准同步数字体系PDH和同步数字体系SDH
第十九讲 两种数字传输体制(PDH和SDH)
四
次
PCM
级
基
复
群
光
群
接
复
端
设
设
接 设
机
备
备
备
2/34
34
/140
光纤 光纤
PCM
PCM 跳
四 级 PCM
光
次
复基
设
备备
备
2/34
SDH的定义
• SDH传输网由SDH终端设备TM、分插复用 设备ADM、数字交叉连接设备DXC等网络 单元以及连接它们的物理链路组成的网 络。
SDH的速率等级
准同步数字体系
• SDH（Synchronous Hierarchy)
Digital
同步数字系列
系 内容 列
码率 kb/s
北 美 体 制
话路数 ch
欧 码率 kb/s 洲 容差 ppm 体 制 话路数 ch
PDH的速率等级
一次群 二次群
1544
6312
三次群 32064 日
44736 美
四次群 97728
MSOH
帧长=125μs =9行×270×N列 列宽=8bit
SDH的帧结构组成
• 段开销（SOH）——用于传送各种OAM信息。 • 信息载荷（Payload）——SDH帧内用于承载各
种业务信息的部分。其中包含有少量的POH字 节，用于运行、维护和管理。 • 管理单元指针（AU-PTR）——是一种指示符， 用于指示Payload中第一个字节在帧内的准确 位置，（相对于指针的偏移量），指针的使用 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。
SDH的复用结构
SDH的设备类型
第七章同步数字体系(SDH)
AUPTR还可用于频率调整．以便实现网络各支路同步工作。
这10个比特就是指针值。指针值是用二进制来表示的。亦即用 l0个比特的0、1码构成的二进制数值，来表示十进制的0～782 个编号。再深一步说，就是用上面所述的10比持来表示VC-4第 一个字节在o～782中的位置。
四、指针的频率调整作用
1、当VC帧速率＜AUG帧速率时: 图7—14中的5个I比持反转，通知接收端表示要作正码速调整(加
(C-4)十(VC-4POH)=VC-4 (VC-4) 十(AU-4PTR)＝AU-4 (AU-4)＝(AUG) 最后形成 STM-1
(1)下图画出了两帧，(一帧的时间是125μs，故两帧是250μs (2)对照帧结构图7－2可知，图中左侧第四行的位置就是指针区。 (3)图右侧是两帧STM—1的净负荷区，为了表明净负荷区中某点的 位置，根据行、列来画线打出格子。从第四行向右、向下进行位置 编号。每三格编一个号。例如的000，111，222，－－。
二、PDH的固有缺点
1、存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在 困难。
2、无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容。 3、 4、网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带
5
三、SDH网的基本特点
优点： 1）SDH网络是由一系列SDH网元（NE）组成的，它是一个可在
光纤 或微波、卫星上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。 2）具有全世界SDH)传输网中的信号是以同步传输模块(STM)
光传输设备职业技能鉴定试卷A
A卷班级：学号：姓名：得分：﹒﹒一、填空题(每空1分，共30分)1、PDH全称叫做准同步数字体系，SDH全称叫做同步数字体系，由此可见PDH，SDH都是传输的体制（协议）。
PDH，SDH这些传输体制规范了数字信号的，，，。
2、所谓就是经接收再生后，数字流的某些比特发生了差错，使传输信息的质量发生了损伤。
3、主从同步的数字网中，从站（下级站）的时钟通常有三种工作模式：、、。
4、我国的SDH网络结构分为四个层面：最高层面为，第二层面为，第三层面为，最低层面为。
5、自愈环的分类按环上业务的方向可将自愈环分为：和两大类。
6、自愈环按网元节点间的光纤数可将自愈环划分为：和。
7、自愈环按保护的业务级别可将自愈环划分为：和两大类。
8、网络拓扑的基本结构有、、、和。
9、复用段1+1保护方式中，业务信号发送时同时发在和上。
正常时收端从接收业务信号，当系统检测到告警时，则切换到接收业务信号。
复用段1:1保护与复用段1+1保护不同，业务信号并不总是同时跨接在两个信道上的，所以还可以在备用信道上开通低优先级的。
10、指针的作用就是和。
二、判断题(将判断结果填入括号中。
正确的填“√”，错误的填“×”每题2分，满分20分)1、光通信中段开销区域用于帧定位、运行、管理和维护等信息，以保证信息净负荷正确灵活地传送。
（）2、PDH与SDH相比，PDH有统一的光接口规范，SDH有统一的电接口规范。
（）3、为了将各PDH信号装入SDH净负荷中，一般需经过映射、定位和复用。
（）4、SDH帧结构的段开销和通道开销中有丰富的字节用作误码监视，其中B2字节用作再生段误码监视。
（）5、复用段开销中的E2字节作为公务开销使用。
（）6、光纤弯曲半径不得小于30mm，切忌任何小于90度的弯折。
（）7、光纤轴向拉力可以大于1Kg。
（）8、上电测试时一定不能直视出光口，避免肉眼受到激光损伤。
（）9、用尾纤对光口进行硬件环回测试时一定要加衰耗器，以防接收光功率太强导致收光模块饱和，甚至光功率太强损坏接收光模块。
PDH、SDH、MSTP、ASON、PTN、OTN技术介绍
PDH 、SDH 、MSTP 、ASON/PTN 、OTN技术介绍第一部分：PDH 准同步数字系列（1） PCM30/32路 即E1 欧洲和我国采用此标准 （2） PCM24/路 即T1 北美采用此标准 一、 E1和T1PCM 脉冲调制，对模拟信号采样，8000个样值每S ，每个样值8bit ，所以一个话路的速率为64kbps 。
E1有32个时隙，TS0用来同步，TS16用来传送信令，其中30路用来传话音信号的，32个话路的速率为2.048Mbps ，即PCM 基群，也叫一次群。
…，他们的速率是四倍关系。
T1的采样与E1相同，只是有24个话路，其速率为64kbps*24 = 1.544Mbps 四个一次群复用为一个二次群，当然一个二次群的速率比四个一次群的速率总和还要多一些，用于同步的码元。
四个二次群复用为一个三次群，依次类推。
E1=2.048、E2=8.448、E3=34.368Mbps ……二、 在传送网上传送时，现在的PDH 体制中，只有1.5Mbit/s 和2Mbit/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。
由于PDH 采用异步复用方式，那么就导致当低速信号复用到高速信号时，其在高速信号的帧结构中的位置没规律性和固定性。
也就是说在高速信号中不能确认低速信号的位置，而这一点正是能否从高速信号中直接分/插出低速信号的关键所在。
所以在传送过程中，难于从高次群信号中直接分出低次群甚至基群的信号，也就是说四次群必须先分接为三次群，而不能直接分接为一次群，这就使得在对中继站上、下话路时，需要进行多级的复用分接，使得上下话路不方便，而且较多的接口对于信号的损伤非常大。
使得提取的时钟出现不一致。
也增加了设备的复杂性，降低了效率和可靠性。
又存在多个制式，接口不统一，这就促成了PDH 发展为SDH——数字同步系列。
此部分介绍了PDH中的E1，和PDH组网的缺陷。
PDH 和SDH
PDH 和SDH在数字传输系统中，有两种数字传输系列，一种叫“准同步数字系列”（Plesiochronous Digital Hierarchy），简称PDH；另一种叫“同步数字系列”（Synchronous Digital Hierarchy），简称SDH采用准同步数字系列（PDH）的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。
尽管每个时钟的精度都很高，但总还是有一些微小的差别。
为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范围。
因此，这种同步方式严格来说不是真正的同步，所以叫做“准同步”。
在以往的电信网中，多使用PDH设备。
这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。
而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要，以及现代化电信网管理的需要。
SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。
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技术与PDH技术相比，有如下明显优点：1、网络管理能力大大加强。
2、提出了自愈网的新概念。
用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式，可以在传输媒体主信号被切断时，自动通过自愈网恢复正常通信。
3、统一的比特率，统一的接口标准，为不同厂家设备间的互联提供了可能。
附图是SDH和PDH在复用等级及标准上的比较。
4、采用字节复接技术，使网络中上下支路信号变得十分简单。
PDH&SDH
[原创] SDH与PDH一PDH, SDHPDH, SDH以往在传输网络中普遍采用的是准同步数字体系(PDH lesiochronous Digital Hierarchy)，随着信息社会的到来，它已不能满足现代信息网络的传输要求，因此同步数字体系应运而生。
PDH存在的主要问题•PDH主要是为话音业务设计，而现代通信的趋势是宽带化、智能化和个人化。
•PDH传输线路主要是点对点连接，缺乏网络拓扑的灵活性。
•存在相互独立的两大类、三种地区性标准（日本、北美、欧洲），难以实现国际互通。
•异步复用，需逐级码速调整来实现复用/解复用。
•缺少统一的标准光接口，无法实现横向兼容。
•网络管理的通道明显不足，建立集中式传输网管困难。
•网络的调度性差，很难实现良好的自愈功能。
SDH的产生SDH的研究工作始于1986年，其目的是建立光纤通信的通用标准，通过一组网络单元提供一个经济、简单、灵活的网络应用。
美国贝尔通信研究所最先提出了光同步传输网的概念，并称之为同步光网络（SONET）。
1988年，美国国家标准协会（ANSI）通过了两个最早的SONET标准。
国际电话电报咨询委员会（CCITT），于1988年接受了SONET的概念，重新命名为同步数字系列（SDH），建立了世界性的统一标准。
什么是SDHSDH-Synchronous Digital Hierarchy,是一种传输技术体制。
它是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级。
它具有世界性的统一标准，不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星通信。
SDH网络是由一些基本网络单元（NE）组成的，在传输媒质上（如光纤、微波等）进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传输网络。
•有全世界统一的网络接口接点（NNI）作用：减少设备种类和数量，简化了操作。
•有一套标准化的信息结构等级（STM）作用：统一了现存的两个数字体系，方便了国际互连。
•具有块状帧结构作用：可以安排丰富的开销比特用于网络运行的维护和管理。
同步数字体系的基本概念(ppt 144页)
人民邮电出 版社
图5.20 PDH的网络结构（一种应用）
人民邮电出
版第社 四节 SDH的基本概念
一、 PDH的弱点
现在的准同步数字体系（PDH）传 输体制已不能适应现代通信网的发展要 求，其弱点主要表现在如下几个方面。
(1） 只有地区性数字信号速率和帧 结构标准而不存在世界性标准。
人民邮电出 版社 (2)没有世界性的标准光接口 规范，导致各个厂家自行开发的 专用光接口大量出现。
(3) 准同步系统的复用结构， 除了几个低等级信号（如 2048kbit／s，1544kbit／s）采用 同步复用外，其它多数等级信号 采用异步复用，即靠塞入一些额 外的比特使各支路信号与复用设 备同步并复用成高速信号。
人民邮电出 版社 (4 ) 复接方式大多采用按位复接，虽 然节省了复接所需的缓冲存储器容量，但 不利于以字节为单位的现代信息交换。
人民邮电出 版社
2. 数字复接系统的构成
数字复接器的功能是把4个支 路（低次群）合成一个高次群。
数字分接器的功能是把高次群 分解成原来的低次群，它是由定时、 同步、分接和恢复等单元组成。
人民邮电出 版社
图5.5 数字复接系统方框图
人民邮电出
版第社二节 同步复接与异步复接
一、 同步复接
1. 码速变换与恢复
人民邮电出 版社
图5.13 扣除插入脉冲后的信号序列
图5.14 锁相环方框图
人民邮电出 版社 （1） 由于扣除帧同步码而产 生的抖动，有三位码被扣除，每 帧抖动一次，由于帧周期约为 100μs，故其抖动频率为10kHz。
（2） 由于扣除插入标志码而 产生的抖动。每帧有3个插入标志 码，再考虑到扣除帧码的影响， 相当于每帧有四次扣除抖动，故 其抖动频率为40kHz。
(完整版)PDH、SDH、MSTP、ASON、PTN、OTN技术介绍
PDH 、SDH 、MSTP 、ASON/PTN 、OTN技术介绍第一部分：PDH 准同步数字系列（1） PCM30/32路 即E1 欧洲和我国采用此标准 （2） PCM24/路 即T1 北美采用此标准 一、 E1和T1PCM 脉冲调制，对模拟信号采样，8000个样值每S ，每个样值8bit ，所以一个话路的速率为64kbps 。
E1有32个时隙，TS0用来同步，TS16用来传送信令，其中30路用来传话音信号的，32个话路的速率为2.048Mbps ，即PCM 基群，也叫一次群。
…，他们的速率是四倍关系。
T1的采样与E1相同，只是有24个话路，其速率为64kbps*24 = 1.544Mbps 四个一次群复用为一个二次群，当然一个二次群的速率比四个一次群的速率总和还要多一些，用于同步的码元。
四个二次群复用为一个三次群，依次类推。
E1=2.048、E2=8.448、E3=34.368Mbps ……二、 在传送网上传送时，现在的PDH 体制中，只有1.5Mbit/s 和2Mbit/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。
由于PDH 采用异步复用方式，那么就导致当低速信号复用到高速信号时，其在高速信号的帧结构中的位置没规律性和固定性。
也就是说在高速信号中不能确认低速信号的位置，而这一点正是能否从高速信号中直接分/插出低速信号的关键所在。
所以在传送过程中，难于从高次群信号中直接分出低次群甚至基群的信号，也就是说四次群必须先分接为三次群，而不能直接分接为一次群，这就使得在对中继站上、下话路时，需要进行多级的复用分接，使得上下话路不方便，而且较多的接口对于信号的损伤非常大。
使得提取的时钟出现不一致。
也增加了设备的复杂性，降低了效率和可靠性。
又存在多个制式，接口不统一，这就促成了PDH 发展为SDH ——数字同步系列。
此部分介绍了PDH 中的E1，和PDH 组网的缺陷。
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第6章准同步数字体系（PDH）和同步数字体系（SDH）
第一节数字复接的基本概念
一、准同步数字体系（PDH）
PCM各次群的话路数及数码率（欧洲、中国） P123表5.1
二、PCM复用和数字复接
形成二以上的高次群的方法
PCM复用——概念 P125（高次群的形成一般不用——原因)
数字复接——概念 P125
三、数字复接的实现
按位复接——优缺点
按字复接——优缺点 P126
PDH大多采用按位复接。
四、数字复接的同步
数字复接要解决两个问题：
·同步——不同步的后果：几个低次群复接后的数码就会产生重叠和错位。
·复接
五、数字复接的方法及系统构成
数字复接的方法
·同步复接——概念 P127
·异步复接——概念
PDH大多采用异步复接
数字复接系统的构成框图 P127图5.5
第二节同步复接与异步复接
一、同步复接（需要码速变换）
码速变换的概念 P128
二、异步复接（需要码速调整）
1、码速调整与恢复
码速调整方法——插入一些码元将各一次群的速率由2048kbit／s左右统一调整成
2112kbit／s。
码速恢复方法——通过去掉插入的码元，将各一次群的速率由2112kbit／s还原成 2048kbit／s左右。
码速调整和码速变换的区别 P132
2、异步复接二次群帧结构
异步复接二次群的帧周期为100．38μs
帧长度为848bit 4×205＝820bit （最少）为信息码
28bit 的插入码（最多）
28bit 插入码具体安排 P133表5．2
各一次群在s 38.100内插入码及信息码分配情况
各一次群（支路）：
码速调整之前（速率2048kbit ／s 左右）100.38μs 内约有205～206个码元
应插入6～7个码元
码速调整之后（速率为2112kbit ／s ）100．38μs 内应有212个码元（bit ）
第一个基群支路插入码及信息码分配情况如图 5.11(a)所示。
其它基群支路插入码及信息码分配情况类似。
帧结构图 P133图5.11(b)
一次群码速调整后100.38μs 内插入码有6～7个
码速调整用的插入码有0～1个（最多
1
个）插入标志码有3个
二次群1帧内插入码有24～28个（最多28个）
码速调整用的插入码有0～4个（最多4个）
插入标志码有12个
信息码最少为820个
插入标志码的作用 P134
每个支路采用三位插入标志码的目的 P134
例1、计算二次群中一个二进制码元的时间间隔为多少？
解：因为二次群的数码率为s
kbit /8448所以一个二进制码元的时间间隔为
s
f t B B 118.0
1084481
13例2、画出第3个基群支路插入码及信息码分配情况。
解：
例3、异步复接二次群帧结构中帧同步码和插入标志码的容量（速率）分别为多少？解：帧同步码的容量（速率）为
s
kbit s bit /621.99/996211038.10010
6插入标志码的容量（速率）为
s
kbit s bit /546.119/1195461038.10012
6第三节 PCM 零次群和PCM 高次群
一、PCM 零次群
概念——64kbit ／s 速率的复接数字信号。
用途——一既可传送话音亦可传送数据。
二、PCM 高次群
PCM 高次群的形成
4个二次群
异步复接三次群4个三次群
按位复接四次群
高次群的接口码型
PCM
一、二、三次群的接口码型为HDB3码 PCM 四次群的接口码型为CMI 码第四节 SDH 的基本概念
一、PDH 的弱点
没有世界统一的数字信号速率和帧结构标准；
没有世界性的标准光接口规范；
复用结构缺乏灵活性；
大多采用按位复接，不利于以字节为单位的现代信息交换；
复用信号的结构中OAM 比特很少等。
二、SDH 的概念及特点
1、SDH 的概念 P143
2、SDH 的特点 P145——最核心的特点
三、SDH 网的基本网络单元
终端复用器（TM ）的主要任务 P144
分插复用器（ADM ）的主要任务 P144
数字交叉连接设备（DXC ）的作用——实现支路之间的交叉连接。
再生中继器（REG ）的作用——再生中继器是光中继器，其作用是将光纤长距离传输后受到较大衰减及色散畸变的光脉冲信号转换成电信号后进行放大整形、再定时、再生为
规划的电脉冲信号，再调制光源变换为光脉冲信号送入光纤继续传输，
以延长传输距离。
第五节 SDH 的速率与帧结构
一、同步数字体系的速率
P147表5．4
二、SDH 帧结构
P147图5．27
帧周期为125μs
帧长度为9×270×N 个字节或9×270×N ×8个比特
STM-N 的速率=)/(125
82709s Mbit N 三个主要区域及作用 P147
SOH 、AU-PTR 等的容量（速率）的计算
例、由STM-1帧结构计算出①STM-1的速率。
②SOH 的速率。
③AU-PTR 的速率。
解：①STM-1的帧周期为125μs
帧长度为9×270×8比特，
s Mbit /520.155125
8
2709②SOH 的速率为s Mbit /608.4125
8
98③AU-PTR 的速率为s
Mbit /576.01258
9第六节
同步复用与映射方法各种业务信号复用进STM-N 帧的过程都要经历映射、定位、和复用三个步骤。