第第 66 章　同步数字体系 章　同步数字体系 6.1 同步数字体系的产生6.2 SDH 复用结构6.3 SDH 设备6.4 SDH 传输系统及其安全性问题6.5 SDH 光传输系统的性能指标——误码和抖动性能

6.1 同步数字体系的产生6.1.1 PDH 的主要缺陷1 ．复用结构复杂，缺乏灵活的上下话路的调度能力

2 ．网络结构缺乏灵活性

3 ．存在互为独立的三大数字系列，使国际间的互通存在困难

4 ．无统一的光接口，使各厂家的产品互不兼容

5 ．网管通信带宽严重不足，给建立集中式电信管理网带来困难

6.1.2 SDH 的产生• 由于 PDH 系统存在上述缺陷，使之已经不能适应当今电信业的发展，这样，同步数字体系就成为顺应潮流的一种产物。• 早在 1984 年，美国贝尔通信技术研究所就提出了同步光网络 ( SONET) 的概念。• 在 1988 年，现国际电信联盟标准部 ( ITU-T) 的前身，国际电报电话咨询委员会 (CCITT) 接受了 SONET 概念，并将其扩展到微波通信、卫星通信领域，使之成为通用技术体制，同时更名为同步数字体系 (SDH) 。

6.1.3 同步数字体系的概念1 ．同步数字体系• SDH 网络是由一些 SDH 网元 (NE) 组成，可以在光纤、微波以及卫星上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络，它具有世界性统一的网络节点接口 (NNI) ，从而简化了信号互通及传输、复用和交叉连接过程，同时它有标准的信息结构等级，被称为同步传输模块（ STM 一 N ），其中最基本、最重要的传输模块为 STM-1 ．2 ．同步传输模块 STM-N 的帧结构

6.1.3 同步数字体系的概念① 基帧速率• 帧结构是由 9 行，每行 270N 列构成，每帧的传送周期为 125 μs 。② 功能区• 整个帧结构大体分为三个功能区：a ．段开销区• 段开销 (SOH) 是指 STM 帧结构中，为了保证信息正常传送而供网络运行、管理和维护所使用的附加字节，如图 6-2 所示．这些段开销包括再生段开销 (RSOH) 和复用段开销 (MSOH) ．

6.1.3 同步数字体系的概念• 图 6-2 STM-1 SOH 字节安排

6.1.3 同步数字体系的概念b ．净负荷区• 净负苻区内所存放的是有效传输信息，也称为信息净负荷．它是由有效传输信息加上部分用于通道监视、管理和控制的通道开销 (POH) 组成．通常 POH 被视为净负荷的一部分，并与之一起传输，直到在接收端该净负荷被分接．c ．管理单元指针• 所谓管理单元指针 ( AU-PTR) 实际上是一组数码，其值代表净负荷中信息的起始字节的位置，这样在接收端可以根据指针所指的位置正确地分解出有效传输信息．

6.1.3 同步数字体系的概念3 ．同步传输模块 STM-N 的速率• STM-1 155.520Mbit/s• STM-4 622.080Mbit/s• STM-16 2 488.320Mbit/s• STM-64 9 953.280Mbit/s• STM-256 39 813.12Mbit/s

6.1.4 同步数字体系的特点SDH 的优点：1. 有全世界统一的网络节点接口（ NNI), 简化了信号的互通和处理过程 。 2. 有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块

STM-N ： (N=1 、 4 、 16 、 64 ）；3. 有标准的光接口与帧结构：4. 具有一步分插复用特性：可从高速信号中直接提取 /接入低速信号；5. 强大的 OAM&P 能力实现了网络管理的智能化：6. 丰富的开销（码流量的 5% ）、强大的软件技术；7. 组网灵活、网络的生存性强：可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级；8. 具有横向、纵向兼容性。

6.1.4 同步数字体系的特点SDH 的缺点：1 、频带利用率低。（不如传统的 PDH系统，如 155M仅包括 63 个 2M或 3个 34M 。）2 、采用指针调整机理增加了设备的复杂性。3 、指针调整产生的相位跃变在低频抖动和漂移 性能上信号损伤较重。4 、网管权限大，出现在网管上的错误可导致全网瘫痪。

6.2 SDH 复用结构• 同步复用、映射和定位是 SDH 中的三大关键技术 。6.2.1 SDH 复用结构• ITU-T 在 G 。 707 建议中给出了 SDH 的复用结构与过程。• 由于我国选用 PCM30/32 系列 PDH 信号，因而根据 ITU-

T 的复用结构，简化出适用于我国的 SDH 复用结构。• 我国目前采用的复用结构是以 2Mbit/s 系列 PDH 信号为基础的，通常采用 2Mbit/s 和 140Mbit/s支路接口，当然如有需要时也可以采用 34Mbit/s支路接口。

6.2.1 ． SDH 复用结构

图 5-4 我国目前采用的 SDH 复用映射结构示意图

6.2.2 ．复用单元常用的复用单元有容器 (c) 、虚容器 (Vc) 、管理单元

(AU) 、支路单元 (TU) 等． 1. 容器 C• 所谓容器实际上是一种用来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（如码速调整等）．针对不同的 PDH 信号， 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 2.048 Mbit/s, 34. 368 Mbit/s 和 139. 264 Mbit/s信号的 3 种容器，即 C-12, C-3 和 C-4 ．其中 C-4 为高阶 C ，而 C-12 和 C-3则属于低阶 C ．

6.2.2 ．复用单元2 ．虚容器 VC• VC 是用来支持 SDH 通道层连接的信息结构，它是由标准容器 c 的信号再加上用以对信号进行维护与管理的通道开销 (POH) 构成的．虚容器又分为高阶 VC 和低阶 VC • 它们在 SDH 网络中始终保持独立的、相互同步的传输状态，即其帧速率与网络保持同步， • VC 信号仅在 PDH/SDH 网络边界处才进行分接，从而在

SDH 网络中始终保持完整不变，独立地在通道的任意一点进行分出、插入或交叉连接．

6.2.2 ．复用单元3 ．支路单元 TU• 支路单元 TU 是为低阶通道层与高阶通道层提供适配功能的一种信息结构，它是由一个低阶 VC 和指示其在高阶 VC 中初始字节位置的支路单元指针 (TU-PTR) 组成．可见低阶 VC 可在高阶

VC 中浮动，并且由一个或多个在高阶 VC 净负荷中占有固定位置的 TU 组成一个支路单元组 (TUG) ．4 ．管理单元 AU• 管理单元 AU 是在高阶通道层与复用段层之间提供适配的一种信息结构．它是由高阶 VC 和指示高阶 VC 在 STM-N 中的起始字节位置的管理单元指针（ AU-PTR ）构成，同样高阶 VC 在

STM-N 中的位置也是浮动的，但 AU 指针在 STM-N 帧结构中的位置是固定的，一个或多个在 STM 帧中占有固定位置的 AU组成一个管理单元组 (AUG) ．

6.2.2 ．复用单元5 ．同步转移模块 STM• 茌 N 个 AUG 的基础上，加上起到运行、维护和管理作用的段开销，便形成了 STM-N 信号，由前面的分析可知，不同的 STM-N ，其信息等级不同，一般 N=1,4,16,64,…. 与此对应，可以存在 STM-1 ， STM-4 ， STM-16 和 STM-

64……若干等级的同步转移模块．

6.2.3 关于通道、复用段和再生段的说明

图 6-5 SDH 传输系统中通道、复用段和再生段间的关系

PT 指通道终端，是虚容器的组合分解点，完成对净负荷的复用和解复用，并完成对通道开销的处理．MST 指复用段终端，完成复用段的功能，其中如产生和终结复用段开销 (MSOH) ．相应的设备有：光缆线路终端、高阶复用器、宽带交叉连接器等．RST 指再生段终端，它的功能块在构成 SDH 帧结构过程中产生再生段开销 RSOH ，在相反方向则终结再生段开销 RSOH ．由图 6-5还可看出，通道、复用段、再生段的定义和分界．

6.2.4 ．复用过程• 现以 2. 048 Mbit/s 信号复用进 STM-I 为例，说明其复用过程，

TUG - 2 TUG - 2 TUG - 2 TUG - 2 TUG - 2 TUG - 2 TUG - 2

6 912 kb / s

TU - 12 TU - 12 TU - 12

2 304 kb / s

VC - 12TU - 12 PTR

2 240 kb / s

POH C - 12

2 176 kb / s

C - 12

2 048 kb / s

C - 12

VC - 12

TU - 12

TUG - 2

49 536 kb / s

TUG - 3TUG - 3TUG - 3VC - 4 POH

150 336 kb / s

VC - 4VC - 4 PTR

150 912 kb / s

AUGSOH

155 520 kb / s

TUG - 3

VC - 4

AU - 4(AUG)

STM - 1

6.3 SDH设备• 光同步数字传输网是由一些 SDH 网络单元组成．它的基本网络单元有同步光缆线路系统、同步复用器 (SM) 、分插复用器 (ADM) 和数字交叉连接设备 (DXC) 等等，这些设备均由一系列逻辑功能块构成，

6.3.1 SDH逻辑功能块• SDH逻辑功能块主要由基本功能块和辅助功能块构成．1 ．基本功能块（ 1 ） SDH 物理接口（ SPI ）功能SPI作用是在 STM-N线路接口信号与逻辑电平信号之间完成相互转换。

图 6-10SDH 物理接口功能

6.3.1 SDH逻辑功能块① 信号流从参考点 A 到 B 时的功能（收方向）• 在点 A ，接收到的是来自 SDH 传输网 STM-N 的光线路信号，然后经过 SPI 之后，将光信号转换成逻辑电平信号；同时从接收信号中提取定时信号．将产生的定时信号经 T1 端送至同步设备的定时源（ SETS ）．若在参考点 A未能接收到有效的

STM-N 信号，则 SPI处于告警状态，即产生接收信号丢失( LOS) ，并将 LOS 信号向后传送给 RST 的同时，经 S1 端送往同步设备管理模块 (SEMF) ． ② 信号流从参考点 B 到 A 时的功能（发方向）

• SPI 在点 B 将接收到的逻辑电平信号经电／光转换，在参考点A形成适合光通道传输的 STM-N 光接口信号，同时通过 Sl 端口将发送无光告警、激光嚣寿命等状态参数送至 SEMF ．

6.3.1 SDH逻辑功能块(2) 再生段终端 (PST) 功能、复用段终端 (MST)功能、高阶通道终端（ HPT ）功能和低阶通道终端 ( LPT) 的功能

RST 功能块是 RSOH 的源和宿，即在构成 SDH 帧信号的复用过程中加入 RSOH ，而在解复用过程中取出 RSOH 。

6.3.1 SDH逻辑功能块 ① 信号流从参考点 B 到 C 时 RST 完成的功能（收方向）a ．在参考点 B ，接收到来自 SPI 的 STM-N 电信号、定时信号以及 LOS 信号．

若 RST 收到 LOS 信号，则在参考点 C 出现全“ 1" 信号． b ．若 RST 收到的是正常信号，则开始搜寻帧定位字节 A1A1AIA2A2A2 ，这就是帧定位工作．当连续收到 5 个以上错误时，则处于帧失步 (OOF) 状态，如果 OOF 状态保持相对长的一定时间，则认为该设备进入帧丢失 ( LOF) 状态．c ．在定帧状态下，当设备得到帧定位后， RST 提取一帧中 RSOH 的第一行定帧字节后的 J0 字节．即再生段踪迹字节，若该字节与本接收机的段接入点标识符不一致，则将本帧信号全部送往光发射机，由光发射机向下一站点发送， d. 若再生段踪迹字节 J0 与本接收机的段接入点标识符一致， RST 对一帧中

除 RSOH 第一行字节以外的所有字节进行解扰码处理，从而恢复出原帧数据，然后从中取出 RSOH 进行开销经 UI 参考点送到开销接入功能块 (OHA)进行，因而在参考点 c 所得到的信号为仅带 MSOH 和定时的 STM-N 信号．e. 若所接收到的是 STM-1 信号，则在此需进行包括比特间插奇偶校验八位码

Bip-8 处理、f. 数字通信通路字节 DCC 处理等项开销处理工作，

6.3.1 SDH逻辑功能块② 当信号流从参考点 C 到 B 时完成的功能 ( 发方向）• 在参考点 c ，所接收到的是带 MSOH 的 STM-N信号和定时信号．该信号经过 RST 时，将其所确定的 RSOH 字节加入，并对一帧中除第一行字节以外的所有字节进行扰码处理，同时在第行加上定帧字节 A1A1A1A2A2A2 和再生段踪迹字节 J0 ，从而在参考点 B 输出的是一完整的 STM-N 信号．

6.3.1 SDH逻辑功能块• MST, HPT 和 LPT 的功能与 RST 的功能相似，都是在

STM-N 信号的复用和解复用过程中起到加入或取出用于运行、维护、管理的开销信号，它们的具体区别在于： a ．复用段终端（ MST) 功能是复用段开销的源和宿，即在构成 STM-N 信号的复用过程中加入MSOH ，而在解复用过程中取出 MSOH ，并将 MSOH 开销信息

经 U2参考点送入开销接入功能块 (OHA) 进行处理．若在 SDH 物理接口所接收到的是 STM-1 信号，则在此将进行包括自动保护倒换信息、 Bip-24误码检测、同步状态信号信息等项复用段开销处理工作．

6.3.1 SDH逻辑功能块 b ．高阶通道终端（ HPT) 功能是高阶通道开销的源和宿，即在构成 STM-N 净负荷过程中加入高阶通道开销，而在分解过程中则取出 POH ，并通过 U3参考点将高阶通道开销 POH ，送入开销接入功能块进行处理．若 SPI 所接收的是

STM-1 信号，那么在此将进行 Bip-8误码检测、高阶通道识别符和信号标记字节等项开销处理工作．

6.3.1 SDH逻辑功能块 c ．低阶通道终端 (LPT) 功能是低阶通道开销的源和宿，即在构成 TU支路信号过程中，加入低阶通道开销，而在分解过程中，取出 POH ，并

经 U4参考点送入开销接入功能块 OHA ．同样如果在 SPI 接收的是 STM-1 信号，则在此将进行 Bip-2误码、通道远端误块指示 REI 、通道远端故障指示 RFI 、通道踪迹字节 J2 等项内容的检测．

6.3.1 SDH逻辑功能块（ 3 ） 复用段保护（ MSP ）功能• MSP 功能是通过对 STM-N 信号的监测及系统的评价来完成在复用段内避免 STM-N 信号出现故障的功能块。如果出现此类故障，则可以利用 MSP 功能块中 K1, K2 字节的协议，将适当的信道倒换到保护段上，从而实现防止随路故障的目的，

图 6-12 复用段保护功能示意图

6.3.1 SDH逻辑功能块（ 4 ） 复用段适配（ MSA ）功能、高阶通道适配

(HPA) 功能和低阶通道适配（ LPA ）功能①MSA 功能块是用于处理 AU-3/4 指针，并完成组合 / 分解整个 STM-N 帧信号的任务。②高阶通道适配（ HPA) 功能所完成的是高阶通道与低阶通道之间的组合和分解以及指针处理等项工作，即在复用和解复用过程中，当信号经过 HPA 时，在此将分别进行字节间插处理和消间插处理、指针的插入和取出操作，从而实现 VC-12 与 VC-3/4 之间的复用、解复用功能 .③低阶通道适配功能是通过映射、去映射的方式，用于完成 PDH 信号与 SDH 网络之间的适配过程．

6.3.1 SDH逻辑功能块(5) 高阶通道连接（ HPC ）功能和低阶通道连接 (LPC)功能 ①高阶通道连接 (HPC) 功能是指只对信号的传输路由做出选择或改变，而不对信号本身进行任何处理，即将输入的 VC-3/4 指定给可供使用的输出口的 VC-3/4 ，从而实现在 VC-3/4 等级上的重新排列。②低阶通道连接（ LPC ）功能与高阶通道连接功能基本相同，只是对低阶通道信号的传输路由做出选择或改变，而不对其信号进行处理。

6.3.1 SDH逻辑功能块（ 6 ） PDH 物理接口• 目前在光纤通信系统中仍采用强度调制——直接检波的通信方式，为适合光通路的信号传输，因而采用非归零码（ NRZ ）作为光线路码。• 该信号通过 PDH 物理接口（ PPl ）功能块之后，将所接收的信息流按 HDB3编码方式变换成适于支路传输的 HDB3 码，从而形成支路信号。

6.3.1 SDH逻辑功能块（ 7 ） 高阶、低阶连接监控功能块• 由于高阶连接监控（ HCS ）功能和低阶连接监控（ LC

S ）功能均由两个模块构成，因而它们同属于复用功能块，它们可以处于活动状态，也可以处于不活动状态。• 活动状态是指信息流透明地完成由参考点 F 到 G 点，或

由 G 点到 F 点的传输，而无需对其通道开销进行监视。• 然而不活动状态是指在完成数据流从 F 点到 G 点或从 G点到 F 点的同时，还通过 HPOM 或 LPOM 进行通道开销的提取，从而达到对传输质量的监控。

6.3.1 SDH逻辑功能块• 图 5-13 高阶、低阶连接监控功能示意图

6.3.1 SDH逻辑功能块2 ．复合功能块• 根据不同的基本功能，可以构成两类不同的复合功能，一类是适配功能，另一类为监控功能。

（ 1 ） 适配功能包括传送终端功能（ TTF ）、高阶接口（ HOI ）、低阶接口（ LOI ）和高阶组装（ HOA ）。

（ 2 ） 监控功能包括高阶连接监控（ HCS ）和低阶连接监控（ LCS ）。

6.3.1 SDH逻辑功能块3 ．辅助功能块（ 1 ） 同步设备管理（ SEMF ）功能• SEMF 功能是用以完成电信网管理任务而所需的各类数据采集工作的功能块。（ 2 ） 消息通信功能块（ MCF ）• 消息通信功能块是用来完成网管所需的各类数据信息传输的功能块。（ 3 ） 同步设备定时源（ SETS ）• SETS 功能代表 SDH 网络单元的时钟。• SDH设备中的各基本功能块都是以此时钟为依据进行工作的。

6.3.1 SDH逻辑功能块（ 4 ） 同步设备定时物理接口（ SETPI ）• SETPI 是用来完成对外来 2Mbit/s 信号进行时钟的提取、

编 /解码功能和提供与物理接口适配功能。

（ 5 ） 开销接入功能（ OHA ）• 不同的容器，对其进行运行、维护和管理的开销字节不同。• 通过开销接入功能的 U参考点，可以实现对各相应单元功能块的开销字节的统一管理。

6.3.2 SDH设备

图 6-16 再生器模型

1. 再生器

2 ．复用设备• 在 SDH 传输网中共有两种复用设备：即终端复用设备 TM 和分插复用设备 ADM ．• (1)终端复用设备 TM• 在 SDH 网中终端复用器是起到一次完成复用功能，并进行电一光转换，然后将其送人先纤． • 终端复用器的种类有多种，在此仅以复用器Ⅰ． 1和复用器Ⅰ． 2 为例加以说明，

① 复用器Ⅰ． 1

② 复用器Ⅰ． 2

1 ．终端复用设备（ TM ）• 图 5-16 复用器类型Ⅲ .1 和Ⅲ .2 示意图

5.2.4 数字交叉连接器 1 ．问题的提出 2 ． DXC 的基本功能 3 ． DXC设备类型

1 ．问题的提出 3 ．数字交叉连接器(1) ．问题的提出• 在过去的电信网中，如果要对电路进行调度则是靠值机人员在人工配线架上进行操作来完成的。• 随着电信网的飞速发展，传输容量越来越大，传输系统种类也有所增加，这时再通过传统的人工配线架互连来调度路由，将因为它的低效率、低可靠性和高费用显得越来越不适应快速连接和再连接的要求。• 于是，人们就研制出了一种相当于“自动配线架”的数字交叉连接器（ Digital Cross Conect

equipment,DXC ）其中适用于 SDH 的数字交叉连接器则称为 SDXC ，但大多数场合仍称为 DXC 。

2 ． DXC 的基本功能(2) ． SDXC 的基本功能① 电路调度功能a ．在 SDH 网络所服务的范围内，当出现重要会议或重大活动等需要占用电路时， SDXC 可根据需要对通信网中的电路重新调配，迅速提供电路．b ．当网络出现故障时， SDXC 能够迅速提供网络的重新配置．② 业务的汇集和疏导功能SDXC 能将同一传输方向传输过来的业务填充到同一传输方向的通道中；将不同的业务分类导入不同的传输通道中。 ③保护倒换功能• 一旦 SDH 网络某一传输通道出现故障， SDXC 可对复用段、通道进行保护倒换，接人保护通道．通道层可以预先划分出优先等级，由于这种保护倒换对网络全面情况不需作了解，因此具有很快的倒换速度．

• SDXC除上述功能外，还有：开放宽带业务、网络恢复、不完整通道段监视、测试接入等功能．• 综上所述可知， SDXC 实质上是兼有复用、配线、保护／恢复、监测和网络管理等多种功能的一种传输设备．

(3) SDXC 构成方框图

3 ． DXC设备类型（ 1 ） 线路接口的作用

（ 2 ） 接口控制器的作用

（ 3 ） 交叉连接矩阵的作用

（ 4 ） 矩阵控制器的作用

（ 5 ） 主控制器

（ 6 ） 定时系统功能

3 ． DXC设备类型• DXC类型Ⅱ和类型Ⅲ与 DXC类型Ⅰ的基本功能大致相同，它们之间的区别在于。

– DXC类型Ⅱ仅提供低阶 VC （ LOVC ）的交叉连接。– DXC类型Ⅲ设备可为所有 VC （包括 HOVC 和

LOVC ）提供交叉连接。

6.4SDH 传输系统及其安全性问题6.4.1 SDH 光传输系统 6.4.2 系统保护问题6.4.3 网络同步问题

6.4.1 SDH 光传输系统1 ．点到点链状线路系统

6.4.1 SDH 光传输系统

6.4.1 SDH 光传输系统2 ．环路系统

6.4.2 系统保护问题• 网络安全性问题是通信网络设计中必须考虑的重要问题．目前，在实际的 SDH 网中，都采用线路保护倒换和自愈环两种保护方式．1 ．自动线路保护倒换• 自动线路保护倒换结构有两种：即 1+1 和 1 ：

n 结构方式

6.4.2 系统保护问题(1)1+1 结构

图 6—23 1+1线路保护倒换结构

发送端是永久地与主用、备用信道相连接，因而 STM-N 信号可以同时在主用信道和备用信道中传输，在接收端其 MSP （复用段保护功能）同时对所接收到的来自主、备用信道的 STM-N 信号进行监视，正常工作情况下，选择来自主用信道的信号作为输出信号，一旦主用信道出现故障，则MSP 会自动从备用信道中选取信号作为接收信号．

6.4.2 系统保护问题(2)1 ： n 结构

备用信道由多个主用信道共享，一般 n 值范围为 l~ 14 ．图 6-24 1:n线路保护倒换结构

6.4.2 系统保护问题2 ．环路保护• SDH 传输网中所采用的网络结构有多种，其中环形结构具有自愈功能，• 自愈：即无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障， • 目前采用的环形网络的结构的种类很多若根据插入支路信号在环中各节点间流动方向来区分，可分为单向环和双向环；若按保护倒换方式来划分，又可分为通道倒换环和复用段倒换环；而依据环中每一节点间所用光纤数量来衡量，又可分为二纤环和四纤环，

6.4.2 系统保护问题(l)二纤单向复用段倒换环 正常时：

利用 S1光纤传送业务。业务信号 AC在发端 A 馈入 S1光纤 ，沿顺时针方向到达 C 站： ABC 。

同理，业务信号 CA在发端 C馈入 S1光纤，沿顺时针方向到达 A 站： CDA。

P1光纤可传送额外业务

6.4.2 系统保护问题故障时：如 B、 C 间光缆被切断在 B、 C 点执行倒换功能。B 节点：把 AC业务从 S1光纤环回到 P1光纤，并沿逆时针方向传输 ABADC。CA 业务信号仍按原路径传送。

6.4.2 系统保护问题(2)四纤双向复用段倒换环• 它由四根光纤组成：• 二根业务光纤： S1 与 S2 （一发一收），传送正常业务。 • 二根保护光纤： P1 与 P2 （一发一收），分别为二根业务• 光纤提供反方向保护； • P1 为 S1 提供反向保护；• P2 为 S2 提供反向保护。

6.4.2 系统保护问题S2P1

A

C

BD

S1

P2

AC 发

AC 收CA 发

CA 收 正常时：利用 S1与 S2光纤传送业务。业务信号 AC在发端 A 馈入 S1光纤 ，沿顺时针方向到达 C 站： ABC 。

同理，业务信号 CA在发端 C馈入 S2光纤，沿逆时针方向到达 A 站： CBA。

P1与 P2光纤可传送额外业务

6.4.2 系统保护问题

C

A

BD

S1

S2

P2

P1

AC 发

AC 收

CA 收

CA 发 倒换

故障时：如 B、 C 间光缆被切断在 B、 C 点执行倒换功能。B 节点：把 AC业务从 S1光纤环回到 P1光纤，并沿逆时针方向传输 ABB ADC。

C 节点：把 CA业务从 S2光纤倒换到 P2光纤，并沿顺时针方向传输 CDABA 。

6.4.2 系统保护问题(3)二纤双向复用段倒换环

AC 发CA 收

AC 收CA 发

A

C

BD

S1/P2

S2/P1

利用 S1与 S2工作通路传送业务业务信号 AC在发端 A 馈入 SI/P2光纤的工作通路 S1 ，沿顺时针方向到达 C 站： ABC 。

同理，业务信号 CA在发端 C 馈入 S2/P1光纤的工作通路 S2，沿逆时针方向到达 A 站：CBA。

P1与 P2通路可传送额外业务。

6.4.2 系统保护问题AC 发CA 收

AC 收CA 发

A

C

BD

S1/P2

S2/P1

S1/P2

倒换

• 故障时：如 B 、 C 间光缆被切断• 在 B 、 C 点执行倒换。• B 节点：把 AC 业务从 S1通路交叉到 P1 通路，并使其沿逆时针方向传输：

AB A D C• C 节点：把 CA 业务从 S2通路交叉到 P2 通路，并使其沿顺时针方向传输： C

D A B A 。

6.4.2 系统保护问题• (4)二纤单向通道倒换环

AC 发CA 收

AC 收CA 发

A

C

B

S

P

工作原理：双发选收。二根光纤： S 光纤， P 光纤。正常时：信号 AC在发端 A 同时馈入 S 与P 光纤（双发），沿二条路径到达 C： S： ABC， P：ADC 。

收端选收，一般选 S： ABC

同理，信号 CA ： S： C D A ； P： C B A。

收端选用 S： C D A。

6.4.2 系统保护问题AC 发CA 收

AC 收CA 发

A

C

BD

S

P

倒换

故障时：如 B、 C 间的光缆被切断。AC业务：在 C 节点由于来自 S光纤的 AC信号 ABC 丢失，所以接收倒换开关转向来自 P光纤，即接收信号： ADC

CA业务信号仍按原路径传送。

6.4.3 网络同步问题 • SDH 网络是建立在同步传输基础之上的。• 在 SDH 网中，可以由多种拓扑结构的系统构成，因而网络同步技术直接影响到 SDH 网络的运行质量。• 网同步是指网络的所有设备的时钟频率和相位的偏差都控制在容许的范围之内，这样可以保证通信网内的数字信号的正常交换与传输。• 为了建立网络的同步，就必须建立同步网，从而以一定的方式使所有设备都同步工作。

6.4.3 网络同步问题1. 网同步方式• 目前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。• 在 SDH 网络中，要求网络单元必须能够判断所接收的定时基准是否可用，是否需要搜寻其他更合适的定时源等。

6.4.3 网络同步问题2. 我国同步网结构• 我国同步网采用分级的主从同步方式，即同步网中的时钟依据其在网中的位置和重要性被分为四个等级，其中基准时钟为第一级时钟，其他三级依次为转接局、本地局和设备从时钟。• 每一级从时钟需要和上一级或同级时钟保持同步。• 目前，我国分别在北京和武汉建立两个基准时钟，这样可将全国分为两大同步区。

6.4.3 网络同步问题图 6-30 我国同步时钟等级

6.4.3 网络同步问题3. 同步时钟的等级标准• 我们所使用的同步时钟系统是采用四级结构，不同级别的时钟其精度和稳定度不同，因而需采用不同种类的时钟。①第一级时钟，也就是基准时钟．为了保证其具有高稳定性和精度，一般是采用铯原子钟。② 第二级时钟是由设置在一级 (CI) 、二级 (C2) 、三级 (C3) 和四

级 (C4) 交换中心的、受控铷时钟或具有高稳定性能的石英晶体时钟构成，并应通过同步链路直接与基准时钟相连，从而保持与之同步．③第三级时钟是由设置在汇接局 (TM) 和端局 (C5) 的、具有保持功能的高稳定性晶体时钟构成。④第四级时钟是设置在 SDH终端设备内的、具有保持功能的晶体时钟，它们通过同步链路受第三级时钟控制并与之保持同步 。

6.4.3 网络同步问题4. 时钟电路的工作模式① 正常工作模式 是指从时钟和同步链路送来的主时钟信号处于锁定状态。 ② 保持模式 当将主时钟信号输送给从时钟的同步链路出现故障，同时又无其他路径接收任何参考时钟信号时，从时钟便进入保持模式状态，在此状态下，从时钟以参考时钟丢失前所存储的最后一段时间内的频率信号为基准。③ 自由运行模式 当从时钟无参考时钟可供锁定，又丢失了定时基准的记忆时，从时钟便工作于自由运行模式状态之下。

6.5 SDH 光传输系统的性能指标——误码和抖动性能

• 误码性能和抖动性能同时是 SDH 光传输系统中的两个重要性能指标．下面逐一进行分析．6.5.1 误码性能1 ．误码性能参数• 由于数据传输是以块的形式进行的，其长度不等，可以是几十比特，也可能长达数千比特，然而无论其长短，只要出现误码，即使仅出现 1比特的错误，该数据块也必须进行重发，因而在高比特率通道的误码性能参数是用误块来进行说明的，• 误码性能参数用误块秒比（ ESR ）、严重误块比

（ SESR ）及背景误块比（ BBER ）来表示的．

6.5.1 ．误码性能(1)误块秒比 (ESR)• 当某 1秒具有 1 个或多个误块时，则称该秒为误块秒，那么在规定观察时间间隔内出现的误块秒数与总的可用时间之比，称为误块秒比． (2) 严重误块秒比 (SESR)• 某 1秒内有不少于 30% 的误块，则认为该秒为严重误块秒，那么在规定观察时间间隔内出现的严重误块秒数占总的可用时间之比称为严重误块秒比，• SESR 指标可以反映系统的抗干扰能力．它通常与环境条件和系统自身的抗干扰能力有关，而与速率关系不大，故此不同速率的 SESR 指标相同．

6.5.1 ．误码性能(3)背景误块比 (BBER)• 如果连续 10秒钟误码率劣于 l0-3则认为是故障．那么这段时间为不可用时间，应从总统计时间中扣除，因此扣除不可用时间和严重误块秒期间出现的误块后所剩下的误块称为背景误块．• 背景误块数与扣除不可用时间和严重误块秒期间的所有误块数后的总块数之比称为背景误块比．• BBER反映了系统的背景误码水平．

6.5.1 ．误码性能

全程误码指标2 ．码性能规范

6.5.1 ．误码性能

图 5-29 高比特率通道全程指标分配

为了将 27500 km 点对点光纤通信系统的指标，分配到更小的组成部分， G.826采用了一种新的分配法，即在按区段分段的基础上结合按距离分配的方法．

6.5.2 抖动性能• 与前面介绍的 PDH 系统的抖动性能分析一样， ITU-T根据抖动累积规律，对两类设备（数字段内传输设备和数字复接设备），就其容许的抖动范围提出了建议，具体技术指标有：输入抖动容限、无输入抖动时的输出抖动容限和抖动转移特性等，