SDH培训教材（原理）

SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）是一种用于光纤通信系统的标准框架，它解决了早期准同步数字体系（PDH）存在的问题，实现了高效、标准化的数字信号传输。SDH的发展源于对通信网络的日益增长的需求，尤其是随着光纤通信技术的成熟，需要一种能够提供大带宽、低成本且具有高服务质量的传输手段。 PDH，准同步数字系列，虽然在20世纪中期在骨干网和本地网中扮演了重要角色，但其缺点逐渐显现。主要问题包括： 1. **标准不统一**：全球存在三种不同的异步复接体制，相互之间不兼容，国际互联需进行转换。 2. **复用结构复杂**：上下支路操作困难，缺乏灵活性。 3. **网络管理功能不足**：开销比特少，运行、管理和维护能力有限。 4. **接口不兼容**：只有电接口标准，无统一的光接口标准，导致设备间难以互联。 为解决这些问题，1984年，美国贝尔实验室提出了SONET（同步光网络）的概念。1988年，国际电信联盟（ITU-T）采纳了这一概念并命名为SDH。SDH设计为先有标准后开发设备，确保了高度的标准化和互操作性，可应用于多种媒介传播，如光纤、微波、卫星等。 SDH的关键特点包括： 1. **灵活的分插功能**：通过简单的复用和分接操作，易于上下支路，提高了网络灵活性。 2. **强大的网络管理能力**：丰富的开销字节提供了强大的运行、管理和维护（OAM）能力。 3. **自愈能力**：具备快速恢复网络故障的能力，提高了服务可靠性。 4. **标准的光接口**：不同厂家的设备可以通过标准光接口实现互联互通，实现了真正的横向兼容。 5. **后向和前向兼容性**：兼容早期的PDH系统，同时为未来技术发展留有空间。 SDH的优越性在于其同步复用方式和灵活的映射结构，简化了信号处理，统一了E1（欧洲）和T1（北美）数字体系。同时，SDH采用了先进的分插复用器（ADM）和数字交叉连接器（DXC），提高了网络的动态调度能力。 尽管如此，SDH也存在不足之处，如频带利用率相对较低，因为SDH帧结构中的开销比特较多，且输出信号可能存在更多抖动，由于指针调整技术的使用。此外，复杂的软件控制系统可能导致网络故障。 SDH帧结构非常独特，以块状帧的形式承载信息，最基础的模块是STM-1，其速率是155.520Mbps，帧由9行270列字节组成，包含段开销（SOH）、管理单元指针（AU-PTR）以及信息净负荷区。段开销用于网络运维，管理单元指针指示净负荷在STM-N帧中的位置，净负荷区则用于承载信息业务和少量的通道开销字节（POH）。 SDH的出现极大地推动了通信网络的发展，通过其标准化、高效和灵活的特性，为现代通信网络提供了强大的支持。