SDH网络的数字复接技术的研究与设计,

摘要:本毕业设计SDH网络的数字复接技术的研究与设计讲述了SDH的产生及发展，支路信号在SDH中传输的结构与过程.着重分析了支路信号在进入传输过程中的原理及其物理实现,重点介绍了在SDH网络传输与管理中起关键作用的ADM设备、SDXC设备的设计原理，毕业设计工作机理和相关性能参数.光纤通信的发展导致了同步数字体系(SDH)的形成,SDH的出现又为光纤通信的发展开创了崭新的局面.SDH的国际标准确立至今还不到20年,以SDH为基础的传送网在几年以前已成为我国以及国际上通信网建设的主导方向.在网络的带宽、灵活性、可靠性以及带宽与资源的可管理性等方面,SDH网比传统的PDH网有了很大的提高.

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关键词: SDH；帧结构；ADM；SDXC
 

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1  绪论………………………………………………………………………………………1
1.1 SDH的产生及背景…………………………………………………………………1
1.1.1 PDH的局限性………………………………………………………………1
     1.1.2 SDH的产生……………………………………………………………………1
     1.1.3 SDH的优缺点…………………………………………………………………2

1.2 SDH的应用领域及发展前景…………………………………………………………4
2  SDH的帧结构及开销………………………………………………………………………5
   2.1 SDH帧结构的构成……………………………………………………………………5
   2.2 SDH段开销及通道开销………………………………………………………………6
       2.2.1开销字节的定义功能及应用…………………………………………………6
       2.2.2 通道开销定义………………………………………………………………9
3  SDH的复接原理及特性研究……………………………………………………………11
3.1 基本复用映射单元…………………………………………………………………11
3.2 我国采用的复用映射结构…………………………………………………………12
3.3 映射、复用和定位…………………………………………………………………12 [版权所有：http://think58.com]
3.3.1 映射定义及工作模式……………………………………………………13
3.3.2 复用………………………………………………………………………14
3.3.3 定位………………………………………………………………………14
        3.3.4 SDH复用过程的演示……………………………………………………17
4  SDH应用设备的功能及性能要求………………………………………………………19 [资料来源：www.THINK58.com]
   4.1 SDH设备的功能描述………………………………………………………………19
 4.2 SDH设备的一般性能要求…………………………………………………………19
     4.2.1 定时和同步概念…………………………………………………………19
4.2.2 设备的误码性能…………………………………………………………19
4.2.3 转接延时…………………………………………………………………20
4.2.4 响应时间…………………………………………………………………20
4.2.5阻塞…………………………………………………………………………20
4.2.6可用度和可靠性……………………………………………………………21
4.3 数字复用设备………………………………………………………………………21
   4.4 数字交叉连接设备…………………………………………………………………23

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4.4.1 SDXC定义…………………………………………………………………23
4.4.2 SDXC设备结构……………………………………………………………24
5  SDXC设备DACSVI-2000的实际应用……………………………………………………26
5.1 毕业设计结构……………………………………………………………………………26
5.2 毕业设计功能特点………………………………………………………………………26

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5.2.1 同步和定时…………………………………………………………………26
5.2.2 故障与设备的管理与报告…………………………………………………27
5.2.3 串行接口……………………………………………………………………27
5.2.4 性能监视管理………………………………………………………………27
5.2.5 保护和冗余…………………………………………………………………27 [来源：http://www.think58.com]
5.2.6 安全性………………………………………………………………………27
5.2.7 交叉连接种类………………………………………………………………28
6  SDH物理接口的实现……………………………………………………………………29
   6.1 光发送过程…………………………………………………………………………29
   6.2 光接收原理…………………………………………………………………………30 [资料来源：http://THINK58.com]
7  结论………………………………………………………………………………………32
参考文献……………………………………………………………………………………33
致谢…………………………………………………………………………………………34
附录…………………………………………………………………………………………35 [资料来源：http://THINK58.com]
附录 A中英文缩写对照………………………………………………………………35
附录 B 光接口标准……………………………………………………………………36
附录 C LG1625芯片内部组成方框图…………………………………………………37
附录 D STM-16光接收器电原理图……………………………………………………38
附件1 开题报告（文献综述）
附件2 译文及原文影印件

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部分毕业设计：
1  绪论
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1.1 SDH的发展及背景
1.1.1 PDH的局限性
在以往的传输网络中普遍采用的是准同步数字体系（PDH），这种点对点为主的传输方式曾在电信网中发挥过重要作用，有力地推动了电信网中数字传输技术向前发展，随着社会的进步，科学技术的发展，人类对信息传输与业务要求也越来越高。PDH面临现代信息网络的发展，已暴露出一些固有的弱点，存在着明显的局限性[1]：
(1) 现代通信的趋势是宽带化，智能化和个人化方向发展。PDH主要是为话音业务设计，显然难于满足要求。
(2) PDH传输线路主要是点对点连接，缺乏网络拓扑的灵活性，使得数字通道设备的利用率较低，造成网络的调度性较差，同时也很难实现良好的自愈功能。
(3) 存在着相互独立的两大类或三种地区性标准。没有统一的世界性标准，而三者之间又互不兼容，因而造成国际通信难以实现。
(4) 现行的PDH技术体系中只有1.544Mbit/s和2.048Mbit/s的基群信号采用同步复用，其余高速等级信号均采用异步复用，需逐级码速调整来实现复用/解复用，从而增加了设备的复杂性、体积和功耗，使信号产生损伤，同时也难以实现低速和高速信号间的直接互通。
(5) 由于各厂家均采用自行开发的线路码型，因而缺少统一的标准光接口规范，致使在统一数字等级上光接口的信号速率不一样，使得传输毕业设计中的设备只能实现所谓的纵向兼容，而无法实现横向兼容，大大限制了组网应用的灵活性。 [版权所有：http://think58.com]
(6) PDH技术体系中没有安排很多的用于网络运行、管理、维护和指配（OAM＆P）的比特，只有通过线路编码来安排一些插入比特用于监控，用于通道开销管理明显不足。


1.1.2 SDH的产生
针对PDH存在的固有缺陷，为适应现代信息社会的发展，美国贝尔通信研究所提出了“同步光网络（SONET）”的概念和相应的标准，成为一个全新的传输网技术体制。通过多次的修改一系列有关标准和建议，国际电信联盟标准化部ITU-T于1988年将其重新命名为同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy, SDH），形成了基本框架。
SDH概念的核心是从统一的国家信息网和国际互通的高度来组建数字通信网，并构成BIP-ISDN的传送网络。所谓SDH是一套可进行同步信息传输、复用分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级，而SDH网络则是由一些基本网络单元（NE）组成。

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3  SDH的复接原理及特性研究 [资料来源：www.THINK58.com]

3.1 基本复用映射单元
SDH的复接方式中应用了几个非常重要的概念，即C、VC、TU和AU,它们之间的简单关系可由图表示。下面对各单元的名称及定义做如下具体说明[3]： [来源：http://think58.com]

 

(1) 容器C
用于传递同步信号的一种信息结构，主要完成速率调整等适配功能。需要传送的电路层信号 (如准同步信号以及B－ISDN信号等)在容器中经过码速调整后变换为同步信号,因此经过容器后信号的速率将会变化。G.709建设中定义了我国目前涉及的5种标准容器:c-11,c-12,c-2,c-3,c-4。

(2) 虚容器VC
虚容器(VC)是SDH网中用以支持通道层连接的一种信息结构，它是由信息净负荷和通道开销(POH:Path Overhead)组成的一矩形块状帧结构。
VC是支持通道层连接的一种信息结构,分低阶VC和高阶VC，分别由C和TUG加上通道开销构成。即VC-n＝C-n+VC-n POH。VC是SDH中最重要的一种信息结构，它是SDH通道的信息终端,它的包封速率与SDH网同步, VC可作为一个独立实体在通道中任一点取出、插入，以进行同步复用或交叉连接处理。

(3)支路单元TU和支路单元组TUG
TU是一种为低阶通道层和高阶通道层提供适配功能的信息结构,它由低阶VC加TU指针组成。
即：TU-n=VC-n+TU-n PTR。VC在TU中的起始位置是浮动的，由TU指针指明。一个或多个TU经字节交叉复用并加入一些塞入字节组成TUG，加入额外的字节是为了保证完整的帧结构。

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(4)管理单元AU和管理单元组AUG
    AU对高阶VC和复接段层进行适配，由高阶VC加上AU指针构成，即：AU-n=VC-n+AU-n PTR。AU经AUG复接后成为STM－1帧结构的组成部分，AUG本身又可以复接成高阶同步传递模块。
图1.1的复用映射结构几乎包括了三种PDH体制的各种速率的复用，从图中可见，除了4次群信号只能经AU4进入STM-1码流，其余各支路信息都可经AU3或AU4进入STM中，这就要求合理选择复用路径，主要考虑以下因素：高次群交换机效率、毕业设计可靠性、造价、网络内部互联安排。一般来说，原使用2Mbps数字系列的国家采用经AU4的复用路径，原使用1.5Mbps的国家采用经AU3的复用路径。

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参考文献

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[1] 纪越峰.SDH技术[M].北京：北京人民邮电出版社，1998.10 （电信新技术应用普及丛书）；
[2] 李兴明.SDH网络管理及其应用[M].北京：北京人民邮电出版社，1999.3（通信工程丛书）；
[3] 陈云志.SDH＆WDM设备与毕业设计[M].北京：北京人民邮电出版社，1999.10；
[4] 肖萍萍.SDH原理与技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2002.3；
[5] 李英憬，韦乐平.SDH及其新应用[M].北京：北京人民邮电出版社，2001；
[6] 彭承柱.SDH 传送网技术[M]. 北京：电子工业出版社，1996；
[7] 杨世平，张引发，邓大鹏.SDH光同步数字传输设备与工程应用[M].北京：人民邮电出版社，2001；
[8] 王廷尧.SDH/SONET同步光通讯基础[M].天津：天津科学技术出版社，1996；
 

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