1、1SDH基本原理2前言前言基于SDH基本原理教材，开发此课程。本课程旨在让学员理解SDH设备的工作原理，是SDH的基础课程3课程目标课程目标 学习完此课程，您应能：1.掌握SDH信号帧结构以及各种开销字节及相关告警的含义2.掌握设备的逻辑组成3.理解各种设备级保护和网络级保护4.理解复用和解复用的过程4第第2 2章章 SDHSDH信号帧结构和复用步骤信号帧结构和复用步骤第第3 3章章 设备的逻辑功能块构成设备的逻辑功能块构成5SDHSDH概述概述 内容SDH的定义光传送网络的发展SDH的工作方式SDH的特点 目标掌握SDH体制的整体概念 6uSDH的基本概念的基本概念uSDH产生的社会背景产生
2、的社会背景SDH的定义的定义lSDHSDH：Synchronous Digital Hierarchy Synchronous Digital Hierarchy l是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。字信号的等级结构。l通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。化、个人化发展。l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：p宽带化信息高速公路p规范化世界性统一的标准接口7DWDM 开始建设开始建设SDH逐步成为
3、逐步成为传输主力设备传输主力设备WDM规模建规模建设，全光网试验设，全光网试验 SDH标准完善，标准完善，PDH仍为主力仍为主力PDH产品开始产品开始规模使用规模使用实用化实用化产品出现产品出现高锟提出高锟提出光传输理论光传输理论196680年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年1976Metro城域网兴起、城域网兴起、OADM、OXC、ION将会逐渐使用将会逐渐使用2002年以后年以后PDH：准同步数字传输系统；SDH：同步数字传输系统；WDM：波分复用系统；OADM：光分插复用系统；OXC：光交叉连接系统；ION：智能光网络光传送网络的发展光传送网络的发展8SDH的工作方式的工作
4、方式信息包信息包STM-NSTM-N信息包信息包PDH/FDDI/ATM/IP信号PDH/FDDI/ATM/IP信号打包打包拆包拆包SDH网络复用解复用传输传输9u接口方面接口方面SDHSDH的特点的特点 电接口STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为155.520Mb/s。STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，64，256)。光接口仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的标准扰码。10例如：例如：STM-1STM-4。采用字节间插复用方式，。采用字节间插复用方式，4x xSTM-1STM-4。S
5、DH的特点的特点 复用方式同步复用和灵活的映射结构 低阶SDH高阶SDH。B1 B2 B3C1 C2 C3A1 A2 A3C2A2D2B1 C1 D1B2A3A1D1 D2 D3D3B3 C311SDHSDH的特点的特点 PDHSDH通过指针定位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。12SDHSDH的特点的特点 OAM功能用于OAM的开销多OAM功能强这也是线路编码不用加冗余码的原因兼容性决定成本 老体制设备是否还可发挥作用对新体制能否接入13本节我们主要学习了：本节我们主要学习了：pSDH的定义p光传送网络的发展pSDH的工作方式pSDH的特点小结小结14第第1章章 SDH概述概述
6、第第3章章 设备的逻辑功能块构成设备的逻辑功能块构成15帧结构和复用步骤帧结构和复用步骤 内容：STM-N的帧结构和帧各部分的作用PDH信号复用进STM-N帧的方式140M复用进STM-N帧34M复用进STM-N帧2M复用进STM-N帧1641359以 字 节 为 单 位(8bit)的块状帧帧 频 8000 帧/s，帧周期125us先先行行后后列列9 270 N字 节RSOHAU-PTRMSOHSTM-N净 负 荷(含 POH)261 N9 N帧结构帧结构17信息净负荷信息净负荷(9行行261列列)STM-N帧中放置各种业务信息的地方。2M/34M/140M等PDH信号、ATM信号、IP信息包
7、等打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。若将STM-N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，在每一个信息包中加入通道开销POH，以完成对每一个“货物包”在“运输”中的监视。18净负荷STM-N信息包信息包信息包信息包信息包帧结构帧结构19段开销段开销 段开销完成对STM-N整体信号流进行监控。即对STM-N“车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监控。再生段开销(RSOH)完成对STM-N整体信息结构进行监控 复用段开销(MSOH)完成对STM-N中的复用段层信息结构进行监控 RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体
8、制 二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）20管理单元指针管理单元指针AU-PTR 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。发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接所需要的那一个“货包”。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“货物包”即可。21键键入入文文本本键键入入文文本
9、本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入入文文本本键键入
10、入文文本本AU-PTR定位车厢中第一个信息包根根据据收收到到的的A AU U-P PT TR R值值找找到到此此信信息息包包，通通过过字字节节间间插插的的规规律律性性，进进而而定定位位到到其其他他信信息息包包收端：发端：帧结构帧结构22帧结构帧结构 若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针TU-PTR定位其在中信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的位置。23帧结构帧结构24复用步骤复用步骤(复用方式、复用结构复用方式、复用结构)低阶SDH高阶SDH：同步字节间插
11、复用方式 PDH信号STM-N：同步复用和灵活的映射 140MSTM-N 34MSTM-N 2MSTM-N 复用是依复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图有多种，但通常一个国家或地区仅使用一种。25STM-256STM-64AUG-256AUG-64STM-16AUG-16STM-4AUG-4STM-1AUG-1STM-0AU-3AU-4AU-4-4cAU-4-16cAU-4-64cAU-4-256cVC-4-256cVC-4-64cVC-4-16cVC-4-4cVC-4VC-3TUG-3TUG-2TU-2VC-2C-2TU-12VC-12C-12TU-11VC-11C-11TU-3VC-3
12、C-3C-4C-4-4cC-4-16cC-4-64cC-4-256cx1x1x4x4x1x3x7x7x3x4T1540590-00(108449)Pointer processingMultiplexingAligningMappingx4x4x1x1x1x1x1x1x1x1x1x1x3G.707G.707新的新的SDHSDH复用路径图复用路径图26中国的中国的SDHSDH基本复用映射结构基本复用映射结构STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048k
13、bit/s指针处理指针处理映射映射定位定位复用复用AUG-N1373127140M140M复用步骤复用步骤 C-4容器4；与140M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。VC-4虚容器4；与C-4相对应的标准信息结构，完成对装载的140M信号进行实时的性能监控。28指针定位1270AU-PTRAU-41910270加入段开销RSOHMSOH净负荷AU-PTR19140M140M复用步骤复用步骤 AU-4管理单元4，与VC-4相对应的信息结构 复用路线140MC-4VC-4AU-4STM-1，所以STM-1仅能复用进一路140M信号292M125us 基帧POH速率适配14C-1219加POH
14、监控一级指针定位VC-12TU-1211441199接下页速率适配2M2M2M复用步骤复用步骤 C-12容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配，4个基帧组成一复帧。VC-12虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信号实时监控。TU-12支路单元12；与VC-12相对应的标准信息结构，完成对VC-12的一级指针定位。30字节间插 3112TUG-219字节间插 7 R RTUG-31862M2M复用步骤复用步骤 TUG-2支路单元组2；TUG-3支路单元组3。2MC-12VC-12TU-12；3TU-12TUG-2；7TUG-2TUG-3；3TUG-3VC-4
15、STM-1。STM-1可装入373=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。31SDH复用器 C-12C-12C-12C-12STM-1STM-1STM-1STM-11#3#2#4#1#3#2#4#共63路2Mu复帧的概念复帧的概念2M2M复用步骤复用步骤 4个C-12基帧组成一个复帧。基帧、复帧装入的是同一路2M信号。基帧装入2M信号的125us时间段的信息；复帧装入2M信号500us时间段的信息32 时隙编号：VC-12序号TUG-3编号+（TUG-2编号-1）3+（TU-12编号-1）21 从第一个VC12的第一个TUG-2开始，在同一个TUG-2内按字节间插的复用方式将相邻的TU
16、G-3业务顺序编号的方式。华为采用该方式，网管上称为顺序方式 线路编号：VC-12序号（TUG-3编号-1）21+（TUG-2编号-1）3+TU-12编号 从第一个TUG-3的第一个TUG-2开始，将同一个TUG-2内的VC12业务顺序编号的方式。网管上称为间插方式。时隙的两种编号方式：时隙的两种编号方式：33时隙的两种编号方式：时隙的两种编号方式：线路编号时 隙 编号34本节我们主要学习了：本节我们主要学习了：lSTM-N的帧结构和帧各部分的作用的帧结构和帧各部分的作用lPDH复用进复用进STM-N帧的方式帧的方式小结小结35第第1 1章章 SDHSDH概述概述第第2 2章章 SDHSDH信
17、号帧结构和复用步骤信号帧结构和复用步骤第第3 3章章 36TMWSTM-NSTM-M140Mb/s2Mb/s 34Mb/s注注MN终端复用器终端复用器TMTM 终端复用器TM双端口器件，用于端点站。群路端口默认为w交叉复用功能作用TULU37STM-M注：注：MNwe2Mb/s34Mb/s140Mb/sADMSTM-NSTM-N插插/分复用器分复用器ADM 插/分复用器ADM 三端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左w、右e 交叉复用功能 作用LU(w)TULU(e)、LU(w)LU(e)最常用网元，可等效其他网元38weREGSTM-NSTM-N再生中继器再生中继器REG 再生中继器REG
18、（电）双端口器件，用于节点站。群路端口默认为：左w、右e 不需交叉复用功能 功能：O/E、抽样、判决、再生整形、E/O；使线路噪声不积累39等效为等效为入线：入线：m出线：出线：nDXCmn数字交叉连接设备数字交叉连接设备DXC 数字交叉连接设备DXC多端口器件，用于重要节点站，提供强大的交叉能力。以m/n表征其特点40逻辑功能块逻辑功能块 产生背景SDH设备统一的接口不同厂家的实现的方式千差万别ITU-T规定统一的基本功能块标准 讲述方式以整个系统的角度讲述重点讲述各个功能块的告警、性能监测机理41STMABCDEFFFGGHHINPG.703G.703140Mb/s2Mb/s34Mb/s注
19、：以注：以2Mb/s为例为例SPIRSTTTFMSPMSTMSAHPCPPIPPILPALPAHPTHPTLPTLPCHPAOHAOHA接口接口SEMFMCFQ接口接口F接口接口D4D12D1D3外同步外同步HOAHOILOIwLJKMSETSSETPITM设备的典型功能块的组成设备的典型功能块的组成42SPISPI同步设同步设备物理接口备物理接口收方向收方向ABABO/EO/E提取线路定时提取线路定时失效失效R-LOSR-LOS发方向发方向BABAE/OE/O变换变换同步设备物理接口功能块同步设备物理接口功能块SPI43发方向发方向CB写写RSOH计算计算B1加入加入E1D1D3加扰加扰ST
20、M-N帧帧再生段终端功能块再生段终端功能块RST44uA、B、C点信号帧结构点信号帧结构STM-N电信号B点STM-N光信号A点270N199NC点再生段终端功能块再生段终端功能块RST45收方向收方向CDCD提取提取APSAPS信令信令K1K1、K2K2（b1b5b1b5）检测检测K2K2（b6b8b6b8）110110MS-RDIMS-RDI111111MS-AISMS-AISD D点信号点信号“1”1”检测检测B2B2不符不符MS-BBEMS-BBE越限越限MS-EXCMS-EXC（B2-OVERB2-OVER）D D点信号点信号“1”1”复用段终端功能块复用段终端功能块MST46发方向
21、发方向DCDC写写MSOHMSOHM1MS-REIM1MS-REI收端有收端有MS-BBEMS-BBE时时K2110K2110MS-RDIMS-RDI收端有收端有MS-AISMS-AIS时时复用段终端功能块复用段终端功能块MST47uD点信号帧结构点信号帧结构270N9Nu再生段和复用段的区别再生段和复用段的区别MSTMSTRSTRSTSPISPIRS（再生段）（再生段）MS（复用段）（复用段）复用段终端功能块复用段终端功能块MST48主主备备TMTM设备模型为：设备模型为：功能块模型为：功能块模型为：MSAMSAMSPMSPMSTMSTMSTMST主信道主信道备用信道备用信道复用段保护功能块
22、复用段保护功能块MSP MSP:复用段保护功能块进行复用段保护倒换启动条件：R-LOS、R-LOF、MS-AIS不倒换时，信号透明传输1+1、1：1、1：n49收方向收方向EFEF消间插消间插AUG-NAUG-N N NAU-4AU-4解读指针解读指针AU-PTRAU-PTRH1H2H3H1H2H3全全“1”1”AU-AISAU-AISF F点信号全点信号全“1”1”无效指针无效指针8 8个个NDFNDFAU-LOPF“1”AU-LOPF“1”复用段适配功能块复用段适配功能块MSA50复用段适配功能块复用段适配功能块MSA SPI、RST、MST、MSP、MSA组成复合功能块TTFSTM-N光
23、信号NVC-4发方向发方向写指针写指针AU-PTRAU-PTR字节间插字节间插1 1AU-4AUG-1AUG-NAU-4AUG-1AUG-NN N51基本逻辑功能块基本逻辑功能块 HPC：高阶通道连接功能块对VC-4的交叉矩阵仅选择路由，不处理信号 HPT：高阶通道终端HPOH源和宿对高阶VC-4进行实时监控52收方向收方向FGFG检测检测B3B3不符不符HP-BBEHP-BBE检测检测J1J1失配失配HP-TIMHP-TIMGG点全点全“1”1”检测检测C2C2失配失配HP-SLMHP-SLMC2=00HHP-UNEQC2=00HHP-UNEQGG点全点全“1”1”H4H4传给传给HPAHP
24、A高阶通道终端功能块高阶通道终端功能块HPT53发方向发方向GFGF写写HPOHHPOHG1HP-REIG1HP-REIHPFEBBEHPFEBBE收端有收端有HP-BBEHP-BBE时时G1HP-RDIG1HP-RDI收端有收端有HP-TIMHP-TIM、HP-SLMHP-SLMHP-UNEQHP-UNEQ时时高阶通道终端功能块高阶通道终端功能块HPT54C4119260VC4119261高阶通道终端功能块高阶通道终端功能块HPTG点信号帧结构F点信号帧结构55基本逻辑功能块基本逻辑功能块 LPA：低阶通道适配功能块包封/拆包封：PDHC PPI：PDH物理接口功能块设备与PDH线路接口提取PDH支路定时信号码型变换：NRZHDB3、NRZCMI56l本节我们主要学习了：本节我们主要学习了：p设备逻辑功能块组成p各逻辑功能块实现的主要功能小结小结57l本课程我们主要学习了：本课程我们主要学习了：1.设备的逻辑组成2.复用和解复用的过程3.网络级保护倒换原理总结总结
