SDH基本原理介绍(一)

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1、*1SDH基本原理介绍（一）*2目 录SDH产生的技术背景SDH帧结构SDH开销字节SDH指针SDH映射与复用步骤*3概念介绍 PDH准同步数字系列（Plesiochronous Digital Hierarchy） SDH同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy）同步数字通信网中，数字信号流在数字交换设备之间传输时，速率必须完全保持一 致准同步数字通信网中，每个节点上都分别设置高精度时钟，这些时钟之间允许有一定 范围的频偏*4数字通信网的发展过程模拟传输方式1948年， 晶体管发明 1965年，日本 PCM-241962年，美国 PCM-241968年，欧洲

2、PCM-30形成三大PDH体系PCM方式 电子管构成的系统非常 复杂、庞大，无法实用各国电信网先 后开始了从模 拟向数字的过 渡。短距离小 容量向长距离 大容量发展传输和交换 数字化的成熟七、八十年代形成 完整的PDH建议体系*5数字通信网的发展过程激光器和光纤 的发明和实用化数字光通信技术 的发展1985，ANSI， 同步光网络 （SONET）建议逐步完善（设备功能、光接口、 组网方式、网络管理等），形成完整 的SDH通信标准1984年，贝尔 通信研究所， 全同步网构想 （SYSTRAN）超出最初建立标 准光接口目标引出传送网的概念1988，ANSI，SONET 标准，增加2M、34M 接口

3、；CCITT第一批 SDH建议（速率 系列、 信号格式、复用结构）技术的发展P D H*6PDH的局限性1、只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，而不存在世界性标准。分为欧洲、日本和北美三种不同的速率标准：*7PDH的局限性2、上/下支路困难，无法从高速信号中识别和直接提取低速支路信号。1）、将低速数据信号复合成高速数据流称为群。 2）、64Kb/s速率的复接数字信号为PCM零次群;一次群速率为2.048Mbps，帧长125us；二次群速率为8.448Mbps，帧长100.379us；三次群速率为34.368Mbps，帧长44.693us四次群速率为139.264Mbps，帧长21.025us

4、；PDH各速率等级帧长不同，复接时高次群的一帧中容不下低次群的一帧信号，因 而使得低次群的起始点在高次群帧中没有固定的位置，也无规律可循。*8（接上）这种情况导致上/下支路必须采用背靠背设备，逐级分接出要下 的支路，将不下的支路再逐级复接上去，造成设备的极大浪费，如下图 ：从140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号示意图PDH的局限性*93、没有世界性的标准光接口规范，限制了联网应用的互通性不同厂家的设备，甚至同一厂家不同型号的设备光接口各不相同，不能互连 ，横向不兼容4、网络运行、管理和维护（OAM）功能不足开销比特很少，不利于传输网的分层管理、性能监控、业务的实时调度、传 输带宽的

5、控制、告警的分析定位5、没有统一的网管接口各厂家的网管系统不同，无法进行统一网管PDH的局限性*10SDH的产生SDH的产生有其必然性u1）信息社会要求：通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。u2）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*11SDH的产生在原有的技术体制中队PDH网进行修补已经得不偿失。 只有从根本的改革才是出路，于是就出现了光传输网。美国贝尔公司首先提出了同步光网络（SONET），美国 国家标准协会（ANSI）于20世纪80年代制定了有关SONET 的国家标准。当时ITU（国际电信联盟）采纳了SONET的概念

6、，进行 了一些修改和扩充，重命名为同步数字体系（SDH），并 制定了一系列国际标准。*121、SDH是世界性的统一标准。由ITU-T制定，不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输。统一的接口规程特性，包括速率等级、信号结构、复用和映射等2、能从高速SDH信号中直接插/分出低速支路信号。同步复用方式和灵活映射，使低速支路信号在STM-N帧中的位置可预见3、强大的（OAM）功能，使网络的监控功能大大加强。PDH开销为TS0/16中的部分bit，而SDH中OAM开销占到整个帧的1/204、SDH有很强的兼容性，当组建SDH传输网时，原有的PDH传输网不会作废 ，两种传输网可以共同存在。SDH引入了“虚

7、容器”和“传送模块”的概念。SDH的特点*13目 录SDH产生的技术背景SDH帧结构SDH开销字节SDH指针SDH映射与复用步骤*14SDH速率等级SDH等级比特率（kbps）STM-1155520STM-4622080STM-162488320STM-649953280STM-25639813120*15核心层汇聚层接入层10G10G2.5G2.5G622/155M某局总机房银行公安配线层银行STM1STM1STM1STM1业务承载GE*16SDH信号STMN的帧结构SDH的帧结构*17lC4容器的作用-码速调整l通道开销POH的作用-对通道的性能检测、管理和控制净负荷POHRSOHMSOH

8、C4AU-PTR虚线区域为净负荷（9261）*18l段开销的作用再生段开销(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（除去再生段部分）进行监控二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）段开销POHRSOHMSOHC4AU-PTR虚线区域为段开销*19管理单元指针POHRSOHMSOHC4AU-PTR虚线区域为管理单元指针（19）l管理单元指针的作用定位低速信号在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

9、包”即可*20目 录SDH产生的技术背景SDH帧结构SDH开销字节SDH指针SDH映射与复用步骤*21lRSOH、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通 道开销低阶通 道开销开销*22段开销 9列A1A1A1A2A2A2J0* * *B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2AU PTRD4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E29 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*23l定帧字节：A1、A2寻找连续信号流的帧头A1=f6H、A2=28H段开销-A1、A2*24段开销-J0l再生段踪迹

10、字节：J0发端持续的发一个代表接入点的标识符，从而使收端能确 认是否与预定的发送端处于持续的连接状态。J0字节设置要求：收发相匹配。即设备实际收的=设备应 收的值收端检测到J0失配，会产生RS-TIM告警。*25l数字通信通路(DCC)字节：D1D12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364kb/sD4-D12用于复用段(DCCM)，带宽964kb/s段开销-D1D12*26l公务联络字节：E1、E2光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络分别提供1个64kb/s数字电话通路E1用于再生段公务联络E2用于复用段公务联络l使用者通路字节：F1提供

11、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。 段开销-E1、E2、F1*27段开销-B1l再生段误码监测B1字节对再生段信号流进行监控方式为BIP-8偶校验BIP-8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）使相应列1的个数为偶*28lB1字节工作机理发端对上一个已扰码帧(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

12、误码块，有多少个1则表示出现多少 个误码块若收端检测到B1误码块，在收端RS-BBE性能事件中反映出来A1 00110011 A2 11001100 A3 10101010 A4 00001111B 01011010BIP-8例：某信号一帧有4 个字节，对其进行 BIP8偶校验如图：段开销-B1*29段开销-B1*30l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偶校验工作机理：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）段开销-B2*31lB2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BIP2

13、4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且除去RSOH外的所有字节进行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可能无误码块异或的值不为零则，1的数目表示出现多少个误码块若收端检测到B2误码块，在收端MS-BBE性能事件中反映出来11001100 11001100 1100110001011101 01011101 0101110111110000 11110000 11110000BIP2401100001 01100001 01100001例：某信号一 帧有9个字节， 对其进行BIP24 偶校验如图：段开销-B2*32l复用段

14、远端误块指示字节M1对告信息，由信宿回传到信源告知发端：收端当前收到的B2检测的误块数在发端MS-REI（复用段远端误块指示）告警事件中反映出来段开销-M1*33l自动保护倒换(APS)通路字节K1、K2(b1-b5)传送自动保护倒换信令，使网络具备自愈功能用于复用段保护倒换情况l复用段远端失效指示(MS-RDI)字节K2(b6-b8)111，表示收到复用段全1信号，本端产生MS-AIS告警110，表示收到对告信息MS-RDI，表示对端收信号失 效(R-LOS、MS-AIS、RLOF等)段开销-K1、K2*34段开销-K2*35l同步状态字节S1（b5-b8）用于表示各时钟源的时钟质量，并可用

15、于时钟源保护倒换值越小，表示时钟源质量越高段开销-S1*36回顾 9列A1A1A1A2A2A2J0* * *B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2AU PTRD4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E29 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*37l区别宏观和微观包容和被包容l分类低阶通道开销VC12高阶通道开销VC4通道开销*38J1 B3 C2 G1 F2 H4 F3 K3 N1VC41 12619l高阶通道开销J1 通道踪迹字节B3 通道BIP-8字节C2 信号标识字节G1 通道状态字节F2/F3通道使用者通路H4 复帧位置指示器K3(

16、b1-b4) 自动保护倒换(APS)通路K3(b5-b8) 备用比特N1 网络运营者字节高阶通道开销*39l通道踪迹字节：J1VC4的首字节，即AU-PTR所指的字节发端持续的发此字节高阶通道接入点标识符，使收端能据此确认于指定发端处于持续连接状态。J1字节设置要求：收发相匹配。即设备实际收的=设备应收的值收端检测到J1失配，相应通道（VC4）产生HP-TIM告警。l高阶通道误码监测字节：B3监测高阶VC的误码性能监测方式BIP-8偶校验l 机理类似于B1、B2本端监测到相应VC通道B3误块，在相应通道的性能事件HP-BBE中反映出来高阶通道开销J1、B3*40l信号标记字节：C2指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质要求收发相匹配，失配则本端相应VC4通道产生HP