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阿尔卡特SDH产品系列介绍
导读：1651SM的升级产品1651SMC具有两纤MS-SPRING的保护功能，用以接入阿尔卡特本地/远端监控终端1320NX，与阿尔卡特的1353SH网管系统连接，用以接入阿尔卡特的PDH设备监控信息到监控终端，?1651SM设备所用的单元盘与阿尔卡特其它型号的SDH设备具有很好的互换性，1．21651SM同步分插复用设备1．2.11651SM同步分插复用设备的特点?1651SM是一种同步分插复用
1651SM同步分插复用设备
1651SM同步分插复用设备的特点
? 1651SM是一种同步分插复用设备，其群路容量为622mbit/t及4个AU4的通道，设备具
有东西两个方向的群路单元，支路单元的信号可交叉连接到任何一个方向的群路单元，向该方向
的远端传输，或同时交叉 连接到两个方向的群路单元，同时向两个方向的远 端传输，此外，东西
两个方向的群路单元之间地AU/TU通道可完成直接中继传输。设备可复用的支路有PDH的
2M/34/140支路，及155M的同步支路。群路的复用方式符合ITU-T的标准。如下图所示；
一个 1651SM的子架只具备了最多63个2M信号的物理 接口，3X8个34M信号的物理接口，
3X8个140M/155M信号的物理接口，因此，一个 1651SM的子架只能上下最多63路2.048mbit/s
的支路信号，或3X8路34.368mbit/s的支路信号，或8路140mbit/s/155mbit/s的支路信号 ，
若要上下更多的2M支路信号，则可应用与1651SM主架配套使用的1641SMD扩展子架，该子架
只用于上下2M支路信号，一个1641SMD的子架具备了最多达189个2M信号的物理接口，主架和
1641SMD扩展子架配合使用，可上下多达256 路 2.048mbit/s的支路信号。
? 在设备内部，AU/TU通道之间的交叉连接方式有如下四种；
支路单元的AU/TU通道与群路单元的AU/TU通道之间的交叉连接
支路单元的AU/TU通道与另一支路单元的AU/TU通道之间单向和双向的交叉连接
群路单元东的AU/TU通道与群路单元西的AU/TU通道之间的交叉连接
群路单元同一册内AU/TU通道之间的单向和双向的交叉连接
1651SM设备内通道交叉连接方式的灵活性，使设备可方便的配置成一个或两个TM
终端复用设备，一个ADM同步分插复用设备，或作为一个小型的DXC使用。
? 1651SM设备的每一个2M/34M/140和155M支路接口及STM-4群路接口均有环回功能，环回 功能有两种，内环回和线路环回（类似于本地环回和远端环回），对STM-16的群路接口只有线 路环回。
? 为增强设备的可靠性，设备采用了如下两种保护方式；
EPS设备保护方式；当主用单元盘有硬件损坏，则用备用单元盘完全取代主用单元盘的
保护方式。
APS线路保护方式；该保护方式不仅与主用单元盘的硬件故障有关，而且与线路传输的
故障有关，如线路传输发生严重的误码等。
1651SM设备的时钟单元，矩阵单元采用1+1一主一备EPS保护方式，支路单元编号为
1，2，3，4，备用支路单元1的为一组，采用N+1（N〈=4〉的EPS保护方式，支路单元编
号为5，6，7，8，备用支路单元2的为一组，采用N+1（N〈=4〉的EPS保护方式。
1651SM设备的东，西两个方向各配置有主备两个群路单元盘，构成1+1APS线路保护方
式，相邻的同步155M支路单元也可构成1+1APS线路保护方式，其中，1，3，5，7为主用
单元盘，2，4，6，8为备用单元盘。
1651SM设备的电源盘配置有三个，三个电源盘并联输出，构成互为保护方式。
在环网应用中，1651SM设备具有1+1的AU/TU通道保护功能，1651SM的升级产品1651SMC
具有两纤MS-SPRING的保护功能。
? 1651SM设备利用SOH开销及高价POH开销中提供的F1，F2，F3，E1，E2字节和未定义字
节，提供一路公务电话，该路公务电话可通向三个方向，还提供了可上下三路接口V11/9600baud
的数据通道，三路接口为G703/64KB同向数据通道的物理端口。
? 1651SM设备具有两路2. 048MH的基准外时钟输入接口，一路2. 048MH的同步时钟
输出接口，其输入输出接口阻抗具有75欧姆和120欧姆。
? 1651SM设备对外提供一个RS232异步串口，用以接入阿尔卡特本地/远端监控终端1320NX，
1320NX的R-ECT远端监控功能使用户能在主局，通过SDH网络内置的DCC通道登录监控远端的网元设备，可监控网元设备数不超过32个的小型网络。
设备还提供一个满足ITU-T建议的Q3接口，与阿尔卡特的1353SH网管系统连接。此外，设备还具一个Q2（RS485），直接把1651SM作为一个MD设备，用以接入阿尔卡特的PDH设备监控信息到监控终端。
? 1651SM设备只要简单的将STM-4的群路单元更换为STM-16的群路单元，就可将线路容量
升级到2.5G。一个STM-16的群路单元盘占据两个STM-4群路单元的插槽位置，因此，升级后
的设备不再有群路的1+1APS保护功能。
? 1651SM设备所用的单元盘与阿尔卡特其它型号的SDH设备具有很好的互换性，如设备支持的 21X2M的支路盘，3X34M的支路盘，140M/155M端口可选的支路盘及155M的光接口支路盘，时 钟盘，信号接入单元，监控单元盘，电源盘，公务盘与此1641SM，1664SM设备可互换使用，只是注意更换单元盘时，要下载相应设备的应用软件及数据。
设备所用的机房电源为―48V，具有两路电源输入接口。
1651SM同步分插复用设备的应用
1651SM设备由于具有灵活的交叉连接功能，在不同的网络应用中可配置成如下类型的设备使用；
- 在点对点的传输网络中，配置成TM终端复用设备使用，如图所示； -
在链型传输网络中，配置成TM终端复用设备和ADM分插复用设备使用，如图所示；
作为ADM分插复用设备应用于环型网络中，如图所示；
作为一个小型的DXC设备应用于星型网络中，如图所示；
1651SM同步分插复用设备各单元的功能
1651SM由以下单元组成；
矩阵单元盘
支路保护倒换盘 - - - - -
- STM-4/STM-16群路单元盘 2M/34M/140M/155M电支路单元盘 155M光接口支路单元盘 ADM600扩展子架群路单元盘 同步时钟单元盘 公务单元盘
监控单元盘
- 电源单元盘
群路单元具有如下类型的单元盘
STM-4/16的光接口群路单元盘，波长为1310nm和1550nm，应用参数有；
群路单元盘主要由SPI，RST，MST，MSA，HPC，CPU控制器等功能块组成，并完
成如下的功能，如图所示；
在群路信号的发送侧
给通过子架内信号总线输入群路单元盘的VC4加上指针，完成4/16个AU4信号的复用，再将本端产生的MSOH开销和RSOH开销加入到STM-4/16的群路信号中，再将该电群路信号进行2E7-1的扰码后直接调制激光器，转换成光信号输出。群路信号的输入输出光物理接口 直接放置在群路单元盘的面板上。
在群路信号的接收侧
输入的STM-4/16光群路信号经APD-G光电二极管转换成电信号，从该群路信号中再生出
时钟信号（该时钟信号可送入设备时钟单元盘做为本网元的基准时钟），再生后的群路信号经
帧同步后将RSOH开销和MSOH开销分接下来进行处理，并将分接下来E1/E2，F1，S1，M1
M1，K1/K2，D1-D3，D4-D12字节经子架内数据总线送入公务单元盘和监控单元盘处理，在
MSA功能块内，对4/16个AU4单元信号进行指针处理之后得到的VC4单元信号经HPC交
叉 后经子架 内信号总线送入矩阵单元盘。
盘内CPU控制器的主要作用是；储存下栽的单元盘工作软件及相关的配置数据，实时
的查询盘内各功能块的告警及工作状态，监测误码性能，执行监控单元发来的各种命令，并
与监控单元盘通过子架内的数据总线交换数据。
? 1651SM设备的支路单元具有如下类型的单元盘
21X2M支路盘
3X34M支路盘
140M/155M支路盘
155M电/光接口支路盘
1651SM所用的所有支路单元盘的功能与前述的1641SM设备的支路单元盘功能一样，
可以互换使用，只是注意；须下载相应的工作软件及数据，即这些支路单元盘若接插在1651SM的
子架内，则须将1651SM设备的应用软件下载给这些支路单元盘，若接插在1641SM的子架内，
则须将1641SM设备的应用软件下载给这些支路单元盘。
? 支路保护倒换盘
1651SM设备采用的EPS支路N+1保护方式，支路信号在信号接入模块中分成两路，一路
送入主用支路单元盘，另一路送入支路保护倒换盘，支路保护倒换盘有两种，140M支路保护
倒换盘和34M支路保护倒换盘，支路保护倒换盘用于选择一路被保护的支路信号送入备用支路
ADM600复用单元盘
ADM600复用单元盘接插于扩展子架内，仅用于将扩展子架内的9个21X2M的支路盘提供的总数为189个2.024M的支路信号，按ITU-T规定的SDH复用结构复用到3个STM-1的群路信号中去，3个STM-1的群路信号再经接插于扩展子架连接区内的3个STM-1的信号连接模块，与 1651SM主子架内接插于支路单元编号为5，6，7位置上的155M电接口支路盘连接，这样，就
可完成接插于扩展子架内的9个21X2M支路盘的2.024M支路信号与1651SM主子架内的STM-4，STM-16群路单元盘及支路盘之间的TU通道交叉连接。
ADM600复用单元盘主要由HWP，HPA，HPT，MSA，MST，RST，SPI，CPU控制器等功 能块组成。盘内相同的复用电路有三路。如图所示；
在ADM600复用单元的发送侧
经扩展子架内数据总线送来的TU12信号，经HWP功能块分配送入复用单元的其中一路，经
HPA，HPT功能块将63路TU12复用装入VC4内，经MSA功能块加上指针，再将本支路单元
产生的MSOH和 RSOH开销与AU4信号复用起来形成一个完整的 STM-1的同步信号，再将该
155M同步信号进行CMI编 码后经STM-1的信号连接模块输出，连接到1651SM主子架内接插
于支路单元编号为5，6，7位置上的155M电接口支路盘。
在ADM600复用单元的接收侧
从1651SM主子架内155M电接口支路盘输入的STM-1信号，经CMI译码后送入RST，MST 功
能 块，帧同步后将RSOH开销和MSOH开销分接下来进行处理，再将AU4信号经MSA功能块
处理指针后，输出到HPT和HPA功能块，分解成TU12低阶通道，再经HWP输出，经扩展子架
内信号总线送入21X2M支路单元。
ADM600复用单元盘的三个STM-1信号的接口阻抗是75欧姆。
ADM600复用单元盘内还有一个CPU控制器，其主要作用是；储存下载给单元盘工作软件
及相关的配置数据，实时的查询盘内各功能块的告警及工作状态，监测误码性能，执行监控单元
发来的切换命令，并与监控单元盘通过子架内的数据总线交换数据。
? 矩阵单元盘
1651SM的矩阵单元盘的主要功能是完成AU通道之间或TU通道之间的交叉连接，交叉连接
有如下四种类型；
支路单元的AU/TU通道与群路单元的AU/TU支路之间的交叉连接
支路单元的AU/TU通道与另一支路单元的AU/TU支路之间的交叉连接
群路单元东的AU/TU通道与群路单元西的AU/TU支路之间的交叉连接
群路单元同一册内AU/TU通道之间的单向和双向的交叉连接
矩阵单元盘主要由如下功能块构成；HWP，HPT，HPA，LPC，HPC和CPU控制器，
其交叉容量为16X16个等效STM-1，其工作原理如图所示；
由支路单元和东/西群路单元输入矩阵单元的AU4支路，直接输送到HPC功能块，完成
交叉连接后或者输出到选定的支路单元盘，或者输出到选定的西/东群路单元盘。
对来自于155M同步支路单元和东/西群路单元输入矩阵单元的AU4支路，若要求在
TU等级上完成交叉连接，则输入的AU4须经HPT，HPA功能块分解成TU支路后再输入
LPC功能块，完成交叉连接后或者直接输出到选定的2M/34MPDH支路单元盘，或者
经HPA，HPT功能块同步复用成AU4支路输出到选定的西/东群路单元盘或155M同
步支路单元盘。
由2M/34MPDH支路单元输入矩阵单元的TU支路，直接输送到LPC功能块，完成
交叉连接后或者直接输出到选定的2M/34MPDH支路单元盘，或者经HPA， HPT功能块同步
复用 成AU4支路输出到选定的西/东群路单元盘或155M同步支路单元盘。
? 1651SM设备所用的同步时钟单元盘，公务单元盘 ， 监控单元盘，电源单元盘 ， 接入单元 与前述的1641SM设备所用的这些类型的单元盘功能一样，可以互换使用，只是注意；须下载 相应的工作软件，即这些单元盘若接插在1651SM的子架内，则须将1651SM设备的应用
软件下载给这些单元盘，若接插在1641SM的子架内， 则须将1641SM设备的应用软件下载给
这些单元盘。电源单元盘和接入单元勿须工作软件。
1．2．4；1651SM设备子架的物理结构
1651SM的子架结构 如下图
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同步数字体系（sdh）传输技术在广播电视网络中的应用_电信网络
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同步数字体系（SDH）传输技术在广播电视网络中的应用（杨大伟）
摘要介绍SDH技术的基本传输原理，用SDH技术传输广播电视信号的过程以及SDH传输技术在广
播电视网络中的应用概况。
关键词SDN技术
广播电视传输网
美国贝尔通信研究所于1985年提出同步光网络（Synchronous Optical Network，缩写
为SONET）的概念和相应的标准，并于1986年成为美国数字体系的新标准；国际电信联盟标
准部（ITU－T）的前身国际电报电话咨询委员会（CCITT）于1988年接受SONET概念并与美国
国家标准协会（ANS）的T1委员会达成协议，将SONET修订后重新命名为同步数字体系（Sync
hronous Distal Hierarchy，SDH）。SDH技术与光纤技术或微波技术结合起来形成的同步数
字传输网是一个融复接、线路传输及交换功能于一体由统一网管系统管理操作的综合信息网
络，可实现网络的有效管理、动态网络维护、开业务时的性能监视等功能，有效地提高了网
络资源的利用率，满足了广播电视干线传输网的信息传输和交换的要求，因而SDH技术正成
为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。
2 SDH技术的基本传输原理
SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM－N（Synchronous Transport，N=1，4，
16，64），最基本的模块为STM－1，四个STM－1同步复用构成STM－4，16个STM－1或四个
STM－4同步复用构成STM－16；SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向
270×N列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销（Section
OverHead，SDH）
区。STM－ N净负荷区和管理单元指针（AU PTR）区三个区域，其中段开销区主要用于网络
的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又分为再生段开销（Rege
nerator Section OverHead，RSOH）和复用段开销（Multiplex Section OverHead，
管理单元指针用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM－N帧内的准确位置以便接收时能
正确分离净负荷；净负荷区域用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管
理的通道开销字节。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，
每帧传输时间为125μs，每秒传输1／125×108000帧，对STM－1而言每帧字节为8bit×
（9×270×1）=19440bit，则STM－1的传输速率为1=155.520Mbit／s；而STM－
4的传输速率为4×155.520Mbit／s=622.080Mbit／s；STM－16的传输速率为16×155.520
（或4×622.080）=Mbit／s。
SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：
映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销
（POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移，定位即是将帧偏移信息
收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TU PTR）或管理单
元指针（AUPTR）的功能来实现；复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入
高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。
以139.24Mbit／s信号到STM－1的形成过程为例，139.264Mbit／s信号首先进入容器
VC－4，速率调整后输出149.76Mbit／s的数字信号，进人虚容器VC－4中加入通道开销
（POH）576kbit／s后输出150.336Mbit／s的信号，在管理单元AU－4内加入管理单元指针
（AU PTR）576hbit／s后输出150.912Mbit／s的信号，因STM－N中的N=1故由一个管理单
元组AUG加八段开销（SOH）4.608Mbit／s后输出155.520Mbit／s的STM－1信号。
SDH网络设备有交换设备，包括配有SDH标准光接口和电接口的交换机和ATM设备，传
送设备包括终端复用器、分插复用器和数字交叉连接设备及再生器，接入设备包括数字环
路载波。光纤环路系统等；其中分插复用器（Add／DropMultiplexer，ADM）是SDH网络中
应用最广泛的设备，它利用时隙交换实现宽带管理即允许两个STM－N信号之间的不同VC实
现互连，并具有无需分接和终接整体信号即可将各种G.703《数字体系接口物理／电气特
性》规定的STM－N信号接入STM一M（M＞N）内作任何支路的能力，ADM在环形网中应用时
还具有独特的自愈能力，即网络发生故障时无需人为干预就可在极短时间内从失效故障中
自动恢复所携带的业务，也就是说使网络具备发现故障的能力并能找到替代路由在时限内
重新建立通信线路。
3 SDH技术传输广播电视信号的过程
SDH技术基本处于ISO／OSI的第一层，用来保障比特流传输的正确性，它不具备动态
链路建立和交换能力，只拥有静态的电路分插复用和交叉连接能力，即通过操作员发出电
路连接指令来建立某个物理通道；广播电视领域的SDH网起着公共的物理传输平台的作用，
在此平台上一部分带宽用来传输经数字终端设备（Codec）编解码的广播电视节目，另一
部分用来直接传输用户数据或是传输从ATM、IP交换机汇聚来的数据流等。
用SDH技术传输广播电视信号必须先对信号进行数字化处理，数字化处理分为取样、
量化、编码等步骤，取样即是以一定的取样频率抽取输入信号的一个瞬时幅度值（取样
值），取样后得到一系列的脉冲式的取样值称为取样序列，量化即是对取样序列进行幅度
上的离散化过程，编码就是用二进制代码表示量化值，在信号传输的目的地将量化值转换
为信号的过程称为解码。由于电视信号编码后数据量大因而需对其进行压缩编码，压缩编
码主要是通过减少图像像素之间的相关性来达到压缩图像的目的，其主要优点是降低了对
传输容量的要求，缺点是当压缩所含信息量大的图像时由于要牺牲掉部分图像信息从而导
致方块效应；图像压缩编码后每个数码对前后图像都有影响，如果传输中发生误码则接收
端还原出来的图像将会受较大影响，即误码扩散问题；此外压缩编码还将给图像信号中插
入如股票行情等增值信息带来不便等。
SDH的传输速率中34.368Mbit／s和139.264Mbit／s是最适合电视图像传输的速率，广
播电视节目信号是模拟信号，要先经过编码器变换成数字信号压缩后形成139.264Mbit／s
码率进入到C4容器或者压缩后形成34.368Mbit／s进入C3容器并最终形成STM－1。广播电
视节目的视频和音频信号存放在SDH的帧结构中的净负荷区域内。SDH设备的34Mbit／s
（或45Mbit／s）和139.264Mbit／s接口接图像编码器，2Mbit／s接口接数据和话音输入
设备，转换成SDH形式的广播电视信号，通过光纤或者微波发射进行传输。信号传到业务
站点后经解码器将图像数据信号还原成模拟信号，通过调制器将其变换到相应频道，经
有线电视HFC网传到用户家中。
我国的彩色电视采用的是PAL制式，亮度信号（Y）取样频率13.5MHz，色差信号
（R－Y，B－Y）的取样频率各为6.75MHz。Y，R－Y，B－Y每个取样信号被8bit量化，总
的传输码率为13.5×8＋6.75×8＋6.75×8=216Mbit／s，对传输速率2.5Gbit／s的STM－
16而言只能传输8路视频信号，因而用SDH传输电视信号首先要对其进行压缩编码处理。
传输广播电视信号常用的压缩编码技术有差值脉冲编码调制（DPCM），利用图像数据在
空间和时间上的冗余特性用相邻的已知像素或图像块对当前待编码的像素或图像块进行
预测，然后对预测值和真实值的差值――预测误差进行量化和编码。这种压缩方式算法
简单易于实现，缺点是编码压缩比低、对信道噪声及误码敏感、易产生误码扩散等。广
播电视信号的传输目前采用这种压缩技术较多，每路电视信号经DPCM压缩编码成70Mbit
／s，两路 70Mbit／s信号复合成 140Mbit／s进入STM－1，即每个STM－1传输两路DPCM
压缩的电视信号。江苏省广播电视光缆传输网采用法国阿尔卡特公司的多信道视频／育
频编解码器175VC和Alcatel 1664 SM 2488Mbit／s（STM-16）同步插分复用设备（即AD
M2400）传输广播电视信号，1715VC就是采用混合差分脉码调制（HDPCM）技术，模拟视
频信号送入1715VC编码器变换为数字比特流，经光缆传输线路送到目的地的用解码器将
其变换为模拟视频信号；每个STM－1传送2路视频信号和4路有频信号。除此之外还有MP
EG－2压缩技术，这是当前电视编解码的标准，电视节目信号可压缩到1.5－15Mbit／s，
用SDH的STM－16（2.5Gbit／s）可传输300多套MPEG－2压缩的数字电视信号。MPEG－2
的缺点是压缩比较高时信号质量较差特别是压缩到2Mbit／s以下时图像的马赛克效应非
常明显，因而一般常压缩到8Mbit／s，复用成34Mbit／s进入C3容器最终形成STM－1，
由于MPEG－2编解码器价格较高放目前应用较少。
SDH技术传输广播电视信号时要求SDH网有较好的时钟同步性能和低抖动性能，网络
的同步性能差会引起指针调整，指针调整将导致彩色电视信号瞬时变色，而网络的低抖
动性能将通过SDH网传递给解码器，在解码器输出端产生抖动引起信号色彩的变化。目
前主要采用比特泄漏技术来减少指针调整的问题，或者在SDH信号进入映射器前将时钟
信号和数据信号分离，使数据信号经过映射器后再和时钟信号合成，但这种方法需对
SDH设备作较大的改动。消除抖动的有效办法就是选用不引入抖动的SDH设备和能容忍抖
动的图像编解码器等。SDH技术主要是为传输话音和数据业务而制定的，对视频业务而
言，SDH技术还存有许多不足之处有待于今后在实践中不断完善，从而使其更加适合于
广播电视信号的传输。
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