华为-optix光传输系统SDH基本原理第一讲

SDH概述——建立SDH概念SDH信号帧结构和复用步骤开销和指针设备的逻辑构成内容PDH固有缺陷相对于PDH，SDH体制的优势SDH体制存在的缺陷目标掌握SDH体制的整体概念SDH-SynchronousDigitalHierarchy的基本概念是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。SDH产生的社会背景通过通信网传输、交换、处理的信息不断增大，要求通信网向数字化、综合化、智能化、个人化发展作为通信网的承载体传输网要求：宽带化——信息高速公路规范化——世界性统一的标准接口接口方面——与设备互连有关电接口——地区性的电接口规范，无世界标准。光接口——无光接口规范，各厂家独自开发。565Mb/s139Mb/s34Mb/s8Mb/s2Mb/s1.6Gb/s400Mb/s100Mb/s32Mb/s6.3Mb/s1.5Mb/s274Mb/s45Mb/s6.3Mb/s×4×4×4×4×4×4×4×4×6×7×3欧洲系列日本系列北美系列×5PDH采用异步复用方式通过码速调整（塞入bit）匹配和容纳信号时钟的偏差低速信号在高速信号中的位置无规律性从高速信号插/分低速信号要一级一级进行复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输复用方式140Mb/s34Mb/s34Mb/s8Mb/s8Mb/s2Mb/s解解解复复复用用用复复复用用140Mb/s用东西放在哪儿了？运行维护功能(OAM)——决定设备维护成本与信号帧中开销(冗余)字节的数量有关PCM30/32仅TS0、TS16用于OAM开销，OAM功能弱线路编码时要加nB冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的TMN因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制应运而升。电接口STM-1(SynchronousTransportModule)是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为155.520Mb/s。STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，---)。光接口仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的7级扰码。接口方面复用方式——同步复用和灵活的映射结构低阶SDH→高阶SDH。例如：STM-1→STM-4。采用字节间插复用方式。B1B2B3C1C2C3A1A2A3A3B2B3B1C1A2C2C3A1PDH→SDH——通过指针定位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。OAM功能用于OAM的开销多OAM功能强——这也是线路编码不用加冗余的原因兼容性——决定成本老体制设备是否还可发挥作用对新体制能否接入频带利用率不如PDH系统指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害思考1.SDH究竟是什么？2.为什么会出现SDH的传输体制？3.与PDH相对比SDH有什么优势？4.SDH的局限性是什么？是否已建立了SDH的整体概念？内容：STM-N的帧结构和帧各部分的作用PDH复用进STM-N帧的方式140M复用进STM-N帧34M复用进STM-N帧2M复用进STM-N帧41359以字节为单位(8bit)的块状帧帧频8000帧/s，帧周期125us先行后列9×270×N字节RSOHAUPTRMSOHSTM-N净负荷(含POH)261×N9×NSTM-1速率为9*270*8*8000Mbit/s=155.52Mbit/s。想一想:STM-N帧中单独一个字节的比特传输速率是多少?STM-N帧中放置各种业务信息的地方。2M、34M140M打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。若将STM-N信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入通道开销POH，以完成对每一个“货物包”在“运输”中的监视。净负荷STM-N信息包信息包信息包信息包信息包段开销——完成对STM-N整体信号流进行监控。即对STM-N“车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监控。再生段开销(RSOH)—对STM-N整体信号进行监控复用段开销(MSOH)—对STM-N中的某一个STM-1信号进行监控RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体制二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）定位低速信号在STM-N帧中(净负荷)的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知。发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接所需要的那一个“货包”。由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的——字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可。键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本键入文本AU-PTR定位车厢中第一个信息包根据收到的AU-PTR值找到此信息包，通过字节间插的规律性，进而定位到其他信息包收端：发端：若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针-TUPTR定位其在中信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的位置。低阶SDH→高阶SDH：字节间插方式，4合1PDH信号→STM-N：同步复用和灵活的影射140M→STM-N34M→STM-N2M→STM-N复用是以复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图有多种，但一个国家和地区仅使用一种。复用步骤(复用方式、复用结构)STM-NAGUAU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指针处理映射定位复用C4——容器4；与140M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。VC4—虚容器4；与C4相对应的标准信息结构，完成对装载的140M信号进行实时的性能监控。1140M速率适配/打包C412609125us加入POH监控/打包VC4POH119125us1261转下页E4信号(139.264Mb/s)适配速率后的信号速率即C4信号的速率为8000帧/秒*9行*260列*8bit=149.760Mbit/s150.336Mbit/s指针定位1270AU-PTRAU-41910270加入段开销RSOHMSOH净负荷AU-PTR191270×N19STM-NAU-4——管理单元4，与VC4相对应的信息结构复用路线140M—VC4—AU-4—STM-1，所以STM-1仅能复用进一路140M信号155.52Mbit/s1134M速率适配/打包C31849125us加入POH监控/打包VC3POH9125us185转下页C3——容器3；与34M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。VC3——虚容器3；与C3相对应的标准信息结构，完成对装载的34M信号进行实时的性能监控。TU3——支路单元3；与VC3相对应的标准信息结构，完成一级指针定位。TUG3——支路单元组3；与TU3相对应的标准信息结构。34M—VC3—TU3—TUG3；3TUG3—VC4—STM-1；所以STM-1可以复用进3路34M。一级指针定位18686补齐缺口TU-31H1H2H319H1H2H3RTUG-3字节间插POHRRVC419911261×3C12——容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配，4个基帧组成一复帧。VC12——虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信号实时监控。TU12——支路单元12；与VC12相对应的标准信息结构，完成对VC12的一级指针定位。2M125us基帧POH速率适配14C1219加POH监控一级指针定位VC12TU1211441199接下页速率适配2M字节间插×3112TUG219字节间插×7RRTUG3186TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单元组3。2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3；3TUG3—VC4—STM1。STM-1可装入3×7×3=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。4个C12基帧组成一个复帧。基帧、复帧装入的是同一路2M信号。基帧装入2M信号的125us时间段的信息；复帧装入2M信号500us时间段的信息SDH复用器C12C12C12C12STM-1STM-1STM-1STM-11#3#2#4#1#3#2#4#共63路2M复帧的概念复用方案•从140Mbit/s的信号复用进STM-N信号的过程可以看出一个STM-N最多可承载N个140Mbit/s也就是说一个STM-1信号只可复用进1个140Mbit/s的信号，即从140Mbit/s复用进STM-1，STM-1信号的容量相当于64个2Mbit/s的信号•从34Mbit/s的信号复用进STM-1信号，STM-1可容纳3个34Mbit/s的信号也就是说有482Mbit/s的容量•从2Mbit/s信号复用进STM-1信号STM-1可容纳3*7*3=63个2Mbit/s信号即从140Mbit/s和从2Mbit/s复用进SDH的STM-N中信号利用率较高而从34Mbit/s复用进STM-N一个STM-1只能容纳48个2Mbit/s的信号，利用率较低内容：SDH监控的实现——开销段开销——RSOH、MSOH通道开销——HPOH、LPOH指针管理单元指针——AU-PTR支路单元指针——TU-PTRRSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。开销段开销通道开销再生段开销复用段开销高阶段通道开销低阶段通道开销例如对2.5G系统的监控，再生段开销对整个STM-16信号监控，复用段开销细化到其中16个STM-1的任一个进行监控。高阶通道开销再将其细化成对每个STM-1中VC4的监控,低阶通道开销又将对VC4的监控细化为对其中63个VC12的任一个VC12进行监控。由此实现了从对2.5Gbit/s级别到2Mbit/s级别的多级监控手段。RSOH对应一个大的范围－STM-NMSOH对应这个大的范围中的一个小的范围－STM-1A1A1A1A2A2A2J0****B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2AUPTRD4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E29行RSOHMSOH不扰码，因此应注意其内容*国内使用字节传输媒质指示字节连续信号流STM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-N定帧字节：A1、A2寻找连续信号流的帧头A1=f6H、A2=28H再生段踪迹字节：J0重复地发送段接入点标识符使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态使用者通路字节：F1提供速率为64kbit/s数据/语音通路，保留给使用者（通常指网络提供者）用于特定维护目的的临时公务联络。数字通信通路(DCC)字节：D1—D12网元网管之间、网元和网元之间OAM信息通路D1-D3用于再生段(DCCR)，带宽3×64kb/sD4-D12用于复用段(DCCM)，带宽9×64kb/s再生段误码监测B1字节对再生段信号流进行监控方式为BIP8偶校验BIP8偶校验工作机理：以8bit为单位(一个字节为单位)校验相应bit列（bit块）