光纤数字通信系统的传输规范.ppt

光纤数字通信系统的传输规范1 光纤数字通信系统的两种主要传输制式2 光纤数字通信系统的基本质量指标3 光纤数字通信系统的基本设计4 光纤数字通信系统的测量1 光纤数字通信系统的两种主要传输制式1.1 准同步数字系列（PDH）1 1．基本概念．基本概念 PDH-T系列语音采样间隔时间125 µs一个基群帧（或称为基群子帧） =24个时隙（每个时 隙含8 bit）+1 bit帧同步=193 bit每个时隙的最末位bit是信令，其余7个bit是信息，24 个时隙分别装入24个话路的信息T系列的一次群（即基群）速率T1 = 193 bit/125 µs = 1.544 Mb/s PDH-E系列语音采样间隔时间125 µs一个基群帧（或称为基群子帧） =32个时隙（每 个时隙含8 bit）=256 bit其中，第0号时隙（即首时隙）为帧同步，第16 号时隙为信令，其余30个时隙分别装入30个话路 的信息E系列的一次群（即基群）速率E1 = 256 bit/125 µs = 2.048 Mb/s表6-1 准同步数字系列PDH各等级速率表表6-16-1PDHPDH等级等级速率速率/(kb/s)/(kb/s) T T系列（北美、日本系列（北美、日本 采用）采用）E E系列（欧洲、中国系列（欧洲、中国 采用）采用） 一个话路一个话路64646464 一次群（基群）一次群（基群）1544154420482048二次群二次群6312631284488448 三次群三次群44736 44736 （北美）（北美）32064 32064 （日本）（日本）3436834368四次群四次群97728 97728 （日本）（日本）1392641392642．PDH复用图图6-1 PDH6-1 PDH 的的T T系列系列 和和E E系列系列 各等级复各等级复 用关系图用关系图3．PDH帧结构1 1）基群子帧频率为）基群子帧频率为8 kHz8 kHz（复帧频率为（复帧频率为0.5 kHz0.5 kHz），）， 与其所装载的每个话路信息的采样频率与其所装载的每个话路信息的采样频率8 kHz8 kHz一致一致 ；而二至四次群帧频分别为；而二至四次群帧频分别为9.962 kHz9.962 kHz（即（即 1/100.379 µs1/100.379 µs））, 22.375 kHz, 22.375 kHz和和47.562 kHz47.562 kHz，分别，分别 与它们所装载的每个低次群支路的帧频不一致。

与它们所装载的每个低次群支路的帧频不一致 2 2）基群复帧装载的信息是按字节间插（即间隔相插）基群复帧装载的信息是按字节间插（即间隔相插 ）复用的，复帧结构排列规则，提取支路信息容）复用的，复帧结构排列规则，提取支路信息容 易；而二至四次群帧装载的信息是按比特间插复易；而二至四次群帧装载的信息是按比特间插复 用，帧结构排列不规则，提取支路信息麻烦用，帧结构排列不规则，提取支路信息麻烦 3 3）基群复帧中不需要码速调整字节（因为各个支路）基群复帧中不需要码速调整字节（因为各个支路 信号进入基群设备复用时使用同一个时钟），称信号进入基群设备复用时使用同一个时钟），称 为为同步复用同步复用 ；而二至四次群帧中有码速调整比特；而二至四次群帧中有码速调整比特 ，称为，称为准同步复用准同步复用 PDH的不足之处1 1）逐级复用造成上、下电路复杂而不灵活；）逐级复用造成上、下电路复杂而不灵活；2 2）预留开销很少，不利于网络运行、管理和维护；）预留开销很少，不利于网络运行、管理和维护；3 3））T T和和E E两大系列的帧结构和线路码特性不同，难以两大系列的帧结构和线路码特性不同，难以 兼容，不能用简单的办法实现互通；兼容，不能用简单的办法实现互通；4 4）点对点传输基础上的复用结构缺乏组网的灵活性）点对点传输基础上的复用结构缺乏组网的灵活性 ，难于组建具有自愈能力的环形网等；，难于组建具有自愈能力的环形网等；5 5）按照）按照ITU-TITU-T标准，最高速率不超过四次群速率，不标准，最高速率不超过四次群速率，不 能用于现代高速率通信。

能用于现代高速率通信 SDH正好能够弥补以上不足 1.2 同步数字系列（SDH）1 1．基本概念．基本概念图6-3 同步数 字系列 SDH各 等级复 用关系 图 SDH复用是同步复用 2．SDH帧结构图6-4 STM-1帧结构STM-1帧有9 9行行×270×270列字节，列字节，占有时间为125 µs， 总的速率为64 kb/s × 9 × 270 = 155.52 Mb/s STM-1帧结构中各字段意义   再生段开销（再生段开销（RSOHRSOH））3 3行行 × 9× 9列字节，供再生段维护管理使用列字节，供再生段维护管理使用   复用段开销（复用段开销（MSOHMSOH））5 5行行 × 9× 9列字节，供复用段维护管理使用列字节，供复用段维护管理使用  STM-1STM-1净负荷（净负荷（PayloadPayload））9 9行行 × 261× 261列字节，主要用来存放各种业务信息列字节，主要用来存放各种业务信息   管理单元指针（管理单元指针（AU PTRAU PTR））1 1行行 × 9× 9列字节，用来指示列字节，用来指示STM-1STM-1净负荷的起始净负荷的起始位置位置STM-N帧结构有有9 9行行×(×(270 270 ×× N N) )列字节，列字节，N N = 1, 4, 16, 64, = 1, 4, 16, 64, 256256 占有时间为125 µs总的速率为64 kb/s × 9 ×( (270 ×× N N) ) = 155.52 Mb/s ×× N N 1.3 SDH承载PDH的方式1．SDH复用及映射的基本结构对于155.520 Mb/s以上速率的信号采用同步 复用的方式对于155.520 Mb/s以下速率的PDH信号采用 固定位置映射（上游信号装入VC帧 ）和浮动 位置处理（VC帧装入TU或AU帧 ）的复用方 式见教材图6-5 SDH复用及映射的基本结构图6-5各符号的意义   容器容器C C   虚容器虚容器VCVC  支路单元支路单元TUTU  支路单元组支路单元组TUGTUG  管理单元管理单元AUAU  管理单元组管理单元组AUGAUG2．通道开销POH1 1）低阶通道开销（）低阶通道开销（LPOHLPOH）的结构）的结构 位于低阶位于低阶VCVC复帧结构的第一列复帧结构的第一列4 4个字节个字节内内，即：，即： V5V5J2J2N2N2K4K4多项功能字节多项功能字节 低阶通道踪迹字节低阶通道踪迹字节网络操作者字节网络操作者字节 多项功能字节多项功能字节 2）高阶通道开销（HPOH）的结构位于高阶位于高阶VCVC块状帧结构的第一列块状帧结构的第一列9 9个字节内，即：个字节内，即：J1J1B3B3C2C2G1G1F2F2H4H4F3F3K3K3N1N1高阶通道踪迹字节高阶通道踪迹字节 高阶通道误码监测字节高阶通道误码监测字节 高阶通道信号标记字节高阶通道信号标记字节 高阶通道状态字节高阶通道状态字节 高阶通道使用者通路字节高阶通道使用者通路字节 复帧位置指示字节复帧位置指示字节 高阶通道使用者通路字节高阶通道使用者通路字节 自动保护倒换字节自动保护倒换字节 网络操作者字节网络操作者字节 3．指针PTR1 1）类型）类型 管理单元指针：管理单元指针：AU-4 PTR, AU-3 PTRAU-4 PTR, AU-3 PTR 支路单元指针：支路单元指针：TU-3 PTR, TU-2 PTR, TU-12 PTR, TU-3 PTR, TU-2 PTR, TU-12 PTR, TU-11 PTR TU-11 PTR 2 2）功能）功能 定位功能：利用定位功能：利用AUAU或或TUTU指针来指示指针来指示VCVC帧的第帧的第1 1个个 字节在字节在AUAU或或TUTU帧内的起始位置。

帧内的起始位置校准功能：如果发送的信号（即校准功能：如果发送的信号（即VCVC帧信号）比接帧信号）比接 收的快，则接收端的收的快，则接收端的AUAU或或TUTU指针利用负调整字指针利用负调整字 节，使节，使AUAU或或TUTU帧的净负荷向前移动若干字节；帧的净负荷向前移动若干字节； 如果发送的信号比接收的慢，则接收端利用正调如果发送的信号比接收的慢，则接收端利用正调 整字节使净负荷向后移动若干字节整字节使净负荷向后移动若干字节4．段开销SOH1 1）再生段开销（）再生段开销（RSOHRSOH）的结构）的结构位于位于STM-1STM-1矩形块状帧（矩形块状帧（9 9行行 × 270× 270列字节）的第列字节）的第1 1 ～～3 3行的前行的前9 9个字节个字节 2 2）复用段开销（）复用段开销（MSOHMSOH）的结构）的结构 位于位于STM-1STM-1矩形块状帧（矩形块状帧（9 9行行×270×270列字节）的第列字节）的第5 5 ～～9 9行的前行的前9 9个字节个字节 1.4 SDH承载PDH之应用1. 1. 我国采用的我国采用的SDHSDH复用及映射的基本结构复用及映射的基本结构在图6-5中去掉1544和6312kb/s两条支路而构成2 2．将．将PDHPDH基群信号装载到基群信号装载到STM-1STM-1帧内帧内9 9步完成，步完成，见图见图6-166-16至图至图6-236-23 3 3．将．将PDHPDH三次群信号装载到三次群信号装载到STM-1STM-1帧内帧内8 8步完成，步完成，见图见图6-246-24 4 4．将．将PDHPDH四次群信号装载到四次群信号装载到STM-1STM-1帧内帧内5 5步完成，步完成，见图见图6-256-25 5．SDH在有线电视（CATV）中的应用工作原理原理模拟视频信号模拟视频信号 PCMPCM数字化处理数字化处理 压缩编码处理压缩编码处理 容器容器C-3C-3或或C-4C-4 STMSTM帧广播电视信号帧广播电视信号模拟音频信号模拟音频信号 PCMPCM数字化处理数字化处理 容器容器C-12C-12 STMSTM帧广播电视信号帧广播电视信号1.5 SDH复用及交换的主要设备1 1．终端复用器（．终端复用器（TMTM））将若干个将若干个PDHPDH信号（群次相同或不同）组合成为一个信号（群次相同或不同）组合成为一个 STM-STM-N N信号，或者将若干个低速率信号，或者将若干个低速率SDHSDH信号组合成为信号组合成为 一个高速率一个高速率SDHSDH信号的复用设备。

反之亦可信号的复用设备反之亦可 2 2．分插复用器（．分插复用器（ADMADM））从高速率从高速率STM-STM-N N信号中直接分出低速率信号中直接分出低速率PDHPDH信号、信号、VCVC 信号或信号或STM-STM-N’N’（（N’N’＜＜N N）信号，也能够在高速率）信号，也能够在高速率STM-STM-N N 信号中直接插入低速率信号中直接插入低速率PDHPDH信号、信号、VCVC信号或信号或STM- STM- N’N’ 信号 3 3．数字交叉连接设备（．数字交叉连接设备（DXCDXC））可以在任意输入和输出端口之间进行交叉连接可以在任意输入和输出端口之间进行交叉连接1.6 SDH传送网1 1．．SDHSDH传送网分层传送网分层 模型模型电路层通道层低阶通道层（VC-11, VC -12, VC-2, VC-3） 高阶通道层（VC-。