LeYb g/QúrHN- Ã yÑ[fQúrHy> · 2013. 4. 12. · 文文前01-3改.indd I前01-3改.indd I 22011-4-7 15:29:19011-4-7 15:29:19. 内容简介本书以深圳中兴通讯股份有限公司生产的现网运行的主流设备ZXMP

科

学出版社

职教技术出版中心

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北京

SDH光传输设备开局与维护

李方健周鑫主编

何川闫海煜副主编

全国高职高专通信类专业规划教材

高等职业教育“十二五”规划教材

文前01-3改.indd I文前01-3改.indd I 2011-4-7 15:29:192011-4-7 15:29:19

内容简介

本书以深圳中兴通讯股份有限公司生产的现网运行的主流设备ZXMP S385和ZXMP S320为基础，结合工程实际，采用“项目导向、任务驱动”的

教学模式，按照由浅入深的认知规律，对SDH光纤传输网的构建、配置、运

行与维护进行了系统性介绍。本书主要内容包括链形SDH网络的构建、环形

SDH网络的构建、电路业务的配置、数据业务的配置、时钟和公务的配置、

通道保护的配置、复用段保护的配置、SDH传输设备的开局配置、光传输设

备的日常维护、传输网管的日常维护、传输网系统性能的管理等。

本书从实际工程应用角度出发，详细介绍了实际项目与任务所涉及的

具体操作步骤与操作方法。为了培养学生的自学能力和独立思考能力，在每

个任务的最后都安排了相应的拓展与提高内容。

本书可作为高职高专院校通信类专业的教材，也可供工程技术人员参考。

图书在版编目(CIP)数据

SDH光传输设备开局与维护/李方健，周鑫主编. —北京：科学出版社，2010(高等职业教育“十二五”规划教材·全国高职高专通信类专业规划教材)ISBN 978-7-03-029804-1

I. ①S… II. ①李… ②周… Ⅲ. ①光纤通信–同步通信网–高等学校：

技术学校–教材 IV. ①TN929.11

中国版本图书馆CIP数据核字(2010)第250346号

责任编辑：孙露露 / 责任校对：刘玉靖

责任印制：吕春珉 / 封面设计：东方人华平面设计部

出版北京东黄城根北街16号邮政编码：100717

http://www.sciencep.com

北京双清印刷厂印刷

科学出版社发行各地新华书店经销

2011年4月第一版开本：787×1092 1/16

2011年4月第一次印刷印张：15 1/4

印数：1—3 000 字数：338 000

定价：32.00元

（如有印装质量问题，我社负责调换<环伟>）销售部电话 010-62142126 编辑部电话 010-62135763-8212

版权所有，侵权必究

举报电话：010-64030229；010-64034315；13501151303

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通信产业是国民经济的基础产业，是推动未来信息社会发展的先导性

和战略性产业，也是目前中国乃至世界发展最快的产业之一。通信技术的发

展，对加速全球信息化的进程，推动国民经济发展和社会进步发挥着巨大的

作用。

当前，通信产业面临着难得的发展机遇和全新的挑战，以NGN、3G、

LTE等技术为代表的新兴通信技术的发展与应用，极大地促进了通信产业的

发展，宽带化、智能化、个性化、媒体化、多功能化等是通信技术发展的新

趋势。尤其是电信重组吹响了3G移动通信产业的号角，各大运营商对3G网络

的大力兴建，促使通信类人才需求量急剧增加，特别是对于工程建设、设备

生产、测试、网络运行与维护、网络优化等应用型人才需求的缺口进一步扩

大。同时，随着3G应用的广泛拓展，其增值业务的开发和销售岗位所需人才

也将持续增加，并将在今后一段时期内维持较高的水平。在通信行业对高素

质技能型专业人才需求大幅度增长的同时，与产业增长相适应的人才储备却

明显不足。综上所述，面对通信技术的快速发展，可以预见通信产业又将迎

来高速发展期，同时也将进一步加剧通信专业人才的供应缺口以及通信行业

人才的结构调整。

高等职业教育强调“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学结合发展道

路”。服务社会、促进就业和提高社会对毕业生的满意度，是衡量高等职业

教育是否成功的重要标准。坚持“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学结

合发展道路”体现了高等职业教育的本质，是高等职业教育主动适应社会发

展和可持续发展的必然选择。

2009年3月，我们组织了全国25所设有通信类专业的高职高专院校，在

北京召开了研讨会。与会人员在如何进行通信类专业的教学改革和课程改

革以及教材建设等方面交换了意见，并决定以国家社会科学基金“十一五”

规划（教育科学）“以就业为导向的职业教育教学理论与实践研究”课题

BJA060049）的子课题“以就业为导向的高等职业教育通信类专业教学整体

解决方案的研究”为平台，组织全国相关院校，对通信类专业的教学整体解

决方案设计和教材建设进行系统研究。

随着课题研究工作的全面展开，2009年6月，课题组在苏州工业园区职

序

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序SDH

ii

业技术学院召开了会议。会议强调要做好专业市场调研及社会需求分析，结

合各个学院相关专业教学的实践，在深刻理解通信类专业——制造类、工程

类、运行维护类和业务类四个专业方向的人才培养目标、就业岗位群体和人

才培养规格的基础上，构建了各个专业方向的课程体系，并认真剖析了每门

课程的性质、任务、课程类型、培养目标、知识能力结构、工作项目构成、

学习情境等，制订了每门课程的课程标准，确定了以就业为导向的课程教材

编写大纲，并决定开发立体化教材。全国有25所高等职业院校的60多位通信

类专业教师、企业人员和行业代表参与了课题研究。

课题组成员以课题研究的成果为基础，对通信类专业系列教材的特色、

定位、编写思路、课程标准和编写大纲进行了充分讨论与反复修改，确定首

批启动20种教材的编写，并计划于2010年年底完成。有关图书主编、副主编

和参编者由全国具有该门课程丰富教学经验的专家、一线教师和部分企业人

员担任。

本套教材是该课题成果的重要组成部分。教材的开发和编写汇聚了国内

相关高职高专院校通信类专业优秀教师的教学经验和成果，并按照高等职业

教育教学改革的精神，以职业能力培养为核心，通过校际交流、校企互动等

途径进行了优质教学资源的最大整合和教材内容的重构，集中体现了专业教

学过程与相关职业岗位工作过程的一致性。

本套教材的特点是，在强调内容实用性、典型性的同时，针对通信行

业的技术特点和发展趋势，尽可能地把一些相关联的新技术、新工艺、新设

备等介绍给读者，最大程度体现通信类专业“以就业为导向，能力为本位”

的课程体系和教学内容改革成果，专业平台课程突出专业技能所需要的知识

结构，并与实训项目相配合，专业核心课程则从通信项目实践中提炼出主要

学习任务，以任务为导向，在完成任务的过程中学习和掌握相关的知识和技

能，使原来抽象难懂的知识具体化、目的化，旨在培养实际应用能力。整套

教材的编写内容衔接有序、图文并茂，内容安排上能满足高职高专院校通信

类专业教学和职业岗位培训需求。

希望这些工作能够对通信类专业的课程改革有所帮助，更希望有更多的

同仁对我们的工作提出意见和建议，为推动和实现通信类专业教学改革与发

展做出应有的贡献。

全国高职高专通信类专业规划教材

编写指导委员会

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“SDH 光传输设备开局与维护”是通信技术专业的核心课程。学习本课

程前，应先学习“移动通信技术”、“数字与数据通信技术”、“现代通信

技术”、“数据通信网络组建与维护”等课程。通过本课程的学习，学生可

对 SDH 传输网络从构建到维护有一个系统的认识，并对未来光传输技术的发

展有一个初步的了解。

本书是“SDH 光传输设备开局与维护”课程的配套教材，紧紧围绕SDH光传输设备的一般原理和技术进行阐述，轻理论推导，重实际应用，力求深

入浅出、通俗易懂，是一本理论性和实用性都较强的教材。

本书安排了 4 个项目共 11 个任务，内容如下。

项目 1：SDH 传输网的构建。

任务 1.1 介绍了链形 SDH 网络的构建，包括光纤通信的基本知识、SDH 网络结构、ZXMP S320 设备的硬件配置以及组网。

任务 1.2 介绍了环形 SDH 网络的构建，包括 SDH 的基本原理、ZXMP S385 设备的硬件配置以及与 ZXMP S320 的组网。

项目 2：传输网业务的配置。

任务 2.1 介绍了电路业务的配置，包括 SDH 的指针和复用结构以及 E1、E3 业务的具体配置。

任务 2.2 介绍了数据业务的配置，包括 MSTP 的相关知识以及以太网的

透传配置。

任务 2.3 介绍了时钟和公务的配置，包括同步方式，时钟源的种类和保

护倒换原理，公务电话的作用及分类。

项目 3：传输网保护的配置。

任务 3.1 介绍了通道保护的配置，包括自愈网的基本概念、保护分类以

及二纤双向通道保护环的配置。

任务 3.2 介绍了复用段保护的配置，包括复用段保护链和复用段保护环

的知识，二纤双向复用段保护环的配置。

项目 4：传输网的运行维护。

任务 4.1 介绍了 SDH 传输设备的开局配置，包括传输管理网的基本知识

以及传输网中各站的加电及初始化配置。

前言

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前言SDH

iv

任务 4.2 介绍了光传输设备的日常维护，包括一些注意事项和使用的工

具、仪表，典型故障的排查与处理。

任务 4.3 介绍了传输网管的日常维护，包括日常维护的注意事项、告警

信息综述以及具体的操作步骤。

任务 4.4 介绍了传输网系统性能的管理，包括系统性能设置的目的及意

义、常见报表的配置及分析、具体的性能设置和报表管理。

本书由重庆电子工程职业学院的老师共同撰写。编写任务分配如下：李

方健负责统稿；何川编写任务 1.1和任务 3.2；周鑫编写任务 1.2、任务 2.2和任务 4.1；李方健编写任务 2.1、任务 2.3和任务 4.4；闫海煜编写任务 3.1；徐东编写任务 4.2；赵阔编写任务 4.3。深圳中兴 NC 通讯学院的胡佳和齐琴

也参与了本书的编写。

本书由西安邮电大学的李转年、重庆电子工程职业学院的曾晓宏、深圳

中兴 NC 通讯学院的谢鸥共同审阅，他们在选题组织和成书的过程中提供了

许多建设性的意见和建议。本书在编写过程中，深圳中兴通讯股份有限公司

还提供了大量的相关资料，在此对其所做的工作表示诚挚的谢意。

由于编者水平所限，书中难免有不当或差错之处，希望广大读者批评

指正。

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项目1 SDH 传输网的构建

任务1.1 链形 SDH 网络的构建 ............................................................................................2

1.1.1 知识准备：链形 SDH 网络的知识与技能 ....................................................3

1．光纤通信概述 .............................................................................................................3

2．光传输网络在通信网中的地位 .................................................................................4

3．PDH、SDH、WDM 和 ASON 简介 .........................................................................4

4．SDH 传输线路组成 ....................................................................................................6

5．SDH 网络结构 ..........................................................................................................16

6．SDH 网络设备 ZXMP S320 介绍 ...........................................................................20

1.1.2 任务实施：链形 SDH 网络的构建 ................................................................26

1．业务分析 ...................................................................................................................27

2．各站设备及单板的选择 ...........................................................................................27

3．根据链网业务需求配置硬件并组网 .......................................................................28

思考与练习 ...........................................................................................................................33

任务1.2 环形SDH网络的构建............................................................................................ 34

1.2.1 知识准备：环形 SDH 网络的知识与技能 ..................................................35

1．SDH 的帧结构 ..........................................................................................................35

2．SDH 传输网的分层模型 ..........................................................................................37

3．SDH 的开销 ..............................................................................................................39

4．SDH 网络设备 ZXMP S385 简介 ...........................................................................47

1.2.2 任务实施：环形SDH网络的构建 ...................................................................53

1．业务分析 ...................................................................................................................53

2．各站设备及单板的选择 ...........................................................................................53

3．结构件配置 ...............................................................................................................55

4．根据环网业务需求配置硬件并组网 .......................................................................55

思考与练习 ...........................................................................................................................58

目录

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目录SDH

vi

项目2 传输网业务的配置

任务2.1 电路业务的配置 ......................................................................................................62

2.1.1 知识准备：电路业务的知识与技能 ..............................................................63

1．SDH 的指针 ..............................................................................................................63

2．SDH 的复用结构 ......................................................................................................66

3．E3 信号到 STM-N 的封装过程 ...............................................................................68

4．E1 信号到 STM-N 的封装过程 ...............................................................................70

2.1.2 任务实施：电路业务的配置 ............................................................................72

1．业务规划 ...................................................................................................................73

2．操作方法 ...................................................................................................................74

3．界面说明 ...................................................................................................................74

4．业务配置 ...................................................................................................................76

5．检查业务配置是否正确 ...........................................................................................80

6．常见问题解决 ...........................................................................................................81

思考与练习 ...........................................................................................................................84

任务2.2 数据业务的配置 ......................................................................................................86

2.2.1 知识准备：数据业务的知识与技能 ..............................................................87

1．MSTP的基本概念 ....................................................................................................87

2．MSTP 发展的驱动力 ...............................................................................................88

3．MSTP 的结构和功能模型 .......................................................................................93

4．MSTP 设备的以太网特性 .......................................................................................94

5．MSTP 以太网数据的封装及映射 ...........................................................................96

6．级联与虚级联 ...........................................................................................................98

2.2.2 任务实施：数据业务的配置 ..........................................................................100

1．根据网络业务需求配置硬件并组网 .....................................................................100

2．A、B 站之间的业务配置 ......................................................................................102

3．C、D、E 站之间的业务配置 ................................................................................104

思考与练习 .........................................................................................................................111

任务2.3 时钟和公务的配置 ................................................................................................112

2.3.1 知识准备：时钟和公务的知识与技能 .......................................................113

1．同步方式 .................................................................................................................113

2．主从同步网中从时钟的工作方式 .........................................................................114

文前02-3改.indd vi文前02-3改.indd vi 2011-4-7 17:30:362011-4-7 17:30:36

目录 SDH

vii

3．SDH 网元时钟源的种类 ........................................................................................115

4．SDH 网络时钟保护倒换原理 ................................................................................115

5．公务电话的作用及分类 .........................................................................................118

2.3.2 任务实施：时钟和公务的配置 .....................................................................120

1．时钟源配置 .............................................................................................................120

2．公务配置 .................................................................................................................122

思考与练习 .........................................................................................................................124

项目3 传输网保护的配置

任务3.1 通道保护的配置 ....................................................................................................126

3.1.1 知识准备：通道保护的知识与技能 ............................................................127

1．自愈网的基本概念 .................................................................................................127

2．保护的分类 .............................................................................................................128

3．通道保护链的保护机制 .........................................................................................129

4．二纤单/双向通道保护环........................................................................................130

3.1.2 任务实施：通道保护的配置 ..........................................................................132

1．业务分析 .................................................................................................................132

2．各站设备及单板的选择 .........................................................................................132

3．链形网通道保护配置 .............................................................................................133

4．二纤双向通道保护环配置 .....................................................................................136

思考与练习 .........................................................................................................................140

任务3.2 复用段保护的配置 ................................................................................................141

3.2.1 知识准备：复用段保护的知识与技能 .......................................................142

1．复用段保护链的保护机理 .....................................................................................142

2．二纤单/双向复用段保护环....................................................................................143

3．四纤双向复用段保护环 .........................................................................................145

4．复用段保护环和通道保护环的比较 .....................................................................147

3.2.2 任务实施：复用段保护的配置 .....................................................................148

思考与练习 .........................................................................................................................155

文前02-3改.indd vii文前02-3改.indd vii 2011-4-7 15:30:102011-4-7 15:30:10

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目录SDH

viii

项目4 传输网的运行维护

任务4.1 SDH传输设备的开局配置 .................................................................................158

4.1.1 知识准备：SDH 传输设备开局的知识与技能 ........................................159

1．电信管理网概述 .....................................................................................................159

2．传输管理网的概念及功能 .....................................................................................161

3．嵌入式通道（ECC）原理 .....................................................................................162

4．传输网的规划及设置（基于中兴通迅传输平台） .............................................166

4.1.2 任务实施：SDH 传输设备的开局配置 ......................................................169

1．组网分析 .................................................................................................................169

2．各站的加电及初始化配置 .....................................................................................169

思考与练习 .........................................................................................................................175

任务4.2 光传输设备的日常维护 ......................................................................................177

4.2.1 知识准备：光传输设备日常维护的知识与技能 .....................................178

1．机房环境要求 .........................................................................................................178

2．设备日常维护注意事项 .........................................................................................179

3．常用维护工具、仪表的使用 .................................................................................181

4．SDH 设备维护操作 ................................................................................................181

4.2.2 任务实施：光传输设备的日常维护 ............................................................185

1．对支路、群路信号进行环回（本地/远端）操作................................................185

2．设备典型故障排查与处理 .....................................................................................187

思考与练习 .........................................................................................................................190

任务4.3 传输网管的日常维护 ...........................................................................................192

4.3.1 知识准备：传输网管日常维护的知识与技能 .........................................193

1．日常维护注意事项 .................................................................................................193

2．网管日常维护操作 .................................................................................................194

3．告警信息综述 .........................................................................................................198

4.3.2 任务实施：传输网管的日常维护 .................................................................200

1．实施策略 .................................................................................................................200

2．操作步骤 .................................................................................................................200

思考与练习 .........................................................................................................................206

任务4.4 传输网系统性能的管理 ......................................................................................207

文前02-3改.indd viii文前02-3改.indd viii 2011-4-7 15:30:102011-4-7 15:30:10

目录 SDH

ix

4.4.1 知识准备：传输网系统性能管理的知识与技能 .....................................208

1．系统性能设置目的 .................................................................................................208

2．性能指标所反映的物理意义 .................................................................................209

3．系统安全管理 .........................................................................................................211

4．常见报表的配置及分析 .........................................................................................213

4.4.2 任务实施：传输网系统性能的管理 ............................................................214

1．性能设置与查询 .....................................................................................................214

2．报表管理 .................................................................................................................218

思考与练习 .........................................................................................................................219

本课程专用词汇及缩略语 ......................................................................................................221

参考文献 .......................................................................................................................................227

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项目 1SDH传输网的构建

本项目以深圳中兴通讯股份有限公司（简

称中兴通讯）ZXMP 系列光传输设备为

载体，由易到难设计出“链形 SDH 网络的构建”、

“环形 SDH 网络的构建”两个任务。通过本项

目，训练学生掌握传输设备的分类、SDH 设备

在通信网中的位置以及传输承载的主要业务类

型等知识，使学生能够根据工程的具体业务需

求，独立完成传输网络的硬件配置，达到光传

输助理工程师或技术支持助理所需的基本专业

能力。

项目1 SDH传输网的构建SDH

2

知识教学目标

1．了解光传输网络在通信网中的位置。

2．掌握 PDH、SDH、WDM 和 ASON 的概念。

3．掌握 SDH 传输网的线路组成及其网络结构。

4．熟悉 SDH 设备系统结构及其单板功能。

技能培养目标

1．能够根据网络业务需求，进行 SDH 网络的规划（各站点的网元

连接）。

2．能够进行 SDH 设备的硬件配置。

某运营商在某地区进行“村村通”电信业务覆盖时，需在 314 号

公路沿线的 A、B、C 和 D 4 个村镇建立光纤传输网络，如图 1-1-1

所示。

图1-1-1 SDH网络的构建

业务说明如下：

1．A 镇为主站，B、C、D 村为远端站（其业务均到 A 站汇

接），采用中兴通讯 ZXMP S320 设备（属于 SDH 光纤传输设备），

传输速率为 155.520Mb/s。

2．A 站与 B 站有 3 条 E1 业务。

3．A 站与 C 站有 3 条 E1 业务。

4．A 站与 D 站有 4 条 E1 业务。

链形 SDH 网络的构建

任务1.1

教学目标

任务描述

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任务1.1 链形SDH网络的构建 SDH

3

1．多媒体教室。

2．装有网络管理软件 ZXONM E300 的计算机 40 台。

3．ZXMP S320 多业务传输设备。

4．5m 尾纤、E1 电缆、网线、电源线若干。

实施情境

1.1.1 知识准备：链形 SDH 网络的知识与技能

1 光纤通信概述

1）光纤通信的概念

光纤通信是一种以光纤作为传输介质，以光波作为信息载体的通信方式（即在发射端

把信息调制到光波上，通过光纤把调制后的光波信号传送到接收端；接收端经过光/电转换

和解调以后，从光波信号中分离出传输的信息）。

2）光纤通信系统的组成

光纤通信系统主要由光发送设备、光接收设备和光传输设备组成。

① 光发送设备的主要作用是把电端机输入的电信号对光源进行调制，使光源产生与电

信号对应的光信号送入光纤。

② 光接收设备的主要作用是将通过光纤传送来的光信号转换为相应的电信号，经放大

后送入电端机。

③光传输设备由光缆和中继器组成，它们是光信号传输的通道。而传统的光—电—

光中继器又由光检测器、电信号放大器、判决再生电路、驱动器和光源组成，其作用

是将光信号转换成电信号，经过放大和再生，然后再转换成光信号送入下一段光纤中。

3）光纤通信系统的特点

光纤通信系统的特点如下：

① 传输频带宽，通信容量大。

② 中继距离远。

③ 抗电磁干扰能力强，无串话。

④ 光纤和光缆的重量轻、体积小。

⑤ 制造光纤和光缆的资源丰富，可节省有色金属和能源。

⑥ 均衡容易。

⑦ 经济效益好。

⑧ 抗腐蚀，防潮性好。


4

4）当前光纤通信的发展现状

目前，光纤通信中最常采用的调制方式是直接强度调制，光纤通信的三个低损耗窗口

依次为 850nm、1310nm 和 1550nm。光纤通信系统早已完成 PDH 向 SDH 的过渡，光纤通

信系统的传输速率进一步提高，SDH+DWDM 已成为提高光纤通信系统传输速率和实现

“光纤到户”的主要方式。

2 光传输网络在通信网中的地位

光传输网络在通信网中用于信息的“搬运”。图 1-1-2 表示光纤传输设备在有线电话

网中的作用（同学们还可以讨论光传输网络在移动通信网络、有线电视网络、计算机通信

网络中的作用）。

图 1-1-2 光纤传输设备在有线电话网中的作用

3 PDH、SDH、WDM 和 ASON 简介

1）PDH在进行复接时，如果传输设备的各支路码位不同步，在复接前必须调整各支路码速，

使之严格相等，这样的复接系列称为准同步数字复接系列，即 PDH。

国际上主要有两大 PDH 复接系列，即日本和北美国家的 PCM 基群 24 路/ 1.5M 系列，

中国和西欧国家的 PCM 基群 30/32/2M 系列。

我国 PDH 复接系列的常见速率等级如下：

（1）基群（一次群） 30 个中继话路，速率为 2Mb/s，即 2.048Mb/s。（2）二次群 120 个中继话路，速率为 8Mb/s，即 8.448Mb/s。（3）三次群 480 个中继话路，速率为 34Mb/s，即 34.368Mb/s。（4）四次群 1920 个中继话路，速率为 140Mb/s，即 139.264Mb/s。2）SDH在进行复接时，若传输设备的各支路码位是同步的，只需将各支路码元直接在时间

上压缩、移相后进行复接就行了，这样的复接系列称为同步数字复接系列，即 SDH。

我国 SDH 复接系列的常见速率等级如下：

（1）同步传送模块一（STM-1，基本模块） 1920 个中继话路，速率为 155.520Mb/s。（2）同步传送模块四（STM-4） 7680 个中继话路，速率为 622.080Mb/s。

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（3）同步传送模块十六（STM-16） 30 720 个中继话路，速率为 2488.320Mb/s，约为 2.5Gb/s。

（4）同步传送模块六十四（STM-64） 122 880 个中继话路，速率为 9953.280Mb/s，约为

10Gb/s。3）WDMWDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）是指在一根光纤上承载多个波长

（信道）系统，将一根光纤转换为多条“虚拟”纤，每条虚拟纤独立工作在不同波长上。由

于具有较好的经济性与有效性，WDM技术已成为当前光纤通信网络中使用最广泛的技术。

WDM 通常有三种复用方式，即 1310nm 和 1550nm 波长的波分复用、粗波分复用

（CWDM）和密集波分复用（DWDM）。

（1）1310nm 和 1550nm 波长的波分复用这种复用技术在 20 世纪 70 年代初仅用两

个波长，即 1310nm 窗口一个波长和 1550nm 窗口一个波长，利用 WDM 技术实现单纤双窗

口传输，这是最初的波分复用技术的使用情况。

（2）CWDM 技术 CWDM 技术是指相邻波长间隔较大的 WDM 技术，相邻信道

的间距一般大于或等于 20nm，波长数目一般为 4 波或 8 波，最多 16 波。CWDM 使用

1200～1700nm 窗口。CWDM 采用非制冷激光器、无光放大器件，成本较 DWDM 低；缺

点是容量小，传输距离短。因此，CWDM 技术适用于短距离、高带宽、接入点密集的通信

应用场合，如大楼内或大楼之间的网络通信。

（3）DWDM 技术简单地说，DWDM 技术是指相邻波长间隔较小的 WDM 技术，工作

波长位于 1550nm 窗口，可以在一根光纤上承载 8～160 个波长，主要应用于长距离传输系统。

4）ASONASON 是“自动交换光网络”的英文缩写。目前，国内电信运营商建设的长途传输网

采用的主要是基于 SDH 的环网保护技术，网络结构以环网为主、链形为辅，承载业务主

要是传统的 TDM 电路业务，其安全性和 QoS 均有良好的保障。但随着数据业务的迅猛发

展，特别是 IP 业务正呈现爆炸式增长态势，业务需求呈现出带宽越来越多，颗粒越来越

大，带宽提供方式越来越灵活，电路传输性能和可靠性要求越来越高等特点。业务网的发

展和网络规模的扩大，使得目前组织模式以环网为主的传送网已暴露出自身难以克服的问

题。ASON 技术的提出就是为了适应数据业务的迅猛增长。近年来，随着 ASON 技术的

日趋成熟，国外许多运营商已建设了 ASON，国内运营商在省内干线网和城域网中引入了 ASON 技术，其中部分运营商在长途传输网中计划部署 ASON 节点。与传统传输技术相

比，ASON 具有以下明显的技术优势：

① ASON 引入交换的概念，核心骨干网中的传统环网结构将逐步转向采用更灵活的网

状网结构。采用网状网方式组网可以提高网络保护生存能力，简化网络结构，节省保护通

路预留带宽，从根本上解决传输时延和可靠性问题。

② ASON 可以实现动态按需分配带宽，提高网络资源利用率，全面降低组网成本。

③ ASON 采用的控制面协议为标准的协议，可以实现在多厂商环境下业务的连接，呼


6

叫控制甚至快速恢复，为解决多厂商设备互连问题和实现快速提供业务铺平了道路。

④ ASON 可提供更多的新业务类型。这些新业务主要包括波长/子波长出租、批发、转

售，光拨号业务，带宽贸易等。

⑤ ASON 技术提供不同的网络保护恢复方式，从而可根据用户对不同层面、不同业务

质量级别的要求，按需制定不同的保护恢复方式。与传统的SDH网络相比，这种方式显然

更经济有效。

⑥ ASON 技术支持资源自动发现、拓扑自动发现，具有快速建立业务的能力，可以对

网络进行动态的优化调整。

4 SDH 传输线路组成

SDH 传输线路由光纤和光缆、光接口、无源器件、有源器件、DDF、ODF 等组成，如

图 1-1-3 所示。

图 1-1-3 SDH 传输线路的构成

1）光纤和光缆

光纤和光缆的作用是传送光信号。

（1）光纤的结构光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外分别为纤芯、包层、

涂覆层，如图 1-1-4 所示。其中，纤芯由高度透明的材料制成，是光波的主要传输通道；包

层也由透明材料制成，其折射率略小于纤芯，为光波的传输提供反射面和光隔离面，使光

波的传输性能相对稳定；涂覆层能保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤，同时又增加光

纤的柔韧性，延长光纤的寿命；此外，光纤涂覆层上的色标对光缆的熔接具有重大意义。

（2）光纤的导光原理光纤的导光特性基于光射线在纤芯和包层界面上的全反射，从

而使光线限定在纤芯中传输，如图 1-1-5 所示。

图 1-1-4 光纤的基本结构图 1-1-5 光纤导光原理示意图

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如果光纤纤芯的折射率为n1，包层的折射率为 n2，光波在光纤中传输的必要条件

是 n1＞n2，纤芯和包层的相对折射率差 Δ＝n1－n2

n1，相对折射率差 Δ 越大，把光能量

束缚在纤芯的能力越强；但 Δ 太大，会使纤芯中掺杂造成的损耗变大，使光纤的信息传输

容量变小，因此 Δ 也不能太大，一般单模光纤的 Δ 值为 0.3％～0.6％，多模光纤的 Δ 值为

1％～2％。

由于纤芯的折射率 n1 大于包层的折射率 n2，当光信号由纤芯向包层传播时，如果入射

角等于或大于某一角度就会发生全反射，因此光信号就不能折射到包层去，而是全部反射

回来，又转向光纤轴线另一侧的纤芯和包层的界面上发生再次全反射，同时以“之”字形

向前传播。

从光源输出的光入射在光纤端面上，其中一部分是不能进入光纤的，而能进入光纤端

面的光也不一定能在光纤中传输，只有符合某一特定条件的光才能在光纤中发生全反射而

传播到远方。

假设光线以入射临界角 θmax 从空气中入射进光纤纤芯，如图 1-1-5 所示，该入射光在纤

芯和包层的交界面刚好发生全反射，φc 为发生全反射的临界角。

入射临界角 θmax 的正弦与n0的乘积称为光纤的数值孔径，用 NA 表示，因为光在空气中

的折射率 n0=1，所以有

NA=n0sinθmax=sinθmax=n1 2Δ （1-1-1）式中，n1 为纤芯的折射率；Δ 为纤芯与包层的相对折射率差。

数值孔径 NA 是光纤接受入射光能力的重要参数，它反映了光纤捕捉光能力的大小。

从式（1-1-1）可见，NA 只决定于芯包折射率差 Δ，而与芯包直径无关。Δ 越大，NA 越大，光纤聚光能力越强。为了使光源功率更有效地耦合到光纤中，希望NA越大越好；但从

光纤带宽的要求来看，Δ 增大使带宽下降；而从光纤损耗考虑，也希望 Δ 低，使纤芯中掺

杂造成的损耗最小。通常，用于通信的光纤 NA 的取值范围为 0.1～0.3。（3）光纤的传输特性光纤的传输特性包括光纤的衰减特性和光纤的色散特性。

①光纤的衰减特性。光在光纤中传播时，其强度或功率会发生衰减，称为光纤损耗。

损耗的大小可用衰减系数来衡量，即

α = 10lg Pi

Po / L（dB/km）（1-1-2）

或

α = AL （dB/km），A=Pi（dBm）–Po（dBm）

式中，L 为被测光纤的长度；Pi 为输入光纤的光功率；Po 为从光纤输出的光功率。

光纤的衰减系数是度量光信号在光纤中传输损失的重要参数。

光纤传输损耗主要由光纤的材料吸收损耗、散射损耗、辐射损耗、接续损耗等引起。


8

光纤传输损耗会限制光纤传输系统的传输距离。

②光纤的色散特性。由于光纤中所传输的光信号包含了不同的频率成分和模式成分，

在传播过程中，不同的频率成分和模式成分因传播速度不同而互相散开，引起传输信号的

波形失真和脉冲展宽，这种现象称为色散。光纤的色散主要由模式色散（模间色散）和模

内色散组成。其中，模内色散又包含了材料色散、波导色散、偏振模色散等类型。单模光

纤没有模式色散（模间色散），只有模内色散；多模光纤既有模式色散（模间色散），又有

模内色散。

材料色散的计算公式为

τm＝Δλ×DL （1-1-3）

式中，Δλ 为光源谱线宽度（nm）；D 为光纤材料色散系数单位为 ps/（km×nm），典型的石

英光纤材料色散系数为 D＝85ps/（km×nm），典型激光器和发光二极管的谱线宽度Δλ分别

为 2nm 和 50nm，它们在1km光纤的材料色散分别为 0.17ns 和 4.25ns。

在单模光纤通信系统中，如考虑色散影响的最大中继距离为

L＝ε×106

R×Δλ×D （1-1-4）

式中， ε 为与光通道功率代价有关的系统参数，对多纵模激光器（MLM-LD）取 ε＝0.115，

对单纵模激光器（SLM-LD）取 ε＝0.306；R为系统线路上的传输码速（Mb/s），它与系统

数字速率有关，随不同的线路码类型有所变化。

（4）光纤的分类光纤的种类很多，从不同的角度出发，可有以下几种类型。

① 按光纤的材料组成划分，可分为石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料光纤、氟化物

光纤、液芯光纤。

② 按光纤传输模式的多少划分，可分为单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）。

在此我们引入“光纤传输模式”这个概念。“光纤传输模式”就是光信号在光纤内传输

时形成的光场形状，即反映在光纤横截面上的光斑形状。若只有一个光斑，则这种光纤就

称为单模光纤；若有两个或多个光斑，则称这种光纤为多模光纤。单模光纤光斑和多模光

纤光斑如图 1-1-6 所示。

（a）单模光纤光斑（b）多模光纤光斑

图 1-1-6 单模光纤光斑和多模光纤光斑

③按光纤工作波长的长短划分，可分为短波长（0.8～0.9μm）光纤、长波长（1.0～1.7μm）

光纤和超长波长（<2μm）光纤。

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④按光纤横截面上折射率的分布状况划分，可分为阶跃型光纤（SIF）和渐变型光纤

（GIF）。阶跃型光纤横截面上折射率的分布如图 1-1-7 所示。渐变型光纤横截面上折射率

的分布如图 1-1-8所示。

图 1-1-7 阶跃型光纤横截面上折射率的分布

图 1-1-8 渐变型光纤横截面上折射率的分布

阶跃型光纤在纤芯和包层交界处的折射率呈阶梯形突变，纤芯的折射率 n1 和包层的折

射率n2是均匀常数，即纤芯横截面上各点的折射率都为 n1。

渐变型光纤纤芯的折射率不是均匀常数，而是随着其半径的增加按一定的规律逐渐减

小，但这种光纤包层的折射率仍为均匀常数。

⑤ 按 ITU-T 建议文号划分可分为 G.651、G.652 和 G.655 等。通常，把光纤分为单模

光纤和多模光纤两大类。多模光纤损耗大，其传输带宽较小，但它在传输和分配大功率光

信号时不会出现非线性效应，因此多模光纤一般适用于较短距离的信号传输，如数据链

路、城域网、用户分配网等；单模光纤损耗小，传输带宽较大，适用于远距离、大容量的

信号传输。因此，现在所使用的光纤多为单模光纤。

知识窗：几种单模光纤简介

单模光纤按 ITU-T 建议文号有 G.652、G.653、G.654、G.655等。其中，G.652、G.655 光纤在目前的工程中的应用最为广泛。

1．G.652 单模光纤

G.652 光纤又称为常规单模光纤，可工作在 1310nm 和 1550nm 两个波段。其在 1310nm 波长处色散最小，约为 1～3ps/（nm×km），其损耗率为 0.34dB/km；而在 1550nm 波长处则色散最大，约为 17ps/（nm×km），但损耗率最低约为 0.2dB/km。


10

因此，G.652 光纤在传输 1550nm 波段的光信号时，其大色散对系统传输速率和再生距

离有较大影响。G.652 光纤价格较低，技术成熟，是目前世界上应用量最大的光纤（约

占 90％以上）。

2．色散位移（G.653）单模光纤/DSFG.653 光纤是针对 G.652 光纤在 1550nm 波长处的大色散，通过调整光纤制造工艺，

使光纤零色散点转移到 1550nm 波长处，因此 G.653 光纤在 1550nm 波长处具有最低的

损耗率和近乎为零的色散。但是，这种光纤只适于传输 1550nm 波长的光信号，并且在

多波长系统中，由于零色散会引起严重的四波混频现象，故不能支持波分复用系统。

3．截止波长位移（G.654）单模光纤

G.654 的工作波长为 1550nm。其特点与 G.652 相同，唯一不同之处在于 G.654 在波长 1550nm 处的损耗比 G.652 更低，小于 0.2dB/km，目的是增加传输距离，一般用于

海底光缆。

4．非零色散位移（G.655）单模光纤/NZ-DSFG.655 光纤是针对 G.652 光纤在 1550nm 波长处的大色散和 G.653 光纤不能支持波

分复用系统的缺陷而开发的，G.655 在 1550nm 波长处既具有最小的损耗率又具有较低

的色散值，因此它在新建的大容量、高速率的密集波分复用系统中被大量使用。

5．色散补偿单模光纤/DCF色散补偿光纤是一种在 1550nm 波长处有很大负色散的单模光纤，其色散系数为

－50～548ps/（nm×km），损耗率为 0.5～1.0dB/km。在常规单模光纤系统的使用中，

或者当常规单模光纤系统的工作波长由 1310nm 升级到 1550nm 时，其总色散呈较大正

色散值。这时可在该光纤系统中加入一段色散补偿光纤，就可以抵消几十公里常规光纤

在 1550nm 波长处的正色散，从而达到增加传输容量、提高传输速率、延伸传输距离的

目的。至于色散补偿光纤的加入给系统带来的损耗，可通过提高发光功率或采用光纤放

大器予以补偿。

6．色散平坦单模光纤/DFF色散平坦光纤的特点是可具有两个零色散波长，对于WDM系统是很合适的，缺点

是损耗较大，制造工艺复杂。

此外，还有大有效纤芯面积光纤（LEAF-CORNING）——模长直径为 9.6μm，有

效面积为 72μm2，可以改善非线性；真波光纤（Turewave-LUCENT）——小色散斜率

光纤，即在 1550nm 波段中色散系数的斜率很小；全波光纤——无水峰光纤，用于城域

网等类型。

（5）光缆的分类及标识将多根光纤按一定方式加上护套和加强材料就构成了一条光

缆。一条光缆所容纳的光纤数与当时的技术条件有关，一般一根光缆中有 4 根，8 根、12 根等。光纤之所以要制成光缆有以下原因：

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① 如果不成缆，过大的张力会使光纤断裂。

② 光纤如与其他元件（如加强构件、护套等）组合成缆，具有良好的传输性以及抗

拉、抗冲击、抗弯曲等机械性能。

③ 可根据不同的使用情况，制成不同结构形式或容纳不同芯数光纤的光缆。

④ 可以在光缆中加入金属线，作为加强材料。

光缆由光纤、加强件和外护层构成，可分为层绞式、骨架式、带状式和束管式4种，如

图 1-1-9 所示。

图 1-1-9 光缆典型结构

层绞式。把松套光纤绕在中心加强芯的周围绞合而构成。这种结构能很好地保护光

纤，光缆敷设时引起损耗变化小，适合于制作芯线比较少的光缆，一般限于几芯到

几十芯，实用中也有 100 多芯的光缆。

骨架式。把紧套光纤或一次涂覆的光纤置于骨架中。这种结构的缆芯抗侧压力性能

好，可使光纤免受各种外力的影响。

带状式。由 4～12 芯的光纤构成光纤带，然后由光纤带构成光缆，适合于制作 100 芯以上的高密度光缆。

束管式。把一次涂覆光纤或光纤束放入大套管中，加强件配置在套管周围而构成。

这种结构的加强件同时起着护套的部分作用，有利于减轻光缆的重量。

根据使用条件，光缆可分为许多类型。一般光缆有室内光缆、架空光缆、直埋光

缆和管道光缆等；特殊场合使用的光缆有电力网使用的架空地线复合光缆，跨越海洋

的海底光缆，易燃易爆环境使用的阻燃光缆以及各种不同条件下使用的军用光缆等。

光缆的型号标识如下：

I II III IV V VI


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I．此项为光缆用途，有以下标识：

GY——通信用室外光缆

GJ——通信用室内光缆

GH——通信用海底光缆

GT——通信用特殊光缆

GS——通信用设备内光缆

II．此项为光缆加强构件类型，有以下标识：

此项空白——金属加强构件

F——非金属加强构件

III．此项为光缆结构特征，有以下标识：

Ｄ——带状光纤

Ｈ——束状光纤

Ｔ——填充油膏

Ｕ——有阻水带

Ｂ——扁平形状

Ｚ——有阻燃带

IV．此项为光缆护套类型，有以下标识：

Ａ——铝带-聚乙烯粘结护套

Ｓ——钢带-聚乙烯粘结护套

Ｌ——铝质护套

Ｇ——钢质护套

V．光纤芯数，以阿拉伯数字表示。

VI．此项为光纤类别，有以下标识：

Ａ——多模光纤

Ｂ——单模光纤

例如：光缆上有 GYTA-18B 的标志，其中，GY 表明这种光缆是通信用室外光缆；T 表明缆中填充了油膏；A 表明光缆护套类型为铝带-聚乙烯粘结护套；18B 则表明这种光缆有

18 根光纤且光纤类型为单模。

2）光接口

光接口是 SDH 光缆数字线路系统最具特色的部分，一般附着在光纤通信设备的表面，

主要用于收发光信号。通常用光纤活动连接器来充当光接口器件。

根据系统内是否有光放大器以及线路速率是否达到 STM-64，可以将 SDH 系统的光接

口分为两类：第一类是不包括任何光放大且速率低于 STM-64 的；第二类是包括有光放大

器且速率达到 STM-64 的。

为了简化横向系统的兼容开发，可以将众多不同应用场合的光接口划分为三类：局内

通信光接口、短距离局间通信光接口和长距离通信光接口。不同的应用场合用不同的代码

表示，如表 1-1-1 所示（其中，变色字符对应第一类系统，其余对应第二类系统）。

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表 1-1-1 光接口的分类

波长/nm 光纤类型目标距离/km STM-1 STM-4 STM-16 目标距离/km STM-64

1310 G.652 ≤2 I-1 I-4 I-16 —

1310 G.652 ～15 S-1.1 S-4.1 S-16.1 ～20 S-64.1

1550 G.652 ～15 S-1.2 S-4.2 S-16.2 ～40 S-64.2

1550 G.653 ～40 S-64.3

1310 G.652 ～40 L-1.1 L-4.1 L-16.1 ～40 L-64.1

1550 G.652 ～80 L-1.2 L-4.2 L-16.2 ～80 L-64.2

1550 G.653 ～80 L-1.3 L-4.3 L-16.3 ～80 L-64.3

1310 G.652 ～80 — V-4.1 V-16.1 ～80 V-64.1

1550 G.652 ～120 — V-4.2 V-16.2 ～120 V-64.2

1550 G.653 ～120 — V-4.3 V-16.3 ～120 V-64.3

1550 G.652 ～160 — U-4.2 U-16.2 — —

1550 G.653 ～160 — U-4.3 U-16.3 — —

代码的第一位字母表示应用场合：I 表示局内通信；S 表示短距离局间通信；L 表示

长距离局间通信；V 表示甚长距离局间通信；U 表示超长距离局间通信。字母横杠后的

第一位表示 STM 的速率等级，例如，1 表示 STM-1；16 表示 STM-16。第二位数字（即

小数点后的第一个数字）表示工作的波长窗口和所用光纤类型：1 和空白表示工作窗口为 1310nm，所用光纤为 G.652 光纤；2 表示工作窗口为 1550nm，所用光纤为 G.652 光纤；3 表示工作窗口为 1550nm，所用光纤为 G.653 光纤；4 表示工作窗口为 1550nm，所用光纤

为 G.654 光纤；5 表示工作窗口为 1550nm，所用光纤为 G.655 光纤。

3）无源器件与有源器件

光无源器件包括光纤活动连接器、光耦合器、光隔离器与光环行器、光衰减器、光开

关等，它们起着光学连接、光信号的衰减、隔离和波分复用、光路切换等作用。

（1）光纤活动连接器光纤与光纤的连接有两种形式：一种是永久性连接；另一种是

活动性连接。

永久性连接有胶接法、熔接法。目前普遍采用熔接法，熔接在专用的熔接机上进行。

光纤活动连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸（活动）连接的器件，主要用于光纤与

光端机之间、光纤与光线路之间或其他光无源器件之间的连接。光纤活动连接器的种类如

表 1-1-2 所示。

表 1-1-2 尾纤接头种类

连接器型号描述外形图连接器型号描述外形图

FC/PC圆形光纤接头 /微

凸球面研磨抛光FC/APC

圆形光纤接头 /面

呈 8°角并作微凸

球面研磨抛光


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连接器型号描述外形图连接器型号描述外形图

SC/PC方形光纤接头 /微

凸球面研磨抛光SC/APC

方形光纤接头 /面

呈 8°角并作微凸

球面研磨抛光

ST/PC

卡接式圆形光纤接

头 /微凸球面研磨

抛光

ST/APC

卡接式圆形光纤接

头/面呈 8°角并作

微凸球面研磨抛光

MT-RJ卡接式方形光纤

接头LC/PC

卡接式方形光纤接

头 /微凸球面研磨

抛光

活动连接器的主要技术指标是插入损耗，插入损耗分为内耗和外耗两部分。活动连接

器的内耗值约为 0.5dB；活动连接器的外耗值约为 0.5dB。（2）光耦合器光耦合器是把一个或多个光输入分配给多个或一个光输出的光无源器

件。常用光耦合器主要有以下类型。

① Y 形耦合器。这是一种3端口耦合

器，其功能是把一根光纤输入的光信号

按比例分配给两根光纤；或把两根光纤输

入的光信号组合在一起，输入一根光纤。

这种耦合器主要用做不同分路比的功率

分配器或功率组合器。3 端口光耦合器如

图 1-1-10（a）所示。

② 4端口耦合器。4 端口耦合器主要用来完成光功率在不同端口间的分配。它可用做定

向耦合器或分路器，但不能用做合路器，如图 1-1-10（b）所示。

③ 星状耦合器。这是一种 n×m 耦合

器，其功能是把 n 根光纤输入的光功率组

合在一起，均匀地分给 m 根光纤，这种耦

合器常用做多端功率分配器。星状耦合器

如图 1-1-11（a）所示。

④波分复用器。波分复用器是将多个

不同波长的光信号合为一个组合的光信号，

或将一个组合波长的光信号分为多个不同波长的光信号。波分复用器如图 1-1-11（b）所示。

（3）光隔离器光隔离器是一种只允许光波向一个方向传输，阻止光波向其他方向特

别是反向传输的光无源器件。光隔离器主要用在激光器和光放大器后面，避免反射光返回

到该器件致使器件性能变坏。此外，光隔离器还使光器件能量更集中，角度更精确。光隔

图 1-1-10 3 端口和 4 端口光耦合器

图 1-1-11 星状耦合器与波分复用器

续表

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离器的主要参数是插入损耗和隔离度。

（4）光环行器光环行器是一种具有多个端口，但进入这些端口的光信号只能沿着固

定的环形方向（顺时针或逆时针方向）从另一个端口输出的光无源器件。光环行器主要用

于全光网络的光分插复用器中。

（5）光衰减器光衰减器是一种在光信息传输过程中对光功率进行可控衰减的光无源

器件，常见的光衰减器有固定衰减器和可变衰减器两种。

固定衰减器外形与法兰盘一模一样，但其上刻有衰耗值，一般为 5dB、10dB、15dB等。固定衰减器的使用方法与法兰盘的使用方法一致，只不过在连接中会产生较大的损耗

且加入的衰耗值是固定不变的。

可变光衰减器有步进式可变光衰减器和连续可变光衰减器两种。步进式可变光衰减器

由准直器和两个衰减圆盘组成。其中，准直器用来产生平行的出射光；衰减圆盘用来产生

衰减。两个衰减圆盘插在从准直器出射的平行光路之中。每个衰减圆盘分别装有 6 个衰减

片，衰减片的衰减是 0、5、10、15、20、25dB。将两个衰减圆盘的衰减片进行组合，可以

产生 5、10、15、20、25、30、35、40、45、50dB 等十挡衰减量。

（6）光开关光开关是用于切换光路，实现光交换的光无源器件。光开关可分为机械

式、非机械式、半导体光波导式三种。

① 机械式光开关。机械式光开关是利用电磁铁或步进电机驱动光纤、棱镜、反射镜等

光器件实现光路的转换。机械式光开关具有插入损耗小、串音低等优点，但其速度慢，易

磨损，易受振动和冲击的影响。

② 非机械式光开关。非机械式光开关是利用磁光效应、电光效应实现光路的转换。其

优点是重复性好、开关速度快、可靠性高、使用受命长，而且尺寸小、可单片集成；缺点

是插入损耗大、串扰大，只适合单模光纤。

③ 半导体光波导式光开关。半导体光波导式光开关是基于电光效应或量子限制斯塔克

效应感生的折射率变化所做的光开关，具有损耗低、开关速度快、重复性好、便于批量生

产、便于组成阵列和单片集成的优点。

（7）光有源器件光有源器件能将接收的光信号进行放大并继续传送。最常见的光

有源器件就是光中继器，光纤通信系统中的光中继器主要有两种：一种是传统的光中继器

（即光—电—光中继器）；另一种是全光中继器。

① 光—电—光中继器。光中继器的主要功能是补偿光能量的损耗，恢复信号脉冲的形

状。传统的光中继器采用光—电—光（O—E—O）转换形式的中继器，它是由一个没有码

型反变换且能完成光—电变换的光接收端机、电放大器和一个没有码型变换且能完成电—

光变换的光发送端机组成。其原理是将接收到的微弱光信号用光电检测器转换成电信号后

进行放大、整形和再生后，恢复出原来的数字信号，然后再对光源进行调制，变换为光脉

冲信号后送入光纤，如图 1-1-12 所示。


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图 1-1-12 典型的数字光中继器原理框图

② 全光中继器。全光中继器（即光—光中继器），也就是光放大器。自 20 世纪 80 年代末掺铒光纤放大器（EDFA）问世并很快实用化以来，光放大器已经开始替代传统的光

中继器。光放大器省去了光—电转换过程，可以对光信号直接进行放大。因此，结构比较

简单，有较高的效率，在 DWDM 系统中广泛应用。在光放大器中，掺铒光纤放大器应用

最为广泛，它具有高增益、低噪声、

对偏振不敏感、放大器频带较宽等优

点，可在光纤线路中代替目前广泛使

用的光—电—光中继器，其工作原理

如图 1-1-13 所示。

4）DDF与ODF（1）DDF DDF（Digital Distribution Frame，数字配线架）又称高频配线架。DDF 主

要用于光纤通信设备之间、光纤通信设备与其他通信设备之间的相同速率数字电信号的连

接和人工调度。它能使数字通信设备的数字码流的连接成为一个整体，速率为 2～155Mb/s 信号的输入、输出都可终接在 DDF 架上，这为配线、调线、转接、扩容都带来了很大的灵

活性和方便性。一般情况下，一个 DDF 架上有若干 DDF 数字配线模块。单个 DDF 数字配

线模块的外形如图 1-1-14 所示。

（2）ODF ODF（Optical Distribution Frame，光纤配线架）主要用于光纤通信设备之间、

光纤通信设备与光缆线路之间的光信号的连接和人工调度。一般情况下，一个 ODF 架上有

若干 ODF 光配线模块。在图 1-1-15 所示的 ODF 局部图中，可看到 6 个 ODF 光配线模块。

图1-1-14 数字配线模块图1-1-15 ODF局部图

5 SDH 网络结构

1）SDH 的常见网元类型

SDH 传输网是由不同类型的网元设备通过光缆线路的连接组成的。它通过不同的网元

图 1-1-13 掺铒光纤放大器用做光中继器的原理框图

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完成 SDH 网的传送功能：上/下业务、交叉连

接业务、网络故障自愈等。下面介绍 SDH 网中

常见网元的特点和基本功能。

（1）TM 终端复用器 TM 终端复用器

位于网络的终端站点上，例如一条链的两个端

点上，它是具有两个侧面的设备，如图 1-1-16所示。

它的作用是将支路端口的低速信号复用到

线路端口的高速信号 STM-N 中，或从STM-N 的信号中分出低速支路信号。请注意它的线路端口输入/输出一路 STM-N 信号，而支路端

口却可以输出/输入多路低速支路信号。在将低速支路信号复用进 STM-N 帧（将低速信号

复用到线路）时，有一个交叉的功能。例如，可将支路的一个 STM-1 信号复用进线路上的 STM-16 信号中的任意位置上，也就是复用在 1～16个 STM-1 的任一个位置上。将支路的 2Mb/s 信号可复用到一个 STM-1 中 63 个 VC-12 的任一个位置上去。

（2）ADM 分/插复用器 ADM 分/插复用器用于 SDH 传输网络的转接站点处，例如

链的中间节点或环上节点，是 SDH 网上使用最多、最重要的一种网元设备。它是一种具有

三个侧面的设备，如图 1-1-17 所示。

图 1-1-17 ADM 模型

ADM 有两个线路侧面和一个支路侧面。两个线路侧面分别各接一侧的光缆（每侧收/发共两根光纤），为了描述方便，将其分为西（W）向、东（E）向两侧线路端口。ADM 的支路侧面连接的都是支路端口，这些支路端口信号都是从线路侧 STM-N 中分支得到的和

将要插入到 STM-N 线路码流中去的“落地”业务。因此，ADM 的作用是将低速支路信号

交叉复用进东或西向线路上去，或从东或西侧线路端口接收的线路信号中拆分出低速支路

信号。另外，还可将东/西向线路侧的 STM-N 信号进行交叉连接，例如将东向 STM-16 中的 3#STM-1 与西向 STM-16 中的 15 # STM-1 相连接。

ADM 是 SDH 最重要的一种网元设备，可等效成其他网元，完成其他网元设备的功

能。一个 ADM 可等效成两个 TM 设备。

（3）REG 再生中继器 REG 再生中继器的最大特点是不上/下（分/插）电路业务，只放

大或再生光信号。REG 是双侧面的设备，每侧与一个线路端口 W、E 相接，如图 1-1-18 所示。

图1-1-16 TM 模型


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图 1-1-18 再生中继器

REG 与 ADM 相比仅少了支路端口的侧面，所以 ADM 若不上/下本地业务电路时，完

全可以等效为一个 REG。

单纯的 REG 只需处理 STM-N 帧中的 RSOH，且不需要交叉连接功能（W/E 直通即

可），而 ADM 和 TM 因为要完成将低速支路信号分/插到 STM-N 中，所以不仅要处理

RSOH，而且还要处理 MSOH。另外，ADM 和 TM 都具有交叉复用能力（有交叉连接功

能），因此用 ADM 来等效 REG 有点大材小用。

（4）DXC 数字交叉连接设备数字交叉连接设备 DXC 完成的主要是 STM-N 信号的

交叉连接功能。它是一个多端口器件，实际上相当于一个交叉矩阵，完成各个信号间的交

叉连接，如图 1-1-19 所示。

图 1-1-19 DXC 功能图

DXC 可将输入的 m 路 STM-N 信号交叉连接到输出的 n 路 STM-N 信号上。图 1-1-19 表示有 m 条输入光纤和 n 条输出光纤。DXC 的核心功能是交叉连接，功能强的 DXC 能完成高

速（例如 STM-16）信号在交叉矩阵内的低级别交叉（例如 VC-4 和 VC-12 级别的交叉）。

通常用 DXCm/n 来表示一个 DXC 的类型和性能（m≥n），m 表示可接入 DXC 的最高速率

等级，n 表示在交叉矩阵中能够进行交叉连接的最低速率级别。m 越大，表示 DXC 的承载容量

越大；n 越小，表示 DXC 的交叉灵活性越大。数字 0 表示 64kb/s 电路速率，数字 1、2、3、4 分别表示 PDH 体制中的 1～4 次群速率，其中 4 也代表 SDH 体制中的 STM-1 等级，数字 5 和 6 分别代表 SDH 体制中的 STM-4和 STM-16 等级。例如，DXC1/0 表示接入端口的最高速率为 PDH 一次群信号，而交叉连接的最低速率为 64kb/s；DXC4/1 表示接入端口的最高速率为 STM-1，而交叉连接的最低速率为 PDH 一次群信号。m 和 n 的相应数值的含义如表 1-1-3 所示。

表 1-1-3 m 和 n 群次与速率对应表

m或n 0 1 2 3 4 5 6

速率 64kb/s 2Mb/s 8Mb/s 34Mb/s140Mb/s

155Mb/s622Mb/s 2.5Gb/s

小容量的 DXC 可由 ADM 来实现，例如深圳中兴通讯有限公司的 2.5G 设备可等效为

DXC6/1 的交叉容量。

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2）SDH 的组网方式

SDH 网是由 SDH 网元设备通过光缆互连而成的，网络节点设备（网元）和传输线路

的几何排列构成了网络的拓扑结构。网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在

很大程度上与其拓扑结构有关。

网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形，如图 1-1-20 所示。

图 1-1-20 基本的网络拓扑图

（1）链形网链形网络拓扑是将网中的所有节点一一串联，而首尾两端开放。这种拓

扑的特点是较经济，在 SDH 网的早期用得较多，主要用于专网（如铁路网）。

（2）星形网星形网络拓扑是将网中一网元作为中心节点设备与其他各网元节点相

连，其他各网元节点之间互不相连，网元节点的业务都要经过这个特殊节点转接。这种网

络拓扑的特点是可通过中心节点统一管理其他网络节点，利于分配带宽，节约成本，但存

在中心特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈问题。中心节点的作用类似交换网的汇

接局。此种拓扑多用于本地网（接入网和用户网）。

（3）树形网树形网络拓扑可被看成是链形拓扑和星形拓扑的结合，也存在中心节点

的安全保障和处理能力的潜在瓶颈问题。

（4）环形网环形网络拓扑实际上是指将链形拓扑首尾相连，从而使网上任何一个网

元节点都不对外开放的网络拓扑形式。这是当前使用最多的网络拓扑形式，主要是因为它

具有很强的生存性，即自愈功能较强。环形网常用于本地网（接入网和用户网）、局间中

继网等。

（5）网孔形网将所有网元节点两两相连，就形成了网孔形网络。这种网络拓扑为两

网元节点间提供多个传输路由，使网络的可靠性更强，不存在瓶颈问题和失效问题。但是

由于系统的冗余度高，必会使系统有效性降低，成本高且结构复杂。网孔形网主要用于长

途网中，以提供网络的高可靠性。

当前用得最多的网络拓扑是链形和环形，通过它们的灵活组合，可构成更加复杂的网


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络。本项目主要介绍链形网的组成和特点，以及环形网的几种主要的自愈形式（自愈环）

的工作机理及特点。

6 SDH 网络设备 ZXMP S320 介绍

1）ZXMP S320 设备结构组成

ZXMP S320 的设计采用了大量的贴片元件和 ASIC 芯片，整个设备结构紧凑，体积小

巧，设备安装灵活方便，其结构组成如图 1-1-21 所示。ZXMP S320 设备由固定有后背板的

机箱、插入机箱内的功能单板以及一个可拆卸、可监控的风扇单元组成，单板与风扇单元

间设有尾纤托板作为引出尾纤的通道。

ZXMP S320 的 PDH 2M/1.5M、34M/45M 电支路出线均从设备后背板接口引出，尾纤

由光板上的光接口引出，也可以经机箱内风扇单元上面的走线区顺延到机箱背板的尾纤过

孔引出，数据、音频业务接口在各单板的面板上，设备背板的接口分布如图 1-1-22 所示。

图 1-1-21 ZXMP S320 设备结构组成示意图

图 1-1-22 ZXMP S320 背板接口区排列图

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ZXMP S320 背板的各个接口说明如下：

（1）POWER －48V（+24V）电源插座。

（2）Qx 以太网接口，RJ45 插座，SMCC 的本地管理设备接口。

（3）f（CIT）操作员接口（Craft Interface Terminal），符合 RS232C 规范，采用 DB9 插座，可以接入本地维护终端（LMT）对设备进行监控。

（4）SWITCHING INPUT 开关量输入接口，采用 DB9 插座，能接收 4 组 TTL 电平

标准开关量作为监控告警输入，可将温度、火警、烟雾、门禁等告警信号传送到网管中进

行监视。

（5）ALARM 告警输出接口，DB9 插座，用于连接用户提供的告警箱，输出设备的

告警信息。

（6）BITS BITS 接口区，各插座定义如下。

R1：第一路 BITS 输入接口，采用非平衡 75Ω 同轴插座。

T1：第一路 BITS 输出接口，采用非平衡 75Ω 同轴插座。

120Ω BITS：平衡 120Ω BITS 接口，采用 DB9 插座，提供两路输入接口、两路输

出接口。

R2：第二路 BITS 输入接口，采用非平衡 75Ω 同轴插座。

T2：第二路 BITS 输出接口，采用非平衡 75Ω 同轴插座。

（7）OW 勤务话机接口，采用 RJ11 插座，用于连接勤务电话机。

（8）支路接口区采用 5 组插座，配合支路插座板，提供最多 63 路 2M 或 64 路 1.5M 信号接口，带支路保护的 34M/45M 接口也由这个接口区提供。

2）系统总体结构

ZXMP S320 采用模块化设计，将整个系统划分为不同的单板，每个单板包含特定的功

能模块，各个单板通过机箱内的背板总线相互连接。因此，可以根据不同的组网需求，选

择不同的单板配置来构成满足不同功能要求的网元设备。这样不仅提高了设备配置应用的

灵活性，同时也提高了系统的可维护性。

ZXMP S320 设备在实际应用中，根据所能提供的 SDH 光接口最高速率等级不同，可

分为两种应用方式：STM-1 级别应用和 STM-4 级别应用。对这两种应用形式，系统的工作

原理是一致的，但由于 STM-1 级别应用时采用单独的交叉板提供交叉功能，而 STM-4 级别应用时采用包含在 STM-4 光接口板内的最新高可靠性的交叉矩阵，从而使得在两种级别

应用时设备的硬件结构及单板配置有所不同。

（1）信号处理流程 ZXMP S320 设备的信号处理流程如图 1-1-23 所示。

在 ZXMP S320 设备中，PDH 支路接口信号经过接口匹配以及适配、映射后，转换为

VC-4 或 VC-3 SDH 标准净荷总线信号，在交叉矩阵内完成各个线路方向和各个接口的业务

交叉。以太网接口信号经过封包、无阻塞交换，映射为 VC-12 信号，通过虚级联方式映射

为 VC-4 净荷总线信号送入交叉矩阵。在群路方向完成开销字节的处理，实现 APS 协议处


22

理、 ECC 的提取和插入、公务字节传递等，并可通过开销交叉实现开销字节的传递。时钟

信号可以由线路信号提取，也可由外同步接口接入的外时钟源提供，并且支持 2M 支路时

钟作为定时基准，系统时钟的选择由时钟处理单元进行。

图 1-1-23 ZXMP S320 设备信号处理流程示意图

（2）工作原理 ZXMP S320 设备的工作原理如图 1-1-24 所示。

在 ZXMP S320 设备中，SDH 接口、PDH接口、Ethernet 接口信号经过各自的接口处

理后，转换为 VC-4 或 VC-3 SDH 标准净荷总线信号。其中，Ethernet 接口信号只可转换为 VC-4 总线信号，在业务交叉单元完成各个线路方向和各个接口的业务交叉。在开销处理单

元分离段开销与净荷数据后，将部分开销字节合成一条 HW 总线，与来自辅助接口单元的 HW 总线一起进入开销交叉单元，实现各个方向的开销字节直通、上下和读写。定时处理

单元在整个业务流程中将系统时钟分配至各个单元，确保网络设备的同步运行。控制管理

单元处理承载网元控制信息的开销字节，经开销处理单元提取网元运行信息，下发网元控

制、配置命令。

ZXMP S320 设备采用后背板＋单板插件的实现方式，每种单板上承载图 1-1-24 中所示

的功能单元，各种单板之间通过后背板相互连接，实现多种业务功能。图 1-1-24 中各个功

能单元的具体说明及对应单板如下。

① 定时处理单元。定时处理单元由时钟板（SCB）实现，为设备提供系统时钟，实现

网络同步。定时处理单元的时钟源可有多种选择：跟踪外部定时基准（BITS），锁定某

一方向的线路或支路时钟，在可用参考定时基准发生故障的情况下进入保持或自由振荡模

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式。定时处理单元可以依据定时基准的状态信息实现定时基准的自动倒换。定时处理单元

还能够为其他设备提供标准的参考基准输出。

图 1-1-24 ZXMP S320 设备工作原理图

② 控制管理单元。控制管理单元由网元控制板（NCP）实现，完成网元设备的配置与

管理，并通过 ECC 实现网元间消息的收发和传递。控制管理单元提供与后台网管的多种接

口，通过此单元可以上报和处理设备的运行、告警信息，下发网管对网元设备的控制、配

置命令，实现对传输网络进行集中网管。

③ SDH 接口单元。ZXMP S320 设备的 SDH 接口可实现 STM-1和 STM-4两种接口速

率，由 SDH 光/电接口板实现。SDH 接口可作为设备的群路或支路接口，完成接口的电/光转换和光/电转换、接收数据和时钟恢复、发送数据成帧。

④ 开销处理单元。开销处理单元在 ZXMP S320 设备中主要由各个 SDH 接口板及勤务

板（OW）完成。开销处理单元用于分离 SDH 帧结构中的段开销和净荷数据，实现开销插

入和提取，并对开销字节进行相应的处理。

⑤ 业务交叉单元。业务交叉单元是 ZXMP S320 设备的核心功能单元，由交叉板

（CSB）或全交叉光接口板完成。业务交叉单元完成 AU-4、TU-3、TU-12、TU-11 等业务


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信号的交叉连接，业务交叉单元是群路接口与支路接口之间业务信号的连接纽带。业务交

叉单元还负责倒换处理、通道保护等功能。

⑥ 开销交叉单元。开销交叉单元由 OW 实现，完成段开销中的E1字节、E2 字节、F1 字节以及一些未定义的开销字节间的交换功能。通过开销交叉单元，可以将开销字节送入

其他段开销继续传输，也可以实现网元的辅助功能。

⑦ PDH 接口单元。PDH 接口用于实现设备的局内接口，包括 E1、T1、E3、DS3 等 PDH 电接口，由各种支路接口板实现。PDH 接口单元完成电信号的异步映射/去映射后，

将信号送入交叉单元。

⑧ 以太网接口单元。以太网接口实现 10M/100M Ethernet接口，由 4 端口智能快速以太

网板（SFE4）实现，实现以太网数据的透明传送以及以太网数据向 SDH 数据的映射。

⑨ 辅助接口单元。辅助接口由音频板和数据板实现，利用开销字节提供辅助的传输通

道，实现语音和数据传输。

⑩ 馈电单元。馈电单元完成一次电源的保护、滤波和分配，为设备的各个单元提供工

作电源。

3）单板功能简介

（1）背板（MB1）背板作为 ZXMP S320 设备机箱的后背板，固定在机箱中，是连

接各个单板的载体，同时也是 ZXMP S320 设备同外部信号的连接界面。在背板上分布有 38Mb/s 的数据总线、19Mb/s 和 38Mb/s 的时钟信号线、8kHz 帧信号线、64kb/s 开销时钟信

号线以及板在位线、电源线等，通过遍布背板的插座将各个单板之间、设备和外部信号之

间联系起来。

根据映射结构和数据接口不同，MB1 可分为 MB1E 和 MB1A。其中，MB1E 为 ETSI 应用背板，适用于 ETSI 制式的系统；MB1A 为 ANSI 应用背板，适用于 ANSI 制式的系统。

（2）电源板（PWA，PWB）电源板主要提供各单板的工作电源（即二次电源），一

块电源板相当于一个小功率的 DC/DC 变换器，能为 ZXMP S320 设备内的各个单板提供其

运行所需的 +3.3V、+5V、-5V 和 -48V 直流电源。为满足不同的供电环境，ZXMP S320 提供了 PWA 和 PWB 两种电源板，分别适用于一次电源为-48V 和 +24V 的情况。为提高系

统供电的可靠性，ZXMP S320 设备支持电源板的热备份工作方式。

（3）网元控制处理板（NCP） NCP 是一种智能型的管理控制处理单元，内嵌实时多

任务操作系统，实现 ITU-T G.783 建议规定的同步设备管理功能（SEMF）和消息通信功能

（MCF）。NCP 在网络管理结构中的位置如图 1-1-25 所示。

NCP 作为整个系统的网元级监控中心，向上连接子网管理控制中心（SMCC），向下

连接各单板管理控制单元（MCU），收发单板监控信息，具备实时处理和通信能力。NCP完成本端网元的初始配置，接收和分析来自 SMCC 的命令，通过通信口对各单板下发相应

的操作指令，同时将各单板的上报消息转发网管。NCP 还控制本端网元的告警输出和监测

外部告警输入，NCP 可以强制各单板进行复位。

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图 1-1-25 ZXMP S320 网络管理结构示意图

（4）系统时钟板（SCB） SCB的主要功能是为 SDH 网元提供符合 ITU-T G.813 规范

的时钟信号和系统帧头，同时也提供系统开销总线时钟及帧头，使网络中各节点网元时钟

的频率和相位都控制在预先确定的容差范围内，以便使网内的数字流实现正确有效的传输

和交换，避免数据因时钟不同步而产生滑动损伤。

（5）勤务板（OW） OW 板利用 SDH 段开销中的 E1 字节和 E2 字节提供两条互不交

叉的话音通道，一条用于再生段（E1），一条用于复用段（E2），从而实现各个 SDH 网元

之间的语音联络。

（6）增强型交叉板（CSBE） CSBE 在系统中主要完成信号的交叉调配和保护倒换等

功能，实现上下业务及带宽管理。

CSBE 位于光线路板和支路板之间，具有 8×8个AU-4 容量的空分交叉能力和

1008×1008 TU-12/1344×1344 TU-11 容量的低阶交叉能力，可以对两个 STM-4 光方向、4 个 STM-1 光方向和一个支路方向的信号进行低阶全交叉，实现 VC-4、VC-3、VC-12、VC-11 级别的交叉连接功能，完成群路到群路、群路到支路、支路到支路的业务调度，并可实现

通道和复用段业务的保护倒换功能。

在通道保护配置时，CSBE 可以自行根据支路告警完成倒换，在复用段保护配置时，

CSBE 可以根据光线路板传送的倒换控制信号完成倒换。为提高系统的可靠性，ZXMP S320 设备支持 CSBE 板的热备份工作方式。

（7）STM-1 光接口板（OIB1） OIB1 板对外提供 1 路或 2 路的 STM-1 标准光接口，实

现 VC-4～STM-1 之间的开销处理和净负荷传递，完成 AU-4 指针处理和告警检测等功能。

提供一路光接口的 OIB1 表示为 OIB1S，提供两路光接口的 OIB1 表示为 OIB1D，为满

足不同的传输距离等工程需求，OIB1 可提供 S-1.1、L-1.1、L-1.2 等多种光接口收发模块。

对于一个 OIB1 板的型号描述，需要包含上述信息。例如，OIB1D S-1.1 表示提供两路 S-1.1标准光接口的 STM-1 光接口板。


26

OIB1 板上光接口适用的光纤连接器类型为 SC/PC 型。

（8）全交叉 STM-4 光接口板（O4CS） O4CS 对外提供 1 路或 2 路 STM-4 的光接

口，完成 STM-4 光路/电路物理接口转换、时钟恢复与再生、复用解复用、段开销处理、

通道开销处理、支路净荷指针处理以及告警监测等功能。O4CS 具有 8×8 个 AU-4 容量的

空分交叉能力和 1008×1008 TU-12/1344×1344 TU-11 容量的低阶交叉能力，可以对两个 STM-4 光方向、4 个 STM-1 光方向和一个支路方向的信号进行低阶全交叉。O4CS 根据支

路告警完成通道倒换功能，根据APS协议完成复用段保护功能。O4CS 将本板上两路 STM-4光接口传送来的 ECC 开销信号进行处理后复合为一组扩展 ECC 总线传送给 NCP 板。

提供一路光接口的 O4CS 表示为 O4CSS，提供两路光接口的 O4CS 表示为 O4CSD。为满足

不同的传输距离等工程需求，O4CS 可提供 I.4、S-4.1、L-4.1、L-4.2 等多种光接口收发模块。

对于一个 O4CS 板的型号描述，需要包含上述信息。例如，O4CSD S-4.1 表示提供两路 S-4.1 标准光接口的全交叉 STM-4 光接口板。O4CS 板上光接口适用的光纤连接器类型为 SC/PC 型。

（9）电支路板（ET1，ET3）① ET1 单板。ET1 可以完成 8 路或 16 路 E1 信号（2Mb/s）经 TUG-2～VC-4 的映射和

去映射，支路信号的对外连接通过背板接口区连接相应型号的支路插座板实现。

ET1 从 E1 支路信号抽取时钟并供系统同步定时使用。

ET1 完成对本板 E1 支路信号的性能和告警分析并上报，但对支路信号的内容不作任何

处理。

在配置支路倒换板后，可以实现 ET1 支路板的 1∶N（N≤4）保护。

根据 ET1 每板支路数目和接口阻抗不同，ET1 板提供以下型号供用户选择。

ET1-75：提供 16 路 75Ω E1 信号接口。

ET1-120：提供 16 路 120Ω E1 信号接口。

ET1-75E：提供 8 路 75Ω E1 信号接口

ET1-120E：提供 8 路 120Ω E1 信号接口。

② ET3 单板。ET3 单板兼容 E3 信号（34Mb/s）和 DS3 信号（45Mb/s），通过设置可

以选择支持 E3 或 DS3 支路信号接口，对应于 E3 信号的 ET3 板型号表示为 ET3E，对应于

DS3 信号的 ET3 板型号表示为 ET3D。

ET3 可以完成一路 E3/DS3 信号经 TUG-3～VC-4 的映射和去映射，支路信号的对外连

接通过背板接口区连接相应型号的支路插座板来实现。

ET3 完成对本板 E3/DS3 支路信号的性能和告警分析并上报，但对支路信号的内容不作

任何处理。在配置支路倒换板 TST 或 TSA 后，可以实现 ET3 支路板的 1∶N（N≤3）保护。

1.1.2 任务实施：链形 SDH 网络的构建

A、B、C 和 D 共 4 个站组成二纤链形网，链路速率为 STM-1，各站之间的距离均在

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40～80km 之间，各站业务均采用 SDH 系统进行传输。A 站为中心站，设置为网元头、时

钟和网管监控中心。

1 业务分析

1）各站所需要的业务类型及数量

A 站上下的业务：10 条 E1 业务，其中对 B 站有 3 条 E1 业务，对 C 站有 3 条 E1 业务，对 D 站有 4 条 E1 业务。

B 站上下的业务：对 A 站有 3 条 E1 业务。

B 站直通的业务：7 条 E1 业务，其中有 3 条是 A～C 的 E1 业务，4 条是 A～D 的 E1 业务。

C 站上下的业务：对 A 站有 3 条 E1 业务。

C 站直通的业务：有 4 条A～D 的 E1 业务。

D 站上下的业务：对 A 站有 4 条 E1 业务。

2）各站所需要的光接口数量

A、D 为 STM-1 单光方向，各需一个光口，设备可配置成 ADM 或 TM 类型；B、C 为中间网元，各需两个光口，设备可配置成 ADM 或 REG 类型。

2 各站设备及单板的选择

由于是链形网络，并且链路的速率为 STM-1，所以各站均可选用 ZXMP S320 设备。

对于 ZXMP S320 设备，系统分为必配件和选配件两大类。其中，电源板、背板、时

钟板、网元控制处理板为必配件；业务单板和公务板是选配件。在安装 ZXMP S320 的交叉

盘时，当设备使用的是 STM-1光接口板（0IB1S/D）时，则必须安装一块交叉板（CSB 或 CSBE）；如果设备安装了 STM-4 光接口板（O4CSS/D），由于 STM-4 光接口板已集成了

交叉连接的功能，所以此时无法再安装单独的交叉板。

根据各站业务类型和数量，列出各站所需的单板类型及数量，如表 1-1-4 所示。

表 1-1-4 各站配置明细表

站名

单板类型数量A B C D

网元控制处理板（NCP） 1 1 1 1

电源盘（PowerB） 1 1 1 1

交叉板（CSB） 1 1 1 1

系统时钟板（SCB） 1 1 1 1

2M 电业务板（ET1） 1 1 1 1

STM-1 光接口板（OIB1S） 1 1

STM-1 光接口板（OIB1D） 1 1


28

3 根据链网业务需求配置硬件并组网

第一步：打开 ZXONM E300 网管软件，输入用户名“root”，密码为空，单击“登

录”按钮，出现如图 1-1-26 所示的界面。（root 是具有最高权限的用户，可完成设备所有

的操作。）

图 1-1-26 系统界面

第二步：创建站 A。单击“设备管理→创建网元”命令，或单击工具条中的按钮，

弹出“创建网元”对话框，在该对话框中按如下信息输入。

网元名称：A。

网元标识：1。网元地址：192.1.1.18。系统类型：ZXMP S320 /ZXSM150(VII)。设备类型：ZXMP S320。网元类型：ADM 速率等级：STM-4。网元状态：离线。

其余的选项保持默认状态，如图 1-1-27 所示。

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图 1-1-27 A 站的创建

单击“应用”按钮完成 A 站的创建。此时，在 E300 系统软件桌面上会出现一个 ZXMP S320 设备的小图标，名称为 A。

配置网元的 IP 地址时，IP 地址不能重复。对于中兴 ZXMP 系列光传输设备，建议网元 IP

地址最后一位配置为 10～100。

提示

第三步：配置 A 站的单板。

单击 A 站小图标，出现如图 1-1-28 所示的设备硬件配置框图界面。对于中兴 ZXMP S320 设备，配置单板时，NCP 必须是首先进行配置的，对于其他厂商的设备则不一定这样。

图 1-1-28 ZXMP S320 设备硬件配置框图

单击图 1-1-28 右边单板列表框中的“NCP”板，此时设备框可以插入该板的位置区（1


30

号板位），该位置区将变成黄色。单击黄色区域，即可完成 NCP 板的配置。

按照上述方法安装 A 站其他单板。

如果不小心错安装了单板，可先单击右边列表框中第一个手形图标，然后在错误的

单板上右击鼠标，选择“拔板”选项，即可重新安装配置。

所有板安装完成后，A 站的硬件配置示意图如图 1-1-29 所示。

图 1-1-29 A 站配置示意图

第四步：创建 B、C 和 D 站并配置各站单板。

以 B 站为例，单击“设备管理→创建网元”命令，在弹出的“创建网元”对话框中填

入相关内容，注意选择网元类型为 ZXMP S320，IP 地址为 192.1.2.18，网元 ID 为 2，单击

“确定”按钮。

双击 ZXMP S320 的小图标，出现如图 1-1-28 所示的界面。

按照前面配置 A 站的方法完成 B 站各单板的配置。

对于 C、D 站，可完全参考 B 站的配置进行操作。此处介绍一种简单的操作方法，即

当网络中各站设备类型一致且硬件配置差别不大时，可通过复制网元设备、局部修改业务

单板来进行设备的硬件配置。

用鼠标选中需要复制的设备 B，单击系统菜单上

的“设备管理→网元配置→复制网元”命令，在弹出

的“复制网元”对话框中输入新复制的网元的 ID，

如图 1-1-30 所示（注意：网元 ID 号不能重复）。此

时桌面上出现了名称为 3、4 的两个 SDH 设备的小

图标，单击鼠标右键，选择“网元属性”选项，在

“网元属性”对话框中将网元名称依次改为 C、D。图 1-1-30 复制网元

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根据实际单板配置（见表 1-1-4 所列），按照前面所讲的方法稍作修改，即可较为快

捷地完成各站的单板配置，请读者自行进行这项操作。

第五步：完成各站之间的光纤连接。

在进行光纤连接之前，最重要的准备工作是做好光接口连接的规划。在本任务中，可

按照如图 1-1-31 所示进行连接。

图 1-1-31 网元间连接示意图

在图 1-1-31 的标注中，5/1、5/2 表示的意思是：“/”前面的数字表示光接口板所在的

设备槽位号，“/”后面的数字表示光接口板上的第几个光接口。例如，5/2 表示设备 5 号板位所插光接口板的第 2 个收发全双工口。

用鼠标拖选全部网元，单击菜单栏“设备管理→公共管理→网元间连接配置”命令，

或单击快捷图标，出现如图 1-1-32 所示对话框。

图 1-1-32 “网元间连接配置”对话框

以连接 A 站和 B 站为例。

A 站：5 号光板端口 1 B 站：5 号光板端口 1单击“增加”→“应用”按钮，即完成 A 站与 B 站之间的连接。如果连接错误，可选

定错误的连接，单击“删除”→“应用”按钮即可。

其余各站之间的连接，请读者自己进行操作演练，完成连接后出现如图 1-1-33 所示的

界面。


32

图 1-1-33 网络组网示意图

当操作有更改时，一定要单击“应用”或“确定”按钮，然后再单击“关闭”按钮。

提示

任务评估

完成本项目任务的评估标准如下：

1．合理设置网头网元，选择正确的 SDH 光传输设备。

2．合理选择单板类型和数量，最大限度地节省设备费用。

3．各站点之间的连接符合组网要求，有相应的光接口连接规划。

4．本任务的实施能在 40min 之内完成。

5．通过自学，独立完成课后的“思考与练习”。

任务总结

通过本项目任务的训练学习，应当掌握如下的知识与技能：

1．本次任务主要是根据业务需求配置 SDH 设备的硬件并组建链形网络。要正确组网

就需要了解传输网络在通信网中的地位，以及 ZXMP S320 设备的结构和工作原理。ZXMP S320 设备主要由机箱、单板和风扇单元等部分组成。

2．SDH 相比于 PDH 有自己的优点和缺陷。目前，现网运行的主流设备都是 SDH 设备。为充分利用光纤的带宽资源，采用了 WDM 技术，它包括了三种方式。为了学生的后

续发展，引入了 ASON 的概念。

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思考与练习 SDH

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3．光纤有三个方面的特性：结构特性、光学特性和传输特性。结构特性即光纤的几何

尺寸；光学特性即光纤的导光原理及数值孔径；传输特性即光纤的损耗和色散性能。

4．光无源器件和光有源器件是组成光传输网络必不可少的部分。SDH 的网络结构主要

有链形、星形、树形、环形和网孔形，当前用得最多的是链形和环形。SDH 的常见网元主

要有 TM、ADM、REG 和 DXC 共 4 种。其中，ADM 既可以用做 TM，也可以用做REG。

5．ZXMP S320 的单板可简单分为功能单板和业务单板，在配置的过程中先插功能单

板，再插业务单板，读者应能根据具体的业务来确定单板的类型和数量。

6．自我总结在本项目任务中出现了哪些难点，实训过程中产生的故障原因及处理措施。

在图 1-1-1 中，如果要在 AB、AC 之间各开设一个 34M 业务，该如何配置？如果

要在 AC、AD 之间增加 20 个 2M 业务，又该如何配置？

思考与练习

一、填空题

1．光纤通信系统主要由_______、_______、_______设备组成。

2．光纤通信系统按光纤的模式，可分为_______和_______通信系统。

3．现有的 PDH 制式共有欧洲系列、北美系列和日本系列三种不同的信号速率等级。

其中，欧洲系列的基准速率为_______，北美和日本系列的基准速率为_______。4．ZXMP S320 设备最高的传输速率是_______。

二、思考题

1．PDH 和 SDH 各有哪些速率等级？各等级的速率和等效容量各为多少？

2．一阶跃光纤 n1 =1.50，n2 =1.45，求其相对折射率差 Δ。3．在阶跃光纤中，若纤芯折射率 n 1=1.5，相对折射率差 Δ=0.02，试计算数值

孔径。

4．已知注入光功率为-10dBm，光缆长度为 60km，光缆平均衰减率为 0.3dB/km，收

光功率为多少？

拓展与提高


34

知识教学目标

1．了解 STM-N 的帧结构。

2．掌握 SDH 设备对信号的分层处理。

3．了解 SDH 的各种开销的作用。

4．熟悉中兴通讯 ZXMP S385 设备的系统结构及其单板功能。

技能培养目标

1．能够根据工程具体业务需求，选择合适传输设备构建环＋链混合

网络。

2．能够根据各站之间的业务类型及业务数量，确定业务板的数量。

3．能够熟练使用 E300 网络管理软件，配置各种功能、业务单板。

某光传输网如图 1-2-1 所示，站 A、B、C、D 构成二纤环形光传输

网，速率为 STM-4；站 D、E 构成二纤链形光传输线路，速率为 S TM-1。

图1-2-1 工程组网示意图

业务说明如下：

1．A 站为中心站。

2．A 站与 B 站需要传输一路以太网业务（透明传输）加 50 路

电话。

环形SDH网络的构建

任务1.2

教学目标

任务描述

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任务1.2 环形SDH网络的构建 SDH

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1.2.1 知识准备：环形 SDH 网络的知识与技能

1 SDH 的帧结构

STM-N 信号帧结构的安排原则是，应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀、有规律地

分布，以便于实现支路信号的同步复用、交叉连接（DXC）、分/插和交换。为了方便地从

高速信号中直接上/下低速支路信号，ITU-T 规定了 STM-N 的帧的形状是以字节（8 比特）

为单位的矩形块状帧结构，如图 1-2-2 所示。

从图 1-2-2 中可以看出，STM-N 的信号是 9 行×270×N 列的帧结构。此处的 N 与 STM-N 的 N 相一致，其取值为 1、4、16 或 64。它表示此信号由 N 个 STM-1 信号通过字

节间插复用而形成，并且当 N 个 STM-1 信号通过字节间插复用形成 STM-N 信号时，仅仅

是将 STM-1 信号的列按字节间插复用，行数恒定为 9 行不变。由上述规定可知，STM-1 信号的帧结构是由 9 行×270 列的块状字节组合形成。

我们知道，信号在线路上串行传输时是逐个比特（bit）地进行的，那么这个块状帧是

怎样在线路上进行传输的呢？STM-N 信号的传输也遵循按比特的传输方式。SDH 信号帧传

输的原则是：按帧结构的顺序从左到右，从上到下逐个字节，并且逐个比特（从高位到低

位）地传输，传完一字节再传下一字节，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。

STM-N 信号帧的重复频率（也就是每秒传送的帧数）是多少呢？ITU-T 规定对于任何

级别的 STM-N 帧，帧频都是 8000f/s（帧/秒），也就是帧的周期为恒定的 125μs。这正好

与 PDH 的 E1 信号的帧速率相同。

由此不难推算出 STM-1 的比特传送速率为：270（每帧 270 列）×9（共 9 行）×8（每

字节为 8 比特）×8000（每秒传送 8000 帧）= 155 520kb/s = 155.520Mb/s。

3．A 站与 C 站需要通过 E3 接口传输一路图像数据以及 80 路电话。

4．D 站是该区域移动网基站控制中心 BSC 所在地，与 A 站有 10

条 E1 业务，与 E 站的 BTS 之间通过 4 条 E1 进行连接。考虑到网络

以后的发展，要求 E、D 两站之间亦能通过以太网相连，故配置了一

块以太网数据板为以后升级用。

1．多媒体教室。

2．装有网络管理软件 ZXONM E300 的计算机 40 台。

3．ZXMP S320、ZXMP S385 多业务传输设备。

4．5m 尾纤、E1 电缆、网线、电源线若干。

实施情境


36

图 1-2-2 STM-N 帧结构

由于帧周期的恒定，使 STM-N 信号的速率有其规律性。例如，STM-4 的传输速率恒

定地等于 STM-1 信号传输速率的 4 倍，STM-16 恒定等于 STM-1 的 16 倍。而 PDH 中的 E2 信号速率却不等于 E1 信号速率的 4 倍。这正是 SDH 信号与 PDH 信号的一个重要区

别。SDH 信号的这种规律性所带来的好处是可以便捷地从高速 STM-N 码流中直接分/插出

低速支路信号，这就是 SDH 按字节同步复用的优越性。SDH 速率等级如表 1-2-1 所示。

表 1-2-1 SDH 速率等级

速率等级 STM-1 STM-4 STM-16 STM-64

比特率/（Mb/s） 155.520 622.080 2488.320 9953.280

由图 1-2-2 可见，STM-N 的帧结构由三部分组成：信息净负荷（Payload）、段开销

（SOH）和管理单元指针（AU-PTR）。下面分述这三部分的功能。

1）信息净负荷

信息净负荷是在 STM-N 帧结构中用于存放需要传送的各种业务信息码块的区域。信

息净负荷区相当于 STM-N 这辆运货车的车箱，车箱内装载的货物就是经过打包的低速信

号——待运输的货物。为了实时监测货物（打包的低速信号）在传输过程中是否有损坏，

在将低速信号打包的过程中加入了监控开销字节——通道开销（POH）字节。POH 作为净

负荷的一部分与信息码块一起装载在 STM-N 这辆货车上在 SDH 网中传送，它负责对打包

的货物（低阶或高阶通道）进行通道性能监视、管理和控制。

由此可知，在信息净负荷区，并非仅仅只传送信息码块，还存在用于传输监测的辅助

字节——通道开销。

2）段开销（SOH）

通常情况下，信道传输上的数据大致分为业务信息和信令信息两类。业务信息是用户

需要的，比如图像、数据、音频等；而信令信息是用户不需要的，其作用是对 SDH 信号进

行监控管理，以保证传输网的正常、有效运行。因此，信令信息又被称为开销。

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在 SDH 帧结构中，存在两大类开销，即段开销和通道开销。其中，通道开销包含在信

息净负荷区，而段开销则放置在 SDH 帧结构的前 9 行×N 列。

段开销是为了保证信息净负荷正常传送所必须附加的网络运行、管理和维护（OAM）

字节。段开销（SOH）的作用恰如对 STM-N 这辆运货车中的所有货物在运输中是否有损坏

进行监控；而通道开销（POH）的作用恰如是对 STM-N 这辆运货车中的某一件货物是否有

损坏进行监控。也就是说，SOH完成对货物整体的监控，POH 完成对某一件特定的货物进

行监控。当然，SOH 和 POH 还有一些其他管理功能。

段开销又分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），可分别对相应的段层进

行监控。段，就好像是一条大的传输通道，RSOH 和 MSOH 的作用则是对这一条大的传输

通道进行监控。关于 SDH 的层次概念将在后面陆续介绍。

再生段开销在 STM-N 帧中的位置是第 1～3 行的前 9×N 列，共 3×9×N 字节；复用

段开销则位于 STM-N 帧中第 5～9 行的前 9×N 列，共 5×9×N 字节。

3）管理单元指针（AU-PTR）管理单元指针位于 STM-N 帧中第 4 行的前 9×N 列，共 9×N 字节。它也是一种监控

信令，其主要作用是定位低速信号在各自的封装容器中的具体位置。

我们曾讲过，SDH 传输体制较之 PDH 传输体制的优点之一是能够方便地从高速信号

中直接分/插出低速支路信号（例如 2Mb/s）。为什么会这样呢？这是因为低速支路信号在

高速 SDH 信号帧中的位置有预见性，也就是有规律性。预见性的实现就是由管理单元指针

（AU-PTR）来完成的。AU-PTR 是用来指示信息净负荷的第一个字节在 STM-N 帧内的准确

位置的指示符，以便接收端能根据这个位置指示符的值（指针值）准确分离出信息净负荷。

其实，指针有高、低阶之分，高阶指针是 AU-PTR，低阶指针是 TU-PTR（支路单元指

针），TU-PTR 的作用类似于 AU-PTR，只不过所指示的信息负荷更小一些而已。

2 SDH 传输网的分层模型

类似于计算机网络，SDH 也采用分层模型，以便于设计和管理。SDH 设备可以分成

电路层、通道层和传输媒质层。其中，通道层又分为低阶通道层和高阶通道层；传输媒质

层又分为物理媒质层和段层，段层又由复用段层和再生段层组成。SDH 设备的分层模型如

图 1-2-3 所示。

1）电路层

网络直接为用户提供通信服务，面向电路交换业务、分组交换业务、宽带综合业务数

字网等。其主要设备是交换机、交叉连接设备以及多种数据接入产品，在呼叫的基础上，电

路的建立和释放所需时间很短。目前，电路层的业务已由传统的话音和低速数据业务向宽

带 IP 业务发展，如 FE（快速以太网）、GE（吉比特以太网）、ATM（异步传输模式）等。

2）通道层

通道层支持一个或几个电路层网络，由各种类型的电路层网络共享，为电路层提供传


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送服务。对于电路层网络节点，通道层是透明的。通道层可分为低阶通道层和高阶通道层

两类。其中，低阶通道层为虚容器 VC-1/2/3 提供传输通道；高阶通道层为虚容器 VC-3/4 提供传输通道。

3）传输媒质层

传输媒质层支持一个或几个通道

层，它与具体的传输媒质类别有关。

常用的传输媒质包括光纤、无线电波

等。对于光纤传输媒质，其物理媒质层

是以光脉冲形式进行 SDH 信号比特的

传送；对于无线电波（如微波）传输媒

质，其物理媒质层则是以电磁波脉冲形

式进行 SDH 信号比特的传送。传输媒

质层包括复用段层与再生段层。其中，

前者为通道层提供同步、复用功能，进

行复用段开销的处理和传递；后者则完

成再生器之间或再生器与复用段终端之

间的定帧、扰码、再生段误码监测等再生段开销的处理和传递。

与之相对应，SDH 的开销也有其分层模型，如图 1-2-4 所示。

图 1-2-4 SDH 开销的分层

这里以单向传输 PDH 基群信号（即 2M 信号）为例，来说明业务在层中的流程。发送

端的电路层把该 E1 信号从上到下依次送入低阶通道层、高阶通道层、复用段层、再生段

层。为了完成对各层的监控、维护和管理，在低阶通道层加入了低阶通道开销，在高阶通

道层加入了高阶通道开销，在复用段层加入了复用段开销，在再生段层加入了再生段开销。

接收端和发送端的过程正好相反，接收端信号依次经过再生段层、复用段层、高阶通

道层、低阶通道层，并在每个段或层会把发端加入的相应开销提取并进行分析处理，完成

告警指示、操作、维护、管理等。最后，接收端在电路层完成对 2M 信号的接收。

图 1-2-3 SDH 设备的分层模型

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在图 1-2-4 中，中继器的作用是对光信号进行放大，以传统的光—电—光中继器为例

进行说明。光—电—光中继器先将光纤传送过来的需要被中继的光信号转换成电信号，放

大再生后，再将其转换为光信号耦合到光纤上继续进行传输。从图 1-2-4 中可以看出，中

继器不会处理复用段层以上的信号和开销，它只会处理再生段层的群路信号以及再生段开

销，这一点值得大家特别注意。

3 SDH 的开销

SDH 开销是指 STM-N 帧结构中除了承载的业务信息（净荷）以外的其他字节。SDH 开销用于支持传输网的运行、管理和维护（OAM）。如前所述，SDH 传输网模型是分层

的，SDH 开销模型也是分层的。SDH 的 OAM 监控可分为段层监控和通道层监控。段层监

控又分为再生段层监控和复用段层的监控；通道层监控又可分为高阶通道层监控和低阶通

道层监控。由此实现了对 STM-N 分层监控。例如，对 2.5Gb/s 信号的监控，再生段开销对

整个 STM-16 帧信号进行监控，复用段开销则对其中 16 个 STM-1 的任一个进行监控。高

阶通道开销再将其细化成对每个 STM-1 中 VC-4 的监控，低阶通道开销又将对 VC-4 的监

控细化为对其承载的 63 个 VC-12 中的任一个 VC-12 进行监控，由此实现了对从 2.5Gb/s 级别信号到 2Mb/s 级别信号的多级监控。

1） STM-1 帧的段开销

前已述及，STM-N 帧的段开销位于其帧结构的（1～9）行×（1～9N）列（其中第 4 行为 AU-PTR 除外）。现以 STM-1 信号为例讲述段开销中各字节的用途。对于 STM-1 信号，段开销包括位于帧中的（1～3）行×（1～9）列的 RSOH 再生段开销和位于（5～9）行×（1～9）列的 MSOH 复用段开销，如图 1-2-5 所示。

图 1-2-5 中画出了再生段开销和复用段开销在 STM-1 帧中的位置。它们的区别在于监

控的范围不同，RSOH 是对一个大范围的信号（即 STM-N 信号）进行监控，而 MSOH 则是对这个大范围中的一个小的范围（即 STM-1 信号）实行监控。

（1）定帧字节——A1 和 A2 定帧字节的作用是识别帧的起始点，以便接收端能与发

送端保持帧同步。接收 SDH 码流的第一步是必须在收到的信号流中正确地选择分离出各个 STM-N 帧，也就是先要定位每个 STM-N 帧的起始位置，然后再在各帧中识别相应的开销

和净荷的位置。A1、A2 字节就是起这种定帧的作用。通过它，收端可从信息流中定位、

分离出完整的 STM-N 帧，再通过指针定位找到该帧中的某一个 VC 信息包的确切位置，从

而顺利提取之。

收端是怎样通过 A1、A2 字节实现帧定位的呢？由于 A1、A2 有固定的值，也就是有

固定的比特图案，规定 A1=11110110（F6H），A2=00101000（28H），收端检测信号流中

的各字节，当发现连续出现 3N 个 A1（F6H），又紧跟着出现 3 N个 A2（28H）字节时（在 STM-1 帧中 A1 和 A2 字节各有 3 个），就断定一个 STM-N 帧信号开始到达，收端通过定

位每个 STM-N 帧的起点来区分不同的 STM-N 帧，以此达到分离不同帧的目的。


40

图 1-2-5 STM-1 段开销字节安排

注：△为与传输媒质有关的特征字节（暂用）；

×为国内使用保留字节；

＊为不扰码国内使用字节；

所有未标记字节待将来国际标准确定（与媒质有关的应用，附加国内使用和其他用途）。

如果接收端连续 5 帧（625μs）以上收不到正确的 A1、A2 字节，即连续 5 帧以上无

法判别出帧字节的位置，那么收端即进入帧失步状态，于是产生帧失步告警（OOF）；若 OOF 持续了 3ms，则进入帧丢失状态，设备产生帧丢失告警（LOF），即向下游方向发送 AIS 信号，整个业务传输中断。在 LOF 状态下，若收端在连续 1ms 以上的时间内又收到正

确的 A1、A2 字节，则设备回到正常工作的定帧状态（IF）。

STM-N 信号在线路上传输之前要经过扰码处理，其目的主要是便于接收端能提取出

线路定时信号。但是，为了保证接收端能正确地提取出定位帧头 A1、A2，则不能将 A1、A2 字节进行扰码处理。为此，规定对 STM-N 信号段开销的第一行所有字节即 1 行×9N 列（不只包括 A1、A2 字节）不做扰码处理，进行透明传输。对 STM-N 帧中的其余字节进行

扰码处理后，再送线路传输。这样既保证了接收端对 STM-N 信号定时的方便提取，又保证

了接收端对 STM-N 信号帧进行正确分离。

（2）再生段踪迹字节——J0 该字节用于确定再生段是否正确连接。该字节被用来重

复地发送“段接入点识别符”，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续的连接

状态。若收到的值与所期望的值不一致，则产生再生段踪迹标识失配（RS-TIM）告警。在

同一个运营者的网络内该字节可为任意字符，而在不同两个运营者的网络边界处要使设备

收、发两端的 J0 字节相同。通过 J0 字节可使运营者提前发现和解决故障，缩短网络恢复

时间。

J0 字节还有一个用法，在 STM-N 帧中每一个 STM-1 帧的 J0 字节定义为 STM 的标识

符 C1，用来指示每个 STM-1 在 STM-N 帧中的位置，即指示该 STM-1 是 STM-N 中的第几

个 STM-1（间插层数）和该 C1 在该 STM-1 帧中的第几列（复列数），可帮助 A1、A2 字节进行帧识别。

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（3）数据通信通路（DCC）字节——D1～D12 SDH 系统的特点之一就是具有自动

的 OAM 功能，可通过网管终端对网元设备进行命令下发与数据查询，完成 PDH 系统所

无法完成的业务实时调配、告警故障定位以及性能在线测试等功能。用于 OAM 功能的数

据是通过 STM-N 帧中的 D1～D12 字节传送的。D1～D12 字节构成数据通信通路（DCC）信道。DCC 作为嵌入式控制通路（ECC）的物理层，在网元之间传输操作、管理和维护

（OAM）信息，构成 SDH 管理网（SMN）的传送通路。

其中，D1～D3 字节是再生段数据通路（DCCR），速率为 3×64kb/s＝192kb/s，用

于再生段终端间传送 OAM 信息；D4～D12 字节是复用段数据通路（DCCM），其速率为

9×64kb/s=576kb/s，用于在复用段终端间传送 OAM 信息。

DCC 通路的传输速率总计为 768kb/s，它们为 SDH 网络管理提供了强大的专用数据通

信通路。

（4）公务联络字节——E1 和 E2 E1 和 E2 可分别提供一个 64kb/s 的公务联络语声通

道，公务联络语声信息放在这两个字节中传输。E1 属于 RSOH ，用于再生段的公务联络；

E2 属于 MSOH，用于复用段终端间直达公务联络。

例如，如图 1-2-6 所示网络，若仅

使用E1字节作为公务联络字节，A、

B、C、D 4 个网元均可互通公务。

因为终端复用器的作用是将低速支

路信号分/插到 SDH 信号中，它要处理 RSOH 和MSOH，因此 E1、E2 字节均可用于公务通

信。而再生器的作用则是对 SDH 信号进行再生传输处理，只能处理 RSOH ，所以只能用

E1字节进行公务通信。若仅使用 E2 字节作为公务联络字节，那么就只有 A、D 两站之间可

以通公务电话了，因为 B、C 两站网元不做 MSOH 处理，也就不会处理 E2 字节。

（5）使用者通路字节——F1 F1 提供速率为 64kb/s 的数据/语音通路，保留给使用者

（通常指网络提供者）用于特定维护目的的公务联络，或可通 64kb/s 专用数据。

（6）比特间插奇偶校验 8 位码 BIP-8——B1 B1 字节是用于再生段层误码监测的

（B1 位于再生段开销中第 2 行第 1 列）。BIP-8 奇偶校验的机理如下。

假设某信号帧由 4 字节（A1=00110011、A2=11001100、A3=10101010、A4=00001111）组成，那么将这个帧进行 BIP-8 奇偶校验的方法是以 8 比特（1 字节）为一个校验单位，将

此帧分成 4 组（每字节为一组，因 1 字节为 8 比特正好是一个校验单元），按图 1-2-7 方式

摆放整齐。

依次计算 A1、A2、A3、A4 字节每一列中 1 的个数，若

计数为奇数，则在得数（B字节）的相应位填 1，否则填 0。也就是 B 字节的相应位的值使 A1、A2、A3、A4 字节以及 B 字节的相应列的 1的个数总计为偶（奇）数。这种校验方法

就是 BIP-8 奇偶校验。这里采用的是偶校验，因为保证的是

图 1-2-6 网络示意图

图1-2-7 BIP-8奇偶校验示意图


42

相应列的 1 的个数为偶数。B 字节的值就是对 A1、A2、A3、A4 字节进行 BIP-8 偶校验运

算所得的结果。

BIP-8 在发送端就是按上述原理工作的，而 B1 字节存放的是 BIP-8 奇偶校验运算所得

的结果。BIP-8 奇偶校验误码监测的整个工作过程简述如下。

发送端对本帧（第 N 帧）加扰后的所有字节进行 BIP-8 偶校验运算，将结果放在下一

个待扰码帧（第 N+1 帧）中的 B1 字节；接收端将当前待解扰帧（第 N 帧）的所有比特进

行 BIP-8 校验，所得的结果与下一帧（第 N+1 帧）解扰后的 B1 字节的值相异运算，若这

两个值不一致则异或运算有 1 出现，根据出现多少个 1，则可监测出第N帧在传输中出现了

多少个误码块。若异或运算为 0，则表示该帧无误码。

（7）比特间插奇偶校验 N×24 位的（BIP-N×24）字节——B2 B2 字节的工作机理

与 B1 类似，只不过它检测的是复用段层的误码情况。一个 STM-N 帧中只有一个 B1 字节，但 B2 字节却有 N×3 个。因为 3 个 B2 字节监测一个 STM-1 帧，一个 STM-N 帧包含

N个 STM-1 帧，所以 STM-N 帧中共有 N×3 个 B2 字节。

BIP-N×24 奇偶校验的工作过程可简述如下。

发送端对当前待扰码的 STM-1 帧中除了 RSOH（RSOH 包括在 B1 对整个 STM-N 帧的校

验中了）的全部比特进行 BIP-24 运算，将结果存放于下一帧待扰码的 STM-1 帧的 B2 字节位

置。接收端对当前解扰后 STM-1 中除了 RSOH 的全部比特进行 BIP-24 校验运算，将结果与

下一个 STM-1 帧解扰后的 B2 字节进行异或运算，根据运算后出现 1 的个数来判断该 STM-1 帧在传输过程中出现了多少个误码块。发送端对每个 STM-1 帧完成 BIP-24 运算后，将相

应的N个 STM-1 帧按字节间插复接成 STM-N 信号（共有 3×N 个 B2 字节），接收端先将 STM-N 信号分接成 N 个 STM-1 信号，然后再分别对每个 STM-1 帧进行 BIP-24 的校验运算。

（8）复用段远端误码块指示（MS-REI）字节——M1 M1 字节载荷的是误码对告信

息，由接收端回送给发送端。M1 字节用来传送接收端由B2字节所检出的误块数，并在发

送端当前性能管理中上报 B2-FEBBE（B2 远端背景误码块），以便发送端据此了解接收端

的收信误码情况。

（9）自动保护倒换（APS）通路字节——K1、K2（b1～b5） K1、K2（b1～b5）字节

用做传送 APS 信息，用以支持设备在故障时进行自动切换，使网络业务得以自动恢复（自

愈），它专门用于复用段自动保护倒换。

（10）复用段远端失效指示（MS-RDI）字节——K2（b6～b8） K2 字节的 b6～b8 位这 3 比特用于传输复用段远端告警的反馈信息，由接收端（信宿）回送给发送端（信

源），它表示接收端检测到接收方向故障或正收到复用段告警指示信号。也就是说，当接

收端收信劣化时，由这 3 比特向发送端发告警信号，以使发端知道收端的接收状况。接收

机接收信号失效或接收到信号中的 K2 字节 6～8 位为“111”时，表示接收到 MS-AIS 信号，接收机认为接收到无效净荷，并向终端发送全“1”信号。MS-RDI 用于向发送侧回送

一个指示，表示收端已检测到上游段(比如再生段)失效或收到 MS-AIS。MS-RDI 用 K2 字

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节在扰码前的 b6、b7、b8 位插入“110”码来产生。

（11）同步状态字节——S1（b5～b8）SDH 复用段开销利用 S1 字节的 b5～b8 位传输 ITU-T 规定的不同时钟质量级别，以

使设备据此判定接收到的时钟信号的质量，

从而决定是否切换时钟源，即切换到较高质

量的时钟源上。S1 字节如图 1-2-8 所示，S1（b5～b8）的值越小，表示相应的时钟质量级别越高。

这 4 比特有 16 种不同编码，可以表示 16 种不同的同步质量等级，如表 1-2-2 所示。

表 1-2-2 同步状态消息编码列表

S1（b5～b8） SDH 同步质量等级描述 S1（b5～b8） SDH 同步质量等级描述

0000 同步质量不可知 1000 G.812 本地局时钟信号

0001 保留 1001 保留

0010 G.811 时钟信号 1010 保留

0011 保留 1011 同步设备定时源（SETS）

0100 G.812 转接局时钟信号 1100 保留

0101 保留 1101 保留

0110 保留 1110 保留

0111 保留 1111 不应用做同步

（12）备用字节在图 1-2-5 中的×为国内保留使用的字节；△为与传输媒质有关的

字节，专用于具体传输媒质的特殊功能。例如，用单根光纤作为双向传输时，可用此字节

来辨别信号的传输方向。未标记的用做将来国际标准确定。

2）通道开销

段开销负责段层的 OAM 功能，而通道开销负责的是通道层的 OAM 功能。这就是所谓

的 SDH 分层管理。通道开销又分为高阶通道开销（HPOH）和低阶通道开销（LPOH）。

在本课程中所讲的高阶通道开销是对 VC-4 级别的通道进行监测，可对 140Mb/s 在 STM-N 帧中的传输情况进行监测；低阶通道开销则是完成 VC-12 通道级别的 OAM 功能，也就是

监测 2Mb/s 在 STM-N 帧中的传输性能。

高阶通道开销的位置在 VC-4 帧中的第 1 列，共 9 字节，如图 1-2-9 所示。

（1）通道踪迹字节——J1 AU-PTR 指针值表示的是 VC-4 的起点在 AU-4 中的具体位

置，即 VC-4 的首字节的位置，以使收信端能据此 AU-PTR 的值，准确地在 AU-4 中分离出 VC-4。J1 正是 VC-4 的首字节，因此 AU-PTR 指针值表示的正是 J1 字节在 AU-4 中的具体

位置。

J1 用来重复发送高阶通道接入点标识符，使该通道接收端能据此确认与指定的发送端

处于持续连接状态，亦即该通道处于持续连接状态，要求是使收发两端 J1 字节相匹配即

图 1-2-8 S1 字节的内容示意图


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可。当然，J1 字节可按需要进行重新设置与更改。

图 1-2-9 高阶通道开销的结构图

（2）高阶通道误码监视字节（BIP-8）——B3 利用 BIP-8 原理，B3 字节负责监测

VC-4 在传输中的误码性能，也就是监测 140Mb/s 的信号在传输中的误码性能。监测机理与 B1 相同，只不过 B3 是对 VC-4 帧进行 BIP-8 校验。

（3）自动保护倒换通道——K3 K3 字节的 b1～b4 位用于传送高阶通道保护倒换

（APS）指令。

（4）通道状态字节——G1 G1 用来将通道终端状态和性能情况回送给 VC-4 通道源

设备，从而允许在通道的任一端或通道中任一点对整个双向通道的状态和性能进行监视。

G1 字节实际上传送对告信息，即由收端向发端回传信息，使发端能据此了解到收端接收相

应 VC-4 通道信号的情况。G1 字节各位安排如图 1-2-10 所示。

图 1-2-10 G1 字节各比特安排

G1 字节的 b1～b4 回传给发端由 B3（BIP-8）检测 VC-4 通道的误码块数，也就是 HP-REI。当收端收到 AIS、误码超限、J1 和 C2 失配时，由 G1 字节的第 5 位回送发端一个 VC4-RDI（高阶通道远端缺陷指示），使发端了解收端接收相应 VC-4 的状态，以便及时发现和

定位故障。G1 字节的 b6 和 b7 位留作选用比特。如果不用，应将其置为“00”或“11”；

如果使用，则由产生 G1 字节的路经源段自行处理，建议采用如表 1-2-3 所示的代码和解释。

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表 1-2-3 G1（b5～b7）代码和解释

b5 b6 b7 意义引发条件

0 0 0 无远端缺陷无缺陷


0 1 0 远端净荷缺陷 LCD①


1 0 0 远端缺陷 AIS，LOP，TIM，UNEQ（或PLM，LCD）②

1 0 1 远端服务器缺陷 AIS，LOP③

1 1 0 远端连接缺陷 TIM，UNEQ

1 1 1 远端缺陷 AIS，LOP，TIM，UNEQ（或PLM，LCD）②

① LCD 是目前唯一定义的净荷缺陷，仅用于ATM 设备。

② 按旧建议的设备可以用 LCD 或PLM作为引发条件。

③ 远端服务器缺陷由ITU-T G.783建议的服务器信号失效规定。

表中缩略语的含义：AIS 为告警指示信号；LCD 表示信元图案丢失；LOP 表示指针丢失；PLM 为净荷失配；TIM

为路径识别失配；UNEQ 为未装载信号。

（5）TU 位置指示字节——H4 H4 字节指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置。

例如，作为TU-12复帧指示字节，或 ATM 净负荷进入一个 VC-4 时的信元边界指示器。

当 PDH 的 2Mb/s 信号复用进 VC-4 时，H4 字节起位置指示作用。因为 2Mb/s 的信号

装进 C-12 时是以 4 个基帧组成一个复帧的形式装入的，在收端为了准确定位分离出 E1 信号，就必须知道当前的基帧是复帧中的第几个基帧。H4 字节就是指示当前的 TU-12（VC-12/C-12）是当前复帧的第几个基帧，起着位置指示的作用。H4 字节的范围是 01H～04H，

若接收端收到的 H4 不在此范围内，则会产生一个 TU12-LOM（支路单元复帧丢失告警）

发向发端。

（6）信号标记字节——C2 C2 用来指示 VC 帧的复接结构和信息净负荷的性质，如

通道是否已装载、所载业务种类和它们的映射方式等。例如，C2=00H 表示这个 VC-4 通道

未装载信号，这时要往这个 VC-4 通道的净负荷 TUG-3 中插全“1”码（TU-AIS），设备会

出现高阶通道未装载告警：VC4-UNEQ；C2=02H，表示 VC-4 所装载的净负荷是按 TUG 结构的复用路线复用来的（关于复用的过程会在后面任务中学习）；C2=15H 表示 VC-4 的负

荷是光纤分布式数据接口（FDDI）格式的信号。C2 字节表示映射的代码如表 1-2-4 所示。

表 1-2-4 C2 字节编码规定列表

C2的8比特编码十六进制码字含义

00000000 00 未装载信号或监控的未装载信号

00000001 01 装载非特定净负荷

00000010 02 TUG 结构

00000011 03 锁定的 TU


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C2的8比特编码十六进制码字含义

00000100 04 34.368Mb/s 和 44.736Mb/s 信号异步映射进 C-3

00010010 12 139.264Mb/s 信号异步映射进 C-4

00010011 13 A TM 映射

00010100 14 MAN（DQDB）映射

00010101 15 FDDI

11111110 FE 0.181 测试信号映射

11111111 FF VC-AIS（仅用于串接）

（7）网络运营者字节——N1 N1 用于高阶通道的串联连接监视（TCM）功能。

除了高阶通道开销外，SDH 帧结构中还有低阶通道开销，低阶通道开销指的是 VC-12 中的通道开销。当然，它监控的是 VC-12 通道级别的传输性能，也就是监控 2Mb/s 的PDH信号随 STM-N 帧传输的情况。

如图 1-2-11 所示显示了一个 VC-12 的复帧结构，由 4 个 VC-12 基帧组成，低阶 POH 就位于每个 VC-12 基帧的首字节，一

组低阶通道开销共有 4 字节：V5、J2、N2 和 K4。

（8）自动保护倒换通道——K4 b1～b4 位用于通道保护，b5～b7 位是增强型低阶通

道远端缺陷指示，如表 1-2-5 所示，而 b8 位为备用。

表 1-2-5 K4（b5～b7）代码和解释

b5 b6 b7 意义引发条件



0 1 0 远端净荷缺陷 LCP，PLM


1 0 0 远端缺陷 AIS，LOP，TIM，UNEQ（或 SLM）

1 0 1 远端服务器缺陷 AIS，LOP

1 1 0 远端连接缺陷 TIM，UNEQ

1 1 1 远端缺陷 AIS，LOP，TIM，UNEQ（或 SLM）

（9）通道状态和信号标记字节——V5 V5 是 TU-12 复帧的第一个字节，TU-PTR 指

示的是 VC-12 复帧的起点在 TU-12 复帧中的具体位置，也就是 V5 字节在 TU-12 复帧中的

具体位置。

V5 具有误码检测、信号标记和 VC-12 通道状态显示等功能，因此 V5 字节具有高阶通

图 1-2-11 低阶通道开销结构图

续表

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道开销 G1 和 C2 两个字节类似的功能。V5 字节的结构如表 1-2-6 所示。

若收端通过 BIP-2 检测到误码块，则在本端性能事件 V5-BBE（V5 背景误码块）中显

示出由 BIP-2 检测出的误块数。同时，由 V5 的 b3 回送给发端 V5-FEBBE（V5 远端误块

指示）。这时，可在发端性能事件 V5-FEBBE 中显示出相应的误块数。V5 的 b8 是 VC-12 通道远端失效指示，当收端收到 TU-12 的 AIS 信号，或信号失效条件时，回送给发端一个

VC12-RDI（低阶通道远端缺陷指示）信号。

当失效条件持续期超过了传输系统保护机制设定的门限时，缺陷转变为故障。这时，

收端通过 V5 的 b4 回送给发端一个 VC12-RFI（低阶通道远端故障指示）信号，表示发端到

收端的相应 VC-12 通道出现故障。

b5～b7 提供信号标记功能，只要收到的值不是 0 就表示 VC-12 通道已装载，即 VC-12容器不是空载。若 b5～b7 为 000，表示 VC-12 未装载。这时收端设备出现 VC12-UNEQ（低阶通道未装载）告警。若收发两端 V5 的 b5～b7 不匹配，则接收端出现 VC12-SLM（低阶通道信号标记失配）告警。

表 1-2-6 VC-12 POH（V5）的结构

误码监测（BIP-2）

远端误块

指示

（LP-REI）

远端失效指示

（RFI）信号标记（Signal Lable）

远端缺陷指示

（RDI）

1 2 3 4 5 6 7 8

误码监测：传送比特

间插奇偶校验码 BIP-2：

第一个比特的设置应使

上一个 VC-12 复帧内所

有字节的全部奇数比特

的奇偶校验为偶数。第

二个比特的设置应使全

部偶数比特的奇偶校验

为偶数

远端误块指

示：BIP-2 检

测到误码块就

向 VC-12 通道

源发 1，无误

码则发 0

远端失效指示：

有故障发 1；无

故障发 0

信号标记：表示净负荷装载情

况和映射方式。3 比特共 8 个二

进制值：

000 表示未装载 VC 通道；

001 表示已装载 VC-12 通道，

但未规定有效负载；

010 表示异步浮动映射；

011 表示比特同步浮动；

100 表示字节同步浮动；

101 表示预留；

110 表示 0.181 测试信号；

111 表示 VC-AIS

远端缺陷指示(相

当于以前的FERF)：

接收失效发 1；接收

成功发 0

（10）VC-12 通道踪迹字节——J2 J2 的作用类似于 J0、J1，它被用来重复发送由收

发两端商定的低阶通道接入点标识符，使接收端能据此确认与发送端在此通道上处于持续

连接状态。

4 SDH 网络设备 ZXMP S385 简介

1）ZXMP S385 设备组件

ZXMP S385 整机采用标准的“IEC 19˝机柜＋子架”的结构形式，设备机柜及子架满足


48

前操作、前维护的使用要求。

（1）子架子架由侧板、横梁和金属导轨等组

成，可完成散热、屏蔽功能。子架可以在机柜正面固

定，且不影响子架的布线，满足前维护、设备机柜靠

墙安装或背靠背安装的要求。

子架结构如图 1-2-12 所示。子架各部分简要说明

如表 1-2-7 所示。

（2）背板 ZXMP S385 的背板在子架中的位置

如图 1-2-12 所示。背板固定在子架中，是连接各单板

的载体，也是 ZXMP S385 同外部信号的连接界面。

背板上部为子架接口，为子架提供电源插座和信

号连接接口；背板中部正对插板区，为各槽位单板提

供信号插座和电源插座；背板下部正对风扇插箱，为

风扇插箱提供电源插座和信号插座。

表 1-2-7 子架各部分简要说明

名称在子架中的位置简要说明

装饰门子架上层插板区可灵活拆卸，具有装饰、通风、屏蔽的功能

背板子架后部设有单板连接插座，各单板通过插座和背板的各种总线连接

插板区子架中部插板区分为上、下两层，上层插业务/功能接口板，下层插业务/功能

板。插板区上层有15个槽位，下层有16个槽位

风扇插箱子架插板区下面用于对设备进行强制风冷散热。风扇插箱装有三个独立的风扇盒，每

个风扇盒单独和风扇背板（FMB）连接，维护方便

安装支耳子架后部（左、右各一）用于在机柜内固定子架

（3）风扇插箱 ZXMP S385 风扇插箱是散热降温部件，其结构如图 1-2-13 所示。每

个子架配置一个风扇插箱，风扇插箱里面装有独立的三个风扇盒。风扇盒的结构如图 1-2-14所示。每个风扇盒通过风扇盒后面的插座和风扇背板 FMB 进行电气连接。风扇盒有单独的

锁定功能，面板上设有运行、告警指示。

图 1-2-13 风扇插箱结构示意图图 1-2-14 风扇盒结构示意图

图 1-2-12 子架结构示意图

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（4）防尘单元防尘单元的作用是保证设备子架内的清洁，避免灰尘堆积影响设备散

热。防尘单元的结构如图 1-2-15 所示。

（5）导风单元安装在上子架底部的导风单元的作用是从机柜前面导入冷风，防止

下子架的热风进入上子架，影响上子架的散热；安装在下子架底部的导风单元的作用是

从机柜前面导入冷风，防止柜底灰尘进入机柜后堵塞防尘滤网。导风单元结构如图 1-2-16 所示。

图 1-2-15 防尘单元结构示意图图 1-2-16 导风单元结构示意图

ZXMP S385 设备运行过程中，防尘单元会吸附灰尘，因此需要定期对防尘滤网进行清洗，

以免影响设备的通风散热。防尘单元面板上设有提示清洁防尘单元的标识。

注意

（6）电源分配箱电源分配箱安装在 ZXMP S385 机柜上方，用于接收外部输入的

主、备电源。电源分配箱对外部电源进行滤波和防雷等处理后，分配主、备电源各 6 对至

各子架。电源分配箱结构如图 1-2-17 所示。

图 1-2-17 电源分配箱结构示意图

2）单板功能简介

子架插板示意图如图 1-2-18 所示。

（1）网元控制板 NCP 及 QX 接口板 QXI 网元控制板 NCP 提供设备网元管理功能，是

系统网元级监控中心。NCP 上连网管 Manager，下接单板监控信息，具备纵向和横向实时


50

处理和通信的能力。NCP 能在 Manager 不接

入的情况下，收集网元的管理信息并简单控

制管理网元。

QX 接口板 QXI 提供电源接口、告警指示

单元接口、列头柜告警接口、辅助用户数据

接口、网管 QX 接口和扩展框接口。

（2）交叉时钟板 CS 及时钟接口板 SCI 交叉时钟板 CS 是整个系统功能的

核心，单板完成多业务方向的业务交叉

互通、1∶N PDH 业务单板/数据业务单板

保护倒换控制以及实现网同步几部分功

能。ZXMP S385 提供如下两种交叉板，

以适应不同的系统和不同的组网选择。

CSA：最大交叉容量为 40Gb/s。CSE：最大交叉容量为 180Gb/s。

时钟接口板 SCI（SCIH、SCIB）为 CSA/CSE 提供外部参考时钟接口。

（3）公务板（OW） OW 板采用 STM-N 信号中的公务字节，结合网管和 CSA/CSE板交叉处理功能，实现如下功能：

① 实现 PCM 语音编码，提供 64kb/s 编码速率。

② 实现点对点、点对多点、点对组、点对全线的呼叫。

③ 支持强插功能。

④ 支持多方会议通话方式，最多可支持 28 个公务方向。

⑤ 可发送和接收 E1、E2 信道上的双音频信令，处理话机送来的双音频信令。

⑥ 每个公务方向可处理一个开销字节作为公务保护字节。

⑦ 对每个公务方向的 E1、E2，支持对保护字节的数字读写。

⑧ 提供 3 路 2 线模拟电话接口，前两路为公务接口，最后一路为 TRK 接口。模拟电

话接口由 SCI 板提供。

⑨ 提供拨号音、回铃音、忙音、静音和铃流。

⑩ 支持 5 路数据接口，可配置成 RS422/RS232。数据接口由 QXI 板提供。

实现 F1 同向数据接口功能，接口由 SCI 板提供。

ZMXP S385 公务保护字节可以使用 E2/F1/R2C9/D12，但是如果使用 D12 时将与 DCCm 冲

突，所以当使用了 DCCm 时，公务保护字节不要配置为 D12。

注意

图 1-2-18 子架插板示意图

注：图中数字代表槽位序号。

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（4）STM-64 光线路板 OL64 OL64 板提供 STM-64 标准光接口以及总线供业务上、

下。每块 OL64 板提供一个速率为 9953.28Mb/s 的标准光接口。

OL64 板完成的功能如下：

① 光电转换。

② 接收数据的帧定位。

③ 段开销提取与插入。

④ 指针处理。

⑤ 高阶通道开销的提取和插入。

⑥ 告警检测功能。

⑦ 可实现 VC-4-nC（n＝4，16，64）的级联。

（5）STM-16 光线路板 OL16 OL16 板提供 STM-16 标准光接口以及总线供业务上、

下。OL16 板是速率为 2488.320Mb/s 的光线路板。

OL16 板完成的功能如下：

① 将低速信号复合成 2488.320Mb/s 高速信号。

② 负责 STM-16 速率线路信号的发送和接收。

③ 完成光接收方向的定帧，指针处理、开销提取和发送方向的开销插入及成帧等功能。

④ 可实现 VC-4-4C/VC-4-16C 的实级联。

（6）STM-4/STM-1 光线路板 OL4/OL1 OL4/OL1 板提供 STM-4/STM-1 标准光接口。

其中，OL4 板是速率为 622.080Mb/s 的光线路板；OL1 板是速率为 155.520Mb/s 的光线

路板。

OL4/OL1 完成的功能如下：

① 光电转换。

② 接收数据的帧定位。

③ 段开销提取与插入。

④ 指针处理。

⑤ AU-4 级通道开销的提取和插入。

⑥ 告警检测功能。

OL4 板可提供一个、两个或 4 个 STM-4 标准光接口，代号分别为 OL4、OL4x2 和OL4x4。

OL1 板可提供两个、4 个或 8 个 STM-1 标准光接口，代号分别为 OL1x2、OL1x4 和OL1x8。

OL4 板可实现 VC-4-4C 的实级联。

（7）STM-1 电接口单元 STM-1 电接口单元主要对外提供 8（或者 4）个方向的 STM-1 标准电接口，同时可以提供 1∶N（N≤4）保护功能。实现 STM-1 电接口单元功能

的单板包括 LP1x4、LP1x8、ESS1x4、ESS1x8、BIE3。


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（8）E3T3 支路系统 E3T3 支路系统实现 PDH E3/T3 电信号的异步映射/去映射的功能，

并提供两组 1∶N（N≤4）支路保护功能。E3T3 支路系统包括 EP3x6、ESE3x6、BIE3单板。

（9）E1T1 支路系统 E1T1 支路系统实现 PDH E1/T1 电信号的异步映射/去映射的功

能，并提供 1∶N 支路保护功能。E1T1 支路系统由 E1 分系统和 T1 分系统组成。

① E1 分系统包括 EPE1x63（75）、EPE1x63（120）、EIE1x63、EIT1x63、ESE1x63、EST1x63、BIE1 单板。

② T1 分系统包括 EPT1x63、EIT1x63、EST1x63、BIE1 单板。

（10）光放大板 OA ZXMP S385 的 OA 板通过放大 1550nm 波长（1530～1562nm 波长范围）的光功率，提高系统无中继的传输距离，为光信号提供透明的传送通道，数据速

率包括 10Gb/s、2.5Gb/s、622Mb/s 和 155Mb/s。按照光放大板所处的位置分类，ZXMP S385 的光放大板包括功率放大板 OBA 和前置

放大板 OPA。

① OBA 板按照最大输出光功率分为 OBA12、OBA14、OBA17 和 OBA19。② OPA 板按照最大输入光功率分为 OPA32 和 OPA38。（11）双路透传千兆以太网板 TGE2B TGE2B 板用于完成将用户侧 2 路 1000M 以太

网数据透明转发到 SDH 侧。其主要功能是从用户侧接收两路千兆以太网信号，进行相应的

封装协议处理后，映射到 VC-4 的虚级联组，再经过指针和开销的再生后送往背板。发送方

向是如上所述的逆过程。

（12）增强型智能以太网处理板 SEC ZXMP S385 提供两种增强型智能以太网处理板

SECx48 和 SECx24。SECx48 可实现 48∶1 的汇聚比；SECx24 可实现 24∶1 的汇聚比。

SEC 板完成 10M/100M 和 1000M 自适应以太网业务的接入、L2 层的数据转发以及以

太网数据向 SDH 数据的映射，并提供 10M/100M 电业务的 1∶N 保护功能。

SEC 板只提供一个 1000M 以太网接口。10M/100M 以太网接口由接口板/接口倒换板提

供，通过更换接口板/接口倒换板可提供10M/100M 电接口或 100M 光接口。

SEC 板和接口倒换板、接口桥接板配合可实现 10M/100M 电业务的1∶N（N≤4）保护

功能。

10M/100M 以太网电业务 1∶N 保护时，不可在被保护的 SECx48 或 SECx24 板内同时使用

1000M 以太网接口。以免在 10M/100M 以太网电业务倒换时，导致 1000M以太网业务中断。

注意

1.2.2 任务实施：环形SDH网络的构建

A、B、C、D 4 个站组成二纤环网，链路速率为 STM-4，各站之间的距离均在

45～80km 之间，各站业务均采用 SDH 系统进行传输。D 站和E站是 STM-1 二纤链型网，

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本次任务暂不考虑网络和业务的保护方式；A 站为中心站，设置为网元头、时钟和网管

监控中心。

1 业务分析

1）各站所需要的业务类型及数量

A 站上下的业务：电话 130 路，采用 64kb/s 的 PCM 编码。其中对 B 站 50 路，需要 2×2M接口。对 C 站 80 路，需要 3×2M 接口；与 D 站有 10 条 E1 进行连接；共计 15×2M；以太网

数据 1 路。

B 站上下的业务：电话 50 路，采用 64kb/s 的 PCM 编码，需要 2×2M 接口；与 A 站通

信的以太网数据 1 路。

C 站上下的业务：电话 80 路，采用 64kb/s 的 PCM 编码，需要 3×2M 接口；与 A 站进

行图像数据传输 1 路，需要 1×E3 接口。

D 站上下的业务：与E站通信需要 4×E1，与 A 站有 10 条 E1 进行连接，共计

14×E1；为了便于今后 3G 升级，另配置一条以太网数据接口。

E 站上下的业务：与 D 站通信需要 4×2M；为了便于今后 3G 升级，另配置一条以太

网数据口。

2）各站所需要的光接口数量

A、B、C、D 4 个站构成了一个环网，每个站至少有两个光方向，所以网元类型均为 ADM。

D 和 E 站还分别有一个 STM-1 光支路信号，因而在 D 站需提供一个 STM-1 光接口。E 站

为 STM-1 单光方向，设备可配置成 ADM 或 TM 类型。

注意

2 各站设备及单板的选择

A 站与其他各站通信业务较多，并且考虑到以后升级扩容，可选择中兴通迅有限公司

的 ZXMP S385 光传输设备，其余各站选用 ZXMP S320 设备。

对于 ZXMP S385 设备，系统分为必配件和选配件两大类。

1）必配件

背板：背板是连接各单板的载体，是必配件。

交叉时钟板：系统业务之核心，在系统作为 ADM 和 TM 使用时交叉时钟板是必配件。

标配两块，互为备份，若有特殊要求可配一块。对于 REG，交叉时钟板是选配件，当需要

向 OW 板提供开销通道时，需要配置。交叉板有时分和空分两大类，空分功能用于任意 AU4 间的交叉连接，ZXMP S385 设备支持 CSA 和 CSE 两种空分时隙交叉板；时分功能用于低


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于 AU 级别的任何信号的交叉连接，将来自不同的级别低于 AU 的信号封装到一个 AU 中。

网元控制处理板（NCP）：系统神经中枢，配置一块。

时钟接口板（SCI）和 QX 接口板（QXI）：网元通过 QXI 和 SCI 提供电源的 1＋1 保护，是必配件。

2）选配件

业务单板：系统传输业务接入的单板，选配件。根据系统具体业务情况配置不同的业

务单板，业务单板的选配数量受到单板槽位数量及其单板槽位机械尺寸的限制。

OW 板：用于实现公务电话及部分开销业务，可根据用户的要求配置一块。

对于 ZXMP S320 设备，其选择依据和 ZXMP S385 一样。

根据各站业务类型和数量，列出各站所需的单板类型及数量。A 站使用 ZXMP S385 设备，其配置如表 1-2-8 所示；B～E 站使用 ZXMP S320 设备，其配置如表 1-2-9 所示。

表 1-2-8 A 站配置明细表

站名

单板类型 A 站

网元控制处理板（NCP） 1

电源盘（PowerB） 1

交叉板（CS 板） 1

2M 电业务板（EPE1） 1

34M 电业务板（EPE3） 1

OL4 光接口板 1

SE 以太网板 1

时钟接口板（SCI）和 QX 接口板（QXI）各 1 块

表 1-2-9 B～E 站配置明细表

站名

单板类型B C D E

电源盘（PowerB） 1 1 1 1

网元控制处理板（NCP） 1 1 1 1

系统时钟板（SCB） 1 1 1 1

交叉板（CSB） 1

以太网板（SFE4） 1 1 1

2M 电业务板（ET1） 1 1 1 1

34M 电业务板（ET3E） 1

STM-4 光接口板（O4CSD） 1 1 1

STM-1 光接口板（OIB1S） 1 1

数量

数量

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3 结构件配置

1）机柜配置

ZXMP S385 具有 2000mm、2200mm 和 2600mm 三种高度的机柜可供选择，应根据机

房环境与业务简要配置。在本次任务中，假设每个站点配置高度为 2200mm 的 ZXMP S385

机柜一个。

2）设备组件配置

设备组件包括电源分配箱、子架、风扇插箱、防尘单元。不同的机柜，需要配置的设

备组件数量不同。对于 2200mm 机柜，每个机柜需配置电源分配箱、子架、风扇插箱、防

尘单元各一个。

3）尾纤、线缆配置

（1）尾纤配置 ZXMP S385 的光接口连接器类型均为 LC/PC 接口方式。若业务对接

的光接口连接器类型为 FC/PC，尾纤配置为 LC/PC-FC/PC；若业务对接的光接口连接器类

型为 SC/PC，尾纤配置为 LC/PC-SC/PC。尾纤的数量按照实际工程需要配置，每个光接口

配置两根。

（2）2M 线缆 ZXMP S385 的 EPE1 板提供 63 路 2M 信号，接口为 75Ω，故选择

75Ω 非平衡同轴电缆。

（3）网线用于连接接入网元与网管计算机。如果网管计算机与接入网元直接相连，

应配置交叉网线；如果网管通过 Hub 与接入网元相连，应配置平行网线。

（4）外接电源线、地线外接电源线包括-48V 电源线和-48V GND 电源线，分别接

入电源分配箱的空气开关和-48V GND 接线柱。地线包括系统工作地线缆（CGND）和防

雷保护地线缆（PGND），接入机房相应的接地排。

4 根据环网业务需求配置硬件并组网

第一步：打开 ZXONM E300 网管软件，输入用户名“root”，密码为空，单击“登

录”按钮，出现如图 1-1-26 所示的界面。

第二步：创建站 A。单击“设备管理→创建网元”命令，或单击工具条中的按钮，

弹出“创建网元”对话框，在该对话框中按如下信息输入。

网元名称：A。

网元标识：1。

网元地址：192.1.1.18。

系统类型：ZXMP S385。

设备类型：ZXMP S385。

网元类型：ADM&REG。


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速率等级：STM-64。

网元状态：离线。

其余选项保持默认状态，如图 1-2-19 所示。

单击“应用”按钮完成 A 站的创建，此时在 E300 系统软件桌面上会出现一个 ZXMP

S385 设备的小图标，名称为 A。

第三步：配置 A 站的单板。单击 A 站小图标，出现如图 1-2-20 所示的设备硬件配置框

图界面，可以看到，网管软件默认已经安装好 QxI 板和 SCI 板。

单击图 1-2-20 中右边单板列表框中的“NCP”板，此时设备框可以插入该板的位置区

（18 号板位），该位置区将变成黄色。单击黄色区域，即可完成 NCP 板的配置。

按照上述方法安装 A 站其他单板。

图 1-2-19 A 站的创建图 1-2-20 ZXMP S385 设备硬件配置框图

安装交叉板时，首先安装 CS 板，

然后右键单击 CS 板，在弹出的快捷菜单

中单击“模块管理”命令，进入 CS 板的

子模块配置界面，如图 1-2-21 所示。按

照同样的方法，配置 CS 板、SC 和 TCS

板，完成子模块的配置。

提示

图 1-2-21 CS 交叉板子模块管理配置

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所有板安装完成后，A 站的硬件配置示意图

如图 1-2-22 所示。上方的 INTERFACE 指的是电

业务的物理连接接口。

第四步：创建 B～E 站并配置各站单板。这

一步的操作可参考任务 1.1，区别在于 6 号槽位

安插的是 O4CSD 单板而非 CSB 单板。请读者自

行完成。（说明：此处单板分别插在 4 号槽位和 6 号槽位，而非 5 号槽位和 7 号槽位）

第五步：完成各站之间的光纤连接。可按照

图 1-2-23 进行连接。

图 1-2-23 网元间连接示意图

完成连接后出现如图 1-2-24 所示的界面。

图 1-2-24 网络组网示意图

任务评估

完成本项目任务的评估标准如下：

图 1-2-22 A 站配置示意图


58

1．合理设置网头网元，选择正确的 SDH 光传输设备。

2．合理选择单板类型和数量，最大限度地节省设备费用。

3．各站点之间的连接符合组网要求，有相应的光接口连接规划。

4．本任务的实施能在 40min 之内完成。

5．通过自学独立完成课后的“思考与练习”。

任务总结

通过本项目任务的训练学习，应当掌握如下的知识与技能：

1．光传输设备 SDH 具有传输 2M、34M、140M 信号以及 Ethernet 信号的功能，体会

其在通信网中所起的重要作用。在任务 1.1 的基础上，进一步了解插板式 SDH 的整体结构

和业务单板功能。

2．掌握 SDH 设备的分层功能以及开销的作用，对今后理解 SDH 的工作过程及 SDH 传输设备的告警故障处理会有很大帮助。

3．通过本项目任务，读者可以使用网管软件创建一个环形加链形或更为复杂的网络，

并根据实际业务的需要，通过分析配置单板的类型和数量。

4．了解机房走线方式、接地方式以及设备供电方式。

请读者思考并查阅资料，共同完成下面的问题：

① 在本次任务所示组网图中，假如 C～E 之间有 34Mb/s 业务，D 站自身不上下

34Mb/s 业务，那么在 D 站需要配置 E3 支路板吗?② 请查阅相关资料，说明 2M 信号的两种阻抗特性的特点，即 75Ω 非平衡和

120Ω 平衡的区别，以及我国厂商生产设备常用的该接口规范。

③ 实际参观当地电信或联通机房，了解传输设备和各种终端设备之间的距离要

求、连接方式、接口类型等（主要以常用的 2Mb/s 信号和以太网信号为主）。

④ 当电接口或光接口较多时，接入终端设备与 SDH 传输设备连接的物理接口通常

通过配线架来完成。请查阅相关资料，熟悉光纤配线架和数字配线架的构成与使用。

思考与练习

一、填空题

1．SDH 帧结构的开销分为_______、_______。2．对于 ZXMP S320 设备中，开销处理主要由_______单板完成。

拓展与提高

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思考与练习 SDH

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3．再生中继器只处理_______段层的开销。

4．SDH 设备可传输的业务类型有_______、________、_______。5．K1 和 K2 字节是为了完成_______保护而设置的。

二、思考题

1．MS-AIS、MS-RDI 是由什么字节检测的？

2．LOF 告警的检测机理是什么？

3．当收端检测出 AU-PTR 为 800 或 1023 时，分别会有什么告警？

4．由哪些字节完成了 SDH 分层的误码监视与告警？

5．用自己的话，说说 SDH 设备划分层次的主要目的。

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LeYb g/QúrHN- Ã yÑ[fQúrHy> · 2013. 4. 12. · 文文前01-3改.indd I前01-3改.indd I 22011-4-7 15:29:19011-4-7 15:29:19. 内容简介本书以深圳中兴通讯股份有限公司生产的现网运行的主流设备ZXMP