光纖通信之SDH匯報(bào)人：AA2024-01-19SDH技術(shù)概述SDH傳輸原理與關(guān)鍵技術(shù)SDH設(shè)備與系統(tǒng)架構(gòu)SDH在光纖通信中應(yīng)用實(shí)踐SDH性能評(píng)估與優(yōu)化策略未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)contents目錄01SDH技術(shù)概述SDH定義與發(fā)展SDH定義SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步數(shù)字體系）是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。發(fā)展歷程SDH技術(shù)起源于20世紀(jì)80年代，隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，SDH逐漸成為一種主流的光纖通信技術(shù)。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力SDH具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力，可以實(shí)現(xiàn)故障定位、性能監(jiān)測(cè)、配置管理等功能，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和穩(wěn)定性。統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)SDH定義了統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，使得不同廠商的設(shè)備可以互連互通，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本和維護(hù)的復(fù)雜性。同步復(fù)用SDH采用同步復(fù)用方式，使得低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置是固定的、有規(guī)律的，從而簡(jiǎn)化了信號(hào)的復(fù)用和解復(fù)用過(guò)程。SDH技術(shù)特點(diǎn)03廣播電視SDH技術(shù)可用于廣播電視信號(hào)的傳輸和分發(fā)，提高了信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。01通信網(wǎng)絡(luò)SDH作為一種主流的光纖通信技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，包括長(zhǎng)途干線網(wǎng)、本地網(wǎng)、接入網(wǎng)等。02數(shù)據(jù)傳輸SDH技術(shù)可用于各種數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景，如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)、云計(jì)算等。SDH應(yīng)用領(lǐng)域02SDH傳輸原理與關(guān)鍵技術(shù)SDH采用同步復(fù)用方式，將低速信號(hào)復(fù)用成高速信號(hào)，保證各支路信號(hào)同步。同步復(fù)用通過(guò)映射將各種信號(hào)裝入相應(yīng)的虛容器VC，再通過(guò)定位將VC安排到SDH幀結(jié)構(gòu)中的支路單元或管理單元。映射與定位利用指針調(diào)整技術(shù)，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償傳輸時(shí)延，確保信號(hào)穩(wěn)定傳輸。指針調(diào)整010203傳輸原理幀結(jié)構(gòu)SDH具有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)。開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)幀結(jié)構(gòu)中包含豐富的開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)，用于實(shí)現(xiàn)性能監(jiān)視、故障定位和網(wǎng)絡(luò)管理等功能。同步復(fù)用和映射采用同步復(fù)用和映射技術(shù)，提高了信號(hào)傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性。關(guān)鍵技術(shù)與PDH比較01SDH具有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)和豐富的開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)，便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)，而PDH缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，難以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)。與ATM比較02SDH主要面向語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，提供固定的帶寬分配，而ATM面向多媒體業(yè)務(wù)，提供靈活的帶寬分配。此外，ATM具有信元交換和統(tǒng)計(jì)復(fù)用等功能，但協(xié)議復(fù)雜且設(shè)備成本高。與OTN比較03OTN是面向波長(zhǎng)業(yè)務(wù)的傳輸技術(shù)，提供大顆粒的帶寬調(diào)度和保護(hù)恢復(fù)功能。與SDH相比，OTN更適合承載大帶寬業(yè)務(wù)，但OTN設(shè)備成本較高且網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)相對(duì)復(fù)雜。與其他傳輸技術(shù)比較03SDH設(shè)備與系統(tǒng)架構(gòu)終端復(fù)用器（TM）將低速支路信號(hào)復(fù)用成高速信號(hào)，或從高速信號(hào)中分接出低速支路信號(hào)。靈活地上下電路，即任意群路信號(hào)在節(jié)點(diǎn)上被終結(jié)，使用支路信號(hào)可以從高速信號(hào)中分出或插入。接收經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸和有一定衰減和色散劣化的高速光信號(hào)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，經(jīng)放大、整形、再定時(shí)、再生成為新的線路信號(hào)。具有一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)同步數(shù)字體系（PDH）或同步數(shù)字體系（SDH）信號(hào)端口的，可以在任何端口信號(hào)速率（及其子速率）間進(jìn)行可控連接和再連接的設(shè)備。分插復(fù)用器（ADM）再生中繼器（REG）數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）設(shè)備組成及功能網(wǎng)孔形網(wǎng)適用于業(yè)務(wù)量較大的場(chǎng)合，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都可以直接通信。環(huán)形網(wǎng)具有較大的生存性，是本地網(wǎng)常用的網(wǎng)絡(luò)形式。樹(shù)形網(wǎng)適用于廣播式業(yè)務(wù)多的應(yīng)用場(chǎng)合。鏈形網(wǎng)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)一般不多于10個(gè)，適用于局域網(wǎng)和專(zhuān)用網(wǎng)。星形網(wǎng)具有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)星形網(wǎng)需要N-1條傳輸線路。系統(tǒng)架構(gòu)與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS）是SDH網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的重要組成單元，負(fù)責(zé)網(wǎng)元層的管理，包括配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和計(jì)費(fèi)管理。集中式管理區(qū)域管理器與一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)元相連，收集來(lái)自網(wǎng)元的管理信息，并進(jìn)行處理；同時(shí)向網(wǎng)元發(fā)出控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有網(wǎng)元的管理。保護(hù)機(jī)制主要包括復(fù)用段保護(hù)環(huán)和通道保護(hù)環(huán)兩種類(lèi)型。復(fù)用段保護(hù)環(huán)是基于復(fù)用段的一種保護(hù)方式，而通道保護(hù)環(huán)則是基于通道的一種保護(hù)方式。分布式管理網(wǎng)元之間交換的信息僅與受影響的通道有關(guān)，因而對(duì)管理通道資源的利用率較高。網(wǎng)絡(luò)管理與保護(hù)機(jī)制04SDH在光纖通信中應(yīng)用實(shí)踐123SDH技術(shù)通過(guò)自愈環(huán)網(wǎng)等機(jī)制，確保長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)的高可靠性，降低故障對(duì)通信業(yè)務(wù)的影響。高可靠性傳輸SDH設(shè)備支持多種業(yè)務(wù)接口，可實(shí)現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度和配置，滿足長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)中不同業(yè)務(wù)的需求。靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度SDH系統(tǒng)具備完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障定位和性能分析。強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)應(yīng)用SDH技術(shù)提供高帶寬的接入能力，支持多種寬帶業(yè)務(wù)接入，如IPTV、高清視頻等。寬帶接入能力SDH設(shè)備可承載多種業(yè)務(wù)，如語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等，滿足本地接入網(wǎng)中不同業(yè)務(wù)的需求。多業(yè)務(wù)承載能力SDH技術(shù)支持多種組網(wǎng)方式，如環(huán)網(wǎng)、鏈網(wǎng)等，可根據(jù)本地接入網(wǎng)的實(shí)際情況選擇合適的組網(wǎng)方式。靈活組網(wǎng)方式本地接入網(wǎng)應(yīng)用SDH技術(shù)提供高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸能力，滿足數(shù)據(jù)中心之間大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。高帶寬傳輸SDH技術(shù)通過(guò)優(yōu)化傳輸路徑和降低處理時(shí)延等措施，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心之間的低時(shí)延傳輸。低時(shí)延傳輸SDH技術(shù)通過(guò)冗余設(shè)計(jì)、故障切換等機(jī)制，確保數(shù)據(jù)中心之間通信的高可靠性。高可靠性保障數(shù)據(jù)中心互聯(lián)應(yīng)用05SDH性能評(píng)估與優(yōu)化策略性能評(píng)估指標(biāo)及方法描述信號(hào)時(shí)序變化的參數(shù)，影響SDH網(wǎng)絡(luò)的同步性能。采用專(zhuān)門(mén)的測(cè)試儀表進(jìn)行抖動(dòng)和漂移的測(cè)量與評(píng)估。抖動(dòng)和漂移衡量傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，表示在一段時(shí)間內(nèi)錯(cuò)誤比特?cái)?shù)與總比特?cái)?shù)的比值。通過(guò)SDH設(shè)備的性能監(jiān)測(cè)功能進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。誤碼率(BER)反映SDH網(wǎng)絡(luò)在給定時(shí)間內(nèi)能夠正常工作的概率。通過(guò)統(tǒng)計(jì)設(shè)備故障次數(shù)和持續(xù)時(shí)間，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的可用性指標(biāo)?？捎眯詳?shù)據(jù)采集與分析收集故障前后的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比分析，以揭示故障的內(nèi)在規(guī)律和潛在原因。故障處理與恢復(fù)根據(jù)故障性質(zhì)和嚴(yán)重程度，采取相應(yīng)的處理措施，如更換故障設(shè)備、調(diào)整配置參數(shù)等，以盡快恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。故障定位利用SDH設(shè)備的告警和性能監(jiān)測(cè)功能，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，快速定位故障發(fā)生的具體位置和原因。故障診斷與處理流程合理規(guī)劃SDH網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少傳輸時(shí)延和故障風(fēng)險(xiǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和效率。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)老舊設(shè)備進(jìn)行升級(jí)或替換，引入更先進(jìn)、更穩(wěn)定的SDH技術(shù)，提升網(wǎng)絡(luò)的整體性能。設(shè)備升級(jí)與改造針對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行狀況，對(duì)SDH設(shè)備的配置參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，以改善傳輸質(zhì)量和提高資源利用率。參數(shù)調(diào)整與優(yōu)化加強(qiáng)SDH網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維管理，建立完善的故障預(yù)警和應(yīng)急處理機(jī)制，提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維水平和故障應(yīng)對(duì)能力。運(yùn)維管理提升優(yōu)化策略及實(shí)施建議06未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)高速傳輸技術(shù)隨著400G/1T等更高速率傳輸技術(shù)的成熟，SDH作為承載網(wǎng)需要適應(yīng)更高的傳輸帶寬和更低的時(shí)延要求。靈活光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)靈活光網(wǎng)絡(luò)（如FlexO、OpenROADM等）的發(fā)展使得光層更加智能和靈活，對(duì)SDH的承載能力和調(diào)度靈活性提出了更高的要求。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)5G及未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)需要支持多種業(yè)務(wù)類(lèi)型和不同服務(wù)質(zhì)量要求，網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的按需定制，對(duì)SDH的多業(yè)務(wù)承載能力和網(wǎng)絡(luò)切片支持能力提出了挑戰(zhàn)。新型傳輸技術(shù)影響分析在5G/6G時(shí)代，SDH作為承載網(wǎng)的角色將更加重要，需要承載更多類(lèi)型的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)，包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等。承載網(wǎng)角色SDH在前傳和回傳網(wǎng)絡(luò)中將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，提供高可靠、低時(shí)延的傳輸服務(wù)，滿足5G/6G網(wǎng)絡(luò)的傳輸需求。前傳和回傳網(wǎng)絡(luò)SDH需要與新型傳輸技術(shù)（如OTN、WDM等）進(jìn)行融合，提升網(wǎng)絡(luò)的整體性能和效率，適應(yīng)5G/6G時(shí)代的高帶寬、低時(shí)延需求。與新型傳輸技術(shù)融合5G/6G時(shí)代SDH角色定位技術(shù)挑戰(zhàn)隨著新型傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的發(fā)展，SDH需要不斷進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和改造，以適應(yīng)新的傳輸需求