光纤通信设备.pdf

光纤通信设备光纤通信设备刁刁碧碧1.1 SDH1.1 SDH概概 述述主要内容主要内容l PDH的缺点l SDH的优点l SDH的缺点SDH的发展背景的发展背景1937年，英国人里夫斯发明了年，英国人里夫斯发明了PCM，1947年发表了报告，年发表了报告，1957年进入商用，年进入商用，1965年美国人制定了标准。年美国人制定了标准。1966年英籍华人高锟提出用石英玻璃制成光纤来传输电信年英籍华人高锟提出用石英玻璃制成光纤来传输电信号。号。1970年美国康宁公司研制成功传输损耗为年美国康宁公司研制成功传输损耗为20dB/km的光纤，的光纤，1977年光纤通信首次在美国获得商用。年光纤通信首次在美国获得商用。1984年美国贝尔实验室首先开始同步光网络（年美国贝尔实验室首先开始同步光网络（SONET）的研究。的研究。1986年年CCITT开始审议开始审议SONET标准，并于标准，并于1988年通过了第一年通过了第一批批SDH建议。建议。1.1 SDH1.1 SDH传输体制的产生传输体制的产生SDH-同步数字体系，是在传统的传输体制PDH存在很多缺陷，不能满足大容量通信的要求才产生的。PDH存在下列缺陷：1、两种基群制式（PCM30/32和PCM24路）三种地区性差别给国际互通带来困难。PDHPDH的缺点的缺点准同步数字系列准同步数字系列准同步数字系列准同步数字系列(PDH)(PDH)400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s日本系列日本系列274Mb/s45Mb/s6.3Mb/s565Mb/s139Mb/s34Mb/s8Mb/s2 Mb/s1.5Mb/s北美系列北美系列欧洲系列欧洲系列444444356741.5Mb/s2、无标准光接口PDH中设备各厂家各自采用自行开发的线路码型，典型的例子是mBnB码其中mB为信息码，nB是冗余码，冗余码的作用是实现设备对线路传输性能的监控功能，由于冗余码的接入使同一速率等级上光接口的信号速率大于电接口的标准信号速率，不仅增加了发光器的光功率代价，而且由于各厂家在进行线路编码时，为完成不同的线路监控功能，在信息码后加上不同的冗余码，导致不同厂家同一速率等级的光接口码型和速率也不一样，致使不同厂家的设备无法实现横向兼容.PDHPDH的缺点的缺点PDH网络接网络接口口的电接的电接口是口是标准的，光接标准的，光接口没有口没有标准标准化；化；SDH的网络接的网络接口口对对光接光接口也口也制制订订了标准，了标准，使使得得不不同同厂家厂家的的设备设备在光纤在光纤上能够互上能够互通。通。专专用的用的PDH光信号光信号厂商A厂商B厂商B标准电接标准电接口互口互通通2Mbit/s或或34Mbit/sPDH光接光接口口的标准的标准化化3 3、采用准同步复用技术、按位采用准同步复用技术、按位复接，使上下业务困难。复接，使上下业务困难。PDHPDH的缺点的缺点PDHPDH中分插支路信号的过程中分插支路信号的过程中分插支路中分插支路信号的过信号的过程程140/34Mbit/s34/140Mbit/s光光/电电光信号光信号解解复复用用解解复复用用解解复复用用复复用用复复用用复复用用电电/光光34/8Mbit/s8/34Mbit/s8/2Mbit/s2/8Mbit/s2Mbit/s光信号光信号PDH是逐级复是逐级复接接 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。PDHPDH的缺点的缺点 4、网网管能力弱管能力弱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。PDHPDH的缺点的缺点5 5、点到点的结构，缺乏灵活性。、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。以上这种种缺陷使PDH传输体制越来越不适应传输网的发展。于是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。1.2 SDH1.2 SDH的定义及优点的定义及优点 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。SDHSDH的优点的优点 1、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/sSTM-4：622Mbit/sSTM-16：2.5Gbit/sSTM-64：10 Gbit/s 2、具有世界统具有世界统一一性性标准光接标准光接口口 SDH信号的线路编码仅对信号进行扰码，不再进行冗余码的插入，SDH采用的光线路码型为加扰的NRZ码。厂厂商商B厂厂商商A标准光接标准光接口互口互通通统统一的一的SDH-N光信号光信号SDHSDH的优点的优点 3、采用同步复用、（字节间插方式）使上下业务简单。由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可使PDH低速支路信号在STM-N帧中的位置也是可预见的，于是可以从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号。节省了大量的复接/分接设备（背靠背设备），增加了可靠性，减少了信号损伤、设备成本功耗、复杂性等，使业务的上下更加简便。SDHSDH的优点的优点ADM155Mbit/s光接光接口口155Mbit/s光接光接口口2Mbit/s电信号电信号SDH中分插支路中分插支路信号的过信号的过程程SDH是是一步一步到位到位，用，用SDH设备组设备组网网简单经济简单经济 4、网网管能力强大管能力强大SDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护OAM功能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护的自动化程度大大加强。SDHSDH的优点的优点 5、具有多种、具有多种网络网络拓扑结构拓扑结构，灵活性强、具灵活性强、具有有网络网络自愈自愈功功能能。网络自愈是指当业务信道损坏，导致业务中断时网络会自动将业务切换到备用业务信道，使业务能在较短的时间（ITU-T规定为50ms）以内得以恢复正常传输。SDHSDH的优点的优点 6、兼容性、兼容性 SDH有很强的兼容性（前向兼容性和后向兼容性），不仅传送PDH业、异步转移模式的信号ATM、IP、以太网等信号均可通过SDH网络传送。SDHSDH的优点的优点1.3 1.3 SDHSDH的缺点的缺点1、频带利用率低SDH的STM-1信号可复用进63个2Mbit/s或3个34Mbit/s（相当于482Mbit/s）或1个140Mbit/s的PDH信号，而PDH140Mbit/s可容纳64个2Mbit/s。2、指针调整机理复杂、指针调整机理复杂SDH中采用指针技术，指针的作用就是时刻指示低速信号的位置，以便在拆包时能正确地拆分出所需的低速信号，保证了SDH从高速信号中直接下低速信号的功能的实现。但是指针功能的实现增加了系统的复杂性，最重要的是使系统产生定时抖动。1.3 1.3 SDHSDH的缺点的缺点3 3、大量的软件使用对系统安全的影响、大量的软件使用对系统安全的影响、大量、大量的的软件使软件使用用对对系系统安全统安全的的影响影响。1.3 1.3 SDHSDH的缺点的缺点