SDH系統(tǒng)構(gòu)成及工作流程

SDH系統(tǒng)構(gòu)成及工作流程姓名：徐豪杰學(xué)院:機(jī)電與軌道交通班級(jí)：10城軌通信1班學(xué)號(hào)：2010052228【摘要】SDH全稱叫做同步數(shù)字傳輸體制，是一種傳輸?shù)捏w制（協(xié)議）。SDH技術(shù)是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，是美國(guó)貝爾通信技術(shù)研究所提出來(lái)的同步光網(wǎng)絡(luò)國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)于1988年接受了SONET概念并重新命名為SDH，使其成為不僅適用于光纖也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制。它可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同廠商設(shè)備間的互通等多項(xiàng)功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護(hù)費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)。一、SDH技術(shù)產(chǎn)生背景我們知道當(dāng)今社會(huì)是信息社會(huì)，高度發(fā)達(dá)的信息社會(huì)要求通信網(wǎng)能提供多種多樣的電信業(yè)務(wù)，通過(guò)通信網(wǎng)傳輸、交換處理的信息量將不斷增大，這就要求現(xiàn)代化的通信網(wǎng)向數(shù)字化、綜合化智能化和個(gè)人化方向發(fā)展。在70至80年代，陸續(xù)出現(xiàn)了T1（DS1）/E1載波系統(tǒng)（1.544/2.048Mbps）、X.25幀中繼、ISDN（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）和FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著信息社會(huì)的到來(lái)，人們希望現(xiàn)代信息傳輸網(wǎng)絡(luò)能快速、經(jīng)濟(jì)、有效地提供各種電路和業(yè)務(wù)，而上述網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于其業(yè)務(wù)的單調(diào)性，擴(kuò)展的復(fù)雜性，帶寬的局限性，僅在原有框架內(nèi)修改或完善已無(wú)濟(jì)于事。SDH就是在這種背景下發(fā)展起來(lái)的。在各種寬帶光纖接入網(wǎng)技術(shù)中，采用了SDH技術(shù)的接入網(wǎng)系統(tǒng)是應(yīng)用最普遍的。SDH的誕生解決了由于入戶媒質(zhì)的帶寬限制而跟不上骨干網(wǎng)和用戶業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，而產(chǎn)生了用戶與核心網(wǎng)之間的接入"瓶頸"的問(wèn)題，同時(shí)提高了傳輸網(wǎng)上大量帶寬的利用率。二、SDH設(shè)備組成SDH設(shè)備包括:終端復(fù)用器、分插復(fù)用器、再生器和DXC。1、終端復(fù)用器：終端復(fù)用器的主要任務(wù)是將低速支路信號(hào)和155Mb/s電信號(hào)納入STM-1幀結(jié)構(gòu)，并經(jīng)電/光轉(zhuǎn)換變換為STM-1光線路信號(hào);其逆過(guò)程正好相反.2、分插復(fù)用器：分插復(fù)用器（ADM:Add/DropMultiplexer）,是SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分，聯(lián)合，或多元，一些較低速數(shù)據(jù)流進(jìn)入到一個(gè)單束光。ADMs，在接收的一個(gè)光信號(hào)之上（OC-n/STM-n），被設(shè)定丟棄到來(lái)的整個(gè)信號(hào)或丟棄僅僅特定的一部分較低速率的光信號(hào)和/或較低速率的準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）信號(hào)（T1，T3）。剩余的信號(hào)通過(guò)。同時(shí)，光信號(hào)或PDH信號(hào)能夠被附加來(lái)取代丟棄的信號(hào)和完成流出的光信號(hào)。ADMs既能夠應(yīng)用在長(zhǎng)距離核心網(wǎng)絡(luò)也能夠被用在較短距離的嵌入式網(wǎng)絡(luò)。ADM技術(shù)的最新變化已經(jīng)引入，叫做多服務(wù)SONET/SDH（也叫做多服務(wù)提供平臺(tái)，或MSPP）設(shè)備，其有所有ADMs遺留下的性能，但是也能包括交叉連接功能來(lái)管理多種光纖環(huán)繞在單個(gè)底盤上的。這些新的設(shè)備能夠替代多種遺留下來(lái)的ADMs和允許從以太局域網(wǎng)絡(luò)直接和一個(gè)設(shè)備連接。3、再生器：中繼器具有放大信號(hào)的作用，它實(shí)際上是一種信號(hào)再生放大器。因而中繼器用來(lái)擴(kuò)展局域網(wǎng)段的長(zhǎng)度，驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)距離通信。電磁信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)上傳遞時(shí)，由于衰減和噪音使有效數(shù)據(jù)信號(hào)變得越來(lái)越弱。為保證數(shù)據(jù)的完整性，它只能在一定的有限距離內(nèi)傳遞。中繼器優(yōu)點(diǎn)是安裝簡(jiǎn)單容易，造價(jià)低廉，主要的缺點(diǎn)是它再生電子干擾及錯(cuò)誤信號(hào)；另外由于中繼器雙向傳遞網(wǎng)絡(luò)段間的所有信息，所以它很容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)上的信息擁擠，同時(shí)當(dāng)某個(gè)網(wǎng)段有問(wèn)題時(shí)，會(huì)引起所有網(wǎng)段的中斷。其擴(kuò)展規(guī)模（長(zhǎng)度、站點(diǎn)數(shù)）也不能突破單級(jí)的限制，新的發(fā)展趨勢(shì)是用屏蔽雙絞線UTP作為網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。如在樓宇規(guī)整化布線系統(tǒng)中UTP為主要規(guī)范性傳輸介質(zhì)。屬于中繼器的以太網(wǎng)UTP集線器也大量使用。4、數(shù)字交叉連接設(shè)備：數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）是一種具有1個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)同步數(shù)字體系或同步數(shù)字體系信號(hào)端口，并至少可以對(duì)任何端口信號(hào)速率(和/或其子速率信號(hào))與其它端口信號(hào)速率(和/或其子速率信號(hào))間進(jìn)行可控連接和再連接的設(shè)備.數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)相當(dāng)于一種自動(dòng)的數(shù)字電路配線架。其核心部分是可控的交叉連接開關(guān)(空分或時(shí)分)矩陣。參與交叉連接的基本電路速率可以等于或低于端口速率，它取決于信道容量分配的基本單位。一般每個(gè)輸入信號(hào)被分接為m個(gè)并行支路信號(hào)，然后通過(guò)時(shí)分(或空分)交換網(wǎng)絡(luò)，按照預(yù)先存放的交叉連接圖或動(dòng)態(tài)計(jì)算的交叉連接圖對(duì)這些電路進(jìn)行重新編排，最后將重新編排后的信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào)輸出。三、SDH的傳輸原理SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)稱為同步傳送模塊STM—N(SynchronousTransport，N=1，4，16，64)，最基本的模塊為STM—1，四個(gè)STM—1同步復(fù)用構(gòu)成STM—4，16個(gè)STM—1或四個(gè)STM—4同步復(fù)用構(gòu)成STM—16；SDH采用塊狀的幀結(jié)構(gòu)來(lái)承載信息，每幀由縱向9行和橫向270xN列字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)含8bit，整個(gè)幀結(jié)構(gòu)分成段開銷(SectionOverHead，SOH)區(qū)、STM—N凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針(AUPTR)區(qū)三個(gè)區(qū)域，其中段開銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理、維護(hù)及指配以保證信息能夠正常靈活地傳送，它又分為再生段開銷(RegeneratorSectionOverHead，RSOH)和復(fù)用段開銷(MultiplexSectionOverHead，MSOH)；凈負(fù)荷區(qū)用于存放真正用于信息業(yè)務(wù)的比特和少量的用于通道維護(hù)管理的通道開銷字節(jié)；管理單元指針用來(lái)指示凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的信息首字節(jié)在STM—N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置以便接收時(shí)能正確分離凈負(fù)荷。SDH的幀傳輸時(shí)按由左到右、由上到下的順序排成串型碼流依次傳輸，每幀傳輸時(shí)間為125ms,每秒傳輸1/125x1000000幀，對(duì)STM—1而言每幀字節(jié)為8bitx(9x270x1)=19440bit,則STM—1的傳輸速率為19440x8000=155.520Mbit/s；而STM—4的傳輸速率為4x155.520Mbit/s=622.080Mbit/s；STM—16的傳輸速率為16x155.520(或4x622.080)=2488.320Mbit/s。四、SDH的工作流程方式1、外同步定時(shí)：采用外同步定時(shí)方式，網(wǎng)元的同步是由外部定時(shí)源供給。目前比較常用的是從PDH網(wǎng)絡(luò)同步種2048kHz和2048kbit/s同步定時(shí)源，采用這種

定時(shí)方式的主要原因是國(guó)內(nèi)當(dāng)前的同步網(wǎng)是構(gòu)建在PDH網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上。隨著SDH網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，以STM-N為載體的同步定時(shí)源將逐漸增多。2、從接收信號(hào)中提取的定時(shí)：從接收信號(hào)中提取定時(shí)信號(hào)是目前廣泛應(yīng)用的一種同步定時(shí)方式。隨著應(yīng)用場(chǎng)合的不同，該方式又細(xì)分為通過(guò)定時(shí)、環(huán)路定時(shí)和線路定時(shí)3種方式。（1）通過(guò)定時(shí)：網(wǎng)元在同方向終結(jié)的輸入STM-N信號(hào)中提取定時(shí)信號(hào)，并由此信號(hào)在對(duì)網(wǎng)元同方向的發(fā)送信號(hào)以及同方向來(lái)的支路信號(hào)進(jìn)行同步。因而每個(gè)ADM或再生器將有兩個(gè)方向的定時(shí)信號(hào)，再生器在實(shí)際應(yīng)用中多采用該種方式。（2）環(huán)路定時(shí)：在線路定時(shí)