SDH與數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)

1、在前面各章中討論了光纖傳輸媒質(zhì)、光源與光發(fā)在前面各章中討論了光纖傳輸媒質(zhì)、光源與光發(fā)送機、光檢測器與光接收機，還討論了光纖的連送機、光檢測器與光接收機，還討論了光纖的連接和用于連接光纜、光源以及光檢測器的連接器接和用于連接光纜、光源以及光檢測器的連接器將這些分立的模塊組合到一起就形成一條完整的將這些分立的模塊組合到一起就形成一條完整的光纖傳輸鏈路，從而構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)光纖傳輸鏈路，從而構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)更明確地稱光纖通信系統(tǒng)為光纖傳輸系統(tǒng)更明確地稱光纖通信系統(tǒng)為光纖傳輸系統(tǒng)盡管基于盡管基于IP技術(shù)的數(shù)據(jù)通信迅猛增長，但從傳輸技術(shù)的數(shù)據(jù)通信迅猛增長，但從傳輸體制上，同步數(shù)字體系（體制上，同步數(shù)字體

2、系（SDH）仍然占據(jù)主導(dǎo)地）仍然占據(jù)主導(dǎo)地位位7.1 PDH準(zhǔn)同步數(shù)字體系準(zhǔn)同步數(shù)字體系7.2 SDH同步傳輸體系同步傳輸體系7.3 數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)的設(shè)計數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)的設(shè)計7.4 數(shù)字光纖系統(tǒng)的性能指標(biāo)數(shù)字光纖系統(tǒng)的性能指標(biāo) 準(zhǔn)同步數(shù)字體系（準(zhǔn)同步數(shù)字體系（PDH）是）是20世紀(jì)世紀(jì)60年代逐步年代逐步發(fā)展起來的一種數(shù)字復(fù)用多路技術(shù)發(fā)展起來的一種數(shù)字復(fù)用多路技術(shù)為了適應(yīng)點對點的應(yīng)用而選擇了準(zhǔn)同步復(fù)用方式，為了適應(yīng)點對點的應(yīng)用而選擇了準(zhǔn)同步復(fù)用方式，以實現(xiàn)在同一信道上傳輸多路信號，從而提高信以實現(xiàn)在同一信道上傳輸多路信號，從而提高信道利用率道利用率 世界各國使用的世界各國使用的PDH設(shè)備有

3、不同的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備有不同的標(biāo)準(zhǔn)PCM 30/32路系統(tǒng)（路系統(tǒng)（E1）PCM 24路系統(tǒng)（路系統(tǒng)（T1或或DS1）PDH各次群的標(biāo)準(zhǔn)速率各次群的標(biāo)準(zhǔn)速率 我國及歐洲我國及歐洲北美北美日本日本一次群一次群30/32路路2.048 Mb/s24路路1.544 Mb/s24路路1.544 Mb/s二次群二次群304 = 120路路2.0484 + 0.256 = 8.448 Mb/s244 = 96路路1.5444 + 0.136 = 6.312 Mb/s244 = 96路路1.5444 + 0.136 = 6.312 Mb/s三次群三次群1204 = 480路路8.4484 + 0.576 = 34.

4、368 Mb/s967 = 672路路6.3127 + 0.552 = 44.736 Mb/s965 = 480路路6.3125 + 0.504 = 32.064 Mb/s四次群四次群4804 = 1920路路34.3684 + 1.792 = 139.264 Mb/s6722 = 1344路路44.7362 + 0.528 = 90 Mb/s4803 = 1440路路32.0643 + 1.536 = 97.728 Mb/sPDH可以很好地適應(yīng)傳統(tǒng)的點對點通信，但這種可以很好地適應(yīng)傳統(tǒng)的點對點通信，但這種數(shù)字系列主要是為話音設(shè)計的數(shù)字系列主要是為話音設(shè)計的PCM技術(shù)在復(fù)接成一次群時，采用同步

5、復(fù)接技術(shù)在復(fù)接成一次群時，采用同步復(fù)接復(fù)接成二、三、四次群時要采用異步復(fù)接復(fù)接成二、三、四次群時要采用異步復(fù)接其標(biāo)準(zhǔn)值有一個規(guī)定的容差，且是異源的，其標(biāo)準(zhǔn)值有一個規(guī)定的容差，且是異源的，這種對比特這種對比特率偏差的約束就是所稱的準(zhǔn)同步工作率偏差的約束就是所稱的準(zhǔn)同步工作一次群至四次群接口比特率早在一次群至四次群接口比特率早在1976年就實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)年就實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，并得到各國廣泛采用化，并得到各國廣泛采用PDH主要適用于中、低速率點對點的傳輸主要適用于中、低速率點對點的傳輸PDH的復(fù)用方式很明顯不能滿足大容量信息傳輸?shù)膹?fù)用方式很明顯不能滿足大容量信息傳輸?shù)囊蟮囊罅硗饬硗釶DH體制的地區(qū)性規(guī)范

6、也使網(wǎng)絡(luò)互連增加了體制的地區(qū)性規(guī)范也使網(wǎng)絡(luò)互連增加了難度難度PDH不能適應(yīng)現(xiàn)代通信網(wǎng)對信號寬帶化、多樣化不能適應(yīng)現(xiàn)代通信網(wǎng)對信號寬帶化、多樣化的要求的要求制約了傳輸網(wǎng)向更高的速率發(fā)展制約了傳輸網(wǎng)向更高的速率發(fā)展 PDH傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面：傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面： (1) 接口方面接口方面只有地區(qū)性的電接口規(guī)范。我國和歐洲、北美、日本各只有地區(qū)性的電接口規(guī)范。我國和歐洲、北美、日本各自有不同的自有不同的PDH數(shù)字體系，這些體系互不兼容，造成數(shù)字體系，這些體系互不兼容，造成國際互通的困難國際互通的困難 沒有統(tǒng)一的光接口規(guī)范。為了完成設(shè)備對光路上的傳輸沒有統(tǒng)一的光接口規(guī)范。為

7、了完成設(shè)備對光路上的傳輸性能進行監(jiān)控各廠家各自采用自行開發(fā)的線路碼型，不性能進行監(jiān)控各廠家各自采用自行開發(fā)的線路碼型，不同廠家同一速率等級的光接口碼型和速率不一樣，致使同廠家同一速率等級的光接口碼型和速率不一樣，致使不同廠家的設(shè)備無法實現(xiàn)橫向兼容不同廠家的設(shè)備無法實現(xiàn)橫向兼容 PDH傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面：傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面：(2) 復(fù)用方式復(fù)用方式PDH的高次群是異步復(fù)接，每次復(fù)接就進行一次碼速的高次群是異步復(fù)接，每次復(fù)接就進行一次碼速調(diào)整，用來匹配和容納時鐘的差異調(diào)整，用來匹配和容納時鐘的差異導(dǎo)致當(dāng)?shù)退傩盘枏?fù)用到高速信號時，在高速信號的幀結(jié)導(dǎo)致當(dāng)?shù)退傩盘枏?fù)用到高速信

8、號時，在高速信號的幀結(jié)構(gòu)中的位置沒有規(guī)律性和固定性構(gòu)中的位置沒有規(guī)律性和固定性無法直接從高次群中提取低速支路信號無法直接從高次群中提取低速支路信號 PDH傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面：傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面：(3) 運行維護方面運行維護方面PDH預(yù)留的插入比特（開銷字節(jié)）較少，這也就是為預(yù)留的插入比特（開銷字節(jié)）較少，這也就是為什么在設(shè)備進行光路上的線路編碼時，要通過增加冗余什么在設(shè)備進行光路上的線路編碼時，要通過增加冗余編碼來完成線路性能監(jiān)控功能的原因編碼來完成線路性能監(jiān)控功能的原因開銷字節(jié)少，對完成傳輸網(wǎng)的分層管理、性能監(jiān)控、業(yè)開銷字節(jié)少，對完成傳輸網(wǎng)的分層管理、性能監(jiān)控、業(yè)

9、務(wù)的實時調(diào)度、傳輸帶寬的控制、告警的分析定位很不務(wù)的實時調(diào)度、傳輸帶寬的控制、告警的分析定位很不利利使得網(wǎng)絡(luò)的運行、管理和維護（使得網(wǎng)絡(luò)的運行、管理和維護（OAM）較困難）較困難 PDH傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面：傳輸體制的缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面：(4) 沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠家提供的管理系統(tǒng)不兼容，由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠家提供的管理系統(tǒng)不兼容，不利于形成統(tǒng)一的電信管理網(wǎng)不利于形成統(tǒng)一的電信管理網(wǎng) PDH體系建立在點對點傳輸?shù)幕A(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系建立在點對點傳輸?shù)幕A(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡單，無法提供最佳的路由選擇，使得設(shè)備較為簡單，無法提供最佳的路由

10、選擇，使得設(shè)備利用率較低利用率較低凡此種種缺陷導(dǎo)致了一種新的數(shù)字體系同步光凡此種種缺陷導(dǎo)致了一種新的數(shù)字體系同步光網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)絡(luò)（SONET，Synchronous Optical Network）的產(chǎn)生）的產(chǎn)生1988年，年，CCITT接受了接受了SONET的概念并重新命的概念并重新命名為同步數(shù)字體系（名為同步數(shù)字體系（SDH，Synchronous Digital Hierarchy）隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，按國家組網(wǎng)的有關(guān)規(guī)定，隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，按國家組網(wǎng)的有關(guān)規(guī)定，近年來，近年來，PDH系列設(shè)備只在公網(wǎng)中用作市話網(wǎng)的系列設(shè)備只在公網(wǎng)中用作市話網(wǎng)的中繼傳輸系統(tǒng)中繼傳輸系統(tǒng)但是，在許多專用信

11、息傳輸系統(tǒng)中它仍然得到廣但是，在許多專用信息傳輸系統(tǒng)中它仍然得到廣泛應(yīng)用泛應(yīng)用在我國公用電話網(wǎng)及數(shù)據(jù)網(wǎng)中，在我國公用電話網(wǎng)及數(shù)據(jù)網(wǎng)中，PDH系列的數(shù)字系列的數(shù)字結(jié)構(gòu)主要用于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)，特別是結(jié)構(gòu)主要用于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)，特別是2Mb/s速率的接口，在數(shù)據(jù)、衛(wèi)星、移動通信系統(tǒng)中普速率的接口，在數(shù)據(jù)、衛(wèi)星、移動通信系統(tǒng)中普遍采用遍采用 SDH發(fā)展到今天，已經(jīng)不是一種新技術(shù)，而是一發(fā)展到今天，已經(jīng)不是一種新技術(shù)，而是一種成熟的技術(shù)種成熟的技術(shù)有學(xué)者認(rèn)為：有學(xué)者認(rèn)為：SDH將被以將被以WDM為基礎(chǔ)的光傳送為基礎(chǔ)的光傳送網(wǎng)所取代網(wǎng)所取代但是大量建設(shè)的但是大量建設(shè)的SDH系統(tǒng)仍然要繼續(xù)使用系統(tǒng)仍然要

12、繼續(xù)使用WDM光傳送網(wǎng)還沒有解決光傳送網(wǎng)還沒有解決SDH已經(jīng)很好解決的已經(jīng)很好解決的三個問題三個問題首先，首先，SDH本質(zhì)是數(shù)字傳輸，能對傳輸質(zhì)量實現(xiàn)端到本質(zhì)是數(shù)字傳輸，能對傳輸質(zhì)量實現(xiàn)端到端的全程監(jiān)控，一旦有故障，可以很好定位；端的全程監(jiān)控，一旦有故障，可以很好定位；其次，現(xiàn)有完善的保護和恢復(fù)機制可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈；其次，現(xiàn)有完善的保護和恢復(fù)機制可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈；最后，最后，SDH有有效的網(wǎng)管有有效的網(wǎng)管今后獨立的今后獨立的SDH設(shè)備發(fā)展速度可能放緩設(shè)備發(fā)展速度可能放緩 SDH概念的核心是從統(tǒng)一的國家電信網(wǎng)和國際互概念的核心是從統(tǒng)一的國家電信網(wǎng)和國際互通的高度來組建數(shù)字通信網(wǎng)，組建的網(wǎng)絡(luò)是一個

13、通的高度來組建數(shù)字通信網(wǎng)，組建的網(wǎng)絡(luò)是一個高度統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、智能化的網(wǎng)絡(luò)高度統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、智能化的網(wǎng)絡(luò)采用全球統(tǒng)一的接口以實現(xiàn)設(shè)備多廠家環(huán)境的兼容采用全球統(tǒng)一的接口以實現(xiàn)設(shè)備多廠家環(huán)境的兼容在全程全網(wǎng)范圍實現(xiàn)高效的協(xié)調(diào)一致的管理和操作在全程全網(wǎng)范圍實現(xiàn)高效的協(xié)調(diào)一致的管理和操作實現(xiàn)靈活的組網(wǎng)與業(yè)務(wù)調(diào)度實現(xiàn)靈活的組網(wǎng)與業(yè)務(wù)調(diào)度實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈功能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈功能提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率由于維護功能的加強大大降低了設(shè)備的運行維護費用由于維護功能的加強大大降低了設(shè)備的運行維護費用 和和PDH相比，相比，SDH有如下優(yōu)勢：有如下優(yōu)勢：(1) 接口方面接口方面電接口方面，電接口方面，SD

14、H體制對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（體制對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（NNI）作了）作了統(tǒng)一的規(guī)范統(tǒng)一的規(guī)范線路接口（這里指光口）采用世界性統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，線路接口（這里指光口）采用世界性統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，SDH信號的線路編碼僅對信號進行擾碼，不再進行冗信號的線路編碼僅對信號進行擾碼，不再進行冗余碼的插入，所以余碼的插入，所以SDH的線路信號速率與的線路信號速率與SDH電口標(biāo)電口標(biāo)準(zhǔn)信號速率相一致準(zhǔn)信號速率相一致 和和PDH相比，相比，SDH有如下優(yōu)勢：有如下優(yōu)勢：(2) 復(fù)用方式復(fù)用方式由于低速由于低速SDH信號是以字節(jié)間插方式復(fù)用進高速信號是以字節(jié)間插方式復(fù)用進高速SDH信號的幀結(jié)構(gòu)中，這樣就使低速信號的幀結(jié)構(gòu)中，這樣就使

15、低速SDH信號在高速信號在高速SDH信號幀中的位置是固定的、有規(guī)律性的，也就是說是可信號幀中的位置是固定的、有規(guī)律性的，也就是說是可預(yù)見的預(yù)見的采用同步復(fù)用方式和靈活的映射結(jié)構(gòu)，將采用同步復(fù)用方式和靈活的映射結(jié)構(gòu)，將PDH低速支低速支路信號復(fù)用進路信號復(fù)用進SDH信號的幀中（信號的幀中（STM-N），這樣使低），這樣使低速支路信號在速支路信號在STM-N幀中的位置也是可預(yù)見的幀中的位置也是可預(yù)見的 和和PDH相比，相比，SDH有如下優(yōu)勢：有如下優(yōu)勢：(3) 運行維護方面運行維護方面SDH信號的幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的、用于運行維護信號的幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的、用于運行維護（OAM）功能的開銷字節(jié)（大

16、約占整個幀的）功能的開銷字節(jié)（大約占整個幀的5%），），使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能大大加強，因此使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能大大加強，因此SDH不再需要線路不再需要線路冗余編碼（只有擾碼），也使系統(tǒng)的維護費用大大降低冗余編碼（只有擾碼），也使系統(tǒng)的維護費用大大降低SDH系統(tǒng)的綜合成本要比系統(tǒng)的綜合成本要比PDH系統(tǒng)的綜合成本低，據(jù)系統(tǒng)的綜合成本低，據(jù)估算約為估算約為PDH系統(tǒng)的系統(tǒng)的65.8% 和和PDH相比，相比，SDH有如下優(yōu)勢：有如下優(yōu)勢：(4) 兼容性兼容性SDH有很強的兼容性。在網(wǎng)絡(luò)邊界處，有很強的兼容性。在網(wǎng)絡(luò)邊界處，SDH以容器的以容器的方式將各種體制的低速信號裝載進方式將各種體制的低速信號裝載進ST

17、M-1信號的幀結(jié)信號的幀結(jié)構(gòu)中，這樣可以傳輸構(gòu)中，這樣可以傳輸PDH數(shù)字信號系列和其它的各種數(shù)字信號系列和其它的各種體制的數(shù)字信號系列（如體制的數(shù)字信號系列（如ATM）從而體現(xiàn)了從而體現(xiàn)了SDH的前向兼容性和后向兼容性的前向兼容性和后向兼容性 SDH的優(yōu)點中，最核心的是同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)的光的優(yōu)點中，最核心的是同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)的光接口和強大的網(wǎng)絡(luò)管理功能接口和強大的網(wǎng)絡(luò)管理功能SDH的這些優(yōu)點是以犧牲其它方面為代價的的這些優(yōu)點是以犧牲其它方面為代價的 (1) 頻帶利用率低頻帶利用率低如如PDH的四次群（的四次群（140 Mb/s）可以容納）可以容納642 Mb/s信息量信息量而同樣信息量，在而同樣信

18、息量，在SDH是是155 Mb/s（STM-1） SDH的這些優(yōu)點是以犧牲其它方面為代價的的這些優(yōu)點是以犧牲其它方面為代價的(2) 指針調(diào)整機理復(fù)雜指針調(diào)整機理復(fù)雜指針的作用就是時刻指示低速信號的位置，以便在拆包指針的作用就是時刻指示低速信號的位置，以便在拆包時能正確地拆分出所需的低速信號，實現(xiàn)從高速信號中時能正確地拆分出所需的低速信號，實現(xiàn)從高速信號中直接分插出低速支路信號直接分插出低速支路信號指針的使用是指針的使用是SDH的一大特色，但指針功能的實現(xiàn)增的一大特色，但指針功能的實現(xiàn)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，并使系統(tǒng)產(chǎn)生加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，并使系統(tǒng)產(chǎn)生SDH的一種特有抖的一種特有抖動由指針調(diào)整引起的結(jié)

19、合抖動動由指針調(diào)整引起的結(jié)合抖動 SDH的這些優(yōu)點是以犧牲其它方面為代價的的這些優(yōu)點是以犧牲其它方面為代價的(3) 軟件的大量使用對系統(tǒng)安全性的影響軟件的大量使用對系統(tǒng)安全性的影響軟件在系統(tǒng)中占有相當(dāng)大的比重，這就使系統(tǒng)很容易受軟件在系統(tǒng)中占有相當(dāng)大的比重，這就使系統(tǒng)很容易受到計算機病毒的侵害到計算機病毒的侵害另外，在網(wǎng)絡(luò)層上人為的錯誤操作，軟件故障對系統(tǒng)的另外，在網(wǎng)絡(luò)層上人為的錯誤操作，軟件故障對系統(tǒng)的影響也是致命的影響也是致命的所以系統(tǒng)的安全性就成了很重要的一個方面所以系統(tǒng)的安全性就成了很重要的一個方面 SDH幀結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)幀結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)SDH網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)對它的基本要求是：對它的基本要

20、求是：能夠滿足對低速支路（能夠滿足對低速支路（2/34/140 Mb/s）的同步復(fù)）的同步復(fù)用、交叉連接（用、交叉連接（DXC）和交換）和交換支路信號在一幀內(nèi)均勻地、有規(guī)律地分布，便于分出支路信號在一幀內(nèi)均勻地、有規(guī)律地分布，便于分出插入插入對對PDH的的1.544 Mb/s系列和系列和2.048 Mb/s系列都系列都具有統(tǒng)一的方便性和實用性具有統(tǒng)一的方便性和實用性 ITU-T的的G.707協(xié)議規(guī)范規(guī)定的協(xié)議規(guī)范規(guī)定的STM-N幀是以幀是以字節(jié)（字節(jié)（8 bit）為單位的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)）為單位的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu) 信息凈負(fù)信息凈負(fù)荷區(qū)域荷區(qū)域段開銷段開銷區(qū)域區(qū)域管理單元管理單元指針區(qū)域指針區(qū)域幀結(jié)

21、構(gòu)中字節(jié)的傳輸是從左到右，從上而下順序幀結(jié)構(gòu)中字節(jié)的傳輸是從左到右，從上而下順序傳輸，每秒傳輸，每秒8000幀幀對于對于STM-1而言，幀長（容量）為而言，幀長（容量）為92701=2430 Byte；每幀比特數(shù)是每幀比特數(shù)是92708=19440 bit；STM-1傳送碼率為傳送碼率為194408000=155.520 Mb/s 信息凈負(fù)荷（信息凈負(fù)荷（Payload）區(qū)域）區(qū)域 信息凈負(fù)荷區(qū)域是幀結(jié)構(gòu)中存放各種信息負(fù)荷的地方信息凈負(fù)荷區(qū)域是幀結(jié)構(gòu)中存放各種信息負(fù)荷的地方當(dāng)然，其中還有少量的用于通道性能監(jiān)視、管理和控制當(dāng)然，其中還有少量的用于通道性能監(jiān)視、管理和控制的通道開銷（的通道開銷（P

22、OH）通常，通常，POH作為凈負(fù)荷的一部分與其一起在網(wǎng)絡(luò)中傳作為凈負(fù)荷的一部分與其一起在網(wǎng)絡(luò)中傳送送它負(fù)責(zé)對低速支路信號（例如它負(fù)責(zé)對低速支路信號（例如2.048 Mb/s信號）進信號）進行通道性能監(jiān)視管理和控制行通道性能監(jiān)視管理和控制 段開銷（段開銷（SOH，Section OverHead）區(qū)域）區(qū)域 段開銷（段開銷（SOH）是）是STM幀結(jié)構(gòu)中為了保證信息凈負(fù)荷幀結(jié)構(gòu)中為了保證信息凈負(fù)荷正常、靈活傳送所必須的附加字節(jié)正常、靈活傳送所必須的附加字節(jié)是供網(wǎng)絡(luò)運行、管理和維護（是供網(wǎng)絡(luò)運行、管理和維護（OAM）使用的字節(jié)，詳）使用的字節(jié)，詳細(xì)的安排在后面討論細(xì)的安排在后面討論注意，注意，SOH

23、和和POH監(jiān)控、管理的對象不同監(jiān)控、管理的對象不同 管理單元指針（管理單元指針（AU-PTR，Administration Unit Pointer）區(qū)域）區(qū)域 管理單元指針（管理單元指針（AU-PTR）是一種指示符，用來指示）是一種指示符，用來指示信息凈負(fù)荷的第一個字節(jié)在信息凈負(fù)荷的第一個字節(jié)在STM-N幀中的準(zhǔn)確位置，幀中的準(zhǔn)確位置，以便在接收端能根據(jù)這個位置指示符的值（指針值）正以便在接收端能根據(jù)這個位置指示符的值（指針值）正確分離信息凈負(fù)荷確分離信息凈負(fù)荷 采用指針方式是采用指針方式是SDH的重要創(chuàng)新，可以使之在準(zhǔn)同步的重要創(chuàng)新，可以使之在準(zhǔn)同步環(huán)境中完成復(fù)用同步和環(huán)境中完成復(fù)用同步和

24、STM-N信號的幀定位信號的幀定位 這一方法消除了常規(guī)準(zhǔn)同步系統(tǒng)中滑動緩存器引起的延這一方法消除了常規(guī)準(zhǔn)同步系統(tǒng)中滑動緩存器引起的延時和性能損傷時和性能損傷 段的含義段的含義定義為在兩個中繼器之間或在一個中繼器與一個線路終定義為在兩個中繼器之間或在一個中繼器與一個線路終端設(shè)備（端設(shè)備（LTE，Line Terminating Equipment）之間的鏈路之間的鏈路 段開銷包括再生段開銷（段開銷包括再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷）和復(fù)用段開銷（RSOH），分別對相應(yīng)的段層進行監(jiān)控），分別對相應(yīng)的段層進行監(jiān)控RSOH是對應(yīng)一個大的范圍是對應(yīng)一個大的范圍STM-NMSOH是對應(yīng)這個大的范圍中的

25、一個小的范圍是對應(yīng)這個大的范圍中的一個小的范圍STM-1 例如，若光纖上傳輸?shù)氖抢?，若光纖上傳輸?shù)氖?.5 Gb/s信號，那么信號，那么RSOH監(jiān)控的是監(jiān)控的是STM-16整體的傳輸性能整體的傳輸性能而而MSOH則是監(jiān)控則是監(jiān)控STM-16信號中每一個信號中每一個STM-1的性的性能情況能情況 對于對于STM-1而言，相當(dāng)于每幀而言，相當(dāng)于每幀72字節(jié)（字節(jié)（576 bits）可用于段開銷）可用于段開銷由于由于8000幀秒，所以幀秒，所以STM-1每秒有每秒有4.068Mbits可用于網(wǎng)絡(luò)運行、管理和維護可用于網(wǎng)絡(luò)運行、管理和維護和和PDH相比，豐富的段開銷是相比，豐富的段開銷是SDH幀結(jié)構(gòu)

26、的一個幀結(jié)構(gòu)的一個重要特點重要特點 STM-1段開銷的字節(jié)安排段開銷的字節(jié)安排 1111011000101000與傳輸介質(zhì)有與傳輸介質(zhì)有關(guān)的特征字節(jié)關(guān)的特征字節(jié)國內(nèi)使用國內(nèi)使用保留字節(jié)保留字節(jié)不擾碼的國不擾碼的國內(nèi)使用字節(jié)內(nèi)使用字節(jié)SDH的復(fù)用包括兩種情況的復(fù)用包括兩種情況一種是低階的一種是低階的SDH信號復(fù)用成高階信號復(fù)用成高階SDH信號信號另一種是低速支路信號，例如另一種是低速支路信號，例如2 Mb/s、34 Mb/s、140 Mb/s，復(fù)用成，復(fù)用成SDH信號信號STM-N將低階的將低階的SDH信號（如信號（如STM-1）復(fù)用成高階）復(fù)用成高階SDH信號（如信號（如STM-16）通過字節(jié)

27、間插復(fù)用方式）通過字節(jié)間插復(fù)用方式來完成來完成在復(fù)用過程中保持幀頻不變（在復(fù)用過程中保持幀頻不變（8000幀秒）幀秒）復(fù)用過程中，各幀的信息凈負(fù)荷和指針字節(jié)按原值進行復(fù)用過程中，各幀的信息凈負(fù)荷和指針字節(jié)按原值進行間插復(fù)用，而段開銷則會有些取舍間插復(fù)用，而段開銷則會有些取舍 第二種情況用得最多的就是將第二種情況用得最多的就是將PDH信號復(fù)用進信號復(fù)用進STM-N信號中去信號中去傳統(tǒng)的將低速信號復(fù)用成高速信號的方法有兩種：傳統(tǒng)的將低速信號復(fù)用成高速信號的方法有兩種：一是脈沖插入法又稱正碼速調(diào)整法一是脈沖插入法又稱正碼速調(diào)整法 另一種是固定位置映射法另一種是固定位置映射法 這兩種復(fù)用方式都有一些缺

28、陷這兩種復(fù)用方式都有一些缺陷比特塞入法無法從高速信號中上下低速支路信號比特塞入法無法從高速信號中上下低速支路信號固定位置映射法引入的信號時延過大固定位置映射法引入的信號時延過大 SDH網(wǎng)的兼容性要求網(wǎng)的兼容性要求SDH的復(fù)用方式既能滿足異的復(fù)用方式既能滿足異步復(fù)用，例如將步復(fù)用，例如將PDH信號復(fù)用進信號復(fù)用進STM-N，又能，又能滿足同步復(fù)用，例如滿足同步復(fù)用，例如STM-1到到STM-4而且能方便地由高速而且能方便地由高速STM-N信號分插出低速信信號分插出低速信號，同時不造成較大的信號時延和滑動損傷號，同時不造成較大的信號時延和滑動損傷這就要求這就要求SDH需采用自己獨特的一套復(fù)用步驟和

29、需采用自己獨特的一套復(fù)用步驟和復(fù)用結(jié)構(gòu)復(fù)用結(jié)構(gòu) ITU-T規(guī)定了一整套完整的復(fù)用結(jié)構(gòu)，也就是復(fù)規(guī)定了一整套完整的復(fù)用結(jié)構(gòu)，也就是復(fù)用路線用路線通過這些路線可將通過這些路線可將PDH的的3個系列的數(shù)字信號，個系列的數(shù)字信號，以多種方法復(fù)用成以多種方法復(fù)用成STM-N信號信號 G.707復(fù)用結(jié)構(gòu)復(fù)用結(jié)構(gòu)容器容器虛容器虛容器支路支路單元單元支路單支路單元組元組管理管理單元單元容器（容器（C）是一種用來裝載各種速）是一種用來裝載各種速率的業(yè)務(wù)信號的信息結(jié)構(gòu)。率的業(yè)務(wù)信號的信息結(jié)構(gòu)。各種低速率等級的數(shù)字信號分別進各種低速率等級的數(shù)字信號分別進入其相應(yīng)的接口容器入其相應(yīng)的接口容器C，主要完成，主要完成其適

30、配功能。其適配功能。已裝載的標(biāo)準(zhǔn)容器又作為虛容器的已裝載的標(biāo)準(zhǔn)容器又作為虛容器的信息凈負(fù)荷。信息凈負(fù)荷。 VC-n=C-n+VC-nPOH在在SDH網(wǎng)絡(luò)中始終保持完整不變，獨立地在通道網(wǎng)絡(luò)中始終保持完整不變，獨立地在通道的任意一點進行分出、插入或交叉連接的任意一點進行分出、插入或交叉連接 。 TU-n=VC-n+TU-nPTR一個或多個一個或多個TU的集合稱為支路單元組（的集合稱為支路單元組（TUG） AU-n=VC-n+AU-nPTR一個或多個一個或多個AU的集合稱為管理單元組的集合稱為管理單元組AUGSDH基本復(fù)用單元包括：基本復(fù)用單元包括：容器（容器（C-n）虛容器（虛容器（VC-n）支

31、路單元（支路單元（TU-n）、支路單元組（）、支路單元組（TUG-n）管理單元（管理單元（AU-n）、管理單元組（）、管理單元組（AUG-n）n為為PDH系列等級序號系列等級序號 從一個有效信息凈負(fù)荷到從一個有效信息凈負(fù)荷到STM-N的復(fù)用線路不是的復(fù)用線路不是唯一的，也就是說有多種復(fù)用方法唯一的，也就是說有多種復(fù)用方法例如例如2Mb/s的信號有兩條復(fù)用路線復(fù)用成的信號有兩條復(fù)用路線復(fù)用成STM-N信信號號同時請注意，同時請注意，8Mb/s的的PDH信號無法復(fù)用成信號無法復(fù)用成STM-N信號信號 盡管一種信號復(fù)用成盡管一種信號復(fù)用成SDH的的STM-N信號的路線信號的路線有多種，但是對于一個國

32、家或地區(qū)而言，其復(fù)用有多種，但是對于一個國家或地區(qū)而言，其復(fù)用路線應(yīng)該是唯一的路線應(yīng)該是唯一的我國光同步傳輸體制規(guī)定以我國光同步傳輸體制規(guī)定以2.048Mb/s為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的PDH系列作為系列作為SDH的有效載荷，并選用的有效載荷，并選用AU-4復(fù)用線復(fù)用線路路具有一定頻差的各種支路的業(yè)務(wù)信號最終進入具有一定頻差的各種支路的業(yè)務(wù)信號最終進入SDH的的STM-N幀都要經(jīng)過三個過程：幀都要經(jīng)過三個過程：映射映射將支路信號適配進虛容器的過程將支路信號適配進虛容器的過程定位定位指向低階指向低階VC的起點在的起點在TU中的具體位置或高階中的具體位置或高階VC的的起點在起點在AU中的具體位置中的具體位置

33、復(fù)用復(fù)用 通過字節(jié)間插方式把通過字節(jié)間插方式把TU組織進高階組織進高階VC或把或把AU組織組織進進STM-N的過程的過程各種速率的各種速率的G.703信號首先進入相應(yīng)的不同接口信號首先進入相應(yīng)的不同接口容器容器C中，在那里完成碼速調(diào)整等適配功能中，在那里完成碼速調(diào)整等適配功能由標(biāo)準(zhǔn)容器出來的數(shù)字流加上通道開銷（由標(biāo)準(zhǔn)容器出來的數(shù)字流加上通道開銷（POH）后就構(gòu)成了所謂的虛容器后就構(gòu)成了所謂的虛容器VC，這個在，這個在SDH網(wǎng)絡(luò)邊網(wǎng)絡(luò)邊界處（例如界處（例如SDH/PDH邊界處）將支路信號適配邊界處）將支路信號適配進虛容器的過程稱為進虛容器的過程稱為映射映射VC在在SDH網(wǎng)中傳輸時可以作為一個獨立

34、的實體在網(wǎng)中傳輸時可以作為一個獨立的實體在通道中任意位置取出或插入，以便進行同步復(fù)接通道中任意位置取出或插入，以便進行同步復(fù)接和交叉連接處理和交叉連接處理 由由VC出來的數(shù)字幀進入管理單元（出來的數(shù)字幀進入管理單元（AU）或支路）或支路單元（單元（TU），并在），并在AU或或TU中進行速率調(diào)整中進行速率調(diào)整在調(diào)整過程中，設(shè)置指針（在調(diào)整過程中，設(shè)置指針（AU-PTR和和TU-PTR）指向低階指向低階VC的起點在的起點在TU中的具體位置或高階中的具體位置或高階VC的起點在的起點在AU中的具體位置，這個過程叫做中的具體位置，這個過程叫做定位定位 復(fù)用復(fù)用也就是通過字節(jié)間插方式把也就是通過字節(jié)間插方

35、式把TU組織進高階組織進高階VC或把或把AU組織進組織進STM-N的過程的過程由于經(jīng)由由于經(jīng)由TU和和AU指針處理后的各指針處理后的各VC支路已經(jīng)相支路已經(jīng)相位同步，此復(fù)用過程為同步復(fù)用，復(fù)用原理與數(shù)位同步，此復(fù)用過程為同步復(fù)用，復(fù)用原理與數(shù)據(jù)的并串變化類似據(jù)的并串變化類似 映射映射定位定位復(fù)用復(fù)用當(dāng)前運用得最多的當(dāng)前運用得最多的復(fù) 用 方 式 是 將復(fù) 用 方 式 是 將 2 Mb/s信號復(fù)用進信號復(fù)用進STM-N信號中，信號中，它也是它也是PDH信號信號復(fù)用進復(fù)用進SDH信號信號最復(fù)雜的一種復(fù)用最復(fù)雜的一種復(fù)用方式方式 SDH不僅適合于點對點傳輸，而且適合于多點之不僅適合于點對點傳輸，而且

36、適合于多點之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸間的網(wǎng)絡(luò)傳輸實際上，實際上，SDH是一套可進行同步信息傳輸、復(fù)用、是一套可進行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號的結(jié)構(gòu)等級分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號的結(jié)構(gòu)等級通過不同的設(shè)備完成通過不同的設(shè)備完成SDH網(wǎng)的傳送功能：網(wǎng)的傳送功能：上下業(yè)務(wù)、交叉連接業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)故障自愈等上下業(yè)務(wù)、交叉連接業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)故障自愈等 SDH設(shè)備包括設(shè)備包括S D H 終 端 設(shè) 備 或 稱終 端 設(shè) 備 或 稱 S D H 終 端 復(fù) 用 器 （終 端 復(fù) 用 器 （ T M ，Terminal Multiplexer）分插復(fù)用設(shè)備（分插復(fù)用設(shè)備（ADM，Add/Drop Mul

37、tiplexer）數(shù)字交叉連接設(shè)備（數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC，Digital Corss Connect Equipment）再生中繼器（再生中繼器（REG，Regenerative Repeater）等）等網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元網(wǎng)絡(luò)單元，也稱為網(wǎng)元（網(wǎng)絡(luò)單元，也稱為網(wǎng)元（NE）TM用在網(wǎng)絡(luò)的終端站點上用在網(wǎng)絡(luò)的終端站點上例如一條鏈的兩個端點上例如一條鏈的兩個端點上主要功能是復(fù)接分接和提供業(yè)務(wù)適配，即是主要功能是復(fù)接分接和提供業(yè)務(wù)適配，即是將支路端口的低速信號（如將支路端口的低速信號（如E1）復(fù)用到線路端口的高）復(fù)用到線路端口的高速信號速信號STM-N中中或從或從STM-N的信號中分出低速支路信號的

38、信號中分出低速支路信號 ADM是一種特殊的復(fù)用器，是是一種特殊的復(fù)用器，是SDH網(wǎng)絡(luò)中最具特網(wǎng)絡(luò)中最具特色，也是應(yīng)用最廣泛的設(shè)備色，也是應(yīng)用最廣泛的設(shè)備ADM用于用于SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接站點處傳輸網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接站點處例如鏈的中間結(jié)點或環(huán)上結(jié)點例如鏈的中間結(jié)點或環(huán)上結(jié)點ADM是一個三端口的器件是一個三端口的器件 ADM利用分接（利用分接（Drop）功能將輸入信號所承載）功能將輸入信號所承載的信息分成兩部分：的信息分成兩部分：一部分直接轉(zhuǎn)發(fā)一部分直接轉(zhuǎn)發(fā)另一部分卸下給本地用戶，同時通過復(fù)接（另一部分卸下給本地用戶，同時通過復(fù)接（Add）功能）功能將轉(zhuǎn)發(fā)部分和本地上送的部分合成輸出將轉(zhuǎn)發(fā)部分和本地上送的

39、部分合成輸出ADM常用于線性網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)常用于線性網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng) DXC是一種是一種具有一個或多個準(zhǔn)同步數(shù)字體系（具有一個或多個準(zhǔn)同步數(shù)字體系（G.702）或同步數(shù)）或同步數(shù)字體系（字體系（G.707）信號的端口）信號的端口可以在任何端口信號速率（及其子速率）間進行可控連可以在任何端口信號速率（及其子速率）間進行可控連接和再連接的設(shè)備接和再連接的設(shè)備它是一個多端口器件，實際上相當(dāng)于一個交叉矩它是一個多端口器件，實際上相當(dāng)于一個交叉矩陣，通過適當(dāng)配置，完成各個信號間的交叉連接陣，通過適當(dāng)配置，完成各個信號間的交叉連接 REG是雙端口器件，只有兩個線路端口是雙端口器件，只有兩個線路端口W和和E REG的

40、作用是將的作用是將W/E側(cè)的光信號經(jīng)側(cè)的光信號經(jīng)O/E、抽樣、抽樣、判決、再生、整形、判決、再生、整形、E/O在在E或或W側(cè)發(fā)出側(cè)發(fā)出 REG只需處理只需處理STM-N幀中的幀中的RSOH，且不需要，且不需要交叉連接功能（交叉連接功能（W-E直通即可）直通即可） 將光纖、光器件、光源與光發(fā)送機、光檢測器與將光纖、光器件、光源與光發(fā)送機、光檢測器與光接收機等單元組合，就可以形成一條完整的光光接收機等單元組合，就可以形成一條完整的光纖傳輸鏈路纖傳輸鏈路光纖傳輸系統(tǒng)的設(shè)計，既要滿足通信系統(tǒng)的性能光纖傳輸系統(tǒng)的設(shè)計，既要滿足通信系統(tǒng)的性能要求，又要盡可能的減少系統(tǒng)的建設(shè)成本，還要要求，又要盡可能的減少

41、系統(tǒng)的建設(shè)成本，還要考慮將來的發(fā)展需要考慮將來的發(fā)展需要一個光纖傳輸系統(tǒng)的基本要求包括：一個光纖傳輸系統(tǒng)的基本要求包括：預(yù)期的傳輸距離預(yù)期的傳輸距離信道帶寬或碼速率信道帶寬或碼速率系統(tǒng)性能（誤碼率，信噪比）等系統(tǒng)性能（誤碼率，信噪比）等設(shè)計中，必須從實際出發(fā)，結(jié)合用戶業(yè)務(wù)容量需設(shè)計中，必須從實際出發(fā)，結(jié)合用戶業(yè)務(wù)容量需求、地理位置、求、地理位置、Qos要求等，確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、系要求等，確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑾到y(tǒng)容量（速率）、光纖光纜選型等統(tǒng)容量（速率）、光纖光纜選型等 一般可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在通信網(wǎng)中的位置、功一般可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在通信網(wǎng)中的位置、功能和作用，根據(jù)承載業(yè)務(wù)的生存性要求等選擇合能和作用，根據(jù)

42、承載業(yè)務(wù)的生存性要求等選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥m的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠壳翱矗歉删W(wǎng)絡(luò)適合采用網(wǎng)格拓?fù)?，有很高的目前看，骨干網(wǎng)絡(luò)適合采用網(wǎng)格拓?fù)?，有很高的網(wǎng)絡(luò)生存性網(wǎng)絡(luò)生存性城域網(wǎng)對生存性也有較高要求，一般采用環(huán)形網(wǎng)城域網(wǎng)對生存性也有較高要求，一般采用環(huán)形網(wǎng)對于接入網(wǎng)，生存要求不高，可以采用低廉的星對于接入網(wǎng)，生存要求不高，可以采用低廉的星形網(wǎng)或無源樹形網(wǎng)結(jié)構(gòu)形網(wǎng)或無源樹形網(wǎng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)容量一般按照系統(tǒng)運行后的若干年所需容量系統(tǒng)容量一般按照系統(tǒng)運行后的若干年所需容量來確定，并且要考慮未來擴容需要來確定，并且要考慮未來擴容需要目前，骨干網(wǎng)單波長速率通常為目前，骨干網(wǎng)單波長速率通常為10 Gb/s，城域，城域網(wǎng)單波長

43、速率通常為網(wǎng)單波長速率通常為2.5 Gb/s以上可以根據(jù)容量需求采用數(shù)個波長或幾十個波以上可以根據(jù)容量需求采用數(shù)個波長或幾十個波長的波分復(fù)用長的波分復(fù)用 光纖光纜應(yīng)當(dāng)適當(dāng)選型，根據(jù)實際工程需要、光纖光纜應(yīng)當(dāng)適當(dāng)選型，根據(jù)實際工程需要、成本因素，選擇合適的光纖（纜）線路成本因素，選擇合適的光纖（纜）線路 G.652光纖光纜是光纖光纜是1310 nm波長性能最佳單模光波長性能最佳單模光纖纖G.653光纖光纜是光纖光纜是1550 nm波長性能最佳單模光波長性能最佳單模光纖光纜纖光纜G.654光纖光纜一般用于長距離海底光纜系統(tǒng)，陸光纖光纜一般用于長距離海底光纜系統(tǒng)，陸地系統(tǒng)一般不采用地系統(tǒng)一般不采用G

44、.655光纖光纜是非零色散位移單模光纖，適合應(yīng)光纖光纜是非零色散位移單模光纖，適合應(yīng)用于密集波分復(fù)用的大容量骨干網(wǎng)中用于密集波分復(fù)用的大容量骨干網(wǎng)中發(fā)送、接收、中繼、分插復(fù)用（發(fā)送、接收、中繼、分插復(fù)用（ADM）和交叉連）和交叉連接設(shè)備（接設(shè)備（DCX）是組成光纖傳輸鏈路的必要單元）是組成光纖傳輸鏈路的必要單元選擇性能好、可靠性高、兼容性好的設(shè)備是系統(tǒng)選擇性能好、可靠性高、兼容性好的設(shè)備是系統(tǒng)設(shè)計成功的重要保障設(shè)計成功的重要保障ITU-T已經(jīng)規(guī)范了各種速率等級的已經(jīng)規(guī)范了各種速率等級的PDH和和SDH設(shè)設(shè)備的備的S-R點（發(fā)送機點（發(fā)送機S點和接收機點和接收機R點）通道特性，點）通道特性，設(shè)計

45、者應(yīng)當(dāng)熟悉所設(shè)計的系統(tǒng)的各項指標(biāo)，并以設(shè)計者應(yīng)當(dāng)熟悉所設(shè)計的系統(tǒng)的各項指標(biāo)，并以ITU-T的建議和我國的國家標(biāo)準(zhǔn)作為系統(tǒng)設(shè)計的的建議和我國的國家標(biāo)準(zhǔn)作為系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)依據(jù) 任何復(fù)雜的通信系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)，其基本單元都是任何復(fù)雜的通信系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)，其基本單元都是點到點的傳輸鏈路點到點的傳輸鏈路發(fā)送機發(fā)送機S點到接收機點到接收機R點的光傳輸距離確定是光纖點的光傳輸距離確定是光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)傳輸系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)傳輸距離由光纖的損耗和色散因素決定，系統(tǒng)速傳輸距離由光纖的損耗和色散因素決定，系統(tǒng)速率、工作波長等各種因素對傳輸距離也有影響率、工作波長等各種因素對傳輸距離也有影響損耗受限的系統(tǒng)損耗受限的系統(tǒng)

46、色散受限的系統(tǒng)色散受限的系統(tǒng)無再生中繼傳輸距離無再生中繼傳輸距離一個光再生段距離也就是無再生中繼距離一個光再生段距離也就是無再生中繼距離一個再生段模型包括光發(fā)送機、光通道和光接收一個再生段模型包括光發(fā)送機、光通道和光接收機機 發(fā)送機和光通道之間定義發(fā)送機和光通道之間定義S參考點，光通道和光接參考點，光通道和光接收機之間定義收機之間定義R參考點，參考點，S和和R參考點之間為光通參考點之間為光通道道 光傳輸設(shè)計中通常有三種方法：光傳輸設(shè)計中通常有三種方法：最壞值設(shè)計法最壞值設(shè)計法參數(shù)都以最壞的情況考慮參數(shù)都以最壞的情況考慮 統(tǒng)計設(shè)計法統(tǒng)計設(shè)計法按各參數(shù)的統(tǒng)計分布特性取值按各參數(shù)的統(tǒng)計分布特性取值

47、聯(lián)合設(shè)計法聯(lián)合設(shè)計法部分參數(shù)值按最壞值處理，部分參數(shù)取統(tǒng)計值部分參數(shù)值按最壞值處理，部分參數(shù)取統(tǒng)計值 三種設(shè)計方法的比較三種設(shè)計方法的比較 項目項目最壞值設(shè)計法最壞值設(shè)計法統(tǒng)計設(shè)計法統(tǒng)計設(shè)計法聯(lián)合設(shè)計法聯(lián)合設(shè)計法光接口橫向兼容性光接口橫向兼容性滿足滿足不保證不保證不保證不保證標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性最好最好較好較好最差最差可靠性可靠性100%最差最差100%復(fù)雜性復(fù)雜性最簡單最簡單最復(fù)雜最復(fù)雜居中居中資源利用資源利用最差最差最好最好較好較好經(jīng)濟性經(jīng)濟性最差最差最好最好較差較差目前應(yīng)用最廣泛的是最壞值設(shè)計法目前應(yīng)用最廣泛的是最壞值設(shè)計法在用最壞值法設(shè)計光纜數(shù)字線路系統(tǒng)時，設(shè)備富在用最壞值法設(shè)計光纜數(shù)

48、字線路系統(tǒng)時，設(shè)備富余度和未分配的富余度都不再單獨進行規(guī)范，而余度和未分配的富余度都不再單獨進行規(guī)范，而是分散給發(fā)送機和接收機是分散給發(fā)送機和接收機 對于損耗受限系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計首先要根據(jù)對于損耗受限系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計首先要根據(jù)S和和R點點的所有光功率損耗和光纜富余度來確定總的光通的所有光功率損耗和光纜富余度來確定總的光通道衰減值，再由此確定標(biāo)準(zhǔn)光接口中適用的光接道衰減值，再由此確定標(biāo)準(zhǔn)光接口中適用的光接口及相應(yīng)的一整套光參數(shù)口及相應(yīng)的一整套光參數(shù) 活動接頭活動接頭 固定熔接固定熔接 2km活動接頭活動接頭MLNPPFscRS2【例例7-1】一個速率為一個速率為20Mb/s，誤碼率為，誤碼率為10-

49、9的的數(shù)字傳輸鏈路，可以選擇接收機工作在數(shù)字傳輸鏈路，可以選擇接收機工作在850nm的的Si PIN光電二極管，接收機的靈敏度為光電二極管，接收機的靈敏度為 -42dBm。如。如果選擇果選擇GaAlAs LED，使其能夠把，使其能夠把50W（-13 dBm）的平均光功率耦合進多模光纖，假設(shè)在發(fā)送）的平均光功率耦合進多模光纖，假設(shè)在發(fā)送機和接收機處各有一個損耗為機和接收機處各有一個損耗為1dB的連接器，系統(tǒng)功的連接器，系統(tǒng)功率富余度為率富余度為6dB，求傳輸距離。，求傳輸距離。色散導(dǎo)致脈沖展寬，產(chǎn)生信號畸變，出現(xiàn)碼間干色散導(dǎo)致脈沖展寬，產(chǎn)生信號畸變，出現(xiàn)碼間干擾，從而限制最大傳輸距離擾，從而限制

50、最大傳輸距離此外模式分配噪聲、激光器的頻率啁啾也將引起此外模式分配噪聲、激光器的頻率啁啾也將引起功率退化（功率代價），限制傳輸距離功率退化（功率代價），限制傳輸距離所以，在工作波長下的光纖色散系數(shù)和光源的光所以，在工作波長下的光纖色散系數(shù)和光源的光譜特性是考慮的主要因素譜特性是考慮的主要因素 在研究色散受限系統(tǒng)的最大傳輸距離時，在研究色散受限系統(tǒng)的最大傳輸距離時，ITU-T定義了光通路功率代價概念定義了光通路功率代價概念I(lǐng)TU-T的的G.957建議定義的光通路功率代價主要建議定義的光通路功率代價主要包括：包括：發(fā)送眼圖的功率代價、消光比的功率代價、模式分配噪發(fā)送眼圖的功率代價、消光比的功率代價

51、、模式分配噪聲的功率代價、激光器頻率啁啾的功率代價、碼間干擾聲的功率代價、激光器頻率啁啾的功率代價、碼間干擾的功率代價、偏振模色散的功率代價、光放大器的噪聲的功率代價、偏振模色散的功率代價、光放大器的噪聲引入的功率代價和反射的功率代價等引入的功率代價和反射的功率代價等8種種其中影響較大的是碼間干擾、頻率啁啾和模式分配噪聲其中影響較大的是碼間干擾、頻率啁啾和模式分配噪聲的功率代價的功率代價 ITU-T的的G.957建議規(guī)定一個通路的由上述因素建議規(guī)定一個通路的由上述因素引起的功率代價允許值為引起的功率代價允許值為1 dB對于色散值較高的系統(tǒng)，如對于色散值較高的系統(tǒng)，如10 Gb/s以上系統(tǒng)，以上

52、系統(tǒng)，可以放寬到可以放寬到2 dB 對于色散受限系統(tǒng)，設(shè)計時首先應(yīng)當(dāng)確定所設(shè)計對于色散受限系統(tǒng)，設(shè)計時首先應(yīng)當(dāng)確定所設(shè)計的再生段的總色散（的再生段的總色散（ps/nm），再據(jù)此選擇合適），再據(jù)此選擇合適的光接口及相應(yīng)的一整套光參數(shù)的光接口及相應(yīng)的一整套光參數(shù)色散受限系統(tǒng)最大無再生傳輸距離的最壞值可以色散受限系統(tǒng)最大無再生傳輸距離的最壞值可以用下式估算用下式估算mSRdDDL S和和R點之間允許點之間允許的最大色散值的最大色散值 工作波長范圍內(nèi)的最工作波長范圍內(nèi)的最大光纖色散系數(shù)值大光纖色散系數(shù)值ps/(nmkm) 一般地，對于一個傳輸鏈路，對于不同的速率，一般地，對于一個傳輸鏈路，對于不同的速

53、率，可以分別計算損耗限制下的中繼距離和色散限制可以分別計算損耗限制下的中繼距離和色散限制下的中繼距離下的中繼距離然后取其中較短的為該速率下允許的最大中繼傳然后取其中較短的為該速率下允許的最大中繼傳輸距離輸距離通常情況下，速率較低時是受損耗限制，而速率通常情況下，速率較低時是受損耗限制，而速率較高時為色散限制系統(tǒng)較高時為色散限制系統(tǒng) 【例例7-2】某光纖傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用場合是長距離局間通信（目某光纖傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用場合是長距離局間通信（目標(biāo)距離標(biāo)距離4080km），使用已敷設(shè)的），使用已敷設(shè)的G.653光纜，工作波長光纜，工作波長為為1550nm，系統(tǒng)投入使用后三年容量需求為，系統(tǒng)投入使用后三年容量

54、需求為2.5Gb/s。根據(jù)上述要求可選擇根據(jù)上述要求可選擇L-16-2光接口，該光接口相關(guān)參數(shù)如下：光接口，該光接口相關(guān)參數(shù)如下： 最小發(fā)送功率最小發(fā)送功率PS：-2dBm；最差接收靈敏度；最差接收靈敏度PR：-28 dBm；允許最大色散值；允許最大色散值DSR：1200ps/nm；光纖活動連接；光纖活動連接損耗損耗c：0.2dB；光纖光纜平均損耗；光纖光纜平均損耗F：0.23dB/km；光纖光纜最大色散系數(shù)光纖光纜最大色散系數(shù)Dm：17ps/(nmkm)；熔接頭平；熔接頭平均損耗均損耗s/L：0.04dB/km；光纜線路富余度；光纜線路富余度M：0.05dB/km?，F(xiàn)進行功率和色散預(yù)算，確定

55、最大無再生傳?，F(xiàn)進行功率和色散預(yù)算，確定最大無再生傳輸距離。輸距離。在光纖系統(tǒng)中，使用不同類型的光源，則由光纖在光纖系統(tǒng)中，使用不同類型的光源，則由光纖色散對系統(tǒng)的影響各不相同色散對系統(tǒng)的影響各不相同對多縱模激光器和發(fā)光二極管，頻率啁啾對最大傳輸距對多縱模激光器和發(fā)光二極管，頻率啁啾對最大傳輸距離的影響很小，主要考慮模式分配噪聲和碼間干擾引起離的影響很小，主要考慮模式分配噪聲和碼間干擾引起的功率代價，它們和相對展寬因子有關(guān)的功率代價，它們和相對展寬因子有關(guān) 相對展寬因子相對展寬因子表示為碼元脈沖經(jīng)過信道傳輸后脈沖的表示為碼元脈沖經(jīng)過信道傳輸后脈沖的相對展寬值，表達式為相對展寬值，表達式為 T碼

56、元寬度碼元寬度碼元脈沖的均碼元脈沖的均方根展寬值方根展寬值而而所以所以應(yīng)用應(yīng)用ITU-T規(guī)定的系統(tǒng)的光通路功率代價小于規(guī)定的系統(tǒng)的光通路功率代價小于1dB的條件的條件可以確定當(dāng)光源是多縱模激光器時，可以確定當(dāng)光源是多縱模激光器時，的最大限制值為的最大限制值為0.115當(dāng)光源是發(fā)光二極管時，當(dāng)光源是發(fā)光二極管時，取取0.306 DLBDL610光源的均光源的均方根譜寬方根譜寬 T【例例7-3】一個信息速率為一個信息速率為565Mb/s的單模光纜傳輸系統(tǒng)，的單模光纜傳輸系統(tǒng)，采用采用5B6B碼型，傳輸速率為碼型，傳輸速率為677990kb/s。使用。使用InGaAs掩埋結(jié)構(gòu)多縱模激光器，閾值小于掩

57、埋結(jié)構(gòu)多縱模激光器，閾值小于50mA，標(biāo)稱波長為，標(biāo)稱波長為1310nm，脈沖線寬為，脈沖線寬為2nm，發(fā)送光功率為，發(fā)送光功率為 -2.5dBm，使，使用用PIN-FET組件，在組件，在BER達到達到10-9的條件下接收機靈敏度可的條件下接收機靈敏度可達達-37dBm。 假 設(shè) 光 連 接 器 損 耗 為假 設(shè) 光 連 接 器 損 耗 為 1 d B ， 光 纖 熔 接 頭 損 耗 為， 光 纖 熔 接 頭 損 耗 為0.1dB/km，光纖損耗為，光纖損耗為0.4dB/km，設(shè)備功率富余度為，設(shè)備功率富余度為5.5dB，考慮色散代價，考慮色散代價1dB，光纜富余度，光纜富余度0.1dB/km

58、對于單縱模激光器系統(tǒng)，由于其模式分配噪聲很對于單縱模激光器系統(tǒng)，由于其模式分配噪聲很小，所以光通路功率代價僅需考慮頻率啁啾和碼小，所以光通路功率代價僅需考慮頻率啁啾和碼間干擾兩項間干擾兩項一個十分簡單的色散限制最大傳輸距離近似公式一個十分簡單的色散限制最大傳輸距離近似公式2271400BDL啁啾系數(shù)啁啾系數(shù) 系統(tǒng)碼速率系統(tǒng)碼速率（Tb/s） 【例例7-4】2.5Gb/s系統(tǒng)，假設(shè)工作波長系統(tǒng)，假設(shè)工作波長為為1550nm，D為為17ps/(nmkm)，則采用普通量，則采用普通量子阱激光器（設(shè)子阱激光器（設(shè) = 3），傳輸距離可達），傳輸距離可達km 2 .935 . 2155017371400

59、22L這里指的性能指標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，也稱參考性這里指的性能指標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，也稱參考性能指標(biāo)，簡稱性能指標(biāo)，是進行傳輸系統(tǒng)和傳輸能指標(biāo)，簡稱性能指標(biāo)，是進行傳輸系統(tǒng)和傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的依據(jù)指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的依據(jù)指標(biāo)目前，目前，ITU-T已經(jīng)對光纖通信系統(tǒng)的各個速率、已經(jīng)對光纖通信系統(tǒng)的各個速率、各個光接口和電接口的各種性能給出具體的建議，各個光接口和電接口的各種性能給出具體的建議，系統(tǒng)的性能參數(shù)也有很多，但對數(shù)字傳輸來說，系統(tǒng)的性能參數(shù)也有很多，但對數(shù)字傳輸來說，主要的性能指標(biāo)是誤碼特性和抖動特性主要的性能指標(biāo)是誤碼特性和抖動特性 考慮光纖通信系統(tǒng)的傳輸性能，需要將其放在整考慮光纖通信系統(tǒng)

60、的傳輸性能，需要將其放在整個通信網(wǎng)絡(luò)中考慮個通信網(wǎng)絡(luò)中考慮ITU-T提出了系統(tǒng)參考模型的概念，并規(guī)定了系提出了系統(tǒng)參考模型的概念，并規(guī)定了系統(tǒng)參考模型的性能參數(shù)和指標(biāo)統(tǒng)參考模型的性能參數(shù)和指標(biāo)ITU-T提出的數(shù)字系統(tǒng)參考模型有三種形式：提出的數(shù)字系統(tǒng)參考模型有三種形式：假設(shè)參考連接（假設(shè)參考連接（HRX）假設(shè)參考數(shù)字鏈路（假設(shè)參考數(shù)字鏈路（HRDL）假設(shè)參考數(shù)字段（假設(shè)參考數(shù)字段（HRDS） 一個通信連接是通信網(wǎng)中從用戶至用戶，包括參一個通信連接是通信網(wǎng)中從用戶至用戶，包括參與交換和傳輸?shù)母鱾€部分（如用戶線，終端設(shè)備，與交換和傳輸?shù)母鱾€部分（如用戶線，終端設(shè)備，交換機，傳輸系統(tǒng)等）的傳輸全程交