1、石家莊信息工程職業學院通信工程系通信技術教研室通信工程系通信技術教研室石家莊信息工程職業學院課程學習情境 光纖連接及性能測量 情境1SDH 設備認識 光傳輸系統組網 光的發射與接收測量 SDH 自愈環組建 光網絡設備安裝與維護 情境2情境3情境4情境5情境6石家莊信息工程職業學院1.1 SDH1.1 SDH的產生的產生1.2 SDH1.2 SDH的速率等級及幀結構的速率等級及幀結構1.3 SDH1.3 SDH段開銷段開銷1.4 1.4 映射和復用映射和復用1.5 1.5 指針技術指針技術1.6 ATM1.6 ATM、IPIP映射入映射入STM-STM-NN小結小結石家莊信息工程職業學院1.1

2、SDH的產生高度發達的信息社會要求通信網能提供多種多樣的電信業務，高度發達的信息社會要求通信網能提供多種多樣的電信業務，通過通信網傳輸、交換處理的信息量將不斷增大，這就要求現代通過通信網傳輸、交換處理的信息量將不斷增大，這就要求現代化的通信網向數字化、綜合化、智能化和個人化方向發展?；耐ㄐ啪W向數字化、綜合化、智能化和個人化方向發展。傳輸系統是通信網的重要組成部分，傳輸系統的好壞直接影傳輸系統是通信網的重要組成部分，傳輸系統的好壞直接影響著通信網的發展。響著通信網的發展。為了擴大傳輸容量、提高傳輸效率，在數字通信中，常常將為了擴大傳輸容量、提高傳輸效率，在數字通信中，常常將若干個若干個低次群低

3、速數字信號低次群低速數字信號以數字復用的方式合成為一路以數字復用的方式合成為一路高速數高速數字信號字信號。數字復用必須按照一定的標準進行。數字復用必須按照一定的標準進行。石家莊信息工程職業學院國際電信聯盟電信標準部門（國際電信聯盟電信標準部門（ITU-T）的前身，原國際電報電話咨詢委員會的前身，原國際電報電話咨詢委員會（CCITT）規定了兩種基本復用標準，）規定了兩種基本復用標準，即即 準同步數字系列（準同步數字系列（PDH） 同步數字系列（同步數字系列（SDH）。石家莊信息工程職業學院1.1.1 PDH的幀結構和主要缺陷的幀結構和主要缺陷 PDH技術將每路模擬話音信號進行抽樣、技術將每路模擬

4、話音信號進行抽樣、量化、編碼，變為一路量化、編碼，變為一路64 kbit/s的數的數字信號字信號，為了提高線路利用率和傳輸容，為了提高線路利用率和傳輸容量，采用時分復用技術，將多路量，采用時分復用技術，將多路64 kbit/s數字信號以字節為單位進行數字信號以字節為單位進行間間插復接插復接。石家莊信息工程職業學院在歐洲，將在歐洲，將30個個獨立的獨立的64 kbit/s話話音信道與兩個信息控制信道一起形成一音信道與兩個信息控制信道一起形成一個個32個個時隙的信號結構，其傳輸速率時隙的信號結構，其傳輸速率為2.048 Mbit/s；在北美和日本，則將；在北美和日本，則將24個個64 kbit/s

5、信道的信號間插復用在一起，信道的信號間插復用在一起，形成一個形成一個1.544 Mbit/s的信息流。的信息流。為進一步提高傳輸容量，可將若干個為進一步提高傳輸容量，可將若干個2.048 Mbit/s（或（或1.544 Mbit/s）的信息）的信息流復接成更高速率的信息流。流復接成更高速率的信息流。石家莊信息工程職業學院例如，歐洲將例如，歐洲將4個個2.048 Mbit/s信息信息流復接為一路流復接為一路8.448 Mbit/s的信息流；的信息流；4個個8.448 Mbit/s信息流復接為一路信息流復接為一路34.368 Mbit/s的信息流；的信息流；4個個34.368 Mbit/s信息流復

6、接為一路信息流復接為一路139.264 Mbit/s的信息流。的信息流。石家莊信息工程職業學院在在PDH中，各速率等級雖規定了標稱速率，但支中，各速率等級雖規定了標稱速率，但支路信號可來自不同的設備，這些設備有各自獨立的時路信號可來自不同的設備，這些設備有各自獨立的時鐘源，因而來自不同設備的同一速率等級的支路信號鐘源，因而來自不同設備的同一速率等級的支路信號其速率并不一定嚴格相等。其速率并不一定嚴格相等。 為了能將各支路信號復接成更高速率的信號，對于各為了能將各支路信號復接成更高速率的信號，對于各速率等級除規定標稱速率外，還規定其允許的速率等級除規定標稱速率外，還規定其允許的偏差范偏差范圍圍，

7、即容差。，即容差。 這種有相同的標稱速率，但又允許有一定的偏差的信這種有相同的標稱速率，但又允許有一定的偏差的信號稱為號稱為準同步信號準同步信號。 它們復接時只能靠插入調整比特，采用異步復接。它們復接時只能靠插入調整比特，采用異步復接。石家莊信息工程職業學院我國的我國的PDH技術采用歐洲制式，歐洲制式中各次群的速率、技術采用歐洲制式，歐洲制式中各次群的速率、偏差、幀周期、電路數如表偏差、幀周期、電路數如表1-1所示。所示。石家莊信息工程職業學院 （1）國際上現有的）國際上現有的PDH技術存在三大地區標準，如技術存在三大地區標準，如圖圖1-1所示，這種局面造成了國際互通的困難。所示，這種局面造成

8、了國際互通的困難。 （2）沒有世界性標準的光接口規范。致使不同廠家）沒有世界性標準的光接口規范。致使不同廠家的設備，甚至同一廠家不同型號的設備光接口各不相的設備，甚至同一廠家不同型號的設備光接口各不相同，不能互連，即橫向不兼容同，不能互連，即橫向不兼容。石家莊信息工程職業學院圖圖1-1 ITU-T建議的三大建議的三大PDH系列系列石家莊信息工程職業學院 （3）上）上/下支路困難。下支路困難。PDH各速率等級幀長不同，低次群幀的起始點在各速率等級幀長不同，低次群幀的起始點在高次群幀中沒有固定位置，也無規律可循。高次群幀中沒有固定位置，也無規律可循。這種情況導致上這種情況導致上/下支路必須采用背靠

9、背設備，逐下支路必須采用背靠背設備，逐級分接出要下的支路，將不下的支路再逐級復接上去，級分接出要下的支路，將不下的支路再逐級復接上去，如圖如圖1-2所示。所示。石家莊信息工程職業學院 （4）只能采用異步復接方式，即復接時需調整各支）只能采用異步復接方式，即復接時需調整各支路速率同步后才能復接。路速率同步后才能復接。 （5）網絡管理能力不強。）網絡管理能力不強。由于安排的開銷比特很少，不能提供由于安排的開銷比特很少，不能提供足夠的運行、管理和維護（足夠的運行、管理和維護（OAM）能力。）能力。網絡的網絡的OAM主要靠人工的數字交叉連主要靠人工的數字交叉連接和停業務檢測，不能適應不斷演變的接和停業

10、務檢測，不能適應不斷演變的電信網的要求。電信網的要求。石家莊信息工程職業學院1.1.2 SDH的產生及特點的產生及特點 （1）靈活的分插功能。）靈活的分插功能。 （2）強大的網絡管理能力。）強大的網絡管理能力。 （3）強大的自愈能力。）強大的自愈能力。 （4）SDH有標準的光接口規范，不同廠家的設備可有標準的光接口規范，不同廠家的設備可以在光路上互連，真正實現橫向兼容。以在光路上互連，真正實現橫向兼容。 （5）SDH具有兼容性。具有兼容性。石家莊信息工程職業學院1.2 SDH的速率等級及幀結構1.2.1 SDH的定義及設備基本類型的定義及設備基本類型同步數字系列（同步數字系列（SDH）是一種將

11、是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體，復接、線路傳輸及交換功能融為一體，并由統一網管系統操作的綜合信息傳送并由統一網管系統操作的綜合信息傳送網絡。網絡。石家莊信息工程職業學院SDH實際上是網絡節點接口的一個統實際上是網絡節點接口的一個統一規范，這個規范中首先統一的就是接一規范，這個規范中首先統一的就是接口速率等級和幀結構安排?？谒俾实燃壓蛶Y構安排。另外，另外，SDH還統一了設備類型和設備還統一了設備類型和設備功能，使網絡構成更加規范。功能，使網絡構成更加規范。SDH設備（網元）類型有設備（網元）類型有4種。種。 （1）終端復用器（）終端復用器（TM） （2）分插復用器（）分插復用器（AD

12、M） （3）再生中繼器（）再生中繼器（REG） （4）數字交叉連接器（）數字交叉連接器（DXC）石家莊信息工程職業學院圖圖1-3 TM網元示意圖網元示意圖 （1）終端復用器（）終端復用器（TM）將各種低速信號復用映射入線路信號將各種低速信號復用映射入線路信號STM-N或作反作用處理?；蜃鞣醋饔锰幚?。石家莊信息工程職業學院 圖圖1-4 DXC網元示意圖網元示意圖（2）分插復用器（）分插復用器（ADM）直接在直接在STM-N中分出或插入低速信號。中分出或插入低速信號。石家莊信息工程職業學院圖圖1-5 REG網元示意圖網元示意圖 （3）再生中繼器（）再生中繼器（REG）實現對實現對STM-N信號的放

13、大、再生，以便延長通信距離。信號的放大、再生，以便延長通信距離。石家莊信息工程職業學院 圖圖1-6 DXC網元示意圖網元示意圖（4）數字交叉連接器（）數字交叉連接器（DXC）實現不同端口、不同速率信號的交叉連接。實現不同端口、不同速率信號的交叉連接。石家莊信息工程職業學院 1.2.2 SDH速率等級速率等級SDH按一定的規律組成按一定的規律組成塊狀幀結構塊狀幀結構，稱為稱為同步傳送模塊（同步傳送模塊（STM），），它以與它以與網絡同步的速率串行傳輸。網絡同步的速率串行傳輸。石家莊信息工程職業學院SDH中最基本的，也是最重要的模塊信中最基本的，也是最重要的模塊信號是號是STM-1，其速率為，其速

14、率為155.520 Mbit/s，更高等級的模塊更高等級的模塊STM-N是是N個基本模塊信個基本模塊信號號STM-1按同步復用，經字節間插后形成按同步復用，經字節間插后形成的，其速率是的，其速率是STM-1的的N倍，倍，N取正整數取正整數1、4、16、64。石家莊信息工程職業學院例如：例如：STM-1STM-4，采用字節間插同步復用方式。，采用字節間插同步復用方式。4 STM-1STM-4。SDH的特點B1 B2 B3C1 C2 C3A1 A2 A3C2A2D2B1 C1 D1B2A3A1D1 D2 D3D3B3 C3 復用方式同步復用和靈活的映射結構低階SDH高階SDH。信號信號E石家莊信息

15、工程職業學院SDH的特點 PDHSDH通過指針定位預見低速信號在幀中位置，使收端可直接下低速信號。打包封裝打包封裝信息包信息包信息信息包包信息信息包包STM-1裝箱定位裝箱定位PDH石家莊信息工程職業學院SDH工作方式信息包信息包信息包信息包PDH/ATM/IP信號PDH/ATM/IP信號打包打包拆包拆包復用解復用SDH網絡網絡STM-NSTM-N石家莊信息工程職業學院 1.2.3 SDH幀結構幀結構STM-N幀結構由幀結構由9行行、270 N列列（byte）組成，每字節組成，每字節8 bit，每字節速，每字節速率為率為64 kbit/s。一幀的周期為一幀的周期為125 s，幀頻為，幀頻為8

16、kHz（每秒（每秒8 000幀）幀）。STM-1（N=1）是）是SDH最基本的結構。最基本的結構。石家莊信息工程職業學院每幀周期為每幀周期為125 s，含，含19 440（9 270 8） bit，傳輸速率為，傳輸速率為19 440 8 000=155 520 kbit/s。因為因為STM-N是由是由N個個STM-1經字節間經字節間插同步復接而成的，故其速率為插同步復接而成的，故其速率為STM-1的的N倍。倍。SDH幀由凈負荷、管理單元指針幀由凈負荷、管理單元指針（AU-PTR）、段開銷（）、段開銷（SOH）3部分組部分組成，如圖成，如圖1-7所示。所示。石家莊信息工程職業學院圖圖1-7 ST

17、M-N幀結構幀結構石家莊信息工程職業學院信息凈負荷區&段開銷RSOHAU pointerMSOH270STM-N凈負荷區(含POH)243019RSOHMSOHAU-PTRPOH打包打包POH低速信號低速信號低速信號低速信號裝箱定位裝箱定位裝箱定位裝箱定位信息包信息包信息包信息包打包打包石家莊信息工程職業學院對于STM-1信號，段開銷包括位于幀中13行19列的RSOH和59行19列的MSOH。STM-1段開銷的安排如圖1-9所示。RSOH和MSOH的區別在于監控范圍的不同，RSOH對整個STM-N進行監控，MSOH對STM-N中的每一個STM-1進行監控。石家莊信息工程職業學院開銷開銷

18、開銷段開銷段開銷SOH 通道開銷通道開銷POH再生段開銷再生段開銷RSOH復用段開銷復用段開銷MSOH高階通道開銷高階通道開銷HPOH低階通道開銷低階通道開銷LPOH RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成層層細化的監控功能。石家莊信息工程職業學院圖圖1-8 SDH開銷功能的組織結構開銷功能的組織結構石家莊信息工程職業學院Eg: 2.5G的系統，RSOH監控的是整個STM-16信號的傳輸狀態；MSOH監控的是STM-16中每個STM-1的傳輸狀態；POH監控的是每個STM-1中每個打了包的低速支路信號（2M）的傳輸狀況。石家莊信息工程職業學院AU-PTR發端：發端：收端：收端：AU-PTR

19、 定位車廂定位車廂中第一個信息包中第一個信息包根據收到的根據收到的AU-PTR值值找到此信息包，通過字找到此信息包，通過字節間插的規律性，進而節間插的規律性，進而定位到其他信息包定位到其他信息包TU-PTR一級定位一級定位2M34MAU-PTR二級定位二級定位石家莊信息工程職業學院SDH復用結構和復用步驟 低階SDH高階SDH：字節間插同步復用方式 PDH信號STM-N：同步復用和靈活的映射 將PDH信號和各種新業務裝入SDH信號空間，并構成SDH幀的過程稱為映射和復用過程。140MSTM-N34MSTM-N2MSTM-N 復用是依復用路線圖進行的，ITU-T規定的路線圖有多種，但通常一個國家

20、或地區僅使用一種。石家莊信息工程職業學院圖圖1-10 ITU-T G.709建議的建議的SDH復用映射結構復用映射結構石家莊信息工程職業學院中國的SDH基本復用映射結構STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指針處理指針處理映射映射定位定位復用復用AUG-N13731石家莊信息工程職業學院1.4.2 SDH映射復用單元SDH的基本復用單元包括 標準容器（C） 虛容器（VC） 支路單元（TU） 支路單元組（TUG） 管理單元（AU） 管

21、理單元組（AUG）。石家莊信息工程職業學院圖圖1-11 我國規定的我國規定的SDH復用映射結構復用映射結構石家莊信息工程職業學院 （1）標準容器容器是一種用來裝載各種速率的業務信號的信息結構。主要完成適配功能，即完成輸入信號和輸出信號間的碼型、碼速變換。原CCITT規定了5種標準容器：C-11、C-12、C-2、C-3和C-4，其標準輸入速率分別為1.544、2.048、6.312、34.368、139.264 Mbit/s。我國常用的有C-12、C-3、C-4容器。 已裝載的容器又可視為虛容器的信息凈負荷。石家莊信息工程職業學院 （2）虛容器虛容器（VC）用于支持SDH通道層連接的信息結構。

22、它由容器輸出的信息凈負荷加上通道開銷（POH）組成，即： VC=C+POHVC是SDH中可以用來傳輸、交換、處理的最小信息單元，VC在SDH傳輸網中傳輸的路徑稱為通道。由于我國取消了AU-3通道，所以VC-12、VC-3都是低階通道。石家莊信息工程職業學院 （3）支路單元和支路單元組支路單元是一種提供低階通道層和高階通道層之間適配功能的信息結構，即負責將低階虛容器經支路單元組裝進高階虛容器。它由低階VC-n和相應的支路單元指針（TU-n-PTR）組成。 即：TU=低階VC+TU-PTR 支路單元指針TU-n-PTR用來指示VC-n凈負荷起點在TU幀內的位置。石家莊信息工程職業學院 （4）管理單

23、元和管理單元組管理單元是提供高階通道層和復用段層之間適配功能的信息結構（即負責將高階虛容器經管理單元組裝進STM-N幀）。 它由高階VC和相應的管理單元指針（AU-PTR）組成。 即：AU=高階VC+AU-PTR管理單元指針AU-n-PTR指示高階VC-n凈負荷起點在AU幀內的位置。石家莊信息工程職業學院管理單元組是由一個或多個在STM-N凈負荷中占據固定的、確定位置的管理單元組成。根據上述復用單元分析，任何信號進入SDH組成STM-N幀需經過3個步驟：映射、定位和復用。石家莊信息工程職業學院 （1）映射：是將各種速率的G.703支路信號先分別經過碼速調整裝入相應的標準容器，然后再裝入虛容器的

24、過程。如圖1-10中將2.048 Mbit/s信號裝進VC-12，將34.368 Mbit/s信號裝進VC-3，將139.264 Mbit/s信號裝進VC-4等的過程。石家莊信息工程職業學院中國的SDH基本復用映射結構STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s映射映射AUG-N13731石家莊信息工程職業學院 （2）定位：是一種以附加于VC上的支路單元指針指示和確定低階VC幀的起點在TU凈負荷中位置（或管理單元指針指示和確定高階VC幀的

25、起點在AU凈負荷中的位置）的過程。石家莊信息工程職業學院中國的SDH基本復用映射結構STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s定位定位AUG-N13731石家莊信息工程職業學院如圖1-10中用附加于VC-12上的TU-12-PTR指示和確定VC-12的起點在TU-12凈負荷中位置的過程，用附加于VC-3上的TU-3-PTR指示和確定VC-3的起點在TU-3凈負荷中位置的過程，用附加于VC-4上的AU-4-PTR指示和確定VC-4的起點在AU-4凈負荷中位置的過程等。石家莊信息工程職業學院 （3）復用：是一種把TU組織進高階VC或把AU組織進STM-N的過程。如圖1-10中將TU-12經TUG-2再經TUG-3裝進VC-4的過程，將TU-3經TUG-3裝進VC-4的過程，將AU-4裝進STM-N幀的過程等。石家莊信息工程職業學院中國的SDH基本復用映射結構STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-