全稱叫做同步�(shù)字體系(Synchronous Digital Hierarchy)簡�SDH,SDH �(guī)范了�(shù)字信號的幀�(jié)�(gòu)、復用方�、傳輸速率等級、接口碼型等特�,提供了一個在國際上得到支持的框架,在此基礎上就可以發(fā)展并建成一種靈活、可�、便于管理的世界電信傳輸�(wǎng)。這種未來的傳輸網(wǎng)擴展容易,適于新的電信業(yè)務的開發(fā),并且使不同廠家生產(chǎn)的設備之間進行互通成為可�,這正是網(wǎng)絡建設者長期以來所一直期望的�
SDH 信號的速率等級表示為STM-N,其中N 是正整數(shù)。目前SDH 只能支持一定的N 值,即N只能�1�4�16 �64,其中最基本、也是最重要的模塊信號是STM-1,其速率�155.520Mbit/s,更高等級的STM-N 信號是將基本模塊信號STM-1 �(jīng)過字節(jié)間插后得出,STM-4 等級的速率�622.080Mbit/s,STM-16 等級的速率�2488.320Mbit/s,STM-64 等級的速率�9953.280Mbit/s�
SDH 幀�(jié)�(gòu)如圖所示�
SDH 以字節(jié)為單位進行傳輸,它的幀�(jié)�(gòu)是一種以字節(jié)�(jié)�(gòu)為基礎的矩形塊狀幀�(jié)�(gòu),包�270 ×N 列和9 行字節(jié),每字節(jié)包括8 個比特。SDH 的矩形幀在光纖上傳輸時是成鏈傳輸?shù)?,在光發(fā)� 端經(jīng)�/串轉(zhuǎn)換成鏈狀�(jié)�(gòu)進行傳輸,而在光接收端�(jīng)�/并轉(zhuǎn)換成矩形塊狀進行處理。在SDH 幀�� 字節(jié)的傳輸是從左到右按行進行�,首先由圖中左上角個字節(jié)開始,從左向右按順序傳�,傳 完一行再傳下一行,直至整�9×270×N 個字節(jié)都傳送完再轉(zhuǎn)入下一幀,如此一幀一幀地傳�。每 秒可�8000 幀,幀長恒定為125μs。SDH 的幀頻為8000 幀/�,這就是說信號幀中某一特定字節(jié)� 秒被傳�8000 次,那么該字節(jié)的比特速率�8000×8bit�64kbit/s,也即是一路數(shù)字電話的傳輸速率� 以STM-1 等級為例,其速率�270(每幀270 列)×9(共9 行)×64kbit/s(每個字節(jié)的比特速率 �64kit/s�=155520kbit/s=155.520Mbit/s�
從圖中看�,STM-N 的幀�(jié)�(gòu)由三部分組成:段開銷(包括再生段開銷RSOH、復用段� 銷MSOH�,信息凈負荷(Payload�,和管理單元指針(AU-PTR��
1.段開銷(SOH)區(qū)� 段開銷是指STM-N 幀�(jié)�(gòu)中為了保證信息凈負荷正常靈活地傳送所必須的附加字節(jié),主要用� �(wǎng)絡的運行、管理和維護。SDH 幀中的�1 至第9×N 列中,第1 至第3 行和�5 行至�9 行分� 給段開銷。段開銷還可以進一步劃分為再生段開銷(RSOH)和復用段開銷(MSOH�。第1 行至� 3 行分給RSOH,而第5 行至�9 行分給MSOH。RSOH 既可在再生器接入,又可在終端設備接入� 而MSOH 將透明地通過再生�,只能在終端設備處終�(jié)�
2.信息凈負荷(Payload)區(qū)� 信息凈負荷區(qū)域是SDH 幀�(jié)�(gòu)中用于存放各種業(yè)務信息的地方。橫向第10×N 列至�270×N �,縱向第1 至第9 行都屬于信息凈負荷區(qū)�,在這里面還含有通道開銷字節(jié)(POH�,也作為凈負 荷的一部分并與之一齊在�(wǎng)絡中傳�,主要用于通道性能的監(jiān)�、管理和控制�
3.管理單元指針(AU-PTR)區(qū)� AU-PTR 是一種指示符,主要用來指示信息凈負荷的個字節(jié)在STM-N �(nèi)的準確位置,以便 在接收端正確地進行信息分解。它位于STM-N 幀�(jié)�(gòu)�1 至第9×N 列中的第四行。采用指針方� 是SDH 的重要創(chuàng)�,可使之在準同步�(huán)境中完成復用同步和STM-N 信號的幀定位�
� SDH 得到應用前,傳輸系統(tǒng)應用的是準同步數(shù)字體系PDH。它是一種采用比特填充和碼位 交織把低速率等級的信號復合成高速信號的一種復用技術,它能夠獨立傳送國�(nèi)長途和市話�(wǎng)�(yè)�� 如果擴容,也只需要增加新的PDH 設備就行�。但�,隨著電信網(wǎng)的發(fā)展和用戶要求的提高,PDH 逐漸暴露出其本身固有的缺點:
1.只有地區(qū)性的�(shù)字信號速率和幀�(jié)�(gòu)而不存在世界性的標準?,F(xiàn)在國際上通行的有三種信號 速率等級,即歐洲系列、北美系列和日本系列。北美和日本使用1.5M 體制,歐洲使�2M 體制,我 國采用的是歐洲體�。歐洲的速率標準�2Mbit/s(E1��8Mbit/s(E2��34Mbit/s(E3),140Mbit/s (E4�;北美的速率標準�1.5Mbit/s(T1),6.3Mbit/s(T2),45Mbit/s(T3�;而同樣體制的日本� 速率標準�1.5Mbit/s�6.3Mbit/s�32Mbit/s。這三種通行的信號速率等級互不兼容,造成了國際互� 的困難�
2.沒有世界性的標準光接口規(guī)�,導致各個廠家自行開�(fā)的專用光接口各不相同,并且互不兼 容,這樣就限制了�(lián)�(wǎng)的靈活�,也增加了網(wǎng)絡的復雜性和運營成本�
3.PDH 是建立在點對點傳輸基礎上的復用結(jié)�(gòu),即它只支持點對點傳�,組成一段一段的線狀�(wǎng),而且只能進行區(qū)段保�,無法實�(xiàn)�(tǒng)一工作的多種路由的�(huán)狀保護,所以它的網(wǎng)絡拓撲缺� 靈活�,數(shù)字設備的利用率也很低,不能提供的路由選擇�
4.傳�(tǒng)的PDH 的運�、管理和維護主要靠人工的�(shù)字信號交叉連接和停�(yè)務測�,因而復� 信號幀�(jié)�(gòu)中未安排用于�(wǎng)絡運行、管理和維護的比�,這種開銷比特的缺乏使得難以建立集中式 的傳輸網(wǎng)�,難以滿足用戶對�(wǎng)絡動�(tài)組網(wǎng)和新�(yè)務接入的要求�
5.PDH 的復用結(jié)�(gòu)中除了象北美�1.5Mbit/s,日本的1.5Mbit/s �6.3Mbit/s 以及歐洲�2Mbit/s 這幾個低速率等級的信號采用同步復用外,其他多�(shù)等級的信號采用的是異步復用,也就是說靠塞 入一些額外的比特使各支路信號和復用設備同步并復用成高速信�,這種方式難以從高速信號中� 別和提取低速支路信�。為了下話路,的辦法就是將整個高速線路信號一步步地解復用到所� 取出的低速線路信�,上話路時,再一步步地復用到高速線路信號進行傳輸。例如要�140Mbit/s 碼流中分插出一�2Mbit/s 的低速支路信�,采用PDH �,光信號�(jīng)�/電轉(zhuǎn)換成電信號后,需要經(jīng) �140Mbit/s�34Mbit/s�140M 解復用到34M��34Mbit/s�8Mbit/s �8Mbit/s�2Mbit/s 這三次解� 用到2Mbit/s 下話�,再�(jīng)�2Mbit/s�8Mbit/s�2M 復用�8M),8Mbit/s�34Mbit/s �34Mbit/s� 140Mbit/s 三次復用�140Mbit/s 來進行傳輸,參見圖??梢奝DH 系統(tǒng)不僅復用�(jié)�(gòu)復雜,也� 乏靈活�,硬件數(shù)量大,上下業(yè)務費用高,數(shù)字交叉連接功能的實�(xiàn)也十分復雜�
� SDH 與PDH 分插信號的比�
要想滿足�(xiàn)代電信網(wǎng)絡的�(fā)展需要和用戶的業(yè)務需�,在原有體制和技術框架內(nèi)解決上述問題 是事倍功半的,的解決途徑就是從技術體制上進行根本的改�。SDH 作為一種結(jié)合了高速大� 量光傳輸技術和智能�(wǎng)絡技術的新體�,就在這種情況下誕生了�
由于 SDH 是為克服PDH 的缺點而產(chǎn)生的,因此它是先有目標再定規(guī)范,然后研制設備,這� 過程與PDH 的正好相�。顯然,這就可能限度地以最理想的方式來定義符合未來電信�(wǎng)要求� 系統(tǒng)和設�。下列的SDH 主要特點反映了這些要求�
1.使北美、日本和歐洲三個地區(qū)性的標準在STM-1 及以上等級獲得了�(tǒng)一。數(shù)字信號在跨越 國界通信時不再需要轉(zhuǎn)換成另一種標�,因而次真正實現(xiàn)了數(shù)字傳輸體制上的世界性標��
2.由于有了統(tǒng)一的標準光接口,所以能夠在基本光纜段上實現(xiàn)橫向兼容,即允許不同廠家的設 備在光路上互�,滿足多廠家�(huán)境的要求�
3.SDH 采用了同步復用方式和靈活的復用映射結(jié)�(gòu),各種不同等級的碼流在幀�(jié)�(gòu)凈負荷內(nèi) 的排列是有規(guī)律的,而凈負荷與網(wǎng)絡是同步的,因而只需利用軟件即可使高速信號一次直接分出低 速支路信�,也就是所謂的一步復用特性。比較一下SDH 和PDH 系統(tǒng)中分插信號的� 程:要從155Mbit/s 碼流中分出一�2Mbit/s 的低速支路信�,采用了SDH 的分插復用器ADM �� 可以利用軟件直接一次分�2Mbit/s 的支路信�,避免了對全部高速信號進行逐級分解后再重新復用 的過程,省去了全套背靠背的復用設�。所以SDH 的上下業(yè)務都十分容易,網(wǎng)絡結(jié)�(gòu)和設備都大大 簡化�,而且�(shù)字交叉連接的實�(xiàn)也比較容��
4.SDH 采用了大量的軟件進行�(wǎng)絡配置和控制,使得配置更為靈活,�(diào)度也更為方便�
5.SDH 幀�(jié)�(gòu)中安排了豐富的開銷比特,這些開銷比特大約占了整個信號的5%,可利用軟件 對開銷比特進行處理,因而使�(wǎng)絡的運行、管理和維護能力都大大加強了�
6.SDH �(wǎng)與現(xiàn)有網(wǎng)絡能夠完全兼�,即SDH 兼容�(xiàn)有PDH 的各種速率,使SDH 可以支持� �(jīng)建起來的PDH �(wǎng)�,同時也有利于PDH 向SDH 順利過渡。同時,SDH �(wǎng)還能容納象ATM 信元 等各種新�(yè)務信�,也就是說,SDH 具有完全的后向兼容性和前向兼容��
SDH 傳輸�(wǎng)是由不同類型的網(wǎng)元通過光纜線路連接組成�,通過不同的網(wǎng)元完成SDH �(wǎng)的傳 送功能,這些功能如:�/下業(yè)�、交叉連接�(yè)務、網(wǎng)絡故障自愈等。SDH �(wǎng)中常見網(wǎng)元有終端復用 器TM,分插復用器ADM,再生中繼器REG,數(shù)字交叉連接設備DXC�
1 終端復用器(TM�
終端復用器用于網(wǎng)絡的終端站點上,如圖1所��
�1終端復用器模型圖
它的作用是將支路端口的低速信號復用到線路端口的高速信號STM-N �,或從STM-N 的信� 中分出低速支路信號。它的線路端口輸�/輸出一路STM-N 信號,而支路端口可以輸�/輸入多路� 速支路信�。在將低速支路信號復用進線路信號的STM-N 幀上時,支路信號在線路信號STM-N � 的位置可任意指定�
2 分插復用器(ADM�
分插復用器用于SDH 傳輸�(wǎng)絡的�(zhuǎn)接站點處,例如鏈的中間節(jié)點或�(huán)上節(jié)�,是SDH �(wǎng)上使 用最�、最重要的一種網(wǎng)元,如圖2所��
�2 分插復用器模型圖
ADM 有兩個線路端口和一個支路端�。兩個線路端口各接一�(cè)的光纜(每側(cè)�/�(fā)共兩根光纖)� 為了描述方便我們將其分為西向(W�、東向(E)兩個線路端�。ADM 的作用是將低速支路信號交 叉復用到線路上去,或從線路端口收到的線路信號中拆分出低速支路信�。另外,還可將東/西向� 路側(cè)的STM-N 信號進行交叉連接。ADM 是SDH 最重要的一種網(wǎng)元,通過它可等效成其它網(wǎng)�,即 能完成其它網(wǎng)元的功能,例如:ADM 可等效成兩個TM�
3 再生中繼器(REG�
光傳輸網(wǎng)的再生中繼器有兩種,一種是純光學的再生中繼�,主要進行光功率放大以延長光傳 輸距�;另一種是用于脈沖再生整形的電再生中繼�,主要通過�/電變換(O/E�、電信號抽樣、判 �、再生整�、電/光變換(E/O)等處理,以達到不積累線路噪聲、保證傳送信號波形完好的目的� 此處指的是后一種再生中繼器,REG 只有兩個線路端口,如圖3所��
�3 再生中繼器模型圖
REG 的作用是將接收的光信號經(jīng)O/E、抽樣、判�、再生整�、E/O 后在對側(cè)�(fā)�� 真正� REG 只需處理STM-N 幀中的RSOH,并且不需要交叉連接功能。而ADM 和TM 因為 要完成將低速支路信號插到STM-N 中,所以不僅要處理RSOH,而且還要處理MSOH,另外ADM 和TM 都具有交叉連接功能�
4 �(shù)字交叉連接設備(DXC�
�(shù)字交叉連接設備主要完成STM-N 信號的交叉連接,它實際上相當于一個交叉矩�,完成各� 信號間的交叉連接,如�4所��
�4 �(shù)字交叉連接設備模型�
DXC 可將輸入的M 路STM-N 信號交叉連接到輸出的N 路STM-N 信號�,DXC 的核心是交叉 矩陣,功能強大的DXC 能夠?qū)崿F(xiàn)高速信號在交叉矩陣�(nèi)的低級別交叉� 通常用DXCm/n 來表示一個DXC 的類型和性能(m≥n�,m 表示可接入DXC 的速率等級� n 表示在交叉矩陣中能夠進行交叉連接的速率級別。m 越大表示DXC 的承載容量越�;n 越小 表示DXC 的交叉靈活性越�。m 和n 的相應數(shù)值的含義見表 所��
� DXCm/n �(shù)值速率對照�
�(wǎng)絡的物理拓撲泛指�(wǎng)絡的形狀,即�(wǎng)絡節(jié)點和傳輸線路的幾何排�,它反映了網(wǎng)絡節(jié)點在物理上的連接�。網(wǎng)絡的效能、可靠�、經(jīng)濟性在很大程度上都與具體的�(wǎng)絡結(jié)�(gòu)有關。網(wǎng)絡的簡單物理拓撲�(jié)�(gòu)�5 種,如圖所��
?。╝)線�
將通信�(wǎng)中的所有節(jié)點串�(lián)起來,并使首尾兩個節(jié)點開放時就形成了線形拓撲。在這種拓撲�(jié)�(gòu)中,為了使兩個非相鄰節(jié)點之間完成連接,其間的所有節(jié)點都應完成連接。線形拓撲是SDH 早期應用的比較經(jīng)濟的�(wǎng)絡拓撲形��
?。╞)星形(樞紐形)
將通信�(wǎng)中的一個特殊的樞紐節(jié)點與其余所有節(jié)點相�,而其余所有節(jié)點之間不能直接相連時,就形成了星形拓�。在這種拓撲�(jié)�(gòu)中除了樞紐節(jié)點之外的任意兩節(jié)點間的連接都是通過樞紐節(jié)點進行的,樞紐節(jié)點為�(jīng)過的信息流進行路由選擇并完成連接功能。這種�(wǎng)絡拓撲可以由樞紐站節(jié)� 將多個光纖終端連接成一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡,進而實�(xiàn)綜合的帶寬管��
?。╟)樹�
將點到點拓撲單元的末端節(jié)點連接到幾個特殊節(jié)點時就形成了樹形拓撲。樹形拓撲可以看成是線形拓撲和星形拓撲的�(jié)合。這種拓撲�(jié)�(gòu)適合于廣播式�(yè)�,但存在瓶頸問題和光功率預算限制問題,也不適于提供雙向通信�(yè)��
?。╠)環(huán)�
將通信�(wǎng)中的所有節(jié)點串�(lián)起來,而且首尾相連,沒有任何節(jié)點開放時,就形成了環(huán)形網(wǎng)。將線形�(wǎng)的首尾兩個開放節(jié)點相連就形成了環(huán)�(wǎng)。在�(huán)形網(wǎng)中,為了完成兩個節(jié)點之間的連接,這兩個節(jié)點之間的所有節(jié)點都應完成連接功能。這種�(wǎng)絡拓撲的�(yōu)點是具有很高的生存性,這對�(xiàn) 代大容量光纖�(wǎng)絡是至關重要�,因而環(huán)形網(wǎng)在SDH �(wǎng)中受到特殊的重視�
?。╡)網(wǎng)孔形
將通信�(wǎng)的許多節(jié)點直接互連時就形成了�(wǎng)孔形拓撲,如果所有的節(jié)點都直接互連時則稱為理想網(wǎng)孔形。在非理想網(wǎng)孔形拓撲�,沒有直接相連的兩個節(jié)點之間需要經(jīng)由其它節(jié)點的連接功能才能實現(xiàn)連接。網(wǎng)孔形�(jié)�(gòu)不受節(jié)點瓶頸問題和失效的影�,兩節(jié)點間有多種路由可�,可靠性很�,但�(jié)�(gòu)復雜、成本較�,適用于�(yè)務量很大的干線網(wǎng)�
綜上所�,所有這些拓撲�(jié)�(gòu)都各有特點,在網(wǎng)中都有可能獲得不同程度的應用。網(wǎng)絡拓撲的選擇應考慮諸多因素,如�(wǎng)絡應有高生存�、網(wǎng)絡配置應當容�、網(wǎng)絡結(jié)�(gòu)應當適于新業(yè)務的引進等。實際網(wǎng)絡的不同部分適用的拓撲結(jié)�(gòu)也有所不同,例如本地網(wǎng)(即接入�(wǎng)或用戶網(wǎng))中,環(huán)� 和星形拓撲結(jié)�(gòu)比較適宜,有時也可用線形拓撲。在市內(nèi)局間中繼網(wǎng)中采用環(huán)形和線型拓撲比較合適,而長途網(wǎng)則可能需要網(wǎng)孔形拓撲�
維庫電子�,電子知識,一查百��
已收錄詞�157231�