光纤通信SDH与数字光纤传输系统
SDH概述
SDH概述SDH是同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy)的缩写，根据ITU-T的建议定义，它为不同速度的数字信号的传输提供相应等级的信息结构，包括覆用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。
SDH是一种新的数字传输体制，它将称为电信传输体制的一次革命。
是当今世界通信领域在传输技术方面的一个发展热点，SDH技术的出现完全改变了光通信的方式。
SDH是一个将复接、线路传输及交换功能结合在一起并由统一网络管理系统进行管理操作的综合宽带信息网。
SDH是实现高效、智能化、维护功能齐全、操作管理灵活的现代电信网的基础，是未来信息高速公路的重要组成部分。
——我们可将信息高速公路同目前交通上用的高速公路做一个类比：公路将是SDH传输系统(主要采用光纤作为传输媒介，还可采用微波及卫星来传输SDH)信号，立交桥将是大型ATM交换机SDH系列中的上下话量复用器(ADM)就是一些小的立交桥或叉路口，而在“SDH高速公路”上跑的“车”，就将是各种电信业务(语音、图像、数据等)。
——SDH技术同传统的PDH技术相比，有下面几个明显的优点：——1、统一的比特率：——在PDH中，世界上存在着欧洲、北美及日本三种体系的速率等级。
而SDH中实现了统一的比特率。
此外还规定了统一的光接口标准，因此为不同厂家设备间互联提供了可能。
——2、极强的网管能力：——在SDH帧结构中规定了丰富的网管字节，可提供满足各种要求的能力。
——3、自愈保护环：——在SDH设备还可组成带有自愈保护能力的环网形式，这样可有效地防止传输媒介被切断，通信业务全部终止的情况。
——4、SDH技术中采用的字节复接技术：——若把SDH技术与PDH技术的主要区别用铁路运输类比一下的话，PDH 技术如同散装列车，各种货物(业务)堆在车厢内，若想把某一包特定货物(某一项传输业务)在某一站取下，即需把车上的所有货物先全部卸下，找到你所需要的货物，然后再把剩下的货物及该站新装货物一一堆到车上，运走。
光纤通信SDH光传输设备
光纤通信SDH光传输设备光纤通信是目前最流行的通信方式之一，它已经被广泛应用于数据、语音通信和视频传输等多个领域。
然而，光纤通信也需要专门的设备来实现光传输。
本文将介绍光传输设备中的一种重要设备，即SDH光传输设备。
一、什么是SDH光传输设备？SDH光传输设备指同步数字体系光传输设备，它是把电信公司或网管提供的原始信号通过光放大器和光传输介质进行传输，从而实现多种信号的传输、交换和分配的设备。
SDH系统具有不同的速率等级，或者称之为SDH层。
根据传输的信号速率实现分层，SDH层次结构涵盖了不同的数据速率。
其中，最高速率的层次称为Synchronous Transport Module -1(SSTM-1)，其数据速度约为2.5 Gbit/s。
从SSTM-1开始，每个下一层次的速率都是前一层的倍数。
比如SSTM-4的速率为4倍于SSTM-1。
与PSTN（Public Switched Telephone Network，公共交换电话网）相比，SDH具有更好的性能和更高的扩展性能力。
因此，SDH光传输设备是光传输和交换网络的重要组成部分。
二、SDH光传输设备体系结构SDH光传输设备具有分层结构，它将数据传递和处理过程分为许多数据层次。
系统结构如下：数据层次：在SDH系统中，共有四个数据层次——别称STM（Synchronous Transport Module）。
它们是STM-1、STM-4、STM-16以及STM-64。
这些层次不仅代表着数据速度的不同，同时也具有不同的信道数和帧结构。
STM-1：STM-1是SDH系统速率结构中的最低层次，数据传输速率为155.5Mbps ，具有一组155并行时分多路信道（STM-1），每个STM-1由125个包含了9行9列81个VC(Virtual Channel)的桢组成，每个VC可传输2Mbps 的不同类型的信息，由此总带宽容量可达到155.5Mbps。
STM-4：STM-4是SDH系统速率结构中次低的层次，其数据传输速率为622Mbps。
21-光纤通信系统简介
市场需求的发展凸显了各项技术的优势，同时也发现了各项技术的瓶颈。
11
一、光纤通信系统组成
12
光纤通信系统由电端机、光端机、光纤线路、光中继器（光
放大器）、复用设备组成。 光端机: 光发射机的作用：进行电/光转换，并把转换成的光脉冲信号码 流输入到光纤中进行传输。 光接收机的作用：进行光/电转换。 光源器件: 一般是LED和LD。
6
7
按照所服务的范围不同分为 ◦ 骨干层 一级干线 二级干线 ◦ 城域网 核心层 汇聚层 接入层
8
程控交换 机系统 车站设备 监控系统
SCADA 系统 列车 系统
旅客信息 系统
更多的应 用 应用 平台
9
办公自动 化系统
闭路电视 监控系统
广播系统
调度系统
无线系统
自动售检 票系统
N42 OTN-X3M 2500 and -622 OTN-150, -600 and -2500
N215
24
ATM(异步传输模式)：在20世纪80年代为多种业务设计的 实现B-ISDN(宽带综合业务数据网)业务定义的数据传输核 心技术。 是一种基于统计复用的通用的面向连接的传输模式技术。 ATM将数据分割成固定长度的基本单位信元（53个字节其 中5B为信元头，用来承载该信元的控制信息；48B为信元 体，用来承载用户要分发的信息。）的一种分组交换和复 用技术。 通过虚连接进行交换。 ATM集交换、复用、传输为一体，在复用上采用的是异步 时分复用方式，通过信息的首部或标头来区分不组交换技术；快速交换技术；面 向连接的信元交换；预约带宽。 其优点：吸取电路交换实时性好，分组交换灵活性强的 优点；采取定长分组（信元）作为传输和交换的单位；具有 优秀的服务质量；目前最高的速度为10GB/S,即将达到 40GB/S. 其缺点：信元首部开销太大；技术复杂且价格昂贵；信 息传输存在一定的时延、抖动及丢包等现象；在话音通信方 面，主要采用电路仿真方式；在LAN(局域网)领域由于千兆位 以太网的崛起，ATM的优势不复存在；在广域网领域，ATM受 到来自IP(网间互连协议)技术的竞争
SDH学习
力和统一的光接口及复用标准。
29
6.2 SDH体系
• SDH 帧结构-块状结构
– – – – – 一个STM-N帧有9行（同步传输模块） 每行由270×N个字节组成 每帧共有9×270×N个字节 每字节为8bit 帧周期为125us，即每秒传输8000帧。
– STM-1传输速率为：9×270×8×8000＝155.520Mb/s。
SDH 等级 STM-1（1920CH） STM-4（7680CH）
标称速率 155520Kb/s 622080Kb/s
STM-16（30720CH） 2488320Kb/s STM-64（122880CH） 9953280Kb/s STM-256（491520CH）39813120Kb/s
22
速率等级
33
帧定位字节F628
34
STM-1段开销的字节安排
RSOH (再生段 开销) 管理单元 指针
A1
B1 D1
A1
A1
A2
E1 D2
A2
A2 J0/C1
F1 D3
H1
B2 D4 D7 D10 S1 B2 B2
H2
K1 D5 D8 D11 M1
H3
K2 D6 D9 D12 E2
H3
H3
MSOH (复用帧字节：A1和A2 A1和A2字节的作用是识别一帧的起始位置，以区分各帧，即实 现帧同步功能。A1和A2的十六进制码分别为：F6和28。 对于STM-N帧，定帧字节由3×N个A1字节和3×N个A2字节组 成。在接收端若连续3ms检测不到定帧字节A1和A2，则产生帧丢 失（LOF）告警。 A1和A2不经扰码，全透明传送。当收信正常时，再生器直接转 发该字节；当收信故障时，再生器产生该字节。
sdh原理
sdh原理SDH原理。
SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种同步数字传输体系结构，它是一种用于光纤通信系统中的传输标准。
SDH原理是基于同步传输技术，它将低速率的数字信号通过多路复用技术组合成高速率的数字信号，然后通过光纤传输。
SDH原理的核心是同步传输和多路复用技术，下面将就SDH原理进行详细介绍。
首先，SDH原理中的同步传输技术是指在传输过程中，发送端和接收端的时钟是同步的。
这种同步传输技术可以保证传输过程中的时钟同步，从而避免了由于时钟不同步而导致的传输错误。
同步传输技术是SDH原理的基础，它保证了数字信号的可靠传输。
其次，SDH原理中的多路复用技术是指将多个低速率的数字信号通过多路复用器组合成一个高速率的数字信号进行传输。
多路复用技术可以充分利用传输介质的带宽，提高传输效率，同时也可以减少传输成本。
SDH原理中的多路复用技术可以将不同速率的数字信号进行有效地整合和传输。
另外，SDH原理中的光纤传输技术是指使用光纤作为传输介质进行数字信号的传输。
光纤传输技术具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点，可以满足大容量、高速率的数字信号传输需求。
SDH原理中的光纤传输技术是实现高速率数字信号传输的重要手段。
总之，SDH原理是基于同步传输、多路复用和光纤传输技术的一种数字传输体系结构。
它具有传输速度快、传输容量大、传输可靠等优点，可以满足高速率数字信号传输的需求。
SDH原理在光纤通信系统中得到了广泛应用，成为了光纤通信系统中的主流传输标准。
以上就是关于SDH原理的介绍，希望能够对大家有所帮助。
如果您对SDH原理还有其他疑问，可以继续深入了解，相信会对您的学习和工作有所帮助。
光纤通信重点考点
典型例题STM-1光帧的结构包含哪几部分？传输速率是如何定义的？激光是通过什么产生的（C）受激辐射多模光纤：纤芯内传输多个模式的光波，纤芯直径较大（50 m左右），适用于中容量、中距离通信。
光纤的单模工作条件为0＜V≤2.4048 多模工作条件为V＞2.4048 2. 单模光纤：纤芯内只传输一个最低模式的光波，纤芯直径很小（几个微米），适用于大容量、长距离通信。
受激吸收：在外来入射光的作用下，处在低能级上的电子可以吸收入射光子的能量而跃迁到高能级上。
数值孔径: 入射到光纤端面的光线并不能全部被光纤所传输，只是在光纤端面临界入射角范围内的入射光可以在光纤内传输，取这个角度的正弦值称为数值孔径。
1.光纤通信是以（ A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。
A.光波B.电信号C.微波D.卫星2.要使光纤导光必须使（B ）A.纤芯折射率小于包层折射率B.纤芯折射率大于包层折射率C.纤芯折射率是渐变的D.纤芯折射率是均匀的3.（ D ）是把光信号变为电信号的器件A.激光器B.发光二极管C.光源D.光检测器4.SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为（A ）kbit／s。
A.155520B.622080C.2488320D.9953280ITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。
A、1985B、1970C、1988D、19906.掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（ B ）nm波段。
A.1310B.1550C.1510D.8507.发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（ B ）。
A.受激吸收B.自发辐射C.受激辐射D.自发吸收8.光纤通信指的是（B ）A .以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式B .以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式C .以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式9.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是( A )A.n1≈n2B.n1=n2C.n1>>n2D.n1<<n210.决定光纤通信中继距离的主要因素是( B )A.光纤的型号B.光纤的损耗和传输带宽C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度11.光纤单模传输条件，归一化频率V应满足（B ）A.V>2.405B. V<2.405C.V>3.832D.V<3.83212.光纤包层需要满足的基本要求是( A )A.为了产生全反射，包层折射率必须比纤芯低B. 包层不能透光，防止光的泄漏C.必须是塑料，使得光纤柔软D.包层折射率必须比空气低13.在激光器中，光的放大是通过（ A ）Ａ．粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ．光学谐振腔来实现的Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的14.STM-64信号的码速率为( D )A．155.520 Mb/s B．622.080 Mb/s C．2 488.320 Mb/s D．9 953.280 Mb/s 15.数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（ A ）dBm。
光纤通信之SDH
演讲人
01.
02.
03.
04.
目录
SDH/MSTP设备概述
SDH/MSTP设备日常维护
SDH/MSTP设备维护案例分析
SDH/MSTP设备维护注意事项
SDH/MSTP设备概述
设备类型及功能
SDH设备：同步数字传输设备，用于传输语音、数据和视频信号
MSTP设备：多业务传输平台设备，支持多种业务类型，如TDM、ATM、IP等
02
设备功能：提供传输、交换、复用、时钟同步等功能，保证通信网络的稳定运行
设备特点：高可靠性、低时延、大容量、可扩展性等
04
设备组成及工作原理
SDH/MSTP设备主要由传输系统、交换系统和控制单元组成。
传输系统负责将信号从输入端传输到输出端，包括光纤、光放大器和光中继器等。
交换系统负责信号的交换和处理，包括交叉连接、复用和解复用等。
01
SDH/MSTP设备可以提供高速、大容量、高质量的信号传输，满足现代通信网络的需求。
02
SDH/MSTP设备支持多种业务类型，如语音、数据、视频等，可以满足不同用户的需求。
03
SDH/MSTP设备具有较强的抗干扰能力，可以保证信号传输的稳定性和可靠性。
04
SDH/MSTP设备日常维护
设备检查与清洁
故障预防：定期进行设备检查、维护，确保设备正常运行
01
02
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05
SDH/MSTP设备维护案例分析
典型故障案例
01
光纤断裂：导致通信中断，需要及时修复
03
电源故障：导致设备无法正常工作，需要检查电源系统
02
数字光纤通信系统简介
浅谈数字光纤通信系统摘要当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。
纵观当今电信的主要技术，光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。
因而传统的模拟信号的传输的信息容量已经远远不能满足当前生产生活的实际技术需求，从上世纪开始数字信号传输已经逐步取代模拟信号，成为当前电视、电话、网络中信息传输的主要方式。
本文就光纤通信网络中的数字光纤通信部分进行了简要的介绍以及分析，涉及数字光纤通信系统基本概念特点的解析，系统的组成结构，主要传输体制以及线路的编码方式。
关键字数字光纤通信系统准同步数字系列（PDH）同步数字系列（SDH）线路编码内容一．数字光纤通信系统概况光纤是数字通信的理想的传输信道。
与模拟通信相比，数字通信有许多优点，最主要的是数字系统可以恢复因传输损失导致的信号畸变，因而传输质量高。
大容量长距离的光纤通信系统几乎都是采用数字传输方式。
在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。
而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulse code modulation），即脉冲编码调制。
这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。
二．数字光纤通信系统组成数字光纤通信系统如图1所示，与模拟系统主要区别在于数字系统中有模数转换设备和数字复接设备，即为PCM端机。
1.模数转换设备。
它将来自用户的模拟信号转换为对应的数字信号。
数字复接设备则将多路低速数字信号按待定的方式复接成一路高速数字信号，以便在单根光纤中传输。
2.输入接口将来自PCM端机的数字基带信号适配成适合在光纤信道中传输的形态。
3. 光发送机将数字电信号转换为数字光信号，并将其反馈入光纤传输。
发送端一般采用强度调制方式实现数字电信号到数字光信号的转换，即通过直接调制或者间接调制，使得“1”码出现时发出光脉冲，而“0”码出现时不发光。
第04章 SDH光传输系统及其性能分析
图 4 2 单 节 点 环 形 网 的 互 连 -
(2) 多节点互连 多节点互连
所谓多节点互连方式是指通过一个以 上的节点来完成两个环网之间的互连， 上的节点来完成两个环网之间的互连，如 所示。 图4-3所示。图中给出两种最简单的双节点 所示 互连方式。 互连方式。这样两个环间的业务互连就存 在一个以上的路径， 在一个以上的路径，因而即使某一互连路 径上的设备出现故障， 径上的设备出现故障，也可以利用迂回路 由完成互通，从而保证了业务的安全性。 由完成互通，从而保证了业务的安全性。 但与单节点互连方式相比一次性投资成本 较高。 较高。
图4-6 假设参考数字连接组成图
2.假设参考数字链路（通道） 2.假设参考数字链路（通道） 假设参考数字链路
把HRX中的两个相邻交换点的数字配 中的两个相邻交换点的数字配 线架间所有的传输系统、复接、分接设备 线架间所有的传输系统、复接、 等各种传输单元（不包括交换），用假设 等各种传输单元（不包括交换），用假设 ）， 参考数字链路（HRDL）表示。 参考数字链路（ ）表示。
（2） 色散受限系统
光纤自身存在色散，即材料色散、 光纤自身存在色散，即材料色散、波 导色散和模式色散。对于单模光纤， 导色散和模式色散。对于单模光纤，因为 仅存在一个传输模， 仅存在一个传输模，故单模光纤只包括材 料色散和波导色散。 料色散和波导色散。 比较重要的有三类，即码间干扰、 比较重要的有三类，即码间干扰、模 分配噪声和啁啾声。在此， 分配噪声和啁啾声。在此，重点讨论由这 三种因素造成的对系统中继距离的限制。 三种因素造成的对系统中继距离的限制。
光纤色散包括材料色散、 光纤色散包括材料色散、波导色散和 模式色散。 模式色散。前两种色散是由于信号不是由 单一频率而引起的， 单一频率而引起的，后一种色散是由于信 号不是单一模式而引起的。 号不是单一模式而引起的。 色散的程度用时延差表示： 色散的程度用时延差表示：不同速率 的信号，传输同样的距离， 的信号，传输同样的距离，所需的时间不 即各信号的时延不同， 同，即各信号的时延不同，这种时延上的 差别就称为时延差。时延差越大， 差别就称为时延差。时延差越大，色散就 越严重，信号传输距离越短。 越严重，信号传输距离越短。时延差的单 位是ps/(kmnm) 。 位是
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
光传输技术基础知识
7560
30240 120960 483840
同步数字体系—SDH概论
三、SDH概况 （2）SDH设备的种类 SDH设备可以分为4种：终端复用器(TM)、分插复用器(ADM)、再生器 (REG)和数字交叉连接设备(DXC)。
TM
TM
DXC
STM- N
DXC
STM- N
ADM
STM- n
STM- N STM- N STM- N
△
△
F1
D3 K2 D6 D9 D12
*
*
A U - P T R (管理单元指针)
M S O H
9 行
D4 D7 D10
S1
M1
E2
*
*
9 列
* 国内使用字节
△传输媒质指示字节
空格：国际使用字节
同步数字体系—段开销
一、段开销 1. A1、A2： 帧定位字节 （F6 28 H）； 2. J0： 再生段跟踪字节，使收、发能正确对接； 3. B1：再生段比特间插奇偶校验字节(BIP-8)； 4. D1~ D3：再生段数据通信通道，可传送再生段运行数据； 5. D4 ~ D12：复用段数据通信通道，可传送复用段运行数据； 6. E1、E2：公务联络字节； 7. F1：使用者通道字节，用于维护的数据/音频通道； 8. B2：复用段比特间插奇偶校验字节(BIP-N×24)；
注：M＜N
同步数字体系—SDH概论
三、SDH概况 （2）SDH设备的种类—分插复用器（ADM） 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 。
STM-N
w ADM
sdh基础理论
30
东侧 STM-N
同步复用设备( 同步复用设备(九）
B). 通过定时 ) 通过定时 STM-N发送时钟，从其同方向终结的STM-N接收信 发送时钟，从其同方向终结的 发送时钟 接收信 号中提取定时。 号中提取定时。
西侧 STM-N
东侧 定时发生器 STM-N
2
传输系统就是信息传递的通道，其主要分类如下： 传输系统就是信息传递的通道，其主要分类如下： 音频实线 金属 有线 按媒质分 传 输 系 统 无线 光缆 长波 短波 红外波 微波 模拟信号 数字信号
3
架空金属载波 对称电缆 同轴电缆 架空光缆 地下光缆 海底光缆 地面微波 卫星
按传递信号方式分
光纤数字通信系统
光纤数字通信系统是以光纤为传输媒质传送数字信息 的一种通信系统。 的一种通信系统。 传输是通过物理媒质传递信息的物理过程。 传输是通过物理媒质传递信息的物理过程。 数字终 端设备 发送端 光 端 机 发 送 端 传 输 媒 质 光 纤 光 端 机 发 送 端 数字终 端设备 发送端
信息
信息
பைடு நூலகம்
“数字终端设备发送端”的功能是把电话、数据、 数字终端设备发送端”的功能是把电话、数据、 传真等信息处理变成“光端机发送端”能接收的电信号。 传真等信息处理变成“光端机发送端”能接收的电信号。 该电信号由“光端机发送端” 该电信号由“光端机发送端”变化成能在光纤中传输的 光信号。 光信号。 “数字终端设备”和“光端机设备”，两者合起来 数字终端设备” 光端机设备” 通常称为光传输设备。 通常称为光传输设备。
PDH支路信号 SDH支路信号
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同步复用设备( 同步复用设备(三）
光纤通信基本知识 (2)
G.653:1550nm性能最佳的色散移位单模光纤
G.654:1550nm损耗最小的单模光纤
31 G.655:1550nm非零色散光纤
SJTU
SDH的光接口位置
Ctx 光缆设施
Crx
发
S
R
接
送
收
TX:发送机 Ctx,Crx:活动连接器 S,R:参考点 RX:接收机
32
SJTU
发送机在S点的特性
光源类型：LED、MLM、SLM 光谱特性：最大均方根宽度、最大-20dB
13
SJTU
相干光通信系统
相干光通信系统又称为外差光纤通信系 统。是一种采用单一频率的相干光做光 载波，利用无线电技术中的外差接收方 式，再配合ASK\FSK\PSK等调制方式 的新型光纤通信方式。主要优点是光接 收机灵敏度高，选择性好；既可扩大通 信容量，又可增加再生中继距离。
14
SJTU
光孤子（Soliton）通信
VC-3
VC-4
复用段层网络 再生段层网络 物理层网络
27
电路层
低阶 高阶
通道层
SDH 传送层
段层 传输 媒质层
SJTU
SDH的承载业务
L5~7
Application
L4
TCP/UDP
L3
IP
L2 ATM FR PPP/HDLC LAPS SDL
L1
SDH
L0
WDM
FR: Frame Relay
PPP: Point to Point Protocol
4
SJTU
光缆
含有光纤，符合现场实际使用要求的光、 机械和环境规范的缆。由光纤、加强件和 外护层等组成。
sdh光传输设备
SDH光传输设备SDH（同步数字层次）光传输设备是一种在光纤通信系统中常用的传输设备，用于实现数字信号的传输和复用。
SDH技术是一种结构化的数字传输技术，可提供高效的光纤传输能力，并确保数据的同步性和可靠性。
SDH光传输设备的基本功能SDH光传输设备主要具有以下基本功能： 1. 时隙复用：将低速信号通过时分多路技术（TDM）复用到高速信号中，实现多路信号的传输。
2. 交叉连接：在不同的传输通道之间建立交叉连接，实现数据的灵活路由和切换。
3. 管理功能：对网络的配置、监控、故障处理等实现管理，提高网络运行的效率和可靠性。
4. 保护和恢复：采用冗余传输通道和信号监测，确保网络在遇到故障时能够迅速进行保护和恢复。
SDH光传输设备的组成部分SDH光传输设备由多个核心部件组成，包括： 1. 光纤传输单元（OTU）：负责将光信号转化为电信号，并进行时分多路复用。
2. 交叉连接单元（CCU）：实现交叉连接功能，对传输流量进行调度和管理。
3. 管理单元（MU）：负责网络管理和性能监测，支持远程配置和监控。
4. 时钟和同步单元：确保各个设备之间的时钟同步和信号同步，保证网络的稳定性。
SDH光传输设备的优势SDH光传输设备相比传统的PDH（分级数字层次）技术具有以下优势： 1. 高可靠性：支持故障保护和恢复机制，提高网络的稳定性和可靠性。
2. 灵活性：支持灵活的交叉连接和配置，适应不同数据流量的需求。
3. 高性能：具有较高的数据传输速率和处理能力，支持大规模数据传输。
4. 管理便捷：集成了强大的网络管理功能，可实现远程配置和监控，简化运维工作。
结语SDH光传输设备作为一种先进的数字传输技术，已经在光纤通信系统中得到广泛应用。
它不仅提供了高效的数据传输能力，还具备了高可靠性、灵活性和管理便捷的优势。
随着通信技术的不断发展，SDH技术将继续发挥重要作用，推动光纤通信系统的进一步升级和优化。
SDH与数字光纤传输系统
PDH 预留的插入比特（开销字节）较少，这也就是为
什么在设备进行光路上的线路编码时，要通过增加冗余 编码来完成线路性能监控功能的原因
开销字节少，对完成传输网的分层管理、性能监控、业
务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析定位很不 利 使得网络的运行、管理和维护（OAM）较困难
PDH传输体制的缺陷
(1) 接口方面
只有地区性的电接口规范。我国和欧洲、北美、日本各
自有不同的 PDH 数字体系，这些体系互不兼容，造成 国际互通的困难
没有统一的光接口规范。为了完成设备对光路上的传输
性能进行监控各厂家各自采用自行开发的线路码型，不 同厂家同一速率等级的光接口码型和速率不一样，致使 不同厂家的设备无法实现横向兼容
PDH主要适用于中、低速率点对点的传输
7.1 PDH准同步数字体系
PDH的复用方式很明显不能满足大容量信息传输 的要求
另外 PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了
难度 PDH不能适应现代通信网对信号宽带化、多样化 的要求 制约了传输网向更高的速率发展
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：
SDH的这些优点是以牺牲其它方面为代价的
(2) 指针调整机理复杂
指针的作用就是时刻指示低速信号的位置，以便在拆包
时能正确地拆分出所需的低速信号，实现从高速信号中 直接分／插出低速支路信号
指针的使用是 SDH 的一大特色，但指针功能的实现增
加了系统的复杂性，并使系统产生 SDH 的一种特有抖 动－由指针调整引起的结合抖动
2．SDH的不足
SDH的这些优点是以牺牲其它方面为代价的
(3) 软件的大量使用对系统安全性的影响
《光纤通信系统》数字光纤传输测试系统实验
《光纤通信系统》数字光纤传输测试系统实验概述光纤通信是利用光波作为载波，以光纤作为传输媒质实现信息传输，是一种最新的通信技术。
光纤是光导纤维的简称。
光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。
光纤通信使用的波长在近红外区，即波长800～1800nm，可分为短波长波段（850nm）和长波长波段（1310nm和1550nm），这是目前所采用的三个通信窗口。
通信发展过程是以不断提高载频频率来扩大通信容量，光是一种频率极高的电磁波（3×1014HZ），因此用光作载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，是通信发展的必然方向。
光纤通信有许多优点：首先它有极宽的频带。
目前我国已完成了10Gbps的光纤通信系统，这意味着在125um的光纤中可以传输大约11万路电话。
其次，光纤的传输损耗很小，传统的同轴电缆损耗约在5dB/Km以上，站间距离不足10Km；而工作在 1.55um的光纤最低已达到0.2dB/Km的损耗，站间无中继传输可达100Km以上。
另外，光纤通信还具有抗电磁干扰、抗。
腐蚀、抗辐射等特点，它在地球上有取之不尽，用之不竭的光纤原材料—SiO2光纤通信可用于市话中继线，长途干线通信，高质量彩色电视传输，交通监控指挥，光纤局域网，有线电视网和共用天线（CATV）系统。
波分复用技术（WDM）的出现，使光纤传输技术向更高的领域发展，实现信息宽带、高速传输。
光纤通信将会在光同步数字体系（SDH）、相干光通信、光纤宽带综合业务数字网（B—ISDN）、用户光纤网、ATM及全光通信有进一步发展。
光纤通信系统主要由三部分组成：光发射机、传输光纤和光接收机。
其电/光和光/电变换的基本方式是直接强度调制和直接检波。
实现过程如下：输入电信号既可以是模拟信号（如视频信号、电话语音信号、正弦波或三角波信号），也可以是数字信号（如计算机数据、PCM编码信号、数字信号源信号）；调制器将输入的电信号转换成适合驱动光源器件的电流信号并用来驱动光源器件，对光源器件进行直接强度调制，完成电/光变换的功能；光源输出的光信号直接耦合到传输光纤中，经一定长度的光纤传输后送达接收端；在接收端，光电检测器对输入的光信号进行直接检波，将光信号转换成相应的电信号，再经过放大恢复等电信号处理过程，以弥补线路传输过程中带来的信号损伤（如损耗、波形畸变），最后输出和原始输入信号相一致的电信号，从而完成整个传送过程。
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第7章 SDH与数字光纤传输系统
在前面各章中讨论了光纤传输媒质、光源与光发送 机、光检测器与光接收机，还讨论了光纤的连接和 用于连接光缆、光源以及光检测器的连接器 将这些分立的模块组合到一起就形成一条完整的光 纤传输链路，从而构成光纤通信系统
第7章 SDH与数字光纤传输系统
(3) 运行维护方面 PDH预留的插入比特（开销字节）较少，这也就是为 什么在设备进行光路上的线路编码时，要通过增加冗余 编码来完成线路性能监控功能的原因 开销字节少，对完成传输网的分层管理、性能监控、业 务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析定位很不 利 使得网络的运行、管理和维护（OAM）较困难
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：
(1) 接口方面 只有地区性的电接口规范。我国和欧洲、北美、日本各 自有不同的PDH数字体系，这些体系互不兼容，造成 国际互通的困难 没有统一的光接口规范。为了完成设备对光路上的传输 性能进行监控各厂家各自采用自行开发的线路码型，不 同厂家同一速率等级的光接口码型和速率不一样，致使 不同厂家的设备无法实现横向兼容
7.1 PDH准同步数字体系
PDH各次群的标准速率
一次群 二次群 三次群 四次群
我国及欧洲
北美
30/32路 2.048 Mb/s
24路 1.544 Mb/s
30×4 = 120路 2.048×4 + 0.256 =
8.448 Mb/s
24×4 = 96路 1.544×4 + 0.136 =
6.312 Mb/s
从20世纪70年代光纤通信进入实用化后，迅速成 为电信传输的主要手段 一般而言，光纤通信系统最主要、最基本的功能是 完成大信息量的传输，所以也更明确地称光纤通信 系统为光纤传输系统 传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好 坏直接制约着通信网的发展
第7章 SDH与数字光纤传输系统
光纤传输系统为各个国家乃至全球的信息基础设施 建设提供了大容量、可靠的信息传输手段 尽管基于IP技术的数据通信迅猛增长，但从传输 体制上，同步数字体系（SDH）仍然占据主导地 位 实际上，SDH也能够很好地传送IP数据包 SDH具有标准化接口、灵活的上／下业务能力和 强大的网管等特点，是目前全球最重要的传送体制
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：
(4) 没有统一的网管接口 由于没有统一的标准，各厂家提供的管理系统不兼容， 不利于形成统一的电信管理网
7.1 PDH准同步数字体系
PDH体系建立在点对点传输的基础上，网络结构 较为简单，无法提供最佳的路由选择，使得设备利 用率较低 凡此种种缺陷导致了一种新的数字体系－同步光网 络 （ SONET ， Synchronous Optical Network）的产生 最初提出这个概念的是美国贝尔通信研究所。 SONET于1986年成为美国新的数字体系标准
90 Mb/s
日本
24路 1.544 Mb/s
24×4 = 96路 1.544×4 + 0.136 =
6.312 Mb/s
96×5 = 480路 6.312×5 + 0.504 =
32.064 Mb/s
480×3 = 1440路 32.064×3 + 1.536
= 97.728 Mb/s
7.1 PDH准同步数字体系
7.1 PDH准同步数字体系
世界各国使用的PDH设备有不同的标准 根据ITU-T的G.702建议，PDH的基群速率有两 种，即PCM 30/32路系统（E1）和PCM 24路 系统（T1或DS1） 我国和欧洲各国采用的是PCM 30/32路系统， 基群速率为2.048 Mb/s 美国和日本采用的是PCM 24路系统，基群速率 为1.544 Mb/s
7.1 PDH准同步数字体系
1988年，CCITT接受了SONET的概念并重新命 名 为 同 步 数 字 体 系 （ SDH ， Synchronous Digital Hierarchy） SDH后来又经过修改和完善，成为涉及比特率、 网络节点接口、复用结构、复用设备、网络管理、 线路系统、光接口、信息模型、网络结构等一系列 标准，成为不仅适用于光纤传输，也适用于微波和 卫星传输的数字通信技术体制
PDH各次群比特率相对于其标准值有一个规定的 容差（允许的偏差标称值），而且是异源的，这种 对比特率偏差的约束就是所称的准同步工作 一次群至四次群接口比特率早在1976年就实现了 标准化，并得到各国广泛采用 PDH主要适用于中、低速率点对点的传输
7.1 PDH准同步数字体系
PDH的复用方式很明显不能满足大容量信息传输 的要求 另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了 难度 不能适应现代通信网对信号宽带化、多样化的要求 DH准同步数字体系 7.2 SDH同步传输体系 7.3 数字光纤传输系统的设计 7.4 数字光纤系统的性能指标
7.1 PDH准同步数字体系
准同步数字体系（PDH）是20世纪60年代逐步 发展起来的一种数字复用多路技术，当时正致力于 语音信号的数字化传输与复用，如PCM 30/32 路系统 由于数字通信技术的应用是从市话中继传输开始的， 为了适应点对点的应用而选择了准同步复用方式， 以实现在同一信道上传输多路信号，从而提高信道 利用率
120×4 = 480路 8.448×4 + 0.576 =
34.368 Mb/s
96×7 = 672路 6.312×7 + 0.552 =
44.736 Mb/s
480×4 = 1920路
672×2 = 1344路
34.368×4 + 1.792 = 44.736×2 + 0.528 =
139.264 Mb/s
PDH可以很好地适应传统的点对点通信，但这种 数字系列主要是为话音设计的 PCM技术在复接成一次群时，采用同步复接 但在复接成二、三、四次群时要采用异步复接，通 过增加额外比特（正码速调整）使各支路信号和复 接设备同步，虽然各支路的数字信号流标称值相同， 但主时钟是彼此独立的
7.1 PDH准同步数字体系
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：
(2) 复用方式 PDH的高次群是异步复接，每次复接就进行一次码速 调整，用来匹配和容纳时钟的差异 导致当低速信号复用到高速信号时，在高速信号的帧结 构中的位置没有规律性和固定性 无法直接从高次群中提取低速支路信号
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：