SDH基本原理课件

1、光传输系统SDH原理o SDH概述概述建立建立SDH概念概念o SDH信号帧结构和复用步骤信号帧结构和复用步骤o 开销和指针开销和指针课程介绍o SDH网络常见网元网络常见网元o 内容内容lSDH的定义的定义l光传送网络的发展光传送网络的发展lSDH的工作方式的工作方式lSDH的特点的特点o 目标目标l掌握掌握SDH体制的整体概念体制的整体概念 一、SDH概述电端机（模电端机（模/数）数）光发送机光发送机光纤光纤中继器中继器光接收机光接收机电端机（模电端机（模/数）数）模拟信号模拟信号 发送端的电端机把信息（如话音）进行模/数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD，输出发出携带信

2、息的光波。光波经光纤传输后到达接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数/模转换，恢复成原来的信息。光纤光纤模拟信号模拟信号典型的数字光纤通信系统方框图典型的数字光纤通信系统方框图uSDH的基本概念的基本概念是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的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。标准化数字信号的等级结构。uSDH产生的社会背景产生的社会背景通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。合化、智能化、个人化发展。作为通信网的承载体传输网要求：作为通信网的承载体

3、传输网要求：l宽带化宽带化信息高速公路信息高速公路l规范化规范化世界性统一的标准接口世界性统一的标准接口SDH.?DWDM 开始建设开始建设SDH逐步成为逐步成为传输主力设备传输主力设备DWDM规模建规模建设，全光网试验设，全光网试验SDH标准完善，标准完善，PDH仍为主力仍为主力PDH产品开始产品开始规模使用规模使用实用化实用化产品出现产品出现高锟提出高锟提出光传输理论光传输理论196680年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年1976Metro城域网兴起、城域网兴起、OADM、OXC、ION将会逐渐使用将会逐渐使用2002年以后年以后PDH：准同步数字传输系统； SDH：同步数字

4、传输系统；DWDM：密集波分复用系统； OADM：光分插复用系统；OXC：光交叉连接系统； ION：智能光网络光传送网络的发展SDH的工作方式l电接口电接口STM-1是是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为块，比特率为155.520Mb/s 。STM-N是是SDH第第N个等级的同步传送模块，比特率是个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的的N倍倍(N=4n=1，4，16，64，256)。l光接口光接口仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采码，采用世界统一的标准扰码。用世界统一的标准扰码。u接口方面接口

5、方面SDH的特点u复用方式复用方式同步复用和灵活的映射结构同步复用和灵活的映射结构l低阶低阶SDH高阶高阶SDH。例如：例如：STM-1STM-4。采用字节间插复用方式，。采用字节间插复用方式，4x xSTM-1STM-4。SDH的特点B1 B2 B3C1 C2 C3A1 A2 A3C2A2D2B1 C1 D1B2A3A1D1 D2 D3D3B3 C3lPDHSDH通过指针定位预见低速信号在帧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。中位置，使收端可直接下低速信号。SDH的特点u 1、速率统一：、速率统一：155M、622M、2.5G、10G；u 2、光接口与帧结构统一：、光

6、接口与帧结构统一：STM-N（N=1、4、16、64）；）；u 3、一步复用特性：可从高速信号中直接提取、一步复用特性：可从高速信号中直接提取/接入低速接入低速信号信号u 4、强大的、强大的OAM&P能力实现了网络管理的智能化：能力实现了网络管理的智能化：u 5、丰富的开销（码流量的、丰富的开销（码流量的5%）、强大的软件技术；）、强大的软件技术；u 6、组网灵活、网络的生存性强，可组多种类型网络、具、组网灵活、网络的生存性强，可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级；有自愈能力、可在线升级；u 7、前、后向兼容。、前、后向兼容。SDH的特点内容：内容：o STM-N的帧结构和帧各部

7、分的作用的帧结构和帧各部分的作用o PDH信号复用进信号复用进STM-N帧的方式帧的方式140M复用进复用进STM-N帧帧34M复用进复用进STM-N帧帧2M复用进复用进STM-N帧帧二、帧结构和复用步骤SDH同步传送模块同步传送模块标准速率标准速率41359以字节为单位(8bit)的块状帧帧频8000帧/s，帧周期125us先行后列先行后列9 270 N字节RSOHAU-PTRMSOHSTM-N净负荷(含POH)261 N9 N帧结构STM-1帧结构的参数帧结构的参数 帧频为帧频为8000Hz 帧周期为帧周期为125S/帧帧 码块：码块：92708=19440bit 传输速率传输速率: 92

8、7088000=155520Kbit/s=155Mbit/s 主要区域 段开销（SOH）：为保证信息净负荷正常，灵活传送所必需的附加字节，是供OAM使用字节。 净负荷（payload）:存放各种信息负荷的地方，其中含有少量的通道开销（POH），用于监视，管理和控制通道性能。 管理单元指针（AU-PTR）：指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧中的准确位置，以便在接收端正确地分解。帧结构lSTM-N帧中放置各种业务信息的地方。帧中放置各种业务信息的地方。2M/34M/140M等等PDH信号、信号、ATM信号、信号、IP信息包信息包等打包成信息包后，放于其中。然后由等打包成信息包后，放于其中。然

9、后由STM-N信信号承载，在号承载，在SDH网上传输。若将网上传输。若将STM-N信号帧比信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。l在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入通道开销通道开销POH，以完成对每一个，以完成对每一个“货物包货物包”在在“运运输输”中的监视。中的监视。信息净负荷(9行261列)净负荷STM-N信息包信息包信息包信息包信息包帧结构l段开销段开销完成对完成对STM-N整体信号流进行监控。即对整体信号流进行监控。即对STM-N“车厢车厢”中所有中所有“货物包货物包”进行整体上的性

10、能监控。进行整体上的性能监控。再生段开销再生段开销(RSOH)完成对完成对STM-N整体信息结构进整体信息结构进行监控行监控复用段开销复用段开销(MSOH)完成对完成对STM-N中的复用段层信中的复用段层信息结构进行监控息结构进行监控RSOH、MSOH、POH组成组成SDH层层细化的监控体制层层细化的监控体制二者区别：宏观（二者区别：宏观（RSOH）和微观（）和微观（MSOH）段开销l定位低速信号在定位低速信号在STM-N帧中帧中(净负荷净负荷)的位置，使低速信号的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知。在高速信号中的位置可预知。l发端在将信号包装入发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入

11、净负荷时，加入AU-PTR，指，指示信号包在净负荷中的位置示信号包在净负荷中的位置，给即将，给即将装入装入“车厢车厢”的的“货货物包物包”，赋予一个位置坐标值。，赋予一个位置坐标值。l收端根据收端根据AU指针值，从指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据需的低速支路信号；即依据“货物包货物包”位置坐标，从位置坐标，从“车车厢厢”中直接所需要的那一个中直接所需要的那一个“货包货包”。l由于由于“车厢车厢”中的中的“货物包货物包”是以一定的规律摆放的是以一定的规律摆放的字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅

12、需定位“车厢车厢”中第一个中第一个“货物包货物包”即可。即可。管理单元指针AU-PTR键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键

13、入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本AU-PTR定位车厢中第一个信息包根据收到的AU-PTR值根据收到的AU-PTR值找到此信息包，通过字找到此信息包，通过字节间插的规律性，进而节间插的规律性，进而定位到其他信息包定位到其他信息包收端：发端：帧结构若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：太小，例：2M、34M。需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针信息包，通过支路单元指针TU-PTR定位其在

14、中定位其在中信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包，通过大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的指示相应中信息包的位置。位置。帧结构帧结构l低阶低阶SDH高阶高阶SDH：同步字节间插复用方式：同步字节间插复用方式lPDH信号信号STM-N：同步复用和灵活的映射：同步复用和灵活的映射140MSTM-N34MSTM-N2MSTM-Nl复用是依复用路线图进行的，复用是依复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图规定的路线图有多种，但通常一个国家或地区仅使用一种。有多种，但通常一个国家或地区仅使用一种。u复用步骤复用步骤(复用方式、复用结构复用方式、

15、复用结构)复用步骤G.707新的SDH复用路径图STM-256STM-64AUG-256AUG-64STM-16AUG-16STM-4AUG-4STM-1AUG-1STM-0AU-3AU-4AU-4-4cAU-4-16cAU-4-64cAU-4-256cVC-4-256cVC-4-64cVC-4-16cVC-4-4cVC-4VC-3TUG-3TUG-2TU-2VC-2C-2TU-12VC-12C-12TU-11VC-11C-11TU-3VC-3C-3C-4C-4-4cC-4-16cC-4-64cC-4-256cx1x1x4x4x1x3x7x7x3x4T1540590-00(108449)Poi

16、nter processingMultiplexingAligningMappingx4x4x1x1x1x1x1x1x1x1x1x1x3基本复用单元基本复用单元 标准容器C 一种用来装载各种速率的业务信号的信息结构，主要完成适配功能（如速率调整），以便让那些常用的准同步数字体系信号能够进入有限数目的标准容器。 C-11、C-12、C-2、C-3、C-4作为虚容器的信息净负荷。 C-12：与与2M相对应的标准信息结构，完成相对应的标准信息结构，完成2M信信号速率适配，号速率适配， 虚容器VC 支持SDH的通道层连接的信息结构，由C+POH组成。 VC-n=C-n+VC-n POH VC-1,VC

17、-2 为低阶，VC-3，VC-4为高阶，分别作为TU和AU的信息净负荷。 VC-12：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。 支路单元和支路单元组（TU和TUG） 提供低阶通道层和高阶通道层间适配的信息结构，即TU-n=VC-n+TU-n PTR ，一个或多个TU的集合称为TUG。 TU-12：支路单元：支路单元12；与；与VC-12相对应的标准信相对应的标准信息结构，完成对息结构，完成对VC-12的一级指针定位。的一级指针定位。 管理单元和管理单元组（AU和AUG） 提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构，即AU-n=VC-n+AU-n PTR（n=3、4）

18、，一个或多个AU的集合称为AUG。 同步传输模块(STM-N) STM-N=AUG+SOH 容 器 虚容器 管理单元 同步传送模块 通道开销通道开销指针指针段开销段开销准同步信号140Mbit/sC4VC-4AU-4STM-1PDH 信号装配成信号装配成STM-1信号的方法信号的方法映射：映射：在在SDHSDH边界处使支路信号适配进虚容器过程。边界处使支路信号适配进虚容器过程。定位：定位：将帧偏移信息收进支路单元或管理单元过程。将帧偏移信息收进支路单元或管理单元过程。复用：复用：使多个低阶通道层信号适配进高阶通道，或者把多个高阶使多个低阶通道层信号适配进高阶通道，或者把多个高阶通道层信号适配进

19、复用段层过程。通道层信号适配进复用段层过程。中国的SDH基本复用映射结构STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指针处理指针处理映射映射定位定位复用复用AUG-N13731lC-12将将2Mbit/s的的PDH信号经过速率适配装载到对应的标准容器信号经过速率适配装载到对应的标准容器C12中，中，4个基帧组成一复帧。个基帧组成一复帧。lVC-12为了在为了在SDH网的传输中能实时监测任网的传输中能实时监测任 一个一个2Mbit/s通道信

20、号的通道信号的性能，需将性能，需将C12再打包再打包加入相应的通道开销（低阶通道开销），使加入相应的通道开销（低阶通道开销），使其成为其成为VC12的信息结构。的信息结构。lTU-12为了使收端能正确定位为了使收端能正确定位VC12的帧，在的帧，在VC12复帧的复帧的4个缺口上个缺口上再加上再加上4个字节的个字节的TU-PTR ，这时信号的信息结构就变成了，这时信号的信息结构就变成了TU12。2M125us 基帧POH速率适配14C-1219加POH监控一级指针定位VC-12TU-1211441199接下页速率适配2M2M复用步骤字节间插 3112TUG-219字节间插 7 R RTUG-31

21、86lTUG-2支路单元组支路单元组2；TUG-3支路单元组支路单元组3。l2MC-12VC-12TU-12；3TU-12TUG-2；7TUG-2TUG-3；3TUG-3VC-4。2M复用步骤一级指针定位18686补齐缺口TU-31H1H2H319H1H2H3RTUG-3字节间插 P O H R R VC-419911261 3字节间插字节间插3 3指针定位1270AU-PTRAU-41910270加入段开销RSOHMSOH净负荷AU-PTR19lAU-4管理单元管理单元4，与，与VC-4相对应的信息结构相对应的信息结构l复用复用路线路线2MC-12VC-12TU-12；3TU-12TUG-2

22、；7TUG-2TUG-3；3TUG-3VC-4STM-1。lSTM-1可装入可装入373=63个个2M信号。信号。2M复用结构是复用结构是3-7-3结构。结构。2M复用步骤l4个个C-12基帧组成一个基帧组成一个复帧。复帧。l基帧、复帧装入的是同基帧、复帧装入的是同一路一路2M信号。信号。l基 帧 装 入基 帧 装 入 2 M 信 号 的信 号 的125us时间段的信息；时间段的信息；复帧装入复帧装入2M信号信号500us时间段的信息时间段的信息SDH复用器 C-12C-12C-12C-12STM-1STM-1STM-1STM-11#3#2#4#1#3#2#4#共63路2Mu复帧的概念复帧的概

23、念2M复用步骤lC-4容器容器4；与；与140M相对应的标准信息结构，完成速率适配相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。功能。lVC-4虚容器虚容器4；与；与C-4相对应的标准信息结构，完成对装载的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。信号进行实时的性能监控。1140M速率适配/打包C-412609125us加入POH监控 /打包VC-4POH119125us1261转下页140M复用步骤指针定位1270AU-PTRAU-41910270加入段开销RSOHMSOH净负荷AU-PTR19lAU-4管理单元管理单元4，与，与VC-4相对应的信息结构相对应的信息结构l复

24、用路线复用路线140MC-4VC-4AU-4STM-1，所以，所以STM-1仅仅能复用进一路能复用进一路140M信号信号140M复用步骤内容回顾：内容回顾：o STM-N的帧结构和帧各部分的作用的帧结构和帧各部分的作用o PDH复用进复用进STM-N帧的方式帧的方式2M复用进复用进STM-N帧帧140M复用进复用进STM-N帧帧帧结构和复用步骤-小结问题讨论：问题讨论：l在在2M复用进复用进STM-N的过程中，一定要经过那个步骤？的过程中，一定要经过那个步骤？ 映射、定位、复用映射、定位、复用内容：内容：oSDH监控的实现监控的实现开销开销段开销段开销RSOH、MSOH通道开销通道开销HPOH

25、、LPOHo指针指针管理单元指针管理单元指针AU-PTR支路单元指针支路单元指针TU-PTR开销和指针lRSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层完成层层细化的监控功能。细化的监控功能。开销开销段开销段开销通道开销通道开销再生段开销再生段开销复用段开销复用段开销高阶段通高阶段通道开销道开销低阶段通低阶段通道开销道开销开销A1A1A1A2A2A2J0* * *B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2AU PTRD4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E29行行RSOHMSOH不扰码，应注意其内容不扰码，应注意其内容*国内使用保留字节国内使用保留字节传输媒质指示字节传输媒质指示字节9行行9列 S S S S S S S段开销l区别区别宏观和微观宏观