sdh技术总结与光传输发展

SDH技术总结与光传输技术的发展

摘要：本文介绍了SDH传输技术的发展及SDH技术特性，以此为前提下的情况下，对光传输技术的发展趋势进行分析

关键词：SDH传输技术、SDH网、光传输技术

一、SDH技术的概述

SDH技术的诞生有其必然性，随着通信的发展，要求传输的信息不仅是语音，还有文字、数据、图像和视频等。传统的准同步数字体系（PHD）有其自身的弱点，难以适应现代通信网的数字化、综合化、宽带化、智能化和个能化发展的方向。传输系统是通信网的重要组成部分，为了适应通信网的发展需要一个新的体制，同步数字体系（SDH）应运而生。SDH具有PDH传输体制所无可比拟的优点，按SDH组建的网是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络，它采用全球统一的接口已实现设备多厂家环境的兼容，在全程全网范围实现全效的协调一致的管理和操作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功能，提高网络资源利用率，由于维护功能的加强大大降低了设备的运行维护费用。

二、SDH传输技术

2.1 SDH的概念

同步数字体系（SDH）最基本的模块信号是STM_1,其速率为155.520Mbit/s.更高等级的STM-N信号是将STM-1按同步复用、字节复接后的结果，目前SDH只能支持一定的N 值，即N为1，4，16，64。SDH相邻模块间的速率成整数倍关系，是同步复用关系，所以称为同步数字系列。ITU-T G.707建议规范的SDH标准速率。（参考文献1表7.2）

2.2STM-1的帧结构及开销字节

（1）STM-1的帧结构

SDH网的一个重要功能是对支路信号进行同步的数字复用、交叉连接和交换，同时它也希望支路信号在一帧内的分布是均匀、有规律的，以便接入和取出。为了适应这些需求，STM

－1的帧结构采用一种以字节为基础矩形块状帧结构。（参考文献1图7.5）STM-1帧由9行、270列组成，每列宽一个字节，每字节8比特，帧长为125s，前9列为开销字节，第10列为VC-4的通道开销，其余260列为有效净负荷区。传输时，按从左到右、从上到下的顺序进行。从其帧结构看出，STM-1帧结构分为段开销（SOH）、通道开销（POH）、管理单元指针（AU PTR）和净负荷4个装有不同用途信息比特的区域。除净负荷区域用做装载准同步数字序列或其他数字信源信号外，其他区域用来支持系统的管理和维护功能。

（2）开销字节

开销字节的功能是完成对SDH信号提供层层细化的监控管理，监控分为段层监控、通道层监控，其中段开销（SOH）用于段层维护，通道开销（POH）用于通道层维护。段层监控分为再生段层和复用段层的监控，通道层监控分为高阶和低阶通道层监控。

（3）指针

指针是SDH复用方式和PDH复用方式的重要差别之一，能克服PDH中需要逐级分接的缺点。在SDH中有两种级别的指针，第一种是管理单元（AU）指针，另外一种是支路单元（TU）指针。

指针的作用是定位，也就是以附加于虚容器（VC）上的TU指针（或AU指针）指示和确定低阶VC帧的起点在TU净负荷中（或高阶VC帧的起点在AU净负荷中）的位置，因此能实

现从STM-N信号中直接下低速支路信号的功能。

2.3 SDH的复用原理

SDH能够兼容各种类型的数字信号并统一到STM-N中传送，其复用结构见下图。SDH的复用一般有两步：第一步是将各种不同速率的信号复用到STM-1；第二步是由STM-1复用到STM-N，由于STM-1和STM-N的速率成整数倍关系，因此采用同步复用即可。

2.4 SDH网的概念

SDH网是有一些SDH网元组成的，在光纤上进行同步的信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。它有全世界统一的网络节点，从而简化了信号的互通以及信号的传输、复用、分插和交叉连接过程；它有一套标准化的信息结构等级，并具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络的OAM；它的基本网元有终端复用器、再生中继器、分插复用器和同步数字交叉连接设备等等。虽然功能各异，但是都拥有统一的标准光接口，能够在基本光缆中实现横向兼容性，即允许不同厂家设备在光路上互通；它有一套特殊的复用结构，允许现存准同步数字体系、同步数字体系和B－ISDN信号都可以进入其帧结构，因而具有广泛的适应性；它有自动线路保护倒换、环路保护DXC保护和混合保护等多种，使其具有更高的安全性；它采用软件进行网络配置和控制，使得新功能和新特性的增加非常方便，适用于将来的不断发展。

三、光传输今后发展

今后五年的光网络技术仍以现有的技术为出发点，继续突破。20年来的光技术的几个主要发展方向就是WDM、MSTP、FTTH和PON。WDM 已开拓出T bit／s量级的系统，相对比较成熟；MSTP解决了由于突发业务带来的接入层传输接口多样化问题；FT1H是解决“最后一公里”的必由之路，只有FT1H 才能把光纤资源变成商品，经济上让用户可接受，业务上质量明显提高；PON解决了接入层传输带宽共享问题，能实现媒体流的广播和多播功能。从物理层传输技术到网络层传输技术，从光子光器件技术到组网技术，展现出未来光传输系统主要的发展方向和趋势。

(1)进一步扩展传输光纤的可用带宽，可以继续提高单波长传输速率，向T位级发展。

(2)无电再生中继距离成倍延长随着光纤制造技术的进步和激光制造技术的发展，可用于光通信的波长带已经由最常用的C波段发展到L波段、S波段乃至全波段。而光放大器方面，EDFA己经可以工作在C+L波段，理论上RAMAN拉曼放大器可以实现全波段的放大。

(3)逐步提高单波长传输速率电时分复用的速率在短短的不到l0年的时间内经历了155Mbifs、622Mbifs、2．5Gbifs、10随着光放大技术、色散补偿及色散管理技术和非线性

管理技术的发展，光传输系统的无电再生中继距离持续延长，大大降低了长途光传输系统的建设和维护成本，超长距离的光传输系统将应运而生。

(4) 光传输系统组网趋于扁平化、网状化和智能化点到点的DWDM系统只提供了原始的带宽，为了在竞争激烈的市场中。能按需分配带宽、波长出租、支持OVPN等个性化业务，提高网络可靠性、利用率和智能化控制能力，光传输系统正在从基于OADM 的环形网向扁平化、网状化、智能化的ASON发展。

(5) 城域光传输系统趋于多样化规模商用

随着城域网内传输带宽需求和业务种类的不断增长，城域DWDM和CWDM系统越来越多地应用于城域骨干传输层，而基于SDH／RPR的MSTP技术不断的在城域汇聚传输层得到应用，PON和FTTH技术将成为“最后一公里” 的最优传输接入技术。

四、总结

相对于POH，SDH的一系列优点使其更有市场价值，也更有发展前景，未来宽带信号的传输网络，SDH以为其做好了准备：BISDN（宽带ISDN）、A TM、连接信号（比140 Mbit/s 或N*2Mbit/s更高的容量）而随着业务需求和相关技术的发展，我们有足够的理由相信，无论是SDH技术还是光传输技术都有广阔的发展空间。

参考文献：1.《光传输线路与设备维护》(华为版)