第4章 SDH设备的逻辑组成

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1、第4章SDH设备的逻辑组成24.1 SDH 网络的常见网元 24.2 SDH 设备的逻辑功能块 7小结 36习题 36第4章 SDH 设备的逻辑组成&目标：了解 SDH 传输网的常见网元类型和基本功能。 掌握组成 SDH 设备的基本逻辑功能块的功能，及 其监测的相应告警和性能事件。掌握辅助功能块的功能。了解复合功能块的功能。 掌握各功能块提供的相应告警维护信号，及其相应 告警流程图。4.1 SDH 网络的常见网元SDH 传输网是由不同类型的网元通过光缆线路的 连接组成的，通过不同的网元完成 SDH 网的传送 功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。 下面我们讲述 SDH 网中常见网元的

2、特点和基本功 能。TM终端复用器终端复用器用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点上，它是一个双端口器件，如图 4-1 所示。它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端 口的高速信号STM-N中，或从STM-N的信号中分 出低速支路信号。请注意它的线路端口输入/输出一 路 STM-N 信号，而支路端口却可以输出/输入多路 低速支路信号。在将低速支路信号复用进 STM-N 帧（将低速信号复用到线路）上时，有一个交叉的 功能，例如：可将支路的一个 STM-1 信号复用进 线路上的 STM-16 信号中的任意位置上，也就是指 复用在116个STM-1的任一个位置上。将支路的 2Mbit/s 信号可

3、复用到一个 STM-1 中 63 个 VC12 的任一个位置上去。对于华为设备， TM 的线路端 口（光口）一般以西向端口默认表示的。ADM分/插复用器分/插复用器用于SDH传输网络的转接站点处，例 如链的中间结点或环上结点，是 SDH 网上使用最 多、最重要的一种网元，它是一个三端口的器件， 如图 4-2 所示。e7 STM-N2Mbit/s 34Mbit/s STM-M注：MVN140Mbit/s图4-2 ADM模型ADM 有两个线路端口和一个支路端口。两个线路 端口各接一侧的光缆（每侧收/发共两根光纤），为 了描述方便我们将其分为西（W）向、东向（E） 两个线路端口。ADM的作用是将低速

4、支路信号交 叉复用进东或西向线路上去，或从东或西侧线路端 口收的线路信号中拆分出低速支路信号。另外，还 可将东/西向线路侧的STM-N信号进行交叉连接， 例如将东向 STM-16 中的 3#STM-1 与西向 STM-16 中的 15#STM-1 相连接。ADM 是 SDH 最重要的一种网元，通过它可等效成 其它网元，即能完成其它网元的功能，例如：一个 ADM 可等效成两个 TM。REG再生中继器光传输网的再生中继器有两种，一种是纯光的再生 中继器，主要进行光功率放大以延长光传输距离； 另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要 通过光/电变换、电信号抽样、判决、再生整形、电 /光变换，以达

5、到不积累线路噪声，保证线路上传送信号波形的完好性。此处讲的是后一种再生中继器,REG是双端口器件，只有两个线路端口 W、ewE。如图4-3所示：STM-N电再生中继器它的作用是将w/e侧的光信号经0/E、抽样、判决、 再生整形、 E/O 在 e 或 w 侧发出。注意到没有， REG 与 ADM 相比仅少了支路端口，所以 ADM 若 本地不上/下话路（支路不上/下信号）时完全可以 等效一个 REG。真正的REG只需处理STM-N帧中的RSOH,且 不需要交叉连接功能（we直通即可），而ADM 和 TM 因为要完成将低速支路信号分/插到 STM-N 中，所以不仅要处理RSOH，而且还要处理MSOH

6、； 另外 ADM 和 TM 都具有交叉复用能力（有交叉连 接功能），因此用 ADM 来等效 REG 有点大材小用 了。DXC数字交叉连接设备 数字交叉连接设备完成的主要是 STM-N 信号的交 叉连接功能，它是一个多端口器件，它实际上相当 于一个交叉矩阵，完成各个信号间的交叉连接，如 图 4-4 所示。等效为入线图4-4DXC 功能图DXC可将输入的m路STM-N信号交叉连接到输出 的 n 路 STM-N 信号上，上图表示有 m 条入光纤和 n条出光纤。DXC的核心是交叉连接，功能强的DXC能完成高速（例STM-16）信号在交叉矩阵内 的低级别交叉（例如VC12级别的交叉）。通常用DXCm/n

7、来表示一个DXC的类型和性能（注 mn）, m表示可接入DXC的最高速率等级，n 表示在交叉矩阵中能够进行交叉连接的最低速率 级别。m越大表示DXC的承载容量越大；n越小 表示 DXC 的交叉灵活性越大。 m 和 n 的相应数值 的含义见表 4-1 ：表4-1 m、n 数值与速率对应表m 或 n0123456速 率64k bit/s2M bit/ s8M bit/ s34 Mbi t/s140M bit/s155M bit/s622M bit/s2.5G bit/s4.2 SDH 设备的逻辑功能块我们知道 SDH 体制要求不同厂家的产品实现横向 兼容，这就必然会要求设备的实现要按照标准的规 范

8、，而不同厂家的设备千差万别，那么怎样才能实 现设备的标准化，以达到互连的要求呢？ITU-T 采用功能参考模型的方法对 SDH 设备进行 规范，它将设备所应完成的功能分解为各种基本的 标准功能块，功能块的实现与设备的物理实现无关 （以哪种方法实现不受限制），不同的设备由这些 基本的功能块灵活组合而成，以完成设备不同的功 能。通过基本功能块的标准化，来规范了设备的标 准化，同时也使规范具有普遍性，叙述清晰简单。 下面我们以一个 TM 设备的典型功能块组成，来讲 述各个基本功能块的作用，应该特别注意的是掌握 每个功能块所监测的告警、性能事件，及其检测机 理。如图 4-5 所示。TTF图4-5 SDH

9、 设备的逻辑功能构成为了更好地理解上图，对图中出现的功能块名称说 明如下：SPI：SDH 物理接口TTF传送终端功能RST：再生段终端HOI：高阶接口MST：复用段终端LOI：低阶接口MSP：复用段保护HOA：高阶组装器MSA：复用段适配HPC：高阶通道连接PPI：PDH 物理接口OHA开销接入功能LPA：低阶通道适配SEMF：同步设备管理功能LPT：低阶通道终端MCF：消息通信功能LPC：低阶通道连接SETS：同步设备时钟源HPA：高阶通道适配SETPI：同步设备定时物理接口HPT：高阶通道终端图 4-5 为一个 TM 的功能块组成图，其信号流程是 线路上的 STM-N 信号从设备的 A 参

10、考点进入设备 依次经过A-B-C-D-E-F-G-L-M拆分成 140Mbit/s 的 PDH 信号；经过 A-B-C-D-E-Ff Gf Hf I-Jf K 拆分成 2Mbit/s 或 34Mbit/s 的 PDH信号（这里以2Mbit/s信号为例），在这里将 其定义为设备的收方向。相应的发方向就是沿这两 条路径的反方向将 140Mbit/s 和 2Mbit/s、34Mbit/s 的 PDH 信号复用到线路上的 STM-N 信号帧中。设 备的这些功能是由各个基本功能块共同完成的。SPI： SDH 物理接口功能块(1)(2)(1)SPI 是设备和光路的接口，主要完成光/电变换、电 /光变换，提

11、取线路定时，以及相应告警的检测。信号流从A到B收方向光/电转换，同时提取线路定时信号并将其传给SETS （同步设备定时源功能块）锁相，锁定频率 后由SETS再将定时信号传给其它功能块，以此作 为它们工作的定时时钟。当 A 点的 STM-N 信号失效（例如：无光或光功率 过低，传输性能劣化使 BER 劣于 10-3）， SPI 产生 R-LOS 告警（接收信号丢失），并将 R-LOS 状态 告知SEMF （同步设备管理功能块）。信号流从B到A发方向电/光变换，同时，定时信息附着在线路信号中。RST：再生段终端功能块RST是RSOH开销的源和宿，也就是说RST功能 块在构成SDH帧信号的过程中产生

12、RSOH （发方 向），并在相反方向（收方向）处理（终结） RSOH。 收方向信号流 B 到 CSTM-N 的电信号及定时信号或 R-LOS 告警信号 （如果有的话）由B点送至RST，若RST收到的 是R丄OS告警信号，即在C点处插入全“1 ”（AIS） 信号。若在 B 点收的是正常信号流，那么 RST 开 始搜寻 A1 和 A2 字节进行定帧，帧定位就是不断检测帧信号是否与帧头位置相吻合。若连续5 帧以上 无法正确定位帧头，设备进入帧失步状态，RST功 能块上报接收信号帧失步告警R-OOF。在帧失步 时，若连续两帧正确定帧则退出 R-OOF 状态。 R-OOF 持续了 3ms 以上设备进入帧

13、丢失状态， RST上报R丄OF （帧丢失）告警，并使C点处出 现全“1”信号。RST 对 B 点输入的信号进行了正确帧定位后， RST 对STM-N帧中除RSOH第一行字节外的所有字节 进行解扰，解扰后提取 RSOH 并进行处理。 RST 校验 B1 字节，若检测出有误码块，则本端产生RS-BBE； RST同时将E1、F1字节提取出传给OHA （开销接入功能块）处理公务联络电话；将 D1D3提取传给SEMF，处理D1 D3上的再生段 OAM 命令信息。(2)发方向信号流从C到BRST写RSOH,计算B1字节，并对除RSOH第 一行字节外的所有字节进行扰码。设备在 A 点、 B 点、 C 点处的

14、信号帧结构如图 4-6：STM-N 光信号A点B点1图4-6 A、B、C 点处的信号帧结构图MST：复用段终端功能块MST 是复用段开销的源和宿，在接收方向处理（终 结）MSOH,在发方向产生MSOH。(1)收方向信号流从C到DMST提取K1、K2字节中的APS （自动保护倒换） 协议送至SEMF,以便SEMF在适当的时候（例如 故障时）进行复用段倒换。若 C 点收到的 K2 字节 的 b6 b8 连续 3 帧为 111 ，则表示从 C 点输入的 信号为全“1”信号，MST功能块产生MS-AIS （复 用段告警指示）告警信号。M诀窍：MS-AIS 的告警是指在 C 点的信号为全“1”。它是 由

15、 R-LOS，R-LOF 引发的，因为当 RST 收到 R-LOS、R-LOF 时，会使 C 点的信号为全“ 1 ”， 那么此时K2的b6b8当然是“111” 了。另外， 本端的 MS-AIS 告警还可能是因为对端发过来的信 号本身就是MS-AIS,即发过来的STM-N帧是由有 效 RSOH 和其余部分为全“1”信号组成的。若在C点的信号中K2为110，则判断为这是对端 设备回送回来的对告信号： MS-RDI （复用段远端 失效指示），表示对端设备在接收信号时出现 MS-AIS、 B2 误码过大等劣化告警。MST功能块校验B2字节，检测复用段信号的传输 误码块，若有误块检测出，则本端设备在 MS-BBE 性能事件中显示误块数， 向对端发对告信息MS-REI，由M1字节回告对方接收端收到的误块 数。若检测到 MS-AIS 或 B2 检测的误码块数超越门限