SDH传输体制详解：从背景到性能分析

"SDH原理(华为SDH原理)非常通俗.doc" SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）是一种国际标准化的数字传输体制，主要用于广域通信网络中，尤其是光通信网络。SDH的产生是为了解决传统PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步数字体系）存在的诸多问题，如不统一的帧结构、复杂的复用过程、难以管理和维护等。随着通信技术的发展，对传输系统的需求日益增加，SDH应运而生，以提供更高的带宽利用率、更好的网络管理能力以及更强大的网络恢复机制。 SDH相对于PDH的优势主要体现在以下几个方面： 1. **统一的帧结构**：SDH定义了一种全球统一的帧结构，每个STM-N（Synchronous Transport Module level N，同步传输模块级别N）帧由固定的9行×270×N列字节组成，便于网络操作、管理和维护。 2. **灵活的复用和分插功能**：SDH采用虚拟容器（VC）、路径终端（PT）、交叉连接（XC）等概念，可以实现不同速率信号的灵活复用和分插，适应多业务需求。 3. **强大的网络管理**：SDH包含丰富的开销字节，用于监控、告警、性能管理等，提高了网络的可靠性和可用性。 4. **自愈环网**：SDH支持多种自愈环结构，如二纤双向通道保护环、四纤双向复用段保护环等，能够在短时间内自动恢复故障，保证通信连续性。 5. **标准接口**：SDH提供标准化的物理接口和协议，简化了设备间的互连。 然而，SDH也存在一些缺陷，如帧结构复杂、设备成本相对较高、对定时同步要求严格等。这些缺陷在后续的技术发展中逐渐得到改进。 在SDH的帧结构中，STM-N级别的帧包含三个区域：段开销（SOH）、管理单元指针（AU-PTR）和信息净荷（payload）。段开销用于网络监控和控制，而AU-PTR则用来指示净荷中的有效信息位置，确保数据的正确传输。 SDH的复用过程通常包括映射、定位和复用三个步骤。映射是将低速信号放入高速信号的虚容器中；定位则是调整信号位置以适应SDH的帧结构；复用则是将多个低速信号组合成一个高速信号的过程。 SDH设备的逻辑组成包括交叉连接设备（DXC）、终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）等，它们共同构成了SDH网络的基本元素。 SDH网络的结构通常有线形、环形、星形、树形等多种拓扑，其中环形网络（如自愈环）具有较高的网络生存性。SDH网络的保护机理主要依赖于路径保护和复用段保护，能在短时间内实现故障切换，保障通信服务不中断。 光接口类型和参数是SDH网络中的重要组成部分，包括单模和多模光纤的选用，以及光接口的标准类型（如G.703、G.709等）和相应的传输参数，如传输距离、数据速率等。 定时与同步是SDH网络正常运行的关键，SDH采用了主从同步方式，通过S1字节进行时钟质量的标识，并在发生同步故障时进行保护倒换，以维持网络的时间同步。 传输性能是衡量SDH网络质量的重要指标，包括误码率、可用性参数、抖动和漂移等。误码率反映了数据传输的准确性，可用性参数评估了网络长期无故障运行的能力，而抖动和漂移则涉及到信号的稳定性和实时性。 SDH作为现代通信网络的基础，它的原理和应用涵盖了从网络架构、信号处理到故障恢复的多个层面，对于理解现代通信网络的运作至关重要。通过学习SDH，我们可以更好地掌握和利用通信资源，构建高效、可靠的通信网络。