光電信息處理技術(shù)：光傳送網(wǎng)課件

光傳輸技術(shù)2015年8月課程大綱SDH技術(shù)：基于SDH的MSTP技術(shù)：OTN技術(shù)：SDH的基本概念和特點、SDH的速率與幀結(jié)構(gòu)、SDH的映射、定位、復(fù)用原理、SDH設(shè)備的邏輯功能、SDH網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、同步及保護、SDH的接口指標(biāo)MSTP的功能、MSTP的工作原理OTN與SDH、波分關(guān)系、OTN的概念、OTN的分層模型、OTN復(fù)用體系及復(fù)用結(jié)構(gòu)、OTN的開銷、虛級聯(lián)信號的鏈路容量調(diào)整方案、OTN節(jié)點設(shè)備、OTN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與保護光傳送網(wǎng)的演進從電通信到光通信1、電報→電話→電視→可視電話2、步進制交換機→縱橫制交換機→程控交換機→光交換3、雙絞線→同軸電纜→光纜4、從PDH/SDH→WDM→OTN

5、速率：2Mb/s→34Mb/s→155.520Mb/s→2.5Gb/s→1.6Tb/s點到點的WDM系統(tǒng)→點到點的超長WDM系統(tǒng)（核心網(wǎng)邊緣處實現(xiàn)業(yè)務(wù)疏導(dǎo)）→中間節(jié)點站引入OADM（可重新配置的光分插復(fù)用器）→在樞紐節(jié)點引入OXCDWDM

開始建設(shè)SDH逐步成為傳輸主力設(shè)備

容量增加/業(yè)務(wù)多樣化DWDM規(guī)模建設(shè)，全光網(wǎng)試驗SDH標(biāo)準(zhǔn)完善，PDH仍為主力PDH產(chǎn)品開始規(guī)模使用實用化產(chǎn)品出現(xiàn)高錕提出光傳輸理論196680年代94年99年90年代初98年1976Metro城域網(wǎng)興起、OADM、OXC、ION將會逐漸使用2002年以后PDH：準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)；SDH：同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)；DWDM：密集波分復(fù)用系統(tǒng)；OADM：光分插復(fù)用系統(tǒng)；OXC：光交叉連接系統(tǒng)；ION：智能光網(wǎng)絡(luò)光傳送網(wǎng)的演進

PDH存在的主要問題（1）兩大體系，3種地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)，使國際間的互通存在困難。北美和日本采用以1.544Mbit/s為基群速率的PCM24路系列，但略有不同，中國采用以2.048Mbit/s為基群速率的PCM30/32路系列。如表1-1所示。（2）無統(tǒng)一的光接口，無法實現(xiàn)橫向兼容。（3）準(zhǔn)同步復(fù)用方式，上下電路不便。（4）網(wǎng)絡(luò)管理能力弱，建立集中式電信管理網(wǎng)困難。（5）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)缺乏靈活性（6）面向話音業(yè)務(wù)PDH速率等級表1-1 準(zhǔn)同步數(shù)字體系一次群（基群）二

次

群三

次

群四

次

群北美24路

1.544Mbit/s96路（24×4）

6.312Mbit/s672路（96×6）

44.736Mbit/s4032路（672×6）

274.176Mbit/s日本24路

1.544Mbit/s96路（24×4）

6.312Mbit/s480路（96×5）

32.064Mbit/s1440路（480×3）

97.782Mbit/s歐洲中國30路

2.048Mbit/s120路（30×4）

8.448Mbit/s480路（120×4）

34.368Mbit/s1920路（480×3）

139.264Mbit/sSDH的產(chǎn)生1984年美國貝爾提出一種新的傳輸體制——光同步傳送網(wǎng)（SYNTRAN）。

1985年ANSI通過此標(biāo)準(zhǔn)，形成了國家的正式標(biāo)準(zhǔn)，并更名為同步光網(wǎng)絡(luò)（SONET）。

1986年這一體系成為美國數(shù)字體系的新標(biāo)準(zhǔn)。同時，引起了ITU-T的關(guān)注。

1988年ITU-T接受了SONET的概念，并進行了適當(dāng)?shù)男薷?，重新命名為同步?shù)字體系（SDH），使之成為不僅適于光纖，也適于微波和衛(wèi)星傳輸。表1-2是SONET和SDH的速率對照。

1989年，ITU-T在其藍皮書上發(fā)表了G.707、G.708和G.709三個標(biāo)準(zhǔn)，從而揭開了現(xiàn)代信息傳輸嶄新的一頁。SDH的產(chǎn)生表1-2 SDH和SONET網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口的標(biāo)準(zhǔn)速率SDHSONET等

級標(biāo)稱速率（Mbit/s）簡

稱等

級標(biāo)準(zhǔn)速率（Mbit/s）OC-1/STS-1（480CH）51.840STM-l（1920CH）155.520155Mbit/sOC-3/STS-3（1440CH）155.520OC-9/STS-9466.560STM-4（7696CH）622.080622Mbit/sOC-12/STS-12622.080OC-18/STS-18933.120OC-24/STS-241244.160OC-36/STS-361866.240STM-16（30720CH）2488.3202.5Gbit/sOC-48/STS-48（32356CH）2488.320OC-96/STS-96﹡（尚待確定）4976.640STM-64（122880CH）9953.28010Gbit/sOC-192/STS-192（129024CH）9953.280SDH的基本概念SDH是一套可進行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號的結(jié)構(gòu)等級。SDH網(wǎng)絡(luò)則是由一些基本網(wǎng)絡(luò)單元（NE）組成的，在傳輸媒質(zhì)上（如光纖、微波等）進行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的傳送網(wǎng)絡(luò)。

SDH的基本網(wǎng)元有終端復(fù)用器（TM）、分插復(fù)用器（ADM）、同步數(shù)字交叉連接設(shè)備（SDXC）和再生中繼器（REG）等。SDH的基本概念動畫SDH的特點（1）新型的復(fù)用映射方式：同步復(fù)用和靈活的映射結(jié)構(gòu)。（2）接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一：全世界統(tǒng)一的NNI，體現(xiàn)了橫向兼容性。（3）網(wǎng)絡(luò)管理能力強：幀結(jié)構(gòu)中豐富的開銷比特。（4）組網(wǎng)與自愈能力強：采用先進的ADM、DXC等組網(wǎng)。（5）兼容性好：具有完全的前向兼容性和后向兼容性。（6）先進的指針調(diào)整技術(shù)：可實現(xiàn)準(zhǔn)同步環(huán)境下的良好工作。（7）獨立的虛容器設(shè)計：具有很好的信息透明性。（8）系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：便于國內(nèi)、國際互連互通。

注：SDH最為核心的三個特點是同步復(fù)用、強大的網(wǎng)絡(luò)管理能力和統(tǒng)一的光接口及復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)。SDH的速率與幀結(jié)構(gòu)1．網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（NNI）是表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的接口，在實際中也可以看成是傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的接口。它在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖1-1所示。

SDH的NNI處有標(biāo)準(zhǔn)化接口速率、信號幀結(jié)構(gòu)和信號碼型，即SDH在NNI實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。SDH的速率與幀結(jié)構(gòu)圖1-1NNI在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用TRTRTRTRSMEASMSMSMSMSMTRNNINNINNINNIDXCTRLineRadioLineRadio支路信號同步復(fù)用器有線支路信號無線有線無線同步復(fù)用器DXC：數(shù)字交叉連接設(shè)備EA:外部接入設(shè)備SDH的速率與幀結(jié)構(gòu)

2．SDH的速率

SDH采用一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級，稱為同步傳送模塊STM-N（N=1，4，16，64，…），相應(yīng)各STM-N等級的速率為

STM-1 155.520Mbit/s STM-4 622.080Mbit/s STM-16 2488.320Mbit/s STM-64 9953.280Mbit/sSDH的速率與幀結(jié)構(gòu)

3．SDH的幀結(jié)構(gòu)

SDH幀結(jié)構(gòu)是一種以字節(jié)為基本單元的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)，其由9行和270×N列字節(jié)組成，如圖1-2所示。幀周期為125s。幀結(jié)構(gòu)中字節(jié)的傳輸是由左到右逐行進行。對于STM-1而言，其信息結(jié)構(gòu)為9行×270列的塊狀幀結(jié)構(gòu)，傳輸速率：fb=9×270×8×8000=155.520Mbit/s。從結(jié)構(gòu)組成來看，整個幀結(jié)構(gòu)可分成3個區(qū)域，分別是段開銷區(qū)域、信息凈負(fù)荷區(qū)域和管理單元指針區(qū)域。SDH的幀結(jié)構(gòu)圖1-2STM-N幀結(jié)構(gòu)SDH的幀結(jié)構(gòu)

（1）段開銷（SOH）區(qū)域段開銷是指SDH幀結(jié)構(gòu)中為了保證信息凈負(fù)荷正常、靈活、有效地傳送所必須附加的字節(jié)，主要用于網(wǎng)絡(luò)的OAM功能。段開銷分為再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷（MSOH）。

（2）信息凈負(fù)荷（Payload）區(qū)域信息凈負(fù)荷區(qū)域主要用于存放各種業(yè)務(wù)信息比特，也存放了少量可用于通道性能監(jiān)視、管理和控制的通道開銷（POH）字節(jié)。

（3）管理單元指針區(qū)域管理單元指針（AU-PTR）是一種指示符，其作用是用來指示凈負(fù)荷區(qū)域內(nèi)的信息首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置，以便在接收端能正確分離凈負(fù)荷。STM-N幀中放置各種業(yè)務(wù)信息的地方。2M/34M/140M等PDH信號、ATM信號、IP信息包等打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信號承載，在SDH網(wǎng)上傳輸。若將STM-N信號幀比做一輛貨車，其凈負(fù)荷區(qū)即為該貨車的車廂。在將低速信號打包裝箱時，在每一個信息包中加入通道開銷POH，以完成對每一個“貨物包”在“運輸”中的監(jiān)視。信息凈負(fù)荷(9行×261列)SDH的幀結(jié)構(gòu)SDH的幀結(jié)構(gòu)段開銷字節(jié)SDH開銷是指用于SDH網(wǎng)絡(luò)的運行、管理和維護的比特。

SDH的開銷分兩類：段開銷SOH和通道開銷POH，分別用于段層和通道層的維護。SOH分為再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷（MSOH）兩種。RSOH負(fù)責(zé)管理再生段，完成對STM-N整體信息結(jié)構(gòu)進行監(jiān)控，可在再生器接入，也可在終端設(shè)備接入。MSOH負(fù)責(zé)管理復(fù)用段，完成對STM-N中的復(fù)用段層信息結(jié)構(gòu)進行監(jiān)控，它將透明地通過每個再生器，只能在AUG組合或分解的地方才能接入或終結(jié)。RSOH、MSOH、POH組成SDH層層細(xì)化的監(jiān)控體制二者區(qū)別：宏觀（RSOH）和微觀（MSOH）SDH的幀結(jié)構(gòu)1、段開銷

SOHSOH作用：定幀、用于網(wǎng)絡(luò)維護、性能監(jiān)視、其它操作。RSOHMSOH2、通道開銷（POH：PathOverhead）VCPOH低階VCLPOHVC-1POHVC-2POH高階VCHPOHVC-3POHVC-4POH作用：VC通道功能監(jiān)視、維護信號、告警狀態(tài)指示、復(fù)用結(jié)構(gòu)指示。SDH的幀結(jié)構(gòu)段開銷字節(jié)STM-1的段開銷（SOH）字節(jié)安排，如圖1-3所示。STM-N（N>1，N=4，16，…）的SOH字節(jié)，可利用字節(jié)間插方式構(gòu)成，安排規(guī)則如下：第1個STM-1的SOH被完整保留，其余N?1個SOH中僅保留A1，A2、B2和M1字節(jié)，其他字節(jié)均省去。以STM-1為例。圖1-3STM-1SOH字節(jié)安排定幀字節(jié)：A1、A2尋找連續(xù)信號流的幀頭A1=f6H、A2=28HA1和A2不經(jīng)擾碼，全透明傳送。R-OOF：接收信號失步狀態(tài)R-LOF：接收信號丟失狀態(tài)段開銷字節(jié)段開銷字節(jié)再生段蹤跡字節(jié)：J0

該字節(jié)用于確定再生段是否正確連接。該字節(jié)被用來重復(fù)發(fā)送“段接入點識別符”，以便使段接收機能據(jù)此確認(rèn)其與指定的發(fā)送端是否處于持續(xù)的連接狀態(tài)。若收到的值與所期望的值不一致，則產(chǎn)生再生段蹤跡標(biāo)識失配（RS-TIM）告警。數(shù)字通信通路(DCC)字節(jié)：D1~D12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3×64kb/sD4~D12用于復(fù)用段(DCCM)，帶寬9×64kb/s段開銷字節(jié)段開銷字節(jié)公務(wù)聯(lián)絡(luò)字節(jié)：E1、E2光纖連通業(yè)務(wù)未通或業(yè)務(wù)已通時各站間的公務(wù)聯(lián)絡(luò)分別提供1個64kb/s數(shù)字電話通路E1用于再生段公務(wù)聯(lián)絡(luò)E2用于復(fù)用段公務(wù)聯(lián)絡(luò)使用者通路字節(jié)：F1

該字節(jié)是留給使用者（通常為網(wǎng)絡(luò)提供者）專用的主要為特殊維護目的而提供臨時的數(shù)據(jù)/語聲通路連接其速率為64kbit/s。段開銷字節(jié)再生段誤碼監(jiān)測B1字節(jié)對再生段信號流進行監(jiān)控方式為BIP8偶校驗BIP8偶校驗工作機理：以8bit為單位(一個字節(jié)為單位)校驗相應(yīng)bit列（bit塊）使相應(yīng)列1的個數(shù)為偶段開銷字節(jié)A100110011A211001100A310101010A400001111B01011010BIP-8例：某信號一幀有4個字節(jié)，對其進行BIP8偶校驗如圖：B1字節(jié)工作機理發(fā)端對對上一個已擾碼幀(1#STM-N)進行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(dāng)前未解擾幀(1#STM-N)進行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則表示傳輸無誤碼塊，有多少個1則表示出現(xiàn)多少個誤碼塊若收端檢測到B1誤碼塊，在收端再生段背景誤碼塊計數(shù)（RS-BBE）性能事件中反映出來當(dāng)B1誤碼過量，誤塊數(shù)超過規(guī)定值時，系統(tǒng)產(chǎn)生再生段誤碼率越限（RS-EXC）告警段開銷字節(jié)段開銷字節(jié)段開銷字節(jié)復(fù)用段誤碼監(jiān)測B2字節(jié)對復(fù)用段信號流進行監(jiān)控方式為BIP24偶校驗BIP24偶校驗工作機理：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(yīng)bit列（bit塊）使相應(yīng)列1的個數(shù)為偶110011001100110011001100010111010101110101011101111100001111000011110000BIP24011000010110000101100001例：某信號一幀有9個字節(jié)，對其進行BIP24偶校驗如圖：段開銷字節(jié)B2字節(jié)工作機理發(fā)端對上一個未擾碼幀除去RSOH外的所有字節(jié)進行BIP24偶校驗，所得值放于本幀的3個B2字節(jié)處收端對所收當(dāng)前已解擾幀且除去RSOH外的所有字節(jié)進行BIP24偶校驗，所得值B2’與所收下一幀解擾后的B2字節(jié)相異或異或的值為零則表示傳輸可能無誤碼塊異或的值不為零，則1的數(shù)目表示出現(xiàn)多少個誤碼塊若收端檢測到B2誤碼塊，在收端復(fù)用段背景誤碼塊計數(shù)（MS-BBE）性能事件中反映出來若B2誤碼過量，檢測的誤塊個數(shù)超過規(guī)定值時，本端產(chǎn)生復(fù)用段誤碼率過限（MS-EXC）告警復(fù)用段遠端誤塊指示字節(jié)——M1對告信息，由信宿回傳到信源告知發(fā)端：收端當(dāng)前收到的B2檢測的誤塊數(shù)；并在發(fā)端上報MS-FEBBE性能事件同時在發(fā)端有MS-REI（復(fù)用段遠端誤塊指示）告警事件上報段開銷字節(jié)收端檢測到的B2的誤塊：MS-BBE信號流收端發(fā)端發(fā)端上報MS-FEBBE性能事件和MS-REI告警段開銷字節(jié)自動保護倒換(APS)通路字節(jié)——K1、K2

（b1～b5）傳送自動保護倒換信令，使網(wǎng)絡(luò)具備自愈功能用于復(fù)用段保護倒換情況復(fù)用段遠端失效指示（MS-RDI）字節(jié)——

K2(b6~b8)用于指示復(fù)用段告警b6~b8=111，表示收到復(fù)用段全1信號，本端產(chǎn)生復(fù)用段告警（MS-AIS）b6~b8=110，表示收到對告信息MS-RDI，表示對端收信號失效(R-LOS、R-LOF、MS-AIS等)段開銷字節(jié)信號流收端檢測K2（b6-b8）為111，本端產(chǎn)生MS-AIS告警發(fā)端檢測K2（b6-b8）為110，本端產(chǎn)生MS-RDI告警收端發(fā)端段開銷字節(jié)同步狀態(tài)字節(jié)S1（b5~b8）用于表示各時鐘源的時鐘質(zhì)量，并可用于時鐘源保護倒換4個比特可以表示16種不同的同步質(zhì)量等級值越小，表示時鐘源質(zhì)量越高“0000”表示同步質(zhì)量不知道；“0010”表示G.811時鐘信號；“0100”表示G.812轉(zhuǎn)接局時鐘信號；“1000”表示G.812本地局時鐘信號；“1011”表示同步設(shè)備定時源（SETS）信號；

“1111”表示不應(yīng)用作同步；其他編碼保留未用。若在優(yōu)先級表中配置了外部源，當(dāng)外部源失效后，產(chǎn)生EXC-SYN-LOS告警，表示外同步時鐘源丟失。J1B3C2G1F2H4F3K3N1VC-4112619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(biāo)識字節(jié)G1通道狀態(tài)字節(jié)F2、F3通道使用者通路H4復(fù)幀位置指示器K3(b1~b4)自動保護倒換(APS)通路N1網(wǎng)絡(luò)運營者字節(jié)K3(b5~b8)備用比特高階通道開銷通道開銷高階通道開銷通道蹤跡字節(jié)：J1VC-4的首字節(jié)，即AU-PTR所指的字節(jié)發(fā)端持續(xù)的發(fā)此字節(jié)——高階通道接入點標(biāo)識符，使收端能據(jù)此確認(rèn)與指定發(fā)端處于持續(xù)連接狀態(tài)。J1字節(jié)設(shè)置要求：收發(fā)相匹配。即設(shè)備實際收的值=設(shè)備應(yīng)收的值收端檢測到J1失配，相應(yīng)通道（VC-4）產(chǎn)生追蹤識別符失配（HP-TIM）告警。高階通道開銷高階通道誤碼監(jiān)測字節(jié)：B3監(jiān)測高階VC的誤碼性能監(jiān)測方式BIP-8偶校驗機理類似于B1、B2：本端監(jiān)測到相應(yīng)VC通道B3誤塊，在相應(yīng)通道的性能事件高階通道誤碼計數(shù)（HP-BBE）中反映出來信號標(biāo)記字節(jié)：C2指示VC幀的復(fù)接結(jié)構(gòu)和信息凈負(fù)荷的性質(zhì)要求收發(fā)相匹配，失配則本端相應(yīng)VC-4通道產(chǎn)生高階通道信號標(biāo)記失配（HP-SLM）告警，并可能往下級信息結(jié)構(gòu)C-4下插全“1”C2=00H表示該VC-4未裝載，本端產(chǎn)生高階通道未裝載（HP-UNEQ）告警，并可能往下級信息結(jié)構(gòu)C-4插全“1”設(shè)置設(shè)備時要求：VC-4裝載2M設(shè)為TUG結(jié)構(gòu)，34M設(shè)為TUG結(jié)構(gòu)，140M設(shè)為140M結(jié)構(gòu)。通道狀態(tài)字節(jié)：G1反映高階VC傳輸?shù)臓顟B(tài)對告信息：信宿反饋給信源，以便使信源知道信宿當(dāng)前的接收狀態(tài)b1~b4：回傳由B3檢測的誤碼塊數(shù)。發(fā)端上報性能事件HP-FEBBE及告警高階通道遠端差錯指示（HP-REI）b5：收端檢測到AU-AIS、J1和C2失配、VC-4未裝載，在相應(yīng)VC-4通道上由b5回傳，在發(fā)端上報高階通道遠端接收失效指示（HP-RDI）告警高階通道開銷TU位置指示字節(jié)：H4指示有效負(fù)荷的復(fù)幀類別和凈負(fù)荷的位置PDH復(fù)用進SDH時，H4字節(jié)僅對2M信號有意義。指示當(dāng)前幀是復(fù)幀的第幾個基幀，以便收端據(jù)此找到TU-PTR，拆分出2M信號H4的范圍00H~03H若收端收到的H4字節(jié)超出此范圍，或不是預(yù)期值，本端在相應(yīng)通道產(chǎn)生HP-LOM(復(fù)幀丟失)告警，并在相應(yīng)通道的下級信息結(jié)構(gòu)插全“1”高階通道開銷低階通道開銷119500usVC-12復(fù)幀V5J2N2VC-12VC-12VC-124K4VC-12（1）通道狀態(tài)和信號標(biāo)記字節(jié)：V5

該字節(jié)是復(fù)幀的首字節(jié)，提供VC-12/VC-11/VC-2通道的誤碼檢測、信號標(biāo)記和通道狀態(tài)等功能。字節(jié)內(nèi)各個比特的分配如圖所示。低階通道開銷b1、b2：BIP-2，用于低階通道的誤碼性能監(jiān)視。若接收端檢測有誤塊，則將誤塊情況用b3碼指示的低階通道遠端差錯指示（LP-REI）回送源端。若誤碼過量，檢測的誤塊個數(shù)超過規(guī)定值時，本端產(chǎn)生低階通道誤碼率越限（LP-EXC）告警。b3：VC-12/VC-11/VC-2通道的遠端差錯指示（REI）。當(dāng)BIP-2碼檢測到1個或多個誤塊時，REI設(shè)置為“1”，并回送給通道源端；否則就設(shè)置為“0”。b4：VC-12/VC-11/VC-2通道的遠端故障指示（RFI）。當(dāng)一個缺陷（Defect）持續(xù)的時間超過傳輸系統(tǒng)保護的最大時間時，設(shè)備將進入失效狀態(tài)，此時RFI比特設(shè)置為“1”，并回送給通道源端；否則該比特為“0”。b5～b7：提供VC-12/VC-11/VC-2信號標(biāo)記功能，表示凈負(fù)荷的裝載情況及映射方式。這3個比特的表示情況如圖6-26所示。若此值與凈負(fù)荷的內(nèi)容不符，則產(chǎn)生LP-SLM（信號標(biāo)記失配）告警。b8：VC-12/VC-11/VC-2通道遠端接收失效指示（RDI），當(dāng)通道有遠端缺陷時b8位置為“1”，并回送源端；否則置為“0”。低階通道開銷（2）通道蹤跡字節(jié)：J2

J2字節(jié)用來重復(fù)發(fā)送“通道接入點識別符”，以便確認(rèn)通道是否處于持續(xù)的連接狀態(tài)。若收到的值與所期望的值不一致，則產(chǎn)生LP-TIM（追蹤識別符失配）告警。（3）網(wǎng)絡(luò)操作者字節(jié)：N2

該字節(jié)用來提供低階通道的串聯(lián)連接監(jiān)視（TCM）功能。

（4）自動保護倒換（APS）通路字節(jié)：K4（b1～b4）

這4個比特用作低階通道自動保護倒換（LP-APS）指令。（5）保留比特：K4（b5～b7）

這3個比特是保留的任選比特，用作增強型RDI（遠端接收失效指示）。究竟是否使用該任選功能，由產(chǎn)生K4字節(jié)的源端決定。（6）備用比特：K4（b8）。接收機將其內(nèi)容忽略不計即可。低階通道開銷SDH的通用復(fù)用映射結(jié)構(gòu)SDH的通用復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，如圖1-4所示。將各種信號裝入SDH幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū)，需要經(jīng)過映射、定位校準(zhǔn)和復(fù)用3個步驟。圖1-4SDH的通用復(fù)用映射結(jié)構(gòu)低階SDH→高階SDH：同步字節(jié)間插復(fù)用方式PDH信號→STM-N：同步復(fù)用和靈活的映射140M→STM-N34M→STM-N2M→STM-N復(fù)用是依復(fù)用路線圖進行的，ITU-T規(guī)定的路線圖有多種，但通常一個國家或地區(qū)僅使用一種。復(fù)用步驟(復(fù)用方式、復(fù)用結(jié)構(gòu))SDH的通用復(fù)用映射結(jié)構(gòu)我國的SDH復(fù)用映射結(jié)構(gòu)

我國采用的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)使得每種速率的信號只有惟一的復(fù)用路線到達STM-N，接口種類由5種簡化為3種，主要包括C-12，C-3和C-4三種進入方式。圖1-5

我國的SDH復(fù)用映射結(jié)構(gòu)

復(fù)用單元1、容器（C）容器是一種用來裝載各種速率業(yè)務(wù)信號的信息結(jié)構(gòu)，其基本功能是完成PDH信號與VC之間的適配（即碼速調(diào)整）。

ITU-T規(guī)定了5種標(biāo)準(zhǔn)容器，C-11、C-12、C-2、C-3和C-4，每一種容器分別對應(yīng)于一種標(biāo)稱的輸入速率，即1.544Mbit/s、2.048Mbit/s、6.312Mbit/s、34.368Mbit/s和139.264Mbit/s。我國的SDH復(fù)用映射結(jié)構(gòu)僅涉及C-12、C-3及C-4。復(fù)用單元2、虛容器（VC）虛容器是用來支持SDH通道層連接的信息結(jié)構(gòu)，由信息凈負(fù)荷（容器的輸出）和通道開銷（POH）組成，即

VC?n=C?n+VC?nPOH

VC可分成低階VC和高階VC兩類。

TU前的VC為低階VC，有VC-11、VC-12、VC-2和VC-3（我國有VC-12和VC-3）；

AU前的VC為高階VC，有VC-4和VC-3（我國有VC-4）。

用于維護和管理這些VC的開銷稱為通道開銷（POH）。管理低階VC的通道開銷稱為低階通道開銷（LPOH）。管理高階VC的通道開銷稱為高階通道開銷（HPOH）。復(fù)用單元

3支路單元（TU）支路單元是一種提供低階通道層和高階通道層之間適配功能的信息結(jié)構(gòu)，是傳送低階VC的實體，可表示為TU-n（n=11，12，2，3）。TU-n由低階VC-n和相應(yīng)的支路單元指針（TU-nPTR）組成，即TU-n=低階VC-n+TU-nPTR

4支路單元組（TUG）支路單元組是由一個或多個在高階VC凈負(fù)荷中占據(jù)固定的、確定位置的支路單元組成。有TUG-3和TUG-2兩種支路單元組。

1×TUG-2=3×TU-12 1×TUG-3=7×TUG-2=21×TU-12 1×VC-4=3×TUG-3=63×TU-12復(fù)用單元5、管理單元（AU）管理單元是一種提供高階通道層和復(fù)用段層之間適配功能的信息結(jié)構(gòu)，是傳送高階VC的實體，可表示為AU-n（n=3，4）。它是由一個高階VC-n和一個相應(yīng)的管理單元指針（AU-nPTR）組成， AU-n=高階VC-n+AU-nPTR6、管理單元組（AUG）管理單元組是由一個或多個在STM-N凈負(fù)荷中占據(jù)固定的、確定位置的管理單元組成。例如：1×AUG=1×AU-47、同步傳送模塊（STM-N）

N個AUG信號按字節(jié)間插同步復(fù)用后再加上SOH就構(gòu)成了STM-N信號（N=4，16，64，…），即N×AUG+SOH=STM-N基本復(fù)用映射過程各種信號復(fù)用映射進STM-N幀的過程都要經(jīng)過映射、定位和復(fù)用3個步驟。（1）映射映射（Mapping）即裝入，是一種在SDH網(wǎng)絡(luò)邊界處，把支路信號適配裝入相應(yīng)虛容器的過程。例如，將各種速率的PDH信號先分別經(jīng)過碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器，再加進低階或高階通道開銷，以形成標(biāo)準(zhǔn)的

VC。（2）定位定位（Alignmem）是把VC-n放進TU-n或AU-n中，同時將其與幀參考點的偏差也作為信息結(jié)合進去的過程。通俗講，定位就是用指針值指示

VC-n的第一個字節(jié)在TU-n或AU-n幀中的起始位置。

（3）復(fù)用將多個支路單元（TU-12和TU-3）適配到高階VC-4或把多個管理單元（AU）適配進同步傳送模塊（STM-N）的過程稱為復(fù)用。這里的復(fù)用是同步復(fù)用。

映射

映射是一種使各種支路信號在SDH網(wǎng)邊界與VC適配（與網(wǎng)同步），以便VC可獨立進行傳送、復(fù)用和交叉連接的過程。

一、三種映射方法

1、異步映射是一種對映射信號的結(jié)構(gòu)無任何限制（信號有無幀結(jié)構(gòu)均可），也無需其與網(wǎng)同步，僅利用正碼速度調(diào)整將信號適配裝入VC的映射方法。

2、比特同步映射

是一種對映射信號結(jié)構(gòu)無任何限制，但要求其與網(wǎng)同步，從而無需碼速調(diào)整即可使信號適配裝入VC的映射方法。

3、字節(jié)同步映射

是一種要求映射信號具有幀結(jié)構(gòu)（例如PDH基群幀結(jié)構(gòu)）并與網(wǎng)同步，無需任何速率調(diào)整即可將信息字節(jié)裝入VC內(nèi)規(guī)定位置的映射方式。

二、兩種工作模式

1.浮動VC模式

是VC凈負(fù)荷在TU內(nèi)的位置不固定,并由TU-PTR批示其起點位置的一種工作模式。在浮動模式下，VC幀內(nèi)安排有相應(yīng)的VCPOH，因此可進行通道性能的端到端監(jiān)測。

2.鎖定TU模式

是一種信息凈負(fù)荷與網(wǎng)同步并處于TU幀內(nèi)固定位置,因而無需TU-PTR的工作模式。且在VC內(nèi)不能安排VCPOH，因此需用的滑動緩存器來容納VC凈負(fù)荷與STM-N幀的頻差和相差，從而引入較大的信號時延，并且不能進行通道性能的端到端監(jiān)測。

映射H-4H-31H-12VC-4H-nVC-3VC-12字節(jié)同步映射VC-n映射方式浮動模式比特同步映射異步映射浮動模式浮動/鎖定浮動模式浮動模式浮動模式浮動/鎖定無無PDHSDH用于N×64Kb/s無優(yōu)勢，不用PDH信號進入SDH的映射方式

映射三種映射方法和兩類工作模式最多可以組合成5種映射方式映射方式舉例將139.264Mbit/s信號異步映射進VC-4令C-4的每一行為一個子幀，每個子幀分成20個字節(jié)塊，每個字節(jié)塊13個字節(jié)。每個字節(jié)塊的首字節(jié)依次是W，X，Y，Y，Y，X，Y，Y，Y，X，Y，Y，Y，X，Y，Y，Y，X，Y，Z。每個字節(jié)塊的后12個字節(jié)由信息比特組成。因此每行有5比特C碼和1個S碼，由5個C碼來控制1個S碼，當(dāng)5個C全為0時S=D，當(dāng)5個C全為1時S=R。因此 收端采用多數(shù)判決準(zhǔn)則，即當(dāng)5個C碼中≥3個C碼為1時，則解同步器把S比特的內(nèi)容作為填充比特，不理睬S比特的內(nèi)容；而當(dāng)5個C碼中≥3個C碼為0時，解同步器把S比特的內(nèi)容作為信息比特解讀。根據(jù)S全為D和全為R，可算出C-4容器能夠容納的輸入信息速率IC=（1934D+S）的上限和下限，即

ICmax=（1934+1）×9×8000=139.320Mbit/s ICmin=（1934+0）×9×8000=139.248Mbit/sPDH四次群支路信號的速率范圍為139.264Mbit/s±15ppm映射方式舉例映射方式舉例VC-4的級聯(lián)若需要傳送大于單個C-4容量的凈負(fù)荷，可將多個C-4復(fù)合在一起當(dāng)作單個容器使用，這種方式稱為級聯(lián)。

X個C-4級聯(lián)成的容器記為C-4-Xc，可用于映射的容量是C-4的X倍。相應(yīng)地，C-4-Xc加上VC-4-XcPOH即構(gòu)成VC-4-Xc。VC-4-Xc幀的第—列是VC-4-XcPOH，第二至第X列規(guī)定為固定塞入字節(jié)，如圖所示。管理單元指針定位低速信號在STM-N幀中(凈負(fù)荷)的位置，使低速信號在高速信號中的位置可預(yù)知。發(fā)端在將信號包裝入STM-N凈負(fù)荷時，加入AU-PTR，指示信號包在凈負(fù)荷中的位置，即將裝入“車廂”的“貨物包”，賦予一個位置坐標(biāo)值。收端根據(jù)AU指針值，從STM-N幀凈負(fù)荷中直接拆分出所需的低速支路信號；即依據(jù)“貨物包”位置坐標(biāo)，從“車廂”中直接卸載所需要的那一個“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(fù)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”即可。若復(fù)用的低速信號速率較低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。需進行二級指針定位。先將小信息包打包成中信息包，通過支路單元指針TU-PTR定位其在中信息包中的位置。然后將若干中信息包打包成大信息包，通過AU-PTR指示相應(yīng)中信息包的位置。管理單元指針管理單元指針管理單元指針復(fù)用的低速信號速率較低,需進行二級指針定位定位VC-4在AU-4中的位置

定位VC-12在TU-12中的位置分類AU-PTR——定位VC-4在AU-4中的位置TU-PTR——定位VC-12在TU-12中的位置與定幀字節(jié)一起完成從高速信號STM-N中直接下低速信號指針AU-PTRTU-PTR定位——指針定位——指針管理單元指針——AU-PTRAU-4=VC-4+AU-4PTR主要由H1、H2、H3H3H3組成指針值H1、H2后10bit指針范圍0~782H3H3H3為調(diào)整單位——3個字節(jié)VC-4和AU-4無頻差相差，AU-PTR的值為522.若收H1H2為全“1”，本端產(chǎn)生AU-AIS告警若收指針值超出允許范圍，或連續(xù)收到8幀以上新數(shù)據(jù)標(biāo)志（NDF），則本端在相應(yīng)通道上產(chǎn)生AU-LOP（指針丟失）告警，下插全“1”指針調(diào)整間隔為3幀

定位——指針

VC-4/VC-3在AU-4/TU-3中定位12345678270字節(jié)9H2H3H3H3H1Y1Y1H2H3H3H3H1Y1Y1000782782782111868686MSOHRSOHRSOH負(fù)調(diào)整位置正調(diào)整位置VC-4?AU-49123456781091234567811121314101615Y=1001SS110001100000新數(shù)據(jù)起始00011000011011001011RRR000111….8585850100110101正調(diào)整0001011111000111878787負(fù)調(diào)整SS=10：AU-4、TU-3和TU-12SS=00：TU-2SS=11：TU-11

定位——指針

TU-3指針位置和偏移編號NNNSNSIIDIIIDDDDAU-4和TU-3PTR中H1和H2構(gòu)成的16bit指針碼字類別新數(shù)據(jù)標(biāo)幟10bit指針值

下一幀返回正常值，并在3幀內(nèi)不變。正常：0110變化：1001對AU-4TU-3和TU-12，SS=10TU-2，SS=00TU-11，SS=11

正常時指針值確定了VC-4/VC-3幀在AU-4/TU-3幀內(nèi)的起始位置。若VC幀速率比AU/TU幀速率低，

5個I比特反轉(zhuǎn)表示要作正調(diào)整，該VC幀起始點后移，下幀中指針值加1。若VC幀速率比AU/TU幀速率高，

5個D比特反轉(zhuǎn)表示要作負(fù)調(diào)整，該VC幀起始點前移，下幀中指針值減1。

定位——指針

支路單元指針——TU-PTRV1、V2、V3、V44個字節(jié)指針值V1、V2后10bit指針范圍0~139V3為調(diào)整單位——1字節(jié)若收V1、V2為全“1”，本端產(chǎn)生TU-AIS告警若收指針值超出允許范圍，或連續(xù)收到8幀以上NDF，則本端在相應(yīng)通道上產(chǎn)生TU-LOP告警，下插全“1”VC-12和TU-12無頻差,V5字節(jié)的位置是70。

定位——指針

定位——指針

TU-12指針位置和偏移編號字節(jié)間插復(fù)用復(fù)用STM-1信號“A”STM-1信號“B”STM-1信號“C”STM-1信號“D”字節(jié)間插復(fù)用器STM-4信號(4×STM-1)tt復(fù)用-140M復(fù)用過程125us1261140M速率適配/打包加入POH監(jiān)控/打包POH1C-412609125us1轉(zhuǎn)下行VC-419指針定位1270AU-4AU-PTR1910270加入段開銷RSOH凈負(fù)荷AU-PTRMSOH復(fù)用-140Mb/s信號復(fù)用第三章復(fù)用-34M信號復(fù)用復(fù)用-34M信號復(fù)用34M速率適配/打包1C-31849125us加入POH監(jiān)控/打包125us185轉(zhuǎn)下行1VC-39POH一級指針定位86補齊缺口1H1H2H3

R

RTU-319POH911261VC-4861H1H2H3TUG-3R字字節(jié)間插×3復(fù)用-2M信號復(fù)用復(fù)用-2Mb/s信號復(fù)用一級指針定位2M速率適配125us

基幀14C-1219加POH監(jiān)控14VC-12191TU-12419接下行POH字節(jié)間插×3112TUG-219字節(jié)間插×7RR186TUG-3第三章復(fù)用——速率變化STMABCDEFFFGGHHINPG.703G.703140Mb/s2Mb/s34Mb/s注：以2Mb/s為例SPIRSTTTFMSPMSTMSAHPCPPIPPILPALPAHPTHPTLPTLPCHPAOHAOHA接口SEMFMCFQ接口F接口D4—D12D1—D3外同步HOAHOILOIwLJKMSETSSETPISDH設(shè)備的典型功能塊的組成S1-S19S1S2S14S3S5S6S6S7S8S9S10S11S4PNSPISDH物理接口TTF傳送終端功能RST再生段終端HOI高階接口MST復(fù)用段終端LOI低階接口MSP復(fù)用段保護HOA高階組裝器MSA復(fù)用段適配HPC高階通道連接PPIPDH物理接口OHA開銷接入功能LPA低階通道適配SEMF同步設(shè)備管理功能LPT低階通道終端MCF消息通信功能LPC低階通道連接SETS同步設(shè)備時鐘源HPA高階通道適配SETPI同步設(shè)備定時物理接口HPT高階通道終端SDH設(shè)備的典型功能塊的組成SPI同步設(shè)備物理接口收方向A→BO/E提取線路定時失效R-LOS發(fā)方向B→AE/O變換同步設(shè)備物理接口功能塊—SPIR-LOS：接收信號丟失收方向B→CR-LOSC點信號全“1”定幀A1、A2失敗R-OOF、R-LOFC點信號“1”正常解擾處理E1、D1~D3校驗B1RS-BBE再生段終端功能塊—RSTR-OOF：接收信號幀失步狀態(tài)R-LOF：接收信號幀丟失狀態(tài)RS-BBE：再生段誤碼計數(shù)發(fā)方向C→B寫RSOH計算B1加入E1D1~D3加擾STM-N幀再生段終端功能塊—RST收方向C→D提取APS信令K1、K2（b1~b5）檢測K2（b6~b8）110MS-RDI111MS-AISD點信號“1”檢測B2不符MS-BBE越限MS-EXC（B2-OVER）D點信號“1”復(fù)用段終端功能塊—MST第四章MS-RDI：復(fù)用段遠端接收失效MS-AIS：復(fù)用段告警MS-BBE：復(fù)用段誤碼計數(shù)MS-EXC:復(fù)用段誤碼率越線發(fā)方向D→C寫MSOHM1→MS-REI收端有MS-BBE時K2→110MS-RDI收端有MS-AIS時復(fù)用段終端功能塊—MSTMS-REI:復(fù)用段遠端差錯指示MSP:復(fù)用段保護功能塊進行復(fù)用段保護倒換啟動條件：R-LOS、R-LOF、MS-AIS不倒換時，信號透明傳輸1+1、1：1、1：n主備TMTM設(shè)備模型為：功能塊模型為：MSAMSAMSPMSPMSTMSTMSTMST主信道備用信道復(fù)用段保護功能塊—MSP收方向E→F消間插AUG-N→N×AU-4解讀指針AU-PTRH1H2H3全“1”AU-AISF點信號全“1”無效指針8個NDFAU-LOP→F“1”復(fù)用段適配功能塊—MSA發(fā)方向?qū)懼羔楢U-PTR字節(jié)間插1×AU-4→AUG-1→AUG-NSPI、RST、MST、MSP、MSA組成復(fù)合功能塊TTFSTM-N光信號——N×VC-4復(fù)用段適配功能塊—MSA×N收方向F→G檢測B3不符HP-BBE檢測J1失配HP-TIMG點全“1”檢測C2失配HP-SLMC2=00H→HP-UNEQG點全“1”H4傳給HPA高階通道終端功能塊—HPTHP-BBE:高階通道誤碼計數(shù)HP-TIM:追蹤識別符失配HP-SLM:信號標(biāo)記失配HP-UNEQ:未裝載發(fā)方向G→F寫HPOHG1→HP-REIHP-FEBBE收端有HP-BBE時G1→HP-RDI收端有HP-TIM、HP-SLMHP-UNEQ時高階通道終端功能塊—HPT收方向G→H消間插C-4→TU-12處理指針TU-PTR、TU-12→VC-12V1V2V3“1”TU-AISH點全“1”無效指針TU-LOPH點全“1”高階通道適配功能塊—HPA發(fā)方向H→G寫指針TU-PTR、VC-12→TU-12字節(jié)間插TU-12→C-4高階通道適配功能塊—HPALPT收方向H→I檢測V5LP-BBELP-TIM、LP-SLM,LP-UNEQ發(fā)方向I→H寫LPOH收端有LP-BBE→LP-REI收端有LP-TIM、SLM→LP-RDI低階通道終端功能塊—LPTPPI收方向L→MJ→K碼型變換發(fā)方向M→LK→J碼型變換提取定時無輸入信號T-ALOS、P-LOSEX-TLOSPDH物理接口功能塊—PPILOILPCHOATTFHOIHOILOILPCHOATTF2Mb/s34Mb/s140Mb/sVC-12VC-122Mb/s34Mb/s140Mb/sVC-12VC-12VC-4VC-4STM-NSTM-NLOILPCHOAJPPILPALPTLOI:低階接口（收端）IHKHGFHPTHPAHOA:高階組裝（收端）FEDCBASPIRSTTTF:傳送終端（發(fā)端）MSPMSTMSAABCDEFSPIRSTTTF:傳送終端（收端）MSPMSTMSAFGHHPTHPAHOA:高階組裝(發(fā)端）HHLPCLPC:低階通道連接IPPILPALPTLOI:低階接口（發(fā)端）JKHFGPPILPAHPTHOI:高階接口（發(fā)端）LMMLPPILPAHPTHOI:高階接口（收端）GFHOALPCLOITTFTTFHOIHOIHHLPCLPC:低階通道連接第四章傳送終端功能塊TTF、高階通道功能塊HPC、高階接口功能塊HOI、高階組裝功能塊HOA及低階接口功能塊LOI為各種基本功能塊組成的復(fù)合功能塊。同步設(shè)備管理功能塊SEMF、消息通信功能塊MCF、同步設(shè)備定時源SETS、同步設(shè)備定時物理接口SETPI和開銷接入功能OHA為輔助功能塊。TTF:完成收發(fā)方向的光電轉(zhuǎn)換、處理RSOH、MSOH、AU-PTR等字節(jié)的功能。HPC:完成對高階通道VC-4的交叉連接功能。LOI:完成低階PDH信號與VC-12的映射關(guān)系。HOI：高階接口功能塊(HPT、LPA、PPI)140M—VC4HOA：高階組裝器(HPT、HPA)VC12—VC4LPC：低階通道連接功能塊對VC12、VC3的交叉矩陣僅選擇路由，不處理信號LPT：低階通道終端LPOH源和宿對低階VC12進行實時監(jiān)控SEMF完成本設(shè)備各功能塊的監(jiān)控和其他設(shè)備間OAM信息互通。MCF提供網(wǎng)管f&Q接口、提供D1-D3、D4-D12接口(P、N)。SETS提供本地時鐘、輸出本地時鐘。OHA完成公務(wù)開銷的接入：E1、E2、F1。SPI：LOSRST：LOFA1A2OOFA1A2RS-BBEB1MST：MS-AISK2[b6b8]MS-RDIK2[b6b8]MS-REIM1MS-BBEB2MS-EXCB2MSA：AU-AISH1H2H3AU-LOPH1H2HPT：HP-RDIG1[b5]HP-REIG1[b1b4]HP-TIMJ1HP-SLM(C2)HP-UNEQ(C2)HP-BBE(B3)HPA：TU-AISV1V2V3TU-LOPV1V2TU-LOMH4LPT：LP-RDIV5[b8]LP-REIV5[b3]LP-TIM(J2)LP-SLM(V5[b5b7])P-UNEQV5[b5b7]LP-BBEV5[b1b2]SDH網(wǎng)元SDH傳輸網(wǎng)由各種網(wǎng)元構(gòu)成，網(wǎng)元的基本類型有終端復(fù)用器（TM）、分插復(fù)用器（ADM）、同步數(shù)字交叉連接設(shè)備（SDXC）等。TM、ADM和SDXC的主要功能框圖如圖1-6所示。圖1-6SDH網(wǎng)元功能示意圖終端復(fù)用器——TM雙端口器件，用于端點站。群路端口默認(rèn)為w交叉復(fù)用功能作用TU——LUTMWSTM-NSTM-M140Mb/s2Mb/s34Mb/s注M＜N終端復(fù)用器—TM插/分復(fù)用器—ADM三端口器件，用于節(jié)點站。群路端口默認(rèn)為：左w、右e交叉復(fù)用功能作用LU(w)—TU—LU(e)、LU(w)—LU(e)最常用網(wǎng)元，可等效其他網(wǎng)元STM-M注：M＜Nwe2Mb/s34Mb/s140Mb/sADMSTM-NSTM-N插/分復(fù)用器—ADM再生中繼器——REG（電）雙端口器件，用于節(jié)點站。群路端口默認(rèn)為：左w、右e不需交叉復(fù)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—REG等效為入線：m出線：n數(shù)字交叉連接設(shè)備——DXC多端口器件，用于重要節(jié)點站，提供強大的交叉能力。以m/n表征其特點DXCmn數(shù)字交叉連接設(shè)備—DXCSDH網(wǎng)同步的基本概念網(wǎng)同步的目標(biāo)是使網(wǎng)中所有交換節(jié)點的時鐘頻率和相位都控制在預(yù)先確定的容差范圍內(nèi)，以便使網(wǎng)內(nèi)各交換節(jié)點的全部數(shù)字流實現(xiàn)正確、有效的交換。否則會在數(shù)字交換機的緩沖器中產(chǎn)生信息比特的溢出和取空，導(dǎo)致數(shù)字流的滑動損傷，造成數(shù)據(jù)出錯。網(wǎng)同步的工作方式

兩種基本的網(wǎng)同步方式，即主從同步方式和相互同步方式。

1．主從同步方式主從同步方式使用一系列分級的時鐘，每一級時鐘都與其上一級時鐘同步，在網(wǎng)中的最高一級時鐘稱為基準(zhǔn)主時鐘或基準(zhǔn)時鐘（PRC）。如圖1-9所示。ITU-T將各級時鐘分為以下4類：①基準(zhǔn)主時鐘（PRC），精度達1×10－11，G.811建議規(guī)范；②轉(zhuǎn)接局從時鐘，精度達5×10－9

，G.812（T）建議規(guī)范；③端局從時鐘，精度達1×10－7，由G.812（L）建議規(guī)范；④SDH網(wǎng)元時鐘（SEC），精度達4.6×10－6，G.813建議規(guī)范。圖1-9

主從同步方式

優(yōu)點：網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性較好；組網(wǎng)靈活；對從節(jié)點時鐘的頻率精度要求較低；控制簡單；網(wǎng)絡(luò)的滑動性能也較好。缺點：一旦基準(zhǔn)主時鐘發(fā)生故障會造成全網(wǎng)的問題?；鶞?zhǔn)主時鐘應(yīng)采用多重備份。同步分配鏈路也盡可能有備用。網(wǎng)同步的工作方式網(wǎng)同步的工作方式

2．相互同步方式這種同步方式在網(wǎng)中不設(shè)主時鐘，由網(wǎng)內(nèi)各交換節(jié)點的時鐘相互控制，最后都調(diào)整到一個穩(wěn)定的、統(tǒng)一的系統(tǒng)頻率上，從而實現(xiàn)全網(wǎng)的同步工作。網(wǎng)頻率為各交換節(jié)點時鐘頻率的加權(quán)平均值。圖1-10所示為相互同步方式。圖1-10

相互同步方式特點：網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性高；對同步分配鏈路的失效不甚敏感，適于網(wǎng)孔形結(jié)構(gòu)，對節(jié)點時鐘要求較低，設(shè)備便宜。網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不如主從方式，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率不確定且易受外界因素影響。網(wǎng)同步的工作方式

3．我國數(shù)字同步網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

“多基準(zhǔn)鐘，分區(qū)等級主從同步”方式，如圖1-11所示。圖1-11

我國數(shù)字同步網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)同步的工作方式

我國數(shù)字同步網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點如下。（1）在北京、武漢各建了一個以銫（CS）鐘為主的、包括了GPS接收機的高精度基準(zhǔn)鐘，稱為PRC。（2）在其他29個省中心以上城市（北京、武漢除外）各建立了一個以GPS接收機為主加銣（Rb）鐘構(gòu)成的高精度區(qū)域基準(zhǔn)鐘，稱為LPR。（3）LPR以GPS信號為主用，當(dāng)GPS信號發(fā)生故障或降質(zhì)時，該LPR轉(zhuǎn)為經(jīng)地面數(shù)字電路跟蹤于北京或武漢的PRC。（4）各省以本省中心的LPR為基準(zhǔn)鐘組建數(shù)字同步網(wǎng)。（5）地面?zhèn)鬏斖叫盘栆话悴捎肞DH2Mbit/s（2Mbit/s專線或局間中繼），在缺乏PDH鏈路而SDH已具備傳輸定時的條件下，可采用STM-N線路碼流傳輸定時信號。

時鐘類型和工作模式

1時鐘類型①銫（Cs）原子鐘：長期頻偏優(yōu)于1×10－11，可以作為全網(wǎng)同步的最高等級的基準(zhǔn)主時鐘。可靠性較差。②石英晶體振蕩器：可靠性高，壽命長，價格低，頻率穩(wěn)定度范圍很寬，缺點是長期頻率穩(wěn)定度不好。一般，作為長途交換局和端局的從時鐘。③銣原子鐘：性能（穩(wěn)定度和精確度）和成本介于上述兩種時鐘之間。適于作為同步區(qū)的基準(zhǔn)時鐘。④全球定位系統(tǒng)（GPS）：GPS是由美國國防部組織建立并控制的利用多顆低軌道衛(wèi)星進行全球定位的導(dǎo)航系統(tǒng)。民用的時鐘精度可達1×10－13。時鐘類型和工作模式⑤大樓綜合定時供給系統(tǒng)（BITS）：其結(jié)構(gòu)如圖6-49所示。BITS的優(yōu)點如下?？梢詾V出傳輸過程中的瞬斷、抖動和漂移，隔離鏈路中斷和故障，將高精度的同步信號提供給樓內(nèi)所需同步的各種設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)維護相對簡單，不需要給每個業(yè)務(wù)設(shè)備專門提供同步分配鏈路和維護同步鏈路。新業(yè)務(wù)增加不受同步的限制?？梢蕴峁┩晟频谋O(jiān)視和信息提供功能。性能穩(wěn)定，可靠精度可達二級鐘或三級鐘水平。具有SSM功能和其他一些避免定時環(huán)路的功能。具有方便在線升級改造的能力。

時鐘類型和工作模式圖6-49大樓綜合定時供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2從時鐘的工作模式在主從同步方式中，節(jié)點從時鐘通常有3種工作（運行）模式。①正常工作模式:在實際業(yè)務(wù)條件下的工作模式，此時從時鐘同步于輸入的基準(zhǔn)時鐘信號。②保持模式:當(dāng)所有定時基準(zhǔn)丟失后，從時鐘進入所謂的保持模式。轉(zhuǎn)接局時鐘、端局時鐘和一些重要的網(wǎng)元時鐘都具備此功能（如TM、ADM和DXC），簡單的小網(wǎng)元時鐘可不具備此功能（如REG）。③自由運行模式:當(dāng)時鐘丟失所有外部定時基準(zhǔn)，且失去了定時基準(zhǔn)記憶或者根本沒有保持模式時，從時鐘內(nèi)部振蕩器工作于自由振蕩方式。時鐘類型和工作模式1、SDH的引入對同步網(wǎng)的影響(1)指針調(diào)整產(chǎn)生相位越變(2)SDH不同規(guī)格的凈負(fù)荷的混合傳輸不利于網(wǎng)同步規(guī)劃(3)SDH自愈環(huán)、路由備用、DXC的自動配置功能造成網(wǎng)同步定時選擇的復(fù)雜性SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)和同步方式

SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)和同步方式

2．SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)

（1）局內(nèi)應(yīng)用局內(nèi)同步分配通常采用邏輯上的星形拓?fù)?，即所有網(wǎng)元時鐘都直接從本局內(nèi)最高質(zhì)量的大樓綜合定時源（BITS）獲取定時，只有BITS是從來自別的交換節(jié)點的同步分配鏈路中提取定時并能一直跟蹤至全網(wǎng)的基準(zhǔn)主時鐘。局內(nèi)時鐘間的關(guān)系如圖6-50所示。（2）局間應(yīng)用局間同步分配一般采用類樹形拓?fù)洌筍DH網(wǎng)內(nèi)的所有節(jié)點都能同步。局間各級時鐘間的關(guān)系如圖6-51所示。

SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)和同步方式

圖6-50局內(nèi)分配的同步網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖6-51局間分配的同步網(wǎng)結(jié)構(gòu)SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)和同步方式

3．SDH網(wǎng)同步方式有4種同步方式，即同步方式、偽同步方式，準(zhǔn)同步方式和異步方式。（1）同步方式網(wǎng)中所有時鐘都能最終跟蹤到網(wǎng)絡(luò)惟一的基準(zhǔn)主時鐘。在單一網(wǎng)絡(luò)運行者所管轄的范圍內(nèi)，該方式是正常工作方式。（2）偽同步方式當(dāng)網(wǎng)中有兩個以上都遵守ITU-T的G.811建議要求的基準(zhǔn)時鐘時，為偽同步方式。通常在國際網(wǎng)絡(luò)之間、分布式多個基準(zhǔn)時鐘控制的全同步網(wǎng)之間以及不同的經(jīng)營者網(wǎng)絡(luò)之間，該方式是正常工作方式。SDH網(wǎng)同步結(jié)構(gòu)和同步方式

（3）準(zhǔn)同步方式當(dāng)網(wǎng)同步中有一個節(jié)點或多個節(jié)點時鐘的同步路徑和替代路徑都不能使用時，時鐘將進入保持模式或自由運行模式。這時的同步方式為準(zhǔn)同步方式。

（4）異步方式當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點時鐘出現(xiàn)大的頻率偏差時，則網(wǎng)絡(luò)工作于異步方式。如果節(jié)點時鐘頻率準(zhǔn)確度低于G.813要求時，SDH網(wǎng)絡(luò)不再維持正常業(yè)務(wù)，而將發(fā)送AIS信號。發(fā)送AIS所需的時鐘精度只要求有±20×10－6即可。SDH網(wǎng)元的定時SDH網(wǎng)元從取得定時信號的來源可以分成3種定時方式，如表1-4所示。表1-4 SDH網(wǎng)元定時方式定時信號的來源定時方式從外部定時源、通常為BITS獲取外同步輸入定時從接收的STM-N信號中提取通過定時環(huán)路定時線路定時從設(shè)備內(nèi)部振蕩器獲取內(nèi)部定時SDH網(wǎng)元的定時圖1-12SDH網(wǎng)元的定時方式SDH網(wǎng)元的定時

（1）外同步定時源

SDH網(wǎng)元時鐘的定時基準(zhǔn)由外部定時源供給，如圖1-12（a）所示。ADM和DXC優(yōu)先采用此種方式。（2）從接收的STM-N信號中提取定時此方式是廣泛應(yīng)用的同步定時方式。該方式又分為通過定時、環(huán)路定時和線路定時，如圖1-12（b）、（c）、（d）所示。

①通過定時:SDH網(wǎng)元從同方向終結(jié)的STM-N輸入信號中提取定時信號，并由此再對輸出的STM-N發(fā)送信號進行同步，如圖1-12（b）所示。ADM和REG可采用此種定時方式。SDH網(wǎng)元的定時

②環(huán)路定時:SDH網(wǎng)元輸出的STM-N信號的發(fā)送時鐘，是從相應(yīng)的STM-N接收信號中提取，如圖1-12（c）所示。TM多采用此種定時方式。

③線路定時:SDH網(wǎng)元所有輸出的STM-N和STM-M信號的發(fā)送時鐘都將同步于從某一特定的STM-N信號中提取的定時信號，如圖1-12（d）所示。ADM和DXC可采用此種定時方式。

（3）內(nèi)部定時源當(dāng)所有外同步定時源都丟失時，可使用內(nèi)部定時方式。當(dāng)內(nèi)部定時源具有保持能力時，首先工作于保持模式。失去保持后，還可工作于自由振蕩模式。當(dāng)內(nèi)部定時源無保持能力時，只能工作于自由振蕩模式，如圖1-12（e）所示。

SDH網(wǎng)元的定時

2．定時環(huán)路的產(chǎn)生和防止（1）定時環(huán)路的產(chǎn)生從定時可靠性考慮，一個SDH設(shè)備可能需要定義一個以上的基準(zhǔn)時鐘源，如第1基準(zhǔn)（P）和第2基準(zhǔn)（S）等。在正常運行情況下，各設(shè)備從第l基準(zhǔn)獲得定時信號時不會出現(xiàn)定時環(huán)路。但當(dāng)出現(xiàn)故障時，部分設(shè)備可能倒換到從第2基準(zhǔn)取得定時信號，如果第2基準(zhǔn)設(shè)置不當(dāng)就可能產(chǎn)生定時環(huán)路（如圖6-53所示）。

SDH網(wǎng)元的定時圖6-53鏈路故障下產(chǎn)生定時環(huán)路SDH網(wǎng)元的定時

（2）防止定時環(huán)路的方法①在同步規(guī)劃中對每個設(shè)備時鐘來源合理地設(shè)置優(yōu)先級，按優(yōu)先級次序選擇，當(dāng)高優(yōu)先級的時鐘可用時就不選低優(yōu)先級的時鐘。②合理使用STM-N信號中開銷——同步狀態(tài)消息字節(jié)（S1），使每個設(shè)備通過查收S1，了解是否可以用作定時基準(zhǔn)。圖6-54給出了線形網(wǎng)中使用S1字節(jié)的示例。③對于某些不提供S1字節(jié)的老設(shè)備，可只設(shè)主用同步鏈路。如果主用同步鏈路失效，設(shè)備時鐘即轉(zhuǎn)入保持工作狀態(tài)，這樣也可以防止產(chǎn)生定時環(huán)路。

SDH網(wǎng)元的定時圖6-54線形網(wǎng)中使用S1字節(jié)防止產(chǎn)生定時環(huán)路

SDH網(wǎng)元的定時

3．關(guān)于同步狀態(tài)信息（SSM）同步狀態(tài)信息（SSM）也稱為同步質(zhì)量信息，用于在同步定時傳遞鏈路中直接反映同步定時傳遞鏈路信號等級。如圖6-54。

由此看出：有了SSM，同步定時傳輸鏈路就可以明確地獲知其輸入基準(zhǔn)信號是源自G.811時鐘、G.812時鐘，還是SDH設(shè)備時鐘（G.813時鐘），并據(jù)此信息靈活地控制時鐘的工作狀態(tài)，從而避免了盲目地跟蹤，從根本上提高了數(shù)字同步網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性（避免了環(huán)路出現(xiàn)的可能），保證了數(shù)字同步網(wǎng)的質(zhì)量。1．某工程由4個2500+設(shè)備組成單向通道保護環(huán)，采用S16光板，中心站是1號網(wǎng)元，2M為集中型業(yè)務(wù)，即各站均與1號站有業(yè)務(wù)，逆時針是主環(huán)方向，組網(wǎng)圖如下所示：

在3、4號網(wǎng)元之間斷纖后，如果將4號網(wǎng)元西向光板自環(huán)，是否有問題？如果將3號網(wǎng)元的東向光板自環(huán)，是否有問題？請解釋原因。（6分）自環(huán)4號網(wǎng)元西向后，2，3站收1號站業(yè)務(wù)正常，1號站收2，3站中斷，1號站發(fā)往4號站業(yè)務(wù)中斷，4號站發(fā)一號站業(yè)務(wù)正常。原因：4號網(wǎng)元自環(huán)之后，則自發(fā)自收，網(wǎng)元認(rèn)為主環(huán)業(yè)務(wù)正常，支路板不會選收備環(huán)的業(yè)務(wù)，所以業(yè)務(wù)中斷。如圖所示網(wǎng)絡(luò)，如果在1#站和4#站各提供一個時鐘精度為G.811的外時鐘作為主備用時鐘,請詳細(xì)描述一下這兩個主備時鐘在SSM情況下各站的配置情況，同時分析網(wǎng)絡(luò)是怎樣完成主用時鐘倒換到備用時鐘和從備用時鐘恢復(fù)到主用的過程。1#2#3#4#EEEEWWWW

1．2#站，3#站，4#站鎖定1#站發(fā)來的主時鐘，精度為G.811時鐘,并向上游站發(fā)”DON’T USE”2.當(dāng)1#站的主時鐘中斷,2#,3#收1#站的精度為G.813時鐘,4#站收到G.813時鐘后與備用時鐘對比,由于備用時鐘精度為G.811>G.813,則4#時鐘倒換到備用時鐘,精度為G.811,然后3#收到4#來的G.811時鐘,與G.813時鐘對比,也倒換到備用時鐘上,同時向4#站發(fā)”DON’TUSE”,同時向3#站發(fā)”DON’TUSE”,1#站收到2#站的G.811時鐘后,也倒換到備用時鐘.3.當(dāng)1#站的主用G.811時鐘恢復(fù)時,備用時鐘倒回到主用,于是2#站又收到1#站的G.811時鐘,倒換回主用,并向1#站發(fā)”DON’TUSE”,3#站也收到2#的G.811時鐘,倒回主用,同