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SDH技术和测试 准同步数字系列 (PDH) 同步数字系列 (SDH) SDH的帧结构 SDH的映射和复用 SDH开销和指针 SDH网络结构和网元 SDH同步结构 SDH的异常、缺陷和维护 SDH网络的保护 SDH的测试 目录 LELE 准同步数字系列 (PDH) 时分复用 (TDM) 2.048 kbit/s 帧: 32x8 bit=256 bit in 125s 编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号 信令信息 时隙 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 2 Mbit/s 帧结构 Si: 保留给国际使用 Sa4: 非紧急告警(0=告警) A: 远端告警 (1=紧急告警) Sa4 to Sa8: 空余比特或用于数据链路信息 (点对点应用) FAS: 帧同步信号 (0011011) NFAS: 非帧同步信号 2.048 kbit/s 帧结构: 32x8 bit=256 bit in 125s Si 0 0 1 1 0 1 1 编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号 信令信息 时隙 Si 1 A Sa Sa Sa Sa Sa 4 5 6 7 8 帧同步字节 (frames 0,2,4.) 非帧同步字节 (frames 1,3,5.) (M) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 2 Mbit/s 帧结构 Si: 保留给国际使用 Sa4: 非紧急告警(0=告警) A: 远端告警 (1=紧急告警 Y: 对端复帧告警 (1=Alarm) E: CRC 误码指示 (0=Error) Sa4 to Sa8:空余比特或用于数据链路信息 (点对点应用) FAS: 帧同步信号 (0011011) NFAS: 非帧同步信号 用户信令. n用户信令. n+15 2.048 kbit/s 帧结构 : 32x8 bit=256 bit in 125s Si 0 0 1 1 0 1 1 编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号 信令信息 时隙 Si 1 A Sa Sa Sa Sa Sa 4 5 6 7 8 帧同步字节 (偶数帧.) 非帧同步字节 (奇数帧) (M) 0 0 0 0 x Y x x a b c d a b c d MFASNMFAS 第0帧 第 1. 15 & 17.31帧 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 2 Mbit/s 帧结构 2.048 kbit/s 复帧, ITU-T G.704 fr 15fr 0fr 1fr 2fr 3fr 4fr 5fr 6fr 7fr 8fr 9fr 10fr 11fr 12fr 13fr 14fr 15 复帧 子复帧 1 子复帧 2 用户信令. n用户信令. n+15 2.048 kbit/s frame: 32x8 bit=256 比特 in 125s Si 0 0 1 1 0 1 1 编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号 信令信息 时隙 Si 1 A Sa Sa Sa Sa Sa 4 5 6 7 8 帧同步字节 (偶数帧.) 非帧同步字节 (奇数帧) (M) 0 0 0 0 x Y x x a b c d a b c d MFASNMFAS 第0帧 第 1. 15 & 17.31帧 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 2 Mbit/s 帧结构 Si: 保留给国际使用 Sa4: 非紧急告警(0=告警) A: 远端告警 (1=紧急告警 Y: 对端复帧告警 (1=告警) Sa4 to Sa8:空余比特或用于数据链路信息 (点对点应用) FAS: 帧同步信号 (0011011) NFAS: 非帧同步信号 2.048 kb/s 复帧, ITU-T G.704 fr 15fr 0fr 1fr 2fr 3fr 4fr 5fr 6fr 7fr 8fr 9fr 10fr 11fr 12fr 13fr 14fr 15 复帧 子复帧 1 子复帧 2 Si: 保留给国际使用 Sa4: 非紧急告警(0=告警) A: 远端告警 (1=紧急告警) Y: 对端复帧告警 (1=告警) E: CRC 误码指示(0=误码) M: 复帧定位信号( CRC 复帧定位: 001011 ) Sa4 to Sa8 :空余比特或用于数据链路信息 (点对点应用) FAS: 帧同步信号 (0011011) NFAS:非帧同步信号 用户信令. n用户信令. n+15 Si 0 0 1 1 0 1 1 Si 1 A Sa Sa Sa Sa Sa 4 5 6 7 8 帧同步字节 (偶数帧.) 非帧同步字节 (奇数帧) (M) 0 0 0 0 x Y x x a b c d a b c d MFASNMFAS 第0帧 第 1. 15 & 17.31帧 Time slot 0 of CRC multiframe: 子复帧1子复帧2 2.048 kb/s 帧: 32x8 bit=256 bit in 125s 编码的语音/数据信号编码的语音/数据信号 信令信息 时隙 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 FAS C1 0 0 1 1 0 1 1 C4 0 0 1 1 0 1 1 C1 0 0 1 1 0 1 1 C4 0 0 1 1 0 1 1 0 1 A Sa Sa Sa Sa Sa 1 1 A Sa Sa Sa Sa Sa 1 1 A Sa Sa Sa Sa Sa E2 1 A Sa Sa Sa Sa Sa 1 NFAS 6 FAS 7 NFAS 8 FAS 9 NFAS 14 FAS 15 NFAS 256 X 8 比特 = 2048 比特 256 X 8 比特 = 2048 比特 2 Mb/s 帧结构 64 kbit/s Data Signals 15 kHz Sound Program Signals 139264 kbit/s (+/-15ppm) 1 2048 kbit/s (+/-50ppm) 8448 kbit/s (+/-30ppm) 34 368 kbit/s (+/-20ppm) 64 信道容量: 64 x 30 = 1920 0.3 to 3.4 kHz AF signals DSMX 34/140 DSMX 8/34 DSMX 2/8 1 30 DSMX 64k/2 1 30 PCMX 30 1 PCMX 30 5 1 30 4 1 4 PDH 复用 / 解复用 2048 kbit/s 64 kbit/s x 4 x 30/31x 24 x 3 x 7x 5 x 3 日本美国欧洲 基群速率 2次群 3. 4. 5. 32064 kbit/s x 3 97728 kbit/s 397200 kbit/s x 4 x 4 34368 kbit/s 139264 kbit/s x 4 564992 kbit/s x 4 8448 kbit/s 44736 kbit/s 274176 kbit/s x 6 1544 kbit/s 6312 kbit/s x 4 世界范围的PDH系统 PDH缺点 PDH逐级复接，上下支路麻烦 PDH光接口没有标准化，不同厂商设备无法互通 PDH开销比特少，不能提供足够的管理、运行和维护能力 PDH有两大不同系列，国际互通困难 同步数字系列(SDH) 灵活、兼容的映射方式和复用结构 与业务无关的灵活、标准的和兼容的传送平台 强大的保护机制 强大的TMN SDH-光同步数字传输系统特点 SDH的帧结构 帧容量: 270 x 9 x 8 x 8000 = 155.520 Mbit/s 帧周期: 125 s 一个字节的传送能力: 64 kbit/s 1 3 5 9 4 270 270 列 (字节) 1 9 逐行传送 再生段开销 复用段开销 AU 指针净荷 (传送能力) STM-1 帧结构 C-4C-4 STM-1帧结构 容器 (C) 承载PDH支路信号最基本的包 与STM-1信号同步 通过比特填充方式对支路的速率进行适配调整 逐比特填充 VC-4VC-4 C-4C-4 VC-4 POHVC-4 POH STM-1 帧结构 虚容器 (VC) 容器加上通道开销后变为虚容器 虚容器作为SDH网络中的基本传输单位 承载多个虚容器的高阶虚容器也有指针区域 AUAU Pointer Pointer AU-4AU-4 VC-4VC-4 C-4C-4 VC-4 POHVC-4 POH STM-1 帧结构 支路单元 (TU) 由虚容器加上指针构成 支路单元组(TUG) 用以构成新的虚容器的几个支路单元复用 管理单元 (AU) 由虚容器加上指针构成 1 3 5 9 4 270 270 列(字节) 1 9 再生段开销再生段开销 AU-4AU-4 复用段开销复用段开销 管理单元指针管理单元指针 VC-4VC-4 C-4C-4 STM-1 帧结构 VC-4 POHVC-4 POH 同步传送模块STM-1 由管理单元组加上段开销构成 定时的调整由指针区域的正零负填充来实现 逐字节填充 12341234123412 . . . . 11111 22222 33333 44444 STM-1 #1 STM-1 #2 STM-1 #3 STM-1 #4 STM-4 STM-4/16/64 的比特速率是由STM-1 同步传送模块比特率的整数倍. B1 B2 B1 B2 段开销终结新的段开销 STM-N AU 指针 再生段开销 复用段开销 9261 J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 K3 Z5 20 x 13 bytes 每行 C-4 140 Mb/s 260 C-4 传送能力: 260 x 9 x 64 kb/s = 149.760 kb/s 容器 C-4用来承载 140 Mb/s PDH支路信号 140 Mb/s的映射 W = I I I I I I I I Y = RRRRRRRR X = CRRRROOOZ = I I I I I I SR I = 信息比特 S = 调整机会比特 R = 固定比特填充 C = 调整控制比特 O = 开销比特 下图示出 VC-4中的一行 96 IW96 IY96 IY96 IY96 IX 96 IX96 IX96 IY96 IY96 IY 96 IY96 IY96 IX96 IY96 IY 96 IY96 IZ96 IY96 IX96 IY J1 140 Mb/s 支路信号映射进 VC-4 再生段开销 复用段开销 AU 指针 VC-4 TUG-3 TUG-2 TU-12 VC-12 Tu 指针 2 Mb/s的映射和复用 V5 R 32 字节 (32x8I) R J2 C1 C2 O O O O R R 32 字节 (32x8I) 32 字节 (32x8I) 32 字节 (32x8I) R K4 R N2 R C1 C2 O O O O R R C1C2RRRRRS1 140 字节 35 bytes in one VC-12 500 s V5: VC-12 Path Overhead R: fixed stuffing bits J2: Path Trace C1/2: Justification control bit O: Overhead bit N2: Network Operator byte K4: APS S1/2: Justification opportunity bit I: Info-bit Payload VC-4 净负荷 V4 XXX XX00 Payload VC-4 净负荷 V1 XXX XX01 Payload VC-4 净负荷 V2 XXX XX10 Payload VC-4 净负荷 V3 XXX XX11 Payload VC-4 净负荷 V4 XXX XX00 VC-12 Structure: H4: Indicates the number of Vx V1,V2,V3: TU-12 Pointer H4 H4 H4 H4 H4 VC-4 POH 2 Mb/s 的映射(异步方式) S2 I I I I I I I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10.86 N P I E3 F3 G3 S T U F F I N G S T U F F I N G A1 B1 C1 D1 E1 F1 G1 A2 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 TU-12 #1 TUG-2 (A) TU-12 #3 . 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 TU-12 #1 TUG-2 (B) TU-12 #3 . 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 TU-12 #1 TUG-2 (G) TU-12 #3 . TUG-3 NPI: 无效指针指示 1001 XX11 1110 0000 XXXX XXXX TU-12s 在每 帧占用36 字 节 2 Mb/s的复用 AU-4 Pointer RSOH MSOH J1 B3 C2 G1 F2 H4 Z3 K3 Z5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10.261 A B C A B C AA B C S T U F F I N G S T U F F I N G . 186TUG-3 (A) . 186 TUG-3 (C) . 186TUG-3 (B) 2 Mb/s的复用 SDH复用结构 J1 B3 C2 G1 F2 H4 F3 K3 N1 V5 J2 N2 K4 AU - PTR VC-3/4 通道开销 VC-11/12/ 2 通道开销 STM-1 段开销 与传输媒质有关的字节 X 国内使用字节 SOH: 段开销 POH: 通道开销 开销 (SOH, POH)用于SDH传输网络的维护和管理. RSOH MSOH Payload P O H Pointer A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 X X D1 D2 D3 B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M 1 E2 X X B1 E1 F1 X X H1 Y Y H2 1 1 H3 H3 H3 SDH开销比特 奇偶校验(中继器和复用器会各自计算出B1) 数据通信通路(两个中继器之间 D1.D3, F1 字节提供) 语声通路(两个中继器之间的 E1 字节提供) 帧同步 (A1, A2) 再生段踪迹 (J0 定义了源中继器 ) A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1 E1 F1 D1 D2 D3 B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M1 E2 AU 指针 再生段开销功能 奇偶校验 (B2) 告警信息 (K2) 远端误码指示 (M1,K2) 自动保护倒换(K1, K2 字节) 数据通信通道 (两个复用器之间的D4 to D12字节 ) 同步状态 (S1) 语声通路(两个复用器之间的 E2字节提供) A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1 E1 F1 D1 D2 D3 B2 B2 B2 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M1 E2 AU 指针 复用段开销功能 奇偶校验 B3, V5/ BIP-2 由通道终结点来计算 告警及性能信息 (V5-REI/RFI/VC/信号结构/RDI, G1-RDI/REI) VC的信号结构 信号标记字节： C2 复帧位置指示字节 (H4) 使用者通路 在两个通道终结网元之间 (F2, F3) 通道踪迹 (通道标记字节 J1, J2) J1 B3 C2 G1 F2 H4 F3 K3 N1 V5 J2 N2 K4 VC-3/4 POH VC-11/12/2 POH 通道开销功能 A1, A2帧同步字节 B1, B2用于中继段、复用段传输误码监测的奇偶校验字节 J0再生段踪迹 D1. D3 中继段DCC通道 D4 D12 复用段DCC通道 E1, E2公务通信 F1用于维护目的使用者通路(数据, 语声) K1, K2自动保护倒换通路 S1同步状态 M1复用段远端误码指示 J1高阶通道踪迹字节 B3用于通道误码监测的奇偶校验字节 C2信号标记 (标记净荷的构成) G1通道状态 F2, F3高阶通道使用者通路 H4位置指示 K3自动保护倒换通路 N1网络运营者字节 V5误码检测, 通道状态, 信号标记 J2低阶通道踪迹 N2网络运营者字节 K4自动保护倒换通路(APS) 段开销 VC-3/4 通道开销 VC-1/2 通道开销 开销字节总结 STM-4 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 J0 Z0 Z0 Z0 X X X X X X X X B1 E1 F1 X X X X X X X X X X X X D1 D2 D3 X D4 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 K1K2 D7 D 10 S1M1E2 X X X X X X X X X X X X D5 D8 D 11 D 12 D9 D5 36 字节 B1 and B2 字节将被重新计算. 字节 E1, F1, K1, K2, D1 to D3 和 D4 to D12 等由第一个支路中提取. A U 指针 净负荷 #1 #2 #3 #4#1 #2 #3 #4#1 #2 #3 #4#1 #2 #3 #4#1 #2 #3 #4#1 #2 #3 #4#1 #2 #3 #4#1 #2 #3 #4#1 #2 #3 #4 STM-N 段开销 指针技术提供了一种容纳SDH网络中定时偏差的手段. 网络同步工作状态 网络非同步状态 抖动或漂移 指针值指示STM-1帧中净负荷的起始位置. AU-指针 1 9 TU- 指针 VC-4通道开销 VC-12 POH VC-12 VC-4 STM-1 SDH指针 H1 Y Y H2 1 1 H3 H3 H3 负调整机会 (高速率支路) 指针值 i增加/减少 IDIDIDID 新数据标志, 映射结构, 指针值 增加/减少 N N N N S S I D I D I D I D I D H1 字节H2 字节 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 1 0 0 1 S S 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 正调整机会 (低速率支路) 指针说明: 新数据标志 (NDF) 无效 : 新数据标志 有效 : AU/TU 类型 AU-4/TU-3 : AU/TU 类型 AU-3/TU-3 : AU-4 指针 0.782 : TU-3 指针 0.764 : 无效指针指示 (NPI) : SDH指针调整 不同的 STM-1信号进入网络节点时进行的频率调整 (指针填 充) 中继段开销 复用段开销 H1 H2 H3 中继段开销 MSOH H1 H2 H3 19270 中继段开销 复用段开销 H1 H2 中继段开销 复用段开销 H1 H2 H3 125s 250s 375s 500s VC-4起点 负调整字节 D比特反转 实际指针值 SDH指针调整 负调整：信息速率（VC4）容器速率（AU4） 新的指针值 2Mbit/s 34Mbit/s 140Mbit/s STM-1 STM-4 STM-1 / STS-3c Gateway to SONET TM DXC ADM ADM ATM Switch STM-1/4/16/64 2Mbit/s 34Mbit/s 140Mbit/s STM-1 LAN 2Mbit/s ADM STM-1 STM-1, STM-4 2Mbit/s 8Mbit/s 34Mbit/s 140Mbit/s ADM : 分插复用器 DXC : 数字交叉连接设备 TM : 终端复用器 DSC: 数字交换中心 LAN: 局域网 DSC SDH网结构和网元 信息包网络电话网 VC-3VC-4 VC-11VC-12VC-2VC-3 复用段层 中继段层 物理层 . . . . . . 低阶通道 层 高阶通道 层 段层 电路层 传输媒质层 SDH网络分层模型 VC-2 VC-1 VC-4VC-3VC-12 VC-4 VC-3 VC-2 VC-1 VC-4VC-3VC-12 VC-4 VC-3 RST MST MST 复用段 再生段 高阶通道 低阶通道 STM-n 再生段开销 STM-n 再生段开销 STM-n 复用段开销 VC-4/3 通道开销 VC-1/2/3 通道开销 SDH网络分层结构 MUX / DEMUX MUX / DEMUX PDHPDH SDHSDHSDH Reg. CC NNINNINNI ITU-T Rec.: G.707 同步复用结构 G.703电接口特性 G.957光接口特性 网络节点接口规范对于用于传 送业务负荷的同步数字网元间 的互通是必需的 网络节点接口 (NNI) STM-n PDH & STM-m 支路 m 1 x 10E-3秒 UAS不可用秒: 时间 10 sec10 sec JTF STM-1/-4/-16 +jitter STM-1/-4/-16 Jitter frequency Jitter attenuation dB mask 0 dB 90 dB ANT-20 TX RX A REG. B STM-N Built-In Jitter Generator Built-In Jitter meter G.958 抖动转移特性测试（JTF） JTF模板可选择和修改 满足新满足新ITU-T G.783ITU-T G.783要求（要求（STM-64STM-64） 映射抖动测试 Port A Port P Measurement 140,34,2 Mbps +offset 140 Mbps Jitter 140 Mbps Built-In Jitter Meter ANT-20 TX RX 2048 kHz . A DXC Tributary Ports B STM-N G.783 Creating Pointer Jitter by Offset Port A Port P Measurement STM-1 + offset 140 Mbps Jitter 140 Mbps Offset STM-N Pointer Frequency - 5.0 ppm 32.4 Hz - 1.0 ppm 6.48 Hz 0.154 ppm 1 Hz + 0.3 ppm 1.944 Hz + 5.0 ppm 32.4 Hz Built-In Jitter Meter ANT-20 TX RX . Offset detuning in 0.001 ppm steps ! A DXC Tribu