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。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输,每帧传输时间为125微秒, 每秒传输1/125*10(-6)=8000帧,对STM-1而言每帧字节为8比特/字节*(9*270*1)字节=19440比特,则STM-1的传输速率为19440*8000=155.520Mb/s；而STM-4的传输速率为4*155.520Mb/s=622.080Mb/s；STM-16的传输速率为16*155.520(或4*622.080) =2488.320Mb/s。
SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：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,帧相位发生偏差称为帧偏移,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；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；
以139.24Mb/s信号到STM-1的形成过程为例,139.264Mb/s信号首先进入容器VC-4,速率调整后输出149.76Mb/s的数字信号,进入虚容器VC-4中加入通道开销(POH)576Kb/s后输出150.336Mb/s的信号,在管理单元AU-4内加入管理单元指针(AU PTR)576Kb/s后输出150.912Mb/s的信号,因STM-N中的N=1故由一个管理单元组AUG加入段开销(SOH)4.608Mb/s后输出155.520Mb/s的STM-1信号。
SDH网络设备有交换设备,包括配有SDH标准光接口和电接口的交换机,传送设备包括终
端复用器、分插复用器和数字交叉连接设备及再生器,接入设备包括数字环路载波、光纤环路系统等；其中分插复用器(Add/Drop Multiplexer 缩写为ADM)是SDH网络中应用最广泛的设备,它利用时隙交换实现宽带管理即允许两个STM-N信号之间的不同VC实现互连,并具有无需分接和终接整体信号即可将各种G703《数字体系接口物理/电气特性》规定的STM-N 信号接入STM-M(M＞N)内作任何支路的能力,ADM在环形网中应用时还具有独特的自愈能力,即网络发生故障时无需人为干预就可在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务,也就是说使网络具备发现故障的能力并能找到替代路由在时限内重新建立通信线路。
第1题 SDH的净负荷矩阵开始的第一行第一列起始位置为（） A.1，9×N B.1，10×N C.1，9×（N+1） D.1，270×N 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第2题 SDH的段开销的列数为（） A.（1~9）×N B.（1~10）×N C.（1~12）×N D.（1~15）×N 答案:A 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第3题 SDH的再生段开销的起止行、列序号为（） A.1~3，（1~9）×N B.1~5，（1~10）×N C.7~3，（1~12）×N D.5~9，（1~9）×N 答案:D 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：0.0 批注： 第4题 SDH同步数字传输系统中STM-1等级代表的传输速率为（） A.155.080Mbps B.155.520Mbps C.622.080Mbps
D.622.520Mbps 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第5题 在我国采用的SDH复用结构中，如果按2.048Mb/s信号直接映射入VC-12的方式，一个VC-4中最多可以传输2.048Mb/s信号的路数为（） A.30 B.32 C.63 D.64 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第6题 将模拟信号变成离散信号的环节是（） A.采集 B.变换 C.抽样 D.量化 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第7题 对信号进行解码的是（） A.发信机 B.收信机 C.信源 D.信元 答案:B 您的答案：
题目分数：3 此题得分：0.0 批注： 第8题 对信号进行编码的是（） A.发信机 B.收信机 C.信源 D.信元 答案:A 您的答案：A 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第9题 SDH光纤传送网是一个灵活的、兼容的、可靠的、可以实行集中智能化管理的网络。SDH的本质是（） A.采用标准的光接口 B.一种新设备同步复用设备 C.一种新的大容量高速光纤传输系统 D.一种新的网络技术同步传输体系 答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第10题 SDH的矩形块状帧结构的规模为（） A.9，261×N B.9，270×N C.9，300×N D.9，600×N 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注：
SDH（SynchronousDigital Hierarchy，同步数字体系），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。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 MSTP（Multi-Service Transfer Platform）（基于SDH的多业务传送平台）是指基于SDH平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。 MSTP系列设备为城域网节点设备，是数据网和语音网融合的桥接区。MSTP可以应用在城域网各层，对于骨干层： 主要进行中心节点之间大容量高速SDH、IP、ATM业务的承载、调度并提供保护；对于汇聚层： 主要完成接入层到骨干层的SDH、IP、ATM多业务汇聚；对于接入层： MSTP则完成用户需求业务的接入。 MPLS多协议标签交换（Multi-Protocol Label Switching，）是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由地址、转发和交换等能力。更特殊的是，它具有管理各种不同形式通信流的机制。MPLS是利用标记（label）进行数据转发的。当分组进入网络时，要为其分配固定长度的短的标记，并将标记与分组封装在一起，在整个转发过程中，交换节点仅根据标记进行转发。MPLS独立于第二和第三层协议，诸如ATM和IP。 它提供了一种方式，将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。它是现有路由和交换协议的接口，如IP、ATM、帧中继、资源预留协议（RSVP）、开放最短路径优先（OSPF）等等。 T-MPLS（TransportMPLS）是一种面向连接的分组传送技术，在传送网络中，将客户信号映射进MPLS帧并利用MPLS机制（例如标签交换、标签堆栈）进行转发，同时它增加传送层的基本功能，例如连接和性能监测、生存性（保护恢复）、管理和控制面（ASON/GMPLS）。
第6章准同步数字体系（PDH）和同步数字体系（SDH） 第一节数字复接的基本概念 一、准同步数字体系（PDH） PCM各次群的话路数及数码率（欧洲、中国） P123表5.1 二、PCM复用和数字复接 形成二以上的高次群的方法 PCM复用——概念 P125（高次群的形成一般不用——原因) 数字复接——概念 P125 三、数字复接的实现 按位复接——优缺点 按字复接——优缺点 P126 PDH大多采用按位复接。 四、数字复接的同步 数字复接要解决两个问题： ·同步——不同步的后果：几个低次群复接后的数码就会产生重叠和错位。 ·复接 五、数字复接的方法及系统构成 数字复接的方法 ·同步复接——概念 P127 ·异步复接——概念 PDH大多采用异步复接 数字复接系统的构成框图 P127图5.5 第二节同步复接与异步复接 一、同步复接（需要码速变换） 码速变换的概念 P128 二、异步复接（需要码速调整） 1、码速调整与恢复 码速调整方法——插入一些码元将各一次群的速率由2048kbit／s左右统一调整成 2112kbit／s。 码速恢复方法——通过去掉插入的码元，将各一次群的速率由2112kbit／s还原成 2048kbit／s左右。 码速调整和码速变换的区别 P132 2、异步复接二次群帧结构 异步复接二次群的帧周期为100．38μs
帧长度为848bit 4×205＝820bit （最少）为信息码 28bit 的插入码（最多） 28bit 插入码具体安排 P133表5．2 各一次群在s 38.100内插入码及信息码分配情况 各一次群（支路）： 码速调整之前（速率2048kbit ／s 左右）100.38μs 内约有205～206个码元 应插入6～7个码元 码速调整之后（速率为2112kbit ／s ）100．38μs 内应有212个码元（bit ） 第一个基群支路插入码及信息码分配情况如图 5.11(a)所示。 其它基群支路插入码及信息码分配情况类似。 帧结构图 P133图5.11(b) 一次群码速调整后100.38μs 内插入码有6～7个 码速调整用的插入码有0～1个（最多 1 个）插入标志码有3个 二次群1帧内插入码有24～28个（最多28个） 码速调整用的插入码有0～4个（最多4个） 插入标志码有12个 信息码最少为820个 插入标志码的作用 P134 每个支路采用三位插入标志码的目的 P134 例1、计算二次群中一个二进制码元的时间间隔为多少？ 解：因为二次群的数码率为s kbit /8448所以一个二进制码元的时间间隔为 s f t B B 118.0 1084481 13例2、画出第3个基群支路插入码及信息码分配情况。 解： 例3、异步复接二次群帧结构中帧同步码和插入标志码的容量（速率）分别为多少？解：帧同步码的容量（速率）为 s kbit s bit /621.99/996211038.10010 6插入标志码的容量（速率）为
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。这种传输网易于扩展，适于新电信业务的开展，并且使不同厂家生产的设备互通成为可能，这正是网
网络基础同步数字体系 同步数字体系（Synchrounous Optical Network)是连接光纤传输系统的标准。该标准是由美国Bellcore公司和电信工业解决方案联盟(A TIS)开发的，在1984年被提交给ANSI（美国国家标准协会），成为一个开放的、灵活的和廉价的光纤传输标准。在1986年，ITU-T开始开发类似SONET的传输和速度建议，并重新定名为同步数字体系(SDH，Synchronous Digital Hierarchy)，使之成为不仅适于光纤也适于微波和卫星传输的通用技术体制，该标准主要在欧洲使用。现在，SONET的数据传输速率已经可以高达2.488Gbps，并且承诺在将来可以达到13.271Gbps。 SONET的一个优点是它是非专有的，所以可以从众多的厂家购买到点到点的网络设备。SONET可以连接到A TM、ISDN和其他设备的接口上，为这些设备提供高速通信。SONET 的另外一个优点是它可以在很长的距离上提供高速的数据传输。SONET的这两个优点使得它在很多方面得到广泛的应用，例如，在两个相距很远的网络之间提供高速的数据连接、在两个相距很远的站点之间举行视频会议、远程教学、高质量的音频和视频播放和复杂图形的高速传输。 SONET高速通信使用的通信介质是单模光纤电缆和T载波通信(从T-3开始)。主要的传输方法发生在物理层，这使得其他一些传输技术，如A TM、FDDI和SMDS等，可以运行在SONET之上。SONET和使用固定信元长度的技术最为兼容(如ATM)，而与使用可变帧长的技术兼容性要差一些。 SONET的基本速率为51.84Mbps，即光纤载波级别1(OC-1)，其电气等效级别为同步传输信号级别1(STS-1)。从该速率开始，便可以根据具体服务类型的需要将信号切换到更高的速率上。 SONET协议层分为光子层、路段层、线路层和路径层四个协议层，但是只有最底层的光子层与OSI模型中的物理层相对应，如图7-6所示。 图7-6 SONET通信子层与OSI模型的对比 光子层用来负责物理连接，如处理信号的转换和传输。在光子层中，被传输的电信号需要转换成光信号，然后再放到光纤电缆上，而在接收端，又需要将接收到的光信号再还原为电信号。该层还可以监控信号传输方面的问题，包括光脉冲的形状，传输功率级别以及传送信号的波长。路段层负责对数据进行封装，保证数据以正确的顺序进行发送，同时保证每一个帧的定时和检查传输中出现的错误。线路层监视传输中出现的问题，如果出现问题则进行故障恢复。同时该层还负责信号的同步和交换，保证整个帧都到达其目的地。路径层用来将信号映射到通信信道上。如它可以将ATM信号映射到一个信道而将ISDN信号映射到另外一个信道。该层还保证从源到目的地的信道的可靠性。 由于SONET使用广泛，当人们租用一条STS-1线路时，可能被要求在线路上使用
第一节SDH传输系统的基本原理 一、PDH的固有弱点 PDH即准同步数字体系，是指参与复接的各低次群的标称速率相同，而实际速率允许有一定偏差的数字体系。目前ITU-T推荐应用的主要有两大系列的PDH数字体系，即PCM24路系列和PCM30/32路系列。北美和日本采用1.544Mb/s作为基群的PCM24路数字系列；欧洲和我国则采用2.048Mb/s作为基群的PCM30/32路数字系列。我国采用的PDH数字系列如表2-1所示。 表2-1 我国PDH数字系列 基群二次群三次群四次群 30路 2.048 Mb/s 120路（30×4） 8.448 Mb/s 480路（120×4） 34.368 Mb/s 1920路（480×4） 139.264 Mb/s 采用ITU-T建议规定的PDH数字系列作为系统速率标准的光纤通信系统称为PDH光传输系统。 在通信网向大容量、标准化发展的今天，PDH传输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。 现有的光纤通信系统，现有的PDH主要应用在本地接入；SDH主要应用于城域网、省干网、骨干网；DWDM应用于骨干网（西北环）。 PDH传输体制的弱点主要表现在以下几个方面。 1．没有全世界统一的数字信号标准 由于历史的原因，目前世界上的准同步数字体系PDH存在两大体系或三种地区性标准（日本、北美和欧洲），如表8-1所示。北美和日本都采用以1.544Mb/s为基群速率的PCM24路系列，但略有不同，而欧洲和中国则采用以2.048Mb/s为基群速率的PCM30/32路系列。由于没有统一的世界性标准，造成国际间互通、互连困难。 表8-1 不同地区PDH速率等级标准 一次群二次群三次群四次群 北美 24路 1.544Mb/s 96路(24×4) 6.312Mb/s 672路(96×6) 44.736Mb/s 4032路(672×6) 274.176Mb/s 日本 24路 1.544Mb/s 96路(24×4) 6.312Mb/s 480路(96×5) 32.064Mb/s 1440路(480×3) 97.782Mb/s 欧洲、中国30路120路(30×4) 480路(120×4) 1920路（480×4)
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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。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输,每帧传输时间为125微秒, 每秒传输1/125*10(-6)=8000帧,对STM-1而言每帧字节为8比特/字节*(9*270*1)字节=19440比特,则STM-1的传输速率为19440*8000=155.520Mb/s；而STM-4的传输速率为4*155.520Mb/s=622.080Mb/s；STM-16的传输速率为16*155.520(或4*622.080) =2488.320Mb/s。 SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：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,帧相位发生偏差称为帧偏移,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；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； 以139.24Mb/s信号到STM-1的形成过程为例,139.264Mb/s信号首先进入容器VC-4,速率调整后输出149.76Mb/s的数字信号,进入虚容器VC-4中加入通道开销(POH)576Kb/s后输出150.336Mb/s的信号,在管理单元AU-4内加入管理单元指针(AU PTR)576Kb/s后输出150.912Mb/s的信号,因STM-N中的N=1故由一个管理单元组AUG加入段开销(SOH)4.608Mb/s后输出155.520Mb/s的STM-1信号。 SDH网络设备有交换设备,包括配有SDH标准光接口和电接口的交换机,传送设备包括终