上送的部分合成输出。
用于网络的转接站点处，是SDH路信号交叉连接到输出的n条出。
其核心就是交叉类似程控交换中的交叉矩阵。
SDH光同步数字传输.
SDH光同步数字传输设备与工程应用一、SDH基本知识-P3-P41、PDH体制存在哪些缺陷：接口不规范，国际互联困难；异步复用方式，复用结构缺乏灵活性；OAM弱，运行维护管理功能弱；没有统一的网管接口；没有世界性的统一标准。
二、SDH帧结构由哪几部分组成？SDH由哪些显著特点？P4-P5SDH帧结构组成：指针、信息净负荷、段开销SDH显著特点：灵活的分插功能；强大的网管功能；强大的自愈功能；标准的光接口规范；具有后向兼容性和前向兼容性。
三、SDH基本传送模块是什么？其速率是多少？基本传送模块是STM-1，速率为155.520Mbit/s （P6）四、STM-N帧长、帧频、周期各为多少？帧每个字节提供的通道速率是多少？STM—N帧长N×9×270帧频8000帧/秒帧周期为125μs 帧中每个字节提供64Kbit/s速率五、段开销分几个部，每部分在帧中的位置如何？作用是什么？ P6-P7段开销分：RSOH再生段开销 MSOH复用段开销再生段开销在帧中：1-3行1-9╳N列，用于帧定位，再生段的监控和维护管理。
复用段开销在帧中：5-9行1-9╳N列，用于复用段的监控、维护和管理。
六、管理单元指针位于帧中什么位置？作用是什么？ P7第四行的1-9×N列用来指示信息净负荷的首字节在STM-N帧内的准确位置，以便正确分出所需信息。
七、 E1、E2字节均可用来传送公务信息，但有什么区别？ P10E1在中继器上也可以接入或分出；E2只能在含有复用段终端功能块的设备上接入或分出。
八、 M1字节的作用是什么？ P11M1用于将复用段接收端检测到的差错数回传给发送端。
九、 B2字节的作用是什么？ P10用于复用的误码在线监测。
十、在STM—16中M1字节位于哪列？ P7-P8第四行，第81列M1字节复用只保留一个，M1前有5列，STM-16复用后共5×16=80列，故M1在第81列。
《光传输网络与技术》电子教案 第 4 章 PTN 技术
传送网络架构和具体技术：在 IP 业务和底层光传输媒质之间设置了 一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设 计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本 （TCO），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高 效的带宽管理机制和流量工程、便捷的 OAM 和网管、可扩展、较高 的安全性等。
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4.1 PTN 技术概述
• 2. PTN 技术的特点与形态 • 基于分组的交换核心是 PTN 技术最本质的特点。PTN 适合多业务的
承载和交换，满足灵活的组网调度和多业务传送。可以提供网络保护 倒换功能，并且可对不同优先级业务设置不同的保护方式。现在分组 传送网技术有两种产品值得关注，分别是 PBT 与 T-MPLS（传送 MPLS）。PBT 是从二层交换机演化过来的，目前的问题是只支持点 到点连接。T-MPLS 目前面临的问题更复杂，特别是标准化方面，国 际电信联盟（ITU）主导的 T-MPLS 与现在互联网工程任务组（IETF） 主导的 MPLS-TP 出现了一些差异。
该技术缺少处理基于 TDM 技术的传统语音信息以外的其他信息所需 的功能，不适合传送 TDM 以外的 ATM 和以太网业务。
同步数字传输网
满足新一代传输网发展的要求；
复用结构基于点-点传输，缺乏网络考虑，无法提供 最佳路由选择。
同步数字体系
随着光纤通信技术和大规模集成电路的高速发 展，1986年美国贝尔通信实验室提出了一种以光纤 通信为基础的同步光纤网（SONET）概念，作为现代 化通信网的基本结构。1988年ITU-T对SONET概念进 行了修改，重新命名为同步数字序列，简称SDH，使 之成为不仅适用于光纤通信，也适合于微波和卫星 传输的体制。现在SDH已经成为国际上公认的新一代 的理想传输网体制。
STM-1
STM-4
155.52
466.56 622.08
150.336
451.008 601.344
STS-18/OC-18
STS-24/OC-24 STS-36/OC-36
933.12
1244.16 1866.24
902.016
1202.688 1804.032
STS-48/OC-48
STS-96/OC-96 STS-192/OC-192
fl ^
恢复
PDH（准同步数字体系）的不足
缺乏统一的世界性标准，三个地区标准不兼容； 没有世界性的标准光接口规范； PDH系统采用准同步复接方式，很难从高次群中识 别和提取低次群信号，结构复杂且不灵活； 用于网络操作、管理和维护（OAM：Operations Administration, Maintenance)的额外比特太少，无法
STM-16
STM-64
2488.32
4876.64 9953.28
2405.376
4810.752 9621.504
SDH网络
TM 中继器
ADM或SDXC
中继器
SDH光同步数字传送网
SDH采用同步复用技术 ，使得低速信号能够整 序复用成高速信号，便 于多路低速信号的复用 和调度。
SDH具有标准化的接口 和帧结构，使得不同厂 商的设备能够实现互通 ，降低了网络建设的成 本和维护难度。
SDH具有强大的保护和 恢复机制，能够快速恢 复传输故障，保证信号 传输的可靠性和稳定性 。
SDH支持多种速率和多 种类型的信号传输，能 够灵活地满足各种业务 需求。
随着物联网和云计算的快速发展，SDH可 以应用于数据中心之间的高速互联和大规 模数据传输。
02 SDH的体系结构与设备
SDH网络拓扑结构
环形拓扑
SDH网络最常见的拓扑结构，具有自愈功能，能 够自动切换故障链路，保证通信的可靠性。
星形拓扑
以单个节点为中心，其他节点与其直接相连，便 于管理和维护。
网状拓扑
挑战
集成应用需要解决不同系统间的兼容性和互操作性，以及网络安全和隐私保护等问题；同时，随着技术的不断演 进和发展，需要持续优化和改进集成方案以满足不断变化的市场需求。
06 SDH的未来发展与演进
超高速传输技术
1 2 3
100Gbps技术
随着光纤通信技术的发展，100Gbps的超高速传 输已成为SDH的未来趋势，能够满足日益增长的 数据传输需求。
03 SDH的帧结构与复用方式
SDH的帧结构
01
02
03
04
帧周期
SDH的帧周期为125微秒，即 每秒传输8000帧。
段开销
帧结构中包含段开销，用于传 输维护和管理信息。
管理单元指针
管理单元指针用于指示管理单 元的起始位置。
净荷单元
净荷单元包含传送的数据信息 。
复用方式与映射过程
光传输网设备基础知识
强大的交叉能力：128*128 VC4，2016*2016 VC12 丰富的多业务接入：SDH/PDH接口、 ATM接口、FE/GE、POS相关接口等 超强的接入容量：6*STM-16、16*STM-4、40*STM-1、12*GE、64*FE、 64*ATM 155M、24/96* E3/T3、504*E1/T1 完备的保护机制：
2000
2005
2008
2011
一、传输网简介-传输资源管理对象
传输资源数据主要包括： 空间资源数据；业务资源数据；设备资源数据；管线资源数
据、各种关联关系，从资源的区域划分可以分为内线和外线资源 两大部分。
空间资源数 据
区域、局站、楼层、机房等
部分可以 网管采集 ，大量人 工采集获
得
难点 重点
设备资源数 据
将会逐渐使用
1976 1966
90年代初 80年代
98年 容量增加/业务多样化
94年
2002年以后 99年
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
WDM规模建 设，全光网试验
PDH：准同步数字传输系统； WDM：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； ASON：智能交换光网络
交叉能力 高阶：16×16 VC4 低阶：1008×1008 VC12
完善保护
PP/MSP/SNCP/共享光纤虚拟路径保护 ET_Ring， ATM-VP_ ring 电源1+1热备份
一、传输网简介-常用MSTP传输设备
Metro 3000 （optix 2500+）系列
MADM+MSTP 全业务、应用广
关于光网络传输技术介绍
关于光网络传输技术介绍最近有网友想了解下光网络传输技术的知识,所以店铺就整理了相关资料分享给大家,具体内容如下.希望大家参考参考光网络传输技术介绍光传输是在发送方和接收方之间以光信号形态进行传输的技术。
技术简介同步光纤网(Synchronous Optical Network，SONET)和同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)：一种光纤传输体制(前者是美国标准，用于北美地区，后者是国际标准)，它以同步传送模块(STM—1，155Mbps)为基本概念，其模块由信息净负荷、段开销、管理单元指针构成，其突出特点是利用虚容器方式兼容各种PDH体系。
准同步数字系列(Plesiochronous Digital Hierarchy ，PDH)：SONET/SDH出现前的一种数字传输体制，非光纤传输主流设备。
主要是为语音通信设计,没有世界性统一的标准数字信号速率和帧结构，国际互连互通困难。
波分复用技术(Wavelength Division Multiplex，WDM)：本质上是在光纤上实行的频分复用(Frequency Division Multiplex ，FDM)，即光域上的FDM技术。
是提高光纤通信容量的有效方法。
为了充分利用单模光纤低损耗区巨大的带宽资源，根据每一个信道光波频率(或波长)的不同而将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道的技术。
用不同的波长传送各自的信息，因此即使在同一根光纤上也不会相互干扰。
密集波分复用技术(Dense Wavelength Division Multiplex，DWDM)：与传统WDM系统不同，DWDM系统的信道间隔更窄，更能充分利用带宽。
光分插复用(Optical Add/Drop Multiplex， OADM)：是一种用滤光器或分用器从波分复用传输链路插入或分出光信号的设备。
OADM在WDM系统中有选择地上/下所需速率、格式和协议类型的光波长信号。
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。
光同步传输网技术与传输
SDH的缺陷
1.频带利用率低 2.指针调整机理复杂 3.软件的大量使用影响系统的安全性
SDH设备的逻辑组成
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。 1. TM——终端复用器 终端复用器用在网络的终端站点上。
若环网中网元A与C互通业务，网元A和C都将上环的支路业务“并发”到环 S1和P1上，S1和P1上的所传业务相同且流向相反——S1逆时针，P1为顺 时针。在网络正常时，网元A和C都选收主环S1上的业务。那么A与C业务 互通的方式是A到C的业务经过网元D穿通，由S1光纤传到C（主环业务）； 由P1光纤经过网元B穿通传到C（备环业务）。在网元C支路板“选收”主 环S1上的A→C业务，完成网元A到网元C的业务传输。网元C到网元A的业 务传输与此类似。
SDH所具有的优势
1.接口方面 1）光接口方面 采用世界性统一标准规范 。 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。
2.复用方式
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，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），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。
MSTP组建VP-RING保护环
NodeB NodeB
1×155M
RNC
基站控制器
MSTP环网
ATM VP-Ring保护
第四章 同步网原理
目录第四章数字同步网 (1)第一节同步网基础知识 (1)1．1 引言 (1)1．2 常用时钟源的比较 (1)1．3 我国同步网现状 (2)1．4 BITS的模块划分 (5)第四章数字同步网本章内容供学员参考，只要求了解就可以了。
第一节同步网基础知识1.1 引言同步是指两个或两个以上信号之间在频率或相位上保持某种特点的关系，也就是说两个或两个以上信号在相对应的有效瞬间其相位差或频率差在约定的容许范围内。
通信网的同步是通信网中各数字通信设备内的时钟之间的同步。
同步网的基本功能是应准确地将同步信息从基准时钟向同步网的各下级或同级节点传递，从而建立并保持同步。
数字同步网是现代通信网的一个必不可少的重要组成部分，能准确地将同步信息从基准时钟向同步网各同步节点传递，从而调整网中的时钟以建立并保持同步，满足电信网传递业务信息所需的传输和交换性能要求，它是保证网络定时性能的关键。
1.2 常用时钟源的比较常见的时钟有原子钟（主要是铯钟、铷钟）、晶体钟等。
铯钟长期频率稳定度性能比较好，没有老化现象，但耗能高，结构复杂，制造工艺和技术都十分先进，而铯束管的寿命为3～5年，届时需要更换。
铷钟和铯钟相比，虽然性能不及铯钟，但它具有体积小、重量较轻、预热时间短、短期频率稳定度高，价格便宜等优点。
在同步网中普遍作为地区级参考频率标准。
晶体钟体积小、重量轻、耗电少，价格比较便宜，短期稳定新较耗，但长期稳定度和老化率比原子钟差。
一般在同步网中作为从钟被大量使用。
1.3 我国同步网现状1.3.1 结构和同步方式我国的数字同步网采用三级节点时钟结构和主从同步的方式。
全网分为31个同步区，各同步区域的基准源（LPR:Local Primary Reference）接收国家时钟基准源（PRC:Primary Reference Clocks）的时钟信息，而同步区内的各级时钟则同步于LPR，最终也同步于主用PRC,见图1:图1：这是一个“多基准钟，分区等级主从同步”的网络，其特点是：（1）在北京、武汉各建立了一个以铯钟组为主的，包括GPS（全球定位系统）接收机的高精度基准钟PRC；（2）在除北京、武汉以外的其他29个省中心各建立一个以GPS接收机加铷钟构成的高精度区域基准钟LPR；LPR以GPS信号为主用，当GPS信号故障和降质时，该LPR将转为经地面链路直接和间接跟踪北京或武汉的PRC；（3）各省以本省中心的LPR为基准钟组建省内的三级时钟。
SDH复习
•
虚容器是用来支持SDH的通道层连接的信息
结构。
•
其中VC-11、VC-12、VC-2及TU-3中的VC-3是
低阶通道层的信息结构；而AU-3中VC-3和VC-4是
高阶通道层的信息结构。
•
虚容器由容器输出的信息净负荷加上通道
开销（POH）组成，即
• VC-n=C-n+VC-nPOH
•
VC的输出将作为其后接基本单元（TU或AU）
作方式），指针用作频率和相位校准；当网络处
于异步工作方式时，指针用作频率跟踪校准。
• （3） 指针还可以用来容纳网络中的频率抖
动和漂移。
二、 指针调整原理及指针调整过程
•1. VC-4在AU-4中的定位（AU-4指针调整）
（1） AU-4指针
•VC-4进入AU-4时应加上AU-4指针，即 •AU-4＝VC-4 + AU-4 PTR
AU-n PTR指示VC-n净负荷起点在AU帧内的位
•
两种指针（AU-PTR和TU-PTR）分别对高阶
VC在相应AU帧内的位置以及VC-1、VC-2、VC-3在
相应TU帧内的位置进行灵活动态的定位。 • 在N个AUG的基础上再附加段开销（SOH）
便可形成最终的STM-N帧结构。
•
映射——是将各种速率的G.703支路信号先
的信息净负荷。
•
虚容器有5种：VC-11、VC-12、VC-2、VC-3
和VC-4。虚容器可分成低阶虚容器和高阶虚容器
两类。
• 低阶虚容器：VC-1和VC-2 VC-3（通过TU-3将VC-3复用到VC-4时） 高阶虚容器：VC-4 VC-3（AU-3中）
•
3.支路单元和支路单元组（TU和TUG）
4.2-SDH
(b) STM-N净负荷（Payload）区域
指真正用于电信业务的比特。
(c) 管理单元指针（AU PTR）区域
一组特定的编码，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在 STM-N帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净负荷。
8
2） STM-1段开销（SOH）
9
ＳＯＨ各字节的功能
类别
帧定位字节 再生段踪迹字节 比特间插奇偶校验码 （BIP-8） 公务字节
缩写字符
A1,A1,A1,A2,A2,A2 J0 B1 E1,E2 F1 D1-D12
功能
识别帧的起始位置A1=11110110 A2=00101000 重复发送“段接入点识别符” 再生段误码监测 E1和Eቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分别用于RSOH和MSOH的公 务通信通路 为使用者（通常指网络提供者）特 定维护目的而提供的临时通路连接 SOH中用来构成SDH管理网（SMN） 的传送链路 复用段误码监测 用作APS信令 S1的后四个比特表示同步质量等级 复用段远端误块指示
通道使用者通路字节 自动保护倒换字节 网络运营者字节
F2和F3 K3 (b1-b4） N1
位置指示字节
H4
提供净灵荷的位置指示
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3、 SDH同步复用与映射原理
1）SDH基本复用原理
现代电信传输的发展方向之一是传输速率的高速化， 其方式是采用时分复用的形式将多路低速信号复用成高 速信号。 信号复用过程的关键技术是解决各路信号之间的频 差和相移等问题。
是以通道为基础的，倒换与否按离开环的每一个 别通道信号质量的优劣而定。
复用段倒换环：属于路径保护，业务量的保护是以复用
段为基础的，倒换与否按每一对节点间的 复用段信号质量的优劣而定。属共享保护。
光同步传输网络
STM-N
w ADM
e STM-N
2Mbit/s 34Mbit/s
STM-M
注：M＜N
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140Mbit/s
同步数字体系—SDH概论
三、SDH概况 （2）SDH设备的种类—再生中继器（REG） 再生中继器设在网络的中间局站，目的是延长传输距离，但不能上、下 电路，REG是双端口器件，只有两个线路端口。
D1 D2 D3
RSOH
管理单元指针 9行
B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 K1 D4 D7
D10
K2 D6 D9
D12
D5 D8
D11
MSOH
S1
M1
E2 × × × × × × × × × × ×
注：× 为国内使用保留字节； * × 为不扰码字节； 所有未标记字节待将来国际标准确定（与媒质有关的应用，附加国内使用和其他用途）。 Z0待将来国际标准确定。
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同步数字体系—帧结构
一、帧结构的组成 （2）段开销（SOH）： 为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维 护（OAM）使用的字节。例如段开销可进行对STM-N这辆运货车中的所有 货物在运输中是否有损坏进行监控，而POH的作用是当车上有货物损坏时 ，通过它来判定具体是哪一件货物出现损坏。 当然，SOH和POH还有一些管理功能。 段开销又分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），分别对相 应的段层进行监控。 通道开销又分为高阶通道开销（HP-POH）和低阶通道开销（LP-POH） 。
△
△
F1
D3 K2 D6 D9 D12
A U - P T R (管理单元指针)
M S O H
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是一种矩形块状STMN帧结构
帧组成：
1 SOH
270×n列和9行字节
帧时长：
4 AU PTR 5
125us，8000帧/s
SOH
STM-1一帧位数： 9
270×1×9×8=19440
9*N
STM-1的速率：
9×270×8×8000 ＝155.52（Mbps）
9*270*N字节
STM-N净负荷 （含SOH）
难以支持新一代网络
点对点通信，不灵活
使数字通道设备利用率低 无法提供最佳路由选择
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SDH的基本概念
SDH是一套可以进行同步信息传输、复用分插 和交叉连接的标准化数字信号的结构等级体系
SDH网由复用器、数字交叉连接设备等组成。
SDH主要功能是对PDH信号（2Mbps， 34Mbps，140Mbps）进行同步数字传输、复 用、交叉连接和交换
包括各支路信息及少量通道监视、管理等信息
管理单元指针（AU PTR－Administration Unit Pointer）区域
指示符，表示净负荷的第一字节在STM-N帧中的位置 完成复用同步和帧定位功能，便于提取各支路信息 对STM-1来说有9个字节
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SDH基本复用原理－基本概念
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SDH的信息结构等级与速率
信息结构等级也称之为同步传送模块STM-N (N＝1，4，16，64……）
不同的结构等级对应不同的速率
STM-1：155.520Mbit/s STM- 4：622.080Mbit/s STM-16：2488.320Mbit/s（2.5Gbit/s） STM-64：9953Mbit/s（10Gbit/s）
261*N 270*N
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传输方向 12
SDH帧格式
段开销（SOH－Section OverHead）
属附加字节，起维护和管理作用 主要有误码监视、 帧定位、数据通信、公务通信和自动保
护倒换字节等功能
开销为8×9=72字节=576bit。 信息净负荷（Payload）区域
用于电信业务的部分。共261×9=2349字节
传输节点设备，包括:
配线架 电分插复用器（ADM)、电交叉连接设备(DXC) 光分插复用器（OADM)、光交叉连接设备(OXC)
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4.2 同步数字传送网技术SDH
SDH：Synchronous Digital Hierarchy 一种当今世界电信网普遍采用的传送网技术 由于PDH的缺陷，促使了SDH的产生与发展
复 用
电 /光 光信
号
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2 Mbit/s
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SDH与PDH信号分、插比较
SDH信号的分插（软件实现）
分、插一步完成
155Mbit/s SDH分插复用器 155Mbit/s （ADM）
2Mbit/s
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SDH帧格式
SDH的帧格式
由ITU-T建议G.709规定
E1 2.048T2 6.312Fra bibliotekE3E4
34.368 139.264
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SDH基本复用原理－基本概念
虚容器VC
支持通道层连接的一种信息结构 由C+POH(通道开销)组成 VC在SDH传送中保持完整不变（独立的信息单元） VC可以在通道的任何一点取（分）或插入，以便同步复用、
业务质量
帧结构中有丰富的OAM（占5%），网管功能强大
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SDH与PDH信号分、插比较
PDH信号的分插（硬件实现）
分离：逐级解复用
插入：逐级复用
140/34Mbit/s
34/140Mbit/s
光 光/ 信电 号
解 复
34/8
用
解 复 8/2
用解
复
用
8/34 复 用
2/8 复 用
第四章 光同步数字传输网
4.1 传送网技术基础 4.2 同步数字传送网技术SDH
PDH的缺陷 SDH的基本概念与特征 SDH的速率 SDH帧结构 SDH的复用原理 SDH的传输设备 SDH的拓扑结构
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通信网概述
通信网的基本组成
终端设备：电话机、数据终端 交换设备：程控交换机 传输设备：PCM高次群、SDH等设备
通信网的基本功能
对终端的业务进行交换、传输 实现终端与终端之间的通信
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4.1 传送网技术基础
传送网包括：传输媒体、传输系统和传输节点设备 传输媒体
提供传递信号的通道，包括：
• 有线：电缆、光纤 • 无线：微波、通信卫星
传输系统
传输系统主要包括发送、接收设备 实现将基带信号转换成线路码，信号的复用/分解 常用的复用有：FDM、TDM和CDM
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PDH的缺陷
标准不统一，彼此互不兼容，不能互通
北美标准：
1.5Mbit/s~6.3Mbit/s~45Mbit/s~N*45Mbit/s
日本标准：
1.5Mbit/s~6.3Mbit/s~32Mbit/s~100Mbit/s~400Mbit/s
欧洲标准：
2Mbit/s~8Mbit/s~34Mbit/s~140Mbit/s
标准容器C
用于传递同步信号的一种信息结构 主要完成速率调整等适配功能
• 需要传送的电路层信号在容器中经过码速调整后变换为 同步信号
• 经过容器后信号的速率将会变化 • G.707建议中规定了5种标准容器
标准容器C C-11 C-12 C-2 C-3
C-4
对应PDH类型 T1
对应速率 （Mbps）
1.554
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SDH的特点与优势
标准统一
提供全球统一的信息等级体系STM-N 与PDH兼容（不同等级的PDH可接入SDH)
统一的光接口，能在光路上实现互通 一步复用功能（不同PDH等级可直接一次复用） 支持组网，灵活 SDH具有定时透明性
相同业务提供者（网元）是同步的 不同业务提供者之间是伪同步 采用指针调整技术使得净负荷在不同业务之间传送不影响
没有世界性的标准光接口规范
互通必须转换成标准G.703接口，无法在光路上 直接通信
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PDH的缺陷
同步复杂，上下电路困难
低速信号(一次群)采用同步复用，高速信号（高次 群）采用异步复用（插入比特）
此方式造成上下电路必须一步一步复用或解复用， 硬件设备多，费用高
OAM (Operation Administration Maintenance )比特缺乏，主要依靠人工完成