《光纤传输下》PPT课件.ppt

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1、6 6DWDMDWDM系统系统7 7SDHSDH系统系统8 8光传送网技术光传送网技术9 9光缆线路工程光缆线路工程1010系统指标与测试系统指标与测试第二部分第二部分光纤通信系统光纤通信系统提提 纲纲n nTbit技术到干线网技术到干线网2121世纪的传输世纪的传输Gbit技术到办公室技术到办公室/家家庭庭Mbit技术到个人技术到个人目目 录录（一）波分复用原理（一）波分复用原理（二）关键技术（四）DWDM发展数据业务爆炸增长，对带宽需求增长，DWDM技术应运而生。全光网络、网络融合、MSTP、光交叉连接与波长路由器已经问世。未来网络中数据与光将结合，向光组网的转变是宽带革命的核心。DWDM

2、为运营商经济的组网方 式；容 量 已 经 达 到1600Gbit/s。更大容量实验。DWDMDWDM技术发展背景技术发展背景（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统使用更高比特率使用更高比特率TDM：STM-1STM-64采用采用SDM，铺设多芯新光缆，铺设多芯新光缆(需考虑时间与成本需考虑时间与成本)波分复用（波分复用（WDM）技术已经成熟，技术已经成熟，成为很好的扩容方式成为很好的扩容方式怎样增加传输容量怎样增加传输容量?（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统升级扩容方便升级扩容方便8*2.5G32*2.5G16*2.5G32*10

3、G（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统大容量，长距离，高速率大容量，长距离，高速率对数据的对数据的“透明透明”传输传输系统升级时，保护已有的投资系统升级时，保护已有的投资组网灵活、经济，可靠组网灵活、经济，可靠可兼容全光网交换可兼容全光网交换WDMWDM的优势的优势（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统目前使用目前使用:C C波波段：段：15251565nm15251565nmL L波段：波段：15701620nm15701620nm正在开发正在开发:S S波波段：

4、段：14001400nmnm波段波段1.21.31.41.51.61.7波长波长(m)损耗损耗(dB/km)(dB/km)0.10.20.40.81.025THz 0未来光纤通信窗口：未来光纤通信窗口：12801625nm（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送的方式统称为波分复用。WDMWDM概念概念（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统高速路加油站巡逻车（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统WDMWDM概念概念TR 1电复用电复用电解复用电解复用发射端接收端电再

5、生N21N21N21光复用器光复用器光解复用器光解复用器光纤放大器光纤放大器TDM:TDM:单纤单波长单纤单波长电再生电再生DWDM:DWDM:单纤多波长单纤多波长 全光放大全光放大（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统WDMWDM概念概念lCWDM：通道间隔100nm lWDM：通道间隔10100nm lDWDM：通道间隔110nm lOFDM:通道间隔0.11nm（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统WDMWDM分类分类以以信道速率信道速率分类：分类：2.5Gbit/s2.5Gbit/s、10Gbit/s10Gbit/s及混合速率

6、及混合速率及混合速率及混合速率以以信道承载信道承载业务类型业务类型分类：分类：PDHPDH、SDHSDH、ATMATM、IPIP或混合业务等或混合业务等或混合业务等或混合业务等以以信道数信道数分类：分类：4 4 、8 8 、1616 、3232 等等等等以以系统接口系统接口分类：分类：集成式或开放式系统集成式或开放式系统集成式或开放式系统集成式或开放式系统还可以还可以总容量总容量、地理域地理域或或网络功能网络功能等分类等分类（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统WDMWDM分类分类总体结构主要有：总体结构主要有：n 光波长转换单元光波长转换单元（OTU）；n 波分

7、复用器：分波波分复用器：分波/合波器合波器（ODU/OMU）；n 光放大器光放大器（BA/LA/PA）；n 光光/电监控信道电监控信道（OSC/ESC）。WDMWDM系统组成系统组成（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统光转发器光转发器1 1输入输入 信道1 信道N 信道1 信道N光转发器光转发器n n光合波器光分波器接收接收1 1接收接收n n光监控信道光监控信道接收接收/发送发送光监控信光监控信道道发送器发送器光监控信光监控信道道接收器接收器输出输出网络管理系统（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统WDMWDM系统组成系统组成DW

8、DM网络，包含光收发器、光耦合器、光复用/解复用器、光纤放大器、光上/下分路器、光交叉波分复用器、光色散补偿装置、光偏振控制装置、光开关、光波长转换器以及其他光通信器件、处理电路模块等WDMWDM系统组成系统组成l2、发射和接收有源部分发射和接收有源部分发射和接收有源部分发射和接收有源部分o特特定定波波长长和和波波长长稳稳定定、色色散散容容限限大大的的激激光光器器发发射源射源o能容忍一定能容忍一定SNR信号的光接收机信号的光接收机l1、光传输和光放大光传输和光放大光传输和光放大光传输和光放大o小色度色散系数光纤小色度色散系数光纤o增益平坦和增益锁定的增益平坦和增益锁定的EDFA光放大器光放大器

9、（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统WDMWDM系统组成系统组成l3、合波和分波无源部分合波和分波无源部分合波和分波无源部分合波和分波无源部分o信道隔离度高的光解复用器信道隔离度高的光解复用器l4、光监控信道光监控信道光监控信道光监控信道o1510nml5、DWDMDWDM系统网管系统网管系统网管系统网管o光传送网分层模型光传送网分层模型（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统WDMWDM系统组成系统组成WDMWDM应用形式应用形式n开放式开放式WDM开放式DWDM系统的特点是对复用终端光接口没有特别的要求，只要求这些接口符合ITU-

10、T 建议的光接口标准。（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统WDMWDM应用形式应用形式n集成式集成式WDM集成式DWDM系统没有采用波长转换技术，它要求复用终端的光信号的波长符合DWDM系统的规范，不同的复用终端设备发送不同的符合ITU-T建议的波长，这样他们在接入合波器时就能占据不同的通道，从而完成合波。（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统l 单向波分复用系统采用两根光纤，一根光纤只完成一个方向光信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成。光光复复用用器器光源光源1光源光源2光源光源NOA光光解解复复用用器器1N光检测光检测

11、器器1光检测光检测器器2光检测光检测器器N光源光源1光源光源2光源光源N光光复复用用器器光光解解复复用用器器OA光检测光检测器器1光检测光检测器器2光检测光检测器器N1NOAOAOAOA单向单向WDMWDM（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统l 双向波分复用系统则只用一根光纤，在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向光信号应安排在不同波长上。光光波波长长复复分分光光波波长长复复分分用用光线路放大光线路放大用用器器器器功率/前置放大功率/前置放大东向1-N西向1-N1547.51560.5nm1527.51542.5nmWDM耦合器WDM耦合器OSC 1

12、510 nmOSC 1625nm双向双向WDMWDM（一）波分复用原理（一）波分复用原理六、六、DWDMDWDM系统系统WDMWDM关关键技术键技术光源技术光源技术光放大器光放大器无源光器件无源光器件监控技术监控技术WDMWDM系统的关键技术系统的关键技术（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统1)良好的光谱特性；良好的光谱特性；（超低啁啾声、适宜的光谱宽度）（超低啁啾声、适宜的光谱宽度）2）输出具有较高的光信噪比。输出具有较高的光信噪比。光源技术光源技术（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统光源的波长稳定光源的波长稳定 1 2指定波长符合指定波长符合

13、ITU-T规定规定l波长漂移波长漂移 /5（ITU-T）l 光源的色散容限光源的色散容限 /10（国家）国家）光源技术光源技术（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统 中心波长和中心频率中心波长和中心频率中心波长和中心频率中心波长和中心频率196.0199.0195.0194.0193.0192.0191.015051510153015351540154515501555156015651570OSC信道信道1510 10nmC-BandL-Band(THz)(nm)中心频率中心频率(中心波长中心波长)偏差偏差n/5，n为光信道间隔为光信道间隔 标称中心频率或波长是以标称中

14、心频率或波长是以193193.1.1THzTHz（1552.521552.52nm)nm)为中为中心、间隔为心、间隔为100GHz100GHz的整数倍。的整数倍。光源技术光源技术（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统1、直接调制光源直接调制光源2、间接调制光源间接调制光源电吸收调制光源电吸收调制光源 (EA)马赫马赫-策恩德尔调制光源策恩德尔调制光源 (M-Z)光源技术光源技术（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统l 优点：技术简单、成本较低；l 缺点：激光器有较大的频率啁啾；适用于短距离传输。调制电流直接调制光源直接调制光源（二）关键技术（二）关键

15、技术六、六、DWDMDWDM系统系统l 优点：频率啁啾较低，色散受限距离较长；l 缺点：技术较复杂。调制电流电吸收调制光源（电吸收调制光源（EAEA）（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统l 优点：可忽略啁啾，色散受限距离很长；l 缺点：成本高，技术难度大，不便于集成。调制电流马赫马赫-策恩德尔调制光源（策恩德尔调制光源（M-ZM-Z）（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统光源比较光源比较（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统半导体光放大器半导体光放大器半导体光放大器半导体光放大器(SOA)(SOA)拉曼放大器拉曼放大器拉曼放大

16、器拉曼放大器(Raman)(Raman)掺铒光纤放大器掺铒光纤放大器掺铒光纤放大器掺铒光纤放大器(EDFA)(EDFA)放大器放大器（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统三种放大器的特点比较三种放大器的特点比较（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统合波器与分波器合波器与分波器（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统输入光输入光 1 4 3 2体光栅型体光栅型（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统14滤波器滤波器滤波器滤波器自聚焦棒透镜自聚焦棒透镜玻璃玻璃l设计上可以实现结构稳定的小型化器件，信号通带平坦，且与

17、极化无关，插入损耗小，通路间隔度好；l通路数不会很多。介质薄膜型复用器介质薄膜型复用器（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统干涉滤光膜型干涉滤光膜型输入光纤输入光纤 1 4 3 20(监管信道监管信道)干涉滤光膜干涉滤光膜（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统l设计上可以实现结构稳定的小型化器件，信号通带平坦，且与极化无关，插入损耗小，通路间隔度好；l通路数不会很多。阵列波导光栅型波分复用器阵列波导光栅型波分复用器(AWG)(AWG)阵列波导光栅型阵列波导光栅型3 3 4 4 3 3 4 4（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统

18、布拉格光栅布拉格光栅 1 16 1 15 16（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统 16 16 1 15、16 1 15、16FBG环形器环形器光纤光栅的应用光纤光栅的应用（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统l工作原理：Interleaver可以把输入间隔为50GHz的光分成奇偶两组，每组的间隔为100GHz。InterleaverInterleaver梳状滤波器梳状滤波器ITLITL（二）关键技术（二）关键技术六、六、DWDMDWDM系统系统TXEDFAEDFATXTXTXTXTXTXTX1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310

19、RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTXTX40km40km40km40km40km40km40km40km40km1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTXTX1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTXTX1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTXTX1310RPTR1310RPTR1310

20、RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTXTX1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTXTX1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTXTX1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTR1310RPTRTXTXTXTXTXTXTXTXTXTXMUX120km120km120kmDWDM+EDFA DWDM

21、+EDFA 革新了光纤传输革新了光纤传输DEM（三）（三）DWDMDWDM的发展的发展六、六、DWDMDWDM系统系统IPATMSDHDWDM光纤物理层光纤物理层OpenOpticalInterfaceSDHATMIP其它其它DWDMDWDM技术发展趋势技术发展趋势六、六、DWDMDWDM系统系统（三）（三）DWDMDWDM的发展的发展可配置可配置OADM点对点点对点DWDM传输传输可重构可重构OXCOXC12N12NiikkDWDMDWDM技术发展趋势技术发展趋势六、六、DWDMDWDM系统系统（三）（三）DWDMDWDM的发展的发展六、六、SDH传输系统传输系统（一）网元单元（一）网元单元

22、（二）帧结构（三）映射与复用（四）组网方式n贝尔实验室提出，同步光网络贝尔实验室提出，同步光网络(SONET)n1988年年,CCIT 提出，同步数字体系提出，同步数字体系(SDH)。规定规定速率等级、信号格式、复用方式、网络接点接口参数等速率等级、信号格式、复用方式、网络接点接口参数等。规定了信号复用方式。用标准化的等级结构规定了信号复用方式。用标准化的等级结构STM-N矩矩形形帧结构帧结构来复用低速信号，然后在光纤上进行同步信息传输、来复用低速信号，然后在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接。复用和交叉连接。SDHSDH的产生的产生SDH在更大程度上是属于电路复用层上的操作在更大程度上是

23、属于电路复用层上的操作概述概述七、七、SDHSDH系统系统n接口方面接口方面 纵向兼容性纵向兼容性：同步复用及映射方法，：同步复用及映射方法，PDH业务能进入其帧结构，还可容纳业务能进入其帧结构，还可容纳各种新的数字业务信号。各种新的数字业务信号。横向兼容性横向兼容性：有统一的网络节点接口，任何网络单元在光路上得以互通。：有统一的网络节点接口，任何网络单元在光路上得以互通。n复用方式复用方式 采用同步复用方式和灵活的映射结构，位置是可预见的。支持一次复用采用同步复用方式和灵活的映射结构，位置是可预见的。支持一次复用/解复用，节省了大量的复接解复用，节省了大量的复接/分接设备，减少了信号损伤、设

24、备成本等，分接设备，减少了信号损伤、设备成本等，业务的上、下更加简便。数字交叉连接业务的上、下更加简便。数字交叉连接(DXC)使网络具有了很强的自愈功使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实时业务调配能，便于用户按需动态组网，实时业务调配n运行维护方面运行维护方面 安排了丰富的用于运行、管理和维护（安排了丰富的用于运行、管理和维护（OAM）功能的开销比特，使网络功能的开销比特，使网络的监控功能大大加强的监控功能大大加强SDHSDH的优点的优点概述概述七、七、SDHSDH系统系统光/电光信号分接分接分接140/34 Mb/s34/8 Mb/s8/2 Mb/s复接复接复接电/光光信号2

25、/8 Mb/s8/34 Mb/s34/140 Mb/s2 Mb/s(电信号)SDHSDHADM155 Mb/s光接口155 Mb/s光接口2 Mb/s(电信号)PDHPDH直直接接分分出出和和插插入入 2Mb/s支支路信号路信号PDHPDH和和SDHSDH分插信号流程的比较分插信号流程的比较概述概述七、七、SDHSDH系统系统SDHSDH传输速率传输速率概述概述七、七、SDHSDH系统系统终端复用器终端复用器TM分插复用器分插复用器ADM再生器再生器REG数字交叉连接数字交叉连接设备设备DXC网元设备（一）网元（一）网元七、七、SDHSDH系统系统电源 公务 告警 TMN接口155Mbit/s

26、1.5 2 6 34 45 140 155Mb/sSTM-1终端复用器终端复用器TMTM：终端复用器：终端复用器主要用在点到点的网元设备上和链形网的两个端点。（一）网元（一）网元七、七、SDHSDH系统系统终端复用器终端复用器-主要功能：主要功能：将PDH各低速支路信号和SDH的155Mbit/s电信号纳入STM-1帧结构帧结构中并经电（光）转换为STM-1光线路信号，同时终端复用器也完成上述过程的逆过程。更高速率等级的终端复用器在原理上相同的，不同的是在支路信号的容量纳入上更大。（一）网元（一）网元七、七、SDHSDH系统系统 电源 公务 告警 TMN接口155Mbit/s1.5 2 6 3

27、4 45 140 155Mb/sSTM-1分插复用器分插复用器155Mbit/sADMADM：分插复用器：分插复用器在链形网、环形网和枢纽形网中应用十分广泛在链形网、环形网和枢纽形网中应用十分广泛（一）网元（一）网元七、七、SDHSDH系统系统 分插复用器分插复用器-主要功能：主要功能：ADM除了完成与TM一样的信号复用和解复用功能外，最主要是还能完成两侧线路信号间，以及线路信号与完成两侧线路信号间，以及线路信号与支路信号间的交叉连接支路信号间的交叉连接。如接入的2M系列支路信号和1.5M系列支路信号可以分别复用并连接到东向和西向的STM-1信号中。另外，东向和西向的STM-1信号也可以互连。

28、（一）网元（一）网元七、七、SDHSDH系统系统电源 公务 告警 TMN接口STM-N信号再生器再生器STM-N信号REG:REG:再生中继器再生中继器各种类型的网络中，主要用于长距离信号的各种类型的网络中，主要用于长距离信号的 传输传输 完成信号的完成信号的再生再生，放大放大与与中继传输中继传输功能。功能。与与TM、ADM相比，它在站点上没有上下业务的功能。相比，它在站点上没有上下业务的功能。（一）网元（一）网元七、七、SDHSDH系统系统 数字交叉连接设备（数字交叉连接设备（DXCDXC）DXC有多种配置形式。通常用有多种配置形式。通常用DXC m/n表示一个表示一个DXC类型，其中类型，

29、其中mn，m表示接入速率最高等级，表示接入速率最高等级，n表示可交叉连接的最低速率等级。表示可交叉连接的最低速率等级。是SDH网络的重要网络单元，兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管多项功能。DXC的核心是交叉连接。（一）网元（一）网元七、七、SDHSDH系统系统lSDH的基本传送模块为的基本传送模块为STM-1，由由SOH、AU-PTR、payload组成。组成。l更高等级的模块为更高等级的模块为STM-N,如如 STM-4、STM-16和和STM-64lSDH信号帧特点：信号帧特点：以字节为单位（以字节为单位（8bit）的矩形块状帧，）的矩形块状帧，传输方式传输方式从左到右、从上到下，从

30、左到右、从上到下，帧频固定为帧频固定为8000帧帧/s，帧周期，帧周期125us。（一）网元（一）网元七、七、SDHSDH系统系统 同步传输块同步传输块STM-NSDHSDH信号信号信号信号比特率（比特率（比特率（比特率（Mb/sMb/s）STM-1STM-1155.520155.520简称简称简称简称 155M155MSTM-4STM-4622.080622.080简称简称简称简称 622M622MSTM-16STM-162488.3202488.320简称简称简称简称 2.5G2.5GSTM-64STM-649953.2809953.280简称简称简称简称 10G10G（二）帧结构（二）帧

31、结构七、七、SDHSDH系统系统标准的信息结构等级（速率等级）标准的信息结构等级（速率等级）STM-1帧长度为2430(270列x9行）字节，相当于19440（2430字节x8比特）比特；帧频8000帧/s；信号比特速率为155.520Mbit/s。STM-N的帧长度为2430 xN字节，相当于19440 xNbit；帧频8000帧/s；信号比特速率为Nx155.520Mbit/s。（二）帧结构（二）帧结构七、七、SDHSDH系统系统STM-1帧结构是由270列和9行8bit字节组成的矩形矩形块状结构块状结构。AUPTR管理单元指针管理单元指针RSOH再生段开销再生段开销MSOH复用段开销复用

32、段开销STM-N净负荷净负荷（含（含POH)134599N261N（二）帧结构（二）帧结构七、七、SDHSDH系统系统9270N字节13459RSOHSTM-N 净负荷 (含POH)传输方向9N261N270N列MSOHT=125sAU PTR段开销段开销SOH：为保证信息、正为保证信息、正常、灵活、有效地传送所必须常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，可分为附加的字节，可分为再生段开再生段开销销(RSOH)和和复用段开销复用段开销(MSOH)两部部分两部部分净负荷净负荷:可真正用于电信业务的可真正用于电信业务的比特比特，包括少量可用于通道维包括少量可用于通道维护管理的护管理的通道开销通道开销

33、(POH)字节字节管理单元指针管理单元指针(AU-PTR):用来用来指示净负荷区域内的信息首字指示净负荷区域内的信息首字节在节在STM-N帧内的准确位置，帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净负荷以便接收时能正确分离净负荷七、七、SDHSDH系统系统（二）帧结构（二）帧结构(1)(1)信息净负荷信息净负荷payloadpayloadSTM-N帧中放置各种负荷的地方。各种有效信息，帧中放置各种负荷的地方。各种有效信息，例如例如2M、34M、140M打包成信息包后，放于打包成信息包后，放于其中。然后由其中。然后由STM-N信号承载，在信号承载，在SDH 网上网上传输。其中包含通道开销传输。其中包含

34、通道开销POH（二）帧结构（二）帧结构七、七、SDHSDH系统系统(2)(2)段开销段开销SOHSOH：完成对完成对SDH信号层层细化的监控管理功能信号层层细化的监控管理功能再生段开销（再生段开销（RSOH）：完成对）：完成对STM-N整体信号流整体信号流的监控。即对的监控。即对 STM-N“车厢车厢”中所有中所有“货物包货物包”进行进行整体上的性能监控。整体上的性能监控。复用段开销（复用段开销（MSOH）：对）：对STM-N中的某一个中的某一个STM-1信号进行监控。信号进行监控。（二）帧结构（二）帧结构七、七、SDHSDH系统系统(3)(3)管理单元指针管理单元指针AU-PTRAU-PTR

35、：定位低速信号在定位低速信号在STM-N帧中（净负荷）的位置，使帧中（净负荷）的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知，方便低速信低速信号在高速信号中的位置可预知，方便低速信号的上下号的上下（二）帧结构（二）帧结构七、七、SDHSDH系统系统 若将若将STM-N信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。在将低速信号打包装箱时，在每一个该货车的车厢。在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入信息包中加入POH，以完成对每一个，以完成对每一个“货物包货物包”在在“运输运输”中的监视。中的监视。（二）帧结构（二）帧结构七、七、SDHSDH系统系统 信息包信

36、息包信息包信息包信息包信息包信息包信息包信息净负荷信息净负荷信息净负荷信息净负荷低速支路信号低速支路信号1低速支路信号低速支路信号n装箱定位装箱定位加加POH加加POH打包打包打包打包STM-N装箱定位装箱定位（二）帧结构（二）帧结构七、七、SDHSDH系统系统复用结构是由一些复用结构是由一些复用单元复用单元组成的有若干中间复用组成的有若干中间复用步骤的复用结构。步骤的复用结构。各种业务信号复用进各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历帧的过程都要经历映射映射、定位定位和和复用复用三个步骤。三个步骤。映射和复用过程映射和复用过程采用同步复用方式，具有灵活的映射结构采用同步复用方式，具有灵活

37、的映射结构（三）映射和复用过程（三）映射和复用过程SDHSDH的一般复用结构的一般复用结构的一般复用结构的一般复用结构七、七、SDHSDH系统系统G.709建议的建议的SDH复用结构复用结构映射和复用过程映射和复用过程（三）映射和复用过程（三）映射和复用过程七、七、SDHSDH系统系统复用单元复用单元l标准容器标准容器(C)、l虚容器虚容器(VC)、l支路单元支路单元(TU)、l支路单元组支路单元组(TUG)、l管理单元管理单元(AU)和管理单元组和管理单元组(AUG)映射和复用过程映射和复用过程（三）映射和复用过程（三）映射和复用过程七、七、SDHSDH系统系统映射映射：是将各种速率的是将各

38、种速率的G.703支路信号先分别经过支路信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器，然后再装进虚容器码速调整装入相应的标准容器，然后再装进虚容器的过程的过程 如：将2.048Mbit/s信号装进VC-12、将4.368Mbit/s信号装进VC-3、将139.264Mbit/s信号装进VC-4等的过程映射和复用过程映射和复用过程（三）映射和复用过程（三）映射和复用过程七、七、SDHSDH系统系统定位：定位：是一种以附加于是一种以附加于VC上的支路单元指针指示和上的支路单元指针指示和确定低阶确定低阶VC帧的起点在帧的起点在TU净负荷中位置或管理单元净负荷中位置或管理单元指针指示和确定高阶指针指示和确

39、定高阶 VC帧的起点在帧的起点在AU净负荷中的净负荷中的位置的过程。位置的过程。如：以附加于VC-12上的TU-12 PTR指示和确定VC-12的起点在TU-12净负荷中位置的过程、以附加于VC-4上的AU-4PTR指示和确定VC-4的起点在AU-4净负荷中的位置的过程等映射和复用过程映射和复用过程（三）映射和复用过程（三）映射和复用过程七、七、SDHSDH系统系统映射和复用过程映射和复用过程复用：复用：是一种把是一种把TU组织进高阶组织进高阶VC或把或把AU组织进组织进STM-N的过程。的过程。如：将TU-12经TUG-2再经TUG-3装进VC-4的过程、将TU-3经TUG-3装进VC-4的

40、过程及将AU-4装进STM-N帧的过程（三）映射和复用过程（三）映射和复用过程七、七、SDHSDH系统系统信号的装载：信号的装载：发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入 AU-PTR，指示信息包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。信号的卸载：信号的卸载：收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接提取所需要的那一个“货包”信号的定位：信号的定位：SDH信号里有很多信息（开销字节）用来监控所运输的箱子的情况（有无损坏或丢失），由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的，对“货物包”的定位

41、仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可。（三）映射和复用过程（三）映射和复用过程七、七、SDHSDH系统系统光端机11122233332143214321432144123444字节间插复用方式字节间插复用方式,如：如：4 STM-1STM-4（三）映射和复用过程（三）映射和复用过程七、七、SDHSDH系统系统链形网星形网树形网环形网网孔形网网网络络拓拓扑扑类类型型网络的拓扑结构，即网络节点和传输线路的几何排列，反映了网络的物理连接。七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网 l应用应用l优点优点l缺点缺点链链形形拓拓扑扑主主要要用用于于铁铁路路、电电力力等等沿沿线线，或其他站点分布呈线

42、状的场合或其他站点分布呈线状的场合相相比比其其他他拓拓扑扑而而言言，光光纤纤线线路路投投资资比比较较节省，网络管理比较简单节省，网络管理比较简单相相比比环环形形拓拓扑扑而而言言，业业务务保保护护机机制制比比较较少，可采用少，可采用1+1，1:1保护保护链形网链形网七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网星形网星形网当涉及通信的所有点中有一个特殊的点与其它所当涉及通信的所有点中有一个特殊的点与其它所有点相连，而其余点之间互相不能直接相连时，有点相连，而其余点之间互相不能直接相连时，就形成了所谓星形拓扑，又称枢纽形拓扑就形成了所谓星形拓扑，又称枢纽形拓扑七、七、SDHSDH系统系统（四）组

43、网（四）组网 主要用于各中心局和各分局之间的通信主要用于各中心局和各分局之间的通信可可以以将将枢枢纽纽点点(即即特特殊殊点点)的的多多个个光光纤纤终终端端统统一一成成一一个个，并并具具有有综综合合的的带带宽宽管管理理灵灵活活性性存存在在特特殊殊点点的的潜潜在在带带宽宽瓶瓶颈颈问问题题和和设设备备失效的问题失效的问题l应用应用l优点优点l缺点缺点星形网星形网七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网将将点点到到点点拓拓扑扑单单元元的的末末端端点点连连接接到到几几个个特特殊殊点点时时就就形形成成了了树树形形拓拓扑扑。树树形形拓拓扑扑可可以以看看成成是是线线形形拓拓扑扑和和星形拓扑的结合星形拓

44、扑的结合树形网树形网七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网适合于广播型业务适合于广播型业务网络结构层次比较分明，便于管理和控制网络结构层次比较分明，便于管理和控制存存在在瓶瓶颈颈问问题题和和光光功功率率预预算算限限制制问问题题，也不适合于提供双向通信业务也不适合于提供双向通信业务l应用应用l优点优点l缺点缺点树形网树形网七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网当当涉涉及及通通信信的的所所有有点点串串接接起起来来，而而且且首首尾尾相相连连，没没有有任任何何点点开开放放时时，就就形形成成了了环环形形网网。在在环环形形网网中中，为为了了完完成成两两个个非非相相邻邻点点之之间间的的连

45、连接接，这这两两点点之之间间的的所所有有点点都都应应完完成连接功能。成连接功能。环形网环形网七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网具具有有强强大大的的自自愈愈环环保保护护功功能能，是是应应用用最最为广泛的拓扑类型为广泛的拓扑类型具具有有很很高高的的生生存存性性，因因而而环环形形网网在在SDH网中受到特殊的重视网中受到特殊的重视实现环保护功能，软件实现比较复杂实现环保护功能，软件实现比较复杂l应用应用l优点优点l缺点缺点环形网环形网七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网当当涉涉及及通通信信的的许许多多点点直直接接互互连连时时，就就形形成成了网孔形拓扑。了网孔形拓扑。网孔形网网

46、孔形网七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网适合业务质量、级别比较高的网络适合业务质量、级别比较高的网络网网孔孔形形网网络络无无节节点点瓶瓶颈颈问问题题，两两点点间间有有多种路由可选，可靠性很高多种路由可选，可靠性很高结构复杂、设备和线路成本较高结构复杂、设备和线路成本较高l应用应用l优点优点l缺点缺点网孔形网网孔形网七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网自愈网概念自愈网概念自愈环网自愈环网为了提高网络的安全性，要求网络有较高的生为了提高网络的安全性，要求网络有较高的生存能力，从而产生了自愈网的概念。自愈网能在存能力，从而产生了自愈网的概念。自愈网能在网络出现意外故障情况时

47、自动恢复业务。网络出现意外故障情况时自动恢复业务。七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网 自自愈愈环环网网的的分分类类l根据自愈环结构分根据自愈环结构分l根据环中节点之通信根据环中节点之通信信息的传送方向分信息的传送方向分l根据网元节点间的光纤根据网元节点间的光纤数分数分通道保护环通道保护环复用段保护环复用段保护环二纤环二纤环四纤环四纤环单向环单向环双向环双向环自愈环网自愈环网七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网单向环和双向环的概念单向环和双向环的概念在单向环中收、发业务信息的传送路线是一个方向；在单向环中收、发业务信息的传送路线是一个方向；在双向环中收、发业务信息的传送

48、路线是两个方向。在双向环中收、发业务信息的传送路线是两个方向。七、七、SDHSDH系统系统七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网 STM-NBCA二纤单向通道保护环工作状态二纤单向通道保护环工作状态七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网STM-NBCA二纤单向通道保护环的倒换状态二纤单向通道保护环的倒换状态七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网二纤单向通道保护环特点二纤单向通道保护环特点单端倒换，倒换速度单端倒换，倒换速度15ms，业务流向简捷，便于，业务流向简捷，便于维护。维护。网络的业务容量不大，最大业务量为网络的业务容量不大，最大业务量为STM-N。多用于有

49、一站是业务主站点情况，即集中型业务多用于有一站是业务主站点情况，即集中型业务用于用于155/622 系统。系统。七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网二纤双向复用段保护环工作状态二纤双向复用段保护环工作状态七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网二纤双向复用段保护环倒换状态二纤双向复用段保护环倒换状态七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网二纤双向复用段保护特点二纤双向复用段保护特点业务容量大，最大容量为业务容量大，最大容量为 K/2STMN需要需要APS协议，双端倒换，实现比较复杂协议，双端倒换，实现比较复杂25ms多用于业务量大，业务分散的网络，多用于多用于业务量

50、大，业务分散的网络，多用于2.5G速速率以上的系统率以上的系统七、七、SDHSDH系统系统（四）组网（四）组网公用电话交换网（PSTN/N-ISDN）接入网（AN）智能网（IN）公用数据网PDN移动通信网PLMN有线电视网CATV下一代网络NGN信令网数字同步网BITS电信管理网TMN光传送网（SDH/DWDM）支撑网业务网传送网通信网的分类通信网的分类八、八、光传送网光传送网iManagerT2000/T2100PON/APON1.6T/1.92T长途骨干层城域接入层城域骨干层1.6T/1.92TOSN9500城域汇聚层MSTP2.5GSTM-16GSRATMMSTPSTM-16MSTP2.