浅析SDH传输网网络优化设计方案

浅析SDH传输网网络优化设计方案

第一章SDH传输网的概述

第一节SDH传输体制的产生

S DH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。

——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)。

第二节什么是SDH传输网

SDH不仅适合于点对点传输，而且适合于多点之间的网络传输。图5.1示出SDH 传输网的拓扑结构，它由SDH终接设备(或称SDH终端复用器TM)、分插复用设备ADM、数字交叉连接设备DXC等网络单元以及连接它们的(光纤)物理链路构成。SDH终端的主要功能是复接/分接和提供业务适配，例如将多路E1信号复接成STM1信号及完成其逆过程，或者实现与非SDH网络业务的适配。ADM是一种特殊的复用器，它利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分：一部分直接转发，另一部分卸下给本地用户。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。DXC 类似于交换机，它一般有多个输入和多个输出，通过适当配置可提供不同的端到端连接。上述TM、ADM和DXC的功能框图分别如图(a)#, (b)#, (c)所示。

第三节SDH传输网的特点

3.1 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。因此，PDH技术在凡是需上下电路的地方都需要配备大量各次群的复接设备。而SDH技术就好比集装箱列车，各种货物(业务)贴上标签(各种开销：Overhead)后装入集装箱。然后小箱子装入大箱子，一级套一级，这样通过各级标签，就可以在高速行驶的列车上准确地将某一包货物取下，而不需将整个列车“翻箱倒柜”(通过标签可准确地知道某一包货物在第几车厢及第几级箱子内)，因此，只有在SDH中，才可以实现简单地上下电路。

3.2 SDH的缺陷所在

凡事有利就有弊，SDH的这些优点是以牺牲其他方面为代价的。

(1) 频带利用率低

我们知道有效性和可靠性是一对矛盾，增加了有效性必将降低可靠性，增加可靠性也会相应的使有效性

降低。例如，收音机的选择性增加，可选的电台就增多，这样就提高了选择性。但是由于这时通频带相

应的会变窄，必然会使音质下降，也就是可靠性下降。相应的，SDH的一个很大的优势是系统的可靠性

大大的增强了（运行维护的自动化程度高），这是由于在SDH的信号－－STM-N 帧中加入了大量的用于

OAM功能的开销字节，这样必然会使在传输同样多有效信息的情况下，PDH信号所占用的频带（传输速

率）要比SDH信号所占用的频带（传输速率）窄，即PDH信号所用的速率低。例如：SDH的STM-1信号可

复用进63个2Mbit/s或3个34Mbit/s（相当于48×2Mbit/s）或1个140Mbit/s （相当于64×

2Mbit/s）的PDH信号。只有当PDH信号是以140Mbit/s的信号复用进STM-1

信号的帧时，STM-1信号才

能容纳64×2Mbit/s的信息量，但此时它的信号速率是155Mbit/s，速率要高于PDH同样信息容量的E4

信号（140Mbit/s），也就是说STM-1所占用的传输频带要大于PDH E4信号的传输频带（二者的信息容

量是一样的）。

(2) 指针调整机理复杂

SDH体制可从高速信号（例如STM-1）中直接下低速信号（例如2Mbit/s），省去了多级复用/解复用过

程。而这种功能的实现是通过指针机理来完成的，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，保证了SDH从高速信号中直接下低速信号的功能的实现。

可以说指针是SDH的一大特色。

但是指针功能的实现增加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生SDH的一种特有抖动－－由指针调整

引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边界处（SDH/PDH），其频率低、幅度大，会导致低速信号在拆

出后性能劣化，这种抖动的滤除会相当困难。

(3) 软件的大量使用对系统安全性的影响

SDH的一大特点是OAM的自动化程度高，这也意味着软件在系统中占用相当大的比重，这就使系统很容易

受到计算机病毒的侵害，特别是在计算机病毒无处不在的今天。另外，在网络层上人为的错误操作、软件故障，对系统的影响也是致命的。这样，系统的安全性就成了很重要的一个方面。

SDH体制是一种在发展中不断成熟的体制，尽管还有这样那样的缺陷，但它已在传输网的发展中，显露

出了强大的生命力，传输网从PDH过渡到SDH是一个不争的事实。

因此，可以肯定地说，即将实现的信息高速公路将基本上由SDH设备构成，只有同高速公路(SDH)相连的支路、叉路将仍保留部分PDH设备。

传统的数字通信制式是异步(或称准同步)数字系列(PDH)。所谓异步是指各级比特率相对其标称值有一个规定容限的偏差,而且是不同源的。在数字通信发展初期,异步数字系列起到很大作用,使数字复用设备能先于数字交换设备得到开发。但在数字网技术迅速发展的今天,这种基于点对点的体制正暴露出一些固有的弱点。SDH的问世之所以被称为是通信传输体制上的重大变革,皆因其具有许多PDH所不及的优点。

第四节目前传输网的特点

目前的传输网络以较大规模光纤SDH传输网为主体。为承载TDM业务而设计制定的SDH技术，以其高的可靠性、强的可控性、好的扩展性以及完善的网络体制，在现在传输网中占着主导地位。以SDH技术为基础发展的MSTP（多业务传送平台）技术，是适应数据业务接入的需求，在原有的SDH技术上增加了相关的数据接入、处理功能而形成，目前已经形成了多个版本：基于二层交换、内嵌RPR（弹性分组环）功能、内嵌MPLS功能、ATM处理等。其在以后承载3G移动业务方面的性能也