SDH发展史
第一讲SDH概 述
PDH中分插支路信号的过程
PDH是逐级复接
140/34Mbit/s 光信号 光
/ 电 解 复 用
34/140Mbit/s
复 电 / 用 光
光信号
34/8Mbit/ s
解 复 用 解 复 用
8/34Mbit/s
复
复
用
8/2Mbit/s
2/8Mbit/s
用
2Mbit/s
PDH的缺点
从图中看出，在将140Mbit/s信号分/ 插出2Mbit/s信号过程中使用了大量的 背靠背设备，需要经过逐次复接和分 接过程。不仅增加了设备的体积、成 本、功耗，还增加了设备的复杂性， 降低了设备的可靠性。
PDH的缺点
4、网管能力弱 PDH信号的帧结构里用于运行维护 工作OAM的开销字节不多，要通过增 加冗余编码来完成线路性能监控功能。
PDH的缺点
点到点的结构，缺乏灵活性。
PDH的组网是一种点到点结构，网络的保护能力 弱。 美国贝尔通信研究所首先提出了用一整套分等级 的标准数字传递结构组成的同步网络（SONET） 体制，CCITT于1988年接受了SONET概念，并重 命名为同步数字体系SDH，使其成为不仅适用于 光纤传输，也适用于微波和卫星传输的通用技术 体制。
SDH的定义及优点
SDH-同步数字体系，是由一些基本的 网络单元组成，可在光纤上进行同步 信息传输、复用、分插、交叉连接的 传输网络。
SDH的优点
具有全世界统一的帧结构和速率等级结构，使国际互通容 易。 基本的信号传输结构等级是同步传输模块--STM-1，相应 的速率是155Mbit/s，高等级的数字信号系列，例如 622Mbit/s（STM-4是将4个 STM-1个通过字节间插同步复 接而成。SDH的速率等级如下： STM-1：155Mbit/s STM-4：622Mbit/s STM-16：2.5Gbit/s STM-64：10 Gbit/s
SDH基本原理介绍一PPT课件
建议逐步完善（设备功能、光接口、
组网方式、网络管理等），形成完整
的SDH通信标准
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PDH的局限性
1、只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，而不存在世界性标准。
分为欧洲、日本和北美三种不同的速率标准：
欧洲系列
日本系列
北美系列
565Mbit/s
×4 139Mbit/s
×4 34Mbit/s
×4 8Mbit/s
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再生段误码监测B1字节 对再生段信号流进行监控 方式为BIP-8偶校验 BIP-8偶校验工作机理： ➢以8bit为单位(一个字节为单位) ➢校验相应bit列（bit块） ➢使相应列1的个数为偶
段开销--B1
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段开销--B1
B1字节工作机理 发端对上一个已扰码帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得值 放于本帧(2#STM-N)的B1字节处 收端对所收当前未解扰帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得 值B1’与所收下一帧解扰后(2#STM-N)的B1字节相异或 异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多 少个误码块 若收端检测到B1误码块，在收端RS-BBE性能事件中反映出来
段开销--M1
复用段远端误块指示字节——M1 对告信息，由信宿回传到信源 告知发端：收端当前收到的B2检测的误块数 在发端MS-REI（复用段远端误块指示）告警事件中反映出来
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段开销--K1、K2
自动保护倒换(APS)通路字节——K1、K2(b1-b5) 传送自动保护倒换信令，使网络具备自愈功能 用于复用段保护倒换情况
1、SDH是世界性的统一标准。 由ITU-T制定，不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输。 统一的接口规程特性，包括速率等级、信号结构、复用和映射等
SDH技术及其发展
SDH技术介绍一、SDH的概念SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET）。
国际电话电报咨询委员会（CCITT）（现ITU-T）于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。
它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。
本文对SDH的产生背景，技术特点，基本原理，网络生存性及应用作了介绍，并展望了SDH将来的发展趋势。
二、SDH技术发展背景介绍当今社会是信息社会，高度发达的信息社会要求通信网能提供多种多样的电信业务，通过通信网传输、交换处理的信息量将不断增大，这就要求现代化的通信网向数字化、综合化智能化和个人化方向发展。
目前传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，由此看出在通信网向大容量标准化发展的今天，PDH的传输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。
传统的PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：1. 接口方面（1）只有地区性的电接口规范，不存在世界性标准。
（2）没有世界性标准的光接口规范。
2. 复用方式现在的PDH体制中只有1.5Mbit/s和2Mbit/s速率的信号，（包括日本系列6.3Mbit/s速率的信号）是同步的，其他速率的信号都是异步的，需要通过码速的调整来匹配和容纳时钟的差异。
这就会引起两个问题：（1）从高速信号中分/插出低速信号要一级一级的进行。
SDH传送网络同步策略
04 同步网络的性能优化
同步网络的性能指标
同步精度
衡量时钟源与标准时钟的偏差，通常用ppm （parts per million）表示。
稳定性
时钟源输出频率的稳定程度，反映时钟源在 长时间内的频率变化。
漂移
时钟源输出频率与标准时钟频率的长期偏差。
故障恢复时间
从时钟源故障发生到恢复正常运行所需的时 间。
SDH传送网络同步策略
目录
• SDH传送网络概述 • 同步策略的种类与选择 • 同步源的选择与配置 • 同步网络的性能优化 • 同步网络的故障处理与维护 • 未来同步网络的发展趋势与展望
01 SDH传送网络概述
SDH定义与特点
定义
SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种同步数字传输体制， 用于光纤、微波及卫星数字通信系统。
同步策略的优缺点比较
优点
高精度、高稳定性、可实现全网同步。
缺点
需要外部定时基准信号，成本较高。
同步策略的优缺点比较
优点成本较低、实现简Fra bibliotek。缺点
精度较低、稳定性较差。
同步策略的优缺点比较
优点
不需要外部信号、成本较低。
缺点
精度和稳定性取决于内部振荡器的性能。
03 同步源的选择与配置
同步源的选择
同步策略的选择
根据网络规模
对于大型网络，建议采用定时基 准信号同步；对于小型网络，可 以选择线路信号同步或内部时钟
同步。
根据业务需求
对于需要高精度时间同步的业务， 如电信网中的语音和数据传输，应 采用定时基准信号同步。
根据可靠性要求
对于对可靠性要求较高的网络，应 选择稳定可靠的同步策略，如定时 基准信号同步。
sdh发展
1.1 SDH的发展历史
1972 年ITU-T前身CCITT提出第一批PDH建议 。 1976和1988年又提出两批建议--形成完整的PDH体系 。 1984年美国贝尔实验室开始同步信号光传输体系的研 究。 1985年美国国家标准协会(ANSI)根据贝尔实验室提出 的全同步网的构想,委托T1X1委员会起草光同步网标准,并 命名为SONET(Synchronous Optical NETwork) 。 1986年CCITT开始以SONET为基础制订SDH 。 1988年通过了第一批SDH建议。 1990以后,SDH已成为光纤通信基本传输方式。
密集波分复用设备：ZXWM-32
网络管理系统：ZXSM-NMS
第二章 SDH的结构
2.1 SDH网络结构
2.2 SDH的网元
2.3 SDH的功能传送层 2.4 SDH的开销 2.5 SDH-N帧的基本结构 2.6 SDH-1段开销 2.7 高阶通道开销 2.8 低阶通道开销
2.1 SDH网络结构
光通信的新一代
• • • • • 波分复用系统 EDFA掺铒光纤放大器 OTDM通信技术 光孤子通信 全光网
第一章
什 么 是 SDH
1.1 SDH的发展历史
1.2 PDH和SDH的比较
1.3 SDH的本质和优点
1.4 中兴公司开发的SDH设备介绍
SDH的定义
• SDH是一个将复接、线路传输、交叉连接及交换功能融 为一体的，并由统一的网管系统进行管理的综合业务 传送网络
2.5 STM-N帧的基本结构
70年代的光纤通信系统主要是用多模光纤应 用光纤的短波长（850纳米）波段，（1纳米 =1000兆分之一米，即米）。80年代以后逐渐改 用长波长（1310纳米），光纤逐渐采用单模光纤， 到90年代初，通信容量扩大了50倍，达到2.5Gb ／s。进入90年代以后，传输波长又从1310纳米 转向更长的1550纳米波长，并且开始使用光纤放 大器、波分复用（WDM）技术等新技术。
同步数字系列SDH的介绍及发展
摘要光纤通信的产生和发展是电信史上的一场重要革命，特别是近年来随着数据业务的增长，网络的带宽需求呈现加速增长的趋势。
这使光网络成为光纤通信技术活跃的领域。
目前，同步数字系列SDH( SynchronousD igitalH ierarchy)系统已经是一种早已普遍采用的组网方式，且具有完善的自愈体系和支持TDM业务的能力。
本文主要对SDH进行介绍，并对其发展前景进行一定分析。
关键词：光纤通信同步数字系列SDH 发展目录1. 前言 (3)2. SDH的介绍 (3)2.1 SDH的概念 (3)2.2 SDH的产生背景 (3)2.3 SDH与PDH的比较 (5)2.4 SDH的特点 (5)2.5 SDH的帧结构 (7)2.6 复用原理 (7)3. SDH的应用 (8)4. SDH的发展 (9)5. 参考文献 (10)6. 结束语 (10)1.前言数字光纤通信系统是通过光纤信道传输数字信号的通信系统，由于数字信号是有限离散值，可通过取样、判决而再生，所以对信道的非线性失真不敏感，传输中的失真、噪声也不会积累，与模拟光纤通信系统相比，数字光纤通信系统对光源的线性与对接收信噪比要求都不高，更能发挥光纤的优势，适合长距离、大容量、高质量的信息传输，以达到“高速、安全、灵活”的传输原则。
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，因而先后有两种传输体制：准同步数字系列（PDH）和同步数字系列（SDH）。
PDH早在1976年就实现了标准化，目前还大量使用。
随着光纤通信技术和网络的发展，PDH遇到了许多困难。
在技术迅速发展的推动下，美国提出了同步光纤网（SONET）。
1988年，ITU-T参照SONET的概念，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，也适用于微波和卫星干线传输。
光纤通信技术的发展史
光纤通信技术的发展史光纤通信技术是指利用光纤作为传输介质，将信息以光的形式传输的通信方式。
它具有高速、大容量、安全可靠等特点，并得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步，光纤通信技术也不断地发展和完善。
20世纪60年代初，导光纤的制备工艺还未成熟，但是人们已经开始尝试使用光纤进行信息传输。
到了20世纪70年代，美国贝尔实验室的一组科学家首次成功地制备出了一种低损耗的单模光纤。
在此基础上，光纤通信技术开始逐渐成形。
光纤通信技术的发展历程中，有几个关键的节点：1977年，美国AT&T公司成功地使用了多路复用技术，使得一条光纤可以同时传输多个电话信号。
这一技术的成功应用，使得光纤通信技术的传输效率得到了大幅提升。
1980年代，随着半导体技术的不断发展，出现了新的光纤通信设备。
1986年，英国南安普敦大学的科学家成功制造出了具有更高损耗范围的多模光纤，并应用于通信中。
1990年代，光纤通信技术得到了快速普及。
在1992年，美国MCI通信公司开始建造全世界第一条跨洋光缆，而这一光缆的传输速度已经达到每秒2.4Gbps，填补了中美之间大容量光缆的空白。
20世纪末，光纤通信技术的应用领域更加广泛。
同时，高速光通信技术出现，并逐步向低成本、大容量和复杂网络方向发展。
1997年，由南京邮电大学和华为通信公司开发的SDH光纤传送系统成功实现，将中国加入了高速光通信技术领域的国家队。
21世纪初，光纤通信技术进入全新的阶段。
纳米技术和生物学的发展推动了光通信技术的进一步发展和应用。
同时，高速光纤通信网络也已经成为全球信息高速公路的主干网络。
总的来说，光纤通信技术的发展历程可以被分为三个阶段。
第一个阶段是从20世纪60年代至70年代初期，这个时期导光纤的制备工艺还不成熟，但是人们已经开始使用光线进行通信。
第二个阶段是从70年代初期至80年代末期，这个时期很多基础的光纤通信技术被逐渐发展和完善。
第三个阶段则是从90年代至今，这个时期高速光纤通信技术逐步向低成本、大容量和复杂网络方向发展。
SDH-传输网络的演进
试验取得重大突破。
内容大纲
传输网络的发展 光纤传输特性 传输网络技术介绍
PDH技术 SDH技术 MSTP技术 ASON技术 PTN技术 DWDM技术 CWDM技术 OTN技术
光纤传输特性
光纤传输网的复用技术经历了三个阶段：
PDH
SDH
WDM
传输网络技术
PDH
PDH采用比特填充和码位交织的方法将低速率等级的信号复合成高 速信号，它能够独立传送国内长途和市话网业务
光纤非线性效应 1－ 自相位调制（SPM）
传输前的脉 冲宽度
传输后的 脉冲宽度
强度
激光强度变化
传输前的光谱 强度 传输后的光谱
光纤折射率变化
引起光信号自身的 相位调整
光纤非线性效应 2－ 交叉相位调制（XPM）
在多波长系统中，一个信道的相位变化不仅与本 信道的光强有关，也与其它相邻信道的光强有关
增大
传输带宽和传输距离
类型
工作窗口 应用场合
普通单模光纤（SMF）、色散位移光纤 （DSF）、色散补偿光纤（DCF）等
普通多模光纤（MMF）
1310 nm和1550 nm
850 nm和1310 nm
长距、大容量的光纤通信系统
短距、低速的光纤通信系统
颜色
黄色
橘色
光纤传输特性
单模光纤分类
G.652光纤
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SDH发展史
最早提出SDH概念的是美国贝尔通信研究所，称为光同步网络(SONET)。
它是高速、大容量光纤传输技术和高度灵活、又便于管理控制的智能网技术的有机结合。
最初的目的是在光路上实现标准化，便于不同厂家的产品能在光路上互通，从而提高网络的灵活性。
1988年，国际电报电话咨询委员会(CCITT)接受了SONET的概念，重新命名为“同步数字系列(SDH)”，使它不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输的技术体制，并且使其网络管理功能大大增强。
SDH的特点与应用
(1)SDH是严格同步的，从而保证了整个网络稳定可靠，误码少，且便于复用和调整。
(2)采用字节交错的时分复用，便于SDH各分级的组装与分解。
(3)SDH并不专属于某种传输介质，它可用于双绞线、同轴电缆，但高数据率的SDH的分级需用光纤。
这一特点表明，SDH既适合用作干线通道，也可作支线通道。
例如，我国的国家与省级有线电视干线网就是采用SDH，而且它也便于与光纤电缆混合网(HFC)相融合。
(4)SDH并不限于某种特定的网络拓扑结构，但双向环是其优选形式，最能发挥SDH的各种优势。
(5)SDH采用分组交换，且引入了灵活的SPE信封的概念，便于各种业务载荷的映射，并能在同步的体制下，完成非同步的信息传输。
(6)良好的OAM&P设施，保证了整个体系运行的安全、可靠，维护的便捷，对各种现有业务及对未来新技术的兼容与支持。
(7)从OSI模型的观点来看，SDH属于其最底层的物理层，并未对其高层有严格的限制，便于在SDH上采用各种网络技术。
SDH前景明朗
SDH 以其明显的优越性已成为传输网发展的主流。
SDH技术与一些先进技术相结合，如光波分复用（WDM）、ATM技术、Internet技术（IP over SDH）等，使SDH网络的作用越来越大。
SDH已被各国列入21世纪高速通信网的应用项目，是电信界公认的数字传输网的发展方向，具有远大的商用前景。
传统的SDH显示了相当顽强的生命力。
下一代SDH大大延长了SDH的生命，将在业务汇聚层起到协议透明传送和细颗粒交换和带宽管理的作用。
下一代SDH将会成为城域网的解决方案之一。
对于运营商来说，需要考虑很多因素，如网络现状，市场目标，财务状况等等。
传统运营商拥有大量的SDH网络，下一代SDH显然可以很好地帮助他们继续发挥现有网络的功能，同时克服传统SDH的昂贵、复杂等缺点，在现有的TDM网络上有效地支持以太网业务，提供快速、合理的解决方案。
在旧的机框内插入一块百兆以太网卡后，就可以在现有的SDH 网上提供以太网，下一代SDH的升级显得如此简便。
另外还可以配置和控制带宽，例如动态地从包交换和TDM业务中直接分配SDH带宽。
提供逐渐增长的数据带宽。
将多协议的数据流量进行标记、复用、交换和整形，减少所需的端口数。
对于新兴运营商来说，如果放弃建立SDH网络，将面临尴尬的局面，因为显然只有在电路交换网络上才存在明确的赢利的业务。
而如果建立SDH网络，显然选择具有多业务提供平台的下一代SDH网络将是明智的。
因为同时支持包交换、和传统的电路交换可以使他们兼顾赢利和满足业务需求的目标。
这样既可以使他们的网络符合业务融合的潮流，也可以降低初期的大规模投入，充分利用资源。
对于运营商来说，竞争的压力要求更大的运营利润，
降低运营成本。
毫无疑问，他们必须采取谨慎的方法来升级业务，采用灵活的结构希望可以马上产生利润。