三號(hào)線傳輸設(shè)備SDH基本原理和概念

1、重慶軌道交通三號(hào)線SDH通信傳輸設(shè)備原理培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)維保公司 鄒平SDH傳輸原理課程介紹1、SDH概述概述建立建立SDH基本概念基本概念 SDH是什么？為什么會(huì)產(chǎn)生是什么？為什么會(huì)產(chǎn)生SDH體制？體制？ SDH體制的優(yōu)缺點(diǎn)。體制的優(yōu)缺點(diǎn)。2、SDH信號(hào)幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟信號(hào)幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟 SDH信號(hào)幀結(jié)構(gòu)中各部分的作用。信號(hào)幀結(jié)構(gòu)中各部分的作用。 常用常用PDH信號(hào)是如何復(fù)用進(jìn)信號(hào)是如何復(fù)用進(jìn)SDH信號(hào)？信號(hào)？3、開(kāi)銷和指針、開(kāi)銷和指針4、設(shè)備的邏輯構(gòu)成、設(shè)備的邏輯構(gòu)成 SDH常用網(wǎng)元常用網(wǎng)元5、SDH網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1.1 SDH產(chǎn)生的技術(shù)背景產(chǎn)生的技術(shù)背景 SDH是什么是什么同步數(shù)字傳輸體制。類似于同

2、步數(shù)字傳輸體制。類似于PDH， 均為數(shù)字信號(hào)傳輸體制。均為數(shù)字信號(hào)傳輸體制。 產(chǎn)生的社會(huì)背景：產(chǎn)生的社會(huì)背景：作為通信網(wǎng)的承載體傳輸網(wǎng)要求：作為通信網(wǎng)的承載體傳輸網(wǎng)要求： 寬帶化寬帶化信息高速公路信息高速公路 規(guī)范化規(guī)范化世界性統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口世界性統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口信息社會(huì)要求：信息社會(huì)要求： 通信網(wǎng)傳輸、交換、處理大量信息，通信網(wǎng)傳輸、交換、處理大量信息，向數(shù)字化、綜合化、智能化、個(gè)人化向數(shù)字化、綜合化、智能化、個(gè)人化發(fā)展。發(fā)展。1.2 PDH的固有缺陷：的固有缺陷： 作為傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸體制，作為傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸體制，PDH具有以具有以 下固有的缺陷：下固有的缺陷：1、接口方面、接口方面 電接口電

3、接口只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，無(wú)只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，無(wú) 世界標(biāo)準(zhǔn)。世界標(biāo)準(zhǔn)。 PDH有有3種速率等級(jí)：種速率等級(jí)：歐洲和中國(guó)（歐洲和中國(guó)（2Mb/s）、日本、北美日本、北美（1.5Mb/s）。 光接口光接口無(wú)光接口規(guī)范，各廠家獨(dú)自開(kāi)發(fā)。無(wú)光接口規(guī)范，各廠家獨(dú)自開(kāi)發(fā)。設(shè)備間互連困難設(shè)備間互連困難 2、復(fù)用方式：、復(fù)用方式： 復(fù)用復(fù)用/解復(fù)用的方式，決定高速信號(hào)上解復(fù)用的方式，決定高速信號(hào)上/下低速下低速 信號(hào)的方便性。信號(hào)的方便性。 PDH采用采用異步復(fù)用異步復(fù)用方式：方式： 低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置無(wú)規(guī)律性，即無(wú)低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置無(wú)規(guī)律性，即無(wú) 預(yù)知性，預(yù)知性，即不能從高速信號(hào)中直

4、接分離低速信號(hào)。即不能從高速信號(hào)中直接分離低速信號(hào)。140OLT341408 342 8140OLT3414034 88 2從高速信號(hào)插從高速信號(hào)插/分低速信號(hào)要一級(jí)一級(jí)進(jìn)行，分低速信號(hào)要一級(jí)一級(jí)進(jìn)行，層層的復(fù)用層層的復(fù)用/解復(fù)用增加了信號(hào)的損傷，不利于大容量傳輸。解復(fù)用增加了信號(hào)的損傷，不利于大容量傳輸。2Mb/s565Mbit/s139Mbit/s34Mbit/s8Mbit/s2Mbit/s1.6Gbit/s400Mbit/s100Mbit/s6.3Mbit/s1.5Mbit/s274Mbit/s45Mbit/s6.3Mbit/s44444444673歐 洲 系 列日 本 系 列北 美 系

5、 列532Mbit/s3、運(yùn)行維護(hù)功能（、運(yùn)行維護(hù)功能（OAM）：）： OAM決定設(shè)備維護(hù)成本，與信號(hào)幀中開(kāi)銷（冗余）決定設(shè)備維護(hù)成本，與信號(hào)幀中開(kāi)銷（冗余） 字節(jié)的數(shù)量有關(guān)；字節(jié)的數(shù)量有關(guān)； PDH信號(hào)幀中用于信號(hào)幀中用于OAM的開(kāi)銷少，的開(kāi)銷少，OAM功能弱，功能弱， 系統(tǒng)安全性差。系統(tǒng)安全性差。4、無(wú)統(tǒng)一的網(wǎng)管接口，無(wú)法形成統(tǒng)一、無(wú)統(tǒng)一的網(wǎng)管接口，無(wú)法形成統(tǒng)一的的TMN因此，因此，PDH體制不適應(yīng)大容量傳輸網(wǎng)的組建，體制不適應(yīng)大容量傳輸網(wǎng)的組建，SDH體制體制應(yīng)運(yùn)而升。應(yīng)運(yùn)而升。1.3 SDH體制的優(yōu)點(diǎn)：體制的優(yōu)點(diǎn)： 與與PDH相對(duì)比相對(duì)比SDH體制的優(yōu)勢(shì)：體制的優(yōu)勢(shì)：1、接口方面、接口

6、方面 電接口：標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)（速率等級(jí)）電接口：標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)（速率等級(jí)） 同步傳輸塊同步傳輸塊STM-N ： SDH：高等級(jí)信號(hào)速率是相鄰低等級(jí)信號(hào)高等級(jí)信號(hào)速率是相鄰低等級(jí)信號(hào) 精確的精確的4倍倍光接口：對(duì)電信號(hào)擾碼。光接口：對(duì)電信號(hào)擾碼。SDH：光口信號(hào)碼型是光口信號(hào)碼型是加擾加擾的的NRZ碼，碼，PDH：光口信號(hào)碼型是光口信號(hào)碼型是mBnB碼。碼。 2、復(fù)用方式：、復(fù)用方式： 采用同步復(fù)用和靈活的映射結(jié)構(gòu)采用同步復(fù)用和靈活的映射結(jié)構(gòu) 低階低階SDH高階高階SDH（例如：（例如：4 STM-1STM-4）。）。 采用采用字節(jié)間插復(fù)用字節(jié)間插復(fù)用方式。方式。字節(jié)間插復(fù)用字節(jié)間插復(fù)用

7、其他體制信號(hào)其他體制信號(hào)SDH：通過(guò)通過(guò)指針定位指針定位預(yù)見(jiàn)低速信號(hào)在幀中位置，預(yù)見(jiàn)低速信號(hào)在幀中位置，使收端使收端可直接下低速信號(hào)可直接下低速信號(hào)。例：。例：PDH3、OAM功能功能 SDH幀中幀中用于用于OAM的開(kāi)銷多的開(kāi)銷多 SDH的的 OAM功能強(qiáng)，系統(tǒng)安全性高功能強(qiáng)，系統(tǒng)安全性高4、兼容性、兼容性決定成本決定成本 SDH中老體制設(shè)備還可發(fā)揮作用中老體制設(shè)備還可發(fā)揮作用 SDH對(duì)新體制設(shè)備能接入，對(duì)新體制設(shè)備能接入，允許寬帶接入允許寬帶接入。STM-NSTM-N1.4 SDH的固有缺陷的固有缺陷1、頻帶利用率低、頻帶利用率低有效性和可靠性的矛盾有效性和可靠性的矛盾2、指針調(diào)整機(jī)理復(fù)雜，

8、并且產(chǎn)生、指針調(diào)整機(jī)理復(fù)雜，并且產(chǎn)生指針調(diào)整抖動(dòng)指針調(diào)整抖動(dòng)3、軟件的大量應(yīng)用，使系統(tǒng)、軟件的大量應(yīng)用，使系統(tǒng)易受病毒或誤操作的易受病毒或誤操作的危害。危害。2.1 STM-N幀結(jié)構(gòu)及組成幀結(jié)構(gòu)及組成1、SDH信號(hào)幀特點(diǎn)：信號(hào)幀特點(diǎn)： 以字節(jié)為單位（以字節(jié)為單位（8bit）的塊狀幀，）的塊狀幀， 傳輸方式傳輸方式從左到右、從上到下，從左到右、從上到下， 幀頻固定為幀頻固定為8000幀幀/s，幀周期，幀周期125us。2、 SDH信號(hào)幀的構(gòu)成：信號(hào)幀的構(gòu)成： 1）信息凈負(fù)荷：信息凈負(fù)荷： STM-N幀中放置各種負(fù)荷的地方。各種有效信息，幀中放置各種負(fù)荷的地方。各種有效信息， 例如例如2M、34M

9、 、140M打包成信息包后，放于其中。打包成信息包后，放于其中。 然后由然后由STM-N信號(hào)承載，在信號(hào)承載，在SDH網(wǎng)上傳輸。網(wǎng)上傳輸。 若將若將STM-N信號(hào)幀比做一輛貨車，其凈負(fù)荷區(qū)即為該貨信號(hào)幀比做一輛貨車，其凈負(fù)荷區(qū)即為該貨車的車廂。在將低速信號(hào)打包裝箱時(shí)，在每一個(gè)信息包中車的車廂。在將低速信號(hào)打包裝箱時(shí)，在每一個(gè)信息包中加入加入POH，以完成對(duì)每一個(gè)，以完成對(duì)每一個(gè)“貨物包貨物包”在在“運(yùn)輸運(yùn)輸”中的中的監(jiān)視監(jiān)視。低速支路信號(hào)低速支路信號(hào)1低速支路信號(hào)低速支路信號(hào)n裝箱定位裝箱定位加加POH加加POH打包打包打包打包裝箱定位裝箱定位標(biāo)簽編號(hào)標(biāo)簽編號(hào)編號(hào)標(biāo)簽編號(hào)標(biāo)簽甲地乙地貨物容器（

10、C）集 裝 箱 （TUG）列車（VC）（TU）（高階VC）（AU）2）段開(kāi)銷：）段開(kāi)銷： 完成對(duì)完成對(duì)STM-N整體信號(hào)流進(jìn)行監(jiān)控。即對(duì)整體信號(hào)流進(jìn)行監(jiān)控。即對(duì)STM-N“車廂車廂” 中所有中所有“貨物包貨物包”進(jìn)行進(jìn)行整體上的性能監(jiān)控整體上的性能監(jiān)控。 再生段開(kāi)銷（再生段開(kāi)銷（RSOH）：對(duì)：對(duì)STM-N整體信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控。整體信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控。 復(fù)用段開(kāi)銷（復(fù)用段開(kāi)銷（MSOH）：對(duì)：對(duì)STM-N中的某一個(gè)中的某一個(gè)STM-1信號(hào)信號(hào) 進(jìn)行監(jiān)控。進(jìn)行監(jiān)控。 RSOH、MSOH、POH組成組成SDH層層細(xì)化的監(jiān)控體制。層層細(xì)化的監(jiān)控體制。SDH開(kāi)銷功能的組織結(jié)構(gòu)開(kāi)銷功能的組織結(jié)構(gòu)低階低階容器容器高

11、階高階容器容器低階低階組裝組裝器器高階組裝高階組裝STM-N復(fù)用復(fù)用REG低階低階容器容器高階高階容器容器低階低階組裝組裝器器高階組裝高階組裝STM-N復(fù)用復(fù)用REG低階通道（LPOH）高階通道（HPOH）復(fù)用段（MSOH）再生段（RSOH）再生段（RSOH）再生段（RSOH）. SDH 段信號(hào)段信號(hào)（SOH） 低速通道信號(hào)（低速通道信號(hào)（POH）通道與段通道與段 3）管理單元指針（）管理單元指針（AU-PTR）：）： 定位低速信號(hào)在定位低速信號(hào)在STM-N幀中（凈負(fù)荷）的位置，幀中（凈負(fù)荷）的位置， 使低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置可預(yù)知。使低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置可預(yù)知。 發(fā)端在將信號(hào)包裝入

12、發(fā)端在將信號(hào)包裝入STM-N凈負(fù)荷時(shí)，加入凈負(fù)荷時(shí)，加入 AU-PTR，指示信號(hào)包在凈負(fù)荷中的位置，即，指示信號(hào)包在凈負(fù)荷中的位置，即 將裝入將裝入“車廂車廂”的的“貨物包貨物包”，賦予一個(gè)位置坐，賦予一個(gè)位置坐標(biāo)值。標(biāo)值。 收端根據(jù)收端根據(jù)AU指針值，從指針值，從STM-N幀凈負(fù)荷中直接幀凈負(fù)荷中直接 拆分出所需的低速支路信號(hào)；即依據(jù)拆分出所需的低速支路信號(hào)；即依據(jù)“貨物包貨物包” 位置坐標(biāo)，從位置坐標(biāo)，從 “車廂車廂”中直接提取所需要的那一個(gè)中直接提取所需要的那一個(gè) “貨包貨包”。 由于由于“車廂車廂”中的中的“貨物包貨物包”是以一定的規(guī)律擺放的，是以一定的規(guī)律擺放的， 對(duì)對(duì) “貨物包貨物

13、包”的定位僅需定位的定位僅需定位“車廂車廂”中中第一個(gè)第一個(gè)“貨貨 物包物包”即可。即可。2.2 SDH信號(hào)復(fù)用步驟信號(hào)復(fù)用步驟 低階低階SDH高階高階SDH：字節(jié)間插方式，：字節(jié)間插方式，4合合1。 PDH信號(hào)信號(hào)STM-N：采用：采用同步復(fù)用：同步復(fù)用： 140MSTM-N 34M STM-N 2MSTM-N 復(fù)用是以復(fù)用路線圖進(jìn)行的，復(fù)用是以復(fù)用路線圖進(jìn)行的，ITU-T規(guī)定的路線規(guī)定的路線 圖有多種，但一個(gè)國(guó)家和地區(qū)僅使用圖有多種，但一個(gè)國(guó)家和地區(qū)僅使用一種。一種。STM-NAUGAU-4VC-4AU-3VC-3TUG-3TUG-2TU-3TU-2TU-12TU-11VC-3VC-2VC

14、-12VC-11C-4C-3C-2C-12C-11 N 1 1 1 3 3 3 4 7 7139264kbit/s44736kbit/s34368kbit/s6312kbit/s2048kbit/s1544kbit/s指 針 處 理復(fù) 用定 位 校 準(zhǔn)映 射圖圖 G.709復(fù)用映射結(jié)構(gòu)復(fù)用映射結(jié)構(gòu)ITU-T規(guī)定的復(fù)用路線規(guī)定的復(fù)用路線 2M復(fù)用步驟復(fù)用步驟（2M VC4）C12TU122M速率速率適配適配 加加POH 監(jiān)控監(jiān)控轉(zhuǎn)下頁(yè)轉(zhuǎn)下頁(yè)125us1 491VC12一級(jí)一級(jí)定位定位125us91125us911 41 4POHPTR2M復(fù)用步驟復(fù)用步驟（2M VC4）TUG29 R RTUG3

15、1869111字節(jié)字節(jié)間插間插字節(jié)字節(jié)間插間插37125us125us2M復(fù)用步驟復(fù)用步驟（2M VC4）C12容器容器12；與；與2M相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成完成2M信號(hào)信號(hào)速率適配速率適配，4個(gè)個(gè)基幀組成一復(fù)幀。基幀組成一復(fù)幀。VC12虛容器虛容器12；與；與2M相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)結(jié)構(gòu)，完成對(duì)2M信號(hào)信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)控。TU12支路單元支路單元12；與；與VC12相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)VC12的一級(jí)的一級(jí)指針定位指針定位。TUG2支路單元組支路單元組2；TUG3支路單元組支路單元組3。2MC12VC12T

16、U12；3TU12TUG2；7TUG2TUG3；3TUG3VC4STM-1。STM-1可裝入可裝入373=63個(gè)個(gè)2M信號(hào)。信號(hào)。2M復(fù)用結(jié)構(gòu)復(fù)用結(jié)構(gòu)是是3-7-3結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)SDH復(fù)用器復(fù)用器 C12C12C12C12STM-1STM-1STM-1STM-11#3#2#4#1#3#2#4#63個(gè)個(gè)2M復(fù)幀的概念：復(fù)幀的概念： 4個(gè)個(gè)C12基幀組成一個(gè)復(fù)幀?；鶐M成一個(gè)復(fù)幀。 基幀、復(fù)幀裝入的是同一基幀、復(fù)幀裝入的是同一 路路2M信號(hào)。信號(hào)。 基幀裝入基幀裝入2M信號(hào)的信號(hào)的125us 時(shí)間段的信息；復(fù)幀裝入時(shí)間段的信息；復(fù)幀裝入 2M信號(hào)信號(hào)500us時(shí)間段的信時(shí)間段的信 息息E1C12VC12TU12E3C3VC3TU3E4C4VC4信息結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系信息結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系PDH基群至基群至STM-1的復(fù)用過(guò)程的復(fù)用過(guò)程C-12C-12VC-12 POHC-12VC-12VC-12TU-12VC-12VC-12VC-12TU-12 PTRTU-12 PTRTU-12 PTRTU-12 PTRTUG-22.048Mb/s2.240Mb/s2.304Mb/s6.912Mb/sTUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3TUG-3TUG-3VC-4 POHVC-4VC-4AU-4 PTRVC-4AU-4 PTRAU-4AUGAUGS