傳統(tǒng)傳輸網絡原理SDH基本原理

1、修訂記錄課程編碼適用產品產品版本課程版本ISSUETA000004SDH所有1.43本頁不打印SDH 基本原理培訓目標學完本課程后，您應該能：了解SDH體制的優(yōu)點和不足，建立有關SDH的整體概念。描述SDH幀結構的組成及各組成部分的作用。描述SDH信號的復用步驟。描述SDH幀結構中各主要開銷字節(jié)和指針的作用。了解SDH設備邏輯功能模塊的組成。目 錄SDH概述SDH幀結構和復用步驟開銷和指針邏輯功能模塊目 錄1. SDH概述光傳送網絡的發(fā)展SDH的定義SDH的工作方式SDH的特點PDH：準同步數字傳輸系統(tǒng)； SDH：同步數字傳輸系統(tǒng)； MSTP：多業(yè)務傳送平臺DWDM：密集波分復用系統(tǒng)； ASO

2、N：自動交換光網絡（智能光網絡）光傳送網絡的發(fā)展SDH的主要優(yōu)勢：接口規(guī)范，同步復用 ，運行維護管理（OAM）功能強大，互聯(lián)互通兼容性好DWDM主要優(yōu)勢：超大容量，對數據率“透明”按光波長復用和解復用，平滑擴容，兼容光交換 容量增加/業(yè)務多樣化196680年代94年99年90年代初98年1976DWDM 開始建設SDH標準完善PDH仍為主力實用化產品出現SDH逐步成為傳輸主力設備PDH產品開始規(guī)模使用高錕提出光傳輸理論DWDM規(guī)模建設，全光網試驗MSTP/ASON02年OTN/PTN/RTN21世紀SDH.?SDH的基本概念：是一整套可進行同步數字傳輸、復用和交叉連接的標準化數字信號的等級結構

3、。SDH產生的社會背景：通信網傳輸、交換、處理的信息量增大，向數字化、綜合化、智能化、個人化發(fā)展。作為通信網的承載體，傳輸網要求：寬帶化信息高速公路規(guī)范化世界性統(tǒng)一的標準接口SDH產生的技術背景：傳統(tǒng)的PDH傳輸系統(tǒng)已不能適應現代通信發(fā)展的要求。SDH工作方式信息包信息包PDH/ATM/IP信號PDH/ATM/IP信號打包拆包復用解復用SDH網絡STM-NSTM-NSDH的特點接口方面電接口STM-1是SDH最基本的同步傳送模塊STM（Synchronous Transport Module），速率為155.520Mb/s 。STM-N是SDH更高等級的同步傳送模塊，速率是STM-1的N倍(N

4、=4n=1，4，16，64，256)。光接口僅對電信號擾碼。光口信號碼型是加擾的NRZ碼，采用世界統(tǒng)一的標準擾碼。例如：STM-1STM-4，采用字節(jié)間插同步復用方式。4 STM-1STM-4。SDH的特點B1B2B3C1C2C3A1A2A3C2A2D2B1C1D1B2A3A1D1D2D3D3B3C3復用方式同步復用和靈活的映射結構低階SDH高階SDH。信號ESDH的特點PDHSDH通過指針定位預見低速信號在幀中位置，使收端可直接下低速信號。打包封裝信息包信息包信息包STM-1裝箱定位PDHSDH的特點OAM功能用于OAM的開銷多OAM功能強這也是線路編碼不用加冗余碼的原因兼容性決定成本老體制

5、設備是否還可發(fā)揮作用對新體制能否接入問 題SDH體制的優(yōu)勢體現在哪些方面？SDH體制的不足之處體現在哪些方面？目 錄SDH概述SDH幀結構和復用步驟開銷和指針邏輯功能模塊幀結構43195270 N 列 (字節(jié))9N (3 for STM-0)261 N (87 for STM-0)STM-N payload (include POH)9 行Section overheadRSOHSection overheadMSOHAdministrative unit pointer(s)(90 列 for STM-0)9 270 N 字節(jié)以字節(jié)(8bit)為單位的矩形塊狀幀幀頻8000幀/s，幀周期12

6、5us先行后列傳送信息凈負荷區(qū)&段開銷RSOHAU pointerMSOH270STM-N凈負荷區(qū)(含POH)243019RSOHMSOHAU-PTRPOH打包POH低速信號低速信號裝箱定位裝箱定位信息包信息包打包AU-PTR & TU-PTR發(fā)端：收端：AU-PTR 定位車廂中第一個信息包根據收到的AU-PTR值找到此信息包，通過字節(jié)間插的規(guī)律性，進而定位到其他信息包TU-PTR一級定位2M34MAU-PTR二級定位復用步驟（復用方式、復用結構）低階SDH高階SDH：字節(jié)間插同步復用方式PDH信號STM-N：同步復用和靈活的映射140MSTM-N34MSTM-N2MSTM-N復用是依復用路線

7、圖進行的，ITU-T規(guī)定的路線圖有多種，但通常一個國家或地區(qū)僅使用一種。STM-256STM-64AUG-256AUG-64STM-16AUG-16STM-4AUG-4STM-1AUG-1STM-0AU-3AU-4AU-4-4cAU-4-16cAU-4-64cAU-4-256cVC-4-256cVC-4-64cVC-4-16cVC-4-4cVC-4VC-3TUG-3TUG-2TU-2VC-2C-2TU-12VC-12C-12TU-11VC-11C-11TU-3VC-3C-3C-4C-4-4cC-4-16cC-4-64cC-4-256cx1x1x4x4x1x3x7x7x3x4Pointer pr

8、ocessingMultiplexingAligningMappingx4x4x1x1x1x1x1x1x1x1x1x1x3G.707新的SDH復用路徑圖中國的SDH基本復用映射結構STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指針處理映射定位復用AUG-N13731140M復用步驟AU-PTR指針定位加入段開銷2701019RSOHMSOHAU-PTR凈負荷127091C-4VC-4POH加入POH監(jiān)控/打包速率適配/打包125us140M

9、12601191125us2619AU-434M復用步驟 C-3 VC-3POH TUG-3H1H2H3R VC-4POHRRH1H2H3TU-3速率適配/打包加入POH監(jiān)控/打包一級指針定位補齊缺口字節(jié)間插111111111134M99848686999261125us125us8532M復用步驟速率適配加入POH監(jiān)控一級指針定位字節(jié)間插字節(jié)間插 TU-12 TUG-2 TUG-3RR VC-12 C-122M125us基幀POH14141411218617931919192M復用步驟復幀的概念4個C-12基幀組成一個復幀。基幀、復幀裝入的是同一路2M信號?；鶐b入2M信號的125us時間段

10、的信息；復幀裝入2M信號500us時間段的信息。STM-1STM-1STM-1STM-1SDH復用器C-12C-12C-12C-121#2#3#4#共63路2M1#2#3#4#問 題低速SDH信號復用進高速SDH信號采取什么復用方式？在2M復用進STM-N的過程中，一定要經過那些步驟？目 錄 SDH概述建立SDH概念 SDH信號幀結構和復用步驟開銷和指針設備的邏輯功能塊構成開銷開銷段開銷SOH 通道開銷POH再生段開銷RSOH復用段開銷MSOH高階通道開銷HPOH低階通道開銷LPOHRSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成層層細化的監(jiān)控功能。段開銷(SOH)不擾碼字節(jié)*國內使用保留字節(jié)傳輸媒

11、質指示字節(jié)A1A1A1A2A2A2J0*B1E1F1D1D2AU PTR9列MSOHB2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2D39行RSOH9 行RSOHAU pointerMSOH270Payload（含POH)2430199列270列以STM-1為例說明連續(xù)5幀上搜索不到R-OOFR-LOFA1,A2定幀字節(jié)：A1,A2尋找連續(xù)信號流的幀頭A1=f6H、A2=28HSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-N 連續(xù)信號流 搜索A1、A2 產生持續(xù)3ms下插全“ 1”J0再生段蹤跡字節(jié)：J0發(fā)端持續(xù)的發(fā)此字節(jié)再生段接入點標識符，使收端能據此確

12、認于指定發(fā)端處于持續(xù)連接狀態(tài)。在不同的兩個運營者的網絡邊界處，J0設置要匹配；如失配，則產生RS-TIM告警。D1D12數字通信通路(DCC)字節(jié)：D1D12網元和網管之間、網元和網元之間OAM信息通路。D1D3用于再生段(DCCR)，帶寬364kb/s。D4D12用于復用段(DCCM)，帶寬964kb/s。GNENENENE網管OAM信息：性能監(jiān)控、告警查詢、操作指令等DCC通道E1,E2公務聯(lián)絡字節(jié)：E1,E2光纖連通業(yè)務未通或業(yè)務已通時各站間的公務聯(lián)絡分別提供1個64kb/s數字電話通路E1用于再生段公務聯(lián)絡E2用于復用段公務聯(lián)絡ABCDTMTMREGREGB1再用段誤碼監(jiān)測字節(jié)： B1

13、對再生段信號流進行監(jiān)控，方式為BIP8偶校驗。收端檢測到B1誤碼塊，在RS-BBE性能事件中反映出來。2#STM-N發(fā)端收端1#STM-NBIP8偶校驗所得值為B將B置于2幀B1字節(jié)處1#STM-N2#STM-NBIP8偶校驗所得值為B與2幀B1字節(jié)的值(B)相異或A1 00110011A2 11001100A3 10101010A4 00001111 B 01011010BIP-8B2復用段誤碼監(jiān)測字節(jié)： B2對復用段信號流進行監(jiān)控，方式為BIP24偶校驗。收端檢測到B2誤碼塊，在MS-BBE性能事件中反映出來。信號流發(fā)端上報MS-REI告警，MS-FEBBE性能事件收到端檢測到有B2誤塊：

14、MS-BBE對告M1M1復用段遠端誤塊指示字節(jié)：M1對告信息：由信宿回傳到信源。告知發(fā)端：收端當前收到的B2檢測的誤塊數；并在發(fā)端上報MS-FEBBE性能事件。同時在發(fā)端有MS-REI（復用段遠端誤塊指示）告警事件上報。信號流發(fā)端上報MS-REI告警，MS-FEBBE性能事件收到端檢測到有B2誤塊：MS-BBE對告M1K1,K2自動保護倒換(APS)通路字節(jié)：K1,K2(b1b5)傳送自動保護倒換信令，使網絡具備自愈功能用于復用段保護倒換情況K2(b6b8)：用于指示復用段告警發(fā)端檢測K2(b6b8)為110，本端產生MS-RDI告警收端檢測K2(b6b8)為111，本端產生MS-AIS告警對

15、告K2(b6b8)信號流S1同步狀態(tài)字節(jié)：S1（b5b8）傳送同步狀態(tài)信息（SSM），可用于時鐘保護倒換功能。S1字節(jié)表示時鐘同步源質量信息，該值越小則表示時鐘質量越高。高階通道開銷(HPOH)12619VC-4/VC-3POHJ1B3C2G1F2H4F3K3N119J1通道蹤跡字節(jié)：J1VC-4的首字節(jié)，即AU-PTR所指的字節(jié)。發(fā)端持續(xù)的發(fā)此字節(jié)高階通道接入點標識符，使收端能據此確認于指定發(fā)端處于持續(xù)連接狀態(tài)。J1字節(jié)設置要求：收發(fā)相匹配。即設備實際收的值設備應收的值。收端檢測到J1失配，相應通道（VC-4）產生HP-TIM告警。B3高階通道誤碼監(jiān)測字節(jié)：B3監(jiān)測高階VC的誤碼性能。監(jiān)測方

16、式為BIP-8偶校驗，機理類似于B1、B2。本端監(jiān)測到相應VC通道B3誤塊，在相應通道的性能事件HP-BBE中反映出來。C2信號標記字節(jié)：C2指示VC幀的復接結構和信息凈負荷的性質。C2字節(jié)設置要求：收發(fā)相匹配，失配則本端相應VC-4通道產生HP-SLM告警，并可能往下級信息結構TUG3/C-4下插全“1”。C2=00H表示該VC-4未裝載，本端產生HP-UNEQ告警，并可能往下級信息結構C-4插全“1”。G1通道狀態(tài)字節(jié)：G1對告信息：由信宿回傳到信源。 b1b4：回傳由B3檢測的誤碼塊數，發(fā)端上報性能事件 HP-FEBBE及告警HP-REI。b5：收端檢測到AU-AIS、J1和C2失配、V

17、C-4未裝載，在相應VC-4通道上由b5回傳，在發(fā)端上報HP-RDI告警。信號流b1b4:發(fā)端上報HP-REI告警，HP-FEBBE性能事件；b5:發(fā)端上報HP-RDI告警收到端檢測到:HP-BBE；AU-AIS/HP-TIM/HP-SLM/HP-UNEQ對告G1H4TU位置指示字節(jié)：H4指示有效負荷的復幀類別和凈負荷的位置。PDH復用進SDH時，H4字節(jié)僅對2M信號有意義。指示當前幀是復幀的第幾個基幀，以便收端據此找到TU-PTR，拆分出2M信號。H4的范圍00H03H。若收端收到的H4字節(jié)超出此范圍，或不是預期值，本端在相應通道產生HP-LOM(復幀丟失)告警，并在相應通道的下級信息結構插

18、全“1”。119500us VC-12復幀V5J2N2VC-12VC-12VC-124K4VC-12低階通道開銷(LPOH)V5字節(jié)指針AU-PTR TU-PTR指針管理單元指針AU-PTRH2H1NNNNSSIDIDIDIDIDNDFAU/TU類型10bit指針值R S O H負調整位置正整位置H1YYH2FF H3H3H3M S O HR S O H0 1 86 H1YYH2FFH3H3H3435 436 521 522 523 608 696 697 782 0 1 86 M S O H125us250us94194119270管理單元指針AU-PTRNNNNSSIDIDIDIDID新數

19、據標幟（NDF）表示所載凈負荷容量有變化。凈負荷無變化時，NNNN為正常值“0110”。在凈負荷有變化的那一幀，NNNN反轉為“1001”，此即NDF。NDF出現的那一幀指針值隨之改變?yōu)橹甘綱C新位置的新值稱為新數據。若凈負荷不再變化，下一幀NDF又返回到正常值“0110”并至少在3幀內不作指針值增減操作。AU/TU類別對于AU-4 /TU-3/TU-12,SS=10；對于TU-2, SS=00；對于TU-11,SS=11。10比特指針值AU-4指針值為0782；三字節(jié)為一偏移單位。指針值指示了VC4幀的首字節(jié)J1與AU-4指針中最后一個H3 字節(jié)間的偏移量。指針調整規(guī)則(1)在正常工作時，指

20、針值確定了VC-4在AU-4 幀內的起始位置。NDF設置為“0110”；(2)若VC4幀速率比AU-4幀速率低，5個I比特反轉表示要作正幀頻調整，該VC幀的起始點后移一個單位，下幀中的指針值是先前指針值加1；(3)若VC4幀速率比AU-4幀速率高，5個D比特反轉表示要作負幀頻調整，負調整位置H3用VC4的實際信息數據重寫，該VC 幀的起始點前移一個單位，下幀中的指針值是先前指針值減1；(4)當NDF出現更新值1001，表示凈負荷容量有變，指針值也要作相應地增減，然后NDF回歸正常值0110；(5)指針值完成一次調整后，至少停3幀方可有新的調整；(6)收端對指針解碼時，除僅對連續(xù)3次以上收到的前

21、后一致的指針進行解讀外，將忽略任何指針的變化。支路單元指針TU-PTR707172731051061071080123353637387475767710911011111245673940414278第一個C-12 基幀結構 94-2 32W2Y81113第二個C-12 基幀結構 94-2 32W1Y 1G1168第三個C-12基幀結構 94-2 32W1Y 1G1143第四個C-12基幀結構 94-1 31W 1Y1M+1N468285117120121547508689121124161951549093125128202355589497129132242759629810113313

22、628316366102103104V1137138139V2323334V3676869V4問 題哪幾個字節(jié)完成了層層細化的誤碼監(jiān)控？在收端產生哪些告警或性能事件時會向發(fā)端回傳信息？目 錄 SDH概述建立SDH概念 SDH信號幀結構和復用步驟開銷和指針設備的邏輯功能塊構成SDH網絡常見網元形式SDH設備邏輯功能塊告警流目 錄4.設備的邏輯功能塊構成SDH網絡常見網元形式SDH設備邏輯功能塊告警流TMWSTM-NSTM-ME4E3/T3E1/T1注：MN終端復用器TM終端復用器TM雙端口器件，用于端點站。線路端口默認為w交叉復用功能作用TULUSTM-M注：MNwe2Mb/s34Mb/s140

23、Mb/sADMSTM-NSTM-N分/插復用器ADM插/分復用器ADM三端口器件，用于節(jié)點站。線路端口默認為：左w、右e交叉復用功能作用LU(w)TULU(e)、LU(w)LU(e)最常用網元，可等效其他網元weREGSTM-NSTM-N再生中繼器REG再生中繼器REG（電）雙端口器件，用于節(jié)點站。群路端口默認為：左w、右e不需交叉復用功能功能：O/E、抽樣、判決、再生整形、E/O；使線路噪聲不積累等效為入線：m出線：nDXCmn數字交叉連接設備DXC數字交叉連接設備DXC多端口器件，用于重要節(jié)點站，提供強大的交叉能力。以m/n表征其特點目 錄4.設備的邏輯功能塊構成SDH網絡常見網元形式SD

24、H設備邏輯功能塊告警流TM設備的典型功能塊的組成STMABCDEFFFGGHHINPG.703G.703140Mb/s2Mb/s34Mb/s注：以2Mb/s為例SPIRSTTTFMSAHPCPPIPPILPALPAHPTHPTLPTLPCHPAOHAOHA接口SEMFMCFQ接口F接口D4D12D1D3外同步HOAHOILOIwLJKMSETSMSTMSPSETPISPI同步設備物理接口收方向ABO/E提取線路定時失效R-LOS發(fā)方向BAE/O變換同步設備物理接口功能塊SPI收方向BCR-LOSC點信號全“1”定幀A1、A2失敗R-OOF、R-LOFC點信號“1”正常解擾處理E1、D1D3校驗

25、B1RS-BBE再生段終端功能塊RST發(fā)方向CB寫RSOH計算B1加入E1D1D3加擾STM-N幀再生段終端功能塊RSTSTM-N電信號B點STM-N光信號A點270N199NC點再生段終端功能塊RSTA、B、C點信號幀結構收方向CD提取APS信令K1、K2（b1b5）檢測K2（b6b8）110MS-RDI111MS-AISD點信號“1”檢測B2不符MS-BBE越限MS-EXC（B2-OVER）D點信號“1”復用段終端功能塊MST發(fā)方向DC寫MSOHM1MS-REI收端有MS-BBE時K2110MS-RDI收端有MS-AIS時復用段終端功能塊MST270N9NMSTMSTRSTRSTSPISP

26、IRS（再生段）MS（復用段）復用段終端功能塊MSTD點信號幀結構再生段和復用段的區(qū)別主備TMTM設備模型為：功能塊模型為：MSAMSAMSPMSPMSTMSTMSTMST主信道備用信道復用段保護功能塊MSPMSP：復用段保護功能塊進行復用段保護倒換啟動條件：R-LOS、R-LOF、MS-AIS不倒換時，信號透明傳輸1+1、1 : N（ 1 : 1)收方向EF消間插AUG-NNAU-4解讀指針AU-PTRH1H2H3全“1”AU-AISF點信號全“1”無效指針8個NDFAU-LOPF“1”復用段適配功能塊MSA復用段適配功能塊MSASPI、RST、MST、MSP、MSA組成復合功能塊TTFST

27、M-N光信號NVC-4發(fā)方向寫指針AU-PTR字節(jié)間插1AU-4AUG-1 AUG-NN基本邏輯功能塊HPC：高階通道連接功能塊對VC-4的交叉矩陣僅選擇路由，不處理信號HPT：高階通道終端HPOH源和宿對高階VC-4進行實時監(jiān)控收方向FG檢測B3不符HP-BBE檢測J1失配HP-TIMG點全“1”檢測C2失配HP-SLMC2=00HHP-UNEQG點全“1”H4傳給HPA高階通道終端功能塊HPT發(fā)方向GF寫HPOHG1HP-REIHPFEBBE收端有HP-BBE時G1HP-RDI收端有HP-TIM、HP-SLMHP-UNEQ時高階通道終端功能塊HPTC4119260高階通道終端功能塊HPTG點信號幀結構F點信號幀結構VC4119261POH基本邏輯功能塊LPA：低階通道適配功能塊包封/拆包封：PDHCPPI：PDH物理接口功能塊設備與PDH線路接口提取PDH支路定時信號碼型變換：NRZHDB3、NRZCMIPPI收方向LMJK碼型變換發(fā)方向MLKJ碼型變換提取定時無輸入信號T-ALOS、P-LOSEX-TLOSPDH物理接口功能塊PPI收方向GH消間插C-4TU-12處理指針TU-PTR、TU-12VC-12V1V2V3“1”TU-AISH點全“1”無效指針TU-LOPH點全“1”高階通道適配功能塊HPA發(fā)方向HG寫指針TU-PTR、VC-12TU-12字