光通信技术数字光纤通信系统.ppt

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1、第5章数字光纤通信系统5.1两种传输体制5.2系统的性能指标5.3系统的设计返回主目录5.1两种传输体制光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复用(TDM)技术。复用又分为若干等级，先后有两种传输体制：•准同步数字系列(PDH)•同步数字系列(SDH)随着光纤通信技术和网络的发展，PDH遇到了许多困难。美国提出了同步光纤网(SONET)。1988年，ITU-T(原CCITT)提出了被称为同步数字系列(SDH)的规范建议。SDH解决了PDH存在的问题，是一种比较完善的传输体制，现已得到大量应用。这种传输体制不仅适用于光纤信道，也适用于微波和卫

2、星干线传输。5.1.1准同步数字系列PDH准同步数字系列有两种基础速率：•以1.544Mb/s为第一级(一次群，或称基群)基础速率，采用的国家有北美各国和日本；•以2.048Mb/s为第一级(一次群)基础速率，采用的国家有西欧各国和中国。六次群/（Mb•S-1）五次群/（Mb•S-1）四次群/（Mb•S-1）三次群/（Mb•S-1）二次群/（Mb•S-1）北美日本中国西欧基群/（Mb•S-1）国家或地区表5.1世界各国商用光纤通信制式在这种形势下，现有PDH的许多缺点也逐渐暴露出来，主要有：(1)北美、西欧和亚洲所采用的三种数字系列互不兼容

3、。(2)各种复用系列都有其相应的帧结构，没有足够的开销比特，使网络设计缺乏灵活性。(3)复接/分接设备结构复杂，上下话路价格昂贵。PDH主要适用于中、低速率点对点的传输5.1.2同步数字系列SDH1.SDH传输网SDH不仅适合于点对点传输，而且适合于多点之间的网络传输。与PDH相比，SDH具有下列特点：(1)SDH采用世界上统一的标准传输速率等级。最低的等级也就是最基本的模块称为STM-1，传输速率为155.520Mb/s；4个STM-1同步复接组成STM-4，传输速率为622.080Mb/s；16个STM-1组成STM-16,传输速率为2

4、488.320Mb/s，以此类推。(2)SDH各网络单元的光接口有严格的标准规范。因此，光接口成为开放型接口，这有利于建立世界统一的通信网络。标准的光接口综合进各种不同的网络单元，简化了硬件，降低了网络成本。(3)在SDH帧结构中，丰富的开销比特用于网络的运行、维护和管理，便于实现性能监测、故障检测和定位、故障报告等管理功能。(4)采用数字同步复用技术，其最小的复用单位为字节，不必进行码速调整，简化了复接分接的实现设备，由低速信号复接成高速信号，或从高速信号分出低速信号，不必逐级进行。(5)采用数字交叉连接设备DXC可以对各种端口速率进行可控的

5、连接配置，对网络资源进行自动化的调度和管理，既提高了资源利用率，又增强了网络的抗毁性和可靠性。SDH采用了DXC后，大大提高了网络的灵活性及对各种业务量变化的适应能力，使现代通信网络提高到一个崭新的水平。图5.4分插信号流程的比较光/电光信号分接分接分接140/34Mb/s34/8Mb/s8/2Mb/s复接复接复接电/光光信号2/8Mb/s8/34Mb/s34/140Mb/s2Mb/s(电信号)SDHADM155Mb/s光接口155Mb/s光接口2Mb/s(电信号)PDHPDH和SDH分插信号流程的比较采用SDH分插复用器(ADM)，可以利用软

6、件一次直接分出和插入2Mb/s支路信号，十分简便。2.SDH帧结构SDH帧结构是实现数字同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键。图5.5给出SDH帧一个STM-N帧有9行，每行由270×N个字节组成。这样每帧共有9×270×N个字节，每字节为8bit。帧周期为125μs，即每秒传输8000帧。对于STM-1而言，传输速率为9×270×8×8000=155.520Mb/s。字节发送顺序为：由上往下逐行发送，每行先左后右。图5.5SDH帧的一般结构SDH帧的三个部分：(1)段开销(SOH)。段开销是在SDH帧中为保证信息正常传输所必需的附加

7、字节(每字节含64kb/s的容量)，主要用于运行、维护和管理，如帧定位、误码检测、公务通信、自动保护倒换以及网管信息传输。(2)信息载荷(Payload)。信息载荷域是SDH帧内用于承载各种业务信息的部分。在Payload中包含少量字节用于通道的运行、维护和管理，这些字节称为通道开销(POH)。根据图5.3(a)的传输通道连接模型，段开销又细分为再生段开销(SOH)和复接段开销(LOH)。前者占前3行，后者占5～9行。(3)管理单元指针(AUPTR)。管理单元指针是一种指示符，主要用于指示Payload第一个字节在帧内的准确位置(相对于指针位

8、置的偏移量)。采用指针技术是SDH的创新，结合虚容器(VC)的概念，解决了低速信号复接成高速信号时，由于小的频率误差所造成的载荷相对位置漂移的问题。