光传输必备知识

1、光传输必备知识要做到了解、熟悉光传输设备的硬件而不感觉太费力，那么你在学习SDH原理部分的时候就一定不能偷懒，特别是与硬件有关的功能块、开销字节、告警维护信号以及指针、映射等知识点。如果你因为一时疏忽而错过了上一趟班车，是会有一些小麻烦，不过也没多大关系，最多再让我们一起来温习温习这部分内容就是了。P 目标：复用段开销、通道开销、指针和映射相关的知识点。回顾SDH设备功能块组成。 增强对复用/解复用信号流程的理解。 进一步熟悉各种告警维护信号。1.1 段开销、通道开销、指针和映射 段开销SDH同步信号帧结构中安排了丰富的开销比特用于网络操作、管理和维护（OAM）。 共有两大类，即段开销SOH和

2、通道开销POH。 是不是觉得开销这个词比较拗口而且难于理解？似乎是这样的，这么打个比方吧：就象在一个十字路口，各个方向来往的车辆都会按照交警或交通指示灯的指挥行事，否则肯定是一片混乱。开销其实就象是十字路口的交通岗台，对于指挥交通的交警来说，它是必不可缺的！& 技术细节：所谓段开销SOH是指STM帧结构中为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须的附加字节。STM-1帧内的开销字节如图1-1所示。图1-1 STM-1 SOH字节安排 对于表格中所有的开销字节，我们在学习设备硬件时不一定全部都会用到，下面就仅对涉及得到的开销字节作一个回顾。1. 帧定位字节：A1、A2字节段开销中的A1、A2字

3、节是用来识别帧的起始位置的，A1、A2具有特定的二进制值，即A1=11110110，A2=00101000。& 技术细节： 每一个STM-1帧内集中安排有6个帧定位字节，占帧长的大约0.25%，选择这种帧定位长度是综合考虑了多种因素的，特别是伪同步概率和同步建立时间这两个因素。根据现有安排，伪同步概率几乎为零，同步建立时间也大大缩短了。2. 再生段比特间插奇偶校验8位码：B1字节B1字节（8个比特）用做再生段误码监视，使用的是偶校验的比特间插奇偶校验码。发送端待扰码当前帧内的B1字节8位码，是对上一帧扰码后的所有比特进行BIP-8偶校验计算的结果。如果你想了解更多，请看：& 技

4、术细节误码监测字节（B1字节）是一组比特间插奇偶校码，通常采用偶校验。共x位，记为BIP-x（x8、24）。BIP-x码偶校验的计算方法：把被监测帧结构的所有比特依次按x比特为一组分组，基于SDH帧构的特性，定能实现整分，共分成若干组。如果按每组一行排队，则被监测的所有比特正好构成一个x列、若干行的校验矩阵。 所谓奇偶校验就是对校验矩阵逐列中“1”的个数进行统计，并按“1”的个数是奇数还是偶数来确定BIP-x码的相应比特应置“1”还是置“0”。对于BIP-x码偶校验计算，若校验矩阵某列“1”的个数为奇数，则BIP-x码的相应比特置“1”，若为偶数，则置“0”。此BIP-x码偶校验计算结果放在下

5、一帧的误码监测字节位置发给收信端。收信端对所接收的帧进行与发信端一样的BIP-x码偶校验计算，并将结果和由下一帧传送来的发信端BIP-x偶校验码相比较，若两者一致则传输无误码，不一致就表示有误码。3. 复用段BIP-24：B2字节B2字节是用作复用段误码监视的，使用偶校验的比特间插奇偶校验24位码，其产生方法与BIP-8码类似。细心的你可能已经注意到，段开销中安排了三个B2字节（共24比特）来完成此功能，看来是比再生段误码监视更受重视。BIP-24码对前一STM帧（除SOH的第13行以外）的所有比特进行计算，并将结果置于当前STM帧的B2字节位置。4. 数据通信通道DCC：D1D12段开销中的

6、DCC用来构成SDH管理网SMN的传送链路。与以前传统的PDH准同步系统中的专用控制通道相比，DCC是通用的，它嵌入在段开销中，所有网络单元都具备，便于构成统一的管理网，也避免为每个设备分配专用的数据通信链路。D1D3称为再生段DCC，用于在再生段终端之间交流操作、维护、管理（OAM）信息，速率为192kbit/s；D4D12称为复用段DCC，用于复用段终端之间OAM信息的交流，速率为576kbit/s，这样，总共有768kbit/s的数据通路为SDH网络管理使用，为它提供了强大的通信基础。? 想一想：呃！DCC和ECC是一回事吗？答案要点：DCC即Data Communication Cha

7、nnel的缩写，意为数据通信通道，是网元间传递数据的物理通道；ECC即Embedded Control Channel，意为嵌入式控制通道，是传送网络维护消息的逻辑通道。若DCC用作ECC，则DCC相当于ECC的物理层。5. 自动保护倒换（APS）通路：K1、K2字节K1、K2字节是用作自动保护倒换信令的，由于有专用于保护目的的信令通路，因此保护响应时间可达毫秒级。& 技术细节如果感兴趣,不妨看一看通过K1、K2字节实现APS的基本原理，当某一工作通路出现故障时，其下游端会很快检测到故障，并利用上行方向的保护光纤送出K1字节，上游端收到K1字节后，就会将本端下行方向工作通路光纤转接到下

8、行方向的保护光纤，同时利用下行方向的保护光纤再次送出K1和K2字节，其中K1字节用作倒换要求，K2字节用作证实。在下游端，收到的K2字节对故障通路编号进行确认并完成下行方向工作通路光纤与下行方向保护光纤在本端的转接，同时也按照K1字节的要求，完成上行方向工作通路光纤与上行方向保护光纤在本端的转接，至此，完成了单向倒换动作。同理，在上游端也完成类似倒换动作，实现双向倒换动作，从而将两根工作通路光纤几乎同时地倒换到两根保护光纤上去，完成APS过程. 通道开销如果说象前面所比喻的那样开销是十字路口的交通指示灯的话，那么通道开销这样的指示灯该是立在非干道上的了。从前面所学我们知道，VC-4是由9 行2

9、61列矩阵组成的，其中的第1列9个字节就是VC-4通道开销（POH）如图1-2所示。图1-2 VC-4 通道开销POH下面我们仅对学习硬件部分涉及得到的字节进行回顾：1. 通道追踪字节：J1J1是VC-4 POH的第1个字节，其位置由AU-4指针指示。该字节被用来重复发送高阶通道接入点识别符（HOAPID），以便使通道接收终端能据此确认与指定的发送终端处于持续连接的状态，网络提供者利用J1字节可以提前发现和解决问题，防止传送的业务受到影响，大大缩短网络恢复时间。华为公司的SDH产品将J1字节的缺省值设定为：发送终端：HuaWei OptiX接收终端：HuaWei OptiX当然你也可以根据实际

10、需要对J1字节的内容进行更改，但同样必须保证各站点保持一致。2. 通道BIP-8：B3在VC-4的通道开销中安排B3字节作误码监视，B3字节是使用偶校验的比特间插奇偶校验BIP-8码，它对的前一帧VC-4的所有比特进行计算，所得结果置于当前帧VC-4的B3字节位置。? 想一想：B1、B2、B3分别所计算的内容一样吗？当然不一样啦，这可不能混淆：B1误码监视是对前一STM-N帧内所有比特进行计算；B2误码监视是对前一STM-N帧内（除段开销中第13行以外）所有比特进行计算；而B3误码监视是对前一帧VC-4的所有比特进行计算，对这些概念一定要弄清楚哦！3. 信号标记字节：C2C2字节用来表示VC-

11、4的组成，华为SDH设备对2M信号采用的是TUG结构。另外VC-4还能容纳ATM、MAN、FDDI这三种目前正方兴未艾的新体制和新业务。 指针SDH中指针的概念类似于计算机语言中的指针概念，其作用主要有： 当网络处于同步工作状态时，指针用来进行同步信号间的相位校准； 当网络失去同步时，这时候指针用来作频率和相位校准； 当网络处于异步工作状态时，指针则用作频率跟踪校准； 还可以容纳网络中的频率抖动和漂移。设置指针的高明之处就在于能够为装有有用信息流的所谓虚容器VC在管理单元AU中的定位提供一种灵活而又动态的方法。 映射SDH能使各种PDH数字信号以及ATM信元映射进STM帧内各种规格的虚容器VC

12、。那么如何理解映射这个概念呢？高中的时候学数学，就曾接触过这个似乎让人望而生畏的词，其实想想也挺简单，不就是要确定一个集合与另一个集合之间的运算关系吗？同样道理，在SDH中，映射的实质就是使支路信号的字节与相应的虚容器VC中的字节有确定的对应关系，使VC成为独立承载该支路信号并进行传送、复用和交叉连接的实体。一次群信号的映射是最重要也是最复杂的，为适应不同的网络应用情况，目前有3种5类不同的映射方式： 异步映射 字节同步映射Ø 浮动模式字节同步映射Ø 锁定模式字节同步映射 比特同步映射Ø 浮动模式比特同步映射Ø 锁定模式比特同步映射如果对映射信号的特性没

13、有任何限制，也无需网同步，仅利用净负荷（有用的净信息流）的指针调整即可将信号适配装入SDH帧结构，则称为异步映射方式。如果被映射信号与网络同步，则有字节同步映射和比特同步同步映射之分。按照净负荷在高阶VC内浮动还是锁定又可区分为浮动模式的比特同步和字节同步映射，以及锁定模式的比特同步和字节同步映射。在这里，有必要强调一下异步映射方式，异步映射只有浮动模式，对业务类型和内容没有任何限制，信号可以是有帧结构的，也可以没有任何结构，以经济的方式传送一次群信号，同时又维持其定时，不要求信号与网络同步。而且由于采用指针调整来容纳不同的频率或相位差异，无需滑动缓存器，因而引入的信号映射延时最小。异步映射接

14、口简单，适合于各种信号特性，具有很大的通用性，是一次群接口首先应支持的映射方式。1.2 设备功能块、复用/解复用、告警维护信号 设备功能块ITU-T采用功能参考模型方法对SDH设备进行规范，将设备功能分解为各种基本功能块，允许总的设备功能可以由这些基本功能块灵活组成。这种逻辑划分，使规范具有普遍性，叙述清晰简单，但并不表示任何物理划分或具体实现。SDH复用设备的逻辑功能块组成如图1-3所示。图1-3 SDH设备的逻辑功能块构成为了更好地理解上图，下面对图中出现的功能块名称简单地复习一下：SPI：SDH物理接口TTF：传送终端功能RST：再生段终端HOI：高阶接口MST：复用段终端LOI：低阶接

15、口MSP：复用段保护HOA：高阶组装器MSA：复用段适配HPC：高阶通道连接PPI：PDH物理接口OHA：开销接入功能LPA：低阶通道适配SEMF：同步设备管理功能LPT：低阶通道终端MCF：消息通信功能LPC：低阶通道连接 SETS：同步设备时钟源HPA：高阶通道适配 SETPI：同步设备定时物理接口HPT：高阶通道终端 复用/解复用信号流程复用信号流程，是指信号从G.703接口输入直到形成STM信号输出的全过程。解复用信号流程是从STM输入到G.703输出的全过程。其实解复用过程的很多功能都是相应复用过程的逆过程。? 想一想：映射和复用这两个概念是不是很让人伤脑筋？其实也不难，前面我们已经

16、提到过，映射的实质就是在支路信号中插入一些比特，使支路信号能以确定的对应关系装进虚容器VC。此虚容器就成为承载该信号独立传送、复用和交叉连接的实体。复用则是多个小容量VC结合成一个大容量VC的过程。 告警维护信号SDH设备在图1-3所示的各功能块，提供相应的告警维护信号：SPI：LOSRST：LOF（A1，A2）、OOF，RS-BIP Error（B1）MST：MS-AIS（K26-8）、MS-RDI（K26-8）、MS-REI（M1）、MS-BIP Error（B2）MSA：AU-AIS、AU-LOP（H1，H2）HPT：HP-RDI（G15）、HP-REI（G11-4）、HP-TIM（J1

17、）、HP-SLM（C2）、HP-UNEQ（C2）、HP-BIP Error（B3）HPA：TU-AIS、TU-LOP（V1，V2）、HP-LOM（H4）LPT：LP-RDI（V58）、LP-REI（V5 3）、LP-TIM（J2）、LP-SLM（V5 5-7）、LP-UNEQ（V5 5-7）、LP-BIP Error（V5 1-2）以上各告警维护信号后的括号中标注出的是与之相应的开销字节。 ITU-T建议还规定了各告警信号的含义，或许对你会有所帮助： LOS：信号丢失，输入无光功率、光功率过低、光功率过高，使BER劣于10-3。 OOF：帧失步，搜索不到A1、A2字节时间超过625us 。 L

18、OF：帧丢失，OOF持续3ms以上。 RS-BBE：再生段背景误码块，B1校验到再生段STM-N的误码块。 MS-AIS：复用段告警指示信号，K26 - 8=111超过3帧。 MS-RDI：复用段远端劣化指示，对端检测到MS-AIS、MS-EXC，由K26 - 8回发过来。 MS-REI：复用段远端误码指示，由对端通过M1字节回发由B2检测出的复用段误块数。 MS-BBE：复用段背景误码块，由B2检测。 MS-EXC：复用段误码过量，由B2检测。 AU-AIS：管理单元告警指示信号，整个AU为全“1”（包括AU-PTR）。 AU-LOP：管理单元指针丢失，连续8帧收到无效指针或NDF。 HP-RDI：高阶通道远端劣化指示