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1、SDH传输的基本原理及概念传输的基本原理及概念 - -敖光报敖光报qSDH传输的定义传输的定义qSDH的帧结构的帧结构qSDH的段开销的段开销qSDH自愈保护环自愈保护环SDH原理及概念原理及概念SDH传输的定义传输的定义传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展制约着通信网的发展SDHSDH全称叫做同步数字传输体制，由此可见全称叫做同步数字传输体制，由此可见SDHSDH是一种传输是一种传输的体制（协议）的体制（协议）SDHSDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方
2、式、传输速率等级，接口码型等特性输速率等级，接口码型等特性SDHSDH体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率等级。基本的信号传输结构等级是同步传输模块等级。基本的信号传输结构等级是同步传输模块STM-1STM-1，相应的速率是相应的速率是155Mbit/s,155Mbit/s,高等级的数字信号系列高等级的数字信号系列, ,可通过将低可通过将低速率等级的信息模块（例如速率等级的信息模块（例如STM-1STM-1）通过字节间插同步复接而）通过字节间插同步复接而成，复接的个数是成，复接的个数是4 4的倍数的倍数. .SDH传输的定义传输的定义
3、由于低速由于低速SDHSDH信号是以字节间插方式复用进高速信号是以字节间插方式复用进高速SDHSDH信号的信号的帧结构中的，这样就使低速帧结构中的，这样就使低速SDHSDH信号在高速信号在高速SDHSDH信号的帧中的信号的帧中的位置是固定的、有规律性的，也就是说是可预见的位置是固定的、有规律性的，也就是说是可预见的.由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDHPDH低速低速支路信号（例如支路信号（例如2Mbit/s2Mbit/s）复用进）复用进SDHSDH信号的帧中去（信号的帧中去（STM-NSTM-N），），这样使低速支路信号在这样使低速支路
4、信号在STM-NSTM-N帧中的位置也是可预见的，于是帧中的位置也是可预见的，于是可以从可以从STM-NSTM-N信号中直接分信号中直接分/ /插出低速支路信号插出低速支路信号SDHSDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（OAMOAM）功）功能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护的自动化程度大大加强的自动化程度大大加强qSDH传输的定义传输的定义qSDH的帧结构的帧结构qSDH的段开销的段开销qSDH自愈保护环自愈保护环SDH原理及概念原理及概念SDH的帧结构的帧结构ITU-TITU
5、-T规定了规定了STM-NSTM-N的帧是以字节（的帧是以字节（8bit8bit）为单位的矩形块）为单位的矩形块状帧结构状帧结构当当N N个个STM-1STM-1信号通过字节间插复用成信号通过字节间插复用成STM-NSTM-N信号时，仅仅是信号时，仅仅是将将STM-1STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为信号的列按字节间插复用，行数恒定为9 9行行SDH的帧结构的帧结构SDHSDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8bit8bit）从左到）从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输
6、，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧ITU-TITU-T规定对于任何级别的规定对于任何级别的STMSTM等级，帧频是等级，帧频是80008000帧帧/ /秒，也秒，也就是帧长或帧周期为恒定的就是帧长或帧周期为恒定的125s125s，帧周期的恒定是，帧周期的恒定是SDHSDH信号信号的一大特点的一大特点各种业务信号复用进各种业务信号复用进STM-NSTM-N帧的过程都要经历映射（相当于帧的过程都要经历映射（相当于信号打包）、定位（相当于指针调整）、复用（相当于字节信号打包）、定位（相当于指针调整）、复用（相当于字节间插复用）三个步骤间插复用）三个步骤
7、SDH的帧结构的帧结构STM-NSTM-N的帧结构由的帧结构由3 3部分组成：部分组成：段开销段开销，包括再生段开销，包括再生段开销（RSOHRSOH）和复用段开销（）和复用段开销（MSOHMSOH）；）；管理单元指针管理单元指针（AU-PTRAU-PTR）；）；信息净负荷信息净负荷（payloadpayload） 信息净负荷信息净负荷（payloadpayload）是在）是在STM-NSTM-N帧结构中存放将由帧结构中存放将由STM-NSTM-N传送的各种信息码块的地方传送的各种信息码块的地方. .段开销段开销（SOHSOH）是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须）是为了保证信息净负荷正常灵
8、活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护（附加的供网络运行、管理和维护（OAMOAM）使用的字节）使用的字节. .段开销段开销又分为再生段开销（又分为再生段开销（RSOHRSOH）和复用段开销（）和复用段开销（MSOHMSOH），分别对），分别对相应的段层进行监控相应的段层进行监控AU-PTRAU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-NSTM-N帧内的帧内的准确位置的指示符，以便收端能根据这个位置指示符的值准确位置的指示符，以便收端能根据这个位置指示符的值（指针值）正确分离信息净负荷（指针值）正确分离信息净负荷SDH的帧结构复用路线的帧结构复用路线
9、ITU-TITU-T规定了一整套完整的复用结构（也就是复用路线）规定了一整套完整的复用结构（也就是复用路线）SDH的帧结构复用路线的帧结构复用路线首先，将首先，将2Mbit/s2Mbit/s的的PDHPDH信号经过速率适配装载到对应的标信号经过速率适配装载到对应的标准容器准容器C12C12中，为了便于速率的适配采用了复帧的概念，即将中，为了便于速率的适配采用了复帧的概念，即将4 4个个C12C12基帧组成一个复帧基帧组成一个复帧, ,采用复帧纯粹是为了码速适配的方采用复帧纯粹是为了码速适配的方便便为了在为了在SDHSDH网的传输中能实时监测任网的传输中能实时监测任 一个一个2Mbit/s2Mb
10、it/s通道信号通道信号的性能，需将的性能，需将C12C12再打包再打包加入相应的通道开销（低阶通道加入相应的通道开销（低阶通道开销），使其成为开销），使其成为VC12VC12的信息结构的信息结构为了使收端能正确定位为了使收端能正确定位VC12VC12的帧，在的帧，在VC12VC12复帧上再加上复帧上再加上4 4个个字节的字节的TU-PTR TU-PTR 这时信号的信息结构就变成了这时信号的信息结构就变成了TU12TU12，9 9行行4 4列列SDH的帧结构复用路线的帧结构复用路线3 3个个TU12TU12经过字节间插复用合成经过字节间插复用合成TUG-2TUG-2，此时的帧结构是，此时的帧结
11、构是9 9行行1212列列7 7个个TUG-2TUG-2经过字节间插复用合成经过字节间插复用合成TUG3TUG3的信息结构的信息结构TUG3TUG3信息结构再复用进信息结构再复用进STM-NSTM-N中的步骤则与前面所讲的一样中的步骤则与前面所讲的一样SDH的帧结构复用路线的帧结构复用路线低速支路信号复用成低速支路信号复用成STM-NSTM-N信号时，要经过信号时，要经过3 3个步骤：个步骤：映射、映射、定位、复用定位、复用. .映射映射是一种在是一种在SDHSDH网络边界处（例如网络边界处（例如SDH/PDHSDH/PDH边界处），将边界处），将支路信号适配进虚容器的过程支路信号适配进虚容器
12、的过程定位定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶VCVC帧的帧的起点在起点在TUTU净负荷中或高阶净负荷中或高阶VCVC帧的起点在帧的起点在AUAU净负荷中的具体位净负荷中的具体位置，使收端能据此正确地分离相应的置，使收端能据此正确地分离相应的VCVC复用复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层或是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层或把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程, ,复用也就是通过复用也就是通过字节交错间插方式把字节交错间插方式把TUTU组织进高阶组织进高阶VCVC或把或把AUAU组织
13、进组织进STM-NSTM-N的过的过程程, ,由于经过由于经过TUTU和和AUAU指针处理后的各指针处理后的各VCVC支路信号已相位同步，支路信号已相位同步，因此该复用过程是同步复用因此该复用过程是同步复用qSDH传输的定义传输的定义qSDH的帧结构的帧结构qSDH的段开销的段开销qSDH自愈保护环自愈保护环SDH原理及概念原理及概念SDH的段开销的段开销STM-NSTM-N帧的段开销位于帧结构的（帧的段开销位于帧结构的（1-91-9）行）行（1-9N1-9N）列。）列。注：第注：第4 4行为行为AU-PTRAU-PTR除外除外。我们以。我们以STM-1STM-1信号为例来讲述段开信号为例来讲
14、述段开销各字节的用途销各字节的用途SDH的段开销的段开销定帧字节：定帧字节：A1A1和和A2A2 。就是起到定位一个方队的作用，通过。就是起到定位一个方队的作用，通过它，收端可从信息流中定位、分离出它，收端可从信息流中定位、分离出STM-NSTM-N帧，再通过指针定帧，再通过指针定位到帧中的某一个低速信号，位到帧中的某一个低速信号， A1A1、A2A2有固定的值，有固定的值， A1A1：1111011011110110（f 6Hf 6H），），A2A2：0010100000101000（28H28H）再生段踪迹字节：再生段踪迹字节：J0J0。该字节被用来重复地发送段接入点。该字节被用来重复地发
15、送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续标识符，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态连接状态数据通信通路（数据通信通路（DCCDCC）字节：）字节：D1-D12D1-D12。用于。用于OAMOAM功能的数据功能的数据信息信息下发的命令，查询上来的告警性能数据等，是通过下发的命令，查询上来的告警性能数据等，是通过STM-NSTM-N帧中的帧中的D1-D12D1-D12字节传送的字节传送的SDH的段开销的段开销公务联络字节：公务联络字节：E1E1和和E2E2。分别提供一个。分别提供一个64kbit/s64kbit/s的公务联的公务联络语声通道，语音信息放于这两
16、个字节中传输络语声通道，语音信息放于这两个字节中传输使用者通路字节：使用者通路字节：F1F1。提供速率为。提供速率为64kbit/s64kbit/s数据数据/ /语音通路，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时公务联络比特间插奇偶校验比特间插奇偶校验8 8位码位码BIP-8BIP-8：B1B1。这个字节就是用于再。这个字节就是用于再生段层误码监测的（生段层误码监测的（B1B1位于再生段开销中）位于再生段开销中）比特间插奇偶校验比特间插奇偶校验N N2424位的（位的（BIP-N %24BIP-N %24）字
17、节：）字节：B2B2。B2B2的工作机理与的工作机理与B1B1类似，只不过它检测的是复用段层的误码情类似，只不过它检测的是复用段层的误码情况况SDH的段开销的段开销自动保护倒换（自动保护倒换（APSAPS）通路字节：）通路字节：K1K1、K2K2（b1-b5b1-b5）。这两。这两个字节用作传送自动保护倒换（个字节用作传送自动保护倒换（APSAPS）信令，用于保证设备能）信令，用于保证设备能在故障时自动切换，使网络业务恢复在故障时自动切换，使网络业务恢复自愈，用于复用段自愈，用于复用段保护倒换自愈情况保护倒换自愈情况复用段远端失效指示（复用段远端失效指示（MS-RDIMS-RDI）字节：）字节
18、：K2K2（b6-b8b6-b8） 。这。这是一个对告的信息，由收端（信宿）回送给发端（信源），是一个对告的信息，由收端（信宿）回送给发端（信源），表示收信端检测到来话故障或正收到复用段告警指示信号表示收信端检测到来话故障或正收到复用段告警指示信号同步状态字节：同步状态字节：S1S1（b5-b8b5-b8） 。使设备能据此判定接收的。使设备能据此判定接收的时钟信号的质量，以此决定是否切换时钟源，即切换到较高时钟信号的质量，以此决定是否切换时钟源，即切换到较高质量的时钟源上质量的时钟源上复用段远端误码块指示（复用段远端误码块指示（MS-REIMS-REI）字节：）字节：M1M1。 M1M1字节用
19、来字节用来传送接收端由传送接收端由BIP-NBIP-N2424（B2B2）所检出的误块数，以便发送端）所检出的误块数，以便发送端据此了解接收端的收信误码情况据此了解接收端的收信误码情况qSDH传输的定义传输的定义qSDH的帧结构的帧结构qSDH的段开销的段开销qSDH自愈保护环自愈保护环SDH原理及概念原理及概念SDH的自愈保护环的自愈保护环自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（预，网络自动地在极短的时间内（ITU-TITU-T规定为规定为50ms50ms以内），以内），使业务自动从故障中恢复传输，使用
20、户几乎感觉不到网络出使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障了故障其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力，替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗信的能力，替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智能的交叉能力以及网元一定的智能按保护的业务级别可将自愈环划分为按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环通
21、道保护环和和复用段复用段保护环保护环两大类两大类SDH的自愈保护环的自愈保护环通道保护环通道保护环。业务的保护是以通道为基础的，倒换与否按。业务的保护是以通道为基础的，倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的（环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的（VC12VC12）。通）。通常利用收端是否收到简单的常利用收端是否收到简单的TU-AISTU-AIS信号来决定该通道是否应信号来决定该通道是否应进行倒换进行倒换。通道保护环的保护功能通道保护环的保护功能是通过网元支路板的是通过网元支路板的“并发选收并发选收”功能来实现功能来实现的，也就是支路板将支的，也就是支路板将支路上环业务路上环业务
22、“并发并发”到到主环主环S1S1、备环、备环P1P1上，两上，两环上业务完全一样且流环上业务完全一样且流向相反，平时网元支路向相反，平时网元支路板板“选收选收”主环下支路主环下支路的业务的业务SDH的自愈保护环的自愈保护环复用段倒换环复用段倒换环。是以复用段为基础的，倒换与否是根据环。是以复用段为基础的，倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的（上传输的复用段信号的质量决定的（VC4VC4）。复用段保护倒换）。复用段保护倒换的条件是的条件是LOFLOF、LOSLOS、MS-AISMS-AIS、MS-EXCMS-EXC告警信号告警信号在二纤双向复用段在二纤双向复用段保护环上无专门的保护环上无专门的主、备用光纤，每主、备用光纤，每一条光纤的前半个一条光纤的前半个时隙是主用信道，时隙是主用信道，后半个时隙是备信后半个时隙是备信道，两根光纤上业道，两根光纤上业务流向相反，也就务流向相反，也就是说一根光纤的保是说一根光纤的保护时隙用来保护另护时隙用来保护另一根光纤上的主用一根光纤上的主用业务业务谢谢 谢！谢！
