《培训SDH原理》PPT课件

SDH原理简介,SDH介绍,导言SDH复接结构段和通道开销SDH维护信号SDH设备功能网络实例网络同步业务保护性能监测,技术发展历程,模拟电话,(PDH),SONET,SDH,基于数字电话传输系统，发展于60年代和70年代初,同步光网络(SONET)的发展起源于80年代中期的贝尔通信研究所,第一个国际性的同步数字体系(SDH)是于1988年基于SONET发展起来的,SDH、SONET(和TMN)平行发展,TMN,比照项目:SDHvs.SONET,STM-N帧,STM-N负载,AU指针,段,开销,再生段,SOH,复用段,SOH,容器C-4,通道开销(POH),VC-4虚容器,SDH:,STS-N帧,STS-N封装容量,STS,负载,指针,传输开销,Section,overhead,Line,overhead,STS-3c同步负载封装SynchronousPayload,Envelope(SPE),通道开销(POH),SONET:,STS-3c负载,容量,(例子),(例子),FG742.dsf,981026,PDH体系基础I：模数转换,A/D,8kHz,64kbit/s,PDH基础II多路复接技术,PDH基础III复接体系,PDH基础IV-“分插复用器”,需要多次复用/解复用（需要大量的模块）有限的管理字节（无管理标准）,网络需要,需要更多更新的交叉连接和插入/分出功能，但是PDH多路复接技术难以解决需要更多更复杂的管理功能(“动态的”控制,性能报告,等等.)(仅仅固定速率信号地址),同步时分多路技术!,SDH/SONET分插复用器（ADM）,很少的异步复用/解复用过程全面的管理(管理标准化),2,M,b,i,t,/,s,Findthe.-error(?),同步复用/解复用,映射/解映射,SDH入门,什么是SDH?为什么要用SDH?SDH的好处,什么是SDH?(同步数字体系SynchronousDigitalHierarchy),它是一个同步传输的网络一个完全标准化的网络它是一个可以兼容同步和异步信号的网络它是一个可以兼容未来宽带信号的网络其灵活的复接结构，允许支路直接上下复用/解复用其灵活的复接结构，允许不经过解复用直接交叉连接它是一个具有标准化网络管理能力的传输网络它是一个带有业务保护的传输网络,为什么要用SDH?,PDH网络面临淘汰宽带的需求需要灵活和易管理的网络需要世界性的标准未来的服务,SDH的好处,标准化开放的接口与PDH兼容简单的复用/解复用支路信号容易接入很大的带宽内嵌管理和控制字节业务保护,完全标准化的网络,ITU-T/ETSI对以下方面制定标准:光和电的接口管理接口复用结构数据通道管理和信令协议业务保护设备类型设备功能同步性能监视,兼容同步和异步信号的传输网络,异步信号,同步信号,SDH网络,SDH已为映射以下业务做好了准备：,BISDN(宽带ISDN)ATM连接信号(比140Mbit/sorNx2Mbit/s更高的容量),未来宽带信号的传输网络,网络管理,管理系统,SDH网络,SDH网元,符合标准的管理功能,传输连接,标准接口和协议,符合标准的性能监测,业务保护,SDHMUX,SDHMUX,SDH网络,备份传输通道,传输通道,故障检测，切换协议是符合标准的,灵活的复用结构,PDHMUX,PDHMUX,SDHMUX,SDHMUX,全部需要解复用,在信号通道在复用信号中可以直接被识别出来，不需要解复用即可接入。,ABCD,ABCD,ABCD,BD,不需解复用即可交叉连接,PDHMUX,PDHMUX,PDHMUX,PDHMUX,DDF,SDH交叉连接,PDH分插复用,140MLTU,140MLTU,14034,82,348,14034,348,82,34Mbit/s,8Mbit/s,2Mbit/s,2Mbit/s到用户,SDH分插复用,STM-N,STM-N,2Mbit/sto到用户,SDH设备功能和网络实例,中继器终端复用器分插复用器交叉连接,点对点系统环型配置网状网络,终端复用器,终结再生段和复用段的段开销终结高阶和低阶通道开销复用/映射支路信号在没有STM帧的情况下，为了分配支路单元（TUs）可以包括连接功能包括定时和管理功能,TM,STM-N或PDH,STM-M,字节,再生器（中继器）,再生光信号终结再生段开销,REG,STM-N,STM-N,分插复用器,终结再生段和复用段的段开销终结高阶和低阶通道开销为终结PDH信号终结低阶通道复用/映射支路信号在没有STM帧的情况下，为了分配支路单元（TUs）可以包括连接功能包含两个群路信号之间的交叉连接功能Includestimingandmanagementfunctions,STM-N或PDH,STM-M,STM-M,ADM,交叉连接实例,复用,TM,REG,REG,TM,点对点网络终端复用器和可能需要的再生器,用ADM的链形复用网络,TM,ADM,ADM,TM,链形网络终端复用器和分插复用器,在环型配置中的ADM,ADM,ADM,ADM,ADM,STM-N环,SDXC在网络中的,SDXC,SDXC,SDXC,SDXC,SDXC,在网状网络中的交叉连接,网状网络（复杂拓扑结构的网络）,SDXC,SDXC,SDXC,SDXC,SDXC,ADM,ADM,ADM,ADM,ADM,ADM,TM,SDH-一个传送系统,SDH-一个传送系统,155,SDH-一个传送系统,负载,段开销,SDH-一个传送系统,再生段开销,复用段开销,通道开销,VC-4(虚容器4VirtualContainerLevel4),TUs(支路单元TributaryUnits),SDH-帧结构,RSOH,MSOH,POH,POINTER,PAYLOAD,SDH信号层次和线路速率,*电接口,同步的信号结构,1,2,传送次序,F,B,B,B,B,B,B,B,B,NxM字节,N行,M列,F：8比特帧字节指示B：8比特信号字节指示,STM-1帧,155.520Mbit/s串行信号,9字节+261字节=270字节270字节x9=2430字节2430字节/帧x8比特/字节x8000帧/秒=155.520Mbit/s,125us,1,2,3,4,5,6,7,8,9,2,4,3,0,2,6,1,9,字节,2,6,1,字节,9,字节,y,t,开销,F,F,F,F,2,6,1,9,2,6,1,9,2,6,1,9,2,6,1,9,2,6,1,9,2,6,1,9,2,6,1,9,2,6,1,9,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,字节,负载,不规则性,9Bytes,为确保时钟恢复，数据被打乱,容器(C),容器是SDH系统的基本负载单元,2Mbit/s准同步码流,码速调整字节,C12,除开销有效负荷之外容器也传输最终用户的信息,C44.级140Mbit/sC33.级34/45Mbit/sC22.级6/8Mbit/sC1.21.级2Mbit/sC1.11.级1,55Mbit/s,虚容器(VC),C,POH,一个虚容器包括:一个容器它是一个基本的负载单元和通道开销POH(PathOverhead)通道开销包含维护和管理信息.低阶通道开销LowerorderPathOverhead(一个字节称为V-5)位置在1和2级,以及9个字节在3和4级(高阶通道开销HigherorderPathoverhead),通道开销,VC12,C,容器,POH,支路单元(TU),TU指针,TU12,VC12,虚容器,一个支路单元包括:一个虚容器(VC)包含基本负荷和通道开销POH(PathOverhead)以及支路单元指针指针指出VC的开始和指针变化的终值，在TU帧的内部允许动态排列,支路单元指针,由一串信息组成，这串信息在TU帧内提供可变的，动态的VC队列.动态队列的意思是在TU帧内VC允许流动如果变化是合法的话，指针表示指针与相关VC第一个字节之间的偏移量，也就是TU的类型和指针值的最终变化,F,F,F,F,串行信号码流,Tu帧N,Tu帧N+1,Tu帧N+1,Tuf帧N,125微秒,SDH复接结构(ETSI),向SDH接口的复接过程图示,打包.TU-12在货单上写明苹果排列顺序,并贴上标签(指针).,货单苹果,果品仓库,苹果,装箱,贴发货单,写货车驶往的目的地(OH),AU-4写乘第几辆电车(指针),业务声音/数据,容器C12,复用(2Mb/s)VC12,附上POH,TUG-2,x3,复用(140Mb/s)VC4,x7,附上POH,x1,中继传输STM-1,155Mb/s,中继传输STM-N,155Mb/sXN,附上POH,支路单元组(TUG),高阶虚容器,VC-4,261,通道开销,2349bytes/125us150.336Mbit/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,A,B,C,A,B,TUG-3(A),TUG-3(B),TUG-3(C),1,86,1,86,1,86,(VC-4,45和140Mbit/s)支路单元组被复接到45Mbit/s或140Mbit/s更高等级容器上这些虚容器与由单一的45Mbit/s(C-4)或140Mbit/s(C-4）支路码流组成的更高阶虚容器是相同的,固定填充,STM-1帧结构,140Mbit/s负荷,容器C-4,虚容器C-4,POH,管理单元AU-4,AUG,STM-1,指针,指针,AU-4,VC-4,填充区域,AU复接到STM-N,AUG,AUG,AUG,AUG,STM-4,SOH,AU-4,AU-4,AU-4,AU-4,SDH复接结构(ITU),TU-2,TU-12,TU-11,VC-2,VC-12,VC-11,C-2,C-12,C-11,1544kbit/s,2048kbit/s,6312kbit/s,TUG-2,x1,x3,x4,C-3,C-4,TU-3,VC-3,TUG-3,x1,44736kbit/s34368kbit/s,139264kbit/s,AU-4,AU-3,VC-4,VC-3,x3,x7,x7,x3,x1,xN,AUG,指针处理,复接,定位校准,映射,组,140Mbit/s映射到STM-N,容器-4,容器-4,AUG,VC-4POH,AU-4指针,SOH,AUG,VC-4,VC-4,AU-4,VC-4,AU-4指针,AUG,STM-N,逻辑联结,物理联结,140Mbit/s负荷,34Mbit/s映射到STM-N,Logicalassociation,Physicalassociation,TUG-3,VC-3POH,TU-3PTR,VC-4POH,TUG-3,VC-3,TU-3,TU-3指针,VC-4,34Mbit/s负荷,TUG-3,容器-3,容器-3,TUG-3,VC-3,VC-3,AU-4指针,AU-4,AUG,VC-4,VC-4,AU-4指针,SOH,AUG,AUG,STM-N,2Mbit/s映射STM-N,TUG-2,VC-1POH,TU-1指针,TUG-3,VC-1,TU-1,TUG-3,容器-1,容器-1,VC-1,VC-1,TU-1指针,AU-4指针,AU-4,AUG,VC-4,VC-4,AU-4指针,SOH,AUG,AUG,STM-N,VC-1,TU-1指针,TUG-2,TUG-2,TUG-3,TUG-3,VC-4POH,逻辑联结,物理联结,2Mbit/s负荷,STM-1段开销SOH(SectionOverHead),9字节,261字节,9行,RSOH=再生段开销,MSOH=复用段开销,AdministrativeUnitPointer(s),A1,A1,A1,A2,A2,A2,J0,B1,E1,F1,D1,D2,D3,B2,B2,B2,K1,K2,D4,D7,D5,D8,D6,D9,D10,D11,D12,S1,M1,E2,POH=VC4PathOverhead,J1,B3,C2,F2,H4,F3,K3,N1,G1,C4数据负荷,SOH段开销（SectionOverhead）,SOH与某些网络部分发生联系,SDH终端复接器,插入/分出复接器或SDXC,SDH终端复接器,再生器,再生器,通道,复用段,再生段,POH,SOH段开销布局,STM-1段开销,A1,A1,A1,A2,A2,A2,C1/j0,B1,E1,F1,D1,D2,D3,B2,B2,B2,K1,K2,D4,D7,D10,S1,Z1,Z1,Z2,Z2,M1,E2,D6,D9,D12,D5,D8,D11,再生段,开销(RSOH),复用段,开销(MSOH),SOH插入,JO#RSOH段踪迹字节(TrailTraceIdentifier),终端复接器,再生器,接收到的J0值与预期值相比较，相等表示传输正确TTI-TrailTraceIdentifier,标签,标签,JO=“XX”,JO=“XX”,J0应用实例,作用：检查两端设备的光口是否连通和连接关系是否正确。实际案例一：某6320设备组成的同缆环，在一次光揽中断的事故以后，恢复光揽连接，发现业务恢复，但有部分网元监控不上。利用J0字节检查发现连接各站之间连接的逻辑关系与预期的不符，因而确定故障原因是在光缆重新熔接时，由两根纤熔错了。利用J0字节TTI检查的好处是可以在不中断业务的情况下检查光口连接关系是否正确，方法简便准确。实际案例二：某次6320更换光板后，维修人员将ADM板两个方向的尾纤接反，这虽然不影响业务，但会影响到同步的配置，造成两个站点之间在配置上构成小定时环。虽然设备时钟的SSM机制不会使设备真正构成小定时环，但会使设备时钟自由震荡，时钟质量等级下降。检查光口连接关系是否正确的方法就是利用J0字节，在网管上设定TTI值，只要在网管中心就可以轻松地解决问题。,B1#RSOH比特间插奇偶校验BitInterleaveParity(BIP-8),出错区域,终端复接器,终端复接器B1+B2终结,再生段B1终结,n,n+1,n,n+1,n,n+1,n,n+1,无B1违例,B1插入,B1违例,B1插入,传输质量,与已校验的比特间插奇偶校验和一致,BIP-n:数据分成n个比特组(列),对每个组（列）计算出其奇偶性,Arelatedbitinthechecksummakestheparityeven,结果:一个n比特校验和,例子:BIP-8,10110010,01001101,10110011,11100101,10101001,一个比特码组,BIP-8,B1应用,作用：检查再生段是否有误码。检查接收B1是否正确，可以判断再生段是否有误码或中断，进而进行故障定位。利用B1检查误码与用误码仪检查误码相比的最大好处在网管中心就可以检查远端设备，方法简便快捷，不用中断电路。,J0应用实例,E1#RSOH-勤务开销字节,网元,网元,REG,F1#RSOH用户通道开销字节(64kbit/s),网元,网元,REG,用户通道,用户通道,D1-D3#RSOH数据通信通道DCC字节（DataCommunicationsChannel）,网元,网元,终端复用器,终端复用器,ADM,REG,192Kbit/s,192Kbit/s,192Kbit/s,192Kbit/s,B2#MSOH比特间插奇偶校验BitInterleaveParity(BIP-24),STM-1,A,B,C,D,E,B3终结点B2终结点,B2终结点,B2终结点,B3终结点B2终结点,140Mbit/s,140Mbit/s,终端复用器,再生器,终端复用器,终端复用器,终端复用器,B2violationsinNE“D”direction,B3violationsinNE“A”direction,B2应用,作用：与B1类似，但它检查的是复用段是否有误码。检查接收B2是否正确，可以判断复用段是否有误码或中断，进而进行故障定位。利用B2检查误码与用误码仪检查误码相比的最大好处在网管中心就可以检查远端设备，方法简便快捷，不用中断电路。,B2#MSOH比特间插奇偶校验BitInterleaveParity(BIP-24),终端复用器,终端复用器,RSOH,MSOH,RSOH,MSOH,帧,n+1帧,RSOH,MSOH,RSOH,MSOH,帧,n+1帧,BIP-24与接收到的B2比较,BIP-24,B2,K1,K2(1-5)#MSOH-MSP信令,W,P,W,P,K1=“SF“,“SF”,K1=“SF“,W,P,W,P,K1=“Norequest“,W,P,W,P,K2(1-5)Switchstatus,D4-D12#MSOH-DCC,NE,NE,终端复用器,终端复用器,576Kbit/s,576Kbit/s,DCC:DataCommunicationsChannel数据通信通道，用于传送网管信息,S1#MSOH-SSM,“S1:G.811”,终端复用器,时钟发生器质量等级:G.811,S1=G.811,S1的值由管理系统设置,SynchronizationStatusMessages同步状态信息，时钟质量等级标签(QualityLevelLabel),M1#MSOH-MS-REI,NEA,NEB,出错部分,BIP-24,B2,BIP-24,B2,M1(MS-REI),NEA:从网元B接收到B2违例NEA:发送MS-REI给网元BNEB:检测到MS-REI,网元,网元,终端复用器,终端复用器,E2#MSOH-勤务开销字节,SDH网络段,SDH终端复用器,ADM或SDXC,SDH终端复用器,再生器,再生器,通道,复用段,再生段,POH,POH通道开销层(高阶),J1,B3,C2,G1,F2,H4,F3,K3,N1,Fixedstuff,C-4,VC-4,x-1,Xx260,1,Xx261bytes,J1:通道追踪-TTI（TrailTraceIdentifier）B3:比特间插奇偶校验BIP-8C2:信号标签G1:通道状态F2:用户通道,固定的填充,H4:复帧位置指示F3:用户通道K3:自动保护开关N1:前后连接监视,POH终结,POH插入,SDH传输网络,POH终结点,JI#POH-追踪踪迹标识符TTI（TrailTraceIdentifier）,站点B,站点A,接收到J1=“站点A”,传送出J1=“站点A”,64字节自由格式串或G.831API(接入点标识符AccessPointerIdentifier)VC源的踪迹接收到的通道踪迹与期望值的比较评估,SDH传输网络,J1的应用,作用：检查VC4交叉连接是否正确，通道是否畅通。实例：某6340设备业务不通。利用J1TTI检查，发现VC4连接关系不对。利用J1的TTI值是检查VC4（高阶）交叉连接是否正确，通道是否畅通的最简便和准确的方法。,B3#POH-BIP-8,1,2,1,2,BIP-8与B3相比较,BIP-8,B3,对先前的VC进行BIP-8计算用来监视通道错误,SDH传输网络,B3应用,作用：与B1、B2类似，但它检查的是VC4通道是否有误码。检查接收B3是否正确，可以判断VC4通道是否有误码或中断，进而进行故障定位。如果B1、B2有误码，通常B3也会有，因此应先检查B1、B2。如果B1，B2无误码而B3有误码，则问题应当发生在与该条通道相关的模块上。利用B3检查误码与用误码仪检查误码相比的最大好处在网管中心就可以检查远端设备，方法简便快捷，不用中断电路。,C2#POH信号标签,当前VC-4/VC-3合成标识,“TUG结构”,“TUG结构”,C2,C2,十六进制码,解释,00,通道未装载信号,01,通道装载非特定净负荷,02,TUG结构,03,锁定的TU-n,04,f34368kbit/sor44736kbit/s异步映射进C-3,12,139264kbit/s异步映射进C-4,13,ATM映射,14,MAN(DQDB)映射,15,FDDI映射,FE,测试信号,O.181特殊映射,FF,VC-AIS,SDH传输网络,G1#POH通道状况远端错误指示（REI）,1,2,3,4,5,6,7,8,REI,RDI,保留,多余的,G1比特位1-4,远端错误指示REI(RemoteErrorIndication),B3,Bip-8,BIP-8与B3相比较,B3违例,G1-比特位1-4,出错通道,SDH传输网络,远端错误指示REI（RemoteErrorIndication）,G1#POH通道状态远端缺陷指示RDI,网元,网元,发送,接收,G1Bit5“1”=RD1,G1Bit5“1”=RDI,告警,SDH传输网络,远端缺陷指示RDI（RemoteDefectIndication）,1,2,3,4,5,6,7,8,REI,RDI,保留,多余的,F2+F3#POH-64kbit/s用户辅助数据通道,网元,网元,F2,F2,SDH传输网络,N1#POH前后连接监视（TandemConnectionMonitoring）,TM,REG,REG,REG,REG,TM,终端设备至计算机多路转接器TCM的接入点,N1评估,前后监视,以插入的N1为结果并且B3赋值,BIP,N#2,N#1,N#2,2Mbit/s映射,映射方式:,异步映射:,2Mbit/s信号并不是与相SDH信号同步的,比特同步:,2Mbit/s信号速率是与SDH信号同步的.,2Mbit/s信号帧(即使要)并不是与SDH信号同步.,字节同步:,2Mbit/s信号速率和帧是与SDH信号同步的。,运作方式:,浮动模式,2Mbit/s信号相对于VC-4是“浮动的”。,通过指针来指示信号的起始点,锁定模式,2Mbit/s被锁定到VC-4.,指针不起作用,V5,R,0时隙,1至15时隙,16时隙,17至31时隙,R,J2,R,0时隙,1至15时隙,16时隙,17至31时隙,R,N2,R,0时隙,1至15时隙,16时隙,17至31时隙,R,R,R,R,0时隙,1至15时隙,16时隙,17至31时隙,K4,140BYTES,R=Fixedstuffbyte,2048kbit/s支路字节同步映射(带有共路或随露信令的30个通道),字节同步映射,V5见