SDH原理及MSTP关键技术PPT课件.ppt

可编辑 SDH原理及MSTP关键技术 1 可编辑 课程介绍 光传输简介SDH原理及技术MSTP原理及关键技术 2 可编辑 传输发展历程 3 可编辑 565Mb s 139Mb s 34Mb s 8Mb s 2Mb s 1 6Gb s 400Mb s 100Mb s 32Mb s 6 3Mb s 1 5Mb s 274Mb s 45Mb s 6 3Mb s 4 4 4 4 4 4 4 4 6 7 3 欧洲系列 日本系列 北美系列 5 接口方面 与设备互联有关电接口 只有地区性规范 没有世界标准 光接口 各厂家各自为政 采用自行开发的线路码型 PDH的局限性 一 准同步数字体系 PDH PlesiochronousDigitalHierarchy 4 可编辑 复用方式 PDH采用异步 准同步 复用方式 所谓异步是指各级比特率相对其标称值有一个规定容限的偏差 通过码速调整来匹配和容纳信号时钟的偏差低速信号在高速信号中的位置无规律性复用 解复用增加了信号的损伤 不利于大容量传输 从高速信号插 分低速信号要一级一级进行 PDH的局限性 二 5 可编辑 OAM功能 缺乏强大的网络管理功能 开销比特很少 不能提供足够的运行 管理和维护 OAM Operation AdministrationandMaintenans 能力无法形成统一的TMN 网管接口 PDH的局限性 三 6 可编辑 是一整套可进行同步数字传输 复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构规范了数字信号的帧结构 复用方式 传输速率等级 接口码型等 SDH网络是由一些SDH网元 NE 组成 在光网络上进行信息的传输 SDH SynchronousDigitalHierarchy SDH 同步数字传输体系 7 可编辑 电接口方面标准化的信息结构等级 称为同步传送模块 STM 基本的信号传输结构等级是同步传输模块 STM 1 相应的速率是155 520Mbit s STM N是SDH的第N个等级的同步传送模块 比特率是STM 1的N倍 N是4的倍数光接口方面线路接口 这里指光口 采用世界性统一标准规范 SDH信号的线路编码仅对信号进行扰码 加扰的NRZ码 不会增加线路负荷 只是改变线路的编码方式 SDH的优点 接口方面 接口的规范化与否是决定不同厂家的设备能否互连的关键 8 可编辑 复用方式 同步复用和灵活的映射结构字节间插复用方式 这样就使低速SDH信号在高速SDH信号的帧中的位置是固定的 有规律的我们以一个例子来说明 有三个信号 帧结构各为每帧3个字节 若将这三个信号通过字节间插复用方式复用成信号D 那D就应该是这样一种帧结构 帧中有9个字节 且这9个字节的排放次序如下图 SDH的优点 9 可编辑 复用方式 同步复用和灵活的映射结构 SDH的优点 PDH 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 10 可编辑 SDH的优点 强大的OAM功能用于OAM的开销多 约占码流量的5 OAM功能强 这也是线路编码不用加冗余的原因兼容性 决定成本SDH有很强的兼容性 可以用SDH网传送PDH业务 ATM FDDI信号统一的网管接口 能实现统一的TMN 11 可编辑 频带利用率低STM 1可以上下63 2M 想想PDH140M可以上下多少个2M STM 1可以上下3 34M 想想PDH140M可以上下多少个34M STM 1可以上下1 140M指针调整机理复杂 易受误操作等外界因素的干扰 SDH的缺点 SDH的缺点 12 可编辑 光传输简介SDH原理MSTP原理及关键技术 课程介绍 13 可编辑 SDH信号的帧结构 SOH 段开销AUPTR 管理单元指针POH 通道开销 14 可编辑 RSOH 再生段开销AU PTR 管理单元指针MSOH 复用段开销PAYLOAD 信息净负荷 STM N N 1 4 16 64 STM 1 基本同步传输功能块 速率 155 520Mbit s SDH的组成和结构 15 可编辑 SDH的复用方式 16 可编辑 低阶SDH 高阶SDH B1 B2 B3 C1 C2 C3 A1 A2 A3 D1 D2 D3 C2 A2 D2 B1 C1 D1 B2 A3 A1 C3 D3 B3 字节间插复用 17 可编辑 1 TU 3 TUG 3 TUG 2 TU 12 3 7 3 AU 4 256c AUG 256 STM 256 VC 4 256c C 4 VC 3 C 3 VC 12 C 12 C 4 256 C 4 64 C 4 16c C 4 4c 1 1 1 1 4 4 4 1 1 1 1 VC 4 AU 4 64c VC 4 4c VC 4 16c VC 4 64c AU 4 16c AU 4 4c AU 4 AUG 64 AUG 16 AUG 4 AUG 1 STM 64 STM 16 STM 4 STM 1 1 4 1 SDH基本复用映射结构 G 707 18 可编辑 SDH基本复用映射结构 China 19 可编辑 容器是一种用来装载各种速率业务信号的信息结构 C4 容器4 对应140M的标准信息结构 完成速率适配功能 VC4 虚容器4 与C4相对应的标准信息结构 完成对装载的140M信号进行实时的性能监控 虚容器是用来支持SDH通道层连接的信息结构 它是SDH通道的信息终端 由容器 C 和通道开销 POH 组成 VC n C n VC nPOH 140M复用步骤 20 可编辑 1 N 指针定位 加入段开销 AU 4 AU PTR 1 9 10 270 9 1 270 N STM N 1 270 1 RSOH AU PTR 净负荷 1 MSOH 9 9 9 9 管理单元 AU 是提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构 AU n VC n AU nPTRAU 4 管理单元4 与VC4相对应的信息结构 复用路线140M VC4 STM 1 所以STM 1仅能复用进一路140M信号 140M复用步骤 21 可编辑 C3 POH VC3 转下页 加入POH监控 打包 速率适配 打包 9 1 9 1 85 1 84 125 s 125 s 34M 1 C3 容器3 与34M相对应的标准信息结构 完成速率适配功能 VC3 虚容器3 与C3相对应的标准信息结构 完成对装载的34M信号进行实时的性能监控 34M复用步骤 22 可编辑 一级指针定位 TU 3 补齐缺口 H1H2H3 R 1 9 1 9 1 86 3 字节间插 TUG 3 POH R R VC4 1 261 1 9 H1H2H3 86 TU3 支路单元3 与VC3相对应的标准信息结构 完成一级指针定位 TUG3 支路单元组3 与TU3相对应的标准信息结构 34M VC3 TU3 TUG 3 3TUG 3 VC4 STM 1 所以STM 1可以复用进3路34M 支路单元 TU 是提供低阶通道层和高阶通道层之间适配的信息结构 TU n VC n TU nPTR 34M复用步骤 23 可编辑 速率适配 加POH监控 一级指针定位 接下页 2M C12 VC12 TU12 1 4 1 1 4 4 1 9 9 1 1 9 125 s基帧 POH PTR C12 容器12 与2M相对应的标准信息结构 完成2M信号速率适配 4个基帧组成一复帧 VC12 虚容器12 与2M相对应的标准信息结构 完成对某路2M信号实时监控 TU12 支路单元12 与VC12相对应的标准信息结构 完成对VC12的一级指针定位 2M复用步骤 24 可编辑 1 12 1 9 7 1 86 R R TUG3 TUG2 3 字节间插 字节间插 7 TUG2 支路单元组2 TUG3 支路单元组3 2M C 12 VC12 3TU12 TUG2 7TUG2 TUG3 3TUG3 VC4 STM 1 STM 1可装入3 7 3 63个2M信号 2M复用结构是3 7 3结构 可进一步复用 重复上述过程 2M复用步骤 25 可编辑 复帧的概念 4个C12基帧组成一个复帧 基帧 复帧装入的是同一路2M信号 基帧装入2M信号的125us时间段的信息 复帧装入2M信号500us时间段的信息 2M复用进STM N 26 可编辑 开销分类 开销 段开销 通道开销 再生段开销 复用段开销 高阶段通道开销 低阶段通道开销 开销 27 可编辑 开销 28 可编辑 A1 A2定帧字节A1 f6HA2 28H 段开销 29 可编辑 数字通信通路 DCC 字节 D1 D12网元和网元之间OAM信息通路D1 D3用于再生段 DCCR 带宽3 64kb sD4 D12用于复用段 DCCM 带宽9 64kb s TCP IP ECC ECC ECC 告警性能事件 配置数据 操作指令 NetRing 外网IP 内网IP 开销 30 可编辑 再生段误码监测B1字节对再生段信号流进行监控方式为BIP8偶校验BIP8偶校验工作机理 以8bit为单位校验相应bit列 bit块 使相应列1的个数为偶 公务联络字节 E1 E2光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络分别提供1个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 段开销 31 可编辑 B1字节工作机理发端对对上一个已扰码帧 1 STM N 进行BIP8偶校验 所得值放于本帧 2 STM N 的B1字节处收端对所收当前未解扰帧 1 STM N 进行BIP8偶校验 所得值B1 与所收下一帧解扰后 2 STM N 的B1字节相异或异或的值为零则表示传输无误码块 有多少个1则表示出现多少个误码块若收端检测到B1误码块 在收端RS BBE性能事件中反映出来 例 某信号一帧有4个字节 对其进行BIP8偶校验如图 段开销 32 可编辑 段开销 33 可编辑 B2 复用段误码检测字节 对复用段信号进行监控方式为二十四位偶校验BIP24偶校验工作机理 以24bit为单位 3个字节为单位 STM 1帧有3个B2字节 校验相应bit列 bit块 Bit列的1的个数为奇数则置1 否则置0 MsBbe B2 SD MsBerExc 段开销 34 可编辑 B2字节工作机理发端对上一个未扰码帧除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验 所得值放于本帧的3个B2字节处收端对所收当前已解扰帧且除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验 所得值B2 与所收下一帧解扰后的B2字节相异或异或的值为零则表示传输无误码块 有多少个1则表示出现多少个误码块若收端检测到B2误码块 在收端MS BBE性能事件中反映出来 例 某信号一帧有9个字节 对其进行BIP24偶校验如图 段开销 35 可编辑 复用段远端误码块指示字节 M1收端误码块回告信息 由收端回传给发端 告知发端 收端当前收到的B2检测的误码块数在发端MsRei 复用段远端误块指示 性能事件中反映出来 段开销 36 可编辑 000000000000010000010 00110000011001 1111111 0个差错1个差错2个差错 24个差错0个差错 0个差错 M1代码比特 2345678 代码含义 M1的第一比特忽略 STM 1的M1代码 37 可编辑 M1代码比特 2345678 代码含义 000000000000010000010 11000001100001 1111111 0个差错1个差错2个差错 96个差错0个差错 0个差错 M1的第一比特忽略 STM 4的M1代码 38 可编辑 自动保护倒换 APS 通路字节 K1 K2 b1 b5 用于复用段保护倒换情况传送自动保护倒换信令 使网络具备自愈功能 复用段远端失效指示 MsRdi 字节K2 b6 b8 111 表示收到复用段全1信号 本端产生MsAis告警110 表示收到对告信息MsRdi 表示对端收信号劣化 收到MsAis Lof等 MSP 段开销 39 可编辑 同步状态字节S1 b5 b8 用于跟踪时钟源的保护倒换值越小 表示当前所跟踪的时钟源质量越高 RSOH MSOH完成了段层的层层细化的监控功能 其复用过程 A1 A2 B2被原封不动地复用 其余的开销只保留1 STM 1的开销 段开销 40 可编辑 段开销 完成对整个STM N整体信号流进行监控再生段开销RSOH 对整个STM N整体信号进行监控复用段开销MSOH 对STM N中的某个STM 1信号进行监控RSOH MSOH POH组成SDH层层细化的监控体制二者区别 宏观 RSOH 和微观 MSOH 段开销 41 可编辑 高阶通道开销J1通道踪迹字节B3通道BIP 8字节C2信号标识字节G1通道状态字节F2 F3通道使用者通路H4位置指示器K3 b1 b4 自动保护倒换 APS 通路N1网络运营者字节K3 b5 b8 备用比特 通道开销 42 可编辑 通道踪迹字节 J1VC4的首字节 即AU PTR所指的字节发端持续的发此字节 高阶接入点标识符 使收端能具此确认于指定发端处于持续连接状态 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NetRing设备J1字节值默认为 UTStarcom收端检测到J1失配 相应通道 VC4 产生HpTim告警 高阶通道误码监测字节 B3监测高阶VC的误码性能监测方式BIP 8偶校验 高阶通道开销 J1 43 可编辑 机理类似于B1 B2本端监测到相应VC通道B3误块 在相应通道的性能事件HPBbe中反映出来信号标记字节 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 失配则本端相应VC4通道产生HpPlm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HPUneq告警 并往下级信息结构C4插全 1 高阶通道开销 B3 C2 44 可编辑 高阶通道开销 C2 45 可编辑 通道状态字节 G1反映高阶VC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b1 b4回传由B3检测的误码块数 发端在性能事件HpRei中查询得到收端检测到AIS J1和C2失配 VC4未装载 在相应VC4通道上回传发端HpRdi告警 b5 高阶通道开销 G1 46 可编辑 高阶通道开销 G1 G1 b6 b7 留做选用比特 如果不用 应将这两比特置为 00 11 接收端对这两比特不予理会 47 可编辑 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 以便收端具此找到TU PTR 拆分出2M信号H4的范围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TuLom 复帧丢失 告警 并在相应通道的下级信息结构插全 1 高阶通道开销 H4 48 可编辑 低阶通道开销 49 可编辑 V5 通道状态和信号标记字节 类似于G1 C2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b1 b2BIP2误码监测 LpBbeb5 b7信号标记 若为000 本端相应通道产生LpUneq告警本端接收到TuAis LpTim LpPlm时 通过b8反馈给发端相应通道上LpRdi告警信号b3收端接收误码情况对告指示 LpRei 低阶通道开销 50 可编辑 低阶通道开销V5 51 可编辑 分类AU PTR 定位VC4在AU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 指针 52 可编辑 管理单元指针 AU PTR主要由H1 H2 H3H3H3组成指针值H1 H2后10bit指针范围0 782H3H3H3为调整单位 3个字节VC4和AU 4无频差相差 AU PTR的值为522 若收H1H2H3H3H3为全 1 本端产生AuAis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AuLop告警 下插全 1 指针调整间隔为3帧 管理单元指针 53 可编辑 支路单元指针 TU PTRV1 V2 V3 V44个字节指针值V1 V2后10bit指针范围0 139V3为调整单位 1字节若收V1 V2 V3为全 1 本端产生TuAis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TuLop告警 下插全 1 VC12和TU 12无频差相差 V5字节的位置是70 支路单元指针 54 可编辑 告警信息的产生与回送 AIS 55 可编辑 终端复用器 TM双端口器件 用于端点站 群路端口默认为w交叉复用功能作用TU LU 终端复用器 TM 56 可编辑 插 分复用器 ADM三端口器件 用于节点站 群路端口默认为 左w 右e交叉复用功能作用LU w TU LU e LU w LU e 最常用网元 可等效其他网元 分插复用器 ADM 57 可编辑 再生中继器 REG 电 2端口器件 用于节点站 群路端口默认为 左w 右e不需交叉复用功能功能 O E 抽样 判决 再生整形 E O 使线路噪声不积累 电再生中继器 REG 58 可编辑 SDH设备物理组成 59 可编辑 课程介绍 光传输简介SDH原理及技术MSTP原理及关键技术 60 可编辑 基于SDH平台同时实现TDM ATM和以太网等业务的接入处理和传送 并提供统一网管的多业务节点 MSTP Multi ServiceTransmissionPlatform MSTP基本概念 61 可编辑 多业务传送平台 MSTP 基本功能模型 62 可编辑 多业务传送平台 MSTP 体系结构 63 可编辑 EOS处理流程 EOS EthernetoverSDH 处理流程 64 可编辑 RPR 1 端口拉远2 光口 电口 1 透传2 二层交换 1 RPR 1 GFP2 PPP3 ML PPP4 LAPS 1 相邻级联2 虚级联3 LCAS4 多径传输5 穿通网络无关性 SDH特性 业务处理 二层交换 环路控制 封装 映射 SDH交叉连接 Eth端口 1 业务流分类2 CAR3 VLAN4 用户域隔离5 LPT6 组播 RPR为逆向双环拓扑结构 外环 OuterRing 和内环 InnerRing 都传送数据包和控制包 内环的控制包携带外环数据包的控制信息 反之亦然 65 可编辑 EOS 封装协议 1 端口拉远2 光口 电口 1 透传2 二层交换3 STP生成树 1 RPR 1 GFP2 PPP3 ML PPP4 LAPS 1 相邻级联2 虚级联3 LCAS4 多径传输5 穿通网络无关性 SDH特性 业务处理 二层交换 环路控制 封装 映射 SDH交叉连接 Eth端口 1 业务流分类2 CAR3 VLAN4 用户域隔离5 LPT6 组播 GFP GenericFramingProcedure 通用成帧规程HDLC HighLevelDataLinkControlprotocol 高级数据链路控制规程PPP PointtoPointProtocol 点到点协议ML PPP MultilinkPPP 多链路点到点协议LAPS LinkAccessProcedure SDH SDH链路接入规程 66 可编辑 封装协议 目前有三种方案将以太网数据通过专用协议映射到SDH帧结构中1 通过点到点协议MLPPP转换成HDLC帧结构 再映射到SDH的虚容器VC中 三步 提取MAC帧 PPP帧 HDLC帧 2 将数据包转换成LAPS LinkAccessProcedureSDH SDH链路接入规程 结构映射到SDH虚容器VC中3 将数据包通过通用层幀规程 GFP 的方式映射到SDH虚容器VC中 互连互通 67 可编辑 EOS 映射处理 1 端口拉远2 光口 电口 1 透传2 二层交换3 STP生成树 1 RPR 1 GFP2 PPP3 ML PPP4 LAPS 1 相邻级联2 虚级联3 LCAS4 多径传输5 穿通网络无关性 SDH特性 业务处理 二层交换 环路控制 封装 映射 SDH交叉连接 Eth端口 1 业务流分类2 CAR3 VLAN4 用户域隔离5 LPT6 组播 68 可编辑 级联 级联是一种数据封装映射技术 它可将多个虚容器组合起来 作为一个保持比特序列完整性的单容器使用 以实现大颗粒业务的传输 相邻级联 是将同一STM N数据帧中相邻的虚容器级联成C 4 3 12 Xc格式 作为一个整体结构进行传输 相邻级联的好处 在于它所传输的业务是一个整体 数据的各个部分不产生时延 信号传输质量高 相邻级联的局限性 它要求业务所经过的所有网络 节点均支撑相邻级联方式 如果涉及与原网络设备混合应用的情况 那么原有设备则可能无法支持相邻级联 因而无法实现全程的业务传输 69 可编辑 相邻级联 相邻级联示意 70 可编辑 虚级联 虚级联只要求在终端设备处具有虚级联功能即可重组数据 有助于提高组网的灵活性和在不具有虚级联功能的网络上传输业务 虚级联组内每个成员可以独立传送 支持多路径传送方式 可以更好地利用网络的带宽资源 虚级联 将分布于不同STM N中的虚容器 可以同一路由或不同路由 按照级联的方法形成一个虚拟的大结构VC 4 3 12 Xv格式进行独立传输 71 可编辑 虚级联 穿通网络无关性和多径传输 虚级联示意 虚级联处理 72 可编辑 LCAS LCAS 即LinkCapacityAdjustmentScheme的缩写 中文含义为链路容量调整方式 虚级联存在如下缺陷 带宽的调整对已有业务产生很大的影响单一通道的损坏对整个虚级联业务产生致命影响LCAS正是为了解决虚级联的上述问题而制定的 即标准G 7042 LCAS提供了带宽灵活 动态调整的解决方案 同时也提供一种容错机制 增强虚级联的健壮性 73 可编辑 LCAS LCAS的基本功能包括 带宽动态增加 减小失效成员的保护以及恢复提供一种容错机制 增强虚级联的健壮性 LCAS提供的保护不需要额外的带宽支持 LCAS的实现机制主要为 通过源端和宿端的握手协议完成带宽的增加 删除操作 以及失效成员的屏蔽 恢复等操作 使用SDH保留开销字节H4 K4 高阶虚级联采用H4 低阶虚级联采用K4 携带控制信息 在源端和宿端之间进行握手操作 74 可编辑 LCAS实现过程 带宽的动态增加 我想增加一个成员 源端 宿端 检查新增成员是否可用 OK 可以增加 我要增加了 知道了 备注 以红色线为界 握手操作完成后 在源端 新增成员才会携带业务负荷 在宿端 才会从新增成员中提取数据进行帧的组装 75 可编辑 LCAS实现过程 续 带宽的动态减少 源端 宿端 我要减少一个成员 知道了 备注 同增加成员不同 源端决定删除成员后 不需要宿端确认 之后 在源端 就不会在删除成员中携带业务负荷 在宿端 收到删除成员指示后