SDH复用结构基本原理初学者必备

1、 复用结构基本原理初学者必备SDH 一、SDH复用结构基本原理、（TUG）（TU）、支路单元组CSDH的复用单元包括标准容器（）、虚容器（VC）、支路单元 ）。管理单元（AU）、管理单元组（AUGN1STM-AU-VC-AUC-139264kbit/TU-3TUG-3VC-33744736kbit/sAU-3C-3VC-334368kbit/s71TU-2TUG-2C-26312kbit/sVC-23理指针处C-12VC-12TU-122048kbit/s4用复准校位定1544kbit/sTU-11C-11VC-11射映 图1 G.709建议的SDH复用结构 各种业务信号复用进STM-N的过程

2、都要经历映射、定位和复用三个步骤。 映射：是一种在SDH边界处使支路信号适配进虚容器的过程。即各种速率的G.703信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器，之后再加进低阶或高阶通道开销形成虚容器。 定位：是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。低阶虚容器对应支路单元，高阶虚容器对应管理单元。 复用：是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层，或者把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程，即以字节交错间插方式把TU组织进高阶VC，或者把AU组织进STM-N的过程，也称同步复用。 SDH帧结构中安排有两大类开销：段开销（SOH）和通道开销（POH），它们分别用于段层和通道层的维护。 二、S

3、DH传送网的分层模型 总共分为四层，分别是物理层、段层、通道层、电路层。其中物理层为最下层，电路层为最上层，下层为上层提供服务，上层为下层提供服务内容。模型如下： 电路层（非SDH客户）低阶VC-3VC-12VC-2VC-11通道层高阶VC-4VC-3复用段段层传输媒质层再生段物理层 1、物理层：完成STM-N线路光接口信号与逻辑电平信号之间的转换。 图2 SDH传送网的分层模型 、段层：分为再生段层和复用段层2 ）再生段层：用于传递再生中继器之间，以及再生中继器与复用终端之间信息的网络。（1同时完成用于传送复用终端之间信息的网络，如负责向通道层提供同步信息，）复用段层：（2 有关复用段开销的

4、处理和传递等工作。 、通道层：为电路层网络节点如交换机提供透明的通道，即电路群。3B-ISDN、电路层：是面向公用交换业务的网络，如电路交换业务、分组交换、租用线业务和4 虚通路等。 传输系统模型三、SDH （线路终端）（线路终端）通道终端通道终端复用/解复用复用/解复用光纤光纤交叉光纤交换适配连接线路系统系统系统系统再生段交光交适连线系系系系再生复用段 VC-3/VC-4通道VC-12通道 传输系统与各层的对应关系图3 SDH 、终端复用器和分插复用器1是SDH网中最重要的两个网络单元。 （1）终端复用器（TM）：终端复用器用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点上，它是 一个双端口器件。

5、 WSTM-NTM2Mbit/s140Mbit/s34Mbit/s注：MNSTM-M 4 终端复用器图 它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号STM-N中，或从STM-N的信号中分出低速支路信号。请注意它的线路端口输入/输出一路STM-N信号，而支路端口却可以输出/输入多路低速支路信号。在将低速支路信号复用进STM-N帧（将低速信号复用到线路）上时，有一个交叉的功能，例如：可将支路的一个STM-1信号复用进线路上的STM-16信号中的任意位置上，也就是指复用在116个STM-1的任一个位置上。将支路的2Mbit/s信号可复用到一个STM-1中63个VC12的任一个位置上去。对于

6、华为设备，TM的线路端口（光口）一般以西向端口默认表示的。 （2）分插复用器（ADM）：分/插复用器用于SDH传输网络的转接站点处，例如链的中间结点 网上使用最多、最重要的一种网元，它是一个三端口的器件。SDH或环上结点，是STM-N weADMSTM-N2Mbit/s34Mbit/sSTM-MN注：M140Mbit/s 图5 分插复用器 发共两根/ADM有两个线路端口和一个支路端口。两个线路端口各接一侧的光缆（每侧收的作用是将）向、东向（E）两个线路端口。ADM，为了描述方便我们将其分为西（光纤）W低速支路信号交叉复用进东或西向线路上去，或从东或西侧线路端口收的线路信号中拆分出低STM-16

7、/西向线路侧的STM-N信号进行交叉连接，例如将东向速支路信号。另外，还可将东通过是SDH最重要的一种网元，与西向中的3#STM-1STM-16中的15#STM-1相连接。ADM 可等效成两个TM。它可等效成其它网元，即能完成其它网元的功能，例如：一个ADM REG）2、再生中继器（光传输网的再生中继器有两种，一种是纯光的再生中继器，主要进行光功率放大以延长光电变换、电信号抽样、判传输距离；另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要通过光/ /光变换，以达到不积累线路噪声，保证线路上传送信号波形的完好性。决、再生整形、电 ewSTM-NREGSTM-N 再生中继器图6 时下话路（支路不上/下

8、信号）若本地不上REG与ADM相比仅少了支路端口，所以ADM/ 完全可以等效一个REG。 信号的交叉连接功能，）：数字交叉连接设备完成的主要是STM-N3、数字交叉连接设备（DXC 它是一个多端口器件，它实际上相当于一个交叉矩阵，完成各个信号间的交叉连接。n线：出 为效等nmDXC：线m入图7 同步数字交叉连结器 DXC可将输入的m路STM-N信号交叉连接到输出的n路STM-N信号上，上图表示有m）STM-16能完成高速（例DXC的核心是交叉连接，功能强的DXC条出光纤。n条入光纤和DXCDXCm/n来表示一个信号在交叉矩阵内的低级别交叉（例如VC12级别的交叉）。通常用表示在交叉矩阵中能够进

9、行n，m表示可接入DXC的最高速率等级，）的类型和性能（注mn的交叉灵活性DXC越大表示DXC的承载容量越大；n越小表示交叉连接的最低速率级别。m ：和n的相应数值的含义见表1越大。m 数值与速率对应表 m、n 表1 n m或P1BCAACS1P1ABD换倒ACCAADMSTM-1ADMSTM-16DXC/ADM2500STM-4ADMAADMISTM-16622ADMSTM-4ADMSTM-4ADMADMADMADMSTM-1STM-4ADMADM4/1STMADMADMSTM-4ADM0 1 ADM2 DD3 STM-NAADMDXC/ADM4 CCBSTM-4STM-1ADM5 6 速率

10、64kbit/s 2Mbit/s STM-168Mbit/s S1P1STM-134Mbit/s CTM155Mbit/s 140Mbit/s 1/PS22/PS1STM-1ADM155622Mbit/s ADM2.5Gbit/s 6 DXC5/1。2.5G可由ADM来等效，例如华为公司的设备可等效为6小容量的DXC SDH保护环四、 SDH保护方式一般采用如下五种结构的环形网络：目前， 、二纤单向通道保护环1 、二纤双向通道保护环2 、二纤单向复用段保护环3 4、二纤双向复用段保护环 5、四纤双向复用段保护环 SDH基本的网络拓扑结构1、ADMTMADMTM形(a) 链TMDXC/ADMTM

11、形(b) 星TMTMTM形(c) 树ADMTMDXC/ADMADMTMTM ADM(d) 环形ADMADMADM形孔(e) 网 DXC/ADMDXC/ADMDXC/ADMDXC/ADM 8 SDH基本网络拓扑图图2、SDH环形网和链网 5.1图 ）环形网1（ 传输网上的业务按流向可分为单向业务和双向业务。 ADB 环形网络 SDH图9 的业务路由AC到ABC，若此时若A和C之间互通业务，A到C的业务路由假定是 的路由相同，称为一致路由。到AA到C和从C是CBA，则业务从称为A的路由不同，C和业务从C到ACD，那么业务从A到C若此时到A的路由是 分离路由。一致路由的业务为双向业务，分离路由的业务

12、为单向业务。常见组网的业务方向和路由如 表所示。 常见组网的业务方向和路由表表2 业务方向路由组网类型 链形网 双向一致路由 双向通道环 双向一致路由 双向复用段环 双向一致路由 环形网 单向通道环 单向分离路由 单向复用段环 单向分离路由 2）链形网（STM-NCBAD TMADMTMADM支路业务支支务路业路业务业支路务 YXXXYXXX时时时时时时时时隙隙隙隙隙隙隙隙 链形网10 SDH图 、通道保护环和复用段保护环的区别3（某VCSTM-N信号中的某个通道保护环：业务的保护是以通道为基础的，也就是保护的是，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，通常利用收端是信号）一路PD

13、H 信号来决定该通道是否应进行倒换。否收到简单的TU-AIS复用段保护环：以复用段为基础，倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的。协议来启动的，当复用段出现问题时，环上整）字节所携带的b5APSK2（b1倒换是由K1、LOS1/2STM-N的业务信号都切换到备用信道上。复用段保护倒换的条件是LOF个STM-N或 MS-EXC告警信号。MS-AIS、 4、二纤单向通道保护环 主环S1P1 备环CAAC S1ABSTM-NDCS1P1ACCA 二纤单向通道保护11 图 特点： 东收西发；西收东发，P11）分离路由，AC业务通信非同时进行，S1（ ）并发选收，即首段桥接，末端倒换；（2 1+

14、1保护方式；）（3 ），业务流向简捷明了，便于配置维护；（4）倒换速度快（一般15ms 5）网络的业务容量不大。（ A业务互通的方式是A与CA和C都选收主环S1上的业务。那么在网络正常时，网元穿通传到光纤经过网元BC（主环业务）；由P1穿通，由到C的业务经过网元DS1光纤传到的业C业务，完成网元CA到网元上的支路板“选收”主环。在网元C（备环业务）CS1A AC务传输。网元到网元的业务传输与此类似。 换倒ACAC P1S1A 二纤单向通道保倒换环图12 当BC光缆段的光纤同时被切断，网元A到网元C的业务由网元A的支路板并发到S1和P1光纤上，其中S1业务经光纤由网元D穿通传至网元C，P1光纤的

15、业务经网元B穿通，由于BC间光缆断，所以光纤P1上的业务无法传到网元C，不过由于网元C默认选收主环S1上的业务，这时网元A到网C的业务并未中断，网元C的支路板不进行保护倒换。 网元C的支路板将到网元A的业务并发到S1环和P1环上，其中P1环上的C到A业务经网元D穿通传到网元A，S1环上的C到A业务，由于BC间光纤断所以无法传到网元A，网元A默认是选收主环S1上的业务，此时由于S1环上的CA的业务传不过来，A网元线路w侧产生R-LOS告警，所以往下插全“1”AIS，这时网元A的支路板就会收到S1环上TU-AIS告警信号。网元A的支路板收到S1光纤上的TU-AIS告警后，立即切换到选收备环P1光纤

16、上的C到A的业务，于是CA的业务得以恢复，完成环上业务的通道保护，此时网元A的支路板处于通道保护倒换状态切换到选收备环方式。 网元发生了通道保护倒换后，支路板同时监测主环S1上业务的状态，当连续一段时间（华为的设备是10分钟左右）未发现TU-AIS时，发生切换网元的支路板将选收切回到收主环业务，恢复成正常时的默认状态。 二、二纤双向通道保护环 OptiX 2500Node AOptiX 2500OptiX 2500Node BNode DNode COptiX 2500 二纤双向通道保护环13 图 特点： 业务通信同时进行；）一致路由，AC（1 2）并发选收；（ 1保护方式；3）1（ 4）业务

17、容量与二纤单向通道保护环相同，但可以在无保护环或线性应用场合下利用；（ 5）结构较复杂，与二纤单向通道环相比无明显优势，故一般不用这种自愈方式。（ 三、二纤单向复用段保护环ACCA STM-NCP1S1ACCA(a)ACCA S1P1ABDCP1S1CAAC换倒(b) 14 二纤单向复用段倒换环图 特点： AC业务通信非同时进行；（1）分离路由， 2）保护时，与断纤相连的节点环回，其它节点穿透；（收端始终从主不通时再倒换到备用光纤上，之后再倒换到主光纤上，3）业务首先上主光纤，（ 光纤下业务；，华为25 msms； （4）倒换速度一般是50（5）11业务保护方式，1：1结构与1+1相似，区别是

18、业务只向主光纤上发，备用光纤传输额外的业务量； （6）最大业务容量在正常时为2STM-N（包括了额外业务），发生保护倒换时为1STM-N； （7）二纤单向复用段保护环由于业务容量与二纤单向通道保护环相差不大，倒换速率比二纤单向通道环慢，所以优势不明显，在组网时应用不多。 C上发送到网元的主用业务，往备纤P1A往主纤S1上发送到网元C在环路正常时，网元上收网元P1发来的主用业务，从备纤C从主纤上选收主纤S1上来的网元A的备用业务，网元业务AC到网元A发来的备用业务（额外业务），图5-6中只画出了收主用业务的情况。网元 的互通与此类似。产生一个环回功能，见BC、在CB光缆段间的光纤都被切断时，在故

19、障端点的两网元处环回到BS1光纤上，到故障端点站C的主用业务先由网元A发到图5-4-2。网元A到网元网DA、A到网元C的主用业务，经P1光纤上，这时P1光纤上的额外业务被清掉，改传网元光纤上提取主用业务，所以这时P1只从主纤C，由于网元CS1元穿通，由P1光纤传到网元光从S1点处（故障端点站）环回到S1光纤上，网元C上的网元A到网元C的主用业务在C的主用业务A的主用业务因为CD到网元C的主用业务。网元C到网元A纤上下载网元A A的主用业务的传输与正常时无异，只不过备用业务此时被清除。路由业中断，所以C到 四、二纤双向复用段保护CAAC 21/PS12/PSABDC12/PS2/PS1CACA

20、二纤双向复用段保护环图15 特点： 业务通信通时进行；1）一致路由，AC（ 节约了两根光纤；）在二纤单向复用段环的基础上采用时隙技术，与四纤双向复用段环比较，（2 ）前半个时隙传送主用业务，后半个时隙传送额外业务；（3 ；）二纤双向复用段保护环的业务容量为四纤双向复用段保护环的1/2（4系统，也是适用于业2500622和（5）二纤双向复用段保护环在组网中使用得较多，主要用于 务分散的网络。时隙，备用业务放S1S1/P2光纤的A到网元C的主用业务放在在网络正常情况下，网元时隙分/P2从S1/P2光纤上的S1 S1/P2P2时隙，沿光纤由网元B穿通传到网元C，网元C于时隙，额外业务光纤的S2A的主

21、用业务放于S2/P1到网元别提取出主用、额外业务。网元C光纤上提取相应的业S2/P1AA，网元从放于S2/P1光纤的P1时隙，经网元B穿通传到网元 务。，B的主用业务沿S1/P2光纤传到网元C间光缆段被切断时，网元A到网元C在环网BS2/P1时隙的业务全部环到光纤上S1处进行环回（故障端点处环回），环回是将S1/P2在网元BS2/P1时隙上的额外业务被中断。然后沿光纤经网时隙上去，此时P1S2/P1光纤P1光纤上的元A、网元D穿通传到网元C，在网元C执行环回功能（故障端点站），即将S2/P1光纤上的P1时隙所载的网元A到网元C的主用业务环回到S1/P2的S1时隙，网元C提取该时隙的业务，完成接

22、收网元A到网元C的主用业务。 网元C到网元A的业务先由网元C将网元C到网元A的主用业务S2，环回到S1/P2光纤穿通到达A、网元D光纤经网元S1/P2时隙上的额外业务中断。然后沿P2时隙上，这时P2的时隙S2/P1光纤的S2处执行环回功能将S1/P2光纤的P2时隙业务环到网元B，在网元B A落地。S2/P1上去，经光纤传到网元CAAC 2S1/P1S2/PSTM-N 二纤双向复用段倒换环16 图 出现间断纤时，见下面示意图：总之一句话，当BCBA前半时隙： CBA后半时隙：D 业务从C节点下下一个前半时隙： 同时：业务从C节点下前半时隙：BCDA后半时隙： AB下一个前半时隙： 五、四纤双向复用段保护环CAAC 1S1P2S2PABDSTM-NC2P2S1P1SCCAA(a)CAAC 1S1P2S2PABDSTM-NC2P2S1P1S换倒CCAA换倒(b) 四纤双向通道保护环17 图 复杂网络的拓扑结构及特点五、SDH 18、T型网，实际上是一种树形网。如图所示。1STM-16 ADMTMADMADMTMA 18 T形网拓扑图图 2、环带链业务作为A处，链的STM-4环带链是由环网和链网两种基本拓扑形式组成。链接在网元业务在链上无保护，上环下环。STM-4AA的低速支路业务，并通