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SDH 基本原理

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. 容量增加 / 业务多样化. 实用化 产品出现. DWDM 开始建设.

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  1. SDH 基本原理

  2. 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。

  3. 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

  4. 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

  5. 容量增加/业务多样化 实用化 产品出现 DWDM 开始建设 SDH标准完善PDH仍为主力 MSTP/ASON 02年 98年 1976 90年代初 1966 80年代 94年 99年 21世纪 DWDM规模建 设，全光网试验 SDH逐步成为 传输主力设备 高锟提出 光传输理论 PDH产品开始 规模使用 OTN/PTN/RTN 光传送网络的发展 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； ASON：自动交换光网络（智能光网络） 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

  6. 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。 • 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。

  7. PDH/ATM/IP 信号 打包 解复用 复用 信息包 SDH网络 信息包 STM-N STM-N 拆包 PDH/ATM/IP 信号 SDH工作方式

  8. SDH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=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。

  9. A2 A1 D1 D2 D3 A3 B2 B3 C1 C2 C3 B1 A1 B1 C1 D1 C2 D2 A3 A2 B2 D3 B3 C3 SDH的特点 • 复用方式——同步复用和灵活的映射结构 • 低阶SDH→高阶SDH。 例如：STM-1→STM-4，采用字节间插同步复用方式。 4 × STM-1→STM-4。 信号E

  10. 装箱定位 打包封装 SDH的特点 • PDH→SDH——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。 STM-1 信息包 PDH 信息 包 信息 包

  11. SDH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 • 老体制设备是否还可发挥作用 • 对新体制能否接入

  12. 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？

  13. 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

  14. 9× 270× N 字节 270× N 列 (字节) (90 列 for STM-0) 9× N (3 for STM-0) 261× N (87 for STM-0) 1 Section overhead RSOH 3 Administrative unit pointer(s) 4 STM-N payload (include POH) 9 行 5 Section overhead MSOH 9 帧结构 • 以字节(8bit)为单位的矩形块状帧 • 帧频8000帧/s，帧周期125us • 先行后列传送

  15. 信息净负荷区&段开销 POH 1 270 低速信号 装箱定位 信息包 RSOH RSOH 打包 AU-PTR AU pointer STM-N净负荷区(含POH) MSOH 装箱定位 MSOH 低速信号 信息包 打包 9 2430 POH

  16. AU-PTR & TU-PTR AU-PTR 二级定位 TU-PTR 一级定位 2M 34M 发端： 收端： 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 AU-PTR 定位车厢 中第一个信息包

  17. 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 • 140M→STM-N • 34M→STM-N • 2M→STM-N • 复用是依复用路线图进行的，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。

  18. x1 x1 STM-256 AUG-256 AU-4-256c VC-4-256c C-4-256c x4 x1 x1 STM-64 AUG-64 AU-4-64c VC-4-64c C-4-64c x4 x1 x1 STM-16 AUG-16 AU-4-16c VC-4-16c C-4-16c x4 x1 x1 STM-4 AUG-4 AU-4-4c VC-4-4c C-4-4c x4 x1 x1 STM-1 AUG-1 AU-4 VC-4 C-4 x3 x1 x3 TUG-3 TU-3 VC-3 x1 C-3 STM-0 AU-3 VC-3 x7 x7 x1 TUG-2 TU-2 VC-2 C-2 x3 Pointer processing Multiplexing Aligning Mapping VC-12 C-12 TU-12 x4 VC-11 C-11 TU-11 G.707新的SDH复用路径图

  19. 中国的SDH基本复用映射结构 ×N ×1 ×1 STM-N AUG-1 AU-4 VC-4 C-4 AUG-N 139264kbit/s ×3 TUG-3 TU-3 VC-3 C-3 44736kbit/s 指针处理 34268kbit/s ×7 映射 ×3 TUG-2 TU-12 VC-12 C-12 定位 复用 2048kbit/s

  20. 指针 定位 AU-PTR 加入段 开销 140M复用步骤 1 1 加入POH 监控/打包 P O H C-4 速率适 配/打包 140M VC-4 9 9 260 261 1 1 125us 125us 270 270 10 1 1 RSOH 9 1 AU-4 AU-PTR 净负荷 MSOH 9

  21. 1 1 P O H TU-3 C-3 34M VC-3 9 速率适 配/打包 加入POH监 控/打包 9 H1 H2 H3 R 84 85 1 1 125us 125us TUG-3 一级 指针 定位 1 261 1 86 补齐 缺口 1 1 1 86 P O H 1 字 节 间 插 H1 H2 H3 VC-4 R R 9 9 9 34M复用步骤

  22. 125us 基帧 POH 1 4 1 4 1 4 C-12 1 1 1 加入POH 监控 2M 字节 间插 一级指 针定位 字节 间插 速率 适配 9 9 9 TUG-3 TUG-2 TU-12 VC-12 12 1 1 86 1×7 ×3 R R 9 2M复用步骤

  23. STM-1 STM-1 STM-1 STM-1 2M复用步骤 1# 2# • 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时间段的信息；复帧装入2M信号500us时间段的信息。 3# 4# SDH复用器    共63路2M 1# C-12 2# C-12 3# C-12 C-12 4#

  24. 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？

  25. 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

  26. 再生段开销RSOH 段开销SOH 复用段开销MSOH 开销 高阶通道开销HPOH 通道开销POH 低阶通道开销LPOH 开销 • RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。

  27. 9列 270列 * * * * A2 A2 A2 J0 A1 A1 A1 9列 △ △ △ E1 F1 RSOH B1 1 270 △ △ △ RSOH D3 D1 D2 AU pointer 9 行 AU PTR 9行 Payload（含POH) B2 B2 B2 K1 K2 MSOH D4 D5 D6 2430 9 D7 D8 D9 MSOH D10 D11 D12 S1 M1 E2 国内使用保留字节 不扰码字节 * △ 传输媒质指示字节 段开销(SOH) 以STM-1为例说明

  28. 连续信号流 STM-N STM-N STM-N STM-N STM-N STM-N 搜索 A1、A2 持续 3ms 下插全 “ 1” 产生 连续5帧 上搜索不 到 R-OOF R-LOF A1,A2 • 定帧字节：A1,A2 • 寻找连续信号流的帧头 • A1=f6H、A2=28H

  29. 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。

  30. GNE NE NE NE DCC通道 网管 OAM信息：性能监控、告警查询、操作指令等 D1~D12 • 数字通信通路(DCC)字节：D1~D12 • 网元和网管之间、网元和网元之间OAM信息通路。 • D1~D3用于再生段(DCCR)，带宽3×64kb/s。 • D4~D12用于复用段(DCCM)，带宽9×64kb/s。

  31. TM REG REG TM A B C D 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

  32. B1 收端 发端 A1 00110011 A2 11001100 A3 10101010 A4 00001111 B 01011010 BIP8偶校验所得值为A 与2＃帧B1字节的值(A)相异或 2#STM-N 1#STM-N BIP-8 BIP8偶校验所得值为A’ 1#STM-N 2#STM-N 将A置于2＃帧B1字节处 • 再用段误码监测字节： B1 • 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。

  33. 收端 信号流 发端 对告M1 收到端检测到有B2 误块：MS-BBE 发端上报MS-REI告警， MS-FEBBE性能事件 B2 • 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。

  34. 收端 信号流 发端 对告M1 收到端检测到有B2 误块：MS-BBE 发端上报MS-REI告警， MS-FEBBE性能事件 M1 • 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。

  35. K1,K2 收端 信号流 发端 对告K2(b6~b8) 收端检测K2(b6~b8) 为111，本端产生 MS-AIS告警 发端检测K2(b6~b8) 为110，本端产生 MS-RDI告警 • 自动保护倒换(APS)通路字节：K1,K2(b1~b5) • 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(b6~b8)：用于指示复用段告警

  36. S1 • 同步状态字节：S1（b5~b8） • 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。

  37. 1 J1 1 261 P O H B3 C2 G1 F2 H4 F3 K3 VC-4/VC-3 9 N1 9 高阶通道开销(HPOH)

  38. J1 • 通道踪迹字节：J1 • VC-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。

  39. 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。

  40. 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”。

  41. 收端 信号流 发端 对告G1 收到端检测到:HP-BBE； AU-AIS/HP-TIM/HP-SLM/HP-UNEQ b1~b4:发端上报HP-REI告警，HP-FEBBE性能事件； b5:发端上报HP-RDI告警 G1 • 通道状态字节：G1 • 对告信息：由信宿回传到信源。 • b1~b4：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、VC-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。

  42. H4 • TU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00H~03H。 • 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全“1”。

  43. 低阶通道开销(LPOH) 1 4 V5 J2 N2 K4 1 VC-12 VC-12 VC-12 VC-12 9 500us VC-12复帧 V5字节

  44. 指针 AU-PTR TU-PTR 指针

  45. H1 H2 N N N N S S I D I D I D I D I D 10bit指针值 NDF AU/TU类型 管理单元指针—AU-PTR 1 R S O H 负调整位置正整位置 4 0— — 1— — …… 86— — H1YYH2FF H3H3H3 M S O H 9 435— — 436— — …… 521— — 125us 522— — 523— — …… 608— — 1 R S O H 696— — 697— — …… 782— — H1YYH2FFH3H3H3 4 0— — 1— — …… 86— — M S O H 9 250us 9 1 270

  46. 管理单元指针—AU-PTR

  47. 支路单元指针—TU-PTR

  48. 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？

  49. 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

  50. 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

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