数字光纤通信系统解析

(4) 采用数字同步复用技术，其最小的复用 单位为字节， 不必进行码速调整，简化 了复接分接的实现设备，由低速信号复 接成高速信号，或从高速信号分出低速 信号，不必逐级进行。
PDH和SDH分插信号流程的比较。在PDH中， 为了从140 Mb/s码 流中分出一个2 Mb/s的支路信号，必须经过140/34 Mb/s, 34/8 Mb/s 和8/2 Mb/s三次分接。 而若采用SDH分插复用器(ADM)，可以利用 软件一次直接分出和插入 2 Mb/s支路信号，十分简便。
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。
MUX 同 步复 接
DMX 同 步分 接
…
E1 E1
STM-N
STM-N
E1 E1 1
分接 1:m
…
交 叉连 接矩 阵
复接 m:1 1
…
(a) 中 继线 STM-N DMX 分接 Drop STM-n Add STM-n MUX 复接 中 继线 STM-N
பைடு நூலகம்
n
1:m
m:1
n
配 置管 理 (c)
本地 (b)
图5.2 SDH (a) 终端复用器TM； (b) 分插复用设备ADM(Add/Drop Multiplexer); (c) 数字交叉连接设备DXC
SDH 解决了 PDH 存在的问题，是一种比较完 善的传输体制，现已得到大量应用。这种传输 体制不仅适用于光纤信道，也适用于微波和卫 星干线传输。
5.1.1 准同步数字系列PDH
准同步数字系列有两种基础速率：一种是以 1.544 Mb/s为第一级(一次群，或称基群)基础速率， 采用的国家有北美各国和日本；另一种是以 2.048
从高速率信号分出，都必须逐级进行，
不能直接分插，因而复接 /分接设备结构
复杂，上下话路价格昂贵。
5.1.2 同步数字系列SDH
1. SDH
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
图 5.1 SDH传输网的典型拓扑结构
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。
第 5 章 数字光纤通信系统
5.1 5.2 系统的性能指标 5.3 系统的设计
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第5章 数字光纤通信系统
5.1
光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复用 (TDM)技术， 复用又分为若干等级，因而先后有两 种传输体制：准同步数字系列(PDH)和同步数字系列 (SDH) 。 PDH 早在 1976 年就实现了标准化，目前还 大量使用。随着光纤通信技术和网络的发展， PDH 遇到了许多困难。
E1
…
E3
通道 终接设备 TM
线路 终接设备 ADM/DXC 再生段
再生中继器 Section 再生段 复接段 再生段
线路 终接设备 ADM/DXC
通道 终接设备 TM
E1
…
E3
(Line)
传输通道 (Path) (a) Path Line Section Photonic Section Photonic Path Line Section Photonic
Mb/s为第一级(一次群)基础速率， 采用的国家有西
欧各国和中国。表 5.1是世界各国商用数字光纤通信 系统的 PDH 传输体制，表中示出两种基础速率各次 群的速率、话路数及其关系。
对于以2.048 Mb/s为基础速率的制式，各次群的话路数按 4倍递增，速率的关系 略大于4倍，这是因为复接时插入了一些相关的比特。 对于以1.544 Mb/s为基础 速率的制式，在3次群以上，日本和北美各国又不相同， 看起来很杂乱。
140/34 Mb/s 光 / 电 光信 号 分接 34/8 Mb/s 分接 8/2 Mb/s 分接 2/8 Mb/s 复接 PDH 34/140 Mb/s 8/34 Mb/s 复接 复接 电 / 光 光信 号
2 Mb/s (电信号)
155 Mb/s 光接口
SDH ADM
155 Mb/s 光接口
(2) SDH 各网络单元的光接口有严格的标准规范。 因此， 光接口成为开放型接口，任何网络单元在光 纤线路上可以互连， 不同厂家的产品可以互通，这 有利于建立世界统一的通信网络。 另一方面，标准 的光接口综合进各种不同的网络单元， 简化了硬件， 降低了网络成本。有关光接口标准请参看本书附录A。
(3) 在SDH帧结构中，丰富的开销比特用于 网络的运行、 维护和管理，便于实现性 能监测、故障检测和定位、故障报告等 管理功能。 ( 在后续章节将进行介绍。 )
PDH (1) 北美、西欧和亚洲所采用的三种数字系列 互不兼容， 没有世界统一的标准光接口，使得 国际电信网的建立及网络的营运、 管理和维护 变得十分复杂和困难。
(2) 各种复用系列都有其相应的帧结构，没 有足够的开销比特，使网络设计缺乏灵活性，
不能适应电信网络不断扩大、 技术不断更新
的要求。
(3) 由于低速率信号插入到高速率信号，或
再生中继器
图 5.3
(b) (a) 传输通道连接模型； (b) 分层结构
通过DXC的交叉连接作用，在SDH传输网内可提供许多条传输通道，每 条通道都有相似的结构，每个通道(Path)由一个或多个复接段(Line)构成， 而每一复接段又由若干个再生段(Section)串接而成。
与PDH相比， SDH (1) SDH采用世界上统一的标准传输速率等级。 最低的等级也就是最基本的模块称为 STM1，传输速 率为155.520 Mb/s； 4个STM1 同步复接组成STM4， 传 输 速 率 为 4×155.52 Mb/s=622.080 Mb/s ； 16 个 STM1 组成STM16, 传输速率为2488.320 Mb/s，以此 类推。