SDH原理学习及总结讲解.doc

第一章 SDH概述 1.1 SDH产生的技术背景——传统的PDH传输体制的缺陷 SDH全称叫做同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy） 传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。当前世界各国大力发展的信息高速公路，其重点之一就是组建大容量的光纤传输网络，以SDH/WDM为主的光纤传输网络就是高速公路最基础的物理平台。 由PDH传输体制组建的传输网，其复用的方式已不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，制约了传输网向更高的速率发展。 传统的PDH传输体制的缺陷主要体现在以下四个方面。 1.1.1 接口方面 1、电接口方面： PDH只有地区性的电接口规范，没有统一的世界性标准。现有的PDH制式共有三种不同的信号速率等级：欧洲系列、北美系列和日本系列。它们的电接口速率等级以及信号的帧结构、复用方式均不相同，这种局面造成了国际互通的困难，不适应当前通信的发展趋势。这三个系列信号的电接口速率等级如图1.1-1所示。 图1.1-1 PDH的速率等级 2、光接口方面： PDH 没有世界性统一的光接口规范。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。典型的例子是mBnB码。其中mB为信息码，nB是冗余码。冗余码的作用是实现设备对线路传输性能的监控功能。由于各厂家的设备在进行线路编码时，在信息码后加上不同的冗余码，导致不同厂家同一速率等级的光接口码型和速率也不一样，致使不同厂家的设备无法实现横向兼容。这样在同一传输路线两端必须采用同一厂家的设备，给组网应用、网络管理及互通带来困难。 1.1.2 复用方式 在PDH体制中，只有PCM设备中从64kbit/s至基群速率的复用采用了同步复用方式，而其他各群次 信号都采用“准同步复接”方式。因为各级PDH信号都是异步的，需要通过正码速调整来适配和容纳各级支路信号的速率差异。 由于PDH采用异步复用方式，就导致当低速信号复用到高速信号时，低速信号在高速信号帧结构中的位置规律性差，也就是说在PDH高速信号中不能便捷地确认低速信号的位置，也就不能直接分支/插入低速信号。 例如：不能从140Mbit/s的信号中直接分支/插入2Mbit/s的信号，而需要逐级地进行分支/插入。如图1.1.2-1所示。 图1.1.2-1 从140Mbit/s信号分支/插入2Mbit/s信号示意图 在将140Mbit/s信号分支出2Mbit/s信号过程中，使用了大量的“背靠背”设备。通过三级解复用设备才从140Mbit/s的信号中分出2Mbit/s低速信号；再通过三级复用设备，将2Mbit/s的低速信号复用到140Mbit/s信号中。一个140Mbit/s信号可复用进64个2Mbit/s信号，若在此处仅仅从140Mbit/s信号中上下一个2Mbit/s的信号，也需要全套的三级复用和解复用设备。这样不仅增加了设备的体积、成本和功耗，还降低了设备的可靠性。 由于低速信号分支/插入高速信号要通过层层的复用和解复用过程，这样就会使信号在复用/解复用过程中带来损伤，使传输性能劣化。在大容量长距离传输时，此种缺陷是不能容忍的。 1.1.3 运行维护方面 在PDH信号的帧结构里用于运行管理维护（OAM）的开销字节不多，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。PDH信号用于管理维护工作的开销字节少，这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、告警的分析和故障定位是很不利的。 1.1.4 没有统一的网管接口 由于PDH没有网管功能，更没有统一的网管接口，这就不利于形成统一的电信管理网。 由于以上这种种缺陷，使PDH传输体制越来越不适应传输网的发展，于是美国贝尔通信研究所首先提出由一整套分等级的标准数字传送结构组成的光同步网络（SONET）体制。CCITT于1988年接受了SONET概念，并重新命名为同步数字体系（SDH），使其成为不仅适用于光纤传输，也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。 1.2 SDH有哪些优势 1.2.1 接口方面 1、电接口方面： SDH体制对网络节点接口（NNI）作了统一的规范。规范的内容有数字信号速率等级、帧结构、复用方法、线路接口、监控管理等。于是这就使SDH设备容易实现多厂家互连，也就是说在同一传输线路上可以安装不同厂家的设备，体现了横向兼容性。 SDH体制有一套标准的信息结构等级，也就是速率等级。基本的信号结构等级是同步