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1、第二讲 SDH的速率和帧结构,SDH是什么？,SDH实际上就是网络节点节口（NNI Network Node Interface）的一个统一规范,网络节点接口(NNI),从基本原理上看一个庞大的传输网是由两种基本设备构成的，即传输设备和网络节点。传输设备可以是光缆线路系统，也可以是微波接力系统。网络节点则有多种，简单的节点只有复用功能，复杂的节点则包含网络节点的全部功能，即终结、交叉连接、复用和交换功能。网络节点接口(NNI)从概念上讲是网络节点之间的接口，从具体实现上看就是传输设备和网络节点之间的接口。如果能规范一个唯一的标准NNI，它不受限于特定的传输媒质，也不受限于特定的网络节点，而能结
2、合所有上述这些不同的传输设备和网络节点，构成一个统一的传输、复用、交叉连接和 交换接口，则这个NNI对将来网络的演变和发展将具有很强的适应性和灵活性，并可能最终构成一个统一的电信网络基础设施。NNI在网络中的可能位置见下图,TR,TR,TR,TR,TR：支路信号 DXC：数字交叉连接设备 SM：同步复用设备 EA：外部接入设备,NNI在网络中的位置示意图,NNI接口的标准化： 为了实现网络的横向兼容性，NNI接口必须标准化，标准化需要完成很多工作，但是首要必须实现标准化的是码速率和帧结构的标准化。 码速率的标准化是要求在全球有一套统一的接口速率，以便实现设备的横向兼容；,同步数字体系的码速率（
3、SDH和SONET 的标准速率）,等级,等级,速率(Mbit/s),STM-1,155.520,速率(Mbit/s),STS-1,51.840,STS-3,STS-9,STS-12,STS-18,STS-24,STS-36,STS-48,STS-96,STS-192,STM-4,STM-16,STM-64,622.080,2488.320,9953.280,155.520,466.560,622.080,933.120,1244.160,1866.240,2488.320,4976.640,9953.280,SDH速率等级,帧结构的标准化：,对帧结构的标准化要满足以下要求： 能对支路信号进行同
4、步的数字复接、交叉连接和交换； 要求支路信号在以帧中要分布均匀、有规律以便接入和取出； 要能方便的实现兼容； ITU-T采用了一种以字节结构为基础的矩形块状帧结构作为同步数字传输体系的帧结构。,段、通道,再生段:具有复用功能的设备与相邻再生器、再生器与相邻再生器之间的所有软硬件的集合。,复用段:两个相邻具有复用功能的设备之间的所有软硬件的集合,两个相邻低阶组装器之间的所有软硬件的集合,两个相邻高阶组装器之间的所有软硬件的集合,SDH帧结构,段开销（SOH）:存放帧定位、运行、维护和管理方面的字节，以保证主信息净负荷正确灵活地传送 管理单元指针:指示信息净负荷的第一个字节在STNN帧内的准确位置
5、，以便正确地分出所需的信息 信息净负荷区:存放各种电信业务信息和少量用于通道性能监控的通道开销字节,段开销字节的安排,段开销字节在sTMN帧内的位置可以用一个三座标矢量s (a，b，c)来表示。其中a表示行数，取值为1到3，或5到9。b表示复 列数，取值为1到9。c表示在复列数内的间插层数，取值可为1至16， 各种不同SOH字节在STM一1、STM一4和STM一16帧内的安排分别如下图所示。以STM一1内的K1字节为例，由于其处于第5行，第4复列，间插层数为1层，因此其矢量座标为s(5，4，1)，其余也可照此类推。图中末标明用途的空白字节是保留给将来国际标桂使用的。行数和列数的关系及其座标可以
6、用下面的式子来求得 行数a 列数N(b一1)十c 下面举一实例说明。在sTM一4帧结构中第2个sTM中的K1字占的行数和列数按照上面两个式子为： 行数5，列数4(41)十214 查图可知结果完全正确。,SOH字节位置的编号示意图,STM-4中SOH字节的安排,STM-16中的SOH字节的安排,段开销,开销是帧结构中用于保证SDH信号正确传送的运行、管理和维护的一些附加字节。,段开销分类： 再生段开销（RSOH Regeneration section overhead） 复用段开销（MSOH Multiplex section overhead）,段开销的安排（以STM-1为例）,A1，A2字
7、节为帧定位字节，用来标识 STMN帧的起始位置 A1为11110110（F6） A2为00101000（28） 防止伪同步和同步建立时间： 帧定位图案可以是A1和A2的子集，帧定位过程是连续不断的检测帧定位信号和预定的帧头位置是否吻合。在定帧状态，当连续受到5帧以上错误帧，就认为STM-N信号达到帧失步（OOF out of Frame),当帧失步持续一定的时间（如2ms)就认为帧丢失LOF(lost of Frame);在帧失步状态下，当连续2帧无错误帧时，就认为已进入帧定位状态。 选择原则：要同步建立时间和失步时间尽量的短。 如同步建立时间选择为两帧， 几乎为0，所以有时叶选为一帧,段开销
8、帧定位字节A1，A2,段开销再生段踪迹字节J0,J0用于重复的发送段接入点识别符，使段接收 机以此能够确认其与指定的发送机持续的连接。,老设备中J0的位置上安排的是C1字节，用来表示STM1在高阶STMN中的位置。采用C1字节的老设备与采用J0字节的新设备互通时，新设备置J0为“00000001”表示“再生段踪迹未规定”,段开销再生段误码监视字节B1,B1字节用作再生段误码在线监测，它是采用偶校验的比特间插奇偶校验8位码（简称BIP8）,“11010100，01110011，10101010，10111010”其BIP8的计算为： 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1
9、 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1,BIP8：,前一帧 （扰码后的STM帧）,B1,对前一帧的所有字节进行BIP8运算，并将BIP8运算值直接置入当前帧作为B1字节的内容。,段开销再生段误码监视字节B1,前一帧 （解扰码前的STM帧）,当前帧 （解扰码后的STM帧）,B1,BIP8运算并缓 存一个STM1帧,取出当前帧的B1 字节,将BIP8运算值与 当前帧的B1字节比较： 相同，则表示没有误块； 不同，则表示有误块。,段开销再生段误码监视字节B1,段开销再生段公务通信字节E1,用于再生段公务联络，提供一个64Kbit/s通路，它在
10、中继器上也可以接入或分出,段开销使用者通路字节F1,为网络运营者提供一个64Kbit/s通路，为特殊维护目的提供临时的数据/话音通道,段开销再生段数据通信通道字节D1，D2，D3,用于再生段传送再生器的运行、管理和维护信息，可提供速率达192Kbit/s（364Kbit/s）的通道,段开销复用段误码监视字节B2,段开销复用段误码监视字节B2,段开销复用段数据通信通道字节D4D12,用于复用段之间运行、管理和维护信息的传送，可提供速率达576Kbit/s（964Kbit/s）的通道,段开销复用段公务通信字节E2,用于复用段公务联络，只能在含有复用段终端功能块（MST：Multiplex Sect
11、ion Termination）的设备上接入或分出，可提供速率为64Kbit/s通路。,段开销自动保护倒换（APS）通路字节K1、K2（b1b5）,K1和K2用于传送复用段保护倒换（APS：Automatic Protection Switching）协议,K1的内容有两个方面：一是发生故障的原因，二是被要求倒换的系统序号（地址）。 K2称为倒换证实字节，被要求倒换的系统通知发出倒换命令的系统自己已经倒换（一个包括发出倒换命令的系统序号）。,段开销自动保护倒换（APS）通路字节K1、K2（b1b5）字节的分配方式,K1 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 K2 b1 b2 b3 b
12、4 b5 K1 b1 b2 b3 b4,请求倒换的类型和条件,请求倒换的信道号,桥接到保护信道的编号,保护方式 1：1+1 保护 0：1：1保护,1100: 信号失效 1010：信号劣化 1000：人工倒换,段开销复用段远端缺陷指示（MSRDI）：K2（b6b8）,用于向发送端回送指示信号，以表示接收端检测到输入失效或正在接收复用段告警指示信号（MSAIS）。 MSAIS的产生是在扰码前K2（b6b8）位置插入“110”,段开销同步状态：S1（b5b8）,传送同步状态信息:,段开销复用段远端差错指示（MSREI）字节：M1,M1用于将复用段接收端检测到的差错数回传给发送端,STM1的M1代码,M1的第一比特忽略,0 0 0 0 0 0 0,
