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第1章 什么是SDH1

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 SDH5

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-N62

3.7.2 G.707建议（2000）AUG-n复用AUG-4n62

3.7.3 VC-4-Xc经由AU-4-Xc复用进AUG-n63

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 WDM367

11.3 TDM368

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