SDH传输系统【苍松书苑】

1、传输系统介绍与维护,运管11车间,1,深层分析,SDH技术,概论（general intro-to-sdh guideline） SDH(synchronous digital hierarchy )是对于高速率光/电通信网络的国际标准、复杂拓朴远程管理有内部管理通道的同步数字传输系统。SDH传输的优势: 高速传输速率 嵌入了低级别的信号并且这些信号可以从高级别的信号中被识别提取(上下业务变得非常简单) 光传输标准，兼容欧洲和北美PDH系统相匹配的高效性和容量 可靠性，集中的同步机制 网络管理通道(用于维护的数据内嵌在信号中) 通过网管通道可以进行集中的网络控制,2,深层分析,Part1 SD

2、H原理,1.SDH网络连接,3,深层分析,上图中， 中继器（Regenerator）用于2个或以上的群路，无支路，通常用于长距离的传输。 主要功能：3R：重整形（Reshaping）重定时（Retiming）重再生（Regenerating） 终端复用器(Terminal multiplexer) 为点对点设备，即一个群路，多个支路 分插复用器（ADD/Drop Multiplexer），如上图所示，适用于2个以上的群路，多个支路,4,深层分析,SDH网络管理,SDH网管连接是由光缆连接而成,5,深层分析,Topology of Shanghai Subway Line 11,Ring 1,R

3、ing 2,NMS,白银路,赛车场车辆段,汽车城,嘉定新城,博兴路,南翔,嘉定停车场,嘉定西,上海赛车场,上海汽车城东站,安亭,马陆,控制中心,嘉定北,隆德路,枫桥路,上海西站,祁连山路,江苏路,曹杨路,铜川路,真南路,武威路,白丽新村,I1-1,X2-1,X1-1,X2-1,I12-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,I1-2,X2-1,I12-2,X1-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1,X2-1

4、,X2-1,X2-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,X1-1,6,深层分析,站点的IP设置方式分为如下方式 DCC only 代表每个工作站的IP Gateway： 包含DCC IP和Eth IP Ethernet only: 表示以太网IP 图中每个站点都有一个DCC的IP地址，每个站在设置路由时除配置自身的DCC IP，以太网地址应与站点1的以太网地址相同。由站点1与网管工作站通过以太网相连,7,深层分析,STM-1复用结构,其中： AUG 管理单元组 AU 管理单元 TUG 支路单元组 TU 支路单元 VC

5、虚容器 C 容器,8,深层分析,STM-n复用过程,x1 xN X3 X3 X7 X7 指针处理复用对齐映射 AUG 管理单元组 AU 管理单元 X3 TUG 支路单元组 TU 支路单元 X4 VC 虚容器 C 容器,C-4,VC-4,AU-4,AUG,STM-n,C-3,VC-3,AU-3,VC-3,TU-3,TUG-3,C-2,VC-2,TU-2,TUG-2,C-12,VC-12,TU-12,C-11,VC-11,TU-11,9,深层分析,TU 编号系统: KLM,上图是一个STM-1 3-7-3复用，其中TU-3 有三大列，从左至右，第一列编号为1，最后列TU3编号为3， 而每一列TU-

6、3 中有7行，每一行称为TU-2，编号方式为列-行，如图中所指出的2-4,10,深层分析,STM-1 虚容器(VC-4,净负荷容量：9行x261列x8bits/bytex8000f/s=149.76Mbps,11,深层分析,保护机制,12,深层分析,SDH帧的开销字节 A1, A2 成帧,提供一帧的排列模式 A1 = 11110110 A2 = 00101000 规定为在一个STM-n中每一个 STM-1信号,13,深层分析,J0 中继段跟踪,重复传送一个固定的类型 段接收器用于检测对其期望的发送器的持续连接性,14,深层分析,跟踪的类型是一个包含结尾CRC字节的给定字符串（16或者64字节长

7、度） 跟踪是一帧发送一个字节 一个连接的两端设置他们自己的唯一发送值并且将收到的值与期望的值进行比较。 若出现期望值与接收值不同的情况时，网管则显示故障为TIM，AIS则至1，表示无效,15,深层分析,B1 8-bit 奇偶校验,在中继段上为误码性能监控提供一个8比特宽的比特间插奇偶校验 奇偶校验是对前一个STM-N帧扰码后所有字节的计算 计算出的值放在扰码前的这个字节中 规定为一个STM-N帧中第一个STM-1的信号,16,深层分析,其中： Byte Tx Value Rx Value 76543210 76543210 1 01010110 01010110 2 10110110 (Noi

8、se) 11111111 3 10101010 10101010 4 2429 11001101 11001101 2430 01100110 01100110 BIP(e) 11100001 Mismatch 10101000 一个字节的改变总能被检测出来 一个比特列中的两个比特位(2个”0”变成2个”1”)的改变不能总是被检测出来 噪声会影响一些/许多字节,17,深层分析,E1, E2 公务通道,为语音通信提供一个本地公务通道 是中继段的一部分并且在中继器可以使用 是复用段的一部分并且在复用段终端可以访问 规定为一个STM-N帧中第一个 STM-1的信号,18,深层分析,F1 用户通道,为

9、用户分配 在所有的中继段设备上终结 规定为一个STM-N帧中第一个 STM-1的信号,19,深层分析,D1-D3, D4-D12 数据通信通道(DCC,提供一个以消息为基础的数据通信通 道，包括管理、监控、告警和维护功能 D1-D3在中继段开销中定义了一个192 Kbps通道 规定为一个STM-N帧中第一个STM-1的 信号 D4-D12在复用段开销中定义了一个576 Kbps的通道,20,深层分析,AU 指针字节,H1-H3 AU 指针 提供关于帧内容的指示和标志 定义STM-1帧中VC-4的开始位 置 在AU-4帧中提供VC-4”浮动”的 方法 提供AU-4级联的指示,21,深层分析,H1

10、-H3 内容,在STM-0帧(一个VC-3)中相关的开销一共是3个字节 在STM-1帧中(一个VC-4也就是3个VC-3帧)，相同的信息比特用预设的填充比特 扩展成9个字节 I = 增加 反向调整:反置5D-bits,accept majority vote D = 减少 正向调整:反置5I-bits,accept majority vote N = 新数据标志(from 0110 to 1001) 指针值(b7-b16) 正常范围是0-782 (for AU-4) SS bits = 10 / AU-4,AU-3 结构,22,深层分析,指针调整方法,23,深层分析,B2 24-bit 奇偶校

11、验,包括一个24比特宽的比特间插奇偶校验，在复用段层面对错误性能进行监控 此校验对前一STM-N帧的除了中继段开销的所有字节进行计算 规定为一个STM-N帧中第一个STM-1的信号,24,深层分析,K1 复用段保护倒换(MPS,在复用段终结器之间提供MSP信令 规定为一个STM-N帧中第一个STM-1的信号,25,深层分析,K2 远端劣化指示(RDI,用于在发送端返回一个指示来表示在接收端已经检测到了一个收到的段缺陷或者正在接收AIS,反馈传输结果。 规定为一个STM-N帧中第一个STM-1的信号,26,深层分析,M1 远端错误指示(REI,用于从复用段的接收端设备向发送端设备发送误码性能信息

12、 传送在B2字节检测到的间插的误码比特块数量,27,深层分析,J1 通道跟踪,提供一个在SDH网络中为每个通道设置的特有的消息 支持在一个传输通道的任何位置和通道源位置间的连续性测试 规定为帧中每个VC-4帧,28,深层分析,B3 8-bit 奇偶校验,包括一个8比特宽的比特间插奇偶校验用于提供在VC-4层面的误码性能 奇偶校验是对扰码前的前一个VC-4的所有字节进行计算 计算的值在扰码前被放在这个字节,29,深层分析,C2 信号卷标,通过一个预设的11种可能列表中的标签值表示一个负荷结构类型 表示在虚容器中映射的负荷类型,30,深层分析,C2 内容,C2的标准二进制值是: 0000 0000

13、 Unequipped 信号未装载 0000 0001 Equipped, non-specific 0000 0010 TUG structure TUG结构 0000 0011 Locked TU-n 0000 0100 34 Mbps or 45 Mbps into C-3 asynchronous 0001 0010 140 Mbps into C-4 asynchronous 0001 0011 ATM mapping 0001 0100 MAN (DQDB) mapping 0001 0101 FDDI mapping 1111 1110 Test signal, O.181 sp

14、ecific mapping 1111 1111 VC-AIS 信号AIS,31,深层分析,G1 通道状态,从接收终结设备向发送端设备发送状态和性能监控信息 比特1-4 传送B3检测到的误码数量 比特5 表示一个通道远端劣化信息(RDI,32,深层分析,F2, F3 用户通道,在通道终结间分配给网络运营商通信,33,深层分析,H4 复帧,识别多帧的哪一帧正在当前的VC-4中 TU开销分散在组成TU复帧的4个TU帧中,34,深层分析,K3 自动保护倒换(APS,用于对单个VC-4通道提供通道级别的保护倒换,35,深层分析,N1 Tandem Connection (TC) Monitor,支持一

15、个串联的端到端的性能监控(通道子段) 传达了B3的错误数,36,深层分析,SOH- 告警小结,37,深层分析,SOH- 告警小结,其中 TIM: Transmit id. Mismatch, 传输身份认证不符； PJ: Pointer Justification， 指针调整; LOP: Lost of Pointer, 指针丢失; LOF: Lost of Frame, 帧丢失; BIP： Bit Interpose Prove, 比特间插奇偶校验 MS-RDI: Remote Degradation indicator 复用段远端劣化指示； MS-REI: Remote Error Indi

16、cation, 远程错误指示,38,深层分析,Part2 XDM设备,XDM为Cross-CONNECT MULTI-ADM WDMs简称，为交叉连接多分插波分复用。 目前十一号线中心所用的为XDM-1000,可融合型城域核心多业务提供平台(MSPP)，业务包括： 多重ADM（STM-1、STM-4、STM-16、STM-64） 集成光网络（DWDM / CWDM、长距离光网络、波长管理、OADM/光分插复用） 全带宽交叉DXC 4c/4/3/2/1（192 VC4s、384 VC4s、768 VC4s） 业务矩阵（GbE业务、ATM 边缘交换机,39,深层分析,1.XDM子架,电源系统,风扇

17、系统,电口、光口模块,Environmental Connect board,插入交叉矩阵卡 xFCU-H具有更高的风力，是针对很高功率的子架 xFCU单元能在XDM子架不掉电的情况下更换，为了避免子架过热，更换必须在2至3分钟内完成。 提供全设备冗余,50,深层分析,xRAP XDM 子架告警面 xRAP是从子架上观察传输是否有告警的面板,输入电源A main,Console 调试端口,Power on,严重 主要 次要 警告,输入电源B BACKUP,51,深层分析,2.SDH板卡,1. SIO1&4 SIO1&4 卡最多支持的模块数为4块，模块种类为两种，分别是： OM1_4（光接口模块

18、） 4 x SFP STM-1 端口 OM4_1 1 x SFP STM-4 端口,1 module of OM4_1,4 modules of OM1_4,SFP,52,深层分析,SIO1&4的电接口模块 SIO1&4 卡还能支持多达16个STM-1电口 M1_8 M1_16 M1_16P,53,深层分析,M1_16SFP M1_16SFP SIO1&4B的CCP模块 支持ALS开关/机制(通过SIO1&4B) MSP（复用保护）1+1 每个端口,Light indicator,Out,in,54,深层分析,SIO1&4B 收发器 类型： OTR1 - STM1/OSC (SFP)不带波长的

19、光收发器，在SIO1n4B_32中创建传输对象 OTR4 - STM4 (SFP)不带波长的光收发器，在 SIO1n4B_32中创建传输对象 ETR1 - SFPM1_16SFP中的每个模块插槽可容纳1个ETR 电接口STM-1的SFP,收发器外观,55,深层分析,2 SIO16 卡 支持1个或者2个OM16_1、端口为STM-16 LC/SC 光接口 可调波长的发送器 支持VC 4c/16c,OM16_1,56,深层分析,3. SIO64 卡 SIO64_1 是一块双槽位卡 中继器占用一个槽位 可选的带外FEC 15/14 (7%) OM64_1 收发器 带波长的收发器 LC光纤接口 SIO

20、64 卡类型: SIO64: 不带FEC, 不支持MS-SPRing/BLSR SIO64M: 不带FEC, 支持MS-SPRing/BLSR SIO64MF: 带FEC, 支持MS-SPRing/BLSR,57,深层分析,光接口类型： LC 接口 适用于所有类型的SDH卡 SC 接口 适用于老式类型的SDHSTM4/16卡,LC接口,SC接口,58,深层分析,4SIO164 卡 单槽位卡 可选的带外EFEC 15/14 (7%) 配有复位控制键 支持 OMSC16_4 4 x SFP STM-16 端口 OMTX10 or OMTX10_EF 1 x STM-64 端口 可调波长发送器 LC

21、 光接口,59,深层分析,OMSC16_4 module,4 x SFP STM-16 端口,60,深层分析,OMTX10 module,LC optical port,61,深层分析,6.XDM-1000 系列SDH卡总结,62,深层分析,3网管操作及维护,1网管架构 系统登陆(logon process) user:nms password: ECI_nms,63,深层分析,多层面的概念,以太网层,连接路径,SDH层,光口层,物理层,64,深层分析,2网管配置与维护 1.创建L2以太网电路 ECIXDM设备使用MCS5卡提供以太网业务服务，创建以太网通道基本步骤如下 ： 定义MCS5卡中W

22、AN端口（EoS）和LAN端口（ETY）的属性。 打开MCS5卡在32个端口中有8个光口，16个电口，和8个WAN口（Eos,65,深层分析,Set as Optical port,Set as electric port,Set as WAN,创建以太网业务WAN端口之间的EoS电路 1）配置以太网WAN口 选择端口13，并单击Configuration/General选项，端口13为WAN口，所以选择EoS,66,深层分析,a)Port Type中有两项分别为Eos NNI和EoS UNI，区别在于NNI可提供q-in-q的格式 b)在Double Tagging Format 中分别有两

23、项，Q-in-Q为MCS-5与MCS-5间的连接，EIS-Q-in-Q为EIS与MCS-5 间的连接。 c)Rate Limit 通常选择No Limit，不限速。最后点击Tick图标，对配置进行Apply,67,深层分析,d) 然后进入VCG Sink，设置WAN口工作带宽，如下图，级联类型选择VC4 ，级联数量选择7个VC4，相当于千兆带宽，然后点击应用Apply。 e)入以太网收端，更改最大包大小字节，改为1526（以太网最大字节为1518，而Q-in-Q格式中包含2个VLAN,为8个字节,68,深层分析,2）配置以太网LAN口 选择第五个端口，配置时选择ETY，在端口类型出选择ETY

24、UNI，Double Tagging Format 默认为NONE，然后点击Apply，同样地，之后再配置以太网接受端的最大包字节，与WAN口原因相同，将最大包字节修改为1526，再单击应用键,69,深层分析,3）创建EoS电路 选择窗口Trail-Create Trail项，配置如下图所示， 然后下拉至Eos Cofiguration处，将以太网服务类型更改为Layer 2，并激活带宽，如下图所示，单击应用键,70,深层分析,创建WAN端口和LAN端口间的数据流通道 a) 打开网元XDM-50，端口选择如下，因为先前WAN口端设置为13,所以选择此端口，同样地打开XDM-20，端口选择同50

25、,71,深层分析,端口选择 与先前WAN口 的端口一致,72,深层分析,b)以太网电路通道保护包括：自动保护和手动保护。自动保护只需按完成键，便会自动确认主路由，保护路由,73,深层分析,2. 创建SDH 2M电路 创建服务路由 选速率为VC4, 创建服务路由时,通道是不需要保护,电路方向选为双方向， a)然后可以直接点击Complete，由网管自动为选择电路的时隙，并会跳出Successfully Complete的图标，最后点击激活电路,unprotected,Bi-direction,74,深层分析,b)若需手动设置VC4 的时隙， 双击网源连接的光缆，便会出现如下窗口,黑色则说明该时隙被占用，选择未被占用的时隙,点击Complete,并激活,75,深层分析,配置低阶通道保护 a)打开网元,将速率设置为VC12,保护方式为当前层, 由于配置的是XDM-80 &XDM-50两个网元,先双击XDM80,选择可用的2M端口,然后对XDM-50用同样的方法设置其2M端口,单击Complete电路,并激活,可选的 2M端口,76,深层分析,b)手动选择VC12 时隙 将网元的连接路径由Both改为Main,再次打开连接，选择服务路径，在窗口中选择VC12所占的时隙。应用并激活此电路,Select