【正文】 許多條傳輸通道 ， 每條通道都有相似的結(jié)構(gòu) ， 其連接模型如圖(a)所示 ， 相應(yīng)的分層結(jié)構(gòu)如圖 (b)所示 。 與 PDH相比 ， SDH (1) SDH采用世界上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率等級 。 圖 (a) 終端復(fù)用器 TM； (b) 分插復(fù)用設(shè)備 ADM(Add/Drop Multiplexer)。 因此 ， 光接口成為開放型接口 ， 任何網(wǎng)絡(luò)單元在光纖線路上可以互連 ， 不同廠家的產(chǎn)品可以互通 ， 這有利于建立世界統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò) 。 有關(guān)光接口標(biāo)準(zhǔn)請參看本書附錄 A。 (在后續(xù)章節(jié)將進(jìn)行介紹 。 圖 示出 PDH和 SDH分插信號流程的比較 。 而若采用 SDH分插復(fù)用器 (ADM)， 可以利用軟件一次直接分出和插入 2 Mb/s支路信號 ， 十分簡便 。 SDH采用了 DXC后 ， 大大提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性及對各種業(yè)務(wù)量變化的適應(yīng)能力 ， 使現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)提高到一個(gè)嶄新的水平 。 圖 給出 SDH幀一個(gè) STMN幀有 9行 ， 每行由270 N個(gè)字節(jié)組成 。 幀周期為 125 μs， 即每秒傳輸 8000幀 。 字節(jié)發(fā)送順序?yàn)椋河缮贤轮鹦邪l(fā)送 ， 每行先左后右 。 段開銷是在 SDH幀中為保證信息正常傳輸所必需的附加字節(jié) (每字節(jié)含 64 kb/s的容量 )， 主要用于運(yùn)行 、 維護(hù)和管理 ， 如幀定位 、 誤碼檢測 、 公務(wù)通信 、 自動(dòng)保護(hù)倒換以及網(wǎng)管信息傳輸 。 由于每秒傳輸 8000幀 ， 所以 SOH的容量為 576 8000= Mb/s。 前者占前 3行 ， 后者占 5～9行 。 信息載荷域是 SDH幀內(nèi)用于承載各種業(yè)務(wù)信息的部分 。 在 Payload中包含少量字節(jié)用于通道的運(yùn)行 、 維護(hù)和管理 ， 這些字節(jié)稱為通道開銷 (POH)。 管理單元指針是一種指示符 ， 主要用于指示 Payload第一個(gè)字節(jié)在幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置 (相對于指針位置的偏移量 )。 采用指針技術(shù)是 SDH的創(chuàng)新 ， 結(jié)合虛容器 (VC)的概念 ， 解決了低速信號復(fù)接成高速信號時(shí) ， 由于小的頻率誤差所造成的載荷相對位置漂移的問題 。 正碼速調(diào)整法的優(yōu)點(diǎn)是容許被復(fù)接的支路信號有較大的頻率誤差；缺點(diǎn)是復(fù)接與分接相當(dāng)困難 。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是復(fù)接和分接容易實(shí)現(xiàn) ， 但由于低速信號可能是屬于 PDH的或由于 SDH網(wǎng)絡(luò)的故障 ， 低速信號與高速信號的相對相位不可能對準(zhǔn) ， 并會(huì)隨時(shí)間而變化 。 超大規(guī)模集成電路的發(fā)展 ， 為實(shí)現(xiàn)指針技術(shù)創(chuàng)造了條件 。 通過指針的值 ， 接收端就可以確定載荷的起始位置 。 所謂映射結(jié)構(gòu) ， 是指把支路信號適配裝入虛容器的過程 ， 其實(shí)質(zhì)是使支路信號與傳送的載荷同步 。 圖 SDH一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu) ， 圖中 Cn是標(biāo)準(zhǔn)容器 ， 用來裝載現(xiàn)有 PDH的各支路信號 ， 即 C11, C12, C2, C3和 C4 分別裝載 Mb/s, 2Mb/s, 6 Mb/s, 34 Mb/s, 45 Mb/s和 140Mb/s ， 并完成速率適配處理的功能 。 VC的包絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)同步 ， 但其內(nèi)部則可裝載各種不同容量和不同格式的支路信號 。 圖 SDH的一般復(fù)用映射結(jié)構(gòu) S T M N A U G AU 4 VC 4TU 2 VC 2 C 2TU 12 VC 12 C 12TU 11 VC 11 C 11T U G 2134C 3VC 3TU 3VC 3T U G 31773C 41 3 9 2 6 4 k b / s4 4 7 3 6 k b / s3 4 3 6 8 k b / s6 3 1 2 k b / s2 0 4 8 k b / s1 5 4 4 k b / sAU 3 N 13指針處理復(fù)用定位校準(zhǔn)映射 由于在傳輸過程中 ， 不能絕對保證所有虛容器的起始相位始終都能同步 ， 所以要在 VC 的前面加上管理單元指針 (AU PTR)， 以進(jìn)行定位校準(zhǔn) 。 AU由高階 VC(如 VC 4)加AU指針組成 ， TU由低階 VC加 TU指針組成 。 3個(gè)AU3或 1個(gè) AU4組成管理單元組 (AUG)， 加上段開銷 SOH， 便組成 STM1 同步傳輸信號； N個(gè) STM1 信號按字節(jié)同步復(fù)接 ， 便組成 STMN。 把 Mb/s的信號裝入容器 C4， 經(jīng)速率適配處理后 ， 輸出信號速率為 Mb/s。 由 1個(gè) AUG加上段開銷 SOH(每幀 72 Byte, 相應(yīng)于 Mb/s), 輸出信號速率為 Mb/s, 即為 STM1。 圖 表示的是 SDH的 DXC(也適合于 PDH)， 其核心部分是可控的交叉連接開關(guān) (空分或時(shí)分 )矩陣 。 一般每個(gè)輸入信號被分接為 m個(gè)并行支路信號 ， 然后通過時(shí)分 (或空分 )交換網(wǎng)絡(luò) ， 按照預(yù)先存放的交叉連接圖或動(dòng)態(tài)計(jì)算的交叉連接圖對這些電路進(jìn)行重新編排 ， 最后將重新編排后的信號復(fù)接成高速信號輸出 。 數(shù)字 0表示 64 kb/s電路速率；數(shù)字 4 分別表示PDH的 1至 4 次群的速率 ， 其中 4 也代表 SDH 的 STM1 等級； 數(shù)字 5 和 6 分別代表 SDH的 STM4 和 STM１６等級 。 DXC 4/1 表示輸入端口的最高速率為 Mb/s(對于 SDH)或 140 Mb/s(對于 PDH)， 而交叉連接的基本速率為 Mb/s。 (1) DXC 的輸入輸出不是單個(gè)用戶話路 ， 而是由許多話路 (2) 兩者都能提供動(dòng)態(tài)的通道連接 ， 但連接變動(dòng)的時(shí)間尺度是不同的 。 DXC在干線傳輸網(wǎng)中的主要用途是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)配置管理 。 5. SDH SDH可用于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸 (圖 )、 鏈形網(wǎng) (圖 )和環(huán)形網(wǎng)(圖 )。 當(dāng)某節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障或光纜中斷時(shí) ， 仍能維持一定的通信能力 。 當(dāng)然 ， SDH通過 ADM和 DXC等網(wǎng)絡(luò)單元可以構(gòu)成更為復(fù)雜的網(wǎng)形網(wǎng) (如圖 所示 )。 圖 SDH用于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸 S D HTM…S D HTM…支路信號支路信號再生中繼器S T M N 圖 SDH鏈形網(wǎng) S D HTM…S D HTM…支路信號支路信號S D HA D MS TM N S TM NS TM n S TM n( n ＜ N ) 圖 SDH環(huán)形網(wǎng) (雙環(huán) ) S D HA D MS D HA D MS D HA D MS D HA D M…支路信號………支路信號支路信號支路信號 為進(jìn)行系統(tǒng)性能研究 ， ITUT(原 CCITT)建議中提出了一個(gè)數(shù)字傳輸參考模型 ， 稱為假設(shè)參考連接 (HRX)， 見圖 。 假設(shè)在兩個(gè)用戶之間的通信可能要經(jīng)過全部線路和各種串聯(lián)設(shè)備組成的數(shù)字網(wǎng) ， 而且任何參數(shù)的總性能逐級分配后應(yīng)符合用戶的要求 。 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字 HRX 的總性能指標(biāo)按比例分配給 HRDL， 使系統(tǒng)設(shè)計(jì)大大簡化 。 例如我國采用 5000 km， 美國和加拿大采用 6400 km， 而日本采用 2500 km。 我國用于長途傳輸?shù)?HRDS長度為 420 km(一級干線 )和 280 km(二級干線 )兩種 。 圖 假設(shè)參考數(shù)字段 HRDS X b / s終端設(shè)備 終端設(shè)備X b / sY k m* “ Y ” 的合適值取決于網(wǎng)的應(yīng)用 。 1. 誤碼率 (BER) 誤碼率是衡量數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸質(zhì)量優(yōu)劣的非常重要的指標(biāo) ， 它反映了在數(shù)字傳輸過程中信息受到損害的程度 。 對于 PCM而言 ， 誤碼率對話音的影響程度如表 所示 。 在實(shí)際監(jiān)測和評定中 ， 應(yīng)采用誤碼時(shí)間百分?jǐn)?shù)和誤碼秒百分?jǐn)?shù)的方法 。 圖 誤碼率隨時(shí)間的變化 在連續(xù) 10 s時(shí)間內(nèi) ， BER劣于 1 103， 為 “ 不可用時(shí)間 ” ，或稱系統(tǒng)處于故障狀態(tài)；故障排除后 ， 在連續(xù) 10 s時(shí)間內(nèi) ，BER優(yōu)于 1 103， 為 “ 可用時(shí)間 ” 。 同時(shí) ， 規(guī)定一個(gè)較短的取樣時(shí)間 T0和誤碼率門限值 BERth， 統(tǒng)計(jì) BER劣于BERth的時(shí)間 ， 并用劣化時(shí)間占可用時(shí)間的百分?jǐn)?shù)來衡量系統(tǒng)誤碼率性能的指標(biāo) 。 研究分析表明 ， 合適的誤碼率參數(shù)和假設(shè)參考連接 HRX的誤碼率指標(biāo)如表 所示 。 每次通話時(shí)間平均 3～ 5 min, T0為 1 min是合適的 。 定義誤碼率劣于 1 106的分鐘數(shù)為劣化分 (DM)。 嚴(yán)重誤碼秒 (SES) 由于某些系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)