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sdh的原理与应用1. 什么是sdh？Synchronous Digital Hierarchy（同步数字体系，简称SDH）是一种采用光纤传输的数字传输系统。
它是一种高带宽、高可靠性的传输技术，可提供多种通信服务。
SDH技术被广泛应用于电信、宽带接入、数据通信等领域。
2. SDH的优势SDH具有以下优势：•高可靠性：SDH网络采用了冗余设计和多路径传输技术，能够提供高可靠性的传输服务。
即使出现单点故障，也不会影响整个网络的运行。
•高带宽：SDH支持高速率的数字信号传输，能够满足大容量数据传输的需求。
•灵活性：SDH网络支持不同速率的接口，可以适应不同用户的需求。
•易于维护：SDH网络具有良好的管理和监控功能，能够快速定位和修复故障。
3. SDH的工作原理SDH采用了同步传输技术，工作原理如下：1.光传输：SDH网络采用光纤传输技术，将数字信号转换为光信号，并通过光纤传输。
2.时钟同步：SDH中的设备需要保持时钟同步，以确保数据能够按时传输。
这是通过在网络中插入传输设备的时钟来实现的。
3.多路复用：SDH将不同速率的信号进行多路复用，并根据传输需求进行分配和调度。
4.交叉连接：SDH网络可以根据需要进行交叉连接，实现不同信号的灵活转换和路由。
5.错误检测与纠正：SDH网络具有强大的错误检测和纠正功能，能够快速识别和修复传输中的错误。
4. SDH的应用SDH技术在各个领域有着广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：•电信领域：SDH在电信网络中起到了关键作用，使得高速、高质量的通信成为可能。
它被用于传输语音、数据、视频等各种信号。
•宽带接入：随着宽带需求的增加，SDH在宽带接入中也发挥着重要作用。
它能够提供高速的互联网接入，满足用户对高速网络的需求。
•数据中心：SDH在数据中心的应用越来越广泛。
它能够提供高可靠性、高带宽的数据传输服务，满足数据中心对高效通信的需求。
•金融领域：SDH技术在金融领域的应用也很广泛，用于高频交易、数据传输等场景，确保数据的安全和可靠性。
sdh设备原理SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种同步数字层次结构的传输技术，广泛应用于光纤通信系统中。
SDH设备是实现SDH传输功能的关键组成部分，通过对信号进行多路复用、分配和交换，实现高速、稳定的数据传输。
一、SDH设备的基本原理SDH设备的基本原理可以分为三个方面：多路复用、分配和交换。
1. 多路复用：SDH设备通过将多个低速信号复用到单个高速光纤通道上，提高了传输效率。
它将不同速率的数据流转换为统一的光纤传输速率，并通过分配器将这些信号组合在一起发送。
2. 分配：SDH设备通过分配器将多路信号分配到不同的传输通道上，使得不同的信号可以同时传输，提高了网络的灵活性和可靠性。
分配器根据输入信号的速率，将其分配到对应的光纤通道上，确保各个信号在传输中不会相互干扰。
3. 交换：SDH设备具有交换功能，可以根据需求实时调度信号的传输路径，从而实现动态路由和资源共享。
它通过交换机将传入的信号转发到目标设备，确保信号能够准确地到达目的地。
二、SDH设备的核心组成部分SDH设备由多个核心组件组成，包括光收发器、光接口模块、多路复用器、解复用器、交叉连接器和时钟同步模块等。
1. 光收发器：光收发器是将电信号转换为光信号或将光信号转换为电信号的关键部件。
它负责将输入信号转换为光信号，并通过光纤进行传输。
同时，它也可以将接收到的光信号转换为电信号，以供后续处理和解码。
2. 光接口模块：光接口模块负责光纤与SDH设备之间的物理连接。
它将光纤分割成适合SDH设备传输的光信号单元，并将其输入或输出到SDH设备中。
3. 多路复用器和解复用器：多路复用器将多个低速信号复用为单个高速信号，并将其输入到SDH设备中。
解复用器将高速信号分解为多个低速信号，并将其输出到相应的接收设备。
4. 交叉连接器：交叉连接器用于实现信号的动态路由和路径选择。
它根据需求将输入信号转发到指定的输出端口，从而实现灵活的传输路径配置。
SDH基础原理及应用SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是同步数字体系结构的缩写，是用于传输和交换数字信号的一种技术和协议标准。
SDH作为一种传输技术，具有高性能、高可靠性和高可扩展性的特点，被广泛应用于现代通信领域。
SDH的基础原理主要包括以下几个方面：第一，基本架构：SDH的基本架构由三个层次构成，分别是光传输层（OTN），通道层（VC）和传输层（TUG）。
光传输层负责将数据从发送端传输到接收端，通道层负责将数据从发送端的光传输层分解成多个通道，传输层负责将通道层的数据分解成多个TUG。
第二，时钟同步：SDH使用分级的时钟同步结构，可以在不同层次间进行同步传输。
通过在网络中引入主时钟源和从时钟源，可以确保时钟信号在传输过程中保持同步。
时钟同步对于SDH的传输质量和性能至关重要。
第三，传输容量：SDH的传输容量采用分级的方式，分为STM-1、STM-4、STM-16等不同层次。
每个层次下都有固定的传输速率和容量，用于满足不同网络需求。
SDH的应用包括以下几个方面：第一，光纤传输：SDH主要用于光纤传输网络中，能够实现高带宽、低时延和低误码率的数据传输。
光纤传输网络是现代通信网络的基础，SDH可以用于光纤网络的接入、传输和交换。
第二，多业务交叉接入：SDH支持多种业务的交叉接入，如语音、数据和视频等不同类型的业务。
通过SDH的交叉接入技术，可以实现不同类型业务的灵活配置和高效传输。
第三，网络拓扑结构：SDH可以构建多种网络拓扑结构，如点到点、环形和网状等结构。
不同的网络拓扑结构适用于不同的应用场景，可以满足不同的网络需求。
第四，网络保护和恢复：SDH具有强大的网络保护和恢复能力，可以在网络故障时自动切换到备用路径，从而保证网络的连续性和可靠性。
SDH支持多种保护机制，如1+1保护、1:1保护和多点保护等。
第五，网络管理和监控：SDH提供完善的网络管理和监控功能，可以实现对网络资源的配置、监测和故障诊断等操作。
sdh技术原理SDH技术原理一、SDH技术概述同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）是一种高速数字传输技术，用于在光纤通信网络中传输数据。
它是一种基于时间分割多路复用（Time Division Multiplexing，TDM）的技术，能够实现多个不同速率的信号在同一条光纤上传输。
二、SDH网络结构SDH网络由三个层次组成：物理层、传输层和逻辑层。
1. 物理层物理层主要包括光纤、光模块、接口卡等硬件设备，用于将电信号转换为光信号，并将光信号通过光纤传输。
2. 传输层传输层主要实现对不同速率的信号进行分组和交叉复用，并在不同节点之间进行数据交换和转发。
其中，STM-1（Synchronous Transport Module level-1）是SDH中最基本的传输单元，其速率为155.52Mbps。
3. 逻辑层逻辑层主要负责对数据进行处理和管理。
它包括了各种控制通道和管理通道，在网络中起到了重要的作用。
三、SDH帧结构SDH帧结构采用了分时复用技术，将不同速率的信号分成小块，并通过交错方式进行复用。
SDH帧结构由多个层次组成，其中最基本的层次是STM-1。
1. STM-1帧结构STM-1帧结构总共包括270个字节，其中包括了9个行（row）和9个列（column）。
每个行和列都包含了30个字节，其中前3个字节为传输时钟信息，后27个字节为有效数据信息。
2. STM-N帧结构STM-N是指在STM-1基础上扩展出的不同速率的传输单元。
例如，STM-4的速率为622.08Mbps，其帧结构就是由4个STM-1帧组成。
四、SDH时钟同步原理SDH网络中需要保持各节点之间的时钟同步，以确保数据能够正确地传输。
SDH时钟同步主要有两种方式：内部时钟同步和外部时钟同步。
1. 内部时钟同步内部时钟同步是指在一个节点内部使用自身产生的时钟信号进行同步。
这种方式可以确保每个节点内部各设备之间的协调工作，并且可以减少对外界干扰的影响。
SDH原理及应用SDH全称Synchronous Digital Hierarchy，即同步数字层次。
它是一种高速、大容量、长距离、透明传输数字信号的传输技术。
SDH采用同步传输方式，通过在传输系统中使用全球统一的时钟源，实现多路变为反复循环后的同步传输，从而有效提高了传输带宽的利用率。
SDH的原理主要包括传输层次、交叉连接和保护恢复。
首先是传输层次。
SDH采用了多层次的传输结构，包括STM-1、STM-4、STM-16等级别，每一层次的容量都是上一级容量的倍数。
例如，STM-1的传输速率为155.52Mbps，而STM-4则为622.08Mbps。
其次是交叉连接。
SDH通过交叉连接技术，实现了任意时隙的任意交叉。
在SDH传输系统中，时隙以虚拟容器 (Virtual Container, VC) 的形式进行传输，而交叉连接则是指将一个接口的时隙与另一个接口的时隙进行交叉连接，从而实现信号的灵活调度和交换。
最后是保护恢复。
SDH采用了多种保护机制，可以在网络中出现故障时，实现自动恢复和保护。
其中最常用的保护机制有线路保护和路径保护。
线路保护是指在主用线路出现故障时，自动切换到备用线路进行传输；路径保护是指在整个信号路径出现故障时，通过备用路径进行传输。
SDH的应用非常广泛，主要包括电信和数据通信两个方面。
在电信方面，SDH主要用于电信传输网中的网络骨干和干线传输，实现对各种电信业务的高速、可靠传输。
由于SDH具有同步传输的特点，可以满足传输网对时延、时钟等要求，提供高质量的通信服务。
在数据通信方面，SDH可以作为数据中心或大型企业网络中的核心传输技术，实现对各种数据业务的高速传输。
SDH的传输速率较高，能够满足大容量数据的传输需求；同时其交叉连接和保护恢复机制，可以实现数据的灵活调度和高可用性保证。
总之，SDH作为一种高速、大容量、长距离、透明传输数字信号的传输技术，拥有广泛的应用前景。
无论在电信领域还是数据通信领域，SDH 都可以起到重要的作用，提供高质量的传输服务。
SDH 技术原理及应用研究生姓名：谢德达班级：Z1003422 学号：1100342051光纤通信的发展导致了同步数字体系（SDH）的形成。
SDH网在网络的带宽、灵活性、可靠性以及带宽与资源的可管理性等方面，比传统的PDH网有了很大的提高。
以SDH为基础的传送网在几年以前已成为我国以及国际上通信网建设的主导方向。
它不仅将成为未来宽带网的传送平台，而且将是今后全光网络的基本技术。
SDH原理一、SDH信号的帧结构和复用步骤ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块状帧结构，如下图所示。
图1 STM-N帧结构STM-N的信号是9行×270×N列的帧结构。
此处的N与STM-N的N相一致，取值范围：1，4，16，64……。
表示此信号由N个STM-1 信号通过字节间插复用而成。
ITU-T规定对于任何级别的STM等级，帧频是8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125μs。
，STM-N的帧结构由3部分组成：段开销，包括再生段开销RSOH）和复用段开销（MSOH）；管理单元指针（AU-PTR）；信息净负荷（payload）。
1）信息净负荷（payload）是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种信息码块的地方。
2）段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。
段开销又分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），分别对相应的段层进行监控。
再生段开销在STM-N帧中的位置是第一到第三行的第一到第9×N列，共3×9×N个字节；复用段开销在STM-N帧中的位置是第5到第9行的第一到第9×N 列，共5×9×N个字节。
3）管理单元指针（AU-PTR）位于STM-N帧中第4行的9×N列，共9×N个字节，指针有高、低阶之分，高阶指针是AU-PTR，低阶指针是TU-PTR（支路单元指针）SDH的复用包括两种情况：一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号；另一种是低速支路信号（例如2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s）复用成SDH信号STM-N。
第一种情况复用的方法主要通过字节间插复用方式来完成的，复用的个数是4合一，即4×STM-1→STM-4，4×STM-4→STM-16。
在复用过程中保持帧频不变（8000帧/秒），这就意味着高一级的STM-N 信号是低一级的STM-N信号速率的4倍。
第二种情况用得最多的就是将PDH信号复用进STM-N信号中去。
传统的将低速信号复用成高速信号的方法有两种：比特塞入法（又叫做码速调整法）和固定位置映射法。
ITU-T规定了一整套完整的复用结构（也就是复用路线），通过这些路线可将PDH的3个系列的数字信号以多种方法复用成STM-N信号。
如下图。
图2 G.707复用映射结构二、开销和指针开销的功能是完成对SDH信号提供层层细化的监控管理功能，监控的分类可分为段层监控、通道层监控。
段层的监控又分为再生段层和复用段层的监控，通道层监控分为高阶通道层和低阶通道层的监控。
由此实现了对STM-N层层细化的监控。
STM-N帧的段开销位于帧结构的（1-9）行×（1-9N）列。
图3 STM-N 帧的段开销字节示意图图3中画了再生段开销和复用段开销在STM-1帧中的位置，它们的区别在于监控的范围不同，RSOH是对应一个大的范围—STM-N，MSOH是对应这个大的范围中的一个小的范围—STM-1。
定帧字节A1和A2的作用有点类似于指针，起定位的作用。
A1、A2有固定的值，也就是有固定的比特图案，A1：11110110（f 6H），A2：00101000（28H）。
收端检测信号流中的各个字节,当发现连续出现3N个f 6H，又紧跟着出现3N个26H字节时（在STM-1帧中A1和A2字节各有3个），就断定现在开始收到一个STM-N帧，收端通过定位每个STM-N帧的起点，来区分不同的STM-N帧，以达到分离不同帧的目的，当N=1时，区分的是STM-1帧。
再生段踪迹字节：J0。
该字节被用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态。
数据通信通路（DCC）字节：D1-D12。
SDH的一大特点就是OAM功能的自动化程度很高，可通过网管终端对网元进行命令的下发、数据的查询，完成PDH系统所无法完成的业务实时调配、告警故障定位、性能在线测试等功能。
用于OAM功能的数据信息——下发的命令，查询上来的告警性能数据等，是通过STM-N帧中的D1-D12字节传送的。
这样D1-D12字节提供了所有SDH网元都可接入的通用数据通信通路，作为嵌入式控制通路（ECC）的物理层，在网元之间传输操作、管理、维护（OAM）信息，构成SDH管理网（SMN）的传送通路。
指针的作用就是定位，通过定位使收端能正确地从STM-N中拆离出相应的VC，进而通过拆VC的包封分离出PDH低速信号，也就是说实现从STM-N信号中直接下低速支路信号的功能。
指针有两种AU-PTR和TU-PTR，分别进行高阶VC（这里指VC4）和低阶VC（这里指VC12）在AU-4和TU-12中的定位。
SDH应用一、SDH设备的逻辑组成SDH传输网是由不同类型的网元通过光缆线路的连接组成的，通过不同的网元完成SDH 网的传送功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。
这些网元包括：·TM——终端复用器·ADM——分/插复用器·REG——再生中继器·DXC——数字交叉连接设备我们以一个TM设备的典型功能块组成，来讲述各个基本功能块的作用，应该特别注意的是掌握每个功能块所监测的告警、性能事件，及其检测机理（下图）图4 SDH设备的逻辑功能构成SPI：SDH物理接口；TTF：传送终端功能；RST：再生段终端；HOI：高阶接口；MST：复用段终端；LOI：低阶接口；MSP：复用段保护；HOA：高阶组装器MSA：复用段适配；HPC：高阶通道连接；PPI：PDH物理接口；OHA：开销接入功能LPA：低阶通道适配；SEMF：同步设备管理功能；LPT：低阶通道终端MCF：消息通信功能；LPC：低阶通道连接；SETS：同步设备时钟源；HPA：高阶通道适配；SETPI：同步设备定时物理接口；HPT：高阶通道终端图4为一个TM的功能块组成图，其信号流程是线路上的STM-N信号从设备的A参考点进入设备依次经过A→B→C→D→E→F→G→L→M拆分成140Mbit/s的PDH信号；经过A→B→C→D→E→F→G→H→I→J→K拆分成2Mbit/s或34Mbit/s的PDH信号（这里以2Mbit/s信号为例），在这里将其定义为设备的收方向。
相应的发方向就是沿这两条路径的反方向将140Mbit/s和2Mbit/s、34Mbit/s的PDH信号复用到线路上的STM-N信号帧中。
设备的这些功能是由各个基本功能块共同完成的。
二、SDH网络结构和网络保护机理SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点（网元）和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。
网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。
网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形，如图5-1所示。
图5 基本网络拓扑图目前环形网络的拓扑结构用得最多，因为环形网具有较强的自愈功能。
自愈环的分类可按保护的业务级别、环上业务的方向、网元节点间光纤数来划分。
按环上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两大类；按网元节点间的光纤数可将自愈环划分为双纤环（一对收/发光纤）和四纤环（两对收发光纤）；按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。
三、光接口类型和参数SDH光传输网的传输媒质当然是光纤了，由于单模光纤具有带宽大、易于升级扩容和成本低的优点，国际上已一致认为同步光缆数字线路系统只使用单模光纤作为传输媒质。
光纤传输中有3个传输“窗口”——适合用于传输的波长范围；850nm、1310nm、1550nm。
其中850nm窗口只用于多模传输，用于单模传输的窗口只有1310nm和1550nm两个波长窗口。
ITU-T规范了三种常用光纤：符合G.652规范的光纤、符合G.653规范的光纤、符合规范G.655的光纤。
按照应用场合的不同，可将光接口分为三类：局内通信光接口、短距离局间通信光接口和长距离局间通信光接口。
不同的应用场合用不同的代码表示，见下表。
SDH系统的线路码型采用加扰的NRZ码，线路信号速率等于标准STM-N信号速率。
ITU-T规范了对NRZ码的加扰方式，采用标准的7级扰码器，扰码生成多项式为1＋X6＋X7，扰码序列长为27-1＝127（位）。
这种方式的优点是：码型最简单，不增加线路信号速率，没有光功率代价，无需编码，发端需一个扰码器即可，收端采用同样标准的解扰器即可接收发端业务，实现多厂家设备环境的光路互连。
采用扰码器是为了防止信号在传输中出现长连“0”或长连“1”，易于收端从信号中提取定时信息（SPI功能块）。
另外当扰码器产生的伪随机序列足够长时，也就是经扰码后的信号的相关性很小时，可以在相当程度上减弱各个再生器产生的抖动相关性（也就是使扰动分散，抵消）使整个系统的抖动积累量减弱。
光发送机参数——最大-20dB带宽、最小边模抑制比（SMSR）、平均发送功率、消光比（EXT）。
光接收机参数——接收灵敏度、接收过载功率四、定时与同步数字网中要解决的首要问题是网同步问题，因为要保证发端在发送数字脉冲信号时将脉冲放在特定时间位置上（即特定的时隙中），而收端要能在特定的时间位置处将该脉冲提取解读以保证收发两端的正常通信，而这种保证收/发两端能正确的在某一特定时间位置上提取/发送信息的功能则是由收/发两端的定时时钟来实现的。
因此，网同步的目的是使网中各节点的时钟频率和相位都限制在预先确定的容差范围内，以免由于数字传输系统中收/发定位的不准确导致传输性能的劣化（误码、抖动）。
解决数字网同步有两种方法：伪同步和主从同步。
伪同步是指数字交换网中各数字交换局在时钟上相互独立，毫无关联，而各数字交换局的时钟都具有极高的精度和稳定度，一般用铯原子钟。
由于时钟精度高，网内各局的时钟虽不完全相同（频率和相位），但误差很小，接近同步，于是称之为伪同步。
主从同步指网内设一时钟主局，配有高精度时钟，网内各局均受控于该全局（即跟踪主局时钟，以主局时钟为定时基准），并且逐级下控，直到网络中的末端网元——终端局。
一般伪同步方式用于国际数字网中，也就是一个国家与另一个国家的数字网之间采取这样的同步方式，例如中国和美国的国际局均各有一个铯时钟，二者采用伪同步方式。
