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第1章 什么是SDH 1

1.1 SDH发展历史 1

1.2 术语与概念 2

1.2.1 术语 2

1.2.2 电信和信道 4

1.2.3 交换、数字交叉连接 5

1.2.4 SDH 5

1.3 PDH的局限性 6

1.3.1 PDH有三种并存的地区性标准，没有统一的世界性标准 6

1.3.2 PDH缺乏组网的灵活性 7

1.3.3 PDH只有标准电接口系列，没有标准的光接口 8

1.4 SDH的特点 9

1.4.1 SDH是世界性的统一标准 9

1.4.2 SDH具有很强的组网能力 10

1.4.3 开放的标准化光接口 11

1.5 有关SDH的国际建议和国内标准 11

1.5.1 有关SDH的国际建议 12

1.5.2 国内SDH标准 13

1.6 电信网的结构 15

1.6.1 引言 15

1.6.2 网络的拓扑结构 15

1.6.3 网络的逻辑功能结构 16

1.6.4 物理实体网的分层结构 18

1.6.5 目前我国的公用电信网 20

1.6.6 SDH传送网分层模型 21

思考题 22

2.1.2 同步传送模块和数字速率等级 23

2.1.1 网络节点接口的位置 23

第2章 SDH的信号结构 23

2.1 网络节点接口 23

2.2 STM-N帧结构 24

2.3 SDH的开销 25

2.4 STM-1的段开销 26

2.4.1 再生段开销字节描述 26

2.4.2 STM-1的复用段开销字节描述 28

2.4.3 什么是远端 29

2.5 STM-N(N=4,16,64和256)的段开销 30

2.5.1 STM-4,STM-16,STM-64和STM-256帧和段开销字节描述 30

2.5.2 开销字节在STM-N帧中的位置 32

2.6 高阶通道开销 34

2.6.1 高阶通道开销的位置 34

2.6.2 高阶通道开销字节描述 34

2.7.1 低阶通道开销的位置 37

2.7 低阶通道开销 37

2.7.2 低阶通道开销字节描述 38

2.8 比特间插奇偶（BIP）校验原理 40

2.9 简化功能的段开销接口 40

2.10 开销小结 41

思考题 43

第3章 复用和映射 45

3.1 复用结构 45

3.1.1 2000年以前的复用结构 45

3.1.2 我国采用的复用结构 46

3.1.3 2000年提出的新复用结构 46

3.2 复用单元 46

3.2.1 容器 46

3.2.2 虚容器 48

3.2.4 管理单元和管理单元组 49

3.2.3 支路单元和支路单元组 49

3.3 映射 50

3.4 2048 kbit/s到STM-1的映射和复用 50

3.5 34368和44736 kbit/s到STM-1的映射和复用 58

3.6 139 264 kbit/s到STM-1的映射和复用 61

3.7 N个AUG到STM-N的复用 61

3.7.1 G.707建议（1996）N个AUG复用进STM-N 62

3.7.2 G.707建议（2000）AUG-n复用AUG-4n 62

3.7.3 VC-4-Xc经由AU-4-Xc复用进AUG-n 63

3.8 VC级联 64

3.8.1 VC-4的相邻级联 64

3.8.2 VC-4的虚级联 65

3.8.3 VC-4相邻级联与虚级联的互通 67

3.8.4 VC-3、VC-2和VC-12相邻级联和虚级联 69

3.9.1 指针的作用 70

3.9 指针 70

3.9.2 指针调整原理 71

3.9.3 AU-4指针正调整 72

3.9.4 AU-4指针负调整 72

3.9.5 AU-4指针的安排 74

3.9.6 指针的产生及解释规则 75

3.9.7 TU-3和TU-12指针 76

思考题 77

第4章 光接口和电接口 78

4.1 光接口的分类 78

4.2 第Ⅰ类光接口参数 80

4.2.1 一般参数 80

4.2.2 发送机的参数 82

4.2.3 接收机的参数 84

4.3 第Ⅰ类光接口参数规范 86

4.2.4 光通道参数 86

4.4 第Ⅱ类光接口参数 89

4.4.1 一般参数 89

4.4.2 发送机的参数 90

4.4.3 光通道参数 91

4.4.4 接收机的参数 92

4.5 第Ⅱ类光接口参数规范 93

4.6 光接口参数的应用 98

4.6.1 光传输设计方法 98

4.6.2 最坏值设计法在第Ⅰ类光缆线路系统设计中的应用 99

4.6.3 有光放大器的SDH系统光信噪比（OSNR）计算 103

4.7 电接口 105

4.7.1 一般特性 105

4.7.2 输出口规范 105

4.7.3 输入口规范 106

4.7.4 交叉连接点规范 108

4.7.5 外导体或屏蔽的接地 109

思考题 109

第5章 误码 110

5.1 误码的基本概念 110

5.1.1 什么是误码 110

5.1.2 常用术语 111

5.1.3 各类误码指标 112

5.2 电路的误码性能规范 113

5.2.1 背景 113

5.2.2 范围和规范对象 113

5.2.3 误码性能事件和参数 114

5.2.4 误码性能指标 114

5.3.2 范围和规范对象 115

5.3.1 背景 115

5.2.5 指标的分配策略和分配结果 115

5.3 通道的误码性能规范 115

附录5.2 可用和不可用时间 115

5.3.3 块的定义和测试 116

5.3.4 误码性能事件和参数 117

5.3.5 误码性能指标 118

附录5.3A 进入和退出不可用状态准则 120

附录5.3B PDH通道性能监视和以块为基础的参数间的关系 121

附录5.3C SDH通道性能监视和以块为基础的参数间的关系 124

附录5.3D 说明异常、缺陷、误块（EB）、误块秒（ES）和严重误块秒（SES）识别的流程图 127

5.4 同步数字通道的误码性能规范 127

5.4.1 背景 127

5.4.2 范围和规范对象 127

5.4.3 块的定义和测试 128

5.4.4 误码性能事件和参数 128

5.4.5 误码性能指标 129

5.4.6 指标的应用 130

附录5.4A 进入和退出不可用状态准则 132

附录5.4B 通道性能监视和以块为基础的参数间的关系 133

附录5.4C 识别异常、缺陷、误块、ES和SES流程图解 136

5.5 国际PDH通道、段和传输系统的维护规范 136

5.5.1 背景 136

5.5.2 范围和规范对象 138

5.5.3 指标及其分配 138

5.5.4 投入业务限值 139

5.5.5 保持网络运行（维护）限值 140

5.5.6 系统恢复限值 142

附录5.5A 64kbit/s投入业务（BIS）性能限值 142

附录5.5B 2048kbit/s投入业务（BIS）性能限值 143

附录5.5D 34368kbit/s投入业务（BIS）性能限值 144

附录5.5C 8448kbit/s投入业务（BIS）性能限值 144

附录5.5E 139264kbit/s投入业务（BIS）性能限值 145

5.6 国际SDH通道和复用段的维护规范 146

5.6.1 背景 146

5.6.2 范围和规范对象 146

5.6.3 指标及其分配 147

5.6.4 投入业务限值 150

5.6.5 保持网络运行（维护）限值 153

5.6.6 系统恢复限值 155

附录5.6A VC-n和STM-N投入业务指标 156

附录5.6B 不可接受的性能水平门限值 160

5.7 有关误码若干问题的深入讨论 161

5.7.1 产生误码的原因 161

5.7.2 为什么不用误码率作为系统传输性能指标 162

5.7.3 误码概率并非无用 164

5.7.4 投入业务限值要用S1和S2两个门限值的原因 166

5.7.5 维护用的性能指标配额应用 167

5.7.6 传输分析仪提供的G.821和G.826建议分析结果有何不同 168

5.7.7 G.821和G.828建议的比较 170

思考题 170

第6章 抖动和漂移 172

6.1 抖动和漂移的基本概念 172

6.1.1 概述 172

6.1.2 常用术语 173

6.1.3 抖动和漂移的时域解释 176

6.1.4 MTIE和TDEV的含义 176

6.1.5 SDH的抖动和漂移指标概貌 179

6.2.2 范围和规范对象 182

6.2.1 背景 182

6.2 PDH网络的抖动和漂移 182

6.2.3 定义和参考模型 183

6.2.4 缩略语 184

6.2.5 业务流接口的网络限值 184

6.2.6 同步接口的网络限值 187

6.2.7 网络接口的抖动和漂移容限 192

6.3 SDH网络的抖动和漂移 195

6.3.1 背景 195

6.3.2 范围和规范对象 195

6.3.3 网络接口的抖动和漂移网络限值 196

6.3.4 SDH传输系统漂移指标的计算方法 197

6.4 单个SDH设备的抖动和漂移特性 197

6.4.1 复用设备和再生器的抖动和漂移产生 197

6.4.2 STM-N输入端口抖动和漂移容限 198

6.4.3 SDH复用设备的映射抖动和结合抖动 202

6.4.4 抖动和漂移转移特性 204

思考题 205

第7章 同步与定时 207

7.1 同步的基本概念和术语 207

7.1.1 基本概念 207

7.1.2 术语 211

7.1.3 定时信息传输的质量要求 211

7.2 SDH网的同步 213

7.2.1 SDH网同步与数字同步网的关系 213

7.2.2 SDH同步网结构 215

7.2.3 SDH网同步方式 216

7.2.4 SDH设备的定时工作方式 216

7.3.1 SDH网的同步和指针调整 218

7.3 与SDH同步有关的技术问题 218

7.3.2 SDH怎样传送数字同步网的定时信息 221

7.4 指针异常调整的原因及维护 223

7.4.1 指针调整事件的维护要求 223

7.4.2 解决SDH指针调整过于频繁的方法 224

附录7.4 SDH传输系统的漂移的计算 227

7.5 SDH设备时钟（SEC）主要特性 227

7.5.1 频率准确度 228

7.5.2 牵引入和牵引出范围 228

7.5.3 噪声产生 228

7.5.4 噪声容限 231

7.5.5 噪声传递 233

7.5.6 瞬变响应和保持性能 233

7.6.1 SDH网同步规划的一般原则 235

7.6 SDH网同步的应用 235

7.5.7 接口 235

7.6.2 工程应用的例子 236

7.6.3 定时环路的产生和防止 237

7.6.4 再定时原理 239

思考题 239

第8章 设备与网络应用 241

8.1 SDH设备 241

8.1.1 SDH设备概述 241

8.1.2 终端复用设备 246

8.1.3 高阶复用设备 246

8.1.4 分插复用设备 248

8.1.5 数字交叉连接设备 250

8.1.6 多光口分插复用设备 253

8.1.7 再生器 254

8.2 原子功能模型 257

8.2.1 为何要用原子功能模型 258

8.2.2 什么是功能建模 258

8.2.3 引入功能模型的基本考虑 258

8.2.4 网络建模的基本概念 259

8.2.5 原子功能模型 262

8.2.6 原子功能模型应用 270

8.3 SDH传送网体系结构 278

8.3.1 传送网的体系结构部件 278

8.3.2 SDH传送网体系结构示例 285

8.4 SDH网络的保护和恢复 290

8.4.1 网络生存性 290

8.4.2 网络自愈 291

8.5.2 线状复用段保护结构 293

8.5.1 线状复用段保护概念 293

8.5 线状网保护 293

8.5.3 线状复用段的保护倒换协议 295

8.5.4 1+1线状（复用段）保护的功能模型 298

8.6 环网保护 299

8.6.1 环网保护的概念 299

8.6.2 各种环网保护的工作原理 300

8.6.3 复用段共享保护环的保护倒换协议 307

8.6.4 2 纤复用段共享保护环的功能模型 308

8.7 以DXC为基础的网络恢复 311

8.7.1 基本概念 311

8.7.2 恢复原理和控制方法 315

8.7.3 DXC网络应用示例 320

思考题 322

9.1.1 电信管理网（TMN） 324

第9章 网络管理 324

9.1 电信管理网和SDH管理网 324

9.1.2 SDH网络管理系统 325

9.2 SDH网络管理分层结构及网管产品类型 325

9.2.1 SDH网络管理分层结构 325

9.2.2 网管产品类型 327

9.3 SDH网管的管理功能 328

9.3.1 告警与故障管理 328

9.3.2 配置管理 333

9.3.3 性能管理 337

9.3.4 计费管理基础信息 338

9.3.5 安全管理 339

附录9.3 本地维护终端的要求 340

9.4 多厂家环境的传输网网管结构 340

思考题 342

第10章 新一代SDH产品 343

10.1 多业务传送平台（MSTP） 343

10.1.1 提出多业务传送平台的背景 343

10.1.2 MSTP的优点 343

10.1.3 新一代MSTP节点设备 344

10.1.4 新一代MSTP设备功能块模型 344

10.2 多业务平台光传输产品NetRing介绍 345

10.2.1 155 Mbit/s 622Mbit/s接入层设备 345

10.2.2 2.5 G汇聚层设备介绍 347

10.2.3 10Gbit/s核心层设备介绍 350

10.2.4 多业务传送技术 351

10.3 NetRing系列支持业务的主要技术 352

10.3.1 以太网业务透明传输 352

10.3.3 以太环网功能 354

10.3.2 以太网业务二层功能 354

10.3.4 弹性分组环（RPR） 355

10.3.5 ATM层处理功能 356

10.3.6 传统的复用段共享保护环（MS-SPRing）和NetRing MS-SPRing的保护机制协调 357

10.4 网管系统 357

10.4.1 OMC-O概述 357

10.4.2 OMC-O基本操作和维护功能 358

第11章 什么是波分复用 367

11.1 WDM发展历史 367

11.2 WDM 367

11.3 TDM 368

11.4 实用化的WDM系统 368

11.6 WDM系统的组成 369

11.5 WDM系统的分层结构 369

11.7 WDM相关标准 370

思考题 371

第12章 光纤和光缆 373

12.1 光学基础知识 373

12.1.1 光的波动性 373

12.1.2 光的粒子性 373

12.1.3 光媒质的性质 374

12.2 光纤 375

12.2.1 光纤的结构 375

12.2.2 光纤的分类 375

12.3 光纤传输损耗 377

12.3.1 瑞利散射损耗 377

12.3.2 红外吸收损耗 377

12.3.4 光纤可使用的低损耗区 378

12.3.5 光纤衰减的限制 378

12.3.3 氢氧根引起的吸收损耗 378

12.4 色散 379

12.4.1 模式色散 379

12.4.2 材料色散 380

12.4.3 结构色散 380

12.4.4 光纤色度色散的限制 380

12.4.5 偏振模色散（又译为极化模色散） 382

12.5 非线性 382

12.5.1 概念 382

12.5.2 受激拉曼散射 383

12.5.3 受激布里渊散射 384

12.5.4 自相位调制 385

12.5.5 交叉相位调制 386

12.5.6 四波混频 386

12.6.1 概述 387

12.6 光纤光缆标准 387

12.6.2 单模光纤 388

12.6.3 新G.652和G.655建议简介 389

思考题 393

第13章 主要部件和技术 394

13.1 光发送机 394

13.1.1 发光原理 394

13.1.2 发光二极管 395

13.1.3 半导体激光器 396

13.1.4 调制激光源 403

13.1.5 光发送机原理框图 404

13.2 光接收机 405

13.2.1 光检测器 405

13.2.2 PIN光电二极管 405

13.2.3 雪崩光电二极管 406

13.2.4 光接收机原理框图 407

13.3 合波器和分波器 408

13.3.1 概述 408

13.3.2 光纤耦合器 408

13.3.3 光纤布喇格光栅光波分复用器 409

13.3.4 介质膜滤波器光波分复用器 410

13.3.5 阵列波导光栅光波分复用器 413

13.4 光放大器 416

13.4.1 概述 416

13.4.2 掺铒光纤放大器 417

13.4.3 其他类型的光放大器 420

13.5 波长转换器 421

13.5.1 概述 421

13.5.2 波长转换器的结构 421

13.5.3 波长转换器的应用 422

13.6 色散管理 423

13.6.1 概述 423

13.6.2 色散补偿光纤 424

13.6.3 色散补偿 424

13.6.4 其他色散补偿技术 425

思考题 428

第14章 WDM系统技术要求 429

14.1 国际和国内标准简介 429

14.1.1 国际标准 429

14.1.2 国内WDM行业标准 430

14.2 WDM系统构成 430

14.2.1 WDM系统原理构成 430

14.2.2 光发送机 430

14.2.4 光接收机 431

14.2.5 光监控通路 431

14.2.3 光中继器 431

14.2.6 网管系统 432

14.3 光波长区的分配 432

14.3.1 光纤可利用的波长区 432

14.3.2 绝对频率参考和最小通路间隔 432

14.3.3 标称中心频率 432

14.3.4 光通路分配表 432

14.3.5 中心频率偏移 435

14.4 波分复用器件 435

14.4.1 合波器和分波器 435

14.4.2 波分复用器件的参数 436

14.4.3 合波器和分波器的指标 436

14.5 光放大器 437

14.5.2 光放大器的参数要求 438

14.5.1 光放大器参数定义 438

14.5.3 安全要求 441

14.5.4 可靠性要求 442

14.5.5 光放大器自动增益控制要求 442

14.6 光接口 442

14.6.1 有线路光放大器系统的参考配置 442

14.6.2 系统分类和应用代码 443

14.6.3 WDM系统中的S1～Sn和R1～Rn接口 444

14.6.4 WDM系统主光通道参数 445

14.6.5 不中断业务光监测接口 449

14.7 波长转换器 449

14.7.1 波长转换器的功能 449

14.7.2 OTU的位置 450

14.7.3 OTU接口指标 451

14.8 WDM系统监控通路要求 452

14.8.5 监控通路定时 453

14.8.4 线路编码 453

14.8.1 光监控通路要求 453

14.8.2 监控波长规定 453

14.8.3 监控波长速率规定 453

14.8.6 监控通路接口参数 454

14.8.7 监控通路的帧结构 454

14.8.8 公务通路和使用者通路接口 454

14.8.9 误码性能 454

思考题 455

第15章 网管系统 456

15.1 概述 456

15.1.1 WDM的网管现状 456

15.1.2 设计WDM网管系统参考的标准 457

15.2 管理接口 457

15.2.1 网络管理层接口 457

15.3.1 WDM系统网元划分 458

15.3.3 网元管理系统自身的管理功能 458

15.3.2 网元管理系统接口 458

15.2.2 工作站接口 458

15.3 网元管理系统 458

15.2.3 本地维护终端接口 458

15.3.4 网管和被管相对独立性 459

15.3.5 网元管理系统和网络管理系统接口考虑 459

15.4 网元管理系统的管理功能 459

15.4.1 故障管理 459

15.4.2 性能管理 460

15.4.3 配置管理 461

15.4.4 安全管理 461

思考题 462

15.6 本地维护终端 462

15.5 网元管理系统的数据通道保护 462

第16章 未来的光网络 463

16.1 概述 463

16.1.1 电层联网和光层联网 463

16.1.2 灵活光节点 463

16.1.3 2000年以前对光层联网的构想 464

16.2 以WDM为基础的初级阶段光网络 464

16.2.1 点对点的WDM传输系统 464

16.2.2 以WDM为基础的SDH传送网 465

16.2.3 光分插复用器和WDM环网 465

16.2.4 光交叉连接设备和WDM网状网 466

16.3 光传送网 468

16.3.1 光传送网的目标和优点 468

16.3.2 OTN标准概貌 469

16.3.3 光传送网的结构 472

16.3.4 光交叉连接设备 475

16.3.5 光传送网的保护与恢复 477

16.4 自动交换光网络 478

16.4.1 为什么需要自动交换光网络 478

16.4.2 ASON和ASTN的标准概貌 479

16.4.3 自动交换传送网和自动交换光网络 482

思考题 485

附录A 表征频率稳定度与漂移的参数 486

A.1 时钟信号的表达式 486

A.2 时钟的频率稳定度与漂移参数 487

附录B 术语 492

附录C 缩略语 502

参考文献 518