光纖通信系統(tǒng)（第3版） 課件 第七章 光纖數(shù)字通信系統(tǒng)

光纖通信系統(tǒng)2本章要點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)中大量的用戶初始信息是模擬量，如語音、文本、圖像等。因此需要首先對其進(jìn)行模/數(shù)變換，形成數(shù)字信號以后才能在光纖通信系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸以及在通信網(wǎng)中完成交換和復(fù)用等處理。模擬信號數(shù)字化最常用的方法就是脈沖編碼調(diào)制（PCM），在此基礎(chǔ)上形成了準(zhǔn)同步數(shù)字體系（PDH）和同步數(shù)字體系（SDH）兩個(gè)傳輸體制。數(shù)字基帶光纖通信系統(tǒng)組成3PCM端機(jī)光發(fā)送機(jī)光中繼光接收機(jī)PCM端機(jī)光纖線路光纖線路電信號光信號光信號電信號輸入接口輸出接口輸入輸出PCMPCM包括抽樣、量化、編碼三個(gè)步驟。由于語音信號的最高速率為4kHz，按照奈奎斯特抽樣定律，抽樣頻率為8kHz，即抽樣周期為125μs。若采用8位編碼，則一路語音信號經(jīng)過PCM處理后的數(shù)字信號速率為64kbit/s。

顯然，對于具有極大帶寬的光纖通信系統(tǒng)而言，僅由語音信號這樣的低速率業(yè)務(wù)占據(jù)整個(gè)信道帶寬是非常不經(jīng)濟(jì)的。因此需要引入數(shù)字通信中的復(fù)用技術(shù)，將若干路信號按照一定規(guī)則組合成高速率信號后，再占據(jù)光纖信道進(jìn)行傳輸。4準(zhǔn)同步數(shù)字體系PDHPDH體制的基礎(chǔ)就是PCM，即將若干個(gè)語音話路按照TDM的方法組合為一個(gè)基群，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地按照TDM方式組合成更高等級的數(shù)字信號等級。

ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G.702中建議PDH的基群速率有兩種，即PCM30/32路系統(tǒng)和PCM24路系統(tǒng)。我國和歐洲各國采用的是PCM30/32路系統(tǒng)。5同步數(shù)字體系SDHSDH具有全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其以標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)用單元為基礎(chǔ)的靈活映射方式，可以適應(yīng)于不同的應(yīng)用環(huán)境。一經(jīng)提出就得到了廣泛的認(rèn)可，目前仍然是國際上最主要的數(shù)字傳輸體制。

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著波分復(fù)用（WDM）、光交叉連接（OXC）和光分插復(fù)用器（OADM）等技術(shù)的成熟，又提出了光傳送網(wǎng)（OTN），其可以理解為是SDH傳輸體制在光域中的拓展。67.2準(zhǔn)同步數(shù)字體系7PDH復(fù)用等級我國及歐洲北美日本一次群30路2.048Mbit/s24路1.544Mbit/s24路1.544Mbit/s二次群30×4=120路2.048×4+0.256=8.448Mbit/s24×4=96路1.544×4+0.136=6.312Mbit/s24×4=96路1.544×4+0.136=6.312Mbit/s三次群120×4=480路8.448×4+0.576=34.368Mbit/s96×7=672路6.312×7+0.552=44.736Mbit/s96×5=480路6.312×5+0.504=32.064Mbit/s四次群480×4=1920路34.368×4+1.792=139.264Mbit/s672×2=1344路44.736×2+0.528=90Mbit/s480×3=1440路32.064×3+1.536=97.728Mbit/s8PDH復(fù)用原理PDH體系中，一般將4個(gè)低等級的信息流（稱為支路）通過字節(jié)間插復(fù)用的方式復(fù)用成1個(gè)高等級的信息流（稱為群路或線路）。PDH進(jìn)行復(fù)用時(shí)各等級的速率信號相對其標(biāo)稱速率可能有一定的偏差范圍（稱為容差），這種具有相同的標(biāo)稱速率，但是又允許有一定偏差的信號也稱為準(zhǔn)同步信號。在對準(zhǔn)同步信號進(jìn)行復(fù)用時(shí)，需要采用插入調(diào)整比特的方法來解決各個(gè)支路同步的問題，即采用異步復(fù)用（復(fù)接）。9PDH復(fù)用技術(shù)PDH復(fù)用中的基本單位是幀，每一幀中包含了用于承載凈荷的信息位和用于運(yùn)行管理和維護(hù)等的非信息位。其中，信息位（I）包含了支路中的所有比特（如支路中各時(shí)隙的信息及同步、信令和告警等），附加的非信息位也稱控制位，主要包括了同步位F、調(diào)整指示位J和調(diào)整位Y、Z等。10PDH碼速調(diào)整11PDH技術(shù)特點(diǎn)由于采用了碼速調(diào)整機(jī)制，PDH中存在著固有的相位抖動現(xiàn)象。PDH技術(shù)另一個(gè)主要缺點(diǎn)是復(fù)雜的復(fù)用和解復(fù)用過程。由于各支路信號在進(jìn)行復(fù)用時(shí)需要進(jìn)行碼速調(diào)整以及解復(fù)用時(shí)需要進(jìn)行碼速恢復(fù)，因此無法在高等級PDH群路信號中直接對支路信號進(jìn)入分插處理，這也使得PDH在網(wǎng)絡(luò)中上下業(yè)務(wù)非常困難。12137.3同步數(shù)字體系80年代中期以來，光纖通信在電信網(wǎng)中獲得了大規(guī)模的應(yīng)用。光纖通信的廉價(jià)、優(yōu)良的帶寬特性正使之成為電信網(wǎng)的主要傳輸手段。然而，傳統(tǒng)的基于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸?shù)臏?zhǔn)同步（PDH）系統(tǒng)存在著一些固有的、難以克服的弱點(diǎn)，為了克服這些缺點(diǎn)，同步數(shù)字體系SDH應(yīng)運(yùn)而生。14SDH的產(chǎn)生背景

SDH的產(chǎn)生最直接的背景是由于PDH技術(shù)存在的固有缺點(diǎn)，包括：標(biāo)準(zhǔn)化差接口不一致復(fù)用和解復(fù)用復(fù)雜

OAM能力弱通道利用率低15SDH的基本概念和特點(diǎn)

SDH中將不同的速率等級定義為同步傳送模塊（STM-N，N=1、4、16、64、256），即按照4倍的規(guī)律進(jìn)行時(shí)分復(fù)用（TDM）。高等級的STM-N信號是將基本模塊STM-1以字節(jié)交錯(cuò)間插的方式進(jìn)行同步復(fù)用的結(jié)果，其速率是STM-1的N倍，中間沒有碼速調(diào)整和插入。SDH體系中光發(fā)送機(jī)采用擾碼機(jī)制，系統(tǒng)的光接口速率是對應(yīng)速率的電信號經(jīng)擾碼后的結(jié)果，速率不變，這對不同廠家的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中互聯(lián)互通提供了方便，實(shí)現(xiàn)了很好的橫向兼容性。

16SDH體制的核心特點(diǎn)同步復(fù)用（解復(fù)用）標(biāo)準(zhǔn)光接口強(qiáng)大的網(wǎng)管能力17表7-3SDH的標(biāo)準(zhǔn)速率 SDH等級速率（Mbit/s）工程簡記STM-1155.520155MSTM-4622.080622MSTM-162488.3202.5GSTM-649953.28010GSTM-25639813.12040G187.3.1SDH幀結(jié)構(gòu)SDH要求能對各種支路信號進(jìn)行同步的復(fù)用、交叉連接和交換，因而幀結(jié)構(gòu)必須能適應(yīng)所有這些功能。同時(shí)也希望支路信號在一幀內(nèi)的分布是均勻的、有規(guī)律的，以便進(jìn)行接入和取出，還要求幀結(jié)構(gòu)能對北美1.5Mbit/s和歐洲2Mbit/s系列信號同樣方便和實(shí)用。為此ITU-T采納了一種以字節(jié)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)。19圖7-4STM-N幀結(jié)構(gòu)20SDH幀結(jié)構(gòu)內(nèi)容

SDH幀結(jié)構(gòu)由270×N列和9行字節(jié)組成，每字節(jié)8比特。對于STM-1而言，幀長度為270×9＝2430字節(jié)，相當(dāng)于19440比特。若用時(shí)間表示，對于任何STM等級，其幀長或幀周期均為125μs。幀結(jié)構(gòu)中字節(jié)的傳輸是從左到右按行進(jìn)行的，首先由圖中左上角第1個(gè)字節(jié)開始，從左到右、由上而下按順序進(jìn)行，直至整個(gè)字節(jié)都傳完，再轉(zhuǎn)入下一幀。如此一幀一幀地傳送，每秒共傳8000幀。211.段開銷SOH區(qū)域段開銷是指STM幀結(jié)構(gòu)中為了保證信息凈負(fù)荷正常靈活傳送所必須的附加字節(jié)，主要是供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)使用的字節(jié)。圖6-2中橫向?yàn)榈?至第9×N列、縱向第1至第3行和第5至第9行的72×N個(gè)字節(jié)已分配給段開銷。對于STM-1而言，相當(dāng)于每幀有72個(gè)字節(jié)（576比特）可用于段開銷。由于每秒傳8000幀，因而，STM-1有4.608Mbit/s可用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)目的?？梢姸伍_銷是相當(dāng)豐富的，這是光同步傳送網(wǎng)的重要特點(diǎn)之一。22STM-1SOH結(jié)構(gòu)示例232.管理單元指針AUPTR區(qū)域

AUPTR是一種指示符，主要用來指示信息凈負(fù)荷的第1個(gè)字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置，以便在接收端正確地分解。圖6-2中橫向?yàn)榈?至第9×N列、縱向第4行的9×N個(gè)字節(jié)是保留給AUPTR用的。采用指針方式是SDH的重要創(chuàng)新，可以使之在準(zhǔn)同步環(huán)境中完成復(fù)用同步和STM-N信號的幀定位。243.信息凈負(fù)荷區(qū)域 信息凈負(fù)荷區(qū)就是幀結(jié)構(gòu)中存放各種信息容量的地方。圖中橫向?yàn)榈?0至第270×N列、縱向第1至第9行的2349×N個(gè)字節(jié)都屬于凈負(fù)荷區(qū)域。當(dāng)然，其中還有少量的用于通道性能監(jiān)視、管理和控制的通道開銷字節(jié)（POH）。通常，POH作為凈負(fù)荷的一部分與其一起在網(wǎng)絡(luò)中傳送。257.3.2SDH復(fù)用和映射過程

SDH的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)便是可以兼容傳統(tǒng)PDH的各次群信號和通信網(wǎng)絡(luò)中各種類型的業(yè)務(wù)信號，其中的復(fù)用過程便是遵照ITU-T的G.707建議所給出的結(jié)構(gòu)。

SDH復(fù)用映射過程中最主要的是按照一定的規(guī)則對標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，包括映射、定位和復(fù)用等。SDH中的信息結(jié)構(gòu)由一系列的基本單元組成，包括容器（C），虛容器（VC）、管理單元（AU）和支路單元（TU）等。44736kb/s34368kb/s6312kb/s2048kb/s1544kb/sVC-3TUG-2VC-12VC-11TU-11TU-12

TU-2

TU-3TUG-2139264kb/sC-11C-12C-2C-3C-4AUGVC-4

AU-4

AU-4STM-NVC-4VC-3×N×1×3×7×7×1×3×1×3×4指針處理復(fù)用定位校準(zhǔn)映射圖7-6SDH復(fù)用映射過程27SDH基本復(fù)用單元包括若干容器（C-n）、虛容器（VC-n）、支路單元（TU-n）、支路單元組（TUG-n）、管理單元（AU-n）和管理單元組（AUG-n），n為PDH系列等級序號。1.SDH基本復(fù)用單元28表7-4各類容器的主要參數(shù)容器C-4C-3C-2C-12C-11周期或復(fù)幀周期（μs）125125500500500幀頻或復(fù)幀頻率（Hz）80008000200020002000結(jié)構(gòu)260×984×94（12×9-1）-14（9×9-1）-14（3×9-1）-1容量（字節(jié)數(shù)）2340756427139103速率（Mbit/s）149.76048.3846.8322.2241.64829表7-5各類虛容器的主要參數(shù)虛容器VC-4VC-3VC-2VC-12VC-11周期或復(fù)幀周期（μs）125125500500500幀頻或復(fù)幀頻率（Hz）80008000200020002000結(jié)構(gòu)261×985×94（12×9-1）4（9×9-1）4（3×9-1）容量（字節(jié)數(shù)）2349765428140104速率（Mbit/s）150.33648.9606.8482.2401.66430PDH信號復(fù)用映射方法我國光同步傳輸體制規(guī)定以2048kbit/s為基礎(chǔ)的PDH系列作為SDH的有效負(fù)荷，并選用AU-4復(fù)用路線。這主要是考慮到我國PDH網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較多的是2048kbit/s和139264kbit/s支路接口，如需要也可提供34368kbit/s的支路接口。31STM-NVC-3TUG-2VC-12TU-12

TU-3TUG-3139264kb/s34368kb/s2048kb/sC-12C-3C-4AUGVC-4

AU-4×N×1×7×1×3×3指針處理復(fù)用定位校準(zhǔn)映射圖7-7我國的SDH基本復(fù)用映射結(jié)構(gòu)32PDH信號復(fù)用映射進(jìn)SDH過程示例PDH信號復(fù)用成SDH信號必須經(jīng)過映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟，如右圖所示。低速支路信號容器C虛容器VCSDH管理單元AU支路單元TU支路單元組TUG331.映射映射是一種在SDH網(wǎng)絡(luò)邊界處，使支路信號適配進(jìn)虛容器的過程。即各種速率的PDH信號分別經(jīng)過碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器，再加進(jìn)低階或高階通道開銷（POH）形成虛容器負(fù)荷的過程。34復(fù)用定位校準(zhǔn)映射155.520Mb/sSTM-1AUGSOH×3碼速調(diào)整2.048Mb/s2.224Mb/sVC-122.240Mb/sTU-122.304Mb/sTUG-26.912

Mb/sTUG-349.536

Mb/sVC-4150.336

Mb/sAU-4150.912Mb/sC-12VC-12POHC-12C-12TU-12PTRTU-12TU-12TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TU-12VC-12TUG-3TUG-3TUG-3VC-4AU-4PTRVC-4POH×7×3×1VC-4AU-4PTRAUG150.912Mb/s圖7-8利用AU-4直接

從C-1復(fù)接的方法352.定位定位是一種將幀偏移信息收進(jìn)支路單元或管理單元的過程。即以附加于VC上的支路單元指針（或管理單元指針）指示和確定低階VC幀的起點(diǎn)在高階凈負(fù)荷中（或高階幀的起點(diǎn)在AU凈負(fù)荷中）的位置。在發(fā)送相對幀相位偏差使VC幀起點(diǎn)浮動時(shí)，指針值隨之調(diào)整，從而始終保證指針值準(zhǔn)確指示VC幀的起點(diǎn)的過程。指針分為AU-4指針、TU-3指針和TU-12指針。36圖7-10AU-4指針偏移范圍37AU-4／TU-3指針（H1、H2、H3）值383.復(fù)用復(fù)用是一種使多個(gè)低階通道層的信號適配進(jìn)高階通道或者把多個(gè)高階通道信號適配進(jìn)復(fù)用層的過程，即以字節(jié)交錯(cuò)間插方式把TU組織進(jìn)高階VC或者把AU組織進(jìn)STM-N的過程。由于經(jīng)由TU和AU指針處理后的各VC支路已經(jīng)相位同步，此復(fù)用過程為同步復(fù)用。復(fù)用原理與數(shù)據(jù)的并串變換類似。由我國的復(fù)用路線可知：TUG-2＝3×TU-12；TUG-3＝7×TUG-2或＝1×TU-3；STM-1＝VC-4＝3×TUG-3；STM-N＝N×STM-1；由上述可知，一個(gè)STM-1可以直接提供63個(gè)2Mbit/s或3個(gè)34Mbit/s（經(jīng)PDH復(fù)用解復(fù)用可以得到48個(gè)2Mbit/s）或一個(gè)140Mbit/s（經(jīng)PDH復(fù)用解復(fù)用可以得到64個(gè)2Mbit/s口）。因此，在SDH干線上開通34Mbit/s是不經(jīng)濟(jì)的。39SDH常見的網(wǎng)元設(shè)備類型有終端復(fù)用器（TM）、分插復(fù)用器（ADM）、再生中繼器（REG）和數(shù)字交叉連接（DXC）等。7.3.3SDH網(wǎng)元設(shè)備1.終端復(fù)用器TMTM的主要功能是將PDH支路信號復(fù)用進(jìn)SDH信號中，或?qū)⑤^低等級的SDH信號復(fù)用進(jìn)高等級STM-N信號中，以及完成上述過程的逆過程。40412.分插復(fù)用器ADM 分插復(fù)用器將同步復(fù)用和數(shù)字交叉連接功能綜合于一體，利用內(nèi)部的交叉連接矩陣，不僅實(shí)現(xiàn)了低速率的支路信號可靈活地插入/分出到高速的STM-N中的任何位置，而且可以在群路接口之間靈活地對通道進(jìn)行交叉連接。42DF:數(shù)字配線架OLTE：光端機(jī)MUX：復(fù)用器ADM：分插復(fù)用器SDHADM2Mbit/sSTM-NSTM-N2/34Mbit/sMUX2Mbit/s140Mbit/sOLTE2Mbit/s34/140Mbit/sMUX140Mbit/sOLTE34/140Mbit/sMUX2/34Mbit/sMUXSDHADM替代PDH中繼器43多達(dá)126個(gè)2Mbit/s支路主主備備155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s155Mbit/s

STM-1接口No.1

STM-1接口No.1ADM用作終端復(fù)用器44

REG的功能就是接收經(jīng)過長途傳輸后衰減了的、有畸變的STM-N信號，對它進(jìn)行放大、均衡、再生后發(fā)送出去。

REG只對再生段開銷RSOH進(jìn)行處理，對復(fù)用段開銷MSOH和通道開銷POH而言都是透明處理的。與TM和ADM相比，再生器沒有分插業(yè)務(wù)的功能。3.再生中繼器REG45DXC是一種具有一個(gè)或多個(gè)PDH或SDH信號接口，可以在任何接口之間對信號及其子速率信號進(jìn)行可控連接和再連接的設(shè)備。DXC的核心部件是高性能的交叉連接矩陣，其基本結(jié)構(gòu)與ADM相似，只是SDXC的交叉連接矩陣容量比較大，接口比較多，具有一定的智能恢復(fù)功能，常用于網(wǎng)狀網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。4.數(shù)字交叉連接設(shè)備467.3.4SDH網(wǎng)同步只有保證SDH全網(wǎng)同步，才可以借助于指針實(shí)現(xiàn)各個(gè)支路信號靈活的上/下。SDH網(wǎng)同步是指SDH網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘頻率和相位都限制在預(yù)先確定的容差范圍內(nèi)，以免出現(xiàn)數(shù)字傳輸系統(tǒng)中信息比特的溢出和取空，從而導(dǎo)致傳輸損傷。SDH網(wǎng)同步的基本思想是通過不同的技術(shù)手段，使得網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都遵循同一個(gè)參考頻率源（即同步時(shí)鐘信號。47網(wǎng)同步方式偽同步和主從同步是解決頻率同步的兩種辦法。偽同步是指數(shù)字網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)都具有獨(dú)立的基準(zhǔn)時(shí)鐘，時(shí)鐘的精度較高，雖然各節(jié)點(diǎn)間時(shí)鐘不完全相同，存在一定誤差，但誤差值極小，接近同步。而主從同步是指網(wǎng)內(nèi)設(shè)一主局，配有較高精度的時(shí)鐘，網(wǎng)內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)均受控于主局，并且逐級下控，直至最末端的節(jié)點(diǎn)。48偽同步和主從同步原理圖49等級主從控制示意圖50其他同步方式數(shù)字網(wǎng)頻率同步的方式除了上述兩種以外，還有相互同步、外基準(zhǔn)輸入等。隨著原子鐘小型化和衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，包括美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）和我國的北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航與授時(shí)系統(tǒng)已經(jīng)可以提供大范圍的高精度授時(shí)信號廣播。此時(shí)可以在網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)配置基于衛(wèi)星接收機(jī)的綜合定時(shí)系統(tǒng)（BITS），形成地區(qū)基準(zhǔn)時(shí)鐘（LPR），該地區(qū)內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)則采用主從同步方式同步于LPR。51主從同步方式中，節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘通常有三種工作模式。正常工作模式保持工作模式自由運(yùn)行模式從時(shí)鐘的工作模式從時(shí)鐘工作模式轉(zhuǎn)移圖5253SDH時(shí)鐘類型及定時(shí)要求

目前我國同步網(wǎng)內(nèi)的基準(zhǔn)時(shí)鐘有兩種：

一種是含銫或銣原子鐘的全國基準(zhǔn)時(shí)鐘（PRC），它產(chǎn)生的定時(shí)基準(zhǔn)信號通過定時(shí)基準(zhǔn)傳輸鏈路送到各省中心。

另一種是在綜合定時(shí)系統(tǒng)（BITS）中配置的全球定位系統(tǒng)或北斗衛(wèi)星接收機(jī)組成的區(qū)域基準(zhǔn)時(shí)鐘（LPR），它也可接受PRC的同步。54同步網(wǎng)的分級和時(shí)鐘設(shè)置同步網(wǎng)分級時(shí)鐘等級設(shè)置位置第一級1級基準(zhǔn)時(shí)鐘（PRC和LPR）設(shè)置在省際與省內(nèi)傳送網(wǎng)交匯節(jié)點(diǎn)處，以及各省、自治區(qū)中心和直轄市的一級交換中心所在局。第二級2級節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘(SSU-T)設(shè)置在省內(nèi)與本地傳送網(wǎng)交匯節(jié)點(diǎn)處，以及二級交換中心所在局和一些重要的關(guān)口局。第三級3級節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘(SSU-L)設(shè)置在本地傳送網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)處或端局。55SDH網(wǎng)同步規(guī)劃原則在規(guī)劃和設(shè)計(jì)同步網(wǎng)時(shí)必須考慮到地域和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)情況，一般應(yīng)遵循以下原則：在同步網(wǎng)內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)環(huán)路；盡量減少定時(shí)傳遞鏈路的長度；應(yīng)從分散路由獲得主、備用基準(zhǔn)；受控時(shí)鐘應(yīng)從其他同級或高一級設(shè)備獲得基準(zhǔn)；選擇可用性高的傳輸系統(tǒng)傳送基準(zhǔn)。56同步定時(shí)基準(zhǔn)傳輸鏈57同步狀態(tài)字節(jié)S1的使用在SDH網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)定時(shí)的路由隨時(shí)可能會發(fā)生變化，因而其定時(shí)性能也隨時(shí)可能變化，這就要求網(wǎng)絡(luò)單元必須有較高的智能從而能決定定時(shí)源是否還使用，是否需要搜尋其他更合適的定時(shí)源等，以保證低級的時(shí)鐘只能接收更高等級或同一等級的定時(shí)，以避免形成定時(shí)信號的環(huán)路，造成同步不穩(wěn)定,在STM-N中安排的S1字節(jié)是一種有效的措施。58表7-8同步狀態(tài)信息編碼S1（b5-b8）SDH同步質(zhì)量等級描述S1（b5-b8）SDH同步質(zhì)量等級描述0000同步質(zhì)量不知道（現(xiàn)存同步網(wǎng)）1000G.812本地時(shí)鐘信號0001保留1001保留0010G.811時(shí)鐘信號1010保留0011保留1011同步設(shè)備定時(shí)源（SETS）信號0100G.812轉(zhuǎn)接局時(shí)鐘信號1100保留0101保留1101保留0110保留1110保留0111保留1111不應(yīng)用作同步59SDH設(shè)備的同步方式SDH網(wǎng)中包括DXC、ADM等不同種類的設(shè)備，這些不同的設(shè)備在SDH網(wǎng)中的地位和應(yīng)用有很大差別，因而其同步配置和時(shí)鐘要求也不一樣。一般來說，SDH同步網(wǎng)提供了三種不同的網(wǎng)絡(luò)單元定時(shí)方法：外同步定時(shí)源接收信號中提取定時(shí)內(nèi)部定時(shí)源60SDH網(wǎng)元定時(shí)方式示例617.3.5SDH傳送網(wǎng)傳送網(wǎng)可從垂直方向分解為三個(gè)獨(dú)立的層網(wǎng)絡(luò)，即電路層，通道層和傳輸媒質(zhì)層。每一層網(wǎng)絡(luò)在水平方向又可以按照該層內(nèi)部結(jié)構(gòu)分割為若干分離的部分，組成適于網(wǎng)絡(luò)管理的基本骨架。采用分層和分割的方法有許多優(yōu)點(diǎn)，例如可以單獨(dú)進(jìn)行每一個(gè)層網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，在對每一層進(jìn)行修改時(shí)也無需涉及到其他層次。62分層和分割視圖63SDH傳送網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)64通道和段關(guān)系示例65傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和傳輸線路的幾何排列，反映了物理連接或物理拓?fù)?。SDH傳送網(wǎng)物理拓?fù)涞倪x擇應(yīng)綜合考慮網(wǎng)絡(luò)的生存性、配置的難易度、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是否適應(yīng)新業(yè)務(wù)的引進(jìn)等多種因素，需要根據(jù)情況來決定。作為一般性原則，用戶網(wǎng)適于星形拓?fù)浜铜h(huán)形拓?fù)?，中繼網(wǎng)適于環(huán)形和線形拓?fù)?，長途網(wǎng)適于樹形和網(wǎng)孔形的結(jié)合，物理節(jié)點(diǎn)配置比較簡單的情況也適用于環(huán)形661.基本的物理拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和傳輸線路的幾何排列，反映了物理連接或物理拓?fù)?。點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)涫亲詈唵蔚耐ㄐ判问剑缙诘腟DH系統(tǒng)都基于這種拓?fù)洹?7基本物理拓?fù)?82.環(huán)形網(wǎng)利用分插復(fù)用設(shè)備（ADM）或數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）首尾相接時(shí)可以構(gòu)成SDH環(huán)形網(wǎng)。環(huán)形網(wǎng)可以分為兩類，即通道保護(hù)轉(zhuǎn)換環(huán)和復(fù)用段保護(hù)轉(zhuǎn)換環(huán)（具體可參見后續(xù)章節(jié)關(guān)于SDH自愈環(huán)的介紹）。693.以DXC為節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)孔形網(wǎng)在業(yè)務(wù)量高度集中的長途網(wǎng)中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)有多條大容量光纖鏈路進(jìn)出，其中有攜帶業(yè)務(wù)的，也有空閑的，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間構(gòu)成互連的網(wǎng)孔形拓?fù)?。這種高度互連的網(wǎng)孔形拓?fù)溥m于用DXC作傳輸節(jié)點(diǎn)，此時(shí)DXC主要提供網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)／恢復(fù)和監(jiān)視功能。704.混合應(yīng)用采用環(huán)形網(wǎng)和DXC保護(hù)在某些場合可以互相結(jié)合，取長補(bǔ)短。對于核心網(wǎng)和較大規(guī)模的城域而言，最終形成的都是連接度較高的網(wǎng)孔形網(wǎng)。此時(shí)可用DXC將多個(gè)環(huán)行網(wǎng)連接形成。71SDH保護(hù)和自愈機(jī)制SDH光纖傳送網(wǎng)絡(luò)具有很大的通信容量。這樣的傳送網(wǎng)絡(luò)一旦發(fā)生光纜被切斷等故障，將會帶來嚴(yán)重的損失。因此SDH光纖傳送網(wǎng)絡(luò)必須具有較強(qiáng)的抵抗故障或?yàn)?zāi)害的能力，即SDH網(wǎng)絡(luò)的生存性。SDH生存性的實(shí)現(xiàn)主要有兩種方法，即保護(hù)（Protection）和恢復(fù)（Restoration），保護(hù)的基本思想是利用預(yù)先規(guī)劃的備用系統(tǒng)容量對主用系統(tǒng)進(jìn)行切換保護(hù)，恢復(fù)則是在業(yè)務(wù)失效后利用快速路由等機(jī)制重新建立連接。721.自愈體系自動保護(hù)倒換（APS）基本原理是通過備用系統(tǒng)切換來恢復(fù)業(yè)務(wù)自愈環(huán)（SHR）可以理解為是APS