SDH時(shí)分基本原理與時(shí)隙的最佳配置

1、SDH時(shí)分基本原理與時(shí)隙的最佳配置本部用服部 劉春華一、與時(shí)分相關(guān)的一些基本概念1、信號(hào)板：指群路板和支路板。2、群路板：收AUG1 發(fā)AUG1 . 收AUG2 發(fā) AUG2 . . .收AUGN 發(fā)AUGNAUG時(shí)隙流STM-N群路板時(shí)隙流示意圖向其它網(wǎng)元收發(fā)時(shí)隙信號(hào)或從本地網(wǎng)元接收本地時(shí)隙信號(hào)并將時(shí)隙信號(hào)發(fā)向其它網(wǎng)元的的光接口板和電接口板。群路板承載群路信號(hào)。群路信號(hào)是指來自群路板的時(shí)隙信號(hào)，包括AU4、AU3、TU3、TU12、TU11時(shí)隙信號(hào)。一個(gè)網(wǎng)元有若干個(gè)群路板。群路是針對(duì)群路板中STM-N速率的(N=1，2，3.)電端口或光端口信號(hào)而言。速率級(jí)別為STM-N的群路板端口的信號(hào)容量

2、是N個(gè)AUG信號(hào)時(shí)隙（一般我們考慮信號(hào)的雙向流動(dòng)，下面的含尖頭線表示AUG時(shí)隙流的走向）。其中收AUGN是來自傳輸網(wǎng)上其它網(wǎng)元的時(shí)隙信號(hào)或本網(wǎng)元的本地時(shí)隙業(yè)務(wù)信號(hào)。而發(fā)AUGN是發(fā)送到傳輸網(wǎng)上其它網(wǎng)元的時(shí)隙信號(hào)或在本網(wǎng)元下發(fā)到本地的時(shí)隙信號(hào)。在本地時(shí)隙信號(hào)業(yè)務(wù)的上下要通過支路板來完成。3、支路板：收AUG1 發(fā)AUG1 . .收AUG2 . . . . . .收AUGM 發(fā)AUGN1 2 3 4 5 .PAUG時(shí)隙流支路口時(shí)隙流支路板信號(hào)圖負(fù)責(zé)從群路接收信號(hào)并將時(shí)隙信號(hào)下載到本地業(yè)務(wù)接收單元，或?qū)⒈镜貥I(yè)務(wù)信號(hào)傳送到群路板的業(yè)務(wù)處理板。支路板承載支路信號(hào)。支路是針對(duì)支路板支路口信號(hào)而言。支路信號(hào)

3、是來自支路板的時(shí)隙信號(hào)，包括VC3、VC12、VC11信號(hào)。它是通過支路板AUG級(jí)總線從群路接受的信號(hào)或向群路發(fā)送的信號(hào)。支路板接收AUG總線數(shù)目與發(fā)送AUG總線數(shù)目可以不相等。4、入時(shí)隙和出時(shí)隙：信號(hào)板的信號(hào)時(shí)隙A經(jīng)交叉板被交換到另一信號(hào)板的信號(hào)時(shí)隙B，則時(shí)隙A稱為入時(shí)隙，時(shí)隙B稱為出時(shí)隙。對(duì)B而言，我們也把A稱為收時(shí)隙，對(duì)A而言，我們把B稱為目的地時(shí)隙。5、時(shí)隙流：入時(shí)隙到出時(shí)隙形成一個(gè)時(shí)隙流。它包括入時(shí)隙和出時(shí)隙的位置。時(shí)隙流有5種：（1）AU4時(shí)隙流；（2）AU3時(shí)隙流；（3）TU3時(shí)隙流；（4）TU12時(shí)隙流；（5）TU11時(shí)隙流。時(shí)隙流出時(shí)隙數(shù)一定是1，但入時(shí)隙數(shù)可以是大于1且入時(shí)

4、隙級(jí)別小于或等于出時(shí)隙級(jí)別（級(jí)別指的是：AU4、AU3、TU3、TU12、TU11）。來自NCP的每條時(shí)隙交叉命令是特殊的時(shí)隙流，它要求入時(shí)隙數(shù)不大于2（為2時(shí)是保護(hù)類型的時(shí)隙交叉命令），且入時(shí)隙和出時(shí)隙有相同的交叉級(jí)別。6、AU時(shí)隙流：若干入時(shí)隙信號(hào)交叉到出AU時(shí)隙位置（AU3或AU4）構(gòu)成AU時(shí)隙流。7、時(shí)分AU時(shí)隙流：若AU時(shí)隙流的入時(shí)隙信號(hào)須進(jìn)時(shí)分才能完成交叉，則該AU時(shí)隙流稱為時(shí)分AU時(shí)隙流（包含時(shí)分AU4時(shí)隙流、時(shí)分AU3時(shí)隙流）。8、AU級(jí)時(shí)隙命令：AU4_AU4級(jí)時(shí)隙命令、AU4_AU4_nC（級(jí)聯(lián)）、AU3_AU3級(jí)時(shí)隙命令、AU3_AU3_nC級(jí)聯(lián)時(shí)隙命令統(tǒng)稱為AU時(shí)隙命令

5、。9、AU4時(shí)隙命令：AU4_AU4級(jí)時(shí)隙命令、AU4_AU4_nC（級(jí)聯(lián)）統(tǒng)稱為AU4時(shí)隙命令。10、AU3時(shí)隙命令：AU3_AU3級(jí)時(shí)隙命令、AU3_AU3_nC（級(jí)聯(lián)）統(tǒng)稱為AU3時(shí)隙命令。11、空分交叉矩陣：空分交叉矩陣用來表示AU級(jí)信號(hào)的空分交叉關(guān)系。所謂AU級(jí)交叉矩陣就是：可以進(jìn)行任意AU4間的空分交叉、任意AU3間的空分交叉?？辗纸徊婢仃嚨娜萘坑肗*N表示，允許N路入AUG信號(hào)，N路出AUG信號(hào)。它即可實(shí)現(xiàn)AU信號(hào)從任意一路入AU位置交叉到任意一路出AU位置。交叉板完成空分交叉矩陣的AU空分交叉關(guān)系所確定的空分交叉功能。12、時(shí)分模塊：一個(gè)網(wǎng)元允許有多個(gè)時(shí)分模塊。在硬件構(gòu)造上，時(shí)

6、分模塊通常安插在交叉板上。一個(gè)時(shí)分模塊的容量用N*N描述。N*N指的是：N路AUG總線信號(hào)的收，N路AUG總線信號(hào)發(fā)。時(shí)分模塊內(nèi)部可以進(jìn)行低于AU級(jí)別的任何信號(hào)的交叉。時(shí)分模塊的功能可以概括為：將來自不同AU（即時(shí)分模塊的入AU）以級(jí)別低于AU的信號(hào)封裝到一個(gè)AU（即時(shí)分模塊的出AU）中。時(shí)分模塊不同收（或發(fā)）AUG可以采用不同的映射結(jié)構(gòu)。同一AUG的收映射結(jié)構(gòu)可以和發(fā)映射結(jié)構(gòu)不同。以下是時(shí)分模塊的時(shí)隙流向和功能示意圖。N*N時(shí)分模塊的時(shí)隙流向和功能示意圖AU時(shí)隙流低于AUG級(jí)別的時(shí)隙流 .收AUG1（AU4映射）收AU4發(fā)AUG1（AU4映射）發(fā)AU4發(fā)AUG2（AU3映射）發(fā)AU3_1發(fā)A

7、U3_2發(fā)AU3_3收AUG2（AU3映射）收AU3_1收AU3_2收AU3_3收AUG3（AU4映射）收AU4收AUGN（AU3映射）收AU3_1收AU3_2收AU3_3發(fā)AUG3（AU3映射）發(fā)AU3_1發(fā)AU3_2發(fā)AU3_3發(fā)AUGN（AU4映射）發(fā)AU4注：上圖中，任一收AU和任一發(fā)AU可以進(jìn)行時(shí)隙信號(hào)的交叉，由于為避免圖形過于復(fù)雜，上圖中并未繪制所有連接關(guān)系線。二、時(shí)分基本原理1、 群路板、支路板、時(shí)分模塊之間的關(guān)系：群路板、支路板間（包括同種板之間，比如群路板之間）可以進(jìn)行信號(hào)交流。目前的硬件技術(shù)水平?jīng)Q定了在它們之間的AU級(jí)時(shí)隙信號(hào)可以通過AU級(jí)空分交叉矩陣實(shí)現(xiàn)，而低于AU級(jí)級(jí)別

8、的時(shí)隙信號(hào)若不能跟隨它所在的AU 利用空分交叉完成該級(jí)別的時(shí)隙交叉，它們就只能間接通過時(shí)分模塊完成交叉。為了信號(hào)板間低于AU級(jí)別的信號(hào)交流，時(shí)分模塊與信號(hào)板之間可通過AU級(jí)空分交叉矩陣和板之間的AUG總線的連接進(jìn)行AU級(jí)信號(hào)時(shí)隙交換，而在時(shí)分模塊內(nèi)部可進(jìn)行低于AU級(jí)別的時(shí)隙交叉。當(dāng)然，雖然時(shí)分模塊可以完成低于AUG級(jí)別信號(hào)的任意交叉，但由于時(shí)分模塊容量的限制，我們?nèi)圆荒芙柚鷷r(shí)分模塊來完成信號(hào)板之間所有任意級(jí)別信號(hào)的交叉，所以我們需要尋找時(shí)隙的最佳配置方案，以達(dá)到節(jié)省時(shí)分模塊的目的。以下是群路板、支路板、時(shí)分模塊的關(guān)聯(lián)示意圖。 . . . . . . . . . . . . 空分交叉矩 NN群路

9、板 . . . 群路板 . . . 時(shí)分模塊 . . . 時(shí)分模塊 . . . 支路板 . . . 支路板 . . . AU級(jí)信號(hào)流（可進(jìn)行雙向AU級(jí)時(shí)隙流交換）群路板、支路板、時(shí)分模塊的關(guān)聯(lián)示意圖2、 時(shí)分基本原理：一個(gè)網(wǎng)元要完成它在傳輸網(wǎng)中的任務(wù)，就必須承載3種時(shí)隙流：（1）信號(hào)從一群路中的收位置到交叉到另一群路的某發(fā)位置；（2）信號(hào)從一群路中的某收位置到交叉到某支路板的某一支路口，完成業(yè)務(wù)在本地的下；（3）某支路板的某支路口信號(hào)交叉到一群路中的某一出位置，來完成本地業(yè)務(wù)的上。為了支持網(wǎng)元在傳輸網(wǎng)中的功能，這3種時(shí)隙流轉(zhuǎn)化成一個(gè)個(gè)時(shí)隙命令下達(dá)給時(shí)隙交叉算法模塊，時(shí)隙交叉算法的功能便是：通過

10、對(duì)這些時(shí)隙流的分析和計(jì)算，確定它們?cè)谟布?shí)現(xiàn)中的路徑。確定時(shí)隙流路徑的基本原理和方法是：對(duì)出時(shí)隙在群路板位置，若是AU級(jí)時(shí)隙交叉，或到該AU的所有時(shí)隙流來自同一個(gè)同等級(jí)入AU（和出AU同是AU4或同是AU3），且所有時(shí)隙流出時(shí)隙號(hào)未發(fā)發(fā)生變化，則到該出AU的所有時(shí)隙流通過入AU到出AU 的空分完成交叉，否則，所有時(shí)隙流的入時(shí)隙信號(hào)經(jīng)它所在的AU空分交叉到某一時(shí)分模塊入AU位置，然后利用時(shí)分模塊的全交叉功能，將所有入時(shí)隙合并到時(shí)分模塊的某一出AU時(shí)隙位置，再將時(shí)分模塊出AU空分交叉到群路出AU位置，從而實(shí)現(xiàn)所有到群路出AU時(shí)隙流的交叉。對(duì)支路板的時(shí)隙算法類似，但須先確定時(shí)隙流出時(shí)隙在支路板上總線

11、的AU位置。時(shí)隙算法對(duì)時(shí)隙流分析和計(jì)算后，形成了如下4種連接關(guān)系：（1）信號(hào)板和時(shí)分模塊之間的AU空分連接、信號(hào)板之間的AU空分連接；（2）時(shí)分模塊內(nèi)部的信號(hào)連接關(guān)系，即時(shí)分模塊出AU與時(shí)分模塊入AU中的更低級(jí)別的時(shí)隙信號(hào)的連接關(guān)系。（3）支路板下AUG總線中信號(hào)和支路口的連接關(guān)系；（4）支路板支路口和上AUG總線中信號(hào)的連接關(guān)系。時(shí)隙交叉算法會(huì)把這些連接關(guān)系通知交叉板，以使交叉板完成時(shí)隙流的流動(dòng)。三、時(shí)隙的最佳配置方法在進(jìn)行時(shí)隙配置時(shí)，由于時(shí)分模塊的容量有限，對(duì)于大型組網(wǎng)，業(yè)務(wù)較多較復(fù)雜時(shí)，如不合理分配時(shí)隙，很可能出現(xiàn)時(shí)分不夠的情況。但由于只有NCP在位時(shí)，下發(fā)時(shí)隙配置命令才會(huì)提示時(shí)分是否夠

12、用。如果出現(xiàn)時(shí)分不夠的提示，不僅會(huì)造成人為的業(yè)務(wù)中斷，而且還必須重新進(jìn)行時(shí)隙分配，這就加大了工作的難度。因此，在最初進(jìn)行配置時(shí)，合理分配時(shí)隙，盡可能少占用時(shí)分容量，是很重要的。從上面講述的時(shí)分基本原理，我們不難看出：涉及到時(shí)隙的調(diào)配才進(jìn)時(shí)分，否則不進(jìn)時(shí)分。所以我們?cè)谂渲脮r(shí)隙時(shí)，應(yīng)盡可能減少時(shí)隙的調(diào)配。合理利用時(shí)分，在很大程度上利用了2M支路板EP1的特點(diǎn)：EP1有A、B兩組總線。上支路板的每個(gè)2M支路信號(hào)向兩條發(fā)送總線中相同時(shí)隙并發(fā)數(shù)據(jù)，交叉板來的兩路收數(shù)據(jù)總線中的兩個(gè)時(shí)隙進(jìn)行二選一下2M支路。如下圖所示。交叉板 EP1支路板延時(shí)疊加 A總線 B總線 2M映射接口模塊 32*2M PDH信號(hào)1

13、、兩個(gè)光方向的兩個(gè)AU下一塊2M板，不進(jìn)時(shí)分。這是由于2M支路板有兩組總線，兩個(gè)光方向的兩個(gè)AU分別下支路板的A、B總線。 空分交叉 光方向1 光方向1 光方向2 光方向2 2M支路板2M映射接口模塊 A總線 B總線 A總線 B總線2、同一AU又下2M又直通，直通的時(shí)隙不變，不進(jìn)時(shí)分。CBA 1 2如上圖，A、B、C三個(gè)網(wǎng)元組成的鏈。A-B有10*2M，A-C有10*2M。A-B的10*2M占光方向1的1#AU的110時(shí)隙，A-C的10*2M占光方向1、光方向2的1#AU的1120時(shí)隙。不存在時(shí)隙調(diào)配，B點(diǎn)不進(jìn)時(shí)分。 空分交叉 光方向1 光方向1光方向2 光方向2 2M支路板 A總線 下2M

14、B總線延時(shí)疊加 A總線 B總線 上2M 3、 同一AU又下2M又直通，直通的時(shí)隙改變，即存在時(shí)隙調(diào)配，要進(jìn)時(shí)分。同上圖，A-B的10*2M占光方向1的1#AU的110時(shí)隙，A-C的10*2M占光方向1的1#AU的1120時(shí)隙、占光方向2的1#AU的110時(shí)隙。存在時(shí)隙調(diào)配，B點(diǎn)進(jìn)時(shí)分。 空分交叉 光方向1 光方向1 光方向2 光方向2 去EP1 時(shí)分交叉 110 110 120 110 1120 來至EP14、一個(gè)AU既直通，又下光支路，且直通和下光支路的時(shí)隙不變，要進(jìn)時(shí)分。主要在于光支路上業(yè)務(wù)時(shí)，是2個(gè)AU合進(jìn)一個(gè)AU。 空分交叉 光方向1 光方向1 光方向2 光方向2 下光支路時(shí)分交叉 光

15、支路上5、1塊2M支路板的業(yè)務(wù)上2個(gè)AU，或1個(gè)AU上2個(gè)AU。是否進(jìn)時(shí)分要考慮是否有并發(fā)/并收沖突。即：若不存在TU12調(diào)配，即上2個(gè)AU的TU12不變，可在空分交叉并發(fā)，不進(jìn)時(shí)分。若存在TU12調(diào)配，即上2個(gè)AU的TU12改變，要進(jìn)時(shí)分。典型舉例如下：二纖通道保護(hù)環(huán)，若工作通路時(shí)隙和保護(hù)通路時(shí)隙相同，1個(gè)AU上2個(gè)AU（工作和保護(hù)）在空分交叉并發(fā)，不進(jìn)時(shí)分。2個(gè)AU（工作和保護(hù)）下1個(gè)AU，在空分交叉進(jìn)行二選一優(yōu)收。這種情況用得很多。 空分交叉 并發(fā) 優(yōu)收二纖單向通道保護(hù)環(huán)，一塊2M支路板上下工作和保護(hù)通道的時(shí)隙不同，要進(jìn)時(shí)分進(jìn)行調(diào)配。這種情況用得極少。 空分交叉工作通道 工作通道保護(hù)通道

16、 保護(hù)通道 2M支路板 時(shí)分交叉 進(jìn)行時(shí)隙調(diào)配 2M支路板6、1個(gè)AU下2、3塊2M支路板（而且考慮了34M板的情況）不進(jìn)時(shí)分，下3塊以上2M支路板要進(jìn)時(shí)分?？辗纸徊娉鰜淼腁U，可以有3級(jí)級(jí)連。 空分交叉延時(shí)疊加2M映射接口 EP1 2M PDH信號(hào)延時(shí)疊加 EP12M映射接口 2M PDH信號(hào)延時(shí)疊加2M映射接口 EP1 2M PDH信號(hào)7、環(huán)帶鏈組網(wǎng)。鏈到環(huán)上的AU只在環(huán)上一個(gè)點(diǎn)上下業(yè)務(wù)，在交叉點(diǎn)可以配置為整個(gè)AU交叉，不進(jìn)時(shí)分；鏈到環(huán)上的AU在環(huán)上兩個(gè)以上點(diǎn)（含兩個(gè)點(diǎn)）上下業(yè)務(wù)，在交叉點(diǎn)必須配成TU12級(jí)交叉，進(jìn)時(shí)分。否則該鏈到環(huán)的業(yè)務(wù)不能保護(hù)。II型機(jī)AU4級(jí)AIS（告警指示信號(hào)）可以

17、直通。具體為：斷纖等引起AU4的AIS，在配有該AU4直通的網(wǎng)元直通，在該AU4上下業(yè)務(wù)的網(wǎng)元終結(jié)。如下圖所示二纖通道保護(hù)環(huán)組網(wǎng)，鏈上E、F用了一個(gè)AU，若此AU只在環(huán)上A點(diǎn)上下業(yè)務(wù)，則C點(diǎn)2#光方向的該AU整個(gè)交叉進(jìn)1#、3#光方向的某一AU。環(huán)上斷纖后，此AU的業(yè)務(wù)可以保護(hù)。若此AU在環(huán)上A、B兩個(gè)點(diǎn)上下業(yè)務(wù)，則在C點(diǎn)要配成TU12級(jí)交叉，進(jìn)時(shí)分，環(huán)上斷纖后，業(yè)務(wù)才可以保護(hù)。說明如下：假設(shè)該AU在環(huán)上占1#AU。C、D之間斷纖后，1#AU的AIS在G站直通，A站1#光板有1#AU的AIS。1#AU在A站上下業(yè)務(wù)，其AIS在A站終結(jié)，A站2#光板無1#AU的AIS告警，B站收不到1#AU的A

18、IS。因此，C站若配成整個(gè)AU交叉，而鏈上E、F在B站還要上下業(yè)務(wù)，因B站無該AU的AIS告警，到B站上下的業(yè)務(wù)不能倒換。C站配成TU12級(jí)交叉后，B站可以收到TU12級(jí)告警，到B站上下的業(yè)務(wù)可以倒換。GD 1CFE 23 1 A B 28、某網(wǎng)元8個(gè)光方向的業(yè)務(wù)下到2塊2M支路板。可以分開處理。第一、 4個(gè)光方向的業(yè)務(wù)各下1塊2M板。由于2M板有A、B兩組總線，所下業(yè)務(wù)經(jīng)A、B兩組總線后再二選一，因此，交叉板在進(jìn)行時(shí)隙分配時(shí)，其中一個(gè)光方向會(huì)選擇一組總線下，剩下三個(gè)光方向再向另一組總線交叉。說明如下： 交叉板 空分交叉 光方向1 光方向1光方向2 光方向2光方向3 光方向3光方向4 光方向4

19、 2M支路板 A總線 B總線2M接口映射模塊延時(shí)疊加 B總線 A總線 時(shí)分交叉 這樣4個(gè)光方向就用了4*4交叉，另外4個(gè)光方向同樣用了4*4個(gè)交叉。8個(gè)光方向用了4X4+4X4共8X8交叉。第二、如果業(yè)務(wù)允許，1、2光方向下1塊支路板，其余6個(gè)光方向下1塊支路板。因兩個(gè)光方向下1塊2M板分別進(jìn)A、B總線，不進(jìn)時(shí)分，實(shí)際是其余6個(gè)光方向進(jìn)時(shí)分。6個(gè)光方向進(jìn)時(shí)分的原理同上：其中一個(gè)光方向選擇2M支路板一組總線下，剩下5個(gè)光方向再向另一組總線交叉。這樣就用了6*6時(shí)分。8個(gè)光方向下2塊2M支路板共用6*6時(shí)分交叉，這樣就節(jié)省了2X2的時(shí)分容量。時(shí)隙交叉算法的幾種限制：1、算法不支持支路板級(jí)聯(lián)后的VC-4總線再進(jìn)時(shí)空分。2、如果支路板存在并發(fā)沖突，則算法不允許支路板級(jí)聯(lián)（但實(shí)際情況是可以