光传输网络的概述

认知内容一：初识PDH和SDH
采用准同步数字系列（PDH）的系统，是在数字通信 网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时 钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的 精度都很高，但总还是有一些微小的差别。为了保 证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定 的范围。因此，这种同步方式严格来说不是真正的 同步，所以叫做“准同步”。
注：
STM光信号为SDH体系中的信号传输等级。
STM-1 速率为155Mbit/S 为SDSTM-1 = 155Mbit/S
STM-4 = 4*STM-1 =620Mbit/S
= 4*STM-4 =2.5Gbit/S
STM-16
PDH信号为用户级电信号。
学习目标
学习完本课程，你应该能够：
学会光传输设备的硬件结构及单板配置方法。 具有光传输设备的连接组网能力。 具有光传输设备的业务配置、公务配置、时钟
配置能力。 具有光传输设备的保护配置能力。 学会故障处理的具体操作步骤并能对设备故障
进行处理。
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学习方法建议、考核方法介绍
学习方法建议：分组： 4 人一组。课堂教 学和实践相结合。教师进行总结归纳---多观 察、勤思考、勤总结。
为什么要发展光通信？ 光通信最直观的好处： • 传播速度快
• 例如： • 下雨的时候，我们总是先看到闪电后听到雷声
• 数据说明： • 声音的速度 340m/s • 光的传播速度 3*108m/s
认知内容三：光纤传输的特点
光纤作为传输介质具有很多优点： • 1）光纤的数据速率高，频带宽，通信容量大（理论上一
光传输网络配置与维护
课程介绍
• 通信技术专业的学生可以从事的岗位群主要表 现在通信系统和通信设备两个方面。
• 主要从事通信系统的新建、开局、代维服务和 通信设备的安装、调测、运行与维护工作，具 体的岗位可以表现为通信系统开局工程师、通 信设备安装工程师、通信设备维护工程师这几 大岗位。
• 因此《光传输网络配置与维护》课程是完成通 信系统的开局和通信设备的维护的核心课程。 该课程以华为公司的Metro系列设备为实例， 详细讲解光传输设备的基本原理、硬件系统组 成以及数据配置等。
• 复用段——终端复用器与分插复用器（或SDXC）之间及
分插复用器与分插复用器之间称为复用段。复用段两端的TM 及ADM（或SDXC）称为复用段终端（MST）。
• 通道——终端复用器之间称为通道。通道两端的TM称通道
终端（PT）。
知识准备二：SDH技术 （认知阶段）
通信系统中同步的概念
在数字通信系统中，传送的信号都是数字 化的脉冲序列。
这些数字信号流在数字交换设备之间传输 时，其速率必须完全保持一致，才能保证 信息传送的准确无误，这就叫做“同步”。

认知内容一：初识PDH和SDH
1、只有地区性的数字信号速率和幀结构标准，造成国际 互联的困难；
2、没有世界性的标准光接口规范，各个厂家自行开发。 组网单一，限制了网络的灵活性；
3、上下电路结构复杂，成本高； 4、可管理性能差。

认知内容一：初识PDH和SDH
PDH体制中上下电路结构复杂的缺点举例：
信息发展的高速公路上，重点之一就是组建大容量的光
纤传输网络，其中，以SDH/WDM为主的光纤传输网络就是 高速公路最基础的物理平台。

认知内容二：SDH的特点
SDH网的概念中包含以下几个优点。
（1）统一光接口标准和幀结构--世界两大数字速率体系 （三个地区标准）在STM-1等级上统一；不同厂家的产品可 以在光路上互通。
（2）局域网中的应用。 （3）光纤宽带综合业务数字网及光纤用户线。 （4）作为危险环境下的通信线。诸如发电厂、 化工厂、石油库等场所。 （5）满足不同网络层面的应用。核心网层面、 城域网层面、局域网层面等。 （6）应用于专网。光纤通信主要应用于电力、 公路、铁路、矿山等通信专网。
认知内容五：光传输网络的下一步发 展
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认知内容一：光传输的概念
• 光传输的概念 – 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。
• 典型的光传输网络-广播电视系统的HFC网络（ 光纤同轴混合网络）
认知内容二：怎样实现光传输
• 光传输电视信号的工作过程是在光发射机、光 纤和光接收机三者之间进行的;
！本课程要学习的就是实现光纤传输的技术-SDH技术， 以及管理光传输网络和设备的技能！
的影响、耐腐蚀、可弯曲性好）
缺点就是价格较高，连接技术较复杂。
认知内容四：光纤传输的应用
（1）光纤在公用电信网间作为传输线。-光纤传 输系统经过近十年的商用，线路速率从最初的 155Mbit/s系统已经发展到了现在10Gbit/s，每一 次传输网速度跃变间隔的时间越来越短。10Gbit/s 光传输系统已经被大多数运营商应用到骨干网络。
器（TM）、分插复用器（ADM）、同步数字交叉连接设备 （SDXC）等。TM、ADM和SDXC的主要功能框图如图所示。

构成SDH网的各种网元介绍
1．终端复用器（TM） TM的作用是将准同步电信号（2 Mbit/s、34 Mbit/s或140Mbit/s）复 接成STM-N信号，并完成电/光转换；也可将准同步支路信号和同步支路 信号（电的或光的）或将若干个同步支路信号（电的或光的）复接成 STM-N信号，并完成电/光转换。在收端则完成相反的功能。

一次基群信号为2Mbit/S。通常称为E0信号。往后一次为二次基
群、三次基群。四次基群。


通常一路电话用户带宽为64Kbit/S。

认知内容二：SDH的特点
SDH网的概念中包含以下几个优点。
（2）一步复用特性--可直接从STM-N幀结构中分插低速支 路信号，上下话路简单，降低成本，提高可靠性和稳定性。
认知内容三： SDH网络
一、 SDH网络的概念
SDH网络是由一些基本网络单元（NE）组 成的，在传输媒质上（如光纤、微波等）进行 同步信息传输、复用、分揷和交叉连接的传送 网络，它具有全世界统一的网络节点接口 （NNI）。
认知内容三： SDH网络
二、 SDH网络的组成 SDH传输网由各种网元构成，网元的基本类型有终端复用
根光纤：100亿个话路。现在实验室已实现50万个话路） • 2）体积小、重量轻、便于施工与维护（直埋、架空、
水下） • 3）损耗低，传输距离远（现已实现100公里无中继；若
使用光放大器可实现640公里无中继传输。 ） • 4). 保密性能好（光在纤芯中传输，无泄露，尤其适合
工作在有大电流磁场干扰的场所） • 5). 适用能力强（不怕外界电磁干扰或雷电和其他噪声

总结
由于PDH的一系列缺点，随着信息需求量的不断增大， 不再满足信息传输的需求，于是新的一种传输体制出 现了,这就是--SDH.
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SDH的基本概念
什么是SDH？
所谓SDH，其实是一种传输的体制（协议），SDH这 种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速 度等级、接口码型等特性。
（3）强大的OAM（操作维护管理 ）能力--5%左右的信息作 为开销，用来对设备和网络进行操作、管理、维护和配置。
（4）增强网络的生存性和安全性--能组成各种自愈网；另 设备的智能化使得实现全网的故障定位。
（5）前向/后向兼容PDH各种速率信号，并能兼容新业务信 号。


构成SDH网的各种网元介绍
2．分插复用器（ADM） 在电信网络的接点上，经常需要把部分信号流从节点上“分”出来 ，或把某些信号流“插”进网络传输系统。这种可以把信号分出来， 插进去的设备叫做“分插复用器”，也可以叫做“上下复用器”。


认知内容一：初识PDH和SDH
PDH的速率系列分为基群、二次群、三次群、四次群。由于地域区 别各地区存在较大差异。

认知内容一：初识PDH和SDH
PDH光传输设备在通信网络建设初期得到很广泛的应用 ，大大解决了电缆传输过程中的高损耗问题。但是 在实际应用过程中有很多不尽如人意的缺点：
构成SDH网的各种网元介绍
3．同步数字交叉连接设备（SDXC） 数字交叉连接设备（DXC）是具有一个或多个信号端口，可以 对任意之间的信号进行可控连接的设备，它兼有复用、配线、保 护/恢复、监控和网管多次功能。

构成SDH网的各种网元介绍
4．再生中继器（REG） 再生中继器是将经过光纤长距离传输后，受到较大衰减和 色散畸变的光脉冲信号，转换成电信号后，进行放大、整形 、再定时、再生成为规范的电脉冲信号，经过调制光源变换 成光脉冲信号，送入光纤继续传输，以延长通信距离
在数字传输系统中，有两种数字传输系列。 一种叫“准同步数字系列”（Plesiochronous Digital Hierarchy），简称PDH；----先出现的传输体制 另一种叫“同步数字系列”（Synchronous Digital Hierarchy），简称SDH。-----在PDH之后出现的传 输体制
提高光通信的传输容量有两个方面的 途径：
一是在一对光纤上传送多个光信道，即波 分复用（WDM）方式；
二是提高单个光信道的传输速率，单通道 的传输速率已经从最初的8 Mbit/s提高到目 前的10 Gbit/s（STM-64），下一步将向40 Gbit/s（STM-256）发展。
总结
•一、光传输的概念 •二、光传输网络的应用？ •三、光传输网络的特点
考核方法： 学习态度 2 0%，任务完成40%，期末实
操考试成绩20%，笔试成绩20%
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课程框架
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课程介绍、引入
知识准备一：光通信 知识准备二：SDH技术
知识准备一：光通信 （认知阶段）
知识准备一：光通信
认知内容 一、光传输的概念 二、怎样实现光传输？ 三、光纤传输的特点 四、光纤传输的应用 五、光传输网络的下一步发展

几种基本网络单元在SDH网中的使用（连接）方法之一如图
• 实际系统组成中的再生段、复用段和通道。 • 再生段——再生中继器（REG）与终端复用器（TM）之
间、再生中继器与分插复用器（ADM）(或SDXC)之间以及再 生中继器与再生中继器之间称为再生段。再生段两端的REG、 TM及ADM（或SDXC）称为再生段终端（RST）。