光傳輸設備培訓-SDH基本原理

1、11.2OptiX光傳輸系統(tǒng)SDH原理.2SDH概述建立SDH概念SDH信號幀構(gòu)造和復用步驟開銷和指針設備的邏輯構(gòu)成課程引見3內(nèi)容PDH固有缺陷相對于PDH，SDH體制的優(yōu)勢SDH體制存在的缺陷目的掌握SDH體制的整體概念 SDH概述4SDH的根本概念是一整套可進展同步數(shù)字傳輸、復用 和交叉銜接的規(guī)范化數(shù)字信號的等級構(gòu)造。SDH產(chǎn)生的社會背景通訊網(wǎng)傳輸、交換、處置大量信息，向數(shù)字化、綜合化、智能化、個人化開展。作為通訊網(wǎng)的承載體傳輸網(wǎng)要求：寬帶化信息高速公路規(guī)范化世界性一致的規(guī)范接口SDH.?5接口方面與設備互連有關(guān)電接口地域性的電接口規(guī)范，無世界規(guī)范。光接口無光接口規(guī)范，各廠家單獨開發(fā)。56

2、5Mb/sMb/s34Mb/s8Mb/s2Mb/s1.6Gb/s400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s1.5Mb/s274Mb/s45Mb/s6.3Mb/s44444444673歐洲系列日本系列北美系列5PDH的固有缺陷6PDH采用異步復用方式經(jīng)過碼速調(diào)整塞入bit匹配和包容信號時鐘的偏向低速信號在高速信號中的位置無規(guī)律性從高速信號插/分低速信號要一級一級進展復用/解復用添加了信號的損傷，不利于大容量傳輸PDH的固有缺陷復用方式140Mb/s34Mb/s34Mb/s8Mb/s8Mb/s2Mb/s解解解復復復用用用復復復用用140Mb/s用7運轉(zhuǎn)維護功能(OAM)決議設備維護本錢

3、與信號幀中開銷(冗余)字節(jié)的數(shù)量有關(guān)PCM30/32僅TS0、TS16用于OAM開銷，OAM功能弱線路編碼時要加nB冗余碼進展性能監(jiān)控無一致的網(wǎng)管接口無法構(gòu)成一致的TMN (TMN電信管理網(wǎng)絡 PDH的固有缺陷因此，PDH體制不順應大容量傳輸網(wǎng)的組建，SDH體制應運而升。8電接口STM-1是SDH的第一個等級，又叫根本同步傳送模塊，比特率為155.520Mb/s 。STM-N是SDH第N個等級的同步傳送模塊，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，- - -)。光接口僅對電信號擾碼。光口信號碼型是加擾的NRZ碼，采用世界一致的7級擾碼。接口方面SDH的優(yōu)勢9復用方式同步復用和靈敏的映

4、射構(gòu)造低階SDH高階SDH。例如：STM-1STM-4。采用字節(jié)間插復用方式。SDH的優(yōu)勢10PDHSDH經(jīng)過指針定位預見低速信號在幀中位置，使收端可直接下低速信號。SDH的優(yōu)勢11OAM功能用于OAM的開銷多OAM功能強這也是線路編碼不用加冗余的緣由兼容性決議本錢老體制設備能否還可發(fā)揚作用對新體制能否接入SDH的優(yōu)勢12SDH的優(yōu)勢13 頻帶利用率不如PDH系統(tǒng)指針調(diào)整機理復雜，并且產(chǎn)生指針調(diào)整抖動 軟件的大量運用，使系統(tǒng)易受病毒或誤操作的危害SDH的優(yōu)勢14SDH信號幀構(gòu)造和復用步驟開銷和指針設備的邏輯構(gòu)成課程引見15內(nèi)容：STM-N的幀構(gòu)造和幀各部分的作用PDH復用進STM-N幀的方式1

5、40M復用進STM-N幀34M復用進STM-N幀2M復用進STM-N幀幀構(gòu)造和復用步驟16幀構(gòu)造17STM-N幀中放置各種業(yè)務信息的地方。2M、34M 140M打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信號承載，在SDH網(wǎng)上傳輸。假設將STM-N信號幀比做一輛貨車，其凈負荷區(qū)即為該貨車的車廂。在將低速信號打包裝箱時，在每一個信息包中參與通道開銷POH，以完成對每一個“貨物包在“運輸中的監(jiān)視。信息凈負荷(9行261列)18幀構(gòu)造19段開銷完成對STM-N整體信號流進展監(jiān)控。即對STM-N“車廂中一切“貨物包進展整體上的性能監(jiān)控。再生段開銷(RSOH)對STM-N整體信號進展監(jiān)控復用段開銷(MSO

6、H)對STM-N中的某一個STM-1信號進展監(jiān)控RSOH、MSOH、POH組成SDH層層細化的監(jiān)控體制二者區(qū)別：宏觀RSOH和微觀MSOH段開銷20定位低速信號在STM-N幀中(凈負荷)的位置，使低速信號在高速信號中的位置可預知。發(fā)端在將信號包裝入STM-N凈負荷時，參與AU-PTR，指示信號包在凈負荷中的位置，即將裝入“車廂的“貨物包，賦予一個位置坐標值。收端根據(jù)AU指針值，從STM-N幀凈負荷中直接拆分出所需的低速支路信號；即根據(jù)“貨物包位置坐標，從“車廂中直接所需求的那一個“貨包。由于“車廂中的“貨物包是以一定的規(guī)律擺放的字節(jié)間插復用方式；所以對貨物包的定位僅需定位“車廂中第一個“貨物包

7、即可。管理單元指針AU-PTR21幀構(gòu)造22假設復用的低速信號速率較低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。需進展二級指針定位。先將小信息包打包成中信息包，經(jīng)過支路單元指針TU-PTR定位其在中信息包中的位置。然后將假設干中信息包打包成大信息包，經(jīng)過AU-PTR指示相應中信息包的位置。幀構(gòu)造23幀構(gòu)造24低階SDH高階SDH：字節(jié)間插方式，4合1PDH信號STM-N：同步復用和靈敏的映射140MSTM-N34MSTM-N2MSTM-N復用是依復用道路圖進展的，ITU-T規(guī)定的道路圖有多種，但通常一個國家或地域僅運用一種。復用步驟(復用方式、復用構(gòu)造)復用步驟25STM-NAUGAU-4VC-

8、4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3N264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指針處置映射對齊復用中國的SDH根本復用映射構(gòu)造26C4容器4；虛140M相對應的規(guī)范信息構(gòu)造，完成速率適配功能。VC4虛容器4；與C4相對應的規(guī)范信息構(gòu)造，完成對裝載的140M信號進展實時的性能監(jiān)控。140M復用步驟27AU-4管理單元4，與VC4相對應的信息構(gòu)造復用道路140MVC4AU-4STM-1，所以STM-1僅能復用進一路140M信號140M復用步驟28C3容器3；與34M相對應的規(guī)范信息構(gòu)造，完成速率適配功能。VC3虛容

9、器3；與C3相對應的規(guī)范信息構(gòu)造，完成對裝載的34M信號進展實時的性能監(jiān)控。34M復用步驟29TU3支路單元3；與VC3相對應的規(guī)范信息構(gòu)造，完成一級指針定位。TUG3支路單元組3；與TU3相對應的規(guī)范信息構(gòu)造。34MVC3TU3TUG3；3TUG3VC4STM-1；所以STM-1可以復用進3路34M。 34M復用步驟30C12容器12；與2M相對應的規(guī)范信息構(gòu)造，完成2M信號速率適配，4個基幀組成一復幀。VC12虛容器12；與2M相對應的規(guī)范信息構(gòu)造，完成對某路2M信號實時監(jiān)控。TU12支路單元12；與VC12相對應的規(guī)范信息構(gòu)造，完成對VC12的一級指針定位。2M復用步驟31TUG2支路單

10、元組2；TUG3支路單元組3。2MC12VC12TU12；3TU12TUG2；7TUG2TUG3；3TUG3VC4STM1。STM-1可裝入373=63個2M信號。2M復用構(gòu)造是3-7-3構(gòu)造。2M復用步驟324個C12基幀組成一個復幀?；鶐蛶b入的是同一路2M信號?；鶐b入2M信號的125us時間段的信息；復幀裝入2M信號500us時間段的信息復幀的概念2M復用步驟33VC12的編號方式1、朗訊、愛立信等公司的編號方式，習慣被稱為“朗訊方式“按線路號排序“間插方式； VC12編號TU12#+TUG2#13TUG3#121 2、華為公司的編號方式，習慣被稱為“華為方式“按時隙號排序“順序方

11、式；VC12編號TUG3#+TUG2#13TU12#12134內(nèi)容：SDH監(jiān)控的實現(xiàn)開銷段開銷RSOH、MSOH通道開銷HPOH、LPOH指針管理單元指針AU-PTR支路單元指針TU-PTR開銷和指針35RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成層層細化的監(jiān)控功能。開銷段開銷通道開銷再生段開銷復用段開銷高階通道開銷低階通道開銷開銷36開銷37定幀字節(jié)：A1、A2尋覓延續(xù)信號流的幀頭A1=f6H、A2=28H開銷38數(shù)字通訊通路(DCC)字節(jié)：D1D12網(wǎng)元網(wǎng)管之間、網(wǎng)元和網(wǎng)元之間OAM信息通路D1-D3用于再生段(DCCR)，帶寬364kb/sD4-D12用于復用段(DCCM)，帶寬964kb

12、/s開銷39再生段誤碼監(jiān)測B1字節(jié)對再生段信號流進展監(jiān)控方式為BIP8偶校驗BIP8偶校驗任務機理：以8bit為單位(一個字節(jié)為單位)校驗相應bit列bit塊使相應列1的個數(shù)為偶公務聯(lián)絡字節(jié)：E1、E2光纖連通業(yè)務未通或業(yè)務已通時各站間的公務聯(lián)絡分別提供1個64kb/s數(shù)字通路E1用于再生段公務聯(lián)絡E2用于復用段公務聯(lián)絡開銷40B1字節(jié)任務機理發(fā)端對對上一個 已擾碼幀 (1#STM-N)進展BIP8偶校驗，所得值放于本幀(2#STM-N)的B1字節(jié)處收端對所收當前 未解擾幀 (1#STM-N)進展BIP8偶校驗，所得值B1與所收下一幀解擾后(2#STM-N)的B1字節(jié)相異或異或的值為零那么表示

13、傳輸無誤碼塊，有多少個1那么表示出現(xiàn)多少個誤碼塊假設收端檢測到B1誤碼塊，在收端RS-BBE性能事件中反映出來A1 00110011A2 11001100A3 10101010A4 00001111B 01011010BIP-8例：某信號一幀有4個字節(jié)，對其進展BIP8偶校驗如圖：開銷41開銷42復用段誤碼監(jiān)測B2字節(jié)對復用段信號流進展監(jiān)控方式為BIP24偶校驗BIP24偶校驗任務機理：以24bit為單位3個字節(jié)為單位， STM-1幀有3個B2字節(jié)校驗相應bit列bit塊使相應列1的個數(shù)為偶開銷43B2字節(jié)任務機理發(fā)端對上一個未擾碼幀 (N) 除去RSOH外的一切字節(jié)進展BIP24偶校驗，所得

14、值放于本幀(N+1) 的3個B2字節(jié)處收端對所收當前已解擾幀 (N) 且除去RSOH外的一切字節(jié)進展BIP24偶校驗，所得值B2與所收下一幀(N+1)解擾后 的B2字節(jié)相異或異或的值為零那么表示傳輸能夠無誤碼塊 異或的值不為零，那么：1的數(shù)目表示出現(xiàn)多少個誤碼塊假設收端檢測到B2誤碼塊，在收端MS-BBE性能事件中反映出來110011001100110011001100010111010101110101011101111100001111000011110000BIP24011000010110000101100001例：某信號一幀有9個字節(jié)，對其進展BIP24偶校驗如圖：開銷44復用段遠端

15、誤塊指示字節(jié)M1對告信息，由信宿回傳到信源告知發(fā)端：收端當前收到的B2檢測的誤塊數(shù)在發(fā)端MS-REI復用段遠端誤塊指示告警事件中反映出來開銷45自動維護倒換(APS)通路字節(jié)K1、K2(b1-b5)傳送自動維護倒換信令，使網(wǎng)絡具備自愈功能用于復用段維護倒換情況復用段遠端失效指示(MS-RDI)字節(jié)K2(b6-b8)111，表示收到復用段全1信號，本端產(chǎn)生MS-AIS告警110，表示收到對告信息MS-RDI，表示對端收信號失效(R-LOS、MS-AIS、RLOF等)開銷復用段遠端失效信號 Ms-RDI46開銷47同步形狀字節(jié)S1b5-b8用于表示各時鐘源的時鐘質(zhì)量，并可用于時鐘源維護倒換越高值越

16、小，表示時鐘源質(zhì)量RSOH、MSOH完成了段層的層層細化的監(jiān)控功能注：字節(jié)間插復用時，各STM-1幀的AU-PTR和PAYLOAD的一切字節(jié)原封不動間插， 而段開銷有所不同。只需第一個STM-1的段開銷被保管，其他N-1個STM-1的段開銷中僅保管A1,A2,B2字節(jié),其他均略去。段開銷S148區(qū)別宏觀和微觀包容和被包容分類低階通道開銷VC12高階通道開銷VC4通道開銷49J1B3C2G1F2H4F3K3N1VC4112619高階通道開銷J1 通道蹤跡字節(jié)B3 通道BIP-8字節(jié)C2 信號標識字節(jié)G1 通道形狀字節(jié)F2、F3 通道運用者通路H4 復幀位置指示器K3(b1b4) 自動維護倒換(A

17、PS)通路N1 網(wǎng)絡運營者字節(jié)K3(b5b8) 備用比特 高階通道開銷50通道蹤跡字節(jié)：J1VC4的首字節(jié)，即AU-PTR所指的字節(jié)發(fā)端繼續(xù)的發(fā)此字節(jié)高階通道接入點標識符，使收端能具此確認于指定發(fā)端處于繼續(xù)銜接形狀。J1字節(jié)設置要求：收發(fā)相匹配。即設備實踐收的=設備應收的值華為公司SDH設備J1字節(jié)值默以為：HuaWei SBS收端檢測到J1失配，相應通道VC4產(chǎn)生HP-TIM告警。高階通道誤碼監(jiān)測字節(jié)：B3監(jiān)測高階VC的誤碼性能監(jiān)測方式BIP-8偶校驗高階通道開銷J151機理類似于B1、B2本端監(jiān)測到相應VC通道B3誤塊，在相應通道的性能事件HP-BBE中反映出來信號標志字節(jié)：C2指示VC幀

18、的復接構(gòu)造和信息凈負荷的性質(zhì)要求收發(fā)相匹配，失配那么本端相應VC4通道產(chǎn)生HP-SLM告警，并能夠往下級信息構(gòu)造C4下插全“1C2=00H表示該VC4未裝載，本端產(chǎn)生HP-UNEQ告警，并能夠往下級信息構(gòu)造C4插全“1設置設備時要求：VC4裝載2M設為TUG構(gòu)造，34M設為34M構(gòu)造，140M設為140M構(gòu)造。高階通道開銷B3、C2J1是HP-TIM,C2是HP-SLM52通道形狀字節(jié)：G1反映高階VC傳輸?shù)男螤顚Ω嫘畔ⅲ盒潘薹错懡o信源，以便使信源知道信宿當前的接納形狀b1-b4回傳由B3檢測的誤碼塊數(shù)。發(fā)端在性能事件 HP-FEBBE及告警HP-REI中查詢得到收端檢測到AU-AIS、J1和

19、C2失配、VC4未裝載，在相應VC4通道上回傳發(fā)端HP-RDI告警b5高階通道開銷G153TU位置指示字節(jié)：H4指示有效負荷的復幀類別和凈負荷的位置PDH復用進SDH時，H4字節(jié)僅對2M信號有意義。指示當前幀是復幀的第幾個基幀，以便收端具此找到TU-PTR，拆分出2M信號H4的范圍00H-03H假設收端收到的H4字節(jié)超出此范圍，或不是預期值，本端在相應通道產(chǎn)生TU-LOM(復幀喪失)告警，并在相應通道的下級信息構(gòu)造插全“1高階通道開銷H454119500us VC12復幀V5J2N2VC12VC12VC124K4VC12低階通道開銷55通道形狀和信號標志字節(jié)：V5(類似G1和C2字節(jié))復幀中的

20、第一個字節(jié)，TU-PTR所指示的字節(jié)VC12誤碼監(jiān)測、VC12通道形狀對告、信號標志b1-b2BIP2誤碼監(jiān)測LP-BBEb3收端接納誤碼情況對告指示LP-REIb5-b7信號標志。假設為000，本端相應通道產(chǎn)生LP-UNEQ告警本端接納到TU-AIS、LP-TIM、LP-SLM時，經(jīng)過b8反響給發(fā)端相應通道上LP-RDI告警信號低階通道開銷V556分類AU-PTR定位VC4在AU-4中的位置TU-PTR定位VC12在TU12中的位置與定幀字節(jié)一同完成從高速信號STM-N中直接下低速信號指針AU-PTR TU-PTR指針57管理單元指針AU-PTR主要由H1、H2、H3H3H3組成指針值H1、

21、H2后10bit指針范圍0-782H3H3H3為調(diào)整單位3個字節(jié)VC4和AU-4無頻差相差,AU-PTR的值為522.假設收H1H2H3為全“1，本端產(chǎn)生AU-AIS告警假設收指針值超出允許范圍，或延續(xù)收到8幀以上NDF，那么本端在相應通道上產(chǎn)生AU-LOP告警，下插全“1指針調(diào)整間隔為3幀管理單元指針AU-PTR58支路單元指針TU-PTRV1、V2、V3、V4 4個字節(jié)指針值V1、V2后10bit指針范圍0-V3為調(diào)整單位1字節(jié)假設收V1V2V3 為全“1，本端產(chǎn)生TU-AIS告警假設收指針值超出允許范圍，或延續(xù)收到8幀以上NDF，那么本端在相應通道上產(chǎn)生TU-LOP告警，下插全“1VC1

22、2和TU-12無頻差,V5字節(jié)的位置是70.支路單元指針TU-PTR59內(nèi)容:SDH網(wǎng)絡常見網(wǎng)元SDH設備邏輯功能塊根本功能塊輔助功能塊告警流程圖目的:掌握常見網(wǎng)元的功能掌握設備根本功能塊的功能掌握輔助功能塊的功能重點掌握功能塊的告警、性能監(jiān)測機理重點掌握SDH設備的告警流程圖SDH設備的邏輯構(gòu)成60終端復用器TM雙端口器件，用于端點站。群路端口默以為w交叉復用功能作用TULUTMWSTM-NSTM-M140Mb/s2Mb/s34Mb/s注MN終端復用器TM61插/分復用器ADM三端口器件，用于節(jié)點站。群路端口默以為：左w、右e交叉復用功能作用LU(w)TULU(e)、LU(w)LU(e)最常

23、用網(wǎng)元，可等效其他網(wǎng)元STM-M注：MNwe2Mb/s34Mb/s140Mb/sADMSTM-NSTM-N插/分復用器ADM62再生中繼器REG電2端口器件，用于節(jié)點站。群路端口默以為：左w、右e不需交叉復用功能功能：O/E、抽樣、判決、再生整形、E/O；使線路噪聲不積累weREGSTM-NSTM-N再生中繼器REG63等效為入線：m出線：n數(shù)字交叉銜接設備DXC多端口器件，用于重要節(jié)點站，提供強大的交叉才干。以m/n表征其特點 4/0靈敏性最大DXCmn數(shù)字交叉銜接設備DXC64產(chǎn)生背景SDH設備一致的接口不同廠家的實現(xiàn)的方式千差萬別ITU-T規(guī)定一致的根本功能塊規(guī)范講述方式以整個系統(tǒng)的角度

24、講述重點講述各個功能塊的告警、性能監(jiān)測機理邏輯功能塊65STMABCDEFFFGGHHINPG.703G.703140Mb/s2Mb/s34Mb/s注：以2Mb/s為例SPIRSTTTFMSPMSTMSAHPCPPIPPILPALPAHPTHPTLPTLPCHPAOHAOHA接口SEMFMCFQ接口F接口D4D12D1D3外同步HOAHOILOIwLJKMSETSSETPITM設備的典型功能塊的組成66SPI同步設備物理接口收方向ABO/E提取線路定時失效RLOS發(fā)方向BAE/O變換同步設備物理接口功能塊SPI67收方向BCRLOSC點信號全“1定幀A1、A2失敗ROOF、RLOFC點信號“1

25、正常解擾處置E1、D1-D3校驗B1RS-BBE再生段終端功能塊RST68發(fā)方向CB寫RSOH計算B1參與E1D1-D3加擾STM-N幀再生段終端功能塊RST69A、B、C點信號幀構(gòu)造STM-N電信號B點STM-N光信號A點270N199NC點再生段終端功能塊RST70收方向CD提取APS信令K1、K2b1-b5檢測K2b6-b8110MS-RDI111MS-AISD點信號“1檢測B2不符MS-BBE越限MS-EXCB2D點信號“1復用段終端功能塊MST71發(fā)方向DC寫MSOHM1MS-REI收MS-BBE時K2110MS-RDI收MS-AIS時復用段終端功能塊MST72D點信號幀構(gòu)造270N

26、9N再生段和復用段的區(qū)別MSTMSTRSTRSTSPISPIRS再生段MS復用段復用段終端功能塊MST73MSP:復用段維護功能塊進展復用段維護倒換啟動條件RLOS、RLOF、MS-AIS不倒換時，信號透明傳輸1+1、1：1、1：n主備TMTM設備模型為：圖4.10功能塊模型為：MSAMSAMSPMSPMSTMSTMSTMST主信道備用信道復用段維護功能塊MSP74收方向EF消間插AUGNAU-4解讀指針AU-PTRH1H2H3全“1AU-AISF點信號全“1無效指針8個NDFAU-LOPF“1復用段適配功能塊MSA75發(fā)方向?qū)懼羔楢U-PTR字節(jié)間插NAU-4AUGSPI、RST、MST、MSP、MSA組成復合功能塊TTFSTM-N光信號NVC4復用段適配功能塊MSA76HPC：高階通道銜接功能塊對VC4的交叉矩陣僅選擇路由，不處置信號HPT：高階通道終端HPOH源和宿對高階VC4進展實時監(jiān)控根本邏輯功能塊77收方向FG檢測B3不符HP-BBE檢測J1失配HP-TIMG點全“1檢測C2失配HP-SLM00H HP-UNEQG點全“1H4傳給HPA高階通道終端功能塊HPT78發(fā)方向GF寫HPOHG1HP-RE