传统传输网络原理SDH基本原理

1、修订记录课程编码适用产品产品版本课程版本ISSUETA000004SDH所有1.43本页不打印SDH 基本原理培训目标学完本课程后，您应该能：了解SDH体制的优点和不足，建立有关SDH的整体概念。描述SDH帧结构的组成及各组成部分的作用。描述SDH信号的复用步骤。描述SDH帧结构中各主要开销字节和指针的作用。了解SDH设备逻辑功能模块的组成。目 录SDH概述SDH帧结构和复用步骤开销和指针逻辑功能模块目 录1. SDH概述光传送网络的发展SDH的定义SDH的工作方式SDH的特点PDH：准同步数字传输系统； SDH：同步数字传输系统； MSTP：多业务传送平台DWDM：密集波分复用系统； ASO

2、N：自动交换光网络（智能光网络）光传送网络的发展SDH的主要优势：接口规范，同步复用 ，运行维护管理（OAM）功能强大，互联互通兼容性好DWDM主要优势：超大容量，对数据率“透明”按光波长复用和解复用，平滑扩容，兼容光交换 容量增加/业务多样化196680年代94年99年90年代初98年1976DWDM 开始建设SDH标准完善PDH仍为主力实用化产品出现SDH逐步成为传输主力设备PDH产品开始规模使用高锟提出光传输理论DWDM规模建设，全光网试验MSTP/ASON02年OTN/PTN/RTN21世纪SDH.?SDH的基本概念：是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构

3、。SDH产生的社会背景：通信网传输、交换、处理的信息量增大，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。作为通信网的承载体，传输网要求：宽带化信息高速公路规范化世界性统一的标准接口SDH产生的技术背景：传统的PDH传输系统已不能适应现代通信发展的要求。SDH工作方式信息包信息包PDH/ATM/IP信号PDH/ATM/IP信号打包拆包复用解复用SDH网络STM-NSTM-NSDH的特点接口方面电接口STM-1是SDH最基本的同步传送模块STM（Synchronous Transport Module），速率为155.520Mb/s 。STM-N是SDH更高等级的同步传送模块，速率是STM-1的N倍(N

4、=4n=1，4，16，64，256)。光接口仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的标准扰码。例如：STM-1STM-4，采用字节间插同步复用方式。4 STM-1STM-4。SDH的特点B1B2B3C1C2C3A1A2A3C2A2D2B1C1D1B2A3A1D1D2D3D3B3C3复用方式同步复用和灵活的映射结构低阶SDH高阶SDH。信号ESDH的特点PDHSDH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。打包封装信息包信息包信息包STM-1装箱定位PDHSDH的特点OAM功能用于OAM的开销多OAM功能强这也是线路编码不用加冗余码的原因兼容性决定成本老体制

5、设备是否还可发挥作用对新体制能否接入问 题SDH体制的优势体现在哪些方面？SDH体制的不足之处体现在哪些方面？目 录SDH概述SDH帧结构和复用步骤开销和指针逻辑功能模块帧结构43195270 N 列 (字节)9N (3 for STM-0)261 N (87 for STM-0)STM-N payload (include POH)9 行Section overheadRSOHSection overheadMSOHAdministrative unit pointer(s)(90 列 for STM-0)9 270 N 字节以字节(8bit)为单位的矩形块状帧帧频8000帧/s，帧周期12

6、5us先行后列传送信息净负荷区&段开销RSOHAU pointerMSOH270STM-N净负荷区(含POH)243019RSOHMSOHAU-PTRPOH打包POH低速信号低速信号装箱定位装箱定位信息包信息包打包AU-PTR & TU-PTR发端：收端：AU-PTR 定位车厢中第一个信息包根据收到的AU-PTR值找到此信息包，通过字节间插的规律性，进而定位到其他信息包TU-PTR一级定位2M34MAU-PTR二级定位复用步骤（复用方式、复用结构）低阶SDH高阶SDH：字节间插同步复用方式PDH信号STM-N：同步复用和灵活的映射140MSTM-N34MSTM-N2MSTM-N复用是依复用路线

7、图进行的，ITU-T规定的路线图有多种，但通常一个国家或地区仅使用一种。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-4-256cx1x1x4x4x1x3x7x7x3x4Pointer pr

8、ocessingMultiplexingAligningMappingx4x4x1x1x1x1x1x1x1x1x1x1x3G.707新的SDH复用路径图中国的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指针处理映射定位复用AUG-N13731140M复用步骤AU-PTR指针定位加入段开销2701019RSOHMSOHAU-PTR净负荷127091C-4VC-4POH加入POH监控/打包速率适配/打包125us140M

9、12601191125us2619AU-434M复用步骤 C-3 VC-3POH TUG-3H1H2H3R VC-4POHRRH1H2H3TU-3速率适配/打包加入POH监控/打包一级指针定位补齐缺口字节间插111111111134M99848686999261125us125us8532M复用步骤速率适配加入POH监控一级指针定位字节间插字节间插 TU-12 TUG-2 TUG-3RR VC-12 C-122M125us基帧POH14141411218617931919192M复用步骤复帧的概念4个C-12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

10、的信息；复帧装入2M信号500us时间段的信息。STM-1STM-1STM-1STM-1SDH复用器C-12C-12C-12C-121#2#3#4#共63路2M1#2#3#4#问 题低速SDH信号复用进高速SDH信号采取什么复用方式？在2M复用进STM-N的过程中，一定要经过那些步骤？目 录 SDH概述建立SDH概念 SDH信号帧结构和复用步骤开销和指针设备的逻辑功能块构成开销开销段开销SOH 通道开销POH再生段开销RSOH复用段开销MSOH高阶通道开销HPOH低阶通道开销LPOHRSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。段开销(SOH)不扰码字节*国内使用保留字节传输媒

11、质指示字节A1A1A1A2A2A2J0*B1E1F1D1D2AU PTR9列MSOHB2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2D39行RSOH9 行RSOHAU pointerMSOH270Payload（含POH)2430199列270列以STM-1为例说明连续5帧上搜索不到R-OOFR-LOFA1,A2定帧字节：A1,A2寻找连续信号流的帧头A1=f6H、A2=28HSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-N 连续信号流 搜索A1、A2 产生持续3ms下插全“ 1”J0再生段踪迹字节：J0发端持续的发此字节再生段接入点标识符，使收端能据此确

12、认于指定发端处于持续连接状态。在不同的两个运营者的网络边界处，J0设置要匹配；如失配，则产生RS-TIM告警。D1D12数字通信通路(DCC)字节：D1D12网元和网管之间、网元和网元之间OAM信息通路。D1D3用于再生段(DCCR)，带宽364kb/s。D4D12用于复用段(DCCM)，带宽964kb/s。GNENENENE网管OAM信息：性能监控、告警查询、操作指令等DCC通道E1,E2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ABCDTMTMREGREGB1再用段误码监测字节： B1

13、对再生段信号流进行监控，方式为BIP8偶校验。收端检测到B1误码块，在RS-BBE性能事件中反映出来。2#STM-N发端收端1#STM-NBIP8偶校验所得值为B将B置于2帧B1字节处1#STM-N2#STM-NBIP8偶校验所得值为B与2帧B1字节的值(B)相异或A1 00110011A2 11001100A3 10101010A4 00001111 B 01011010BIP-8B2复用段误码监测字节： B2对复用段信号流进行监控，方式为BIP24偶校验。收端检测到B2误码块，在MS-BBE性能事件中反映出来。信号流发端上报MS-REI告警，MS-FEBBE性能事件收到端检测到有B2误块：

14、MS-BBE对告M1M1复用段远端误块指示字节：M1对告信息：由信宿回传到信源。告知发端：收端当前收到的B2检测的误块数；并在发端上报MS-FEBBE性能事件。同时在发端有MS-REI（复用段远端误块指示）告警事件上报。信号流发端上报MS-REI告警，MS-FEBBE性能事件收到端检测到有B2误块：MS-BBE对告M1K1,K2自动保护倒换(APS)通路字节：K1,K2(b1b5)传送自动保护倒换信令，使网络具备自愈功能用于复用段保护倒换情况K2(b6b8)：用于指示复用段告警发端检测K2(b6b8)为110，本端产生MS-RDI告警收端检测K2(b6b8)为111，本端产生MS-AIS告警对

15、告K2(b6b8)信号流S1同步状态字节：S1（b5b8）传送同步状态信息（SSM），可用于时钟保护倒换功能。S1字节表示时钟同步源质量信息，该值越小则表示时钟质量越高。高阶通道开销(HPOH)12619VC-4/VC-3POHJ1B3C2G1F2H4F3K3N119J1通道踪迹字节：J1VC-4的首字节，即AU-PTR所指的字节。发端持续的发此字节高阶通道接入点标识符，使收端能据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。即设备实际收的值设备应收的值。收端检测到J1失配，相应通道（VC-4）产生HP-TIM告警。B3高阶通道误码监测字节：B3监测高阶VC的误码性能。监测方

16、式为BIP-8偶校验，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HP-BBE中反映出来。C2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。C2字节设置要求：收发相匹配，失配则本端相应VC-4通道产生HP-SLM告警，并可能往下级信息结构TUG3/C-4下插全“1”。C2=00H表示该VC-4未装载，本端产生HP-UNEQ告警，并可能往下级信息结构C-4插全“1”。G1通道状态字节：G1对告信息：由信宿回传到信源。 b1b4：回传由B3检测的误码块数，发端上报性能事件 HP-FEBBE及告警HP-REI。b5：收端检测到AU-AIS、J1和C2失配、V

17、C-4未装载，在相应VC-4通道上由b5回传，在发端上报HP-RDI告警。信号流b1b4:发端上报HP-REI告警，HP-FEBBE性能事件；b5:发端上报HP-RDI告警收到端检测到:HP-BBE；AU-AIS/HP-TIM/HP-SLM/HP-UNEQ对告G1H4TU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，以便收端据此找到TU-PTR，拆分出2M信号。H4的范围00H03H。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HP-LOM(复帧丢失)告警，并在相应通道的下级信息结构插

18、全“1”。119500us VC-12复帧V5J2N2VC-12VC-12VC-124K4VC-12低阶通道开销(LPOH)V5字节指针AU-PTR TU-PTR指针管理单元指针AU-PTRH2H1NNNNSSIDIDIDIDIDNDFAU/TU类型10bit指针值R S O H负调整位置正整位置H1YYH2FF H3H3H3M S O HR S O H0 1 86 H1YYH2FFH3H3H3435 436 521 522 523 608 696 697 782 0 1 86 M S O H125us250us94194119270管理单元指针AU-PTRNNNNSSIDIDIDIDID新数

19、据标帜（NDF）表示所载净负荷容量有变化。净负荷无变化时，NNNN为正常值“0110”。在净负荷有变化的那一帧，NNNN反转为“1001”，此即NDF。NDF出现的那一帧指针值随之改变为指示VC新位置的新值称为新数据。若净负荷不再变化，下一帧NDF又返回到正常值“0110”并至少在3帧内不作指针值增减操作。AU/TU类别对于AU-4 /TU-3/TU-12,SS=10；对于TU-2, SS=00；对于TU-11,SS=11。10比特指针值AU-4指针值为0782；三字节为一偏移单位。指针值指示了VC4帧的首字节J1与AU-4指针中最后一个H3 字节间的偏移量。指针调整规则(1)在正常工作时，指

20、针值确定了VC-4在AU-4 帧内的起始位置。NDF设置为“0110”；(2)若VC4帧速率比AU-4帧速率低，5个I比特反转表示要作正帧频调整，该VC帧的起始点后移一个单位，下帧中的指针值是先前指针值加1；(3)若VC4帧速率比AU-4帧速率高，5个D比特反转表示要作负帧频调整，负调整位置H3用VC4的实际信息数据重写，该VC 帧的起始点前移一个单位，下帧中的指针值是先前指针值减1；(4)当NDF出现更新值1001，表示净负荷容量有变，指针值也要作相应地增减，然后NDF回归正常值0110；(5)指针值完成一次调整后，至少停3帧方可有新的调整；(6)收端对指针解码时，除仅对连续3次以上收到的前

21、后一致的指针进行解读外，将忽略任何指针的变化。支路单元指针TU-PTR707172731051061071080123353637387475767710911011111245673940414278第一个C-12 基帧结构 94-2 32W2Y81113第二个C-12 基帧结构 94-2 32W1Y 1G1168第三个C-12基帧结构 94-2 32W1Y 1G1143第四个C-12基帧结构 94-1 31W 1Y1M+1N468285117120121547508689121124161951549093125128202355589497129132242759629810113313

22、628316366102103104V1137138139V2323334V3676869V4问 题哪几个字节完成了层层细化的误码监控？在收端产生哪些告警或性能事件时会向发端回传信息？目 录 SDH概述建立SDH概念 SDH信号帧结构和复用步骤开销和指针设备的逻辑功能块构成SDH网络常见网元形式SDH设备逻辑功能块告警流目 录4.设备的逻辑功能块构成SDH网络常见网元形式SDH设备逻辑功能块告警流TMWSTM-NSTM-ME4E3/T3E1/T1注：MN终端复用器TM终端复用器TM双端口器件，用于端点站。线路端口默认为w交叉复用功能作用TULUSTM-M注：MNwe2Mb/s34Mb/s140

23、Mb/sADMSTM-NSTM-N分/插复用器ADM插/分复用器ADM三端口器件，用于节点站。线路端口默认为：左w、右e交叉复用功能作用LU(w)TULU(e)、LU(w)LU(e)最常用网元，可等效其他网元weREGSTM-NSTM-N再生中继器REG再生中继器REG（电）双端口器件，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；使线路噪声不积累等效为入线：m出线：nDXCmn数字交叉连接设备DXC数字交叉连接设备DXC多端口器件，用于重要节点站，提供强大的交叉能力。以m/n表征其特点目 录4.设备的逻辑功能块构成SDH网络常见网元形式SD

24、H设备逻辑功能块告警流TM设备的典型功能块的组成STMABCDEFFFGGHHINPG.703G.703140Mb/s2Mb/s34Mb/s注：以2Mb/s为例SPIRSTTTFMSAHPCPPIPPILPALPAHPTHPTLPTLPCHPAOHAOHA接口SEMFMCFQ接口F接口D4D12D1D3外同步HOAHOILOIwLJKMSETSMSTMSPSETPISPI同步设备物理接口收方向ABO/E提取线路定时失效R-LOS发方向BAE/O变换同步设备物理接口功能块SPI收方向BCR-LOSC点信号全“1”定帧A1、A2失败R-OOF、R-LOFC点信号“1”正常解扰处理E1、D1D3校验

25、B1RS-BBE再生段终端功能块RST发方向CB写RSOH计算B1加入E1D1D3加扰STM-N帧再生段终端功能块RSTSTM-N电信号B点STM-N光信号A点270N199NC点再生段终端功能块RSTA、B、C点信号帧结构收方向CD提取APS信令K1、K2（b1b5）检测K2（b6b8）110MS-RDI111MS-AISD点信号“1”检测B2不符MS-BBE越限MS-EXC（B2-OVER）D点信号“1”复用段终端功能块MST发方向DC写MSOHM1MS-REI收端有MS-BBE时K2110MS-RDI收端有MS-AIS时复用段终端功能块MST270N9NMSTMSTRSTRSTSPISP

26、IRS（再生段）MS（复用段）复用段终端功能块MSTD点信号帧结构再生段和复用段的区别主备TMTM设备模型为：功能块模型为：MSAMSAMSPMSPMSTMSTMSTMST主信道备用信道复用段保护功能块MSPMSP：复用段保护功能块进行复用段保护倒换启动条件：R-LOS、R-LOF、MS-AIS不倒换时，信号透明传输1+1、1 : N（ 1 : 1)收方向EF消间插AUG-NNAU-4解读指针AU-PTRH1H2H3全“1”AU-AISF点信号全“1”无效指针8个NDFAU-LOPF“1”复用段适配功能块MSA复用段适配功能块MSASPI、RST、MST、MSP、MSA组成复合功能块TTFST

27、M-N光信号NVC-4发方向写指针AU-PTR字节间插1AU-4AUG-1 AUG-NN基本逻辑功能块HPC：高阶通道连接功能块对VC-4的交叉矩阵仅选择路由，不处理信号HPT：高阶通道终端HPOH源和宿对高阶VC-4进行实时监控收方向FG检测B3不符HP-BBE检测J1失配HP-TIMG点全“1”检测C2失配HP-SLMC2=00HHP-UNEQG点全“1”H4传给HPA高阶通道终端功能块HPT发方向GF写HPOHG1HP-REIHPFEBBE收端有HP-BBE时G1HP-RDI收端有HP-TIM、HP-SLMHP-UNEQ时高阶通道终端功能块HPTC4119260高阶通道终端功能块HPTG点信号帧结构F点信号帧结构VC4119261POH基本逻辑功能块LPA：低阶通道适配功能块包封/拆包封：PDHCPPI：PDH物理接口功能块设备与PDH线路接口提取PDH支路定时信号码型变换：NRZHDB3、NRZCMIPPI收方向LMJK码型变换发方向MLKJ码型变换提取定时无输入信号T-ALOS、P-LOSEX-TLOSPDH物理接口功能块PPI收方向GH消间插C-4TU-12处理指针TU-PTR、TU-12VC-12V1V2V3“1”TU-AISH点全“1”无效指针TU-LOPH点全“1”高阶通道适配功能块HPA发方向HG写指针TU-PTR、VC-12TU-12字