王紹華

（上海鐵路通信段合肥高鐵車間，安徽 合肥 230031）

1 SDH傳輸技術(shù)

SDH是取代PDH的新數(shù)字傳輸網(wǎng)體制,主要針對(duì)光纖傳輸,是在SONET的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上形成的。它把信號(hào)固定在幀結(jié)構(gòu)中,復(fù)用后以一定的速率在光纖上傳送。SDH是在電路層上對(duì)信號(hào)進(jìn)行復(fù)用和上下。當(dāng)帶著信號(hào)的光纖通ODF(光纖分配架)進(jìn)入ADM 時(shí),信號(hào)必須通過(guò)O/E轉(zhuǎn)換和設(shè)備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號(hào),并經(jīng)過(guò)通信電纜和DDF(數(shù)字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發(fā)信機(jī))。

2 SDH技術(shù)的傳輸原理

SDH用來(lái)承載信息的是一種塊狀幀結(jié)構(gòu)，塊狀幀由縱向9行和橫向270×N列字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)含8b(bit)。整個(gè)幀結(jié)構(gòu)由段開(kāi)銷區(qū)、凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針區(qū)三部分組成。其中段開(kāi)銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理、維護(hù)及指配，以保證信息能夠正常靈活地傳送，管理單元指針用來(lái)指示凈負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的信息首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置，以便接收時(shí)能正確分離凈負(fù)荷。凈負(fù)荷區(qū)域用來(lái)存放用于信息業(yè)務(wù)的比特和少量的用于通道維護(hù)管理的通道開(kāi)銷字節(jié)。

SDH的幀傳輸時(shí)，按由左向右，由小到大的順序排成串型碼流依次進(jìn)行。每幀傳輸時(shí)間為125μS，每秒傳輸1/125×106=8000幀。對(duì)STM-1而言，每幀能傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)為8×(270×9×1)=19940b，STM-1 的傳輸速率 為19440×8000=155.52Mb/s， 而 STM-4 為622.080Mb/s、STM-16 為 2488.320Mb/s。

各種業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)入SDH的幀結(jié)構(gòu)都要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟，即映射、定位和復(fù)用。映射就是將各種進(jìn)來(lái)的速率不等的信號(hào)先經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整，再裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器C中，同時(shí)加入通道開(kāi)銷POH形成虛容器VC。定位就是將幀相位發(fā)生偏差的(稱幀偏移)的信息收進(jìn)支路單元或管理單元，它通過(guò)支路單元指針或管理單元指針的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。復(fù)用就是將多個(gè)低階通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整進(jìn)入高階通道或?qū)⒍鄠€(gè)高階通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整進(jìn)入復(fù)用層的過(guò)程。以139.264Mb/s信號(hào)到STM-1的形成為例來(lái)說(shuō)明這三個(gè)步驟。139.264Mb/s信號(hào)首先進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)容器，速率調(diào)整后輸出149.76Mb/s數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入虛擬容器，加入通道開(kāi)銷576kb/s后輸出150.336Mb/s的信號(hào)，在管理單元內(nèi)加入管理單元指針576kb/s，輸出 150.336Mb/s的信號(hào)，因 N=1，故由一個(gè)單元組加人段開(kāi)銷4.608Mb/s后，輸出155.520Mb/s的STM-1信號(hào)。

3 SDH網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

3.1 使1.5Mbit/s和2Mbit/s兩大數(shù)字體系在STM－1等級(jí)上獲得統(tǒng)一。數(shù)字信號(hào)在跨越國(guó)界通信時(shí)，不再需要轉(zhuǎn)換成為另一種標(biāo)準(zhǔn)，第一次真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)字傳輸體制上的世界性標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 采用了同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)。各種不同等級(jí)的碼流在幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷內(nèi)的排列是有規(guī)律的，而凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)是同步的，因而只需要利用軟件即可使高速信號(hào)一次直接分插出低速支路信號(hào)即所謂的一步復(fù)用特征。這樣既不影響別的支路信號(hào)，又避免了需要對(duì)全部高速?gòu)?fù)用信號(hào)進(jìn)行分用的做法，省去了全套背靠背復(fù)用設(shè)備，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化，上下業(yè)務(wù)十分容易，也使DXC的實(shí)現(xiàn)大大簡(jiǎn)化。利用同步分插能力還可以實(shí)現(xiàn)自愈環(huán)形網(wǎng)，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。此外，背靠背接口的減少還可以改善網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)透明性，便于端到端的業(yè)務(wù)管理，使網(wǎng)絡(luò)易于容納和加速各種新的貸款業(yè)務(wù)的引入。

3.3 SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開(kāi)銷比特，因而使得網(wǎng)絡(luò)的OAM能力大大加強(qiáng)。此外，由于SDH中的DXC和ADM等一類網(wǎng)元是智能化的，通過(guò)嵌入的控制通路可以使部分網(wǎng)絡(luò)管理能力分配到網(wǎng)元，實(shí)現(xiàn)分布式管理，使新特性和新功能的開(kāi)發(fā)變得比較容易。

3.4 由于將標(biāo)準(zhǔn)光接口綜合進(jìn)各種不同的網(wǎng)元，減少了將傳輸和復(fù)用分開(kāi)的需要，從而簡(jiǎn)化了硬件，緩解了布線擁擠。此外，有了標(biāo)準(zhǔn)光接口和通信協(xié)議后，使光接口成為開(kāi)放型接口，還可以在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容，滿足多廠家環(huán)境要求，降低了聯(lián)網(wǎng)成本。

3.5 由于用一個(gè)光接口代替了大量電接口，因而SDH網(wǎng)所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信息可以不必經(jīng)由常規(guī)同步系統(tǒng)所具有的一些中間背靠背電接口而直接經(jīng)光接口通過(guò)中間節(jié)點(diǎn)，省去了大量的相關(guān)電路單元和跳線光纜，使網(wǎng)絡(luò)的可用性和誤碼性能都獲得改善。而且，由于電接口數(shù)量銳減導(dǎo)致運(yùn)行操作任務(wù)的簡(jiǎn)化以及設(shè)備種類和數(shù)量的減少，使運(yùn)營(yíng)成本減少20%～30%。

3.6 SDH網(wǎng)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能完全兼容，即可以兼容現(xiàn)有準(zhǔn)同步數(shù)字體系的各種速率。同時(shí)，SDH網(wǎng)還能容納各種新的業(yè)務(wù)信號(hào)，使之具有完全的向后兼容性和向前兼容性。

4 SDH的應(yīng)用

由于以上所述的SDH的眾多特性，使其在廣域網(wǎng)領(lǐng)域和專用網(wǎng)領(lǐng)域得到了巨大的發(fā)展。電信、聯(lián)通、廣電等電信運(yùn)營(yíng)商都已經(jīng)大規(guī)模建設(shè)了基于SDH的骨干光傳輸網(wǎng)絡(luò)。利用大容量的SDH環(huán)路承載IP業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)或直接以租用電路的方式出租給企、事業(yè)單位。而一些大型的專用網(wǎng)絡(luò)也采用了SDH技術(shù)，架設(shè)系統(tǒng)內(nèi)部的SDH光環(huán)路，以承載各種業(yè)務(wù)。比如電力系統(tǒng)，就利用SDH環(huán)路承載內(nèi)部的數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)控、視頻、語(yǔ)音等業(yè)務(wù)。

而對(duì)于組網(wǎng)更加迫切、而又沒(méi)有可能架設(shè)專用SDH環(huán)路的單位，很多都采用了租用電信運(yùn)營(yíng)商電路的方式。由于SDH基于物理層的特點(diǎn)，單位可在租用電路上承載各種業(yè)務(wù)而不受傳輸?shù)南拗?。承載方式有很多種，可以是利用基于TDM技術(shù)的綜合復(fù)用設(shè)備實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的復(fù)用，也可以利用基于IP的設(shè)備實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)的分組交換。SDH技術(shù)可真正實(shí)現(xiàn)租用電路的帶寬保證，安全性方面也優(yōu)于VPN等方式。在政府機(jī)關(guān)和對(duì)安全性非常注重的企業(yè)，SDH租用線路得到了廣泛的應(yīng)用。一般 來(lái)說(shuō)，SDH 可提 供 E1、E3、STM-1 或STM-4等接口，完全可以滿足各種帶寬要求。同時(shí)在價(jià)格方面，也已經(jīng)為大部分單位所接受。

5 結(jié)束語(yǔ)

SDH以其明顯的優(yōu)越性已成為傳輸網(wǎng)發(fā)展的主流。SDH技術(shù)與一些先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，如光波分復(fù)用（WDM）、ATM 技術(shù)、Internet技術(shù)（IP over SDH）等，使SDH網(wǎng)絡(luò)的作用越來(lái)越大。SDH已被各國(guó)列入21世紀(jì)高速通信網(wǎng)的應(yīng)用項(xiàng)目，是電信界公認(rèn)的數(shù)字傳輸網(wǎng)的發(fā)展方向，具有遠(yuǎn)大的商用前景。

[1]廖旭波.論傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用及發(fā)展方向[J].科技資訊,2009.

[2]SDH網(wǎng)微波通信網(wǎng)管設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)2000年06期

[3]中興接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信網(wǎng)的應(yīng)用[J]世界電信1999年02期