SDH基本原理和概念

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1、SDH基本原理和概念基本原理和概念SDH: Synchronous Digital HierarchyPDH: Pseudo- Synchronous Digital HierarchyOAM: Operation Administration and Maintenance 运行维护管理运行维护管理STM- Synchronous Transfer Mode 同步转移模块同步转移模块SOH: Section Overhead 段开销段开销POH：path overhead 通道开销通道开销ADM：add-drop multiplexer 分插复用分插复用TM: terminal multip

2、lexer 终端复用终端复用TMN：telecommunication management network 电信管理网电信管理网TU-PTR：tributary unit pointer 支路单元指针支路单元指针AU-PTR: administration unit pointer 管理单元指针管理单元指针REG: regenerator 再生器再生器TUG: tributary unit group 支路单元组支路单元组AUG：administration unit group 管理单元组管理单元组VC: virtual container 虚容器虚容器SDH传输原理课程介绍本课程讲述本课

3、程讲述SDH基本原理，结构上分为基本原理，结构上分为4部分：部分：1、SDH概述概述建立建立SDH基本概念基本概念 SDH是什么？为什么会产生是什么？为什么会产生SDH体制？体制？ SDH体制的优缺点。体制的优缺点。2、SDH信号帧结构和复用步骤信号帧结构和复用步骤 SDH信号帧结构中各部分的作用。信号帧结构中各部分的作用。 常用常用PDH信号是如何复用进信号是如何复用进SDH信号？信号？3、开销和指针、开销和指针4、设备的逻辑构成、设备的逻辑构成 SDH常用网元常用网元5、SDH网络网络1.1 SDH产生的技术背景产生的技术背景 SDH是什么是什么同步数字传输体制。类似于同步数字传输体制。类

4、似于PDH， 均为数字信号传输体制。均为数字信号传输体制。 产生的社会背景：产生的社会背景：1）信息社会要求：）信息社会要求： 通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综 合化、智能化、个人化发展。合化、智能化、个人化发展。2）作为通信网的承载体传输网要求：）作为通信网的承载体传输网要求： 宽带化宽带化信息高速公路信息高速公路 规范化规范化世界性统一的标准接口世界性统一的标准接口1.2 PDH的固有缺陷：的固有缺陷： 作为传统的数字传输体制，作为传统的数字传输体制，PDH具有以具有以 下固有的缺陷：下固有的缺陷：1、接口方面、接口方面 电接口电接口

5、只有地区性的电接口规范，无只有地区性的电接口规范，无 世界标准。世界标准。 PDH有有3种速率等级：种速率等级：欧洲和中国（欧洲和中国（2Mb/s）、日本、北美日本、北美（1.5Mb/s）。 光接口光接口无光接口规范，各厂家独自开发。无光接口规范，各厂家独自开发。设备间互连困难设备间互连困难 2、复用方式：、复用方式： 复用复用/解复用的方式，决定高速信号上解复用的方式，决定高速信号上/下低速下低速 信号的方便性。信号的方便性。 PDH采用采用异步复用异步复用方式：方式： 低速信号在高速信号中的位置无规律性，即无低速信号在高速信号中的位置无规律性，即无 预知性，预知性，即不能从高速信号中直接分

6、离低速信号。即不能从高速信号中直接分离低速信号。东西放在东西放在东西放在东西放在哪儿了？哪儿了？哪儿了？哪儿了？140OLT341408 342 8140OLT3414034 88 2从高速信号插从高速信号插/分低速信号要一级一级进行，分低速信号要一级一级进行，层层的复用层层的复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输。解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输。2Mb/s3、运行维护功能（、运行维护功能（OAM）：）： OAM决定设备维护成本，与信号帧中开销（冗余）决定设备维护成本，与信号帧中开销（冗余） 字节的数量有关；字节的数量有关； PDH信号帧中用于信号帧中用于OAM的开销少，的开

7、销少，OAM功能弱，功能弱， 系统安全性差。系统安全性差。4、无统一的网管接口，无法形成统一的、无统一的网管接口，无法形成统一的TMN因此，因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制体制应运而升。应运而升。1.3 SDH体制的优点：体制的优点： 与与PDH相对比相对比SDH体制的优势：体制的优势：1、接口方面、接口方面 电接口：标准的信息结构等级（速率等级）电接口：标准的信息结构等级（速率等级） 同步传输块同步传输块STM-N ： SDHSDH信号信号信号信号比特率（比特率（比特率（比特率（Mb/sMb/s）STM-1STM-1155.520155.52

8、0简称简称简称简称 155M 155MSTM-4STM-4622.080622.080简称简称简称简称 622M 622MSTM-16STM-162488.3202488.320简称简称简称简称 2.5G 2.5GSTM-64STM-649953.2809953.280简称简称简称简称 10G 10GSDH：高等级信号速率是相邻低等级信号高等级信号速率是相邻低等级信号 精确的精确的4倍倍光接口：对电信号扰码。光接口：对电信号扰码。SDH：光口信号码型是光口信号码型是加扰加扰的的NRZ码，码，PDH：光口信号码型是光口信号码型是mBnB码。码。 2、复用方式：、复用方式： 采用同步复用和灵活的映

9、射结构采用同步复用和灵活的映射结构 低阶低阶SDH高阶高阶SDH（例如：（例如：4 STM-1STM-4）。）。 采用采用字节间插复用字节间插复用方式。方式。字节间插复用字节间插复用其他体制信号其他体制信号SDH：通过通过指针定位指针定位预见低速信号在帧中位置，预见低速信号在帧中位置，使收端使收端可直接下低速信号可直接下低速信号。例：。例：PDH打包打包打包打包信信信信息息息息包包包包装箱定位装箱定位装箱定位装箱定位信信信信息息息息 A A包包包包信信信信息息息息 B B包包包包STM-1STM-13、OAM功能功能 SDH帧中帧中用于用于OAM的开销多的开销多 SDH的的 OAM功能强，系统

10、安全性高功能强，系统安全性高4、兼容性、兼容性决定成本决定成本 SDH中老体制设备还可发挥作用中老体制设备还可发挥作用 SDH对新体制设备能接入，对新体制设备能接入，允许宽带接入允许宽带接入。STM-NSTM-NPDHPDH、ATMATMFDDIFDDI、以太网、以太网、以太网、以太网IPIP等信号等信号等信号等信号打包打包打包打包信息包信息包信息包信息包信息包信息包信息包信息包打包打包打包打包传输传输传输传输传输传输传输传输 SDH SDH传输传输传输传输 网络网络网络网络卸货卸货卸货卸货拆包拆包拆包拆包PDHPDH、ATMATMFDDIFDDI等信号等信号等信号等信号SDH网络兼容性示意图

11、网络兼容性示意图1.4 SDH的固有缺陷的固有缺陷1、频带利用率低、频带利用率低有效性和可靠性的矛盾有效性和可靠性的矛盾2、指针调整机理复杂，并且产生、指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动指针调整抖动3、软件的大量应用，使系统、软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的易受病毒或误操作的危害。危害。140M140M34M34M2M2M1 1 140M=64140M=64 2M2M3 3 34M=4834M=48 2M2M6363 2M2M STM-1STM-1（155M155M）2.1 STM-N帧结构及组成帧结构及组成9270 N9270 N字节字节字节字节RSOHRSOHMSMSOHOHA

12、U-PTRAU-PTR1 13 34 45 59 9STM-NSTM-N净负荷净负荷净负荷净负荷 （含（含（含（含POHPOH）传输顺序传输顺序传输顺序传输顺序9N9N261N261N270N270N列列列列（先行后列）（先行后列）（先行后列）（先行后列）传输方向传输方向传输方向传输方向1、SDH信号帧特点：信号帧特点： 以字节为单位（以字节为单位（8bit）的块状帧，）的块状帧， 传输方式传输方式从左到右、从上到下，从左到右、从上到下， 帧频固定为帧频固定为8000帧帧/s，帧周期，帧周期125us。2、 SDH信号帧的构成：信号帧的构成： 1）信息净负荷：信息净负荷： STM-N帧中放置各

13、种负荷的地方。各种有效信息，帧中放置各种负荷的地方。各种有效信息， 例如例如2M、34M 、140M打包成信息包后，放于其中。打包成信息包后，放于其中。 然后由然后由STM-N信号承载，在信号承载，在SDH网上传输。网上传输。 若将若将STM-N信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货信号帧比做一辆货车，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加入POH，以完成对每一个，以完成对每一个“货物包货物包”在在“运输运输”中的中的监视监视。信息包信息包信息包信息包信息包信息包信息包信息包信息净负荷信息净负荷信息净负荷信息

14、净负荷低速支路信号低速支路信号1低速支路信号低速支路信号n装箱定位装箱定位加加POH加加POH打包打包打包打包STM-N装箱定位装箱定位标签编号标签编号编号标签编号标签甲地乙地货物容器（C）集 装 箱（TUG）列车（VC）（TU）（高阶VC）（AU）2）段开销：）段开销： 完成对完成对STM-N整体信号流进行监控。即对整体信号流进行监控。即对STM-N“车厢车厢” 中所有中所有“货物包货物包”进行进行整体上的性能监控整体上的性能监控。 再生段开销（再生段开销（RSOH）：对：对STM-N整体信号进行监控。整体信号进行监控。 复用段开销（复用段开销（MSOH）：对：对STM-N中的某一个中的某一

15、个STM-1信号信号 进行监控。进行监控。 RSOH、MSOH、POH组成组成SDH层层细化的监控体制。层层细化的监控体制。SDH开销功能的组织结构开销功能的组织结构低阶低阶容器容器高阶高阶容器容器低阶低阶组装组装器器高阶组装高阶组装STM-N复用复用REG低阶低阶容器容器高阶高阶容器容器低阶低阶组装组装器器高阶组装高阶组装STM-N复用复用REG低阶通道（LPOH）高阶通道（HPOH）复用段（MSOH）再生段（RSOH）再生段（RSOH）再生段（RSOH）. SDH 段信号段信号（SOH）低速信号低速信号低速信号低速信号1 1低速信号低速信号低速信号低速信号2 2低速信号低速信号低速信号低速

16、信号n n 低速通道信号（低速通道信号（POH）通道与段通道与段 3）管理单元指针（）管理单元指针（AU-PTR）：）： 定位低速信号在定位低速信号在STM-N帧中（净负荷）的位置，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。使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发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入净负荷时，加入 AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即，指示信号包在净负荷中的位置，即 将装入将装入“车厢车厢”的的“货物包货物包”，赋予一个位置坐标，赋予一个位置坐标 值。值。 收端根据收端根据AU指针值，从指针值，从STM-N帧净负荷中直接帧净负荷中

17、直接 拆分出所需的低速支路信号；即依据拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包货物包” 位置坐标，从位置坐标，从 “车厢车厢”中直接提取所需要的那一个中直接提取所需要的那一个 “货包货包”。 由于由于“车厢车厢”中的中的“货物包货物包”是以一定的规律摆放的，是以一定的规律摆放的， 对对 “货物包货物包”的定位仅需定位的定位仅需定位“车厢车厢”中中第一个第一个“货货 物包物包”即可。即可。2.2 SDH信号复用步骤信号复用步骤 低阶低阶SDH高阶高阶SDH：字节间插方式，：字节间插方式，4合合1。 PDH信号信号STM-N：采用：采用同步复用：同步复用： 140MSTM-N 34M STM-N

18、2MSTM-N 复用是以复用路线图进行的，复用是以复用路线图进行的，ITU-T规定的路线规定的路线 图有多种，但一个国家和地区仅使用图有多种，但一个国家和地区仅使用一种。一种。图图 G.709复用映射结构复用映射结构ITU-T规定的复用路线规定的复用路线 2M复用步骤复用步骤（2M VC4）C12TU122M速率速率适配适配 加加POH 监控监控转下页转下页125us1 491VC12一级一级定位定位125us91125us911 41 4POHPTR2M复用步骤复用步骤（2M VC4）TUG29 R RTUG31869111字节字节间插间插字节字节间插间插37（接上页）（接上页）（接上页）（

19、接上页）125us125us2M复用步骤复用步骤（2M VC4）C12容器容器12；与；与2M相对应的标准信息结构，相对应的标准信息结构，完成完成2M信号信号速率适配速率适配，4个个基帧组成一复帧。基帧组成一复帧。VC12虚容器虚容器12；与；与2M相对应的标准信息相对应的标准信息结构，完成对结构，完成对2M信号信号实时监控实时监控。TU12支路单元支路单元12；与；与VC12相对应的标准相对应的标准信息结构，完成对信息结构，完成对VC12的一级的一级指针定位指针定位。TUG2支路单元组支路单元组2；TUG3支路单元组支路单元组3。2MC12VC12TU12；3TU12TUG2；7TUG2TU

20、G3；3TUG3VC4STM-1。STM-1可装入可装入373=63个个2M信号。信号。2M复用结构复用结构是是3-7-3结构结构SDH复用器复用器 C12C12C12C12STM-1STM-1STM-1STM-11#3#2#4#1#3#2#4#63个个2M复帧的概念：复帧的概念： 4个个C12基帧组成一个复帧。基帧组成一个复帧。 基帧、复帧装入的是同一基帧、复帧装入的是同一 路路2M信号。信号。 基帧装入基帧装入2M信号的信号的125us 时间段的信息；复帧装入时间段的信息；复帧装入 2M信号信号500us时间段的信时间段的信 息息E1C12VC12TU12E3C3VC3TU3E4C4VC4

21、信息结构的对应关系信息结构的对应关系PDH基群至基群至STM-1的复用过程的复用过程C-12C-12VC-12 POHC-12VC-12VC-12TU-12VC-12VC-12VC-12TU-12 PTRTU-12 PTRTU-12 PTRTU-12 PTRTUG-22.048Mb/s2.240Mb/s2.304Mb/s6.912Mb/sTUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3TUG-3TUG-3VC-4 POHVC-4VC-4AU-4 PTRVC-4AU-4 PTRAU-4AUGAUGSOHSTM-1155.520Mb/s150.912Mb/

22、s150.336Mb/s49.536Mb/s（塞入了一些比特）C-4VC-4 POHVC-4VC-4AU-4 PTRVC-4AU-4 PTRAU-4AUGAUGSOHSTM-1155.520Mb/s150.912Mb/s150.336Mb/sC-4139.246Mb/s149.760Mb/sC-4AUGAUGSOHSTM-NPDH四次群至四次群至STM-1的复用过程的复用过程4 SDH设备的逻辑构成设备的逻辑构成TMSTM-NSTM-N2M2M34M34M140M140MSTM-M STM-M 注：（注：（注：（注：（MNMN）（光接口光接口光接口光接口）（支路接口支路接口支路接口支路接口）T

23、M在链形网中的应用在链形网中的应用TMTMTMTMADMADM1、终端复用器、终端复用器TM 具有交叉复用功能具有交叉复用功能w wADMSTM-NSTM-N2M2M34M34M140M140MSTM-M STM-M 注：（注：（注：（注：（MNMN）（光接口光接口光接口光接口）（支路接口支路接口支路接口支路接口）ADM在链形网中的应用在链形网中的应用TMTMTMTMADMADM2、分插复用器、分插复用器ADM 具有交叉复用功能具有交叉复用功能STM-NSTM-N（光接口光接口光接口光接口）e ew wREGSTM-NSTM-N（光接口光接口光接口光接口）REG在链形网中的应用在链形网中的应用TMTMTMTMREGREG3、再生中继器、再生中继器REG 无需交叉复用功能无需交叉复用功能STM-NSTM-N（光接口光接口光接口光接口）e ew wADMADMADMADMDXC（光接口光接口光接口光接口）4、数字交叉连接设备、数字交叉连接设备DXC 具备强大的交叉连接功能具备强大的交叉连接功能 用于重要节点站。用于重要节点站。 （光接口光接口光接口光接口）5、SDH传送网传送网谢谢！谢谢！