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第七章同步数字体系(SDH)

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SDH概述

SDH概述

SDH概述SDH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。

是当今世界通信领域在传输技术方面的一个发展热点，SDH技术的出现完全改变了光通信的方式。

SDH是一个将复接、线路传输及交换功能结合在一起并由统一网络管理系统进行管理操作的综合宽带信息网。

SDH是实现高效、智能化、维护功能齐全、操作管理灵活的现代电信网的基础，是未来信息高速公路的重要组成部分。

——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)。

——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。

第七章同步数字体系(SDH)

第七章同步数字体系(SDH)
576×8000＝4608Mbit 4)、管理单元指针(AUPTR)，占帧结构左侧l～9N列第4行的区域。 AUPTR这组码所对应的值与信息在信息净负荷区域中的位置(位 置被编了号)相对应。这样，使得接收端能准确地从信息净负荷区中 分离出信息净负荷来。
AUPTR还可用于频率调整．以便实现网络各支路同步工作。
这10个比特就是指针值。指针值是用二进制来表示的。亦即用 l0个比特的0、1码构成的二进制数值，来表示十进制的0～782 个编号。再深一步说，就是用上面所述的10比持来表示VC-4第 一个字节在o～782中的位置。
四、指针的频率调整作用
1、当VC帧速率＜AUG帧速率时: 图7—14中的5个I比持反转，通知接收端表示要作正码速调整(加
(C-4)十(VC-4POH)=VC-4 (VC-4) 十(AU-4PTR)＝AU-4 (AU-4)＝(AUG) 最后形成 STM-1
(1)下图画出了两帧，(一帧的时间是125μs，故两帧是250μs (2)对照帧结构图7－2可知，图中左侧第四行的位置就是指针区。 (3)图右侧是两帧STM—1的净负荷区，为了表明净负荷区中某点的 位置，根据行、列来画线打出格子。从第四行向右、向下进行位置 编号。每三格编一个号。例如的000，111，222，－－。
二、PDH的固有缺点
1、存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在 困难。
2、无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 3、 4、网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带
5
三、SDH网的基本特点
优点： 1）SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的，它是一个可在
光纤 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 2）具有全世界SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)

同步数字体系的概念

同步数字体系的概念

同步数字体系的概念SDH同步数字体系运用于光纤通信网中时，称该网为光同步传输网，可见其中关键的是采用SDH披术，那么什么是SDH呢？1．同步数字体系SDH网络是由一些SDH网元(NE)组成，可以在光纤、微波以及卫星上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络，它具有世界性统一的网络节点接口(NNI)，从而简化了信号互通及传输、复用和交叉连接过程，同时它有标准的信息结构等级，被称为同步传输模块（STM一N），其中最基本、最重要的传输模块为STM-1．2．同步传输模块STM-1的帧结构由于要求SDH网能够支持支路信号(2/34/140 Mbit/s)在网中进行同步数字复用、交叉连接和交换，因而其帧结构必须具备下述功能．(1)支路信号在帧内的分布是均匀的、有规律的，便于接人、取出．(2)对PDH各大系列信号，都具有同样的方便性和实用性．为满足上述要求，STM-1的帧结构为一种以字节为基础的矩形块状帧结构，如图1所示．由图可知：①基帧速率由于基本帧结构是由9行，每行270列构成，每帧的传送周期为125 μs，故其传输速率为155 .520 Mbit/s．②功能区整个帧结构大体分为三个功能区：a．段开销区段开销(SOH)是指STM帧结构中，为了保证信息正常传送而供网络运行、管理和维护所使用的附加字节，如图2所示．这些段开销包括再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)．b．净负荷区净负苻区内所存放的是有效传输信息，也称为信息净负荷．它是由有效传输信息加上部分用于通道监视、管理和控制的通道开销(POH)组成．通常POH被视为净负荷的一部分，并与之一起传输，直到在接收端该净负荷被分接．c．管理单元指针所谓管理单元指针( AU-PTR)实际上是一组数码，其值代表净负荷中信息的起始字节的位置，这样在接收端可以根据指针所指的位置正确地分解出有效传输信息．。

SDH基本原理

SDH基本原理

用率，实现灵活、可靠和高效的网络运行与维护
PDH 固有弱点：
•信号速率和帧结构没有统一的世界性标准 •没有标准的光接口规范，各厂家的专用光接口无
法在光路上直接互通。
•基群速率以上大都采用异步复接，容易造成滑码
损伤，设备复杂，缺乏灵活性。
•网络运行、管理和维护（OAM）主要靠人工的数
字信号交叉连接和停业务测试，在资源调度、网
网络同步的，因此不同VC是互相同步的，但在VC内部却允许装
载来自不同容器的异步净负荷。 虚容器可以分为低阶虚容器和高阶虚容器两类。 低阶虚容器：VC-11、VC-12、VC-2以及TU-3前的VC-3
高阶虚容器：VC-4和AU-3前的VC-3
•支路单元（TU）：是一种提供低阶通道层和高阶通道层之间适配 功能的信息结构，TU-n由一个相应的低阶VC-n和一个相应的支路 单元指针组成，即： TU-n=VC-n+TU-n PTR
SDH同步数字体系
同步数字体系 SDH ，Synchronous Digital Hierarchy 将复接、线路传输及交换功能融为一体的，
并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，可
实现诸如网络的有效管理、开业务时的性能监视、
动态网络维护、不同供应厂商设备之间互通（横
向兼容）等多项功能；它大大提高了网络资源利
其中，TU-n PTR指示VC-n净负荷帧起点相对于高阶VC帧起点间
的偏移量。
•支路单元组（TUG）：由一个或多个在高阶VC净负荷中占据
固定的、确定位置的支路单元组成。
•管理单元（AU）：提供高阶通道层和复用段层之间适配功能 的信息结构，可表示为AU-n（n=3，4），它是由一个相应的高
阶VC-n和一个相应的管理单元指针（AU-nPTR）组成，即：

sdh的原理与应用

sdh的原理与应用

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。

通信工程师：同步数字体系(SDH)技术(题库版)

通信工程师：同步数字体系(SDH)技术(题库版)

通信工程师：同步数字体系（SDH）技术（题库版）1、多选非网关网元和网管计算机连接不通可以通过下面的方法处理（）。

A、使用PING检查网管计算机和网关网元畅通情况；B、通过网管检查非网关网元是否脱管或者与该网元连（江南博哥）接的相邻网元光板有无光路告警；C、使用ipconfig命令检查网管计算机地址和网关配置情况；D、使用tracert–d命令检查到达不通网元路由情况；E、使用routeprint检查网管计算机路由列表。

正确答案：A, B, C, D, E2、单选telnet到网元的NCP后，可以使用（）命令查看端口ECC的连接状态。

A、if–aB、route–aC、sccinfoD、ppptable 正确答案：A3、多选S385的2M板的桥接板（BIE1板）可以插在哪些槽位？（）.A.61#；B.62#；C.63#；D.64#；E.65#.正确答案：A, B, C, D, E4、问答题什么是SDH设备的逻辑功能块？简单描述RST、HPT和PPI功能块的主要功能。

正确答案：ITUT采用功能参考模型的方法对SDH设备进行规范，它将设备所应完成的功能分解为各种最基本的标准功能块，功能块的实现与设备的物理实现无关（以哪种方法实现不受限制）。

RST：再生段终端功能块RST是RSOH开销的源和宿，也就是说RST功能块在构成SDH帧信号的过程中产生RSOH（发方向），并在相反方向（收方向）终结和处理RSOHHPT：高阶通道终端功能块HPT是高阶通道开销的源和宿，通过它形成和终结高阶虚容器（HPVC.PPI：PDH物理接口功能块PPI是作为PDH设备和携带支路信号的物理传输媒质的接口，主要功能是进行码型变换和支路定时信号的提取.5、判断题SDH信号的速率等级表示为STM-N，其中N是正整数，可以是任意值。

正确答案：错6、问答题ZXSM-150/600/2500采用何种供电方式？正确答案：采用分散供电和集中供电相结合的方式。

准同步数字体系PDH和同步数字体系SDHppt课件

准同步数字体系PDH和同步数字体系SDHppt课件

2. 数字复接系统的构成
数字复接器的功能是把4个支 路（低次群）合成一个高次群。
数字分接器的功能是把高次群 分解成原来的低次群，它是由定时、 同步、分接和恢复等单元组成。
图5.5 数字复接系统方框图
2 同步复接与异步复接
一、 同步复接
1. 码速变换与恢复
码速变换及恢复过程如图5.6所示。
通道：终端复用器之间称为通道。
2. SDH
SDH的特点主要体现在如下几个方面：
（1） 有全世界统一的数字信号速率 和帧结构标准。
（2） 采用同步复用方式和灵活的复 用映射结构，净负荷与网络是同步的。
(3) SDH帧结构中安排了丰富的开销 比特（约占信号的5％），因而使得网络运 行、管理、维护(OAM)能力大大加强。
(5) 复用信号的结构中用于网络运行、 管理、维护（OAM）的比特很少，网络的 OAM主要靠人工的数字交叉连接和停业务 检测，这种方式已经不能适应不断演变的 电信网的要求。
(6) 由于建立在点对点传输基础上的复 用结构缺乏灵活性，使数字通道设备利用 率很低。
二、 SDH的概念及特点
1. SDH
图5.11 异步复接二次群帧结构
3. 异步复接系统的构成
实现正码速调整异步复接和 分接系统的方框图如图5.12所示。
.
图
5
12 二 次 群 异 步 复 接 和 分 接 系 统 的 方 框 图
4. 复接抖动的产生与抑制
在采用正码速调整的异步复接系 统中，即使信道的信号没有抖动，复 接器本身也产生一种抖动，即“插入 抖动”的相位抖动。
图5.4数码率不同的低次群复接
五、 数字复接的方法及系统构成
1.
数字复接的方法实际也就是数字复接 同步的方法，有同步复接和异步复接两种。

同步数字体系SDH

同步数字体系SDH

同步数字体系SDH内容•（一）了解SDH的相关知识；•（二）学习安装SDH网管；•（三）熟悉SDH网管的基本操作；•（四）学习SDH基本配置方法。

SDH简介在数字传输系统中，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。

•另一种叫“同步数字系列”（Synchronous Digital Hierarchy），简称SDH。

PDH•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”。

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”。

•在以往的电信网中，多使用PDH设备。

这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。

而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。

SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。

•最早提出SDH概念的是美国贝尔通信研究所，称为光同步网络（SONET）。

它是高速、大容量光纤传输技术和高度灵活、又便于管理控制的智能网技术的有机结合。

最初的目的是在光路上实现标准化，便于不同厂家的产品能在光路上互通，从而提高网络的灵活性。

ITU-T建议的数字比特速率系列与数字复接等级PDH复接帧结构PDH复接帧结构•三次群复接帧结构•四次群复接帧结构•五次群复接帧结构PDH数字传输系统的局限性•复接方式异步复接体制，在码速调整后，逐比特同步交错复接•群路上/下方式现行异步复接光纤通信系统中，没有专用的上/下话路设备，如果在中继站实现上/下话路，必须采用两套低次群到高次群复接设备•极少的信号传输辅助比特SDH定义•SDH全称同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy）•SDH规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等特性，提供了一个国际支持框架，在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的世界电信传输网。

SDH同步数字体系(SDH)原理与技术韦乐平讲解

SDH同步数字体系(SDH)原理与技术韦乐平讲解

复帧的概念：
4个C12基帧组成一个复帧。
基帧装入2M信号的125us 时间段的信息；复帧装入 2M信号500us时间段的信 息
1#
STM-1
2#
STM-1
3#
STM-1
4#
STM-1
SDH复用器
C12 C12 C12 C12
1# 63个2M
2# 3# 4#
信息结构的对应关系
E1
C12
VC12
TU12
E3
C3
VC3
TU3
E4
C4
VC4
映射、定位和复用
映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相 应的标准容器（C），再加入通道开销 （POH）形 成虚容器（VC）的过程
定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管 理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TU PTR）或管理单元指针（AU PTR）的功能来实现
STM-4
STM-1
其他体制信号→SDH： 通过指针定位预见低速信号在帧中位置， 使收端可直接下低速信号。例：
P D 打包 H
信 装箱定位 息
STM-1
包
信信
息息
A包 B包
3、OAM功能
SDH帧中用于OAM的开销多 SDH的 OAM功能强，系统安全性高
4、兼容性——决定成本
SDH中老体制设备还可发挥作用 SDH对新体制设备能接入，允许宽带接入。
复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使 之进入高价通道(TU-12(×3)->TUG(×7)->TUG3(×3)->VC-4)或将多个高价通道层信号通过码速 调整使之进入复用层的过程 (AU-4(×1)->AUG（ ×N）->STM-N)

同步数字体系

同步数字体系

× 1
AU-4 VC-4 TUG-3 TUG-2
TU-12
VC-12 TU PTR
2Mb/s
码速调整
HD POH ×7复用
C12—容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配。 VC12—虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信号实时监 控。 TU12—支路单元12；与VC12相对应的标准信息结构，完成对VC12的一级指 针定位。 TUG2—支路单元组2；TUG3—支路单元组3。 2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3； 3TUG3—VC4—STM1。 STM-1可装入3×7×3=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。
持一个或多个通道层网络,为通道层网络节点(例如DXC)提
供适合的通道容量。例如,STM-N就是传输媒介层网络的标 准传输容量。传输媒介层网络的主要设备是线路传输系统。 传输媒介层网络进一步可划分为段层网络和物理媒介 层网络(简称物理层)。其中段层网络涉及提供通道层两个
节点间信息传递的所有功能,物理层涉及具体的支持段层
步的数字复用、交叉连接和交换,因而要求其帧结构能够适 应所有这些功能。SDH采用了一种矩形帧结构,以字节为单 位排列,如图1.13所示。它是一个(270×N)列×9行的矩形 结构,周期为125μs,传送顺序是:首先从第1行的第1个字 节开始,从左到右依次到第1行的最后一个字节,然后是第2 行的第1个字节。如此从上到下,从左到右,传送完帧内所有 字节。
端性能检测、单端维护等多种功能。
(7)SDH与现有网络PDH完全兼容,即可以兼容现有的准 同步数字体系的各种速率,而且还能容纳各种新的业务,特 别是能满足宽带综合业务数字网的信元传输。

SDH光同步数字传送网

SDH光同步数字传送网

SDH采用同步复用技术 ，使得低速信号能够整 序复用成高速信号，便 于多路低速信号的复用 和调度。
SDH具有标准化的接口 和帧结构，使得不同厂 商的设备能够实现互通 ，降低了网络建设的成 本和维护难度。
SDH具有强大的保护和 恢复机制，能够快速恢 复传输故障，保证信号 传输的可靠性和稳定性 。
SDH支持多种速率和多 种类型的信号传输，能 够灵活地满足各种业务 需求。
随着物联网和云计算的快速发展，SDH可 以应用于数据中心之间的高速互联和大规 模数据传输。
02 SDH的体系结构与设备
SDH网络拓扑结构
环形拓扑
SDH网络最常见的拓扑结构，具有自愈功能，能 够自动切换故障链路，保证通信的可靠性。
星形拓扑
以单个节点为中心，其他节点与其直接相连，便 于管理和维护。
网状拓扑
挑战
集成应用需要解决不同系统间的兼容性和互操作性，以及网络安全和隐私保护等问题；同时，随着技术的不断演 进和发展，需要持续优化和改进集成方案以满足不断变化的市场需求。
06 SDH的未来发展与演进
超高速传输技术
1 2 3
100Gbps技术
随着光纤通信技术的发展，100Gbps的超高速传 输已成为SDH的未来趋势，能够满足日益增长的 数据传输需求。
03 SDH的帧结构与复用方式
SDH的帧结构
01
02
03
04
帧周期
SDH的帧周期为125微秒，即 每秒传输8000帧。
段开销
帧结构中包含段开销，用于传 输维护和管理信息。
管理单元指针
管理单元指针用于指示管理单 元的起始位置。
净荷单元
净荷单元包含传送的数据信息 。
复用方式与映射过程

SDH(同步数字体系)基础知识

SDH(同步数字体系)基础知识

VC-4
VC-4 VC-3
VC-3
VVCC--12 2 VCV1C-2 VC-1
STM-n中 STM-n中 继段开销 继段开销
STM-n复用段开销
VC-4/3 通道开销 VC-1/2/3 通道开销
SDH的基本知识
• 旧的传输技术 (PDH) • 同步数字系列 (SDH) • SDH的速率, 帧结构及接口 • STM-1的基本单元 • SDH 网元 • SDH的同步结构 • SDH的监测，维护及其测试 • SDH 网络国际标准 • 传输技术未来趋势
-1-
旧的传输技术
-2-
电话系统
LE
LE
-3-
子复帧 1
2.048 kbit/s 帧: 32x8 bit=256 bit in 125µs
信令信息
子复帧 2
编码的语音/数据信号
编码的语音/数据信号
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
(点对点应用) FAS: 帧同步信号 (0011011) NFAS: 非帧同步信号
-10-
2 Mbit/s 帧结构
2.048 kbit/s 帧结构 : 32x8 bit=256 bit in 125µs信令信息
编码的语音/数据信号
编码的语音/数据信号
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
-16-
PDH维护信号
LOS LOF AIS
D-Bit

同步数字体系

同步数字体系
美国贝尔通信研究所于1985年提出同步光络（Synchronous Optical Network, SONET）的概念和相应的标 准，并于1986年成为美国数字体系的·新标准。国际电信联盟标准部（ITU-TS）的前身国际电报咨询委员会 （CCITT）于1988年接受SONET概念并与美国国家标准化协会（ANSI）的T1委员会达成协议，将SONET修订后重新 命名为同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy, SDH），使之适应于欧美两种数字体系，并统一于一 个传输架构之中。这就是由准同步数字体系（Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH）发展到同步数字体 系的过程。
SDH技术自从90年代引入以来，至今已经是一种成熟、标准的技术，在骨干中被广泛采用，且价格越来越低， 在接入中应用可以将SDH技术在核心中的巨大带宽优势和技术优势带入接入领域，充分利用SDH同步复用、标准化 的光接口、强大的管能力、灵活络拓扑能力和高可靠性带来好处，在接入的建设发展中长期受益。
主要原理
发展历史
SDH技术的诞生有其必然性，随着通信的发展，要求传送的信息不仅是话音，还有文字、数据、图像和视频 等。加之数字通信和计算机技术的发展，在70至80年代，陆续出现了T1(DS1)/E1载波系统(1.544/2.048Mbps)、 X.25帧中继、ISDN(综合业务数字)和FDDI(光纤分布式数据接口)等多种络技术。随着信息社会的到来，人们希望 现代信息传输络能快速、经济、有效地提供各种电路和业务，而上述络技术由于其业务的单调性，扩展的复杂性， 带宽的局限性，仅在原有框架内修改或完善已无济于事。SDH就是在这种背景下发展起来的。
同步数字体系
光纤通信系统中的数字通信体系

同步数字体系SDH

同步数字体系SDH

同步数字体系SDH内容•（一）了解SDH的相关知识；•（二）学习安装SDH网管；•（三）熟悉SDH网管的基本操作；•（四）学习SDH基本配置方法。

SDH简介在数字传输系统中，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。

•另一种叫“同步数字系列”（Synchronous Digital Hierarchy），简称SDH。

PDH•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”。

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”。

•在以往的电信网中，多使用PDH设备。

这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。

而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。

SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。

•最早提出SDH概念的是美国贝尔通信研究所，称为光同步网络（SONET）。

它是高速、大容量光纤传输技术和高度灵活、又便于管理控制的智能网技术的有机结合。

最初的目的是在光路上实现标准化，便于不同厂家的产品能在光路上互通，从而提高网络的灵活性。

ITU-T建议的数字比特速率系列与数字复接等级PDH复接帧结构PDH复接帧结构•三次群复接帧结构•四次群复接帧结构•五次群复接帧结构PDH数字传输系统的局限性•复接方式异步复接体制，在码速调整后，逐比特同步交错复接•群路上/下方式现行异步复接光纤通信系统中，没有专用的上/下话路设备，如果在中继站实现上/下话路，必须采用两套低次群到高次群复接设备•极少的信号传输辅助比特SDH定义•SDH全称同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy）•SDH规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等特性，提供了一个国际支持框架，在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的世界电信传输网。

第七章SDH网络管理

第七章SDH网络管理

7.3 SDH网管功能
（1）故障管理 故障管理是指对不正常的电信网运行状况和环境条件进
行检测、隔离和校正。包括告警监视、告警历史管理、测试、 环境外部事件和设备故障等。
（2）性能管理 性能管理是指提供有关通信设备的运行状况、网络及网络 单元效能的报告和评估。包括性能数据收集、性能监视门限 的使用、性能数据报告、统计事件和在不可用时间内的性能 监视等。 （3）配置管理 配置管理涉及网络的实际物理安排，实施对网元的控制、 识别、数据交换，配置网元和通道。包括指配功能、网元状 态的控制和安装功能。
7.2 SDH网管接口
（1）Q接口 SMS将通过Q接口接至TMN。Q接口涵盖整个OSI的七层模 型。 完全的Q3接口具备OSI的七层功能，实现OS与OS、OS与 GNE以及NML与EML之间的连接等。 简化的Q3接口只含有OSI下3层功能，用于NEL与EML的连 接。 （2）F接口 F接口可用来将NE连至本地集中管理系统（工作站WS或 PC）。 （3）X接口 在低层协议中X接口与Q3接口是完全相同的；在高层协议 中，X接口比一般Q3接口更加良好的支持安全功能，其他完
3．SDH的帧结构为矩形块状帧结构，它由9行和270×N
列组成，帧周期为125s，整个帧结构由段开销、信息净负 荷和管理单元指针3个区域组成。
4．将各种速率的信号装入SDH帧结构，需要经过映射、 定位和复用3个步骤。
总结
5．指针定义为VC-n相对于支持它的传送实体参考点的帧
偏移，指针的使用允许VC可以在帧内“浮动”。在我国的复 用映射结构中，有3种指针：AU-4 PTR、TU-3 PTR和TU-12 PTR。
SDH管理网是TMN的一个子网，它的体系结构继承和遵 从了TMN的结构。SDH在帧结构中安排了丰富的开销比特， 从而使其网络的监控和管理能力大大增强。

SDH

SDH

SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系），根据ITU-T的建议定义，是不同速度的数位信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。

光端机容量较大，一般是16E1到4032E1。

SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET）。

国际电报电话咨询委员会（CCITT）（现ITU-T）于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。

它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点。

优点（1）SDH传输系统在国际上有统一的帧结构数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，它能与现有的PDH完全兼容，并容纳各种新的业务信号，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性。

（2）SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律，而净负荷与网络是同步的，它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号，实现了一次复用的特性，克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程，由于大大简化了DXC，减少了背靠背的接口复用设备，改善了网络的业务传送透明性。

（3）由于采用了较先进的分插复用器（ADM）、数字交叉连接（DXC）、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大，具有较强的生存率。

因SDH帧结构中安排了信号的5%开销比特，它的网管功能显得特别强大，并能统一形成网络管理系统，为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用。

SDH与数字光纤传输系统

SDH与数字光纤传输系统
(3) 运行维护方面
PDH 预留的插入比特（开销字节）较少，这也就是为
什么在设备进行光路上的线路编码时，要通过增加冗余 编码来完成线路性能监控功能的原因
开销字节少，对完成传输网的分层管理、性能监控、业
务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析定位很不 利 使得网络的运行、管理和维护（OAM）较困难
PDH传输体制的缺陷
(1) 接口方面
只有地区性的电接口规范。我国和欧洲、北美、日本各
自有不同的 PDH 数字体系，这些体系互不兼容，造成 国际互通的困难
没有统一的光接口规范。为了完成设备对光路上的传输
性能进行监控各厂家各自采用自行开发的线路码型，不 同厂家同一速率等级的光接口码型和速率不一样，致使 不同厂家的设备无法实现横向兼容
PDH主要适用于中、低速率点对点的传输
7.1 PDH准同步数字体系
PDH的复用方式很明显不能满足大容量信息传输 的要求
另外 PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了
难度 PDH不能适应现代通信网对信号宽带化、多样化 的要求 制约了传输网向更高的速率发展
PDH传输体制的缺陷
PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：
SDH的这些优点是以牺牲其它方面为代价的
(2) 指针调整机理复杂
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，实现从高速信号中 直接分／插出低速支路信号
指针的使用是 SDH 的一大特色，但指针功能的实现增
加了系统的复杂性，并使系统产生 SDH 的一种特有抖 动－由指针调整引起的结合抖动
2．SDH的不足
SDH的这些优点是以牺牲其它方面为代价的
(3) 软件的大量使用对系统安全性的影响

同步数字体系(SDH)技术的基本传输原理

同步数字体系(SDH)技术的基本传输原理

一、引言国际电信联盟标准部(ITU-T)的前身国际电报电话咨询委员会(CCITT)在1988年与美国国家标准化协会(ANSI)的T1委员会达成协议,将美国贝尔通信研究所1985年提出的同步光网络(Synchronous Optical Network ,缩写为SONET)概念和标准修订后重新命名为同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,缩写为SDH),称为SDH技术。

光纤传输具有传输频带宽、传输容量大、传输损耗低、传输信息不受电磁干扰等优点,用光纤传输的广播电视信号不仅传输质量好且信号稳定因而光纤已成为传输广播电视信号的新媒介,SDH技术与光纤技术相结合而构成的同步数字传输网是一个融复接、线路传输及交换功能于一体由统一网管系统管理操作的综合信息网络,可实现网络有效管理、动态网络维护、开业务时的性能监视等功能,有效地提高了网络资源的利用率,满足了广播电视传输网的信息传输和交换的要求,SDH技术目前已成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。

二、SDH技术的基本传输原理SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(Synchronous Transport Module的缩写,N=1,4,16,64),最基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,16个STM-1或四个STM-4同步复用构成STM-16；SDH采用块状的帧结构来承载信息,每帧由纵向9行和横向270*N列字节组成,每个字节含8比特,整个帧结构分成段开销(Section Over Head,缩写为SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域,其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活的传送,它又分为再生段开销(Regenerator Section Over Head,缩写为RSOH)和复用段开销(Multiplex Section Over Head,缩写为MSOH)；管理单元指针用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷；净负荷区域用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节。

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二、PDH的固有缺点 PDH的固有缺点
存在互为独立的三大数字系列， 1、存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在 困难。 困难。 无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 2、无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 复用结构复杂， 3、复用结构复杂，缺乏灵活的上下话路的调度能力。 复用结构复杂 缺乏灵活的上下话路的调度能力。 网管通信带宽严重不足， 4、网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带 来困难。 来困难。 网络结构缺乏灵活性，无法提供最佳的路由选择。 5、网络结构缺乏灵活性，无法提供最佳的路由选择。
4)、帧长： SDH一帧中有多少个字节。 4)、帧长：指SDH一帧中有多少个字节。 一帧中有多少个字节 :STM- 的字节=(270xN)x9 =(270xN)x9个字节 例:STM-N的字节=(270xN)x9个字节 5)、一帧比特数: STM- 一帧比特数＝270× 5)、一帧比特数: STM-l一帧比特数＝270×9×8＝19440 STM- 一帧比特数＝ STM-N一帧比特数＝19440N 6)、一帧传输时间：任何等级的STM传输一帧所用的时间均为 6)、一帧传输时间：任何等级的STM传输一帧所用的时间均为 STM 125μ 这是SDH的一个特点。 SDH的一个特点 125μs，这是SDH的一个特点。
பைடு நூலகம் 第一节
同步数字体系的产生
一、准同步数字体系(PDH－Synchronous Digtal Hierachy) 准同步数字体系(PDH－ (PDH 准同步数字体系(PDH)复接特点： 准同步数字体系(PDH)复接特点： (PDH)复接特点 1、在将用户来的话路复接为一次群(例如30路)时，各话路是在 在将用户来的话路复接为一次群(例如30路 复接为一次群 30 同一个时钟系统的控制下进行复接的，即采用的是同步复接方式 同一个时钟系统的控制下进行复接的， 2、PDH在复接为高次群(第二、三、四等)时，则是采取异步复 PDH在复接为高次群(第二、 在复接为高次群 四等) 接方式。异步复接又称为准同步复接。 接方式。异步复接又称为准同步复接。 3、由于参与复接的各文路码流，可能来自不同的设备，而这些 由于参与复接的各文路码流，可能来自不同的设备， 设备又各有各的主时钟，于是在复接前要进行码速调整 复接前要进行码速调整， 设备又各有各的主时钟，于是在复接前要进行码速调整，把参与 复接的各支路码流调整为同步码流，然后实施复接。 复接的各支路码流调整为同步码流，然后实施复接。
特点：一是同步传输；二是以模块化形式传输。 特点：一是同步传输；二是以模块化形式传输。
码速率 STMSTM-1 STMSTM-4 STMSTM-16 STMSTM-64
155.520Mbit/s 155.520Mbit/s 622.080Mbit/s 622.080Mbit/s 488.320Mbit/s 2 488.320Mbit/s 953.280Mbit/s 9 953.280Mbit/s
SDH的速率与帧结构 第二节 SDH的速率与帧结构
传输网的基本设备应包括两类： 传输网的基本设备应包括两类： 传输设备：如光缆线路系统、微波接力系统等。 1．传输设备：如光缆线路系统、微波接力系统等。 网络节点：可有简单节点和复杂节点。 2．网络节点：可有简单节点和复杂节点。简单节点一般仅具 有复用功能；复杂节点具有终结、交叉连接、复用和交换功能。 有复用功能；复杂节点具有终结、交叉连接、复用和交换功能。 网络节点接口(NNI) (NNI)： 是指传输设备和网络节点间的接口。 网络节点接口(NNI)： 是指传输设备和网络节点间的接口。
二、图中各符号说明
容器C 是一种信息结构,用来装载各种速率的业务信号。 1、容器C：是一种信息结构,用来装载各种速率的业务信号。
参与SDH复用的各种速率的业务信号都应首先通过码速率调整 参与SDH复用的各种速率的业务信号都应首先通过码速率调整 SDH复用的各种速率的业务信号都应 等适配“技术“装进”一个合适的标准容器。 等适配“技术“装进”一个合适的标准容器。 装载”完成的标准容器又将作为后面的虚容器VC的净负荷。 VC的净负荷 已“装载”完成的标准容器又将作为后面的虚容器VC的净负荷。 虚容器VC 由容器C输出的信息净负荷相通道开销POH POH来组成 2、虚容器VC:由容器C输出的信息净负荷相通道开销POH来组成 VCVC即 VC-n＝C-n十VC-nPOH 这种过程称为映射 主要支持SDH通道层连接。 SDH通道层连接 主要支持SDH通道层连接。 VC的输出作为后面单元(TU或AU)的信息净负荷 的输出作为后面单元(TU 的信息净负荷。 VC的输出作为后面单元(TU或AU)的信息净负荷。 除非在VC的组合及分解点外，VC在SDH的传送过程中作为一个独 VC的组合及分解点外 除非在VC的组合及分解点外，VC在SDH的传送过程中作为一个独 立体在通道中任一点取出和插入，不分解。 立体在通道中任一点取出和插入，不分解。 VC的包封速率与SDH网络是同步的 的包封速率与SDH网络是同步的。 VC的包封速率与SDH网络是同步的。 虚容器VC又分为：低阶VC VC－12，VC－ VC又分为 VC： 高阶VC VC－ VC： 虚容器VC又分为：低阶VC：VC－12，VC－3。高阶VC：VC－4。
三、SDH网的基本特点 SDH网的基本特点
优点： 优点： 1）SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的，它是一个可在光纤 SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的， 网络是由一系列SDH网元 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 2）具有全世界统一的网络节点接口（NNI）。 具有全世界统一的网络节点接口（NNI）。 ）。 3）有一套标准化的信息结构等级，被称为同步传输模块STM-N 有一套标准化的信息结构等级，被称为同步传输模块STMSTM 4）帧结构是块状的，在帧结构中安排了丰富的管理比特，大大增 帧结构是块状的，在帧结构中安排了丰富的管理比特， 加了网络的维护管理能力。 加了网络的维护管理能力。 有一套特殊的复用结构，可以兼容PDH的不同传输速率， PDH的不同传输速率 5）有一套特殊的复用结构，可以兼容PDH的不同传输速率，而且还 可以容纳宽带综合业务数字网（ IS-DN）信号， 可以容纳宽带综合业务数字网（B-IS-DN）信号，因而具有广泛 的适应性。 的适应性。 缺点： 缺点：1、SDH的频带利用率不如PDH。2、SDH中采用的指针调整 SDH的频带利用率不如PDH。 的频带利用率不如PDH SDH中采用的指针调整 技术将产生相位跃变，导致低频抖动和漂移。 技术将产生相位跃变，导致低频抖动和漂移。3、软件故障或计 算机病毒，将会导致全网瘫痪。 算机病毒，将会导致全网瘫痪。
7)、码速率。 STM7)、码速率。以STM-1为例
一帧比特数 270 × 9 × 8 码速率＝ 码速率＝ ＝ ＝155 .520 Mbit / s －6 传一帧的时间 125 × 10
8)、传送顺序：从左到右，从上到下。 8)、传送顺序：从左到右，从上到下。 2)、信息净负荷(Paykad)区域： 2)、信息净负荷(Paykad)区域：是指在帧结构中存放等待传输的 (Paykad)区域 各种业务信息的地方 各种业务信息的地方。 TM- 为例，它的范围是： N～270× 以STM-N为例，它的范围是：列:10 x N～270×N；行：1～9 字节字节数：（261N)x9＝(N＝ ：（261N)x9 16， 字节字节数：（261N)x9＝(N＝l，4，16，64)
NNI在网络中的位置 图7-1 NNI在网络中的位置
一、同步数字体系的速率
同步数字体系(SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)的 同步数字体系(SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)的 (SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM) 形式来传输的。 形式来传输的。 STM具有一套标准化的结构等级STM-N(N＝ STM具有一套标准化的结构等级STM-N(N＝1，4，16，64)。 具有一套标准化的结构等级STM 16，64)。
3)、段开销(SOH) 3)、段开销(SOH)
开销：是指在网络节点的信息码流中扣除信息净负荷后的字节， 开销：是指在网络节点的信息码流中扣除信息净负荷后的字节， 用作网络的运行、维护和管理。由于不是信息净负荷， 用作网络的运行、维护和管理。由于不是信息净负荷，从 这种角度上来看，它们是一种额外的开支 故称为开销。 是一种额外的开支， 这种角度上来看，它们是一种额外的开支，故称为开销。 段开销：分为再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)。 段开销：分为再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)。 再生段开销(RSOH)和复用段开销 段开销的区域：占帧结构左侧l 9N列中 列中1 行和5 段开销的区域：占帧结构左侧l～9N列中1～3行和5～9。 段开销比特数＝(3十5)× 段开销比特数＝(3十5)×N×9×8＝576N bit 每帧传翰时间＝125μ 即每秒可传：1/125× 8000帧 每帧传翰时间＝125μs，即每秒可传：1/125×lO-6＝8000帧 若以STM 为例， STM若以STM-1为例，则每秒可用于段开销比特数为 576×8000＝ 576×8000＝4608Mbit 4)、管理单元指针(AUPTR) 占帧结构左侧l 9N列 (AUPTR)， 的区域。 4)、管理单元指针(AUPTR)，占帧结构左侧l～9N列第4行的区域。 AUPTR这组码所对应的值与信息在信息净负荷区域中的位置 这组码所对应的值与信息在信息净负荷区域中的位置( AUPTR这组码所对应的值与信息在信息净负荷区域中的位置(位置 被编了号)相对应。这样， 被编了号)相对应。这样，使得接收端能准确地从信息净负荷区中 分离出信息净负荷来。 分离出信息净负荷来。 AUPTR还可用于频率调整 以便实现网络各支路同步工作。 还可用于频率调整． AUPTR还可用于频率调整．以便实现网络各支路同步工作。
光纤通信原理
湖北工业大学理学院 光信息教研室 主讲： 主讲：成纯富