光同步传输网PPT(SDH的详细课程)
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SDH技术概述课件.ppt
概述
SDH体制的缺陷
◦ 频带利用率低 ◦ 指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动 ◦ 软件的大量使用对系统安全性的影响
谢谢！
◦ 光接口 ◦ 仅对电信号扰码，光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的7级扰码
概述
复用方式
◦ 低速SDH----高速SDH，字节间插 ◦ 低速PDH-----SDH，同步复用和灵活的映射
概述
运行维护
◦ 用于OAM的开销多 ◦ OAM功能强——这也是线路编码不用加冗余的原因
兼容性
◦ 老体制设备是否还可发挥作用 ◦ 对新体制能否接入
SDH概述
V1.1
课程目标
了解SDH相对于PDH的优缺点
概述
PDH固有缺陷 相对于PDH，SDH体制的优势 SDH体制存在的缺陷
概述
PDH体制的缺陷
◦ 接口方面——与设备互连有关
◦ 电接口——地区性的电接口规范，无世界标准 ◦ 光接口——无光接口规范，各厂家独自开发
概述
概述
复用方式
◦ PDH采用Leabharlann 步复用方式◦ 通过码速调整（塞入bit）匹配和容纳信号时钟的偏差 ◦ 低速信号在高速信号中的位置无规律性 ◦ 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
概述
概述
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 ◦ 线路编码时要加冗余码进行性能监控
无统一的网管接口
◦ 无法形成统一的TMN
因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制应运而升生
概述
华为SDH传输设备培训课件(ppt 67张)
a. 阻抗特性：提供75o和120o阻抗； b. 保护：通道保护：保护1—32路2M
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
PD1板
PD1板的功能及使用：
1、拉手条宽度为24mm 2、提供32个2M上下线路（映射和解映射） 3、2M口Bit误码检测 4、邮箱电路和485接口实现告警性能上报和板间通讯 5、接口板：D75B、D75S、D12S板 6、中继电缆：SFYV-75-2-1，插接口为HM-4*6PIN：
文档密级：内部公开
2500+各IU板位
OptiX 2500+各IU板位支持的接入容量
I U 板 位1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 01 11 2 接 入 V C 4 的 最 大 容 量 4 4 4 1 61 61 61 61 61 6 4 4 4 （ 个 ）
华为机密，未经许可不得扩散
文档密级：内部公开
IU接口单元
IU接口单元
定时单元
辅助接口单元
主控单元
外同步接口
华为机密，未经许可不得扩散
辅助接口
文档密级：内部公开
管理接口
系统信号流
交叉连接矩阵 （高阶、低阶）
STM-1
STM-4
STM-16
S D H 接 口
P D H 接 口
E1(2M) E3(34M) E4(140M) PDH子速率
同步定时
系统控制与通信
文档密级：内部公开
PQ1
?
PQ1板 的 内 容 等 同 于 PD1板 ， 只 是 ......
1、提供63个2M上下线路（映射和解映射）； 2、接口板：E75B、E75S、E12S板
同步数字体系的基本概念(ppt 144页)
人民邮电出 版社
图5.20 PDH的网络结构（一种应用）
人民邮电出
版第社 四节 SDH的基本概念
一、 PDH的弱点
现在的准同步数字体系（PDH）传 输体制已不能适应现代通信网的发展要 求，其弱点主要表现在如下几个方面。
(1） 只有地区性数字信号速率和帧 结构标准而不存在世界性标准。
人民邮电出 版社 (2)没有世界性的标准光接口 规范，导致各个厂家自行开发的 专用光接口大量出现。
(3) 准同步系统的复用结构， 除了几个低等级信号（如 2048kbit／s，1544kbit／s）采用 同步复用外，其它多数等级信号 采用异步复用，即靠塞入一些额 外的比特使各支路信号与复用设 备同步并复用成高速信号。
人民邮电出 版社 (4 ) 复接方式大多采用按位复接，虽 然节省了复接所需的缓冲存储器容量，但 不利于以字节为单位的现代信息交换。
人民邮电出 版社
2. 数字复接系统的构成
数字复接器的功能是把4个支 路（低次群）合成一个高次群。
数字分接器的功能是把高次群 分解成原来的低次群，它是由定时、 同步、分接和恢复等单元组成。
人民邮电出 版社
图5.5 数字复接系统方框图
人民邮电出
版第社二节 同步复接与异步复接
一、 同步复接
1. 码速变换与恢复
人民邮电出 版社
图5.13 扣除插入脉冲后的信号序列
图5.14 锁相环方框图
人民邮电出 版社 （1） 由于扣除帧同步码而产 生的抖动，有三位码被扣除，每 帧抖动一次，由于帧周期约为 100μs，故其抖动频率为10kHz。
（2） 由于扣除插入标志码而 产生的抖动。每帧有3个插入标志 码，再考虑到扣除帧码的影响， 相当于每帧有四次扣除抖动，故 其抖动频率为40kHz。
《培训SDH原理》课件
SDH与OTN比较
背景介绍：SDH和OTN是两种不同的传送技术，具有各自的特点和优势。 对比分析：SDH和OTN在多方面存在差异，如体系结构、帧结构、开销、 业务透明性、保护机制等。 适用场景：SDH适用于TDM业务，而OTN适用于大颗粒业务。
发展趋势：随着技术的发展，SDH和OTN将长期共存，并逐渐融合。
07 SDH应用案例分析
运营商SDH承载网建设案例
运营商背景：中国联通、中国移动等 建设目的：提高网络传输效率，降低运营成本 建设内容：包括传输设备、网络拓扑、业务配置等 建设效果：提高了网络传输效率，降低了运营成本，提高了服务质量
企业SDH应用案例
中国移动：利用SDH技术构建高效传输网络，提供稳定、可靠的数据传输服务。 联通公司：采用SDH技术实现多业务融合，提高网络带宽利用率，降低运营成本。
SDH与PTN比较
网络结构：SDH采用同步时 分复用技术，PTN采用异步 时分复用技术
传输速率：SDH传输速率固 定，PTN传输速率可变
业务承载：SDH主要承载 TDM业务，PTN可以承载多
种业务
网络管理：SDH网络管理相 对简单，PTN网络管理相对
复杂
SDH与分组传送网比较
传输速率：分组传送网高于SDH 带宽利用率：分组传送网较高，支持动态分配带宽 业务处理能力：分组传送网支持更丰富的业务类型，如IP、MPLS等 扩展性：分组传送网更容易扩展网络规模
指针和同步
指针：用于指示SDH帧的位置和顺序 同步：确保SDH帧在传输过程中保持同步 指针调整：根据网络状况调整指针位置 同步机制：通过时钟同步实现SDH帧的同步传输
映射和定位
定位：确定数据信号在SDH 帧中的位置
映射：将数据信号映射到 SDH帧中
SDH光纤传输复用设备原理PPT课件
TU12——支路单元12；与VC12相对应的标准信息结构，完成对VC12 的一级指针定位。
.
18
2M复用步骤
×3 1
12 1×7
1
字 节
字 节
间 插 TU G 2 间 插RR
9
86
TU G 3
TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单元组3。 2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3； 3TUG3—VC4—STM1。 STM-1可装入3×7×3=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。
AU-4
加入段 开销
RSOH
AU-PTR 净负 荷
MSOH
9
1
270×N
1
STM-N
9
AU-4——管理单元4，与VC4相对应的信息结构 复用路线140M—VC4—AU-4—STM-1，所以 STM-1
仅能复用进一路140M信号
.
15
34M复用步骤
1
1
34M 速 率 适 配 /打 包
C3
加 入 POH监 控/打 包
可以复用进3路34M。
.
17
2M复用步骤
125us 1 基帧4
1
POH
1
4
1
1
4
1
2M速 适率 配
C12
加POH 监控
VC12
一级指 针定位
TU12 接下页
9
9
9
C12——容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配， 4个基帧组成一复帧。
VC12——虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信 号实时监控。
例：某信号一 帧有9个字节， 对其进行BIP24 偶校验如图：
.
18
2M复用步骤
×3 1
12 1×7
1
字 节
字 节
间 插 TU G 2 间 插RR
9
86
TU G 3
TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单元组3。 2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3； 3TUG3—VC4—STM1。 STM-1可装入3×7×3=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。
AU-4
加入段 开销
RSOH
AU-PTR 净负 荷
MSOH
9
1
270×N
1
STM-N
9
AU-4——管理单元4，与VC4相对应的信息结构 复用路线140M—VC4—AU-4—STM-1，所以 STM-1
仅能复用进一路140M信号
.
15
34M复用步骤
1
1
34M 速 率 适 配 /打 包
C3
加 入 POH监 控/打 包
可以复用进3路34M。
.
17
2M复用步骤
125us 1 基帧4
1
POH
1
4
1
1
4
1
2M速 适率 配
C12
加POH 监控
VC12
一级指 针定位
TU12 接下页
9
9
9
C12——容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配， 4个基帧组成一复帧。
VC12——虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信 号实时监控。
例：某信号一 帧有9个字节， 对其进行BIP24 偶校验如图：
十一、2-SDH
C3帧结构
21
（3 ）C 4 容 器 C4 只 可 装 载 139.264Mbit/s 支 路 信 号 。 它 是 9 行 ×260 列 的 块 状 结 构 ， 其 速 率 为 8000×9×260×8=149.760Mbit/s。
1 260 1 C4 9
C4的帧结构
22
Container） 二、虚容器VC（Virtual Container） 虚容器VC（ VC 虚容器VC由容器C加上相应的通道开销（POH）构成。 这里的通道开销即前面介绍过的通道开销。虚容器是 SDH系列中最重要的信息结构，它可以用来支持SDH通 道层的连接。 VC可以装载各种不同速率的PDH支路信号，除了在VC的 组合点与分解点，整个VC在传输过程中保持速率不变。 因此VC可以作为一个整体独立地在通道层提取或接入， 也可以独立地进行复用和交叉连接，十分灵活方便。
1
1. SDH产生的技术背景 产生的技术背景
1）PDH存在的主要问题 PDH主要是为话音业务设计，而现代通信的趋势是宽带 主要是为话音业务设计， 主要是为话音业务设计 化、智能化和个人化。 智能化和个人化。 PDH传输线路主要是点对点连接，缺乏网络拓扑灵活性。 传输线路主要是点对点连接，缺乏网络拓扑灵活性。 传输线路主要是点对点连接 存在相互独立的两大类、三种地区性标准 存在相互独立的两大类、 异步复用，需逐级码速调整来实现复用 解复用 解复用。 异步复用，需逐级码速调整来实现复用/解复用。 缺少统一的标准光接口，无法实现横向兼容。 缺少统一的标准光接口，无法实现横向兼容。 网络管理的开销明显不足。 网络管理的开销明显不足。 网络的调度性差，很难实现良好的自愈功能。 网络的调度性差，很难实现良好的自愈功能。
光同步数字传输网（SDH） 光同步数字传输网（SDH）
传输基本原理及概念(ppt)
➢由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDH低速 支路信号（例如2Mbit/s）复用进SDH信号的帧中去（STMN），这样使低速支路信号在STM-N帧中的位置也是可预见的， 于是可以从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号
➢SDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（OAM）功 能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护 的自动化程度大大加强
➢复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层或 把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程,复用也就是通 过字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N 的过程,由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号已相位 同步，因此该复用过程是同步复用
SDH传输的定义 SDH的帧结构 SDH的段开销 SDH自愈保护环
SDH传输的定义 SDH的帧结构 SDH的段开销 SDH自愈保护环
➢ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块 状帧结构
➢当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅仅是 将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行
➢SDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8bit）从左到 右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传 输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧
➢使用者通路字节：F1。提供速率为64kbit/s数据/语音通路， 保留给使用者（通常指网络提供者）用于特定维护目的的临 时公务联络
➢比特间插奇偶校验8位码BIP-8：B1。这个字节就是用于再 生段层误码监测的（B1位于再生段开销中）
➢比特间插奇偶校验N×24位的（BIP-N %24）字节：B2。B2 的工作机理与B1类似，只不过它检测的是复用段层的误码情 况
➢低速支路信号复用成STM-N信号时，要经过3个步骤：映射、 定位、复用.
➢SDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（OAM）功 能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护 的自动化程度大大加强
➢复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层或 把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程,复用也就是通 过字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N 的过程,由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号已相位 同步，因此该复用过程是同步复用
SDH传输的定义 SDH的帧结构 SDH的段开销 SDH自愈保护环
SDH传输的定义 SDH的帧结构 SDH的段开销 SDH自愈保护环
➢ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块 状帧结构
➢当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅仅是 将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行
➢SDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8bit）从左到 右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传 输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧
➢使用者通路字节：F1。提供速率为64kbit/s数据/语音通路， 保留给使用者（通常指网络提供者）用于特定维护目的的临 时公务联络
➢比特间插奇偶校验8位码BIP-8：B1。这个字节就是用于再 生段层误码监测的（B1位于再生段开销中）
➢比特间插奇偶校验N×24位的（BIP-N %24）字节：B2。B2 的工作机理与B1类似，只不过它检测的是复用段层的误码情 况
➢低速支路信号复用成STM-N信号时，要经过3个步骤：映射、 定位、复用.
传送网技术基础PPT课件
终端复用器是把多路低速信号复用成一路高速信号，或者反
过来把一路高速信号分接成多路低速信号的设备。
2 34 140/155 155
单位MBit/s
STM-N TM
终端复用器
-23-
6.2.3 SDH网络中的基本网元(续)
分插复用器（ADM:add/drop multiplexer ）
分插复用器是在高速信号中分接（或插入）部分低速信号的 设备。
含 STM-1 数 1 4 16
•采用WDM（波分复用）技术，实现更高速率的信号传输。 （如10Gb/s系统） •目前国际上采用WDM技术已研制出400Gb/s系统。
-19-
6.2.2 SDH光同步传输网简介(续)
SDH网络定义 是由一些基本网络单元（NE）组成，在传输媒质上进 行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络， 它具有全世界统一的网络节点接口（NNI）。
分为复用段层和 再生段层。复用 段层用于传送复 用段终端之间信 息的网络。再生 段层网络是用于 传递再生中继器 之间以及再生中 继器与复用终端 之间信息的网络。
电路层 通道层 段层 物理层
通道层网络为电路层 网络节点（如交换机） 提供透明的通道（即 电路群）。
传
传 输 媒
送 涉层及实际的传输媒
质
质，如光纤、双绞
-2-
传送网技术
6.1 传送网概述 6.2 PDH和SDH网的基本概念 6.3 数字复接技术 6.4 SDH自愈网原理 6.5 传送网主要性能技术指标 6.6 我国SDH网络结构
-3-
6.1.1 传送网概述
1. 什么是传送网?
是指在不同地点的各点之间完成信息传递功能的一种网 络。
2. 传送与传输的区别
过来把一路高速信号分接成多路低速信号的设备。
2 34 140/155 155
单位MBit/s
STM-N TM
终端复用器
-23-
6.2.3 SDH网络中的基本网元(续)
分插复用器（ADM:add/drop multiplexer ）
分插复用器是在高速信号中分接（或插入）部分低速信号的 设备。
含 STM-1 数 1 4 16
•采用WDM（波分复用）技术，实现更高速率的信号传输。 （如10Gb/s系统） •目前国际上采用WDM技术已研制出400Gb/s系统。
-19-
6.2.2 SDH光同步传输网简介(续)
SDH网络定义 是由一些基本网络单元（NE）组成，在传输媒质上进 行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络， 它具有全世界统一的网络节点接口（NNI）。
分为复用段层和 再生段层。复用 段层用于传送复 用段终端之间信 息的网络。再生 段层网络是用于 传递再生中继器 之间以及再生中 继器与复用终端 之间信息的网络。
电路层 通道层 段层 物理层
通道层网络为电路层 网络节点（如交换机） 提供透明的通道（即 电路群）。
传
传 输 媒
送 涉层及实际的传输媒
质
质，如光纤、双绞
-2-
传送网技术
6.1 传送网概述 6.2 PDH和SDH网的基本概念 6.3 数字复接技术 6.4 SDH自愈网原理 6.5 传送网主要性能技术指标 6.6 我国SDH网络结构
-3-
6.1.1 传送网概述
1. 什么是传送网?
是指在不同地点的各点之间完成信息传递功能的一种网 络。
2. 传送与传输的区别
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
SDH传输网络结构
2
网络结构元件
网络结构元件：描述传送网结构的基本元件， 通过它能以少量的结构元件和抽象的方式来描述 网络的功能。
网络结构元件按其执行的功能划分为： 1、拓扑元件 2、传送实体 3、传送处理 4、参考点
精选型参考点之间的拓扑关系 来描述传送网的一种结构元件，分为三类：
精选2021版课件
30
星形
当通信网的所有点中有一个特殊的点与其余点以辐射的形式直接相连， 而其余点之间相互不能直接相连时，就形成了星形拓扑，又称枢纽形 拓扑。在这种拓扑结构中，除了特殊点外的任意两点间的连接都是通 过特殊点进行的，特殊点为经过的信息流进行路由选择并完成连接功 能。这种网络拓扑可以将特殊点(枢纽站)的多个光纤终端综合成一个， 具有灵活的带宽管理， 能节省投资和运营成本，但是在特殊点存在失 效问题和瓶颈问题。
传送处理功能：在描述层网络结构时需要用适配 功能和路径终端功能这两个传送处理功能。
精选2021版课件
9
适配功能：适配功能的作用就是将某一层网络上的特征信息进行适配 处理，以便适于在服务层网络上传送。常用的适配功能有复用、编码、 速率变换，VC的组合和分解，以及模数转换等。
路径终端功能：路径终端功能产生层网络上的特征信息并确保其完整 性。它又可以分为路径终端源（Source）和路径终端宿（Sink）。路 径终端源接收经适配的顾主层网络的特征信息，再加上路径开销并分 配给同一层网络的相关网络连接。路径终端宿终结路径，提取路径开 销信息，检查其有效性，并将经适配的顾主层网络的特征信息传送给 适配功能。
子网络连接（SNC）：跨越子网络的连接称为子网络连接。它可以透 明地在子网络上进行信息传递，由子网络边界的CP定界。子网络连接 可以由更小的子网络连接和链路连接级联而成，并可看作是这个复杂 实体的抽象代表。最小的子网络连接是网元NE的连接。
《SDH设备介绍》课件
SDபைடு நூலகம்设备介绍
# SDH设备介绍
什么是SDH？
SDH是同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy）的缩写，是一种高速 的数字传输技术。它定义了数据在传输过程中的格式、速率和接口标准，广 泛应用于通信和计算机领域。
SDH的基本原理
SDH的技术构成包括传输设备、光纤链路和逻辑信道。SDH帧结构按照严格 的时间分割规则划分为多个容量相等的传输通道，以保证数据的同步传输。
结语
SDH技术在现代通信和计算机领域扮演着重要的角色，具有广阔的应用前景。了解和掌握SDH技术将 有助于推动数字化社会的发展。
SDH的网络组成
SDH网络由多个SDH网元通过光纤链路连接而成，形成不同的拓扑结构。 SDH网元负责数据传输和转发，光纤链路提供高速、稳定的传输通道。
SDH的应用
SDH在通信领域的应用广泛，可以支持语音、数据和视频等多种信号的传输。在计算机领域，SDH可 以用于构建高速的数据传输网络，提供可靠的数据通信服务。
SDH的优缺点
SDH的优点包括高速、可靠、灵活等特点，适用于大容量数据传输。然而， SDH也存在一些限制，如高成本、复杂维护等。
SDH与其他技术的比较
与传统的PDH技术相比，SDH具有更高的带宽利用率和更好的容错性能。与ATM技术相比，SDH提供 更高的速率和更低的延迟。
SDH技术发展趋势
SDH技术经历了长期的发展和演进，不断提升性能和扩展能力。未来，SDH 技术将继续向更高速、更智能的方向发展。
# SDH设备介绍
什么是SDH？
SDH是同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy）的缩写，是一种高速 的数字传输技术。它定义了数据在传输过程中的格式、速率和接口标准，广 泛应用于通信和计算机领域。
SDH的基本原理
SDH的技术构成包括传输设备、光纤链路和逻辑信道。SDH帧结构按照严格 的时间分割规则划分为多个容量相等的传输通道，以保证数据的同步传输。
结语
SDH技术在现代通信和计算机领域扮演着重要的角色，具有广阔的应用前景。了解和掌握SDH技术将 有助于推动数字化社会的发展。
SDH的网络组成
SDH网络由多个SDH网元通过光纤链路连接而成，形成不同的拓扑结构。 SDH网元负责数据传输和转发，光纤链路提供高速、稳定的传输通道。
SDH的应用
SDH在通信领域的应用广泛，可以支持语音、数据和视频等多种信号的传输。在计算机领域，SDH可 以用于构建高速的数据传输网络，提供可靠的数据通信服务。
SDH的优缺点
SDH的优点包括高速、可靠、灵活等特点，适用于大容量数据传输。然而， SDH也存在一些限制，如高成本、复杂维护等。
SDH与其他技术的比较
与传统的PDH技术相比，SDH具有更高的带宽利用率和更好的容错性能。与ATM技术相比，SDH提供 更高的速率和更低的延迟。
SDH技术发展趋势
SDH技术经历了长期的发展和演进，不断提升性能和扩展能力。未来，SDH 技术将继续向更高速、更智能的方向发展。
第5章 SDH同步数字传输网络(hu)
公务字节 使用者通路 类 别
缩写字符 D1~D12 B2 K1, K2 S1(b5~b8) M1
数据通信通路(DCC) 误码监测(BIP-24) 自动保护倒换(APS) 通路 同步状态字节 空闲字节
SOH中用来构成SDH管理网(SMN) 的传送链路 复用段误码监测 用做APS信令 S1的后4 bit表示同步质量等级 未正式定义
不足之处: 不足之处:
系统. (1)频带利用率不如 )频带利用率不如PDH系统. 系统 (2)由于在复接中采用了指针调整技术, )由于在复接中采用了指针调整技术, 使技术和设备复杂. 使技术和设备复杂. (3)由于大量采用了软件进行控制,管 )由于大量采用了软件进行控制, 理与维护,如果出现人为因素或设备,软件 理与维护,如果出现人为因素或设备, 故障及计算机病毒侵入, 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. 大故障,甚至造成系统瘫痪. 随着技术的不断发展,进步, 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. 的带宽更宽,这些弱点会逐渐被克服.
5.1.2 STM的帧结构 的帧结构
(1)帧结构的形式 )
图5-2 STM-N帧结构 帧结构
讨论三个问题
STM-1/N帧结构由那些部分组成? - 帧结构由那些部分组成? 帧结构由那些部分组成 STM-1/N帧结构中每一部分作用? 帧结构中每一部分作用? - 帧结构中每一部分作用 STM-1/N帧结构是按什么规律组成为整体? 帧结构是按什么规律组成为整体? - 帧结构是按什么规律组成为整体
于是国际电信联盟标准部ITU- T - 于是国际电信联盟标准部 在美国贝尔实验室提出的SONET( 光 在美国贝尔实验室提出的 ( 同 步 数 字 网 Synchronous Digital Network) 基础上, 于 1988年制定了 ) 基础上 , 年制定了 同步数字系列( 同步数字系列 ( SDH) 这种新的技术 ) 体制. 体制. 年到1995年共通过了 个有 年共通过了15个有 从 1988年到 年到 年共通过了 的决议, 关 SDH的决议 , 从而给出了 的决议 从而给出了SDH的基 的基 本框架. 本框架.
光传输SDH的详细课程
• 它将每路模拟话音信号进行抽样，量化、 编码、变成一路64Kbit/s数字信号。
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PDH体制的缺陷（1）
• 只有地区性的速率标准(电接口规范)，没有 国际性标准
– 如欧洲将30个独立的64Kbit/s话音信道与两个 信息控制信道一起形成一个32个时隙的信号结 构，其传输速率为2.048Mbit/s的一次群信号 （基群信号） – 北美和日本，则将24个64Kbit/s信道的信号间 插复用在一起，形成一个1.544Mbit/s的信息流。
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PDH体制的缺陷（2） • 没有世界性的标准光接口规范
– 各厂家自行开发专用光接口，使得光接 口无法在光路上互通(不同厂家的设备无 法实现横向兼容)。这给组网、管理及网 络互通带来了很大的困难。
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PDH体制的缺陷（3）
• 异步复用结构，系统复杂，硬件数量多。
• PDH采用异步复接，从低次群到高次群的复 接需通过码速调整来达到速率的匹配和容纳 时钟偏差 ; 每提高一个次群，都要经历复杂 的码变换，码速调整、定时、复接 / 分接过 程。 • 在网络节点上需配备相关的复接设备，大大 增加了设备的复杂性，降低了设备的可靠性。 武汉理工大学
• 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
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STM-1的高阶通道开销（HPOH）
构成高阶通道开销（HPOH) Higher Order Path Overhead 用于VC-4通道的维护和管理。 J1 B3 C2 H G1 P F2 O H4 H F3 K3 N1 B3 ：通道 BIP-8码（比特间插偶校验码） 通道踪迹字节 C2 ：信号标记字节 H4 ：TU 位置指示字节 指示 VC 帧的复接结构和信息净负荷的性质。 对高阶通道误码进行监视。 该字节被用来重复发送收发两端商定的高 指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置。 说明VC帧： 是否装载信息 阶通道接入点标识符，使通道接收端能据 该字节为： 所载业务种类 此确认与指定的发送机处于持续连接状态。 F2 ，F3：通道使用者字节 如： 映射方式 对扰码前上一帧虚容器 VC-4所有字节进行比 提供通道单元间的公务通信 K3 管理单元指针 ： AU-PTR 指示J1的位置。 1 、 TU-1/TU-2 复帧指示字节 特间插 BIP-8偶校验计算的结果。 （可提供两路话务） K3(b1~b4) ：自动保护倒换（ APS ）通路字节 2 、：网络运营者字节 ATM净负荷进入一个 VC-4 的信元边界指 N1 传送APS信令 示器 高阶通道串联连接监控功能。 K3(b5~b8)：保留字节——留作将来应用
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PDH体制的缺陷（1）
• 只有地区性的速率标准(电接口规范)，没有 国际性标准
– 如欧洲将30个独立的64Kbit/s话音信道与两个 信息控制信道一起形成一个32个时隙的信号结 构，其传输速率为2.048Mbit/s的一次群信号 （基群信号） – 北美和日本，则将24个64Kbit/s信道的信号间 插复用在一起，形成一个1.544Mbit/s的信息流。
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PDH体制的缺陷（2） • 没有世界性的标准光接口规范
– 各厂家自行开发专用光接口，使得光接 口无法在光路上互通(不同厂家的设备无 法实现横向兼容)。这给组网、管理及网 络互通带来了很大的困难。
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PDH体制的缺陷（3）
• 异步复用结构，系统复杂，硬件数量多。
• PDH采用异步复接，从低次群到高次群的复 接需通过码速调整来达到速率的匹配和容纳 时钟偏差 ; 每提高一个次群，都要经历复杂 的码变换，码速调整、定时、复接 / 分接过 程。 • 在网络节点上需配备相关的复接设备，大大 增加了设备的复杂性，降低了设备的可靠性。 武汉理工大学
• 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
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STM-1的高阶通道开销（HPOH）
构成高阶通道开销（HPOH) Higher Order Path Overhead 用于VC-4通道的维护和管理。 J1 B3 C2 H G1 P F2 O H4 H F3 K3 N1 B3 ：通道 BIP-8码（比特间插偶校验码） 通道踪迹字节 C2 ：信号标记字节 H4 ：TU 位置指示字节 指示 VC 帧的复接结构和信息净负荷的性质。 对高阶通道误码进行监视。 该字节被用来重复发送收发两端商定的高 指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置。 说明VC帧： 是否装载信息 阶通道接入点标识符，使通道接收端能据 该字节为： 所载业务种类 此确认与指定的发送机处于持续连接状态。 F2 ，F3：通道使用者字节 如： 映射方式 对扰码前上一帧虚容器 VC-4所有字节进行比 提供通道单元间的公务通信 K3 管理单元指针 ： AU-PTR 指示J1的位置。 1 、 TU-1/TU-2 复帧指示字节 特间插 BIP-8偶校验计算的结果。 （可提供两路话务） K3(b1~b4) ：自动保护倒换（ APS ）通路字节 2 、：网络运营者字节 ATM净负荷进入一个 VC-4 的信元边界指 N1 传送APS信令 示器 高阶通道串联连接监控功能。 K3(b5~b8)：保留字节——留作将来应用
第5章_SDH同步网
（2）几种典型的自愈结构 ① 二纤单向复用段倒换环
图5-17 二纤单向复用段倒换环
② 四纤双向复用段倒换环
图5-18 四纤双向复用段倒换环
③ 二纤双向复用段倒换环
图5-19 二纤双向复用段倒换环
④ 二纤单向通道倒换环
图5-20 二纤单向通向倒换环
5.5.2 SDH的网同步
（5）它有一套特殊的复用结构，可以兼容PDH的不同传输 速率，而且还可以容纳B-ISDN信号，因而具有广泛的适应 性
5.2 SDH中的基本复用、映射结构
各种信号复用映射进STM-N帧的过程，都必须经 过映射、定位和复用三大关键步骤。
5.2.1 SDH复用结构
我国目前采用的复用结构是以2Mbit/s系列PDH信号为 基础的，通常采用2Mbit/s 和140Mbit/s之路接口，有时 也可根据需要采用34Mbit/s之路接口
4. 再生中继器（REG）
再生器：对光波进行放大、整形的设备
5.4 SDH传送网
网络是指能够提供通信服务的所有实体及其 逻辑配置 。
传送网是完成信息传送功能的手段，它是网 络逻辑功能的集合。 传输网是由具体设备组成的网络。
5.4.1 传送网的分层结构
网络是指能够提供通信服务的所有实体及其 逻辑配置 。
STM-16
STM-64
2488.320Mbit/s
9953.280Mbit/s
STM-256 39813.12Mbit/s
（3）帧结构 在STM-N帧结构中，共有9行，270×N列，每个字节=8 比特，帧周期为125μs。
图5-2 STM-N的帧结构
由图5.2可以看出，整个帧结构可以分为三个区域：段开 销（SOH）区、信息净负荷区和管理单元指针。 段开销（SOH）是指SDH帧结构中，为了保证信息正常 传送而供网络运行、管理和维护所使用的附加字节，它在 STM-N帧结构中的位置是第1-9×N列中的第1-3行和第5-9 行。 信息净负荷区域内存放的是有效传输信息，也称为信息净 负荷，它是有效传输信息加上部分用于通道监视、管理和控制 的通道开销（POH）组成。 管理单元指针实际上是一组数码，用来指示净负荷中信息 起始字节的位置，这样在接收端可以根据指针所指示的位置正 确的分解出有效传输信息。
SDH原理与光纤光缆原理培训(ppt 87页)
接入。 使用者通道： F1
本字节是予留给使用者, 例如提供临时的数据/话音电 路供
特别的维护目的。
段开销字节描述
B1： BIP-8 一个字节安排给中继段误码监测。误码监测用8比特偶校验码（BIP-8）方法, 对STM-N前 一帧扰码之后的所有比特进行BIT-8校验计数, 结果放在当前帧扰码之前的B1字节中。
PDH存在的问题
1.只有地区性的电接口规范，而不存在世界性标准； 2.没有光接口规范，使得各厂家设备互不兼容；
3.只有基群速率是同步的，二次群以上是异步的，需要进行 逐级码速调整，配备背对背的复用分解设备，系统复杂， 硬件数量多，速率越高，层次越多,会使传输性能下降；
PDH 设备分插支路信号的过程
段开销用于 网络运行、 管理和维护
9行
指针指示信 息净负荷在 STM-N中的 位置
8000帧/秒 容量 = 9 ×270 ×N 字节
RSOH
AU-PTR
MSOH
9×N 列
STM-N净负荷 （含POH）
用于通道性能监视、管理和控制
1 2
261 ×N列（字节）
125s
2.2 帧结构
• 由于其帧频为8000帧/秒，所以STM-1的传输速率为270＊9 ＊8＊8000＝155520Kbit/s
SDH原理基础简介
一、SDH的基本概念 二、速率与帧结构
一、SDH的基本概念
• SDH （同步数字传输系列）：传输的基本任务 就是铺路(信息高速公路)和架桥(立交桥)。 • SDH 是一个将复用、线路传输和交叉功能结 合在一起， 并由统一网管进行管理操作的综合信息
网。 • 目前SDH在通信网的各个层次上都得到了广 泛的应用。
二、速率与帧结构
本字节是予留给使用者, 例如提供临时的数据/话音电 路供
特别的维护目的。
段开销字节描述
B1： BIP-8 一个字节安排给中继段误码监测。误码监测用8比特偶校验码（BIP-8）方法, 对STM-N前 一帧扰码之后的所有比特进行BIT-8校验计数, 结果放在当前帧扰码之前的B1字节中。
PDH存在的问题
1.只有地区性的电接口规范，而不存在世界性标准； 2.没有光接口规范，使得各厂家设备互不兼容；
3.只有基群速率是同步的，二次群以上是异步的，需要进行 逐级码速调整，配备背对背的复用分解设备，系统复杂， 硬件数量多，速率越高，层次越多,会使传输性能下降；
PDH 设备分插支路信号的过程
段开销用于 网络运行、 管理和维护
9行
指针指示信 息净负荷在 STM-N中的 位置
8000帧/秒 容量 = 9 ×270 ×N 字节
RSOH
AU-PTR
MSOH
9×N 列
STM-N净负荷 （含POH）
用于通道性能监视、管理和控制
1 2
261 ×N列（字节）
125s
2.2 帧结构
• 由于其帧频为8000帧/秒，所以STM-1的传输速率为270＊9 ＊8＊8000＝155520Kbit/s
SDH原理基础简介
一、SDH的基本概念 二、速率与帧结构
一、SDH的基本概念
• SDH （同步数字传输系列）：传输的基本任务 就是铺路(信息高速公路)和架桥(立交桥)。 • SDH 是一个将复用、线路传输和交叉功能结 合在一起， 并由统一网管进行管理操作的综合信息
网。 • 目前SDH在通信网的各个层次上都得到了广 泛的应用。
二、速率与帧结构
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电话
图像
数据
IP PPP
SDH层 光路层
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现代通信网结构和SDH应用
家庭购物 远程教学
应用层
会议电视
文件传送
.....
业务网
PSTN PSDN ISDN B-ISDN CATV 计算机网
SDH 传送网
通道层 物理层
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内容提要
第一章
概述
第二章
第三章 补 充 第四章
什么是SDH网络
• 传输设备：
– 光纤通信、微波通信和卫星通信等系统
• 网络节点：
– 如64kbit/s电路节点、宽带交换节点等
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什么是SDH标准
• 1988年11月ITU-T批准了第1个SDH标准。 至今分别通过了数十个SDH的标准。 • SDH标准涉及比特率、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、SDH信息模型、网络结构、抖 动性能、误码性能和环形网等内容。 • 随着SDH技术的发展，对已有标准将进行 修改。还将有新的标准出现，但基本框架 和主要问题已经解决。 武汉理工大学
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2.1 网络节点接口
三、NNI的基本特征：
具有国际标准化的接口速率和信号帧结构。
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2.2 SDH和SONET网络的标准速率
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2.3
SDH帧结构
• 按ITU-T的规定，SDH传送网组成块状帧结构 ——同步传送模块（STM:Synchronous transfer module），与网络同步的速率串行 传输。 • 同步传送模块有：STM-1 STM-4 STM-16 STM-64等 • 其中STM-1是同步数字体系（SDH）中最基本、 最重要的模块。
一、STM-1帧结构及组成
同步传送模块STM-1的帧结构
9字节 3行 再生段开销
RSOH
1字节
260字节
高 阶 1行 AU-PTR 通 道 开 5行 复用段开销 销 MSOH HPOH
信息净负荷 （Payload）
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二、STM-1 的净负荷（payload）
Payload 是STM-N帧放置业务信息的地方。
SDH技术
第二章 速率和帧结构
2.1 网络节点接口
2.2 同步数字系列的速率 2.3 帧结构 2.4 段开销
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2.1 网络节点接口
一、网络节点接口（NNI）的可能位置
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2.1 网络节点接口
二、规范统一NNI标准的出发点
1．组网时不受限于特定的传输媒质； 2．组网时不受限于网络节点所完成的功能； 3．组网时不受限于局间通信或局内通信的应用场合； 4．不仅可以使3种地区性PDH系列在SDH网中实现统一， 而且可使网络节点设备模块化、系列化； 5．能根据电信网络中心规模大小和功能要求灵活地进行 网络配置，这样可使得SDH网络结构更加简单、高效和 灵活、适应能力强。
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什么是SDH网络
• SDH网络是由基本网元（NE）组成；在 传输媒质上（如光纤、微波等）进行同 步信息传输、复用、分插和连接的传送 网络；它具有全世界统一的网络节点接 口（NNI）。 • NNI是网络节点互连的接口，它包含传输 网络的两种基本设备，传输设备和网络 节点设备。
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– SDH规定了严格的映射复用方法，并采用指针技术， 支路信号在线路信号中的位置是透明的，可以直接 从STM-N中灵活的上下支路信号，无需通过逐级复 用实现分插功能，减少了设备的数量，简化了网络 结构。
• 6 SDH有强大的网络管理功能
– SDH的帧结构中有足够的开销比特（开销比特占总 容量的1/30），不仅满足目前的告警、性能监控、 网络配置、倒换和公务等的需要，而且还有进一步 扩展的余地，用以满足将来的监控和网管需要。
1.1 SDH产生的背景
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PDH体制的缺陷（4）
• PDH技术体系中没有安排很多的用 于网络运行、管理、维护和指配 (OAM&P)的比特.
PDH通过线路编码插入比特用于监控， 因此用于网络管理的通道明显不足。
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SDH产生演变过程
• 美国贝尔通信研究所（Bellcore）首先提出 了 Sonet 概 念 ( 也 就 是 同 步 光 网 络 Synchronous Optical Network)
光纤
光同步传输网 实现信息的传输
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光同步传输网
光同步传输网即指SDH传输网 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) ——同步数字体系 SDH：大容量同步光通信网络的国际标准。 提供经济和灵活通信网络基础结构。 构成的传输系统称为SDH传输系统。
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光同步传输网
• 它将每路模拟话音信号进行抽样，量化、 编码、变成一路64Kbit/s数字信号。
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PDH体制的缺陷（1）
• 只有地区性的速率标准(电接口规范)，没有 国际性标准
– 如欧洲将30个独立的64Kbit/s话音信道与两个 信息控制信道一起形成一个32个时隙的信号结 构，其传输速率为2.048Mbit/s的一次群信号 （基群信号） – 北美和日本，则将24个64Kbit/s信道的信号间 插复用在一起，形成一个1.544Mbit/s的信息流。
SDH的特点
• 1、 对网络节点接口(NNI)进行了统一的规范 – 实现了横向兼容性，可以容纳北美、日本和欧洲 的现有数字系列。 • 2、 具有统一的光接口标准 – 为各个厂家的设备可以在光路上互连。 • 3、 高速的SDH信号 – 是通过将STM（同步传送模块）信号进行字节间 插或按码块间插同步复接而成
电视图像和音频
射频调制解调器
SDH层
光路层
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SDH传输系统的应用
• 计算机网络 over SDH
•思想：IP数据包通过采用 PPP协议映射到SDH帧结 构中，按STM-N速率传输。 这样可以在骨干网上快速 传输多媒体业务，有效利 用现有网络结构。 •PPP Over SDH
–PPP：点到点协议
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1.1 SDH产生的背景
• • • • PDH规定标称速率和允许偏差范围。 如欧洲制式的偏差为： 2048Kbit/s±50ppm 8448 Kbit/s±30ppm
• 这种有相同的标称速率，但又允许有一定 偏差的信号称为准同步信号。
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1.1 SDH产生的背景
• PDH应用了20多年，其技术相当成熟。
高度来组建数字通信网。并构成 BIP-ISDN()的传送网络
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什么是SDH
• SDH即同步数字体系： • 大容量同步光通信网络的国际标准。 • 提供经济和灵活的通信网络基础结构。 • SDH是一个通过物理层（光、微波等） 传输网络传送适配的净荷（Payload） 的标准化数字传送结构的一个系列集。
预备知识
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预备知识
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预备知识
一个话路的速率：8000×8bit=64kb/s
PCM基群的传输速率： 8k×8bit×32=2048kb/s 简称为2Mb/s或2M
（PCM——脉冲编码调制）
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预备知识
中国采用欧洲体制 武汉理工大学
1.1 SDH产生的背景
• 80年代光传输系统为PDH系统 • Plesiochronous Digital Hierarchy • 准同步数字体系
• 1988年CCITT(国际电报电话咨询委员会)接 收了Sonet概念，对其修改后重新命名为 SDH （Synchronous Digital Hierarchy 同 步数字体系）。
• 使SDH适用于光纤、微波和卫星传输体制 武汉理工大学
1.2 SDH的基本概念和特点
• 组建SDH的指导思想
– 从统一的国家信息网和国际互通的
– 2M、34M、140M打包后，放于Payload中。 然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。
若将STM-N帧 Payload SDH网
一辆货车， 货车的车厢。 铁路干线网
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STM-1的信息净负荷的构成
业务信号或PDH信号（数据结构）+固定塞入比特=容器C-4 （数据结构）
实现码速调整 使得速率为 容器（C-4）速率
SDH体制具有优点：传输容量大，组网 灵活、长途传输质量高等。 应用广泛——用于光纤传输系统、微波 和卫星传输系统。
光同步传输网课程——光纤传输SDH系统。 武汉理工大学
SDH传输系统的应用
• 电信网络 over SDH
•思想：电话传真数据通过 程控交换机合成PCM基群 信号（2M）映射到SDH帧 结构中，按STM-N速率传 输。
电话
传真
程控交换机
SDH层
光路层
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SDH传输系统的应用
• 有线电视网 over SDH
•思想：光有线电视网（CATV）， 在中心头端（有线电视台）和用 户之间，通过射频调制解调器完 成射频模拟信号与数字信号的转 换，再将数字信号映射到SDH帧 结构中，按STM-N速率传输。这 样可以在骨干网上快速传输有线 电视业务，有效利用现有网络结 构。
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SDH的特点
7 强大的自愈能力
– 具有智能监测的SDH网管系统和网路动 态配置功能，使SDH网络容易实现自愈。 在设备或系统发生故障时，能迅速恢复 业务，提高网络的可靠性。降低维护费 用。
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SDH最主要的优点是：
同步复用 标准的光接口 强大的网管能力
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第二章 速率与帧结构
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PDH体制的缺陷（2） • 没有世界性的标ห้องสมุดไป่ตู้光接口规范