SDH基本原理和概念

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SDH传输原理课程介绍
本课程讲述SDH基本原理，结构上分为4部分： 1、SDH概述——建立SDH基本概念
SDH是什么？为什么会产生SDH体制？ SDH体制的优缺点。 2、SDH信号帧结构和复用步骤 SDH信号帧结构中各部分的作用。 常用PDH信号是如何复用进SDH信号？ 3、开销和指针 4、设备的逻辑构成 SDH常用网元 5、SDH网络
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SDH基本原理和概念
张跃进 华东交通大学信息工程学院通信系
SDH: Synchronous Digital Hierarchy
PDH: Pseudo- Synchronous Digital Hierarchy
OAM: Operation Administration and Maintenance 运行维护管理
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。
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欧洲系列
565Mbit/s ×4
139Mbit/s ×4
34Mbit/s ×4
8Mbit/s ×4
2Mbit/s
日本系列
北美系列
1.6Gbit/s
×4 400Mbit/s
×4 100Mbit/s
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1.2 PDH的固有缺陷：
作为传统的数字传输体制，PDH具有以 下固有的缺陷：
1、接口方面
电接口——只有地区性的电接口规范，无 世界标准。 PDH有3种速率等级：欧洲和中国（2Mb/s）、日 本、北美（1.5Mb/s）。 光接口——无光接口规范，各厂家独自开发。
设备间互连困难
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2.1 STM-N帧结构及组成
9×270 ×N字节
传输方向 1
RSOH
3 4 AU-PTR 5
MS
OH
9 9×N
STM-N净负荷 （含POH）
261×N 270×N列
（先行后列） 传输顺序
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1、SDH信号帧特点：
以字节为单位（8bit）的块状帧， 传输方式——从左到右、从上到下， 帧频固定为8000帧/s，帧周期125us。
4、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。
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1.3 SDH体制的优点：
与PDH相对比SDH体制的优势： 1、接口方面
电接口：标准的信息结构等级（速率等级） 同步传输块STM-N ：
SDH信号
比特率（Mb/s）
STM-1
155.520简称 155M
2、复用方式：
复用/解复用的方式，决定高速信号上/下低速 信号的方便性。 PDH采用异步复用方式： 低速信号在高速信号中的位置无规律性，即无 预知性，即不能从高速信号中直接分离低速信号。
东西放在 哪儿了？
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140 OLT
34
8 140
2
34
8
140 140 OLT
34 34
8 8
2
2Mb/s
TU-PTR：tributary unit pointer 支路单元指针
AU-PTR: administration unit pointer 管理单元指针
REG: regenerator 再生器
TUG: tributary unit group 支路单元组
AUG：administration unit group 管理单元组 VC: virtual container 虚容器
STM-4
622.080简称 622M
STM-16
2488.320简称 2.5G
STM-64
9953.280简称 10G
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SDH：高等级信号速率是相邻低等级信号 精确的4倍
光接口：对电信号扰码。 SDH：光口信号码型是加扰的NRZ码， PDH：光口信号码型是mBnB码。
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2、复用方式：
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1.1 SDH产生的技术背景
SDH是什么——同步数字传输体制。类似于PDH， 均为数字信号传输体制。 产生的社会背景： 1）信息社会要求： 通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综 合化、智能化、个人化发展。 2）作为通信网的承载体传输网要求： 宽带化——信息高速公路 规范化——世界性统一的标准接口
SDH传输 网络
传输
卸货 信息包
STM-N
拆包
PDH、ATM FDDI等信号
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1.4 SDH的固有缺陷
1、频带利用率低——有效性和可靠性的矛盾
2M
632M
334M=482M
34M
STM-1
（155M）
140M 1140M=642M
2、指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动 3、软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的 危害。
STM-1
包
信信
息A 息
包 B包
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3、OAM功能
SDH帧中用于OAM的开销多 SDH的 OAM功能强，系统安全性高
4、兼容性——决定成本
SDH中老体制设备还可发挥作用 SDH对新体制设备能接入，允许宽带接入。
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SDH网络兼容性示意图
PDH、ATM FDDI、以太网IP等信号
打包
信息包 打包 STM-N 传输
STM- Synchronous Transfer Mode 同步转移模块
SOH: Section Overhead 段开销
POH：path overhead百度文库通道开销
ADM：add-drop multiplexer 分插复用
TM: terminal multiplexer 终端复用
TMN：telecommunication management network 电信管理网
采用同步复用和灵活的映射结构 低阶SDH→高阶SDH（例如：4 STM-1→STM-4）。 采用字节间插复用方式。
STM-1
STM-1 STM-1
字节间插复用
STM-1
STM-4
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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：
P D 打包 H
信 装箱定位 息
2、 SDH信号帧的构成：
1）信息净负荷：
STM-N帧中放置各种负荷的地方。各种有效信息， 例如2M、34M 、140M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。
×3 32Mbit/s
×5 6.3Mbit/s
274Mbit/s
×6
45Mbit/s ×7
6.3Mbit/s
×4
×4
1.5Mbit/s
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3、运行维护功能（OAM）：
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； PDH信号帧中用于OAM的开销少，OAM功能弱， 系统安全性差。