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1、SDH,中国网络通信集团公司 2006年11月1日,中国网通运维人员岗位培训丛书传输专业,内部资料 注意保密,SDH基础知识 网络的恢复与保护 SDH组网 光接口标准 电接口标准 性能指标规范 网同步,什么是SDH？,SDH是一种传输网体制是由一些SDH网元（NE）组成的，在光纤上将同步信息传输、复用、分插和交叉连接容为一体的结构化传送网络。,帧结构,3,4,RSOH,AU-PTR,MSOH,净负荷,STM-N,125s,9270N 字节,261N,9N,5,9,1,以字节为单位（8bit）的块状帧 帧频8000帧/s，帧周期125s,先行后列,信息净负荷（ 9行261列）,STM-N帧中放置
2、各种业务信息的地方。 2M、34M、140M大包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。若将STM-N信号帧比作一辆货车，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，以完成对一个“货物包”在“运输”中的监视。,段开销,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”进行整体上的性能控制。 再生段开销（RSOH）对STM-N整体信号进行监控 复用段（MSOH）对STM-N中的某一个对STM-1信号进行监控 RSOH、 MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体制 两者区别：宏观（RSOH）和
3、微观（MSOH）,管理单元指针AU-PTR,定位低速信号在STM-N帧中（净负荷）的位置，是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，只是信号包在净负荷重的位置，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之路信号；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。,支路单元指针TU-PTR,若复用的低速信号速率较低，即打包之后信息包太小，
4、例：2M、34M。 需进行耳机指针定位。先将小信息包大包成中信息包，通过支路单元。 指针TU-PTR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。,映射、定位和复用,映射是一种在SDH网络边界处（例如：SDH/PDH边界处），将支路信号适配进虚容器的过程。 复用也就是通过字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程。 定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶VC帧的起点在TU净负荷中或高阶VC帧的起点在AU净负荷中的具体位置，使收端能据此正确地分离相应的VC。,复用步骤,低阶SDH高阶SDH：字节间插方式 PDH信
5、号STM-1：同步复用和灵活的映射 140MSTM-1 34MSTM-1 2MSTM-1 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。,我国SDH基本复用、映射结构,STM-N,VC-4,VC-12,VC-3,C-12,C-3,C-4,TU-12,AU-4,TU-3,TUG-3,TUG-2,AUG,3,7,3,N,2048KB/S 到STM-1的映射和复用,34字节,35字节,V5,J2,N2,K4,V1,V2,V3,V4,C12,VC12,TU-12,36字节,2048KB/S 到STM-1的映射和复用,V1,V2,V3,V4,2048KB/S 到ST
6、M-1的映射和复用,TUG2-1,TU12-1,TU12-2,TU12-3,TUG2-7,4列9个字节，速率2304kb/s,3个TU12，12列的9个字节,7个TUG2组成一个TUG3,86列,2048KB/S 到STM-1的映射和复用,86列,VC-4,填充字节,高阶开销,261列,填充字节,2048KB/S 到STM-1的映射和复用,填充字节,高阶开销,261列,9行270列,SOH,AU-PTR,SOH,VC-4,填充字节,140MB/S 到STM-1的映射和复用,C-4周期125s，帧频8000KHz，帧长为18720比特（26098）。 C-4加上9个开销字节（J1、B3、C2、G
7、1、F2、H4、F3、K3和N1），构成虚容器（261988）。 VC-4加上AU-4指针构成AU-4，加上段开销SOH构成STM-1信号。,物理层：用光信号波长、脉冲波形等参数来表征。 段层：保证SDH网内节点之间信号传输的完整性。段层可分为再生层和复用层。 通道层：支持电路层将电路层适配成统一的形式来传送。通道层可分为高阶通道层和低阶通道层,SDH功能传送层,分层,开销和指针,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,开销,RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。,SDH开销功
8、能的组织结构,C-1 C-3,低接 组装,低接 组装,C-4,C-1 C-3,C-4,高接 组装,高接 组装,再生段,再生段,再生段,SOH,SOH,SOH,复用段（SOH）,高接通道开销（HPOH）,低接通道开销（LPOH）,STM-N复用,STM-N复用,开销比特,VC-3/4 通道开销,VC-11/12/ 2 通道开销,STM-1 段开销,再生段开销,A1、A2帧定位 A1=11110110 A2=00101000 J0再生段字节 接入标志 B1再生段误码在线监视，8位码奇偶校验。 E1再生段公务字节 提供64K/S通路，用于公务联络 D1、D2、D3再生段数据通信字节（DCCR）,带宽
9、364kb/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偶检验工作机理 以8bit为单位（一个字节为单位） 校验相应bit列（bit块） 使相应列1的个数为偶,B1字节工作机理,发端对对上一个已扰码帧（1#STM-N）进行BIP8偶校验，所得值放于本帧（2#STM-N）的B1字节处 收端对所收当前未解扰帧（1#STM-N）进行BIP8偶校验，所得值B1与所收下一帧解扰后（2#STM-N）的B1字节相异或 异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多少个误码块 若收端检验到B1误码块，在收端RS-BBE性能事件中反映出来,复用段开销,B2复用段误
10、码监视BIP-48奇偶校验 D4D12复用段数据通信字节（DCCM），带宽964；复用段运行、管理、维护传送通道 E2公务通信字节 K1、K2（X1X4）自动保护倒换协议APS K2（X5X8）复用段远端缺陷指示（MS-RDI）,复用段误码监测B2字节,对复用段信号流进行监控 方式为BIP24偶校验 BIP24偶检验工作机理 以24bit为单位（3个字节为单位，STM-1帧有3个B2字节） 校验相应bit列（bit块） 使相应列1的个数为偶,B2字节工作机理,发端对上一个未扰码帧除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验，所得值放于本帧的3个B2字节处 收端对所收当前已解扰帧除去RSOH外的
11、所有字节进行BIP24偶校验，所得值B2与所收下一帧解扰后的B2字节相异或 异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多少个误码块 若收端检验到B2误码块，在收端MS-BBE性能事件中反映出来,指针,分类 AU-PTR定位VC4在AU-4中的位置 TU-PTR定位VC12在TU12中的位置 与定帧字节一起完成从高速信号STM-N中直接下低速信号,指针的作用,网络同步工作时，指针用于同步信号间的相位校准。 网络失去同步时，指针用作品率和相位校准；网络异步时，指针用作频率跟踪校准。 指针还可用来容纳网络中的相位抖动和漂移。,管理单元指针AU-PTR,主要由H1、H2、H3H3H3组成 指
12、针值H1、H2后10bit 指针范围0782 H3H3H3为调整单位3个字节 VC-4和AU-4无频差相差，AU-PTR的值为522 若收指针值超出允许范围，或连续收到8帧以上NDF，则本端在相应通道上产生AU-LOP告警，下插全“1” 指针调整间隔为3帧,支路单元指针TU-PTR,V1、V2、V3、V4 4个字节 指针值V1、V2后10bit 指针范围0139 V3为调整单位1个字节 若收V1、V2、V3为全“”，本端产生TU-AIS告警 若收指针值超出允许范围，或连续收到8帧以上NDF，则本端在相应通道上产生TU-LOP告警，下插全“1” VC12和TU-12无相频相差，V5字节的位置是7
13、0,SDH基础知识 网络的恢复与保护 SDH组网 光接口标准 电接口标准 性能指标规范 网同步,自愈网,自愈网-无需人为干预，网络就能在极短的时间内从故障中恢复所携带的业务，使用户感觉不出网络已出故障。 自愈网的概念指涉及重新确立通信，不管具体失效元件的修复和更换。 自愈网的类型和原理 线路保护倒换 环型网保护,线路保护倒换,传统的PDH系统，采用线路保护倒换方式。 工作原理 当工作通道传输中断或性能劣化到一定程度后，系统倒换设备将主信号自动转至备用光纤传输系统，使接收端仍能收到正常信号而感觉不到网络故障。 这种保护方式业务恢复时间快，小于50ms。当光缆被切断时，这种方式无能为力。适用于点到
14、点的应用保护。,环型保护,将网络节点（DXC、ADM）连成环形，可进一步改善网络的生存性。 自愈环分为两类： 通道倒换-业务量的保护以通道为基础，利用通道AIS信号来决定是否倒换。 复用段倒换-业务量的保护是以复用段为基础，倒换与否，取决于复用段信号的质量的优劣。,环型保护,通道倒换环与复用段倒换环的区别是： 通道倒换环正常情况下保护段也传业务信号，保护时隙为整个环专用专用保护。 复用段倒换环使用公共保护，正常情况下保护段是空闲的，保护时隙由每对节点共享公用保护。 自愈环还可分为： 1、单向环-业务信号按同一方向在环中传输。 2、双向环-进入环的支路信号按一个方向传输，返回的支路信号按相反的方
15、向传输。,环型保护,按照节点间所用光纤的最小数来区分为二纤环和四纤环 几种自愈环结构 二纤单向通道倒换环 二纤双向复用段倒换环 四纤双向复用段倒换环,二纤单向通道倒换环,倒换,二纤单向通道倒换环,二纤通道保护环由两根光纤组成两个环，其中一个为主环S；一个为备环P。 两环的业务流向一定要相反，通道保护环的保护功能是通过网元支路板的“并发选收”功能来实现的，也就是支路板将支路上的环业务“并发”到主环S、备环P上，两环上业务完全一样且流向相反，平时网元支路板“选收”主环下支路的业务，如图所示。,二纤单向通道倒换环,若环网中网元A与C互通业务，网元A和C都将上环的支路业务“并发”到环S和P上，S和P上
16、的所传业务相同且流向相反S逆时针，P顺时针。 在网络正常时，网元A和C都选收主环S上的业务。那么A与C业务互通的方式是A到C的业务经过网元D穿通，由S光纤传到C（主环业务）；由P光纤经过网元B穿通传到C（备环业务）。在网元C支路板“选收”主环S上的AC业务，完成网元A到网元C的业务传输。网元C到网元A的业务传输与此类似。,二纤单向通道倒换环,二纤单向通道保护倒换环采用的是11保护。 倒换速度快，业务流向简捷明了，便于配置维护。 缺点是网络的业务容量不大。 二纤单向通道环多用于环上有一站点是业务主站业务集中站的情况。,二纤单向通道倒换环,二纤单向保护环的业务容量恒定是STM-N，与环上的节点数和网元间业务分布无关。 为什么？,二纤双向复用段倒换环,S1/P2,S2/P1,CA,C
