SDH与数字光纤传输系统

高速公路交通机电工程简介高速公路交通机电工程包括三大系统、隧道机电工程（供电、消防、通风、照明等）。

三大系统包括''监控系统〃、''收费系统〃和''通信系统〃。

以下根据我公司长年在高速公路机电工程领域作为集成商及产品供应商的经验，对三大系统的解决方案作简要介绍。

一、监控系统监控系统主要由信息采集子系统、监控中心及信息发布子系统三大部分组成。

信息采集子系统包括：车辆检测器、气象检测器、紧急电话和巡逻车。

信息发布子系统包括交通标志、标线和信号等，是交通监控管理为用户服务的主要形式。

监控中心是高速公路全线路监控系统的最高层即控制中心，主要负责全线路范围内交通情况的监视和控制。

监控系统的功能包括：道路及隧道桥梁监视、交通量检测、气象监测、信息采集与发布、交通诱导、隧道检测等。

主要设备包括：车辆检测系统、气象检测设备（能见度、冰检等）、情报板系统、路侧摄像机系统、监控分中心计算机网络、地图板、大屏幕投影系统、图像监视系统、主控制台和监控软件、事件检测系统、隧道CO/VI检测设备、隧道火灾检测及报警系统、隧道PLC设备等。

针对交通监控系统的系统构建目标与运营单位的运营管理需求，结合系统设备的功能特点与运行方式，我公司在长期工程实践的基础上，本着功能清晰、操作简捷、先进适用、便于扩充的原则提出以下系统解决方案。

（1）道路监控系统•路段监控中（分）中心计算机管理系统主要包括系统硬件与软件两个组成部分，其中计算机硬件主要有：数据库服务器、业务计算机、图形计算机、路由器、交换机、打印机等；软件系统主要包括：系统软件、支撑软件和业务管理软件等。

利用计算机管理系统可以完成对于道路沿线外场设备的状态查询、信息获取、功能设定；交通管理方案的比较与优选、交通控制参数的确定；路政、公安、医疗等相关部门的信息共享与突发事件的协同处理；报表打印、日常信息管理等功能；•信息采集系统精彩文档用于道路沿线的交通、环境信息的采集，采集方式主要有人工采集和自动采集两种。

另外，由于采用了同步复用方式和灵活的 映射结构，可将PDH低速支路信号（例 如2Mbit/s）复用进SDH信号的帧中去 （STM-N），这样使低速支路信号在 STM-N帧中的位置也是可预见的，于是 可以从STM-N信号中直接分/插出低速支
路信号。请注意：前面分插出的是低速 SDH信号，这里分插出的是低速支路信 号，例如2Mbit/s，34Mbit/s与140Mbit/s 等低速信号。
(2) 为了能够对140Mbit/s的通道信号进行监控， 在复用过程中要在C4的块状帧前加上一列通道开 销字节（高阶通道开销VC4-POH），此时信号 成为VC4信息结构，见图所示。
从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个
比特一个比特）的传输，传完一行再传下一行， 传完一帧再传下一帧。
ITU-T规定对于任何级别的STM-N帧，帧 频是8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为 恒定的125μs。(T=1/f)
帧周期的恒定是SDH信号的一大特点， 任何级别的STM-N帧它的帧频都是8000 帧/秒。
在一定范围内变动时，通过码速调整可将其速 率转换为标准速率。在这里，E4信号的速率范 围是139.264Mbit/s±15ppm（G.703规范标准） ＝(139.261－139.266)Mbit/s，那么通过速率 适配可将这个速率范围的E4信号，调整成标准 的C4速率149.760Mbit/s，也就是说能够装入 C4容器。
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。为了实时监测打包的低速信号在传输

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4、
SDH设备是智能化的设备，又在帧结构中安排了丰 富的、用于管理的开销比特（大约占信号5%）， 使网络的运行、管理和维护（OAM）能力大大加 强，加大了组网的灵活性，提高了网络的效率和可 靠性。
虽然SDH的设备成本比PDH大约高5%左右 ，但其营运费仅为PDH的1/6。综合考虑， SDH的费用不到PDH的70%，具有较好的 经济效益。
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SDH的应用与发展趋势：
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由于SDH基于物理层的特点，单位可在租用电路上承载各种业务 而不受传输的限制。承载方式有很多种，可以是利用基于TDM技术 的综合复用设备实现多业务的复用，也可以利用基于IP的设备实现 多业务的分组交换。SDH技术可真正实现租用电路的带宽保证，安 全性方面也优于VPN等方式。在政府机关和对安全性非常注重的企 业，SDH租用线路得到了广泛的应用。一般来说，SDH可提供E1、E3、 STM．1或STM．4等接口，完全可以满足各种带宽要求。同时在价格 方面，也已经为大部分单位所接受，SDH作为新一代理想的传输体 系，具有路由自动选择能力，上下电路方便，维护、控制、管理功 能强，标准统一，便于传输更高速率的业务等优点，且能很好地适 应通信网飞速发展的需要。迄今，SDH得到了空前的应用与发展。 在标准化方面，已建立和即将建立的一系列建议已基本上覆盖 了SDH的方方面面。在干线网和长途网、中继网、接入网中它开始 广泛应用，且在光纤通信、微波通信、卫星通信中也积极地开展研 究与应用。近些年，点播电视、多媒体业务和其他宽带业务如雨后 春笋般纷纷出现，为SDH应用在接入网中提供了广阔的空间。SDH已 被各国列入21世纪高速通信网的应用项目，是电信界公认的数字传 输网的发展方向，具有远大的商用前景。

sdh协议SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种面向同步数字传输的层次结构，常用于光纤传输。

它通过将信号划分为不同层次的容器，使得不同速率的信号可以被传输和交换。

SDH协议被广泛应用于电话网、广播电视、数据交换等领域。

SDH协议的层次结构分为四个层次：光线路层（Line Layer）、光传输层（Path Layer）、光复用层（Section Layer）和物理接口层（Physical Interface Layer）。

光线路层是最高的层次，它负责将光信号分割为多个光通道，并提供错误检测和纠正功能。

这些光通道可以按照不同的速度传输数据，例如155Mbps、622Mbps等。

光线路层主要利用SDH帧结构来实现信号的分割和重组。

光传输层负责在不同的光线路之间建立传输路径，并提供信号的质量监测和故障恢复功能。

它将多个光线路绑定在一起，并通过复用技术将它们的带宽进行合并。

光传输层的关键功能是光交叉连接（OXC），它可以在不同的光传输层中建立任意的连接。

光复用层主要负责在不同的光传输层间建立和管理光复用器。

它将不同速率的光信号进行复用，以提高光纤的利用率。

光复用层还负责信号的分光和合流，以便进行正确的分发和传输。

物理接口层是最底层的层次，它负责将数字信号转化为光信号或电信号。

物理接口层需要根据具体的物理介质进行适配，例如光纤、电缆、无线等。

物理接口层还负责信号的编码和调制，以便在传输过程中保持信号的完整性和稳定性。

SDH协议具有时间同步性和高可靠性的特点。

时间同步性可以保证在多个传输节点之间进行精确的时钟同步，以避免数据传输中的时延和抖动。

高可靠性体现在其故障检测和恢复机制上，当一个光线路发生故障时，SDH协议可以自动切换到备用光线路，以保证数据的连续传输。

总的来说，SDH协议是一种高性能的同步数字传输协议，可用于光纤传输中的数据、音频和视频等信息。

它的层次结构和功能模块化设计，使得网络的建设和维护更加灵活和高效。