SDH光同步数字传输网络
光纤通信SDH光传输设备
光纤通信SDH光传输设备光纤通信是目前最流行的通信方式之一，它已经被广泛应用于数据、语音通信和视频传输等多个领域。
然而，光纤通信也需要专门的设备来实现光传输。
本文将介绍光传输设备中的一种重要设备，即SDH光传输设备。
一、什么是SDH光传输设备？SDH光传输设备指同步数字体系光传输设备，它是把电信公司或网管提供的原始信号通过光放大器和光传输介质进行传输，从而实现多种信号的传输、交换和分配的设备。
SDH系统具有不同的速率等级，或者称之为SDH层。
根据传输的信号速率实现分层，SDH层次结构涵盖了不同的数据速率。
其中，最高速率的层次称为Synchronous Transport Module -1(SSTM-1)，其数据速度约为2.5 Gbit/s。
从SSTM-1开始，每个下一层次的速率都是前一层的倍数。
比如SSTM-4的速率为4倍于SSTM-1。
与PSTN（Public Switched Telephone Network，公共交换电话网）相比，SDH具有更好的性能和更高的扩展性能力。
因此，SDH光传输设备是光传输和交换网络的重要组成部分。
二、SDH光传输设备体系结构SDH光传输设备具有分层结构，它将数据传递和处理过程分为许多数据层次。
系统结构如下：数据层次：在SDH系统中，共有四个数据层次——别称STM（Synchronous Transport Module）。
它们是STM-1、STM-4、STM-16以及STM-64。
这些层次不仅代表着数据速度的不同，同时也具有不同的信道数和帧结构。
STM-1：STM-1是SDH系统速率结构中的最低层次，数据传输速率为155.5Mbps ，具有一组155并行时分多路信道（STM-1），每个STM-1由125个包含了9行9列81个VC(Virtual Channel)的桢组成，每个VC可传输2Mbps 的不同类型的信息，由此总带宽容量可达到155.5Mbps。
STM-4：STM-4是SDH系统速率结构中次低的层次，其数据传输速率为622Mbps。
光同步传输网SDH原理在T2000网管中应用实例
光同步传输网SDH原理在T2000网管中应用实例SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字分层）是一种基于光纤传输的网络传输技术，可以提供高可靠性和高速率的数据传输。
SDH 技术在T2000网管中的应用实例有很多，下面将详细介绍。
T2000网管是华为公司研发的一种网管系统，用于管理和监控通信网络设备，包括SDH设备。
T2000网管系统提供了丰富的功能和工具，以便运营商轻松管理和维护网络。
首先，T2000网管系统可以用于配置和管理SDH设备。
运营商可以使用T2000网管系统对SDH设备进行配置，包括设置传输速率和通道容量，调整网络拓扑结构以适应不同需求。
此外，T2000网管系统还支持对SDH 设备进行批量配置，提高配置效率和减少人工操作的错误。
其次，T2000网管系统可以实时监控SDH设备的性能和状态。
通过T2000网管系统，运营商可以查看SDH设备的连接状态、传输质量、误码率等性能指标。
如果发现设备出现故障或性能异常，T2000网管系统会自动发送告警信息，以便运维人员及时进行故障排除。
此外，T2000网管系统还支持SDH设备的远程管理。
运维人员可以通过T2000网管系统对SDH设备进行远程监控和管理。
当设备出现故障时，运维人员可以通过T2000网管系统进行故障定位、排除和修复，而无需亲自到现场，从而大大提高故障处理效率和降低成本。
另外，T2000网管系统还具有性能分析和优化功能。
运维人员可以使用T2000网管系统对SDH网络进行性能分析，包括网络拥塞情况、传输质量优化等。
通过分析网络性能，运营商可以优化网络配置，提高网络的可用性和性能。
最后，T2000网管系统还提供了日志记录和报表功能。
运营商可以使用T2000网管系统记录和统计SDH设备的运行日志，包括设备操作记录、故障记录等。
此外，T2000网管系统还可以生成各种报表，以便运营商进行网络性能分析和故障排查。
综上所述，SDH技术在T2000网管系统中的应用实例非常丰富，包括配置和管理SDH设备、实时监控设备性能、远程管理、性能分析和优化、日志记录和报表生成等。
sdh的原理与应用
sdh的原理与应用1. 什么是sdh？Synchronous Digital Hierarchy（同步数字体系，简称SDH）是一种采用光纤传输的数字传输系统。
它是一种高带宽、高可靠性的传输技术，可提供多种通信服务。
SDH技术被广泛应用于电信、宽带接入、数据通信等领域。
2. SDH的优势SDH具有以下优势：•高可靠性：SDH网络采用了冗余设计和多路径传输技术，能够提供高可靠性的传输服务。
即使出现单点故障，也不会影响整个网络的运行。
•高带宽：SDH支持高速率的数字信号传输，能够满足大容量数据传输的需求。
•灵活性：SDH网络支持不同速率的接口，可以适应不同用户的需求。
•易于维护：SDH网络具有良好的管理和监控功能，能够快速定位和修复故障。
3. SDH的工作原理SDH采用了同步传输技术，工作原理如下：1.光传输：SDH网络采用光纤传输技术，将数字信号转换为光信号，并通过光纤传输。
2.时钟同步：SDH中的设备需要保持时钟同步，以确保数据能够按时传输。
这是通过在网络中插入传输设备的时钟来实现的。
3.多路复用：SDH将不同速率的信号进行多路复用，并根据传输需求进行分配和调度。
4.交叉连接：SDH网络可以根据需要进行交叉连接，实现不同信号的灵活转换和路由。
5.错误检测与纠正：SDH网络具有强大的错误检测和纠正功能，能够快速识别和修复传输中的错误。
4. SDH的应用SDH技术在各个领域有着广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：•电信领域：SDH在电信网络中起到了关键作用，使得高速、高质量的通信成为可能。
它被用于传输语音、数据、视频等各种信号。
•宽带接入：随着宽带需求的增加，SDH在宽带接入中也发挥着重要作用。
它能够提供高速的互联网接入，满足用户对高速网络的需求。
•数据中心：SDH在数据中心的应用越来越广泛。
它能够提供高可靠性、高带宽的数据传输服务，满足数据中心对高效通信的需求。
•金融领域：SDH技术在金融领域的应用也很广泛，用于高频交易、数据传输等场景，确保数据的安全和可靠性。
光同步数字传输网
②SDH/SONET组成
第一代SDH/SONET，在一个上/下话路站点， 只有那些需要被获取的信号下路或被插入， 其它业务无需经特殊处理而继续通过网络单 元。
②SDH/SONET组成
第了交叉连接功能。在网络边缘， 终端复用器TM让载体进行VC-3/VC-4 (STS1/STS-3)交换。
帧结构
STS-1帧是SONET帧的最为基本的组装块 STS-1帧有810字节长，帧中的字节分成9行， 每行90列，每行开头的几个字节作为时 钟同步和维护信息
SONET的复用方式
使帧尺寸与线路位速率相关的最大好处就是 使得同步多路复用成为可能，即可直接将三 个STS-1速率的SONET流合并成一个STS-3 速率的SONET流，同时保持同步。
实现DoS的三项关键技术
2、虚拟级联（VC）
虚拟级联（VC）是一种逆多路复用技术，可 将任意数量的SDH/SONET信道组合成一个 异步单字节流。 虚拟级联的一个主要特色是，从逻辑上组合 在一起的单个传输通道可以通过网络单独路 由。这就意味着，只需源和目的节点具有VC 功能就够了，对于中间节点而言，传输是透 明的。
三路STS-1复用为一路STS-3示意图
虚容器(VC)和虚支路(VT)
为了使SONET能够传输低速率的数据，将 低速率的数据映射到STS-1的负载中，每一 个都称为一个虚支路，每个VT都是一个独立 的数据封装，使用什么虚支路的类型取决于 应用程序的需求 VT决定了如何将一个载波信号映射到 SONET帧中，从设计上保证了异步和同步信 号的传输。
④ SONET分层和OSI模型
⑤网络拓扑和故障恢复
SDH/SONET环网
SDH/SONET无须使用复杂的专有前端CPU 或者设备，可以较为容易地增加和去除信道。 SDH/SONET依靠光纤传输介质来达到非常 高的服务质量和吞吐量。
SDH传输网
第五章光传输网通常传输网是将信息信号通过具体物理媒介传输的全部设备和设施的集合，而传送网是指在不同地点之间传递用户信息的全部功能集合，包括传送送功能和控制功能。
由二者定义可知，传输网与传送网是存在一定区别的。
有一些书上，也将传输网的概念归纳为全部实体网和逻辑网，本章将从物理实体和逻辑实体两个角度，对光传输网的有关知识作一些简单介绍。
§5.1 光同步数字（SDH）传输网80年代中期以来，由于光纤通信在通信网中的大规模应用，光通信技术也随之得到迅速的发展，从而使得光纤通信中的准同步数字系统（PDH），越来越不能够适应其通信网的发展和用户要求的提高。
光传输网络面临重大的改革问题，这就使得光同步数字（SDH）传输网应运而生。
5.1.1 SDH传输网的概念1、SDH网的定义SDH网是指由一些SDH网元（NE）组成的，在光纤上进行同步信息传输，复用分插和交叉连接的网络。
SDH的概念最早由美国贝尔通信研究所提出，称为SONET（同步光网络），国际电信联盟标准部（ITU-T）于1988年正式接受了这一概念并重新命名为SDH。
目前，ITU-T已对SDH的比特率、网络节点接口、复用结构、复用设备、网络管理、线路系统和光接口、信息模型、网络结构和抖动性能、误码性能和网络保护等提出相关标准化建议。
2、SDH网的特点与PDH相比，SDH主要有以下特点：（1）使北美、日本和欧洲三个地区性标准在STM—1及其以上等级获得了统一，真正实现了数字传输体制上的世界性标准。
（2）SDH 采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，只需利用软件即可使高速信号一次直接分插出低速支路信号，使得网络结构和设备都大大简化，而且数字交叉连接的实现也比较容易。
（3）具有标准统一的光接口，简化了硬件，缓解了布线拥挤，改善了网络的可用性和误码性能。
（4）SDH 帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络的运行、管理维护能力都大大加强。
（5）SDH 网具有良好的兼容性，与现有网络能够完全兼容，使SDH 可以支持已经建起来的PDH 网络，同时SDH 网还能容纳像ATM 信元等各种新业务信号。
SDH基础原理及应用
2
SDH帧结构定义了多个通道，用于传
输不同速率的数据。
3
帧同步
SDH帧结构采用固定的时间间隔来传 输数据，保持帧同步。
容错与恢复
SDH帧结构中包含容错和恢复机制， 确保数据传输的可靠性。
SDH时钟同步原理
1 主时钟源
2 时钟恢复
3 网络同步
SDH网络中的主时钟源 用于生成和分发时钟信 号，以确保全网的时钟 同步。
SDH设备可以从主时钟 源接收和恢复时钟信号， 在时钟源故障时自动切 换到备用时钟源。
通过时钟信号的传输和 恢复，SDH网络中的各 个设备可以保持高度的 同步性。
SDH网络管理
设备管理
通过管理软件对SDH设备进行配置、监控和 故障排查，以确保网络的稳定运行。
故障定位
通过故障定位技术，快速识别和定位SDH网 络中的故障点，提高故障排查效率。
性能监测
通过收集和分析各种性能参数，实时监测 SDH网络的状态和质量。
远程配置
通过远程配置功能，管理员可以远程管理和 配置SDH网络中的设备，提高操作效率。
SDH性能参数
误码率（BER）
吞吐量
用于衡量数据传输中的比特错 误率，影响数据传输的可靠性。
用于衡量网络中的数据传输速 率，影响数据传输的效率。
SDH基础原理及应用
SDH是一种光纤传输技术，它通过光纤传输数据，具有高传输速率和可靠性。 本演示将介绍SDH的基本原理、应用领域以及未来的发展趋势。
SDH概述及基本概念
SDH（同步数字系列层次）是一种同步数字传送技术，用于高速数据传输，具有可靠性和可扩展性 。它包括各种层次结构和协议，用于传输电话、数据和视频。
用于多业务接入和互联，提高网络的灵活性 和可用性。
第5章 SDH网元类型、网络拓扑及保护
光网络基础知识目录目录第5章 SDH网元类型、网络拓扑及保护.................................................................................5-15.1 SDH网元类型....................................................................................................................5-15.2 SDH网络的物理拓扑.........................................................................................................5-55.3 SDH网络保护....................................................................................................................5-75.3.1 路径保护..................................................................................................................5-75.3.2 子网连接保护.........................................................................................................5-135.3.3 环间双节点互通连接保护.......................................................................................5-205.3.4 共享光纤虚拟路径保护..........................................................................................5-22光网络基础知识目录插图目录图5-1 终端复用器的功能................................................................................................5-1 图5-2 点到点的应用.......................................................................................................5-1 图5-3 简单的链形网应用................................................................................................5-2 图5-4 环带链网中的应用................................................................................................5-2 图5-5 STM-1分插复用器的功能.....................................................................................5-2 图5-6 链形网中的应用....................................................................................................5-3 图5-7 环形网中的应用....................................................................................................5-3 图5-8 枢纽形网中的应用................................................................................................5-3 图5-9 再生中继器功能图................................................................................................5-3 图5-10 基本物理拓扑结构模型.......................................................................................5-5 图5-11 1＋1单端倒换....................................................................................................5-8 图5-12 1＋1双端倒换....................................................................................................5-8 图5-13 1：N保护结构（正常状态）..............................................................................5-9 图5-14 1：N保护结构（倒换状态）..............................................................................5-9 图5-15 二纤单向复用段保护环示意图..........................................................................5-10 图5-16 二纤双向复用段倒换.........................................................................................5-11 图5-17 四纤双向复用段共享保护环示意图...................................................................5-12 图5-18 四纤双向复用段共享保护环示意图...................................................................5-12 图5-19 子网连接保护示意图.........................................................................................5-13 图5-20 环、链间业务...................................................................................................5-15 图5-21 相切环间业务...................................................................................................5-15 图5-22 跨接环间业务...................................................................................................5-16 图5-23 相交环间业务...................................................................................................5-17 图5-24 网孔形网络.......................................................................................................5-18光网络基础知识目录图5-25 二纤单向通道保护环示意图..............................................................................5-19 图5-26 二纤双向通道保护环示意图..............................................................................5-20 图5-27 复用段共享保护环间的互通业务保护示意图.....................................................5-21 图5-28 通道保护环间的互通业务保护示意图................................................................5-22 图5-29 虚拟光纤共享路径保护示意图..........................................................................5-23 图5-30 虚拟光纤共享路径保护应用示意图...................................................................5-23第5章 SDH网元类型、网络拓扑及保护5.1 SDH网元类型光同步数字传输网是由SDH网元设备和光缆线路系统两部分组成。
第五章SDHWDM
1.网同步方式
国际上所使用的同步方式有主从同步方式、相互同步 方式和准同步方式，但大多数国家普遍采用主从同步方式
主从同步方式就是要在同步网中设立一个最高级别的 基准主时钟，而其他时钟均逐级与上一级时钟保持同步， 以此实现与主时钟同步的目的，及具体结构如图5-11所示
图5-11 我国同步时钟等级
由图5-11可知，主从同步网多采用树型拓扑结构，基 准时钟通过同步链路逐级向下传输，在各交换节点上，通 过锁相环将本地时钟与接收到的上一级时钟进行相位锁定， 从而达到与基准时钟同步的目的
（1）复用各部相同常用的有容 器（C）、虚容器（VC）、管理单元（AU）、之路单元 （TU）等。
① 容器
容器（C）实际上是一种装载各种速率业务信号的 信息结构，主要完成PDH信号与VC之间的适配功能。
ITU-T规定了5种标准容器，我国的SDH复用结构中， 仅用了装载2.048Mbit/s、34.368Mbit/s和 139.264Mbit/s信号的3种容器，即C-12，C-3和C-4， 其中C-4为高阶容器，C-3和C-12为低阶容器。
2.映射方法
5.1.3 SDH光传输系统
1.点到点链状线路系统
该系统是由具有复用和光接口功能的线路终端、中继 器和光缆传输线路构成，其中中继器可以采用目前常见的 光-电-光再生器，也可以使用掺饵光纤放大器（EDFA）， 在光路上完成放大的功能
2.环路系统
环路系统中，可选用分插复用器，也可以选用交叉连 接设备作为节点设备，它们的区别在于后者具有交叉连接 功能，它是一种集复用、自动配线、保护/恢复、监控和网 管设备的控制下，对由多个电路组成的电路群进行交叉连 接，因此其成本很高，故通常使用在线路交汇处，而接入 设备则可以使用数字环路载波系统（DLC）、宽带综合业务 接入单元（B-ISDN）
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SDH网节点与节点之间具有世界统一的NNI， 如图5-1所示。
图5-1 NNI的位置示意图
SDH网节点统一就意味着有一套标准 化的信息结构速率等级，称为“同步传输 模块”（STM-N，N为1, 4, 16, 64, …）。 如果SDH信号是STM-1，其网络节点接口 的 速 率 为 155.520 Mbit/s ， 更 高 等 级 的 STM-N速率是155.520 Mbit/s的N倍。目前 SDH能支持的等级N为1, 4, 16和64。
5.1 SDH传输体制的基本概念
5.1.1 基本概念与帧结构
数字传输体制有两种，即PDH和SDH。PDH早在 1976年实现了标准化，在1990年以前，光纤通信一 直沿用准同步数字体系（PDH）。随着电信发展和 用户需求不断提高，PDH系统在运用中暴露出一些 明显的弱点，SDH解决了PDH存在的问题。SDH数 字传输体系是1988年由ITU-T参照SONET（同步光 纤网）概念提出的规范建议，并批准了一系列SDH 的有关标准，ITU-T已通过15个建议，使之成为不仅 适用于光纤传输，而且也适用于微波和卫星传输的 全世界统一的技术体制，形成了一套高度标准化的 技术规范。
如果考虑到今后要支持诸如付费电视、可视电 话、数字图像（DVD）、高清晰度电视（HDTV） 等更宽带宽的业务以及按指数规律逐年增长的 Internet业务，网络宽带化将是人们不可避免的迫切 需求。由于光纤通信技术的成熟，特别是密集波分 复用（DWDM）技术的发展，使得网络的传输带 宽大大增加。如果双绞铜线的传输带宽按2 Mbit/s 估计，一根光纤采用DWDM技术，传输容量可达 到20~200 Gbit/s，也就是说，光纤的传输容量是铜 线的一万至十万倍，因此宽带化意味着光纤将成为 主要的传输媒质。
21世纪是一个以网络为核心的信息时代，人们 对信息的需求与日俱增，顺应时代发展，光纤通 信在电信网中获得了大规模应用，其应用场合已 遍及长途通信网、本地电话网并逐步转向用户接 入网。而且从以电话业务为主的通信网络逐步扩 展到以多媒体业务为主的信息通信网络，每个用 户占用的带宽也由64 kbit/s将逐步提高到6 Mbit/s 左右，由此估计通信网总业务量将增加约100倍。
5.1.2 SDH的段开销字节
• 开销字节传送的不是用户的业务信息，而 是SDH网络中的控制与维护信息。对于 STM-N（N=1，4, 16, …）的帧结构和段 开销，是由STM-1帧结构和段开销按一定 规律经字节间插同步复用而成，因而分析 清楚STM-1结构，STM-N结构就不难分析 。
• STM-1段开销中各字节的安排以及它们的 功能和用途如表5.1所示。
1. SDH网节点接口与速率等级
一个电信传送网原则上由两种基本设备构成，即由传输 设备和网络节点设备构成。传输设备可以是光纤线路系 统，也可以是微波或卫星系统。而网络节点设备有多种 ，简单的仅有复用功能，复杂的有复用、交叉连接和交 换功能。为了实现全球统一电信网的最终目标，必须统 一网络（或网络节点）——网络（或网络节点）接口 (Network-to-Network Interface，NNI)，其先决条件是要 有一个统一规范了的接口速率和信号的帧结构。SDH网 具备了这个条件，SDH网是在统一的网管系统下，主要 采用光纤信道实现多节点间同步信息传输、复用、分插 复用和交叉连接等功能的网络。
结构中的段开销（Section Overhead，SOH）如 图5-2（b）所示，是为了保证信息净负荷正常、灵 活地传送所必需的附加字节，主要供网络运行、管 理和维护使用。SOH分为两部分，第1~3行为再生 段开销（RSOH），其作用是监控STM-N信号在再 生段（两再生中继器间的传输链路，见图5-12）的 传输状态。第5~9行为复用段开销（MSOH），作 用是监控STM-N信号在复用段（两线路终端设备间 的传输链路，见图5-12）的传输状态。
帧结构中的第4行前9N列为管理单元指针（AUPTR：Administration Unit Pointer），它是一种指示 符，主要用来指示信息净负荷的第一个字节在 STM-N帧内的准确位置，以便在接收端根据这个指 示符的值（指针值）正确分离信号净负荷。帧结构 中字节的传输是从左到右,由上而下按顺序一个字 节一个字节地进行传送。
随着技术的不断发展、进步，传输信道 的带宽更宽，这些弱点会逐Байду номын сангаас被克服。
2 SDH的帧结构
图5-2 STM-N帧结构
SDH采用以字节为基础的块状帧结构，STM-N 的帧结构如图5-2（a）所示 ，STM-N的帧长为125 s，合计9×270N字节，（即每秒8 000帧），每帧 分为9行，270N列个字节。STM-N帧结构分为3个 区域，如图5-2（a）所示。净负荷是结构中存放各 种信息容量的地方，其中含有少量用于通道监测、 管理和控制的通道开销字节（Path Overhead， POH）。POH又有低阶LPOH（VC-11/VC-12的 POH）和高阶HPOH（VC-3/VC-4 的POH）。
表5.1 SOH各字节的功能
类别
缩写字符
功能
帧定位字节
A1, A1, A1, A2, A2, A2
A1=11110110 A2=00101000
再生段踪迹字节
J0
重复发送“段接入点识别符”
比特间插奇偶校验码 （BIP-8）
识别帧的起始位置
公务字节
B1 E1, E2
再生段误码监测
E1和E2分别用于RSOH和MSOH的公 务通信通路
SDH网的主要特点
（1）有标准光接口； （2）同步字节复用(复接)； （3）强大的网络管理功能； （4）有世界统一的数字信号速率和帧结构标准；
(5）SDH与PDH网络具有完全的兼容性。
不足之处：
（1）频带利用率不如PDH系统。
（2）由于在复接中采用了指针调整技术， 使技术和设备复杂。
（3）由于大量采用了软件进行控制、管 理与维护，如果出现人为因素或设备、软件 故障及计算机病毒侵入，会导致系统发生重 大故障，甚至造成系统瘫痪。