西安交大光纤通信6-SDH网络

光纤通信SDH光传输设备光纤通信是目前最流行的通信方式之一，它已经被广泛应用于数据、语音通信和视频传输等多个领域。

然而，光纤通信也需要专门的设备来实现光传输。

本文将介绍光传输设备中的一种重要设备，即SDH光传输设备。

一、什么是SDH光传输设备？SDH光传输设备指同步数字体系光传输设备，它是把电信公司或网管提供的原始信号通过光放大器和光传输介质进行传输，从而实现多种信号的传输、交换和分配的设备。

SDH系统具有不同的速率等级，或者称之为SDH层。

根据传输的信号速率实现分层，SDH层次结构涵盖了不同的数据速率。

其中，最高速率的层次称为Synchronous Transport Module -1(SSTM-1)，其数据速度约为2.5 Gbit/s。

从SSTM-1开始，每个下一层次的速率都是前一层的倍数。

比如SSTM-4的速率为4倍于SSTM-1。

与PSTN（Public Switched Telephone Network，公共交换电话网）相比，SDH具有更好的性能和更高的扩展性能力。

因此，SDH光传输设备是光传输和交换网络的重要组成部分。

二、SDH光传输设备体系结构SDH光传输设备具有分层结构，它将数据传递和处理过程分为许多数据层次。

系统结构如下：数据层次：在SDH系统中，共有四个数据层次——别称STM（Synchronous Transport Module）。

它们是STM-1、STM-4、STM-16以及STM-64。

这些层次不仅代表着数据速度的不同，同时也具有不同的信道数和帧结构。

STM-1：STM-1是SDH系统速率结构中的最低层次，数据传输速率为155.5Mbps ，具有一组155并行时分多路信道（STM-1），每个STM-1由125个包含了9行9列81个VC(Virtual Channel)的桢组成，每个VC可传输2Mbps 的不同类型的信息，由此总带宽容量可达到155.5Mbps。

STM-4：STM-4是SDH系统速率结构中次低的层次，其数据传输速率为622Mbps。

SDH网节点与节点之间具有世界统一的NNI， 如图5-1所示。
图5-1 NNI的位置示意图
SDH网节点统一就意味着有一套标准 化的信息结构速率等级，称为“同步传输 模块”（STM-N，N为1, 4, 16, 64, …）。 如果SDH信号是STM-1，其网络节点接口 的 速 率 为 155.520 Mbit/s ， 更 高 等 级 的 STM-N速率是155.520 Mbit/s的N倍。目前 SDH能支持的等级N为1, 4, 16和64。
5.1 SDH传输体制的基本概念
5.1.1 基本概念与帧结构
数字传输体制有两种，即PDH和SDH。PDH早在 1976年实现了标准化，在1990年以前，光纤通信一 直沿用准同步数字体系（PDH）。随着电信发展和 用户需求不断提高，PDH系统在运用中暴露出一些 明显的弱点，SDH解决了PDH存在的问题。SDH数 字传输体系是1988年由ITU-T参照SONET（同步光 纤网）概念提出的规范建议，并批准了一系列SDH 的有关标准，ITU-T已通过15个建议，使之成为不仅 适用于光纤传输，而且也适用于微波和卫星传输的 全世界统一的技术体制，形成了一套高度标准化的 技术规范。
如果考虑到今后要支持诸如付费电视、可视电 话、数字图像（DVD）、高清晰度电视（HDTV） 等更宽带宽的业务以及按指数规律逐年增长的 Internet业务，网络宽带化将是人们不可避免的迫切 需求。由于光纤通信技术的成熟，特别是密集波分 复用（DWDM）技术的发展，使得网络的传输带 宽大大增加。如果双绞铜线的传输带宽按2 Mbit/s 估计，一根光纤采用DWDM技术，传输容量可达 到20~200 Gbit/s，也就是说，光纤的传输容量是铜 线的一万至十万倍，因此宽带化意味着光纤将成为 主要的传输媒质。

MML/CORBA
iManager T2000
业务管理层 SML 网络管理层 NML 网元管理层 EML
SDH/SONET、MSTP、DWDM、OSN等
网元层 NEL
分层的网管系统、明确的网络定位！
T2000/T2100应用于中国电信国干
➢提供分层管理网解决方案 ➢能向上级网管提供标准接口
iManager T2100
时钟类型
目前公用网中实际使用的时钟类型主要分为以下几类：
铯原子钟 铷原子钟 石英晶体振荡器 GPS
SDH网同步方式
从工作原理上划分，SDH网同步可以有4种不同的方式 :
同步方式 伪同步方式 准同步方式 异步方式
基准时钟（北京）
二级时钟（上海） 二级时钟（广州） ......
三级时钟
三级时钟 三级时钟
机柜与子架
常见的几种机柜类型：
ETSI 300mm深 ETSI 600mm深 19英寸机柜 接入网机柜
机柜还可以根据高度分为2米 、2.2米、2.6米三种，不同 高度的机柜内可安装的子架 数量也不一样。
光缆与光纤
光纤的工作波长（工作窗口）： 光线路信号在光纤上传送的波长：850nm、1310nm、1550nm 850nm窗口只用于多模传输，主要用于局内通信。 1310nm和1550nm窗口 用于单模传输。
光接口
应用场合 工作波长 (nm) 光纤类型
传输距离 (km) STM-1
STM-4
STM-16
局内
短距离局间
长距离局间
1310
1310 1550
1310 1550
G.652
G.652 G.652 G.652 G.652 G.653
≤2

注意：N的取值1，4，16，64。。。
图3 帧结构
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光纤通信原理与设备 2、SDH速率等级
5.2 SDH帧结构与复用原理
如何计算STM-N及各单元的速率等级？
（1）SDH速率等级计算及原理 1)STM-1的传送速率为： 9（行）×270（列） × 8 bit （每字节8bit）/125us=155.520Mbit/s
1 34M 速率适 配/打包 1
C3
加入POH监 控 /打包 9
P O H
1
VC3
9 125us 85
转下页
1
125us
84
图8 C3、VC3
24 24
光纤通信原理与设备
5.2 SDH帧结构与复用原理
﹡ TU3——支路单元3，与VC3相对应的标准信息结构，完成一级指针 定位 ﹡ TUG3——支路单元组3，与TU3相对应的标准信息结 构 ﹡ 34M—VC3—TU3—TUG3，3TUG3—VC4—STM-1，所以STM-1可以 复用进3路34M
比特率（kbit/s） 155520 622080 2488320 9953280
速率（bit/s） 155M 622M 2.5G 10G
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光纤通信原理与设备 3、帧结构组成及功能
5.2 SDH帧结构与复用原理
1）段开销（SOH,Section Overhead） RSOH、MSOH 2 ） 信息净负荷（Information Payload） 含POH 3 ） 管理单元指针（AU-PTR）
2)STM-N的传送速率为：
STM-N的传送速率= STM-1的传送速率×N N取值为1，4，16，64。。。由N个STM-1以字节间插同步复接而成。
请同学课后计算MSOH的速率？