SDH技术在光网络中的应用_通信技术毕业论文.docx

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通信系2013届毕业设计论

文

题 目：

SDH技术在光网络中的应用

专业：

通信技术 班级：

通信1035（宽带） 学生姓名：

导师姓名：

起止时间：

2013年1月～2013年5月

II

通信系2010级毕业设计（论文）任务书

论文题目

SDH技术在光网络的应用

指导教师

电 话

Email

办公室

通信技术教研室

时间要求

论文初稿电子版上交指导教师邮箱，时间截止：

2013年4月1日；论文终稿纸质版上交指导教师本人，时间截止：

2013年5月15日。

要求：

1、介绍SDH技术的基本概况；

2、说明SDH网络的结构和技术应用情况；

3、说明SDH的自愈和同步方式。

*论文字数不少于8000字！

参考资料：

毕业设计的封面、任务书、成绩评定表以及格式要求等相关资料，须在陕邮职院通信系网站进行下载，格式必须按照要求书写、打印、装订，如不符合要求的将按不合格处理；在毕业设计中严禁出现相互抄袭、雷同的情况，如有发现，将按照零分处理。

学生实得成绩

（百分制）

学生姓名

性别

系别

通信系

专业

通信技术

课题名称

SDH技术在光网络的应用

班级

通信1035

起止时间

2013年1月～2013年5月

指导教师

课题任务完成情况

论文12,591（千字）； 图纸24 （张）；其它（含附件）：

表2（张），流程图16 （张）

指导教师意见

评阅成绩：

评阅/指导教师（签字）：

年 月

日

陕邮职院通信系2013届毕业设计论文成绩评定表

评阅成绩

评定级别 （级别为“优秀”、“合格”、“不合格”

三档）

III

陕西邮电职业技术学院毕业论文

目 录

摘要 2

1.SDH概述 3

1.1SDH产生的背景 3

1.2SDH的特点 3

1.3SDH的主要设备 3

2.SDH的工作原理 5

2.1STM-N的帧结构 5

2.2SDH的映射和复用 5

3.SDH的网络结构 6

3.1SDH网络的拓扑结构 6

3.2SDH网络的分层和分割 7

3.3 我国的SDH传送网络结构…………………………………………………………

8

4.SDH自愈环 9

4.1自愈的概念 9

4.2自愈环的类型和理 9

5.SDH网同步 16

5.1同步的概念 16

5.2数字时钟网同步方式 16

5.3SDH网同步方式 16

6.SDH网络的应用介绍 19

6.1SDH微波通信 19

6.2IPoverSDH 19

致谢 20

参考文献 21

21

摘 要

光纤通信的发展导致了同步数字体系（SDH）的形成。

SDH网在网络的带宽、灵活性、可靠性、以及带宽与资源的可管理性等方面，比传统的PDH网有了很大的提高。

以SDH为基础的传送网在几年以前已成为我国以及国际上通信网建设的主导方向。

它不仅将成为未来宽带网的传送平台，而且将是今后全光网络的基本技术。

本文系统介绍了SDH的基本概况，SDH的工作原理，主要包括基本的网络拓扑结构特点以及我国SDH网络的结构，还有SDH的自愈网、同步方式以及在微波通信级IP业务中的应用。

关键字：

SDH 拓扑结构自愈 同步 应用

1.SDH概述

1.1SDH产生的背景

SDH技术的诞生有其必然性，随着通信的发展，要求传送的信息不仅是话音，还有文字、数据、图像和视频等。

加之数字通信和计算机技术的发展，在70至80年代，陆续出现了T1（DS1）／E1载波系统（1.544／2.048Mbps）、X.25帧中继、ISDN（综合业务数字网）和FDDI（光纤分布式数据接口）等多种网络技术。

随着信息社会的到来，人们希望现代信息传输网络能快速、经济、有效地提供各种电路和业务，而上述网络技术由于其业务的单调性，扩展的复杂性，带宽的局限性，仅在原有框架内修改或完善已无济于事。

SDH就是在这种背景下发展起来的。

在各种宽带光纤接入网技术中，采用了

SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。

SDH的诞生解决了由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需求的发展,而产生了用户与核心网之间的接入"瓶颈"的问题，同时提高了传输网上大量带宽的利用率。

SDH技术自从90年代引入以来，至今已经是一种成熟、标准的技术，在骨干网中被广泛采用，且价格越来越低，在接入网中应用

可以将SDH技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来好处，在接入网的建设发展中长期受益。

1.2SDH的特点

同步数字系列（SDH）是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体，并由同一网管系统操作的综合信息传送网络。

SDH实际上是网络节点接口的一个统一规范，这个规范中首先统一的就是接口速率等级和帧结构安排。

SDH之所以能够快速发展这是与它自身的特点是分不开的，与传统的 PDH相比较，SDH具有如下明显的特点：

（1）灵活的分插功能；

（2）强大的网络管理能力；

（3）强大的自愈能力；（4）SDH有标准的光接口规范；（5）SDH具有兼容性。

总结起来，SDH核心特点是：

同步复用、标准光接口、强大的网络管理能力。

1.3SDH的主要设备

SDH统一了设备类型和设备功能，使网络构成更加规范。

SDH设备（网元）类型有四种即：

终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）和数字交叉连接器

（DXC）。

（1）终端复用器（TM）：

用于将各种低速信号复用映射入线路信号STM-N或作相反处理，如图1-1所示。

TM

STM-N

线路信号 ...

支路信号

图1-1 TM网元示意图

（2）分插复用器（ADM）：

直接在STM-N中分出或插入低速信号，如图1-2所示。

...

支路信号

STM-N STM-N

ADM

线路信号 线路信号

图1-2 ADM网元示意图

（3）再生中继器（REG）：

实现对STM-N信号的放大、再生，以便延长通信距离，如图

1-3所示。

线路信号

STM-N

STM-N

REG

线路信号

图1-3 REG网元示意图

（4）数字交叉连接器（DXC）：

实现不同端口、不同速率信号的交叉连接，如图1-4

所示。

STM-N STM-N

：

DXC ：

线路信号 ... 线路信号支路信号

图1.4 DXC网元示意图

2.SDH的工作原理

2.1STM-N的帧结构

STM-N 帧结构由9行270N列（字节）组成，每字节8比特，每个字节速率为

64kbit/s。

一帧的周期为125μs,帧频为8kHz（每秒8000帧）。

STM-1（N=1）是SDH最基本的结构。

每帧周期为125μs，含19440（9×270×8）bit，传输速率为

19440×8000=155520kbit/s。

因为STM-N是由N个STM-1经字节间插同步复接而成的，所以其传输速率为STM-1的N倍。

9×N

261×N

1

2

3

4

5

6

7

8

9

9

行

s

段开销

（MSOH）

管理单元指针

125μ

净负荷

（内含少量通道开销比特）

段开销

（RSOH）

传送方向

SDH帧由净负荷、管理单元指针、段开销3部分组成，如图1-5所示。

图2-1 STM-N帧结构

2.2SDH的映射和复用

映射是指一种速率变化、适配，源于数学中的集合论。

在SDH中，映射是指将PDH

信号比特经过一定的对应关系放置到SDH容器中的确切位置上去。

复用是指记录信号逐字节间插或逐比特间插合为一路信号的过程。

在SDH中基本采用逐字节复用。

映射和复用过程：

将PDH信号和各种新业务装入SDH信号空间，并构成SDH帧的过程。

SDH的基本服用单元包括标准容器（C）、虚容器（VC）、支路单元（TU）、支路单元组（TUG）、管理单元（AU）、和管理单元组（AUG）。

（1）影射是将各种速率的G.703支路信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器，然后再装入虚容器的过程。

（2）定位是一种以附加于VC上的支路单元指针和确定低阶VC帧的起点在TU净负荷中位置，或管理单元指针指示和确定高阶VC帧的起点在AU净负荷中的位置的过程。

（3）复用是一种把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程。

3.SDH的网络结构

3.1SDH网络的拓扑结构

网络拓扑是指网路节点与传输线路组成的几何排布。

SDH网络的基本拓扑结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。

（1）链形网

TM

ADM

REG

TM

图3-1SDH链形网

这种网络拓扑结构的特点是：

简单经济，一次性投入少，容量大;通常采用线路保护方式，多应用于SDH初期建设的网络结构中,如专网（铁路网）或SDH长途干线网。

DXC

（2）星形网

图3-2SDH星形网

扑结构简

这种网络拓



TM单可将多个 端同一合



TM端，从而利用分配带宽

成一个终

光纤终

TM

来节约成本；但存在枢纽节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈问题。

枢纽节点的作用类似交换网的汇接局，此种拓扑多用于业务集中的本地网（接入网和用户网）。

TM

DXC

（3）树形网

图3-3SDH树形网

适应于广

这种网络拓扑



ADM

播业务而不利于



提供双向

DXC

通信业务，同时也存在枢纽节点

可靠性不高和光功率预算等问题。

ADM

ADM

TM

（4）环形网

ADM

环形网是当前使用最多的 TM 式，其结构简单 REG的自愈功能，网络

网络拓扑

且有较强

形

组成现代

，常用

络的主要

DXC

ADM

ADM

生存和可靠性高是 大容量光纤通信网 结构形式

TM

入网和用户网）、局间中继网。

TM于本地网（接

（5）网孔形网

量大且密

图3-5SDH网孔形网这种网络的可靠性

复杂。

因此一般在业务

级干线网。



图3-4SDH环形网



，

昂

DXC

DXC

更强

但由于DXC设备价格

贵

DXC

DXC

度相对集中的

，会导致投资成本增大且结构

节点使用

DXC，网孔形网主要用于国家一