本科光纤通信第5章.pdf

第5 章 数字光纤通信系统 5.1 两种传输体制　 5.2 系统的性能指标　 5.3 系统的设计 返回主目录 第5章数字光纤通信系统 5.1两种传输体制　 光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复用(TDM)技 术， 复用又分为若干等级，因而先后有两种传输体制：准同 步数字系列(PDH)和同步数字系列(SDH) 。 PDH早在1976年就 实现了标准化，目前还大量使用。随着光纤通信技术和网络 的发展，PDH遇到了许多困难。 在技术迅速发展的推动下，美国提出了同步光纤网 (SONET) 。1988年，ITUT( 原CCITT)参照SONET 的概念，提 出了被称为同步数字系列(SDH)的规范建议。 SDH解决了PDH存在的问题，是一种比较完善的传输体 制，现已得到大量应用。这种传输体制不仅适用于光纤信 道，也适用于微波和卫星干线传输。　 5.1.1准同步数字系列PDH 准同步数字系列有两种基础速率：一种是以1.544 Mb/s为 第一级(一次群，或称基群)基础速率，采用的国家有北美各 国和日本；另一种是以2.048 Mb/s 为第一级(一次群)基础速 率，采用的国家有西欧各国和中国。表5.1是世界各国商用数 字光纤通信系统的PDH传输体制，表中示出两种基础速率各 次群的速率、话路数及其关系。对于以2.048 Mb/s为基础速率 的制式，各次群的话路数按4 倍递增，速率的关系略大于4 倍，这是因为复接时插入了一些相关的比特。 对于以1.544 Mb/s为基础速率的制式，在3次群以上，日本和北美各国又不 相同，看起来很杂乱。　 PDH各次群比特率相对于其标准值有一个规定的容差，而 且是异源的，通常采用正码速调整方法实现准同步复用。1次 群至4 次群接口比特率早在1976年就实现了标准化，并得到各 国广泛采用。PDH主要适用于中、低速率点对点的传输。随着 技术的进步和社会对信息的需求，数字系统传输容量不断提 高，网络管理和控制的要求日益重要，宽带综合业务数字网和 计算机网络迅速发展，迫切需要建立在世界范围内统一的通信 网络。在这种形势下，现有PDH 的许多缺点也逐渐暴露出来， 主要有：　 (1) 北美、西欧和亚洲所采用的三种数字系列互不 兼容，没有世界统一的标准光接口，使得国际电信网的建立及 网络的营运、管理和维护变得十分复杂和困难。　 (2) 各种复用系列都有其相应的帧结构，没有足够的开销 比特，使网络设计缺乏灵活性，不能适应电信网络不断扩大、 技术不断更新的要求。 (3) 由于低速率信号插入到高速率信号，或从高速率信号 分出，都必须逐级进行，不能直接分插，因而复接/分接设备 结构复杂，上下话路价格昂贵。 5.1.2 同步数字系列SDH 1. SDH传输网　 SDH不仅适合于点对点传输，而且适合于多点之间的网 络传输。图5.1示出SDH传输网的拓扑结构，它由SDH终接设 备(或称SDH终端复用器TM) 、分插复用设备ADM 、数字交叉 连接设备DXC等网络单元以及连接它们的(光纤)物理链路构 成。SDH终端的主要功能是复接/分接和提供业务适配，例如 将多路E 信号复接成STM 信号及完成其逆过程，或者实现与 1 1 非SDH 网络业务的适配。ADM是一种特殊的复用器，它利用 分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分：一部分直接 转发，另一部分卸下给本地用户。然后信息又通过复接功能 将转发部分和本地上送的部分合成输出。DXC类似于交换 机，它一般有多个输入和多个输出，通过适当配置可提供不 同的端到端连接。　 TM 低速 STM-N STM-N 低速 TM ADM DXC ADM TM 信号