傳輸設(shè)備專業(yè)L1級(jí)傳輸系統(tǒng)SDH基本原理

1、傳輸網(wǎng)專業(yè)L1級(jí)SDH基本原理*課件簡(jiǎn)介*個(gè)人照片基本資料基本資料姓名：龔理工作單位：中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)遼寧有限公司手機(jī)號(hào)碼子郵箱：教育及培訓(xùn)經(jīng)歷教育及培訓(xùn)經(jīng)歷畢業(yè)院校：東北大學(xué)學(xué)歷：大學(xué)本科專業(yè)培訓(xùn)經(jīng)歷：2003年接受烽火SDH高培專業(yè)特長(zhǎng)專業(yè)特長(zhǎng)2003年開(kāi)始從事通信工作，熟悉SDH、PTN相關(guān)原理，具有豐富的SDH、PTN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)。授課人簡(jiǎn)介*第1章 SDH概述第2章 SDH幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟第3章 開(kāi)銷和指針第4章 SDH環(huán)網(wǎng)保護(hù)方式目錄*SDH定義SDH的基本概念SDH全稱為同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy）。是

2、一整套可進(jìn)行同步數(shù)字傳輸、復(fù)用和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)的等級(jí)結(jié)構(gòu)。SDH的產(chǎn)生背景 社會(huì)背景：通信網(wǎng)傳輸、交換、處理的信息量增大，向數(shù)字化、綜合化、智能化、個(gè)人化發(fā)展。l 寬帶化信息高速公路l 規(guī)范化世界性統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口 技術(shù)背景：傳統(tǒng)的PDH傳輸系統(tǒng)已不能適應(yīng)現(xiàn)代通信發(fā)展的要求。光傳送網(wǎng)的發(fā)展DWDM 開(kāi)始建設(shè)SDH逐步成為傳輸主力設(shè)備WDM規(guī)模建設(shè)，全光網(wǎng)試驗(yàn) SDH標(biāo)準(zhǔn)完善，PDH仍為主力PDH產(chǎn)品開(kāi)始規(guī)模使用實(shí)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(huì)逐漸使用2002年以后PDH：準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸

3、系統(tǒng)； SDH：同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)；WDM：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)。高錕提出光傳輸理論高錕提出光傳輸理論信息包STM-N復(fù)用傳輸打包PDH/FDDI/ATM/IP信號(hào)信息包STM-N解復(fù)用傳輸打包PDH/FDDI/ATM/IP信號(hào)SDH的工作方式技術(shù)特點(diǎn)介紹SDH特點(diǎn)*第1章 SDH概述第2章 SDH幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟第3章 開(kāi)銷和指針第4章 SDH環(huán)網(wǎng)保護(hù)方式目錄SDH具有統(tǒng)一規(guī)范的速率，信號(hào)以同步傳送模塊（STM）的形式傳輸。基本模塊是STM-1，高等級(jí)速率以字節(jié)交錯(cuò)間插方式同步復(fù)用。SDH速率采用級(jí)聯(lián)技術(shù)支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)G.707新

4、的SDH復(fù)用結(jié)構(gòu)將低速支路信號(hào)復(fù)用成STM-N信號(hào)時(shí)，要經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟：映射、定位、復(fù)用。2M電路映射、復(fù)用步驟STM-NSTM-NAUG-NAUG-NAUG-1AUG-1AU-4AU-4VC-4VC-4C-12C-12VC-12VC-12TU-12TU-12TUG-3TUG-3TUG-2TUG-2STM-1STM-1映射定位復(fù)用指針處理2M電路基本映射、復(fù)用結(jié)構(gòu)2M復(fù)幀概念為了便于速率匹配提出復(fù)幀概念；4個(gè)C-12基幀組成一個(gè)復(fù)幀；基幀幀頻8000幀/s，復(fù)幀幀頻2000幀/s。C12基幀9行4列復(fù)幀9行16列STM-11#STM-12#STM-13#STM-14#加入POH幀結(jié)構(gòu)是一種按規(guī)律

5、有序排列的重復(fù)性圖案。為了便于實(shí)現(xiàn)支路信號(hào)的同步復(fù)用、交叉連接和上下電路，SDH幀結(jié)構(gòu)以125s的同步幀周期、以64kbit/s的幀同步信道為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)同步的速率逐行串行傳輸。SDH幀結(jié)構(gòu)lSTM-N幀中放置各種業(yè)務(wù)信息的地方。l2M/34M/140M等PDH信號(hào)、ATM信號(hào)、IP信息包等打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信號(hào)承載，在SDH網(wǎng)上傳輸。若將STM-N信號(hào)幀比做一輛貨車(chē)，其凈負(fù)荷區(qū)即為該貨車(chē)的車(chē)廂。l在將低速信號(hào)打包裝箱時(shí)，在每一個(gè)信息包中加入通道開(kāi)銷（POH），以完成對(duì)每一個(gè)“貨物包”在“運(yùn)輸”中的監(jiān)視。信息包裝箱定位打包低速信號(hào)信息包裝箱定位打包低速信號(hào)POHPOHS

6、DH幀結(jié)構(gòu) - 信息凈負(fù)荷l定位低速信號(hào)在STM-N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。l發(fā)端在將信號(hào)包裝入STM-N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，即將裝入“車(chē)廂”的“貨物包”，賦予一個(gè)位置坐標(biāo)值。l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(hào)；即依據(jù)“貨物包”位置坐標(biāo)，從“車(chē)廂”中直接所需要的那一個(gè)“貨包”。l由于“車(chē)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(duì)貨物包的定位僅需定位“車(chē)廂”中第一個(gè)“貨物包”即可。SDH幀結(jié)構(gòu) - 管理單元指針（AU-PTR）l段開(kāi)銷完成對(duì)STM-N整體信號(hào)流進(jìn)行監(jiān)控。

7、即對(duì)STM-N“車(chē)廂”中所有“貨物包”進(jìn)行整體上的性能監(jiān)控。再生段開(kāi)銷(RSOH)完成對(duì)STM-N整體信息結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控復(fù)用段開(kāi)銷(MSOH)完成對(duì)STM-N中的復(fù)用段層信息結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控lRSOH、MSOH、POH組成SDH層層細(xì)化的監(jiān)控體制。l二者區(qū)別：宏觀（RSOH）和微觀（MSOH）。SDH幀結(jié)構(gòu) - 段開(kāi)銷l若復(fù)用的低速信號(hào)速率較低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。l需進(jìn)行二級(jí)指針定位。先將小信息包打包成中信息包，通過(guò)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(guò)AU-PTR指示相應(yīng)中信息包的位置。2M/34MTU-PTR一級(jí)定位SDH幀結(jié)

8、構(gòu) - 二級(jí)指針定位AU-PTR二級(jí)定位*第1章 SDH概述第2章 SDH幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟第3章 開(kāi)銷和指針第4章 SDH環(huán)網(wǎng)保護(hù)方式目錄l RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成層層細(xì)化的監(jiān)控功能。開(kāi)銷段開(kāi)銷（SOH）段開(kāi)銷（SOH）段開(kāi)銷（SOH）段開(kāi)銷（SOH）段開(kāi)銷（SOH）段開(kāi)銷（SOH）開(kāi)銷分層STM-1段開(kāi)銷段開(kāi)銷字節(jié)功能l定幀字節(jié)：A1、A2尋找連續(xù)信號(hào)流的幀頭；A1=f6H、A2=28H。STM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-N搜索A1A2產(chǎn)生持續(xù)3ms下插全“1”定幀持續(xù)1ms連續(xù)信號(hào)流段開(kāi)銷字節(jié)功能再生段蹤跡字節(jié)：J0發(fā)端持續(xù)的發(fā)此字節(jié)，使收端能據(jù)

9、此確認(rèn)與指定發(fā)端處于持續(xù)連接狀態(tài)，以確認(rèn)兩端的連接是否正確；如果收端檢測(cè)到J0字節(jié)與預(yù)定值不匹配，則會(huì)產(chǎn)生RS_TIM告警信號(hào)。有的公司對(duì)此告警只上報(bào)，不下插AIS，因此不影響業(yè)務(wù)；有的公司除上報(bào)此告警外，還下插AIS，因此影響業(yè)務(wù)。J0字節(jié)可用于判斷光纖是否正確接續(xù)：在網(wǎng)管上正確配置J0字節(jié)后，如未出現(xiàn)RS_TIM告警，則說(shuō)明光纖連接正確；如出現(xiàn)RS_TIM告警，則說(shuō)明光纖連接錯(cuò)誤，一般情況可能是由于新開(kāi)站時(shí)東西向光纖連錯(cuò)，或光纜割接時(shí)光纜接續(xù)錯(cuò)誤。數(shù)字通信通路(DCC)字節(jié)：D1D12網(wǎng)元和網(wǎng)管之間、網(wǎng)元和網(wǎng)元之間OAM信息通路；D1D3用于再生段(DCCR)，帶寬364kb/s；D4D1

10、2用于復(fù)用段(DCCM)，帶寬964kb/s。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(shí)各站間的公務(wù)聯(lián)絡(luò)；分別提供1個(gè)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)。段開(kāi)銷字節(jié)功能再生段誤碼監(jiān)測(cè)字節(jié)： B1對(duì)再生段信號(hào)流進(jìn)行監(jiān)控，方式為BIP8偶校驗(yàn)；收端檢測(cè)到B1誤碼塊，在RS-BBE性能事件中反映出來(lái)。發(fā)送端將擾碼后的當(dāng)前幀所有比特進(jìn)行 BIP8 偶校驗(yàn)，結(jié)果置于下一幀B1中；接收端對(duì)當(dāng)前幀所有比特進(jìn)行BIP8偶校驗(yàn)，并將結(jié)果與下一幀B1比較，再用異或門(mén)輸出。段開(kāi)銷字節(jié)功能復(fù)用段誤碼監(jiān)測(cè)字節(jié)： B2對(duì)復(fù)用段信號(hào)流進(jìn)行監(jiān)控，方式為BIP24偶校驗(yàn)；收端檢測(cè)

11、到B2誤碼塊，在MS-BBE性能事件中反映出來(lái)；工作原理與B1類似。復(fù)用段遠(yuǎn)端誤塊指示字節(jié)：M1對(duì)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(cè)的誤塊數(shù)；并在發(fā)端上報(bào)MS-FEBBE性能事件；同時(shí)在發(fā)端有MS-REI（復(fù)用段遠(yuǎn)端誤塊指示）告警事件上報(bào)。段開(kāi)銷字節(jié)功能自動(dòng)保護(hù)倒換（APS）通路字節(jié)：K1、K2（b1b5）傳送自動(dòng)保護(hù)倒換信令，使網(wǎng)絡(luò)具備自愈功能；用于復(fù)用段保護(hù)倒換情況。復(fù)用段遠(yuǎn)端故障指示（MS-RDI）字節(jié): K2（b6b8）用于向發(fā)信端回送一個(gè)指示信號(hào)，表示收信端檢測(cè)到來(lái)話故障（MS-RDI）或正接收復(fù)用段告警指示（MS-AIS）信號(hào)。同步狀態(tài)字節(jié)：S1（b5b8）

12、傳送同步狀態(tài)信息（SSM），可用于時(shí)鐘保護(hù)倒換功能；S1字節(jié)表示時(shí)鐘同步源質(zhì)量信息，該值越小則表示時(shí)鐘質(zhì)量越高。段開(kāi)銷字節(jié)功能高階通道開(kāi)銷信息凈負(fù)荷12619VC-4/VC-3POHJ1B3C2G1F2H4F3K3N119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(diǎn)標(biāo)識(shí)符，使收端能據(jù)此確認(rèn)于指定發(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(shí)際收的值設(shè)備應(yīng)收的值；收端檢測(cè)到J1失配，相應(yīng)通道（VC-4）產(chǎn)生HP-TIM告警。高階通道誤碼監(jiān)測(cè)字節(jié)：B3監(jiān)測(cè)高階VC的誤碼性能；監(jiān)測(cè)方式為BIP-8偶校驗(yàn)，工作原理類似于B1、B2；本端監(jiān)

13、測(cè)到相應(yīng)VC通道B3誤碼塊，在相應(yīng)通道的性能事件HP-BBE中反映出來(lái)。高階通道開(kāi)銷字節(jié)功能信號(hào)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)；C2字節(jié)設(shè)置要求：收發(fā)相匹配，失配則本端相應(yīng)VC-4通道產(chǎn)生HP-SLM告警，并可能往下級(jí)信息結(jié)構(gòu)TUG3/C-4下插全“1”；C2=00H表示該VC-4未裝載，本端產(chǎn)生HP-UNEQ告警，并可能往下級(jí)信息結(jié)構(gòu)C-4插全“1”。通道狀態(tài)字節(jié)：G1對(duì)告信息：由信宿回傳到信源； b1b4：回傳由B3檢測(cè)的誤碼塊數(shù)，發(fā)端上報(bào)性能事件 HP-FEBBE及告警HP-REI；b5：收端檢測(cè)到AU-AIS、J1和C2失配、VC-4未裝載，在相應(yīng)VC-4通道上由

14、b5回傳，在發(fā)端上報(bào)HP-RDI告警。高階通道開(kāi)銷字節(jié)功能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(jìn)SDH時(shí)，H4字節(jié)僅對(duì)2M信號(hào)有意義。指示當(dāng)前幀是復(fù)幀的第幾個(gè)基幀，以便收端據(jù)此找到TU-PTR，拆分出2M信號(hào)；H4的范圍00H03H；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(jí)信息結(jié)構(gòu)插全“1”。高階通道開(kāi)銷字節(jié)功能119500us VC-12復(fù)幀V5J2N2VC-12VC-12VC-124K4VC-12低階通道開(kāi)銷低階通道開(kāi)銷字節(jié)功能通道狀態(tài)和信號(hào)標(biāo)記字節(jié)：V5BIP-2：低階通道誤碼檢測(cè)；

15、REI：遠(yuǎn)端誤碼指示；RFI：遠(yuǎn)端失效指示；Signal Label：信號(hào)標(biāo)記；RDI：遠(yuǎn)端接收失效指示。低階通道蹤跡字節(jié)：J2J2字節(jié)重復(fù)的發(fā)送低階通道接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符，以便使低階通道接收端能確認(rèn)其與指定發(fā)送端是否處于持續(xù)的連接狀態(tài)。V5字節(jié)*第1章 SDH概述第2章 SDH幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟第3章 開(kāi)銷和指針第4章 SDH環(huán)網(wǎng)保護(hù)方式目錄SDH自愈環(huán)分類單向環(huán)和雙向環(huán)單向環(huán)：來(lái)回業(yè)務(wù)信號(hào)均沿同一方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)在環(huán)中傳輸；雙向環(huán)：進(jìn)入環(huán)的支路信號(hào)按一個(gè)方向傳輸，而返回的信號(hào)按相反的方向傳輸。通道保護(hù)和復(fù)用段保護(hù)通道保護(hù)環(huán)：業(yè)務(wù)量的保護(hù)是以通道為基礎(chǔ)，倒換與否按每一個(gè)通道的信號(hào)質(zhì)量而定，通常

16、利用通道AIS信號(hào)來(lái)決定是否應(yīng)倒換；復(fù)用段保護(hù)環(huán)：業(yè)務(wù)量的保護(hù)是以復(fù)用段為基礎(chǔ)，倒換與否按每一對(duì)節(jié)點(diǎn)間的復(fù)用段信號(hào)（K1、K2字節(jié)）的質(zhì)量而定，復(fù)用段保護(hù)環(huán)實(shí)施保護(hù)倒換需要節(jié)點(diǎn)間多次交換APS信令，每個(gè)APS信令都要準(zhǔn)確指明信令產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)和信令目的節(jié)點(diǎn)，為此對(duì)環(huán)上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)均應(yīng)指定一個(gè)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)（ID），其編號(hào)范圍是015，SDH自愈環(huán)分類二纖環(huán)和四環(huán)纖按環(huán)中每一對(duì)節(jié)點(diǎn)間所用光纖的最小數(shù)量來(lái)分，可以劃分為二纖環(huán)和四纖環(huán)。通道保護(hù)環(huán)原理ABDC并發(fā)S1P2S2P1CA ACACCA并發(fā)選收選收通道保護(hù)環(huán)使用結(jié)構(gòu)（首端雙發(fā)，末端選收）。左圖為一個(gè)雙纖單向通道保護(hù)環(huán)在正常情況下的工作情況，由節(jié)點(diǎn)A進(jìn)入

17、環(huán)到節(jié)點(diǎn)C的信號(hào)AC同時(shí)由兩路路徑到達(dá)節(jié)點(diǎn)C，其中一路是經(jīng)節(jié)點(diǎn)B到達(dá)節(jié)點(diǎn)C（路徑S1），另一路經(jīng)D到達(dá)節(jié)點(diǎn)C（路徑P1），由節(jié)點(diǎn)C按照分路通道信號(hào)的優(yōu)劣決定選哪一路作為分路信號(hào)。在這里，經(jīng)過(guò)路徑S1的信號(hào)為主用信號(hào)。ABDC并發(fā)S1P2S2P1CA ACACCA并發(fā)選收倒換向下游插入AIS信號(hào)通道保護(hù)環(huán)原理當(dāng)AB段光纜被切斷時(shí)（如左圖），節(jié)點(diǎn)B檢測(cè)到LOS和MS-AIS，于是在其所有以順時(shí)針?lè)较虼┻^(guò)自身的支路信道中插入通道AIS。對(duì)于業(yè)務(wù)信號(hào)A-B-C，接受節(jié)點(diǎn)C檢測(cè)到通道AIS后，實(shí)行倒換，選擇經(jīng)路徑A-D-C的保護(hù)信道傳至的信號(hào)作為下話信號(hào)。對(duì)于單個(gè)的線路失效，通道保護(hù)環(huán)可以100的恢復(fù)受

18、影響的業(yè)務(wù)，而對(duì)于單個(gè)節(jié)點(diǎn)失效，以失效節(jié)點(diǎn)為目的節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)將不可避免的丟失，而通過(guò)失效節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)將由于通道保護(hù)環(huán)機(jī)制而得以完全恢復(fù)。復(fù)用段保護(hù)環(huán)原理ACCAADCB1323364CAAC二纖復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)的每對(duì)相鄰節(jié)點(diǎn)有兩根反向傳輸?shù)墓饫w，每根光纖的帶寬一分為二，一半被定義為工作信道，另一半預(yù)留作保護(hù)信道。每根光纖的工作信道被另一根光纖里的反向傳輸?shù)谋Ｗo(hù)信道所保護(hù)。對(duì)于STM-N二纖復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)，其STM-N信號(hào)可以視為N個(gè)AU-4復(fù)用而成。這N個(gè)AU-4按照其在復(fù)用時(shí)出現(xiàn)的順序被編號(hào)1N，那么從1號(hào)到N/2號(hào)的AU-4被安排為工作信道，而從（N/2）+1號(hào)到N號(hào)的AU-4被安排為保護(hù)信道。每根光纖中工作信道和保護(hù)信道共用一套復(fù)用段開(kāi)銷。復(fù)用段保護(hù)環(huán)原理ADCB1323364CAAC橋接橋接倒收倒收ACCA當(dāng)節(jié)點(diǎn)B、C之間出現(xiàn)單向失效時(shí)，節(jié)點(diǎn)C檢測(cè)到信號(hào)失效后，從長(zhǎng)路徑和短路徑兩個(gè)方向上的保護(hù)信道向節(jié)點(diǎn)B發(fā)出橋接請(qǐng)求。當(dāng)節(jié)點(diǎn)B接收到來(lái)自短路徑的橋