SDH传输原理课程介绍.ppt

SDH传输原理课程介绍,SDH传输原理课程介绍,开销及指针,SDH概述,帧结构及复用,逻辑功能块,SDH传输原理（4学时）,课程设置,PDH固有缺陷,SDH存在缺点,SDH产生背景,SDH具有优点,第一节SDH概述（0.5学时）,内容设置,大家要对SDH有个整体印象！,1.1SDH产生的技术背景SDH是什么同步数字传输体制。类似于PDH，均为数字信号传输体制。产生的社会背景：1）信息社会要求：通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。2）作为通信网的承载体传输网要求：宽带化信息高速公路规范化世界性统一的标准接口,1.2PDH的固有缺陷：作为传统的数字传输体制，PDH具有以下固有的缺陷：1、接口方面电接口只有地区性的电接口规范，无世界标准。PDH有3种速率等级：欧洲和中国（2Mb/s）、日本、北美（1.5Mb/s）。光接口无光接口规范，各厂家独自开发。,设备间互连困难,东西放在哪儿了？,从高速信号插/分低速信号要一级一级进行，层层的复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输。,3、运行维护功能（OAM）：OAM决定设备维护成本，与信号帧中开销（冗余）字节的数量有关；PDH信号帧中用于OAM的开销少，OAM功能弱，系统安全性差4、无统一的网管接口，无法形成统一的TMN因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制应运而升。,1.3SDH体制的优点：与PDH相对比SDH体制的优势：1、接口方面电接口：标准的信息结构等级（速率等级）同步传输块STM-N：,SDH：高等级信号速率是相邻低等级信号精确的4倍光接口：对电信号扰码。SDH：光口信号码型是加扰的NRZ码，PDH：光口信号码型是mBnB码。,SDH：4STM-1=STM-4；4STM-4=STM-16有两种不同的方法实现10G产品。,2、复用方式：采用同步复用和灵活的映射结构低阶SDH高阶SDH（例如：4STM-1STM-4）。采用字节间插复用方式。,其他体制信号SDH：通过指针定位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。例：,STM-N,STM-N,PDH、ATMFDDI等信号,打包,信息包,信息包,打包,传输,传输,SDH传输网络,卸货,拆包,PDH、ATMFDDI等信号,SDH网络兼容性示意图,1.4SDH的固有缺陷1、频带利用率低有效性和可靠性的矛盾,2、指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动3、软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害。,帧结构组成及作用,复用步骤,第二节幀结构及复用1学时,内容设置,一定要弄懂SDH帧中各部分的作用！,2.1STM-N帧结构及组成,9270N字节,SOH,SOH,AU-PTR,1,3,4,5,9,STM-N净负荷（含POH）,传输顺序,9N,261N,270N列,（先行后列）,传输方向,1、SDH信号帧特点：以字节为单位（8bit）的块状帧，传输方式从左到右、从上到下，帧频固定为8000帧/s，帧周期125us。2、SDH信号帧的构成：1）信息净负荷：STM-N帧中放置各种负荷的地方。各种有效信息，例如2M、34M、140M打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。,发端：AU-PTR定位车厢中第一个信息包,收端：根据收到的AU-PTR值找到此信息包；通过字节间插的规律性，定位出其他信息包,（SDH网络传输）,1、我国采用的SDH信号复用结构,STM-N,VC-4,TUG-2,VC-12,C-12,VC-3,C-4,C-3,139264kbit/s,34368kbit/s,2048kbit/s,N,3,7,3,映射,TUG-3,AUG,SDH信号,PDH信号,140M复用步骤（140MSTM-N）,140M复用步骤（140MSTM-N）,（接上页）,34M复用步骤（34MVC4）,34M复用步骤（34MVC4）,2M复用步骤（2MVC4）,2M复用步骤（2MVC4）,信息结构的对应关系,段开销,开销,第三节开销及指针（2学时）,内容设置,指针,通道开销,AU-PTR,TU-PTR,告警检测机制要重点掌握！,一、开销,段开销,RSOH,MSOH,通道开销,VC4POH,VC12POH,RSOH、MSOHHPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。,（HPOH）,（LPOH）,层层监控示意图,1、段开销（以STM-1为例）,A1,A1,A1,A2,A2,A2,J0,B1,D1,B2,D4,D7,D10,S1,B2,B2,K1,D5,D8,D11,M1,E2,D12,D9,D6,K2,F1,D3,E1,D2,AU-PTR,*,*,*,RSOH,MSOH,国内使用字节,带的不扰码字节,123456789,123456789,*,*,*,*,*,*,*,1）定帧字节：A1、A2寻找信号流的帧头,找帧头,下一步处理,找到A1,A2？,产生OOF,产生LOF,N,Y,下插AIS,超过3ms,3）公务联络字节：E1、E2分别提供1个公务联络用的64kb/s数字电话通路E1用于再生段公务联络E2用于复用段公务联络，E2不能用于中继站4）再生段误码监测B1字节对再生段信号流进行监控,B1字节工作机理：,SDH设备发端,SDH设备收端,检测B2字节,加入B2字节,STM-N,发现误码产生：MS-BBE性能事件,6）复用段远端误块指示字节M1由信收端传到发端告知发端：收端当前收到的B2检测的误块数在发端MS-REI性能事件中反映出来,7）自动保护倒换（APS）通路字节K1、K2传送自动保护倒换信令，用于复用段保护倒换复用段远端失效指示字节：K2（b6-b8）=111，表示收到复用段全1信号，本端产生MS-AIS告警K2（b6-b8）=110，表示收到对告信息MS-RDI，表示对端收信号劣化（收到MS-AIS、RLOF等）,k2检测,回传MS-RDI,111,产生MS-AIS,110,检测K2(b6-b8）,产生MS-RDI,8）同步状态字节S1(bit58),用作同步状态指示。值越小表示同步时钟信号的质量越高！,2、通道开销,VC4POH,VC12POH,（HPOH）,（LPOH）,分类：低阶通道开销VC12高阶通道开销VC4区别VC-4宏观，而VC-12微观VC-4包容VC-12,1）高阶通道开销(VC-4通道开销）,J1B3C2G1F2H4F3K3N1,1,9,12,261,VC-4结构（9行261列）,（1）通道追踪字节J1,J1是VC4-POH的第一个字节，其位置由AU-4指针指示。用J1字节重复发送高阶通道接入点识别符，以便接收端确认与发送端是否处于持续的连接状态。,设备的J1字节在网管中设置为：“HuaWeiSBS”J1字节设置要求：收发相匹配。即设备实际收的=设备应收的值收端检测到J1失配，则会往下级信息结构插全“1”，VC4的下级信息结构是C4。本端相应通道（VC4）产生HP-TIM告警。,J1检测流程图,（2）通道校验字节B3,对高阶通道信号流进行监控,SDH设备发端,SDH设备收端,检测B3字节,加入B3字节,STM-N（VC4）,发现误码产生：HP-BBE性能事件,（3）信号标记字节C2,指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质要求收发相匹配，失配时本端相应VC4通道产生HP-SLM告警，并往下级信息结构C4插全“1”C2=00H表示该VC4未装载，本端产生HP-UNEQ告警，并往下级信息结构C4插全“1”网管配置时要求：VC4装载2M设为TUG结构；装载34M设为34M结构；装载140M设为140M结构。,C2检测流程图,（4）通道状态字节G1,反映高阶VC通道传输的状态对告信息：信宿反馈给信源，以便使信源知道信宿当前的接收状态用G1（b1-b4）回传由B3检测的误码块数。发端在相应VC4通道上产生性能事件HP-REI收端检测到AIS、J1和C2失配、VC4未装载等，在相应VC4通道上回传G1（b5）=1，发端产生HP-RDI告警。,(5)TU位置指示字节：H4指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置。PDH复用进SDH时，H4字节仅对2M信号。有意义。指示当前帧是复帧的第几个基帧，以便收端找到TU-PTR，拆分出2M信号。H4的正常范围为00H-03H，若收端收到的H4字节超出此范围，或不是预期值，本端在相应通道产生HP-LOM告警，并在相应通道下插全“1”信号。,2、低阶通道开销（VC12-POH）,1,1,9,500usTU12复帧,V5,J2,N2,K4,1#VC121,4,1#VC122,1#VC123,1#VC124,V1,V2,V3,V4,TU12指针字节,VC12开销字节,2）、低阶通道开销通道状态和信号标记字节：V5。复帧中的第一个字节，TU-PTR所指示的字节。VC12误码监测、VC12通道状态对告、信号标记：误码监测LP-BBE收端接收误码情况对告指示LP-REI信号标记若为000，则本端相应通道产生LP-UNEQ告警本端接收到TU-AIS、LP-TIM、LP-SLM时，通过V5反馈给发端相应VC12上的LP-RDI告警信号,二、指针,AU-PTR,TU-PTR,AU-PTR定位VC4在AU-4中的位置TU-PTR定位VC12在TU12中的位置与定帧字节一起完成从高速信号（STM-N）中直接下低速信号,1、管理单元指针AU-PTR指针值放于H1、H2字节的后10个比特，以3个字节为单位，将STM-1的净负荷区分为783个单位。每一个单位赋予相应的地址坐标，AU-PTR的范围0-782，若所收的AU-PTR值超出允许范围，相应通道产生AU-LOP告警，并在相应通道的下插全“1”若所收AU-PTR的H1、H2、H3均为“1”，本端在相应通道产生AU-AIS告警，并下插全“1”。,AU-PTR工作机理：以货车为例：货车STM-1车厢为其净负荷区，停靠时间125us，货物VC4按单位（3字节）连续装入，正常情况下，装入一个VC4所用时间=货车停靠时间,STM-1,VC4,3字节为单位,连续装入,装载时间=停靠时间（VC4速率=AU-4速率）指针值为522,VC4速率相当于上游站的传输速率，AU-4速率相当于本站的传输速率。,装载时间AU-4速率），H3H3H3字节用来存放有效信息，指针值减1，指针做负调整,装载时间停靠时间（VC4速率AU-4速率），导致车厢装不满，在车厢中填充随机码，指针值加1，指针做正调整,AU-PTR：正常情况下，应仅有偶尔的指针调整，网络失步时才有大量的指针调整事件。指针调整规则：调整间隔3帧指针增加操作是“渐变”的，步长为1AU-PTR以NDF标志表示指针跃变（步长不为1）连续收到8次以上NDF，设备产生AU-LOP告警，下插全“1”,2、支路单元指针TU-PTR指针值V1、V2后10bit调整单位为1字节指针范围0-139若收到的指针字节V1、V2、V3为全“1”，本端产生TU-AIS告警若收指针值超出允许范围，或连续收到8帧以上NDF，则本端在相应通道上产生TU-LOP告警，下插全“1”,第四节SDH设备的逻辑构成,本节结构,SDH网络常见网元,SDH设备逻辑功能块,基本功能块,辅助功能块,重点常见网元功能，以及基本功能块的功能,一、SDH网络常见网元,TM,ADM,REG,DXC,TM,STM-N,2M,34M,140M,STM-M注：（MN）,（光接口）,（支路接口）,TM在链形网中的应用,TM,TM,ADM,w,ADM,STM-N,2M,34M,140M,STM-M注：（MN）,（光接口）,（支路接口）,ADM在链形网中的应用,TM,TM,ADM,STM-N,（光接口）,e,w,REG,STM-N,（光接口）,REG在链形网中的应用,TM,TM,REG,STM-N,（光接口）,e,w,ADM,ADM,DXC,（光接口）,4、数字交叉连接设备DXC具备强大的交叉连接功能用于重要节点站。,（光接口）,取值,速率,0,64K,123456,2M1.544M,140M155M,622M2.5G,6M,34M45M,二、SDH设备逻辑功能块,了解主要功能块的作用,SDH设备-TM的逻辑功能块结构,TTF传送终端功能块：SPI、RST、MST、MSP、MSA完成光信号STM-N电信号NVC4的转换,TTF,STM-N,NVC4,进行O/E、RSOHMSOH、AU-PTR处理,HOI,1VC4,码型变换、将140M适配进C4、处理HPOH,HOI高阶接口功能块：HPT、LPA、PPI完成PDH线路信号140MVC4的转换,PDH线路140M信号,HOI,1VC4,处理TU-PTR、HPOH,HOA高阶组装器：HPT、HPA完成VC12或VC3VC4的转换,VC12或VC3,LOI,1VC121VC3,LOI低阶接口功能块：LPT、LPA、PPI完成PDH线路信号2M、34MVC12、VC3的转换,PDH线路2M、34M信号,码型变换、将2M或34M适配进C12或C3、处理LPOH,HPC、LPC高阶、低阶交叉功能块：HPC完成对VC4的交叉LPC完成对VC3、VC12的交叉HPC、LPC共同完成的设备业务的调配,SEMF系统管理者完成设备的管理等效于设备的大脑MCF传令兵传达SEMF的指令,SEMF+MCF,OAM信息,OAM信息,输出指令（去网管）,输出指令（去各个单板）,SETS、SETPI同步者产生本地同步信号接收外时钟输出同步时钟,锁定时钟参考源产生本站时钟,接收：外时钟参考源线路时钟参考源支路时钟参考源,输出时钟信号同步其他设备,本地时钟,SDH原理习题一、填空题：1、PDH传输体制可以划分为_、_、_等三大数字系列，其中基群速率为1.544Mb/s的是_数字系列，基群速率为2.048Mb/s的是_数字系列。2、STM-4信号的幀结构中共有_字节，其中RSOH有_字节，MSOH有_字节。3、标准容器C的作用是_，而虚容器VC的作用是_，这两者合起来完成_作用。4、2.048Mb/s信号复用进VC-4时，采用的是_间插方式，在复用过程中，3个_复用成1个_、7个_复用成1个_、3个_复用成1个_。,5、STM-1信号的幀结构中_字节起幀定位的作用，_字节用于传输段层信号的误码校验，_字节用于建立网管通道，_字节可用于公务联络，_字节用于传送网络层自动保护倒换协议(APS)。6、AU-PTR的值位于_字节的_比特位，其指针调整单位是_个字节；TU-PTR的值位_字节的_比特位，其指针调整单位是_个字节。7、在SDH传