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1、SDH传输原理介绍,SDH传输原理介绍,开销及指针,SDH概述,帧结构及复用,逻辑功能块,SDH传输原理,课程设置,PDH固有缺陷,SDH存在缺点,SDH产生背景,SDH具有优点,第一节SDH概述,内容设置,大家要对SDH有个整体印象！,1.1 SDH产生的技术背景 SDH是什么同步数字传输体制。类似于PDH，均为数字信号传输体制。产生的社会背景：1）信息社会要求：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。2）作为通信网的承载体传输网要求：宽带化信息高速公路 规范化世界性统一的标准接口,1.2 PDH的固有缺陷：作为传统的数字传输体制，PDH具有以 下固有的缺陷：
2、1、接口方面 电接口只有地区性的电接口规范，无 世界标准。PDH有3种速率等级：欧洲和中国（2Mb/s）、日本、北美（1.5Mb/s）。光接口无光接口规范，各厂家独自开 发。,设备间互连困难,东西放在哪儿了？,从高速信号插/分低速信号要一级一级进行，层层的复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输。,3、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）字节的数量有关；PDH信号帧中用于OAM的开销少，OAM功能弱，系统安全性差4、无统一的网管接口，无法形成统一的TMN因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制应运而升。,1.3 SDH体制的优点：与PDH相对
3、比SDH体制的优势：1、接口方面 电接口：标准的信息结构等级（速率等级）同步传输块STM-N：,SDH：高等级信号速率是相邻低等级信号 精确的4倍光接口：对电信号扰码。SDH：光口信号码型是加扰的NRZ码，PDH：光口信号码型是mBnB码。,SDH：4STM-1=STM-4；4STM-4=STM-16有两种不同的方法实现10G产品。,2、复用方式：采用同步复用和灵活的映射结构 低阶SDH高阶SDH（例如：4 STM-1STM-4）。采用字节间插复用方式。,其他体制信号SDH：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。例：,STM-N,STM-N,PDH、ATMFDDI、以太网
4、IP等信号,打包,信息包,信息包,打包,传输,传输,SDH传输 网络,卸货,拆包,PDH、ATMFDDI等信号,SDH网络兼容性示意图,1.4 SDH的固有缺陷1、频带利用率低有效性和可靠性的矛盾,2、指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动3、软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害。,帧结构组成及作用,复用步骤,第二节幀结构及复用,内容设置,一定要弄懂SDH帧中各部分的作用！,2.1 STM-N帧结构及组成,9270 N字节,RSOH,MSOH,AU-PTR,1,3,4,5,9,STM-N净负荷（含POH）,传输顺序,9N,261N,270N列,（先行后列）,传输方向,1、SDH信号帧特
5、点：以字节为单位（8bit）的块状帧，传输方式从左到右、从上到下，帧频固定为8000帧/s，帧周期125us。2、SDH信号帧的构成：1）信息净负荷：STM-N帧中放置各种负荷的地方。各种有效信息，例如2M、34M、140M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。,发端：AU-PTR定位车厢中第一个信息包,收端：根据收到的AU-PTR值找到此信息包；通过字节间插的规律性，定位出其他信息包,（SDH网络传输）,1、我国采用的SDH信号复用结构,STM-N,VC-4,TUG-2,VC-12,C-12,VC-3,C-4,C-3,139264kbit/s,34368kbi
6、t/s,2048kbit/s,N,3,7,3,映射,TUG-3,AUG,SDH信号,PDH信号,140M复用步骤（140M STM-N）,140M复用步骤（140M STM-N）,（接上页）,34M复用步骤（34M VC4）,34M复用步骤（34M VC4）,2M复用步骤（2M VC4）,2M复用步骤（2M VC4）,信息结构的对应关系,传输注意事项,1、传输里面讲的“时隙”概念和程控交换里面讲的“时隙”概念是不一样的。传输里面讲的“时隙”指的是1个2M（VC12）程控交换里面讲的“时隙”指的是1个2M里面的1 个通道（64K）。2、SDH传输设备中“线路”对应着光接口。3、SDH传输设备中“
7、支路”对应着2M/34M/以太网/140M/低速STM-N等电接口。,4、容器/虚容器和线路支路对应关系 2M-C12（容器12）-VC12（虚容器12）：1个VC12对应着1个2M 34M-C3-VC3 140M-C4-VC4 VC4/VC12/2M/155M的对应关系：1个2M（硬件物理接口）对应着1个VC12(逻辑通道号）看得见 看不见 1个155M（STM-1）光口里面对应着1VC4 vc4编号为11个622M（STM-4）光口里面对应着14VC4 VC4 编号1-4 1个VC4里面收容有63个VC12，编号为1-63 1个VC4里面收容有3个VC3，VC3 编号13,中国SDH复用结
8、构也简称为3-7-3结构美洲SDH复用结构也简称为4-7-3结构,段开销,开销,第三节开销及指针,内容设置,指针,通道开销,AU-PTR,TU-PTR,告警检测机制要重点掌握！,一、开销,段开销,RSOH,MSOH,通道开销,VC4POH,VC12 POH,RSOH、MSOHHPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。,（HPOH）,（LPOH）,层层监控示意图,1、段开销（以STM-1为例）,A1,A1,A1,A2,A2,A2,J0,B1,D1,B2,D4,D7,D10,S1,B2,B2,K1,D5,D8,D11,M1,E2,D12,D9,D6,K2,F1,D3,E1,D2,AU-PTR,*,
9、*,*,RSOH,MSOH,国内使用字节,带 的不扰码字节,1 2 3 4 5 6 7 8 9,123456789,*,*,*,*,*,*,*,1）定帧字节：A1、A2寻找信号流的帧头,找帧头,下一步 处理,找到A1,A2？,产生OOF,产生LOF,N,Y,下插AIS,超过3ms,3）公务联络字节：E1、E2 分别提供1个公务联络用的 64kb/s数字电话通路 E1用于再生段公务联络 E2用于复用段公务联络，E2不能 用于中继站4）再生段误码监测B1字节（比特间 插寄偶校验8位码）对再生段信号流进行监控,B1字节工作机理：,SDH设备发端,SDH设备收端,检测B2 字节,加入B2 字节,STM
10、-N,发现误码产生：MS-BBE性能事件,6）复用段远端误块指示字节M1 由信收端传到发端 告知发端：收端当前收到的B2检测的误块数 在发端MS-REI性能事件中反映出来,7）自动保护倒换（APS）通路 字节K1、K2 传送自动保护倒换信令，用于复用段保护倒换 复用段远端失效指示字节：K2（b6-b8）=111，表示 收到复用段全1信号，本端 产生MS-AIS告警 K2（b6-b8）=110，表示 收到对告信息MS-RDI，表 示对端收信号劣化（收到 MS-AIS、RLOF等）,k2检测,回传MS-RDI,111,产生MS-AIS,110,检测K2(b6-b8）,产生MS-RDI,8）同步状态
11、字节S1(bit58),用作同步状态指示。值越小表示同步时钟信号的质量越高！,2、通道开销,VC4POH,VC12 POH,（HPOH）,（LPOH）,分类：低阶通道开销VC12 高阶通道开销VC4 区别 VC-4宏观，而VC-12微观 VC-4包容VC-12,1）高阶通道开销(VC-4通道开销）,J1B3C2G1F2H4F3K3N1,1,9,1 2,261,VC-4结构（9行261列）,（1）通道追踪字节J1,J1是VC4-POH的第一个字节，其位置由AU-4指针指示。用J1字节重复发送高阶通道接入点识别符，以便接收端确认与发送端是否处于持续的连接状态。,设备的J1字节在网管中设置为：“Hu
12、aWei SBS”J1字节设置要求：收发相匹配。即设备实际收的=设备应收的值 收端检测到J1失配，则会往下级 信息结构插全“1”，VC4的下级 信息结构是C4。本端相应通道（VC4）产生HP-TIM告警。,J1检测流程图,（2）通道校验字节B3,对高阶通道信号流进行监控,SDH设备发端,SDH设备收端,检测B3 字节,加入B3 字节,STM-N（VC4）,发现误码产生：HP-BBE性能事件,（3）信号标记字节C2,指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质要求收发相匹配，失配时本端相应VC4通道产生HP-SLM告警，并往下级信息结构C4插全“1”C2=00H表示该VC4未装载，本端产生HP-UNE
13、Q告警，并往下级信息结构C4插全“1”网管配置时要求：VC4装载2M设为TUG结构；装载34M设为34M结构；装载140M设为140M结构。,C2检测流程图,（4）通道状态字节G1,反映高阶VC通道传输的状态对告信息：信宿反馈给信源，以便使信源知道信宿当前的接收状态用G1（b1-b4）回传由B3检测的误码块数。发端在相应VC4通道上产生性能事件 HP-REI收端检测到AIS、J1和C2失配、VC4未装载等，在相应VC4通道上回传G1（b5）=1，发端产生HP-RDI告警。,(5)TU位置指示字节：H4 指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置。PDH复用进SDH时，H4字节仅对2M信号。有意义。指
14、示当前帧是复帧的第几个基帧，以便收端找到TU-PTR，拆分出2M信号。H4的正常范围为00H-03H，若收端收到的 H4字节超出此范围，或不是预期值，本端 在相应通道产生HP-LOM告警，并在相应 通道下插全“1”信号。,2、低阶通道开销（VC12-POH）,1,1,9,500us TU12复帧,V5,J2,N2,K4,1#VC12 1,4,1#VC12 2,1#VC12 3,1#VC12 4,V1,V2,V3,V4,TU12指针字节,VC12开销字节,2）、低阶通道开销 通道状态和信号标记字节：V5。复帧中的第一个字节，TU-PTR所指示的字节。VC12误码监测、VC12通道状态对告、信号标
15、记：误码监测LP-BBE 收端接收误码情况对告指示LP-REI 信号标记若为000，则本端相应通道 产生LP-UNEQ告警 本端接收到TU-AIS、LP-TIM、LP-SLM时，通过V5反馈给发端相应VC12上的LP-RDI告 警信号,二、指针,AU-PTR,TU-PTR,AU-PTR定位VC4在AU-4中的位置TU-PTR定位VC12在TU12中的位置与定帧字节一起完成从高速信号（STM-N）中直接下低速信号,1、管理单元指针AU-PTR 指针值放于H1、H2字节的后10个比特，以3个字节为单位，将STM-1的净负荷区分为 783个单位。每一个单位赋予相应的地址坐标，AU-PTR的范围0-7
16、82，若所收的AU-PTR值超 出允许范围，相应通道产生AU-LOP告警，并 在相应通道的下插全“1”若所收AU-PTR的H1、H2、H3均为“1”，本端 在相应通道产生AU-AIS告警，并下插全“1”。,AU-PTR工作机理：以货车为例：货车STM-1车厢为其净负荷区，停靠 时间125us，货物VC4按单位（3字节）连续装入，正常情况下，装入一个VC4所用时间=货车停靠时间,STM-1,VC4,3字节为单位,连续装入,装载时间=停靠时间（VC4速率=AU-4速率）指针值为522,VC4速率相当于上游站的传输速率，AU-4速率相当于本站的传输速率。,装载时间AU-4速率），H3H3H3字节用来
17、存放有效信息，指针值减1，指针做负调整,装载时间停靠时间（VC4速率AU-4速率），导致车厢装不满，在车厢中填充随机码，指针值加1，指针做正调整,AU-PTR：正常情况下，应仅有偶尔的指针调整，网络失步时 才有大量的指针调整事件。指针调整规则：调整间隔3帧 指针增加操作是“渐变”的，步长为1 AU-PTR以NDF标志表示指针跃变（步长不为1）连续收到8次以上NDF，设备产生AU-LOP告警，下插全“1”,2、支路单元指针TU-PTR 指针值V1、V2后10bit 调整单位为1字节 指针范围0-139 若收到的指针字节V1、V2、V3为全“1”，本端产生 TU-AIS告警 若收指针值超出允许范围
18、，或连续收到8帧以上NDF，则本端在相应通道上产生TU-LOP告警，下插全“1”,第四节 SDH设备的逻辑构成,本节结构,SDH网络常见网元,SDH设备逻辑功能块,基本功能块,辅助功能块,重点常见网元功能，以及基本功能块的功能,一、SDH网络常见网元,TM,ADM,REG,DXC,TM,STM-N,2M,34M,140M,STM-M 注：（MN）,（光接口）,（支路接口）,TM在链形网中的应用,TM,TM,ADM,w,ADM,STM-N,2M,34M,140M,STM-M 注：（MN）,（光接口）,（支路接口）,ADM在链形网中的应用,TM,TM,ADM,STM-N,（光接口）,e,w,REG
19、,STM-N,（光接口）,REG在链形网中的应用,TM,TM,REG,STM-N,（光接口）,e,w,ADM,ADM,DXC,（光接口）,4、数字交叉连接设备DXC 具备强大的交叉连接功能 用于重要节点站。,（光接口）,取值,速率,0,64K,1 2 3 4 5 6,2M1.544M,140M155M,622M 2.5G,6M,34M45M,二、SDH设备逻辑功能块,了解主要功能块的作用,SDH设备-TM的逻辑功能块结构,TTF传送终端功能块：SPI、RST、MST、MSP、MSA 完成光信号STM-N电信号NVC4的转换,TTF,STM-N,NVC4,进行O/E、RSOHMSOH、AU-PT
20、R处理,HOI,1VC4,码型变换、将140M适配进C4、处理HPOH,HOI高阶接口功能块：HPT、LPA、PPI 完成PDH线路信号140MVC4的转换,PDH线路140M信号,HOI,1VC4,处理TU-PTR、HPOH,HOA高阶组装器：HPT、HPA 完成VC12或VC3VC4的转换,VC12或VC3,LOI,1VC121VC3,LOI低阶接口功能块：LPT、LPA、PPI 完成PDH线路信号2M、34MVC12、VC3的转换,PDH线路2M、34M信号,码型变换、将2M或34M适配进C12或C3、处理LPOH,HPC、LPC高阶、低阶交叉功能块：HPC完成对VC4的交叉 LPC完成
21、对VC3、VC12的交叉HPC、LPC共同完成的设备业务的调配,SEMF系统管理者 完成设备的管理 等效于设备的大脑MCF传令兵 传达SEMF的指令,SEMF+MCF,OAM信息,OAM信息,输出指令（去网管）,输出指令（去各个单板）,SETS、SETPI同步者 产生本地同步信号 接收外时钟 输出同步时钟,锁定时钟参考源产生本站时钟,接收：外时钟参考源 线路时钟参考源 支路时钟参考源,输出时钟信号同步其他设备,本地时钟,SDH原理习题一、填空题：1、PDH传输体制可以划分为_、_、_等三大数字系列，其中基群速率为1.544Mb/s的是_数字系列，基群速率为2.048Mb/s的是_数字系列。2、
22、STM-4信号的幀结构中共有_字节，其中RSOH有_字节，MSOH有_字节。3、标准容器C的作用是_，而虚容器VC的作用是_，这两者合起来完成_作用。4、2.048Mb/s信号复用进VC-4时，采用的是_间插方式，在复用过程中，3个_复用成1个_、7个_复用成1个_、3个_复用成1个_。,5、STM-1信号的幀结构中_字节起幀定位的作用，_字节用于传输段层信号的误码校验，_字节用于建立网管通道，_字节可用于公务联络，_字节用于传送网络层自动保护倒换协议(APS)。6、AU-PTR的值位于_字节的_比特位，其指针调整单位是_个字节；TU-PTR的值位_字节的_比特位，其指针调整单位是_个字节。7
23、、在SDH传输网络中，最基本的、可以独立进行传输、复用、交叉连接的实体是_结构，SBSTM155/622系统中这样的实体有_、_、_、_、_。,8、STM-1的幀结构是_；AU-4的结构是_，VC-4的结构是_；AU-3的结构是_，VC-3的结构是_；TU-12的结构是_。9、SDH设备对支路信号采用的三种映射方法是_、_、_，具有的两种工作模式为_和_，最常用的映射工作方式是_。二、选择题：1、频带利用率较高的传输体制是：A、SDH B、PDH2、既能够进行同步传输，又能够集中进行网络管理、可以使网络具有自愈能力的传输体制是：A、SDH B、PDH,3、为弥补SDH网络时钟的同步性能之不足，
24、采用：A、字节间插技术 B、指针调整技术 C、异步传输技术三、判断题：1、SDH传输体制可以将PDH三种数字系列及ATM等信元映射进VC-4中。()2、STM-N、VC-12、VC-3、VC-4的幀频都与PDH中的E1信号幀频一致，即8KC。()3、STM-N信号中任一字节的等效传输速率都是64Kb/s。(),4、异步映射浮动模式可直接从SDH信号流中提取2.048Mb/s信号。()5、字节同步浮动模式可直接从SDH信号流中提取64Kb/s信号()四、简答题：1、SDH传输体制的频带利用率不如PDH传输体制？2、SDH设备的支路业务分为高阶通道业务和低阶通道业务，国产设备是如何划分的？3、SDH设备组网后，若想每个网元设备之间都能够相互之间进行公务联络，是否可以使用E2字节建立？为什么？4、简单叙述B1、B2、B3、V5字节所起到的误码校验作用。,
