北京大學光網(wǎng)絡基礎-SDH網(wǎng)絡基礎-SDH基本構架31

北京大學光網(wǎng)絡基礎-SDH網(wǎng)絡基礎-SDH基本構架31第一頁，共32頁。大 綱概述SDH功能模型SDH比特率系列SDH復用結構STM-N幀結構第二頁，共32頁。標準化思路PDH體系標準化工作“先有設備，后出標準”SDH體系標準化工作“先有標準，后出設備”用總結經(jīng)驗的方式來制定標準，形成的標準自然技術上比較完善，但其是一個折中的產(chǎn)物，自然帶有許多不完全合理的東西以哲學家式的想象力，從全網(wǎng)的角度出發(fā)制定標準，用來指導設備的研制和網(wǎng)絡建設第三頁，共32頁。SDH演進過程在PDH技術體制上進行修補已是得不償失，技術革命才是真正出路，光同步傳輸網(wǎng)就應運而生美國BELLCORE首先提出同步光網(wǎng)絡（SONET），美國國家標準協(xié)會（ANSI）于20世紀80年代制定有關SONET國家標準1988年CCITT（ITU-T）采納SONET概念，并進行了修改與擴充，重新命名為同步數(shù)字體系（SDH），形成一系列國際標準體系SDH和SONET的基本原理完全相同，標準也兼容，但略有差別第四頁，共32頁。網(wǎng)絡節(jié)點接口（NNI）要求TRTRTRTRSMEASMSMSMSMSMTRNNINNINNINNIDXCTRLineRadioLineRadio支路信號同步復用器有線支路信號無線有線無線同步復用器DXC：數(shù)字交叉連接設備EA:外部接入設備電信傳輸網(wǎng)原則上傳輸設備和網(wǎng)絡節(jié)點設備兩種基本設備統(tǒng)一的NNI標準的基本要求是：1.不受限于特定傳輸媒質(zhì)；2.不受限于網(wǎng)絡節(jié)點所需功能；3.不受限于對局間或局內(nèi)通信的應用場合。NNI標準化可使3種地區(qū)性PDH體系在SDH中實現(xiàn)統(tǒng)一，還可使網(wǎng)絡節(jié)點設備功能模塊化、系列化，從而可根據(jù)電信網(wǎng)絡規(guī)模和功能要求進行靈活的網(wǎng)絡配置，使SDH網(wǎng)絡結構更加簡單、高效和靈活，并具有很強的適應性和可擴展能力。SDH

NNI基本特征：標準化的接口速率和信號幀結構第五頁，共32頁。SDH核心功能TM終端復用器ADM（DXC）分插復用器TM終端復用器REG再生器支路信號支路信號支路信號同步復用：

業(yè)務處理標準光接口：

橫向兼容強網(wǎng)管能力：

維護管理SDH：synchronousdigitalhierarchy，同步數(shù)字體系SDH是數(shù)字傳送結構的一種等級體系，為在物理傳輸網(wǎng)上傳送適配的凈荷（業(yè)務信息）提供標準化第六頁，共32頁。SDH優(yōu)缺點速率統(tǒng)一：155M、622M、2.5G、10G、40G；光接口與幀結構統(tǒng)一：STM-N（N=1、4、16、64、256）一步復用特性：可從高速信號中直接提取/接入低速信號強大的OAM&P能力實現(xiàn)了網(wǎng)絡管理的智能化：豐富的開銷（碼流量的5%）、強大的軟件技術；組網(wǎng)靈活、網(wǎng)絡的生存性強：可組多種類型網(wǎng)絡、具有自愈能力、可在線升級；前、后向兼容。頻帶利用率不如PDH系統(tǒng)技術和功能上的復雜性大大增加軟件控制能力潛在重大故障隱患（病毒、誤操作或死機等）第七頁，共32頁。大 綱概述SDH功能模型SDH比特率系列SDH復用結構STM-N幀結構第八頁，共32頁。SDH基本設備：終端復用器TM在線形網(wǎng)的端站，把PDH/SDH支路信號復用成SDH線路信號，或反之。由匯集各種低速信號到高速STM-N信號的復用器和解復用器組成。PDH支路信號SDH支路信號OAM線路信號STM-NTM第九頁，共32頁。SDH基本設備：線路終端復用器LTM第十頁，共32頁。SDH基本設備：分插復用器ADM設在網(wǎng)絡的中間局站，完成直接上、下電路功能STM-NSTM-N西側(cè)線路信號PDH支路信號SDH支路信號OAM東側(cè)線路信號ADM第十一頁，共32頁。SDH基本設備：再生中繼器REG設在網(wǎng)絡的中間局站，目的是延長傳輸距離，但不能上、下電路。實現(xiàn)信號的再生放大功能。OAM東側(cè)線路信號西側(cè)線路信號STM-NSTM-NREG第十二頁，共32頁。SDH基本設備：數(shù)字交叉連接設備DXC（1/2）兼有同步復用、分插、交叉連接、網(wǎng)絡的自動恢復與保護等多項功能的SDH設備。STM-NSTM-NPDH支路信號

SDH支路信號DXC第十三頁，共32頁。SDH基本設備：數(shù)字交叉連接設備DXC（2/2）第十四頁，共32頁。大 綱概述SDH功能模型SDH比特率系列SDH復用結構STM-N幀結構第十五頁，共32頁。SDH比特率系列SDH等級比特率（kbit/s）1155520462208016248832064995328025639813120注：高于第256級的規(guī)范有待進一步研究第十六頁，共32頁。VC類型與容量VC類型VC帶寬VC凈荷VC-122240kbit/s2176kbit/sVC-348960kbit/s48384kbit/sVC-4150336kbit/s149760kbit/sVC-4-4c601344kbit/s599040kbit/sVC-4-16c2405376kbit/s2396160kbit/sVC-4-64c9621504kbit/s9584640kbit/sVC-4-256c38486016kbit/s38338560kbit/s第十七頁，共32頁。PDH信號標稱速率及其開銷

群次話路數(shù)標稱速率Mbps凈荷Mbps開銷Mbps開銷比%中歐標準話路10.0640.0640.0000.00基群302.0481.9200.1286.25二次群1208.4487.6800.7689.09三次群48034.36830.7203.64810.61四次群1920139.264122.88016.38411.76北美標準話路10.0640.0640.0000.00基群241.5441.5360.0080.52二次群966.3126.1440.1682.66三次群67244.73643.0081.7283.86四次群4032274.176258.04816.1285.88日本標準話路10.0640.0640.0000.00基群241.5441.5360.0080.52二次群966.3126.1440.1682.66三次群48032.06430.7201.3444.19四次群144097.72892.1605.5685.70開銷網(wǎng)管能力第十八頁，共32頁。SDH比特率系列簡稱SDH等級標稱速率Mb/s話路數(shù)凈荷容量Mb/s開銷比例%51MSTM-051.840

155MSTM-1155.5201920122.88020.99622MSTM-4622.0807680491.52020.992.5GSTM-162488.320307201966.08020.9910GSTM-649953.2801228807864.32020.9940GSTM-25639813.12049152531457.60020.99注：高于第256級的規(guī)范有待進一步研究STM：synchronoustransportmodule，同步傳送模塊STM是用于支持SDH段層連接的一種信息結構，它由信息凈荷和段開銷（SOH）信息域構成一個幀塊結構，其周期為125μs。適當?shù)卣{(diào)整信息使之以與網(wǎng)絡同步的速率在所選定的介質(zhì)中串行傳輸。STM-N（N≥1）由單個N級管理單元組（AUG-N）和SOH構成。STM的基本速率定義為155520kbit/s，稱之為STM-1。更高容量的STM速率是基本速率的N倍，N=4、16、64和256的STM容量已定義，更大的N值待定。第十九頁，共32頁。大 綱概述SDH功能模型SDH比特率系列SDH復用結構STM-N幀結構第二十頁，共32頁。SDH（G.707）復用結構C-11C-12C-2C-3C-4C-4-4CC-4-16CC-4-64CC-4-256CVC-12VC-11VC-2VC-3TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3VC-3VC-4VC-4-4CVC-4-16CVC-4-64CVC-4-256CAU-3AU-4AU-4-4CAU-4-16CAU-4-64CAU-4-256CAUG-1AUG-4AUG-16AUG-64AUG-256STM-0STM-1STM-4STM-16STM-64STM-25611111111111444343771134指針處理復用定位映射采用級聯(lián)技術支持數(shù)據(jù)業(yè)務第二十一頁，共32頁。映射復用過程映射：在SDH網(wǎng)絡邊界將支路適配到虛容器的過程復用：將多個低階通道層信號適配到一個高階通道或?qū)⒍鄠€高階通道層信號適配到一個復用段的過程定位：當支路單元或管理單元適配到其所支持層的參考幀時，幀偏移信息合并到支路單元或管理單元指針：即為一種指示器，其數(shù)值指示一個虛容器相對于其支持的傳送實體的幀參考點偏移級聯(lián)：多個虛容器組合成一個容量更大容器的過程該過程保持其比特序列的完整性級聯(lián)有兩種類型，即相鄰級聯(lián)和虛級聯(lián)第二十二頁，共32頁。容器C-n（n=1、2、3、4）容器C-n：一種構成虛容器同步信息凈荷

的信息結構。每種虛容器均有一對應容器。PDH速率系列定義了

C-11、C-12、

C-2、C-3、C-4

五種標準容器我國采納義了3種標準容器：C-12、C-3、C-4C-291211125sC-4926011125sC-398411125sC-119311125sC-129411125s容器C-11C-12C-2C-3C-4PDH速率(kbit/s)15442048631234368139264速率(kbit/s)16482176678448348149760基幀頻率(kHz)88888基幀結構9×3-1-1/49×4-1-19×12-1-19×849×260基幀幀長(bit)206272848604818720第二十三頁，共32頁。虛容器VC-n（n=1、2、3、4）虛容器VC-n：用于支持SDH通道層連接

的信息結構，VC-n=C-n+VC-nPOH，

其周期為125μs或500μs。確定VC-n幀起

始點的定位信息由服務網(wǎng)絡層提供。

VC-nPOH用于對相應通道的監(jiān)控、管理和維護。低階虛容器VC-n（n=1,2,3）：由單個容器C-n（n=1、2、3）和相應等級低階虛容器POH構成。我國只采用VC-12和VC-3；高階虛容器VC-n（n=3,4）：由單個容器C-n（n＝3、4）或若干支路單元組（TUG-2或TUG-3）和相應虛容器POH構成。我國只采用VC-4虛容器VC-11VC-12VC-2VC-3VC-4周期或復幀周期s500500500125125幀頻或復幀頻率kHz22288結構4(3×9-1)4(4×9-1)4(12×9-1)9×859×261容量byte1041404287652349速率Mbit/s1.6642.2406.84848.960150.336相應容器結構9×3-1-1/49×4-1-19×12-1-19×849×2604個C-n構成復幀（VC-n）1列POH+C-n構成VC-n第二十四頁，共32頁。支路單元TU-n和支路單元組TUG-n支路單元TU-n：提供低階通道層與高階

通道層之間適配的信息結構，TU-n=VC-n+TU-nPTR，指針指示凈荷幀起始點相對高階虛容器幀起始點的偏移。我國目前采用的支路單元有：TU-12和TU-3支路單元組TUG是在高階VC-n凈荷中占據(jù)固定的、已定義位置的一個或若干個支路單元的集合。TUG定義為由不同容量的支路單元所構成的混合容量凈荷，以提高傳送網(wǎng)的適應性。TUG-2由一組TU-12構成。TUG-3由一組TUG-2或一個TU-3構成。虛容器TU-11TU-12TU-2TU-3AU-4周期或復幀周期s500500500125125幀頻或復幀頻率kHz22288結構4(3×9)4(4×9)4(12×9)9×85+39×261+9容量byte1081444327682358速率Mbit/s1.7282.3046.91249.152150.912虛容器結構4(3×9-1)4(4×9-1)4(12×9-1)9×859×261第二十五頁，共32頁。管理單元AU-n和管理單元組AUG-n

管理單元AU-n：提供高階通道層與復用段層之間適配的信息結構，AU-n=VC-n+AU-nPTR，指針指示凈荷幀起

始點相對復用段幀起始點的偏移。管理單元指針位置相對于STM-N幀是固定的。AU-4由VC-4和管理單元指針構成，指針指示VC-4相對于STM-N幀的相位定位。目前我國只采用一種管理單元：AU-4。AU-3由VC-3和管理單元指針構成，指針指示VC-3相對于STM-N幀的相位定位。管理單元組（AUG）是在STM凈荷中占據(jù)固定的、已定義位置的一個或若干管理單元的集合。AUG-1由一個AU-4構成。虛容器TU-11TU-12TU-2TU-3AU-4周期或復幀周期s500500500125125幀頻或復幀頻率kHz22288結構4(3×9)4(4×9)4(12×9)9×85+39×261+9容量byte1081444327682358速率Mbit/s1.7282.3046.91249.152150.912虛容器結構4(3×9-1)4(4×9-1)4(12×9-1)9×859×261第二十六頁，共32頁。示例：直接從C-12（2.048Mb/s）到STM-1的復用第二十七頁，共32頁。大 綱概述SDH功能模型SDH比特率系列SDH復用結構STM-N幀結構第二十八頁，共32頁。傳輸網(wǎng)絡段與通道模型復用段（MS）定義：復用段終端（TM、ADM、DXC等）之間的端到端信息傳遞。功能：由復用段終端提供，主要功能有MSOH的產(chǎn)生與終結，通道的同步與復用等再生段（RS）定義：再生器與再生器、終端器、復用段終端之間的信息傳遞。功能：再生器終端（REG、TM、ADM、DXC等）用以完成再生段功能，如：RSOH的產(chǎn)生與終結，幀定位，擾碼等。通道（Path）定義：由一個或多個段組成，為電路提供透明的傳輸通道。功能：通道終端主要完成對凈荷的復接與分接以及通道開銷POH的終結與產(chǎn)生，也是電容器的結合點和分接點。MSOH在復用段內(nèi)

傳輸時維持不變RSOH在再生段內(nèi)

傳輸時維持不變POH在通道終端間

保持不變第二十九頁，共32頁。STM-N幀結構43195270×

N

列(字節(jié))9×

N(3forSTM-0)261×

N(87forSTM-0)STM-Npayload(includePOH)9行SectionoverheadRSOHSectionoverheadMSOHAdministrativeunitpointer(s)(90列forSTM-0)9×270×N字節(jié)以字節(jié)(8bit)為單位的矩形塊狀幀幀頻8000幀/s，幀周期125us先行后列傳送SDH-N幀是由9行、270×N列（N=1、4、16、64，256）的8bit字節(jié)組成的碼塊，故：幀長=9×270×N×8=19440×Nbit。幀結構由段開銷（SOH）、管理單