第三部分接入与传送光纤

1、第四篇接入与传送网技术垂直描述网络功能结构第八章传送网技术基础8.1传送网概述传送与传输传送网分层结构8.2同步数字传送网技术- 2 - 传送网功能电信网的功能基本可以归纳为两大类：传送（Transport）功能实现任何电信信息从一点到另一点(或另一些点)的传递控制（Control）功能实现辅助业务和操作功能传送功能和控制功能并存于任何一个物理网络中。- 3 - 传送与传输传送（Transport）：侧重于从信息传递的功能过程来描述）：侧重于从信息信号通过具体物理传输（Transmis媒质传递的物理过程来描述传送网：将网络的传送功能的集合看作一个逻辑的网络传输网：实际设备组成的网络传送网是在不

2、同地点的各点之间完成转移信息传递功能的一种网络，传送网也能传送各种网络控制信息。- 4 - 传送网的分层结构电路层传送层传输媒质层通道层段层物理层- 5 - 货物集装箱火车铁路第八章传送网技术基础8.1传送网概述传送与传输传送网分层结构8.2同步数字传送网技术- 6 - 目录..48.2.5SDH传送网产生背景SDH帧结构与段开销同步复用和原理SDH网络中基本网元SDH自愈网原理- 7 - 系统（1984年以前）数字DS1M13M13光纤传输系统DS1DS1交叉连接交换机租用线光纤DS3中心局M13中心局DS3无保障的定时同步DS1中心局- 8 - 主要系统特

3、征：M13复用模块异步运行环境DS3 信号速率专有光纤系统电信分拆后形成的割据局面交换机租用线LAN业务数据业务不同的运营商、供应商DS1M13DS3交叉连接支持其它拓扑,保护光纤- 9 - 高速光纤传输出现：需要 “ 中间对接 ”支持新的服务允许其它拓扑公共O可升接级交叉连新的发展形势呼吁新的传输技术体制铜缆网络同步数字传送网技术光纤网络亟待形成家、跨厂商的公认标准以连接光纤网络亟待解决异步复用方式造成的大力加强网络的运营、管理和而复杂的传输体制能力使用高准确度的时钟实现网络同步操作- 10 - 早期的标准化回溯割据时期Exchange CarriersCCITT 表示基于SONET的网际互

4、联英国和加入 T1X1SONET/SDH标准制订Standards Asso (ECSA)T1te成立CCITT XVIII设立研究组CEPT 提议融合ANSI/CCITT标准ANSI T1X1批准提案Bellcore 向ANSI T1X1提交SONET原理Bellcore最早提出同步光网络的概念几乎“”的标准：US T1X1认可超过400项技术提案关于速率的争论 AT&T vs. Bellcore字节/比特间插、帧结构、数据速率等内ANSI 批准SYNTRAN容国际标准的变化Phase I, II, III Separate APS, etc.- 11 - 19841985198619871

5、988PDH与SDH比较PDH：Plesiochronous Digital HierarchySDH：Synchronous Digital Hierarchy- 12 - 同步数字体系准同步数字体系共同点共同点：PDH和SDH都是基于同步时分复用方式的数字传输技术体制。PDH/SDH： 同步时分复用A1B2C3D4A1B2C3D4A1B2C3D4A1B2C3D4TDM- 13 - 0010111000111001信息不同点PDHSDH不同点：标准化网络化同步化- 14 - 体系结构与光接口的标准化PDH:三种地区标准，难以国际互通光接口不规范，无法横向兼容SDH:网络节点接口规范物理接口性

6、能- 15 - PDH体系结构：标准欧洲标准标准五次群四次群3三次群57二次群344一次群(基群)2430PCM信号- 16 - 64 Kbit/s2.048 Mbit/s1.544 Mbit/s6.312 Mbit/s274.176 Mbit/s644.736 Mbit/s564.992 Mbit/s4139.264 Mbit/s434.368 Mbit/s48.448 Mbit/s397.200 Mbit/s497.728 Mbit/s332.064 Mbit/sPDH体系结构：PDH 系列SDH 系列高端速率- 17 - DS-4etc.DS-3DS-2STM-162.5 Gb/sDS-

7、1STM-4622.08 Mb/sSTM-1155.52 Mb/sE-4E-3E-2E-1光接口SDH- 18 - 标准光接口（G.957）光接口不兼容(如线路码型不同) 信息传送与管理的网络化PDH:人工连接配置，开销用于点-点传输，拓扑灵活性差SDH:开销比特丰富，能力增强智能分插交换，支持自愈组网- 19 - 组网能力PDH点到点传输SDH自愈环网PDHSDH- 20 - 开销功能PDH以人工数字交叉连接与管理为主，安排的开销信息数量和种类较少，且扩展麻烦，难以满足未来动态组网和的要求。SDH在帧结构中安排了充足的比特用于开销管理信息的通信。并且在性能监视、告警传输、公务通信、嵌入数据通

8、路等方面已形成了一系列较完善的标准和操作机制，网元设备具有强大的智能化控制和管理能力。- 21 - 信号处理的同步化PDH:背靠背异步复接逐级复用解复用SDH:同步复用，指针处理直接分插，一步到位- 22 - 同步基本原理同步：指两个或多个信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系（最简单的关系即频率相等）。在实际工程中，如果两个或多个数字信号所对应的有效瞬时以同样的平均速率出现，就认为这两个或多个数字信号同步。What synchronization looks like .- 23 - PDH和SDH同步策略比较PDH同步SDH同步独立定时，异步工作基准时钟，同步网络- 24 - 同步处

9、理技术PDH：正码速调整原理比特填充控制比特间插复用SDH：指针原理指针数值定位字节间插复用- 25 - PDH：正码速调整原理99 HzHzHz100 Hz99+1 Hz97+3 Hz98+2 Hz100+0 Hz输入输入输入输入#1#2#3#4400 Hz100 H参考时钟- 26 - 比特调整控制比特 间插同步z伪比特PDH：正码速调整原理fout n MAX(fin)1 帧比特间插- 27 - 比特调整控制逻辑调整机会比特S调整控制比特CTSRQPTFSED00RCQBPAFEDCBA同步处理技术PDH：正码速调整原理比特填充控制比特间插复用SDH：指针原理指针数值定位字节间插复用-

10、28 - SDH：指针原理逐字节间插复用复用成帧过程公共时钟- 29 - 信号源 3信号源 2信号源 1SDH：指针原理相位信号源 1复用节点净负荷起点线路帧信号源 2- 30 - 定位处理复定位处理用SDH：指针原理- 31 - 低阶虚容器高阶虚容器同步传送模块PDH净荷（VC-1/2）（VC-3/4）（STM-n）H-n管理单元指针（AU PTR）支路单元指针（TU PTR）同步相关特征复用处理结构PDH：逐级复用复用信息类型SDH：一步复用PDH：基于N 次群的逐比特间插复用SDH：基于虚容器的逐字节间插复用帧同步方式PDH：基于帧对准信号的帧同步SDH：基于指针的帧同步- 32 - P

11、DH逐级复用MUX2Mbit/s8Mbit/s2MUX834Mbit/s8342140Mbit/sMUX834140LTE2883428- 33 - 传输媒质：同轴电缆微波光纤SDH一步复用STM-1帧定位再生段开销VC-4AU指针TU指针VC-12复用段开销- 34 - 同步相关特征复用处理结构PDH：逐级复用复用信息类型SDH：一步复用PDH：基于 N 次群的逐比特间插复用SDH：基于虚容器的逐字节间插复用帧同步方式PDH：基于帧对准信号的帧同步SDH：基于指针的帧同步- 35 - PDH：基于N次群的逐比特间插复用- 36 - 复用E1E2E3E4解复用填充控制+ 比特间插SDH：基于虚

12、容器的逐字节间插复用- 37 - E1VC-1复用E3VC-3E4VC-4STM-N虚容器同步传送模块同步相关特征复用处理结构PDH：逐级复用复用信息类型SDH：一步复用PDH：基于 N 次群的逐比特间插复用SDH：基于虚容器的逐字节间插复用帧同步方式PDH：基于帧对准信号的帧同步SDH：基于指针的帧同步- 38 - PDH：基于帧对准信号的帧同步PDH高速群路信号（高次群）低速支路信号（低次群）FAS: 帧对准信号- 39 - FAS+塞入比特交换，交叉连接 F2 (= F1+xi+塞入比特) (F1+xi)maxF1+x4F2F2F1+x3F2F1+x2F2F1+x1起点(帧头)起点起点起

13、点起点SDH：基于指针的帧同步起点(帧头)SDH指针起点起点起点起点同步传送模块虚容器- 40 - VCn 帧TU/AUn 帧指针指示复用，交换，交叉连接 指针SDH主要优点系列复用，接口兼容结构，同步透明灵活开销信息丰富，能力强大指针定位调整，支持自愈组网- 41 - 特征：同步复用强大的网络管理能力的光接口与复用标准SDH之处频带利用率抖动性能权限定时信息的传送IP业务对SDH传送网结构的影响- 42 - 目录..48.2.5SDH传送网产生背景SDH帧结构与段开销同步复用和原理SDH网络中基本网元SDH自愈网原理- 43 - SDH网络节点接口（NNI）

14、NNINNINNINNITR SMTRSMLineradioLineradioDXCEASMSMTRTRTRSMTR- 44 - TR：支路信号line：线路系统 DXC：数字交叉连接设备 SM：同步复用器 radio：无线系统EA：外部接入设备SMSDH标准速率等级- 45 - 信息等级线路速率 (Mbps) STM-1155.52STM-4622.08STM-162488.32STM-489953.28STM-25639813.12STM-n - Synchronous Transport Module level n同步传送模块SDH帧结构的设计原则功能：表征网络节点接口中串行数据流的信

15、息组成与时序分布规律，是实现SDH网络诸多功能的基础要求：既能满足对支路信号进行同步数字复用、交叉连接和交换，也能使支路信号在一帧内的分布是均匀、规则和可控的，以便于接入和取出。- 46 - 目标：同时支持业务（）和开销（特息）两类信息的传送处理满足光纤媒质传输特性的要求STM-1帧结构123456789帧重复周期125s- 47 - RSOH净负荷（Payload）AU PTRMSOH9261270000101011STM-1帧结构1910270123456789RSOH1 STM-1 帧 =2430 字节/125 s- 48 - 管理单元 AU-4再生段开销J1B3H1H2H3C2指针G1

16、F2MSOH复用段开销容器 C-4H4260 列F3K3N1虚容器 VC-4（包含通道开销 POH）261 列STM-N帧结构N21STM-1STM-N = NSTM-1N155Mbit/s- 49 - SDH帧结构的特点以字节为基础的矩形块状帧结构横向9行，纵向270 N列由左至右、自上而下排成串行码流传输帧重复周期125s，每秒传输8000帧每个字节对应一路 64Kbit/s 数字信道- 50 - SDH帧结构的功能区域- 51 - 段开销(SOH)净负荷(Payload)管理单元指针(AU PTR)功能帧定位性能检测信息管理通路业务传输指示净负荷区域内信息首字节在 STM-N帧内的准确位

17、置位置(19)N列 RSOH 13行 MSOH 59行l9行 (10270)N列第4行(19)N列容量(STM-1)72字节/帧 4.608Mbit/s2349字节/帧 150.336Mbit/s9字节/帧 576Kbit/sSDH帧结构的功能区域净荷区域VC-4开销区域VC-3VC-12光纤- 52 - SDH开销管理线路终端复用器数字交叉连接分插复用器线路终端复用器复用器再生器再生器再生器低阶高阶高阶低阶再生再生再生再生段再生复用段复用段高阶通道复用段低阶通道LO-POHLO-POHHO-POHRSOH/MSOHRSOHRSOH/MSOHRSOHRSOH/MSOHRSOHSOH HO-PO

18、H- 53 - 段段段段STM-N的段开销安排STM-1 段开销安排再生段开销（RSOH）复用段开销（MSOH）- 54 - FramingRS trace J0A1A1A1A2A2A2-8B1Order wire E1User channelF1DommD1DommD2DommD3AU-poerB2-24APS K1APS K2B2B2DommD4DommD5DommD6DommD7DommD8DommD9DommD10DommD11DommD12Sync susS1MS REI M1Order wire E2STM-N的段开销安排STM-16 段开销安排- 55 - 段开销字节方案b=1b

19、=2b=3b=9c=1c=2c=N c=1c=2c=N c=1c=2c=Nc=1c=2c=Na=1a=2a=3a=5a=6a=7a=8a=9- 56 - AU-n 指针(6,3,2)典型段开销字节定义帧定位字节：A1、A2再生段踪迹字节：J0公务联络字节：E1、E2使用者通路字节：F1比特间插奇偶校验8位码（比特间插奇偶校验24位码（数据通信通路字节：D1D12-8）: Bl-24）: B2自动保护倒换（APS）通路字节：Kl、K2 (b1b5)复用段远端差错指示（MS-REI）字节：M1复用段远端缺陷指示（MS-RDI）字节：K2 (b6b8)同步状态字节：S1 (b5-b8)- 57 -

20、帧定位字节：A1、A2A1 字节A2 字节1234567812345678帧定位图案（16进制）: F6 F6 F6 28 28 28 - 58 - 1111011000101000再生段踪迹字节：J0STM-N- 59 - J0格式（G.831）段发射机TxJ0失配告警J0段Rx比较公务联络字节：E1、E2复用端复用端再生器E2 字节E1 字节- 60 - 使用者通路字节：F1复用端复用端再生器F1 字节- 61 - 被监视单元告警监视器数据通信通路(DCC) ：D1D12D1D3 字节：再生段数据通信通路 (192 kbit/s)D4D12 字节： 复用段数据通信通路 (576 kbit/

21、s)外部数据操作系统通信网- 62 - 网元网元网元网关网元比特间插奇偶校验8位码(-8): Bl- 63 - 置入B1字节计算-8STM-N 第i+1帧 (未扰码)STM-N 第i 帧 (已扰码)TxB1字节计算-8误码检出STM-N 第i+1帧 (未扰码)STM-N 第i 帧 (已扰码)Rx解扰码比较扰码比特间插奇偶校验N24位码(-N24)：B2- 64 - 置入B2字节计算-24STM-N 第i+1帧 (未扰码)STM-N 第i 帧 (已扰码)TxB2字节计算-24误码检出STM-N 第i+1帧 (未扰码)STM-N 第i 帧 (已扰码)Rx解扰码比较扰码自动保护倒换(APS)通路字节

22、：Kl, K2(b1b5)K1字节K2字节APS请求类型和倒换优先级状态请求APS的系统序号015响应APS的系统序号015指示操作模式111110101100011010001000MS-AIS MS-RDI设定双向模式设定单向模式未来使用未来使用未来使用未来使用1111111011011100101110101001100001110110010101000011001000010000保护闭锁强制倒换信号失效（高优先级）信号失效（低优先级）信号劣化（高优先级）信号劣化（低优先级）未用人工倒换未用等待恢复未用练习未用反向请求没有恢复无请求区分保护方式011+11:n- 65 - 12345

23、67812345678复用段远端差错指示(MS-REI)字节：M11STM-1Tx4差错块数输出Rx3TxM12检出差错块数Rx计算-24- 66 - 比特1 2 3 45 6 7 8差错块数0000 000000000 000110000 001020000 001130001 1000240001 100100001 101001111 11110复用段远端缺陷指示(MS-RDI)字节：K2(b6b8)作用：向发送端回送一个指示信号，表示接收端已检测到上游段缺陷或收到复用段告警指示信号（MS-AIS）。规则：当解扰后K2的b6b8为“110”，则表示MS-RDI。- 67 - 同步状态字节

24、：S1(b5b8)2MHzSTM-N2MHzSTM-N2MHzS1= 0010,等级1S1= 0010,等级1S1= 1000,等级3STM-N2MHzSTM-NS1 = 1111,未用S1 = 1111,未用S1 = 1111,未用- 68 - #2ADM#1ADM#3ADMBITS#2ADM#1ADM#3ADMS1(b5-b8)SDH同步质量等级种类S1(b5-b8)SDH同步质量等级种类0000质量未知（现有同步网）1000G.812本地局从时钟0001预留1001预留0010G.811基准钟1010预留0011预留1011同步设备定时源SETS0100G.812转接局从时钟1100预留

25、0101预留1101预留0110预留1110预留0111预留1111不用于时钟同步SDH误码监视-2 LPOH-8 HPOH-24MSOH-24MSOH-24MSOHC11,12VC11,12VC11,12C11,12VC3,4STM-1STM-NSTM-NSTM-1VC3,4C3,4C3,4-8RSOH-8RSOH-8RSOH-8RSOH-8RSOH- 69 - -8B1RSOHSTM-1(2430bit)-24B2MSOHSTM-1(RSOH除外)-8B3VC-3/4 POHVC-3/4-2V5VC-11/12 POHVC-11/12校验方式使用字节存放位置监视对象-N生成原理123S待检

26、测码序列信息码组1信息码组2信息码组 S/N-N开销P1P2- 70 - PND1D2DNDN+1DN+2D2ND(S/N-1)N+1D(S/N-1)N+2D(S/N)ND1D2D3 DS误码监视过程2M2MSTM-1STM-1STM-NSTM-NMUXREGMUX34M34M34M34MB1检错140M140MB2检错MS-REI(M1字节)B3检错HP-REI(G1字节)B3检错或-2LP-REI(G1或V5字节)- 71 - LPTHPTSDH MUXSDH MUXHPTLPT目录..48.2.5SDH传送网产生背景SDH帧结构与段开销同步复用和原理SD

27、H网络中基本网元SDH自愈网原理- 72 - SDH复用过程的实物化描述VC-12VC-4+SOHSOHSTM-1STM-nPOHSOHSOHSOH- 73 - POHPOHPOHPOH与问题的比较SDH功能同步适配管理信令指示净荷组合容量解决方法问题物品封箱标识码放货物集中开销指针复用- 74 - V=155Km/h VC-4 VC-4155Km/hSTM-1STM-1STM-1复用模型同步传送模块基本单元（信息结构）容器管理单元组虚容器处理步骤、定位、复用）管理单元支路单元（支路单元组- 75 - SDH通用复用结构同步传送模块PDHMbps管理单元组管理单元虚容器支路单元组支路单元虚容器

28、容器xN 1402430N235823492340PPx3Tx37747687653445PPVC-3OHx7756786765x7POH6x3108108107106POH2PTR: 指针POH: 通道开销x4363534PPOH1.5字节数YY272625- 76 - C-11VC-11TRTU-11C-12VC-12C-2VC-2C-3TRAU-3OHVC-3TRTU-3UG-3M A P P I N GPTRTU-12基本操作：定位复用指针处理TUG-2PTRTU-2S O HSTM-NAUGPTRP O HVC-4C-4AU-4中国采用的复用结构AUGxNx1140 Mbit/sx3

29、x1TUG-334 Mbit/sx7x3TUG-22 Mbit/s特点：规定以2.048Mbit/s为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷，选用AU-4复用路线。- 77 - C-12VC-12TU-12C-3VC-3TU-3C-4VC-4AU-4STM-NSDH复用结构的特点分层次：通道层、段层分等级：X-n分路线：AU-3、AU-4信号复用进 STM-N 帧必须经历定位和复用三个步骤、- 78 - 基本复用单元类型复用段层高阶通道层低阶通道层容器低阶虚容器支路单元支路单元组高阶虚容器管理单元管理单 同步传元组送模块- 79 - 基本复用单元类型- 80 - 复用单元类型支持的连接组成功能特

30、点1容器-nC-n (n=11,12,2,3,4)虚容器的净荷经比特调整后的PDH接口信号为各种PDH信号提供接口2虚容器-nVC-n通道层Path layer块状帧 =C-n+POH (n=11,12,2,3,4)或=TUG-n+POH (n=2,3)重复周期125s帧由服务层提供n=3,4 高阶VC-n (HOVC)n=11,12,2,3 低阶VC-n (LOVC)3支路单元-n TU-n (n=11,12,2,3)低阶通道层 (LOP)与高阶通道层(HOP)之间 =LOVC-n+TU PTR在LOP与HOP间提供适配TU PTRLOVC与HOVC间的帧相位差提供与PDH信号的灵活接口4支

31、路单元组TUG复用过程mTU-n TUG-2 m=1,2, 或4; n=11,12, 或27TUG-2 TUG-31TU-3 TUG-3TU复用进HOVC的过渡，并指示各TU的次序基本复用单元类型- 81 - 复用单元类型支持的连接组成功能特点5管理单元-nAU-n (n=3,4)高阶通道层 (HOP)与复用段层(MS)之间 =VC-n+AU PTR在STM-N 帧内位置固定在HOP与MS间提供适配AU PTRVC-n 与MS 帧间的相位差6管理单元组AUG复用过程1AU-4 AUG3AU-3 AUGAU复用进STM-N的过渡，并指示各AU的次序7同步传送模块STM-N段层Section la

32、yer =净荷+SOH净荷 NAUG块状帧结构重复周期125s速率=N155.520Mbit/sN =1,4,16,64与网同步，可经媒质串行传输处理步骤：（Map），是一种在SDH网络边界处把支路信号适配装入相应虚容器的过程。- 82 - 虚容器PO H存在频率差异DDDDDDDD DDD DDDDPDH信号进入SDH的方式- 83 - PDHVC-n方式异步比特同步字节同步139.264 Mbit/sVC-4浮动模式无无34.368 Mbit/sVC-3浮动模式浮动模式浮动模式2.048 Mbit/sVC-12浮动模式浮动/锁定浮动/锁定处理步骤：定位定位（Alignment），是一种将帧

33、偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。- 84 - V155Km/h VC-4 VC-4155Km/hSTM-1STM-1STM-1定位原理示意读数 = 2.50 + 0.07 = 2.57 cm帧内参考点指针- 85 - 指针指针（PTR，Poer）是一种指示符，其值定义为虚容器相对于支持它的传送实体的帧参考点的帧偏移。SDH中指针的作用可归结为三条：指针分为AU-4指针、TU-3指针、TU-12指针，此外还有表示TU-12复帧位置的指示字节H4。- 86 - 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，指针用作频率和相位校准；当网络处于异步工作时，指针用作频

34、率校准指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移管理单元指针：AU-4指针270列261列AU-4指针AU-4指针：H1, Y, Y, H2, 1* , 1* , H3, H3, H3其中 Y=1001SS11；1*=11111111- 87 - A1A1A1A2A2A2J0XXB1XXE1XXF1XXD1XXD2XXD3XXH1YYH21*1*H3H3H3B2B2B2K1XXK2XXD4XXD5XXD6XXD7XXD8XXD9XXD10XXD11XXD12XXS1XM1E2XXAU-4指针定义与编码H1H2H312345 6 789 10 11 12 13 14 15 1610 比特指针值指针

35、值 (b7b16)正常范围是： AU-4,AU-3: TU-3:正调整：I DN增加控制比特减少控制比特 新数据标志比特0782 (十进制)0764 (十进制)新数据标志(NDF):- 1001 使能- 0110 止能- 其他码不起作用SS：未规定比特反转5个I比特，接受“多数表决”负调整：反转5个D比特，接受“多数表决”- 88 - N N N NI D I D I D I D负调整机会正调整机会AU-4指针方案91027011STM-1帧起始点正调整机会负调整机会. . . . . .H1YYH21*1*H3 H3 H30-1-2-86-487-88-89Y=1001SS01 (S为未规定

36、比特) 1*=11111111. . . . . .91125s-521-. . . . . .522-STM-1帧起始点. . . . . . . . . . .782-H1YYH21*1*H3 H3 H30-1-286-4250s9- 89 - AU-4指针定位原理示意图- 90 - A1A1A1A2A2A2J0XXB1XXE1XXF1XXD1XXD2XXD3XXH1YYH21*1*H3H3H3J1B2B2B2K1XXK2XXB3D4XXD5XXD6XXC2D7XXD8XXD9XXG1D10XXD11XXD12XXF2S1XM1E2XXH3A1A1A1A2A2A2J0XXZ3B1XXE1X

37、XF1XXZ4D1XXD2XXD3XXN1H1YYH21*1*H3H3H3指针调整STM-NSTM-N时钟1定时区域RSOHRSOHAU PTRAU PTRVC-4VC-4MSOHMSOH时钟2定时区域- 91 - SDH网元正调整在正常运行期间，指针用于定位AU帧内VC的起始位置。新数据标帜NDF设置为“0110”。当VC帧速率慢于AU帧时进行正调整，即发送带有 I 比特反转的当前指针值，在正调整机会字节位置伪信息。新指针值正调整执行正调整操作后， 实际VC帧在时间上向后推移, 指针值加“1”。至少相隔3 帧后才能进行下一次指针调整正常新指针值- 92 - 帧状态新数据标帜未用IDIDIDI

38、DID正常0110XX0001111110正调整0110XX1011010100新指针值0110XX0001111111新指针值0110XX0001111111正常0110XX0001111111正调整新正正指常常针正新正调指常整针- 93 - Ptr=187909H3180IP比tr特=1反87转09H3180负调整在正常运行期间，指针用于定位AU帧内VC的起始位置。新数据标帜NDF设置为“0110”。当VC帧速率快于AU帧时进行负调整，即发送带有D 比特反转的当前指针值，在负调整机会字节位置填充VC信息。新指针值负调整执行负调整操作后， 实际VC帧在时间上向前推移, 指针值减“1”。至少相

39、隔3 帧后才能进行下一次指针调整正常新指针值- 94 - 帧状态新数据标帜未用IDIDIDIDID正常0110XX0001111110负调整0110XX0100101011新指针值0110XX0001111101新指针值0110XX0001111101正常0110XX0001111101负调整新正正指常常针负新正调指常整针- 95 - Ptr=179889H3178DP比tr=特1反7转889H3178新数据标帜 ( NDF，New Data Flag )输出帧结构业务源 1交叉连接节点业务源 2- 96 - VC-4新数据标帜 ( NDF，New Data Flag )AU或TU指针码字的第

40、一至四比特称为新数据标帜（NDF）指示由于净负荷的改变而引起的指针值的任意变化和TU规格的可能变化在正常的指针定位或者指针调整操作时， NNNN置为“0110”（止能）若净负荷发生变化，则NNNN反转为“1001”（使能），即是NDF- 97 - 指针产生规则在正常运行期间，指针确定了在AU/TU帧内VC的起始位置。NDF被设置为“0110”。若需正调整，发送带有 I比特反转的当前指针值，且其后的正调整机会字节填充伪信息，指针加“1”。若需负调整，发送带有 D 比特反转的当前指针值，且其后的负调整机会字节填入实际数据，指针减“1”。若VC的定位因其他原因而改变，新指针值将伴随着NDF置为“10

41、0l”而发送。- 98 - 指针解读规则时，除仅对以下3种情况（第1接收端对指针种情况的优先级最高）进行解读外，将忽略任何变化的指针。- 99 - 连续3次以上收到前后一致的新的指针值指针变化之前多数 I 或D 比特已被反转，随后的指针值将被加“ l ”或减“ l ”NDF被解释为“使能”，与变化后的偏移值相吻合的新指针值将代替当前值复用复用（Multiplexing）， 是一种把多个低阶通道层信号适配进高阶通道层或者把多个高阶通道层信号适配进复用段层的过程。- 100 -4:1字节同步间插复用原理示意图- 101 -SDH复用方法特点单字节同步间插方式：以“字节”为同步处理间插排列一致的帧结

42、构多级复用(引入AUG和TUG)由于SDH中的各级同步信号采用块状阵列帧结构布局，因此复用过程实质上对应着一种基于列交错的字节排列方式。- 102 -SDH高阶通道开销VC-4,VC-3高阶通道开销共有9个字节，用来完成高阶虚容器的通道性能监视、告警状态指示、结构指示等功能。用信号及复接 HPOH- 103 -J1B3C2G1F2H4F3K3N1通道踪迹字节：J1J1字节通道接收终端通道发送终端SDH通道连接- 104 -8字节：B3通道- 105 -置入B3字节计算-8STM-N 第i+1帧 (未扰码)STM-N 第i 帧 (已扰码)TxB3字节计算-8误码检出STM-N 第i+1帧 (未扰

43、码)STM-N 第i 帧 (已扰码)Rx解扰码比较扰码信号标记字节：C2C2 字节- 106 -12345678低位HEX含义低位HEX含义0000000000未装载或未装载信号0001011117支持SDH自同步扰码的SDL0000000101已装载，非特定净荷0001100018HDLC/LAPS 帧0000001002支路单元组(TUG) 结构0001100119支持置位-复位扰码的SDL0000001103支路单元(TU)锁定方式000110101A10Gb/s以太网帧(IEEE 802.3)0000010004异步34.368Mbit/s或44.736Mbit/s进入C-300011

44、0111B灵活拓扑数据链路(FTDL)0000010105待开发的10101111CF旧的HDLC/PPP 帧0001001012异步139.264Mbit/s进入C-411100001E1保留给国内使用(共28字节)0001001113ATM0001010014广域网的分布排队双总线(DQDB)11111100FC0001010115光纤分布式数据接口(I)11111110FE按O.建议规定的测试信号16HDLC/PPP(ernet 标准51)11111111FFVC-AIS (仅用于串联连接)通道状态字节：G1RDIREI选用备用- 107 -如果未用，置为“00”或“11”如果使用，增强

45、型远端缺陷指示1：高阶通道远端有缺陷0：高阶通道远端无缺陷B3 检测出有差错的误块数目58123467REI = Remote Error Indication RDI = Remote Defect Indication通道使用者通路字节：F2 & F3E4F2 字节E4通道用户信息- 108 -TU位置指示字节： H4500s复帧指示H4 字节- 109 -11111100111111011111111011111111基帧0123P1P2SI2SI1C3C2C1T81234567时序0125s125250s250375s375500s功能：为净负荷提供一般的位置指示，或者指示特殊净负荷的

46、位置。TU PTR (V4)H4 (00)TU PTR (V1)H4 (01)TU PTR (V2)H4 (10)TU PTR (V3)H4 (11)TU PTR (V4)H4 (00)自动保护倒换通路：K3 (blb4)(b1b4) 比特用作传送高阶通道级保护的K3APS指令；K3字节其余比特留作将来使用，尚忽略其值。(b5b8)未规定具体数字，要求- 110 -网络运营者字节： N1用于高阶通道的串联连接监视功能。通道终端设备 (PTE)串联连接终端设备 (TCTE)复用 端设备(MSTE)通道终端设备 (PTE)串联连接终端设备 (TCTE)E4E4DS3再生段再生段再生段再生段复用段复

47、用段复用段复用段串联连接 TCVC-4 通道- 111 -复用段再生段光子层TC复用段再生段光子层TC复用段再生段光子层VC-4通道复用段再生段光子层VC-4通道复用段再生段光子层SDH低阶通道开销VC-12以复帧方式组织，其低阶通VC-12,VC-11道开销功能由V5,J2,N2,K4四个字节组成，它们在125s基帧内共个64Kbit/s数字通路。 LPOH- 112 -K4N2J2V5通道状态和信号标记字节：-2 / 远端差错指示 (REI) / 远端失效指示 (RFI) / 信号标记 /远端缺陷指示 (RDI)V5字节的比特分配- 113 -L1L2L3-2REIRFI信号标记RDI12

48、345678L1L2L3意义000011110011001101010101未装载或未装载预留已装载，异步 已装载，比特同步已装载，字节同步扩展的信号标记O.181规定的测试信号VC-AISV5通道踪迹字节：确认通道接收端与指定的通道发送机处于持续的连接状态网络运营者字节：用于低阶通道的串联连接监视功能自动保护倒换通道 (b31b4) / 预留比特 (b5 b7) / 备用比特 (b8)- 114 -K4N2J3将2.048Mbit/s信号复用进STM-N9字节261字节SOH9字节指针VC-4 POH填充信息TUG-3指针SOHTUG-2填充信息TU-12STM-1AU-4TU-12 指针V

49、C-4VC-12 POHTUG-3TUG-2TU-12净负荷2.048 Mbit/s + 填充信息VC-12C-12- 115 -第一步：H-12异步装入C-12Y=RRRRRRRR;G=C1C2OOOORR;M=C1C2OOOORS1;N=S2DDDDDDDC1C2：塞入控制比特O： 开销比特S2：正调整机会比特C-12 复帧D：数据比特- 116 -V5YWWJ2GWWN2GWWK4MNWWWWWWWWWWWWWWWWWWC-12基帧结构WWC-12基帧结构WWC-12基帧结构WWC-12基帧结构WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWYWWY

50、WWYWWY正/零/负码速调整策略为了防止C比特中单比特误码的影响，接收端采用“择”准则。即当接收设备检测到3个C1或3个C2中“0”的多个数不少于 2时，判定S1或S2传输信息比特， 其值应读出；否则判为调整比特，将该值忽略不计。- 117 -调整类型码速状态调整策略C1C1C1S1C2C2C2S2正 标称速率000信息比特000信息比特第二步：加入POHVC-12V5RRRRRRRR35 字节32字节RRRRRRRJ2CCOOOORR35 字节R1232字节140 RRRRRRR字节CN2COOOORR35 字节R1232字节RRRRRRRK4CCRRRRS1RDS12D 2DDDDD35

51、 字节31字节50R0 sRRRRRRR8 - 1 - 1 第三步：VC-12到TU-12262922182521925TU-12 指针V1V4V2V3- 119 -TU-12 复帧VPOHR1V4K4RV3N2RV2J2RV1V5RRRRR3032R第四步：TU-12组成TUG-2141919121- 120 -A1B1C1A2B2C2A3B3C3A4B4C4A5B5C5A6B6C6A7B7C7A8B8C8A9B9C9A10TUG-2 = 3TU-12C11A12B12C12A13B13C13A14C15A16B16C16A17B17C17A18C19A20B20C20A21B21C21A2

52、2C23A24B24C24A25B25C25A26C27A28B28C28A29B29C29A30B30C30A31B31C31A32B32C32A33B33C33A34B34C34A35B35C35A36B36C36C1C2C3C4C5C6C7C8C9TU-12 (C)C12C13C16C17C20C21C24C25C28C29C30C31C32C33C34C35C36B1B2B3B4B5B6B7B8B9TU-12 (B)B12B13B16B17B20B21B24B25B28B29B30B31B32B33B34B35B36A1A2A3A4A5A6A7A8A9TU-12 (A)A12A13A1

53、6A17A20A21A24A25A28A29A30A31A32A33A34A35A36第五步：TUG-2间插复用进TUG-3TUG-2#7TUG-2 #1TUG-2#2. . . . . .19186- 121 -N PITUG-3 = 7TUG-2第六步：TUG-3间插复用进VC-419260列 VC-4 = 3TUG-3 - 122 -H P O H塞入字节塞入字节125922603261C- 4256514257515258516TUG-3 (C)TUG-3 (B)TUG-3 (A)第七步：VC-4定位进AU-4AUG AU-41910270J1H1- - H2- - H3- -B3C2

54、G1F2H4F3K3 VC-4 N1261列- 123 -第八步：AU-4经AUG复用进STM-NSTM-N9N261N2612611199- 124 -AUG #N19AUG #119RSOH11 21 N1 12 22 N211 21 N1MSOH目录..48.2.5SDH传送网产生背景SDH帧结构与段开销同步复用和原理SDH网络中基本网元SDH自愈网原理- 125 -分插复用器（ADM）STM-M (MN)STM-M (MN)东向侧群路信号西向侧群路信号ADMG.703接口支路信号STM-N 支路信号允许两个STM-M信号之间的不同虚容器实现互连，具有无

55、须分接和终结整体信号，即可将各种G.703规定的接口信号(PDH)或STM-N信号(SDH)接入STM-M (MN)内作任何支路的能力。群路群路连接（直通）支路群路连接（上/下支路）支路支路连接- 126 -数字交叉连接设备（SDXC）系统管理接口DXCSDH电端口或光端口 SDH电端口或光端口子速率端口（PDH/SDH支路端口）- 127 -所谓DXC是一种具有一个或多个准同步数字体系或同步数字体系信号端口并可以在任何端口信号速率（及其子速率）间进行可控连接和再连接的设备。适 用 于 SDH 的 DXC（称为SDXC）则能进一步在信号端口间提供可控的VC透明连接和再连接。目录

56、..48.2.5SDH传送网产生背景SDH帧结构与段开销同步复用和原理SDH网络中基本网元SDH自愈网原理- 128 -保护和恢复保护 (protection)：利用节点间预先分配的容量实施网络保护，即当一个工作通路发生失效事件时，利用备用设备的倒换动作，使信号通过保护通路仍保持有效。如1+1保护、m:n保护等。保护倒换的时间很短。恢复 (restoration)：利用节点间可用的任何容量实施网络务的恢复，它可以网络资源，同时又能保证所需的网络资源，其实质是在网络中寻找失效路由的替代路由，但具有相对较长的时间。- 129 -自愈自愈 (self-healing)：通信网络发生

57、故障时，无须人为干预，即可在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出现了故障。其基本原理是使网络具备发现故障并能找到替代传送路由的能力，在一定时限内重新建立通信。自愈环（SHR）结构线路保护倒换结构1+1保护1:1保护1:N保护二纤单向通道保护环二纤双向通道保护环 四纤双向复用段保护环二纤双向复用段保护环- 130 -1+1保护尾端监测到工作通传输路信号质量劣化；生故障；工作通路保护通路对信号质量首端信号被桥接监测，择优确定通路；到工作通路和保护通路中传输；特点：（1）并发优收，单端倒换；切换到保护通路，中断业务恢复；不需要首尾双方就保护过程进行协议通信，实施简单且

58、倒换时间很短；正常情况下保护通路也在同时传送业务，不能提供资源共享，造成带宽浪费。- 131 -1:1保护尾端监测到线路信号质量劣化；传输生故障；工作通路工作业务额外业务保护通路首尾双方交互APS控制首端桥接，尾端切换至 信令；保护通路，业务恢复；保护通路正常情况下传点级：额外业务；送（1）选发选收，双端倒换；（2）附加了APS协议开销的传送与处理过程，与1+1方式比较增加了倒换时间；（3）保护通路正常情况下可传送级的无保护额外业务，提高了网络利用率。- 132 -1:N保护发生多路故障时，根据优先级判定应保护的工作业务；工作通路工作业务 1工作业务 2工作业务 N额外业务保护通路特点：N路工

59、作业务共享1条保护通路，资源利用率较1:1方式为高；发生多路故障时需要分析业务优先级；当高优先级业务抢占保护资源后，将无法对低优先级的业务实施保护。- 133 -二纤双向复用段共享保护环实例演示条件6节点自愈环网两条双向业务单一线路故障目标演示各类环网在故障前后工作与业务路径的状态变化情况- 134 -EFFEDADACBBC正常状态节点 A节点 B节点 C外环光纤组建由外环和内环组成的六节点自愈环网设定工作和保护时隙配置双向业务通道连接A-DE-F内环光纤工作时隙保护时隙节点 F节点 E节点 D- 135 -环回保护倒换节点 A节点 B节点 C外环光纤检测到线路发生故障实施复用段环回保护倒换

60、，恢复被中断的业务内环光纤复用段保护倒换（50ms以内）节点 F节点 E节点 D- 136 -小结结论：SDH帧的设计对PDH而言是量身定做，但是SDH灵活的复用规律允许它可以支持IP、EtherneM等非PDH类型的数字业务。- 137 -字节交错；同步复用块帧结构；逐列间插PDHSDH9 行 N 列；体系兼容固定速率；一一第九章光纤通信技术9.1光纤通信概述光纤通信与电磁波谱光纤通信系统基本结构与特点- 1 - 早期的光通信烽火狼烟- 2 - 发展的巅峰欧洲最早的电信网络 (1793-1852年)工业化时代“mechanicalernet”站点1站点2站点3- 3 - 视觉 光通信现代光通