SDH基础理论：光功率代价与网络特性

"本文介绍了SDH基础理论，特别是光功率代价的概念。光功率代价是指由于抖动、漂移和光纤色散等因素导致系统信噪比下降，需要增加发送机的发光功率来补偿，以达到特定的系统性能指标。1dB光功率代价是系统允许的最大值。此外，文件还涵盖了SDH的基本概念、帧结构、复用映射、通道开销、保护与恢复、同步与定时、SDH设备、网络管理系统以及SDH与PDH的比较。" 在SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）的基础理论中，光功率代价是一个关键概念。它涉及到通信系统中由于传输过程中出现的抖动、漂移和光纤色散等问题，这些因素会降低系统的信噪比，进而增加误码率。为了解决这些问题并确保系统的性能指标达到预定标准，可以通过提高发射机的光功率来补偿。这个额外需要的光功率即称为光功率代价，通常1dB光功率代价被认为是系统能够承受的最大值，超过这个值可能会影响系统的稳定性和可靠性。 SDH作为一种统一的数字传输体制，解决了PDH（Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步数字体系）存在的诸多问题。SDH的特点包括： 1. **速率统一**：SDH定义了全球统一的速率标准，如STM-1（155Mbit/s）、STM-4（622Mbit/s）等。 2. **光接口统一**：使用STM-N标准，简化了光接口规范，方便了不同国家和地区之间的互连。 3. **一步复用特性**：可以直接在高速信号中插入或提取低速信号，无需复杂的硬件复用/解复用过程。 4. **强大的操作、管理和维护（OAM&P）**：丰富的开销信息（约占码流的5%）使得网络管理更加智能化。 5. **组网灵活，生存性强**：支持多种网络拓扑，具有自愈功能，能在线升级。 6. **前向和后向兼容性**：保证了新旧设备的兼容性。 然而，SDH也存在一些不足，如带宽利用率相对较低，例如STM-1级别中只能容纳63个2M信号或3个34M信号。此外，相对于PDH，SDH的初期成本可能会较高。 在实际应用中，SDH设备包括光纤线路、光接口、网络性能监控和测试系统，以及网络管理系统，用于实现对整个SDH网络的高效管理和故障恢复。例如， ADM（Add/Drop Multiplexer，分插复用器）能够在不中断整个STM-N信号的情况下，将特定速率的信号插入或从中提取出来，这对于构建灵活的通信网络至关重要。 SDH与PDH的主要区别在于，PDH缺乏统一的速率标准和光接口规范，而且在信号分插上效率低下，需要多级硬件支持。而SDH通过其标准化的帧结构和复用机制，提高了网络的效率和灵活性。例如，STM-1级别的SDH信号可以包含多个不同速率的PDH信号，如63个E1（2Mbit/s）或3个E3（34Mbit/s）。 SDH等级与速率的递增是通过倍增的方式实现的，如STM-1、STM-4、STM-16和STM-64，分别对应155.520Mb/s、622.080Mb/s、2488.320Mb/s和9953.280Mb/s。在美国，相应的SONET（Synchronous Optical Networking，同步光网络）标准中，有类似的等级如STS-1、STS-3、STS-9等，但速率与SDH等级有所不同。 SDH通过其标准化和智能化的设计，极大地改善了传统PDH系统的局限性，为现代电信网络提供了更高效、可靠的传输平台。