我的的SDH胶片.ppt

1、欢迎各位新朋友！ 在接下来的几天里，我们将共同讨论有关SDH方面的问题。在座的各位都是这方面的专家，我相信，通过我们的共同努力，我们一定能够圆满的完成此次培训任务。 谢谢大家！,SDH 基 本 原 理 简 介,第一章 什 么 是 SDH 1.1 SDH的发展历史 1.2 PSH和SDH的比较 1.3 SDH的本质和优点 1.4 中兴公司开发的SDH设备介绍,SDH的定义,SDH是一个将复接、线路传输、交叉连接及交换功能融为一体的，并由统一的网管系统进行管理的综合业务传送网络,1.1 SDH的发展历史 1937年英国人里夫斯发明了PCM，1947年发表了报告，1957年进入商用，1965年美国人

2、制定了标准。 1966年英籍华人高锟提出用石英玻璃制成光纤来传输电信号。 1973年美国康宁公司研制成功传输损耗为20dB/km的光纤， 1977年光纤通信首次在美国获得商用。 1984年美国贝尔实验室首先开始同步光同步体系（SONET）的研究。 1986年CCITT开始审议SONET标准，并于1988年通过了第一批SDH建议。,1.2 PDH 和 SDH 的 比 较 1.2.1 PDH是逐级复接，SDH是一步到位；用SDH设备组网简单经济,1.2.2 PDH网络接口的电接口是标准的，光接口没有标准化； SDH的网络接口对光接口也制订了标准，使得不同厂家的设备 在光纤上能够互通。,专用的PDH

3、光信号,厂商A,厂商B,厂商B,标准电接口互通,2Mbit/s或34Mbit/s,PDH,厂商B,厂商A,SDH,标准光接口互通,统一的SDH-N光信号,1.2.3 PDH和SDH的帧结构 通常的PDH帧结构用一个绘成一行的图或列表的形式来描述， 而SDH的帧结构是用一个二维的距阵来描述。,TS0,TS1,TS2,TS15,TS16,TS17,TS18,TS31,（a)2048kbit/s帧结构,净 荷,再生段开销,复用段开销,指 针,（b)SDH的帧结构（STM-1帧概貌,1.2.4 PDH帧结构中开销比特较少，不能提供足够的运行、管 理和维护（OAM）能力；SDH帧中有大量的开销比特，可以

4、提 很强的OAM能力。 1.2.5 PDH体系有两大体系三个不同的标准；SDH体系是一个 世界统一的标准，能兼容两大系列三个标准从而实现完全互通。 与SDH相比，PDH的主要缺点有二： 第一：PDH考虑的主要业务对象是普通的传统电话业务，它 在很多方面已不能适应现代通信向业务多样话和宽带化发展的要 求。且网管能力、网络自愈能力、互通性能都较差。 第二：PDH主要用于点对点连接。它没有标准的光接口，不 同厂家的设备不能实现光口互连，组网能力差。,1.3 SDH的本质和优点 1.3.1 SDH的本质： SDH提出了一整套传送网的国际标准，它不光是规定了复用方法，还描述了组网原则。可以说SDH的本质

5、是网络或连网同步传送网络。 1.3.2 SDH的优点： （1）一次到位的同步复用方式使传输系统的硬件品种、 数量减少。 （2）高度标准化的光接口。 （3） 具有强有力的标准化网管功能 （4）既兼容现在所有的PDH系列，又能充分满足将来的发展。,1.3.3 SDH的缺点, 频带利用率不如传统的PDH。 采用指针调整机理不仅增加了设备的复杂 性，而且还增加了某些设备的接口难度。 在从PDH到SDH的过渡时期，会形成多个 SDH“同步岛”经由PDH互连的局面， 为网同步的规划和实施带来了复杂性。 由于大规模的采用软件控制和将业务量集 中在少数几个高速链路和交叉连接点上。 人为错误、软件故障、计算计病

6、毒均可导 致重大故障。,1.4 中兴公司开发的SDH设备介绍 我公司采用ITU-T相关建议，自行研制、开发了系列化 SDH光传输网方面的产品，这些产品有： 超强型SDH设备：ZXSM-150/600/2500 紧凑型SDH设备：ZXSM-150（V2） 智能化PCM数字同步复有设备：ZXSM-10/10S 内置155M SDH设备：ZXA10-S1 密集波分复用设备：ZXWM-32 网络管理系统：ZXSM-NMS,第二章 SDH的结构,2.1 SDH网络结构 2.2 SDH的网元 2.3 SDH的功能传送层 2.4 SDH的开销 2.5 SDH-N帧的基本结构 2.6 SDH-1段开销 2.7

7、 高阶通道开销 2.8 低阶通道开销,2.1 SDH网络结构,上图是我国的SDH网络结构示意。按原邮电部颁布的光同 步数字传输网技术体制规定，将我国SDH网络分为四层：一级 干线网，二级干线网，本地传输网和接入网。通常在干线网上用 较高速率的传输链路，如SDH-16或更高的光缆线路系统组成网状 网。中下层网络用较低速率的传输链路，如SDH-4光线路系统， 组成自愈环网,SDH具有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-1、STM-4和STM-16，并具有页状矩形帧结构。,SDM-N（N=1，4，16，64.）的意思是第N 级 同 步 传 送 模 块。STM的 基 础 速 率为1555

8、20kbit/s,称STM-1。,SDH的速率等级,2.2 SDH的网元 构成SDH网络的基本网络单元简称网元。现行的SDH网定义有三类基本网元： 终端复用设备TM：TM设备在其线路侧终结群路信号和SDH开销信号。在其终端侧分出或接入SDH、PDH支路光/电信号。 分插复用设备ADM：ADM设备能够从线路信号中分出、接入和直通低阶或高阶信号。ADM终结收方向的开销，并在同一方向的发端又重新起始开销。在网管中，ADM可以终结、转发、始发或直通DCC信息。 再生中继设备REG：REG的基本功能是接收来自光纤线路的信号，将它再生后发往下一段光线路。同时REG产生、终结再生段开销。,2.3 SDH的传

9、送功能层,段层, 分层中最下层是物理层，用光信号波长、脉冲波形等参数表征。 物理层上面是段层，段层的作用是确保SDH网内接点之间信号传送的完整性。 段层的上面是通道层，通道层的作用是支持电路层，将电路层信号适配成统一 的形式来传送。 最上层是电路层，即SDH传送网支持的各种业务。,2.4 SDH的开销 SDH体系正是使用了丰富的开销来完成OAM功能的。SDH共有以下四种开销： 再生段开销（RSOH）：用于各个REG之间的管理； 复用段开销（MSOH）：用于各个复用器之间的管理； 高阶通道开销（HPOH）；用于各个高阶虚容器之间的管理； 低阶通道开销（LPOH）：用于各个低阶虚容器之间的管理。,

10、复用段（MSOH）,再生段,再生段,再生段,（RSOH）,（RSOH）,（RSOH）,高阶通道（HPOH）,低阶通道（LPOH）,再生器,低阶 容器 C-1 C-3,高阶 容器 C-4,高阶 容器 C-4,低阶 容器 C-1 C-3,低阶 组装 器,低阶 组装 器,高 阶 组 装 器,高 阶 组 装 器,STM- N 复用,STM- N 复用,2.5 STM-N帧的基本结构,270N列,9行,1,STM-N,（A）STM-N帧,再生段开销,再生段净荷,1,3,1,9N,270N,（B）再生段层,再生段开销,复用段开销,复用段净荷,（C）复用段层,9N,270N,1,4,5,9,9,图A表示ST

11、M-N帧的大小，它有9行 270N列字节，每字节8比特。帧频8KHz 周期为125s。STM-1帧有19440比特， STM-4帧有77760比特，STM-16帧有 311040比特，STM-64帧有1244160比特。 图B表示再再生段上传送的信号帧， 它有再生段净荷和再生段开销组成。再 段净荷支持复用段层信号传送，而再生段 开销只用于再生段的监控和维护管理。 图C表示在复用段上传送的信号帧， 它由复用段净荷和复用段开销组成。复用 段净荷支持通道层信号传送，复用段开销 用于复用段的监控和维护管理。,开销的分类,再生段开销（RSOH）,复用段开销（MSOH）,高阶通道开销（HD POH）,低阶

12、通道开销（LD POH）,段开销（SOH）,通道开销（POH）,开销,STM-1 段开销字节安排,STM-1 段开销字节安排,A1 A1 A1 A2 A2 A2,B1,B2 B2 B2,帧定位字节A1和A2：用于识别帧的起始位置。,再生段误码监视字节B1（BIP-8）：用于再生段误码监视。,复用段误码监视字节B2（BIP-24）：用于复用段误码监视。,公务字节E1和E2：用来提供公务联络语声通路。,F1,使用者通路F1：为特定维护目的而提供临时数据/语声通路。,数据通信通路（DCC）：用来构成SDH管理网的传送链路。,J0,再生段踪迹字节：该字节重复发送“段接入点识别符”，以便让接收机确认它与

13、预定的发送端是否处于持续的连接状态。,自动保护倒换（APS）通路K1和K2：用作复用段APS指令，K1作倒换请求，K2作倒换证实。,M1,复用段远端误码指示（MS-REI）字节M1：该字节用来传送由B2所检出的复用段远端的误码指示。,1 2 3 4 5 6 7 8 9,123456789,AU PTR,与传输媒质有关的特定字节：,2.6 SDH-1段开销,2.6.2 再生段开销,（1） 帧定位：A1，A2。用于STM-1帧定位，规定为两种固定代码： A1=11110110；A2=00101000，用16进制表示为：A1=F6；A2=28。 （2） 再生段踪迹：J0。它是再生段接入点的识别符，重

14、复发送一个 代表某接入点的标志，从而使段的接收端能够确认自己与预定的段 的发送端是否是否处于持续的连接状态。它用连续16个STM-1帧内 的J0字节组成16字节的帧来传送接入点识别符。 （3） 再生段误码监视：B1。用于再生段误码检测，使用8比特作奇 偶校验，称作比特间插奇偶（BIP）校验8比特。 （4） 公务通信：E1。用于再生段公务联络（EOW），可提供一个 64kbit/s通道。 （5） 使用者通路：F1。为网络营运者提供一个64kbit/s通路，为特 殊维护目的提供临时的数据/话音通道。 （6）数据通信通路（DCC）：D1、D2、D3。用于再生段转送再生 器的运行、维护和管理信息，可提

15、供速率为192kbit/s的DCC通道。,2.6.3 复用段开销,（1）复用段误码监视：B2。用于复用段的误码检测，即用3个B2 字节的每1比特（共24比特）各支持一个块（共24块）。 （2）数据通信通路：D4D12。用于复用段传送运行、维护和管理 信息。可提供速率为576/kbit/s通道。 （3）公务通信：E2。用于复用段公务联络线（EOW），可提供速 率为64/kbit/s通路。 （4）自动保护倒换（APS）通路：K1，K2（b1b5)。用于复用段 保护倒换信令。K1(b1b4)指示倒换请求的原因，K1（b5 b8) 指示提出倒换请求的工作系统续号，K2（ b1b4)指示复用段 接受侧备

16、用系统倒换开关所桥接到的工作系统序号。K1的b5 为“0”表示1+1APS，B5为“1”表示1:nAPS。 （5）复用段远端缺陷指示（MS-RDI）：K2（ b6 b8)。用于向复用 段发送端回送接收端状态指示信号，告诉发送端接收端检测到 上游段故障或收到复用段告警指示信号（MS-RDI）。当b6 b8 为110时，表示MS-RDI。其他状态预留将来使用。,（6）同步状态：S1（b5b8)。用于传送同步状态信息。b1b4 字节保留， b5b8字节的含义见下表：,0000 质量未知（现有同步网） 0010 G. 811基准时钟 0100 G. 812转接局从时钟 1000 G. 812本地局从时

17、钟 1011 同步设备定时源 1111 不可用时钟同步,SOH S1字节（b5b8) SDH同步质量等级种类,(7) 复用段远端差错指示(MS-REI):M1。用于将复用段远段检测 到的差错信息往回传送，远端差错信息由BIP-24N（B2） 来获得。相应的M1字节以二进制计数表示有多少个差错，其 最大范围是0255。,BIP-8计算方法,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,1,0,1,0,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,1,1,0,1,1,0,0,1,7 6 5 4 3 2 1 0,1,1,1,1,0,0,0,1,123,2430,BIP-8:,BIP-24计算方法,0,1,1,1

18、,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,1,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,1,1,1,0,7 6 5 4 3 2 1 0,1 4 7,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,1,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,1,1,1,0,7 6 5 4 3 2 1 0,7 6 5 4 3 2 1 0,2401,BIP-24:,2403,段层误码检测原理,如下图所示，在发送端A将要发送的首帧所有字节进行BIP-8校 验计算，其结果形成B1，将B1放入第二帧B1字节处。在接收端 B将接收

19、到的首帧同样进行BIP-8校验计算，并将结果与第二帧 的B1字节进行比较，以此来检出误码。,APS的基本原理,当某工作通路出现故障后，接收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，K1字节包含故障通路编号。发 送端收到K1字节后，将本端下行方向的工作通路光纤桥接到下行 方向的保护光纤，同时利用下行方向的保护光纤送出K1和K2字 节b1b5比特，其中K1字节作为倒换请求，K2（ b1b5）字节作 为证实。在下游端，收到的K2（ b1b5）字节对收到的通路编号 进行确认并最后完成下行方向工作通路光纤与下行方向保护光线 在本端的桥接。为了完成双向倒换的要求，下游端经上行方向的保 护

20、光线送出K2（ b1b5 ）字节。当上游端收到K2（ b1b5 ）字节 后将执行上行方向工作通路光纤与保护光线在本端的桥接，从而 将两根工作通路光纤几乎同时地倒换至两根保护光线完成APS过程。,2.7 高阶通道开销,高阶通道开销用于高 阶通道的维护和管理。 虚容器VC-4和VC-3 各有9个字节，位于虚 容器的第一列。,B3,H4,K3,自动保护倒换（APS）通路，备用字节,J1,C2,G1,F2,F3,N1,网络营运者字节,高阶通道踪迹字节,高阶通道使用者通道字节,高阶通道使用者通道字节,位置指示器,通道状态字节,高阶通道信号标记字节,高阶通道误码监视BIP-8字节,VC-3或VC-4,B3

21、,K3,H4,（1）高阶通道踪迹：J1。 J1是虚容器的第一个字节， 用于重复发送“高阶通道 接入点识别符”，接收端 利用J1来确定自己与发送 端是否处于持续的连接状 态,（2）高阶通道误码检视：B3。用于高阶通道的误码监测。 （3）高阶通道信号标记：C2。用来指示VC-3或VC-4。,（4）通道状态：G1。用于把路经终端接 收器检测到的通道状态和性能回送到VC-4、 VC-3路径源端，该特性允许在末端或在路 径上任何一点处监视整个一对路经的状态 和性能,G1（b1-b4）是高阶通道远段差错指示 （HP-REI）。路径终端接收器利用通 道B3检测差错，再用G1（b1-b4）来 传送。G1（b5

22、）高阶通道远端缺陷指 示。B5=1表示远端有缺陷，反之为零。,G1（b6、b7)留做选用比特 。 如果不用，应将这两比特置 为“00”“11”，接收端对 这两比特不予理会,（5）高阶通道使用者字节：F1，F2。 者两个字节为使用者提供通道单元之间的通信通路， 它们与净荷无关。 （6）位置指示字节：H4。 用作一般净荷位置指示，也可作特殊净荷位置指示， 例如作VC-12复帧位置指示。 （7）自动保护倒换（APS）通路字节：K3（b1-b4). 用于高阶通道保护APS指令。(B5-b8备用） （8）用于高阶通道的串联连接监视（TCM）功能。,2.8低阶通道开销,低阶通道开销用于低阶通道的维护和管理

23、。虚容器VC-12有4个 开销字节，位置如图所示：,（1）低阶通道误码监视：V5（b1,b2)。用于低阶通道误码检测。 （2）低阶通道远端差错指示（LP-REI）：V5（b3)。用于低阶通 道末端的性能回传给通道的始端。B3=1表示检测到有BIP-2 差错，反之则无。 （3）低阶通道远端失效指示（LP-RFI）：V5（b4)。用于通道组 装器回传低阶通道状态。b4=1表示检测到失效，反之则无。 （4）低阶通道信号标记：V5（b5-b7)。 （5）低阶通道远端缺陷指示（LP-RDI）：V5（b8)。当TU-1通道 AIS或信号缺陷时，用于VC-12组装器回送远端缺陷指示。 B8=1表示TU-1通

24、道AIS或信号缺陷，反之则无。,（6）低阶通道踪迹：J2。用于重复发送低阶通 道接入点识别符，通道接收端可根据J2来确认 自己与预定的发送端是否处于持续的连接状态。 （7）网络营运者字节：N2。用于低阶通道的串 连连接监视（TCM）功能。 （8）自动保护倒换（APS）通道：K4（b1-b4) 用于低阶通到保护APS指令。 （9）增强型低介通道远端缺陷指示（LP-RDI） K4（b5-b7)。当TU-12通道AIS或信号缺陷时， 用于VC-12组装器向回发送远端缺陷指示。,告警信号产生流程,SDH功能块告警信号流程,第三章 映射和复用 3.1 复用结构 3.2 映射 3.3 2048kbit/s

25、到STM-1的映射和复用 3.4 指针调整原理,SDH G.709复用映射结构,虚容器,STM-N, N, 1,140Mb/s,45Mb/s 34Mb/s,6.3Mb/s,2Mb/s,1.5Mb/s,3,C-11,C-12,C-2,C-3,C-4,VC-11,VC-2,VC-3,VC-3,VC-4,TU-11,TU-12,TU-2,TU-3,TUG-2,TUG-3,AUG,AU-3,AU-4,VC-12,3,4,1,容器,支路单元,管理单元,支路单元组,管理单元组,同步传送模块,定位校准,复 用,映 射,3.1 复用结构,我国采用的复用映射结构,虚容器,STM-N, N, 1,140Mb/s,

26、34Mb/s,C-12,C-3,C-4,VC-12,VC-3,VC-4,TU-12,TU-3,TUG-2,TUG-3,AUG,AU-4,3,容器,支路单元,管理单元,支路单元组,管理单元组,同步传送模式,欧洲电信标准协会采用的复用映射结构是G.709建议的一部分，即高阶虚容器中没有VC-3，我国选用的是欧洲复用映射结构。,定位校准,复用,2Mb/s,映射,容器是一种信息结构，主要完成适配功能（速率调整），让那些最常使用的准同步数字体系信号能够进入有限数目的标准容器。 ITU-T规定了5种标准容器：C-11、C-12、C-2、C-3和C-4。我国仅用到了C-12、C-3和C-4。,容器,由标准容

27、器出来的数字流加上通道开销后就构成了虚容器（VC），这是SDH中最重要的一种信息结构，主要支持通道层连接。,虚容器,支路单元（TU）是一种为低阶通道层与高阶通道层提供适配功能的信息结构，它由低阶VC和支路指针（TU PTR）组成。 管理单元（AU）是一种为高阶通道层与复用段层提供适配功能的信息结构，它由高阶VC和管理指针（AU PTR）组成。 指针PTR用来指明浮动的VC在高阶VC或 STM-N帧内的起始位置，但PTR本身在高阶VC或 STM-N帧内位置是固定的。,支路单元和管理单元,同次一致的TU-11或TU-12组合成支路单元组TUG-2，同次的TUG-2或TU-3组合成支路单元组TUG-

28、3。 一个或多个在STM-N帧中占有固定位置的AU组成管理单元组（AUG），单个AU-4可组成一个管理单元组AUG。 AUG对于AU-3的复用是有其意义的，对于AU-4的复用意义不大。,支路单元组和管理单元组,指明低阶VC/高阶VC帧在TU/AU帧中的起始位置。 设置指针可以为VC在单元（TU或AU）帧内的定位提供一种灵活和动态的方法，因而指针能够容纳VC在频率和相位上的偏差,定位调整,将多个支路单元（TU-12和TU-3）适配到高阶VC-4或把多个管理单元适配进同步传送模式（STM-N）的过程称为复用。 这里的复用是同步复用。,复用,*,映射是数学上的一个术语，源于集合论，映射又成变换意思是

29、两个集合中的元素有某种对应关系。例如，集合（0，1）与集合（1，），两者之间的对应关系是Y=1/X，可以说集合（0，1）通过关系Y=1/X映射进集合（1，） 将各种支路信号适配装入相应的虚容器VC的过程称为映射。 它的实质就是使各种支路信号与相应VC容量同步，以便使VC成为可以独立进行传送、复用和交叉连接的实体。,3.2 映射,PDH信号进入SDH的映射方式,2.048Mbit/s,34.368Mbit/s,VC-12,PDH,VC-n,映射方法,异步映射,比特同步映射,字节同步映射,139.264Mbit/s,浮动模式,浮动模式,浮动模式,浮动模式,浮动模式,无,无,浮动/锁定,浮动/锁定,

30、VC-3,VC-4,3.3 2048kbit/s到STM-1的映射和复用,3.3.1 PDH一次群信号适配进SDH容器的过程,3.3.2 SDH成帧过程,TU-12,3.3.3 从TU-12到TUG-2的复用过程,3.3.4 7个TUG-2经由TUG-3的复用,3.3.5 3个TUG-3复用进VC-4,P O H,A,A,B,C,C,B,A,A,A,B,B,C,C,TUG-3（A）,TUG-3（B）,TUG-3（C）,1,86,1,86,1,86,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,261,固定塞入,VC-4,9行,3.3.6 AU-4经由AUG的复用,J1 B3 C2 G1 F2 H4

31、 F3 K3 N1,H1 Y Y H2 1* 1* H3 H3 H3,9,1,POH,1,261,浮动相位,固定相位,注： 1* =11111111，Y=1001SS11S没有规定）,VC-4,AU-4,AUG,3.3.7 将N个AUG复用进STM-N帧,1 2 3 N 1 2 3 N,1 2 3 N 1 2 3 N,1 2 3 N,RSOH,MSOH,N9,AUG,STM-N,N261,AUG,N#,1#,261,261,1,9,1,1,9,1,.,3.3.8 映射复用过程,STM-N, 1,VC-4,TUG-2,AUG-4,AU-4,码速调整,LD POH,TU PTR,AU PTR,复用

32、,7复用,HD POH,复用,N复用,TUG-3,3.3.9 STM-1速率变换过程,STM-N, 1,VC-4,TUG-2,AUG-4,AU-4,2.048Mbit/s,3488 1000= 2.176Mbit/s,+64Kbit/s= 2.240Mbit/s,+64Kbit/s= 2.304Mbit/s,7+(2964)= 49.536Mbit/s,150.336+(9964) =155.520Mbit/s,TUG-3,3+(3964)= 150.336Mbit/s,3=6.912Mbit/s,150.336+(964) =150.912Mbit/s,3.310 STM-N信号容量,4个VC-4（4140M） 12个VC-3（12 34M） 252个VC-12（252 2M）,STM-1 （155M）,1个 VC-4（1140M） 3个VC-3（334M） 63个VC-12（632M）,STM-4 （622M）,STM-16 （2.5G）,16个VC-4（4140M） 48个VC-3（48 34M） 1008个VC-12（1008 2M）,3.4 指针调整原理 3.4.1 指针调整的作用 指针的作用非常重要，是SDH的关键技术之一。指针的作用有三： 当网络处于同步状态时，指针用于进行同步的信号之间的相位校准。 当网络失去同步时，指针用