SDH 和 DWDM 技术的组网分析
2.1 S DH 技术基础和功能模块
SDH（Synchronous Digital Hierarchy)全称为同步数字体系。它规范了数字信
号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型特性，提供了一个国际支持框架，在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的世界电信传输网。这种传输网易于扩展，能够不断适于新电信业务的开展，并且是不同厂家生产的设备互通成为可能，这正是网络建设者长期以来追求的目标。 2.1.1 SDH的引入
SDH全称为同步数字体系（SDH—Synchrounous Digital Hierarchy），是一种
传输的体制（协议），就象PDH—准同步数字传输体制一样，SDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输数速等级，接口码型等特性。
SDH采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，各种不同等级的码流在帧结构净负荷内的排列是有规律的，而净负荷与网络是同步的，因而只需利用软件即可使高速信号一次直接分插出低速支路信号，也就是所谓的一步复用特性。
SDH 帧结构中安排了丰富的开销比特，因而使网络的运行、管理和维护能力都大大加强了。 2.1.2 SDH的速率
同步数字体系最基本的模块信号（即同步传递模块）是STM-1，其速率为155.520Mbit/s。更高等级的STM-N信号可以是将基本模块信号STM-1同步复用、字节间插的结果。其中N是正整数。目前SDH只能支持一定的N值，即N为1,4,16,64。
ITU-T G.707建议规范的SDH标准速率如表2.1所示。
表2.1 SDH标准速率
等级 速率（Mbit/s） STM-1 155.520 STM-4 622.080 STM-16 2488.320 STM-64 9953.280 2.2 SDH的帧结构
SDH的帧结构必须适应同步数字复用、交叉连接和交换的功能，同时也希望支路信号在一帧中均匀分布、有规律，以便接入和取出。ITU-T最终采纳了一种以字节为单位的矩形块状帧结构，如图2.1所示。
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SOH AU-PTR SOH STM-N净负荷 （含POH） 9?270?N 9?N
261?N
图2.1 SDH帧结构
SDH用来承载信息的是一种块状帧结构，块状帧由纵向9行和横向270 X N列字节组成，每个字节含8b。整个帧结构由段开销区、净负荷区和管理单元指针区三部分组成。其中管理单元指针用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM- N帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净负荷。净负荷区域用来存放用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节。段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配，以保证信息能够正常灵活地传送。
2.3 SDH复用映射过程
各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射（相当于信号打包）、定位（相当于指针调整）、复用（相当于字节间插复用）三个步骤。复用就是将多个低阶通道层信号通过码速调整进入高阶通道，或将多个高阶通道层信号通过码速调整进入复用层的过程。定位主要通过支路单元指针或管理单元指针的功能来实现其就是将帧相位发生偏差的信息收进支路单元或管理单元。映射就是将各种进来的速率不等的信号先经过码速调整，再装入相应的标准容器C中，同时加入通道开销POH形成虚容器VC。以139.264Mb/s信号到STM-1的形成为例来说明这三个步骤:139.264Mb/s信号首先进入标准容器，速率调整后输出149.76Mb/s数字信号，进入虚拟容器;加入通道开销576kb/s后输出150.336Mb/s的信号;在管理单元内加入管理单元指针576kb/s,输出150.336Mb/s的信号。
STM-M AUG AU-4 VC-4 TUG-3 TU-3 VC-3 C-4 139.264Mbit/s
AU-3 VC-3 C-3 44.736Mbit/s
TUG-2 TU-2 VC-2 C-2 6.736Mbit/s
TU-12VC-2 C-12 2.408Mbit/s
TU-11 指针处理 复用
定位标准 映射
STM-1 VC-11 C-11 1.544Mbit/s
尽管一种信号复用成SDH的STM-N信号的路线有多种，但是对于一个国家或地区则必须使复用路线唯一化。我国的光同步传输网技术体制规定了以2Mb/s信号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷，并选用AU－4的复用路线，其基本复用映射结构如图2.3所示。
STM-M AUG AU-4 VC-4 C-4 139.264Mbit/s TUG-3 TU-3 VC-3 C-3 34.368Mbit/s TUG-2 TU-12VC-12 C-12 指针处理 复用
定位标准 映射
2.7 DWDM技术
2.7.2 DWDM原理
波分复用(WDM)是光纤通信中的一种传输技术，它的特点是利用单根光纤同时传输多个不同波长的光载波，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段用作一个独立的通道传输一种波长的光信号。我们可以把一根光纤理解为是一个“多车道”的公用道路，使用WDM技术，类似于并行使用车道，以此来获取光纤中未开发的巨大传输能力，波分复用系统的原理如图2.9。
信号1 光源1 光源1 信号1 信号1 光源2 合波器 分波器 光源2 信号2 信号1 光源3 光源3 信号3
图2.9 波分复用系统
2.7.3 DWDM优势 （1） 超大容量
目前使用的普通光纤可利用的传输带宽很宽，但就其利用率来说还是很低的。DWDM技术的使用可以使一根光纤的传输容量比单波长传输容量增加几倍、几十倍乃至几百倍，因此也节省了光纤资源。 （2） 数据透明传输
DWDM技术按不同的光波长进行复用和解复用，而与信号的速率和电调制方式无关，即对数据是“透明”的。因此无论是数字信号和模拟信号它都可以完成综合和分离，也就是说能够完成传输特性完全不同的信号。 （3） 系统升级时能最大限度地保护已有投资
如果在网络需要扩充和发展，只需升级光发射机和光接收机即可实现，无需对光缆线路进行改造，因此来说它是理想的扩容手段，也是引入宽带业务的方便手段。
（4） 高度的组网经济性和可靠性
利用DWDM技术构成的新型通信网络比用传统的电时分复用技术组成的网络要大大简化，而且网络层次更加分明，只需调整相应光信号的波长即可实现各种业务的调度。网络的经济性和可靠性是显而易见的，由于它的网络结构简化、层次分明以及业务调度方便等优点。 （5） 可构成全光网络
可以预见，在未来可望实现的全光网络中，在光层上通过对光信号波长的改变和调整能够实现各种电信业务的上下、交叉连接。因此，DWDM技术将是实现全光网的关键技术之一，而且DWDM系统能与未来的全光网兼容，将来可能会在己经建成的DWDM网络的基础上实现透明的、具有高度生存性的全光网络。
SDH组网分析
