sdh传输基本原理及概念实用教案

1、SDH传输的定义传输的定义SDH的帧结构的帧结构SDH的段开销的段开销(ki xio)SDH自愈保护环自愈保护环SDH原理(yunl)及概念第1页/共22页第一页，共23页。SDH传输(chun sh)的定义传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展制约着通信网的发展SDHSDH全称叫做同步数字传输体制，由此可见全称叫做同步数字传输体制，由此可见SDHSDH是一种传输是一种传输的体制（协议）的体制（协议）SDHSDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等

2、级，接口码型等特性输速率等级，接口码型等特性SDHSDH体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率等级。基本的信号传输结构等级是同步传输模块等级。基本的信号传输结构等级是同步传输模块(m (m kui)STM-1kui)STM-1，相应的速率是，相应的速率是155Mbit/s,155Mbit/s,高等级的数字高等级的数字信号系列信号系列, ,可通过将低速率等级的信息模块可通过将低速率等级的信息模块(m kui)(m kui)（例（例如如STM-1STM-1）通过字节间插同步复接而成，复接的个数是）通过字节间插同步复接而成，复接的个数是4 4

3、的倍的倍数数. .第2页/共22页第二页，共23页。SDH传输(chun sh)的定义由于由于(yuy)(yuy)低速低速SDHSDH信号是以字节间插方式复用进高速信号是以字节间插方式复用进高速SDHSDH信号的帧结构中的，这样就使低速信号的帧结构中的，这样就使低速SDHSDH信号在高速信号在高速SDHSDH信信号的帧中的位置是固定的、有规律性的，也就是说是可预见号的帧中的位置是固定的、有规律性的，也就是说是可预见的的. .由于由于(yuy)(yuy)采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将将PDHPDH低速支路信号（例如低速支路信号（例如2Mbit/s2

4、Mbit/s）复用进）复用进SDHSDH信号的帧中信号的帧中去（去（STM-NSTM-N），这样使低速支路信号在），这样使低速支路信号在STM-NSTM-N帧中的位置也是帧中的位置也是可预见的，于是可以从可预见的，于是可以从STM-NSTM-N信号中直接分信号中直接分/ /插出低速支路信插出低速支路信号号SDHSDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（OAMOAM）功）功能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护的自动化程度大大加强的自动化程度大大加强第3页/共22页第三页，共23页。SD

5、H传输传输(chun sh)的定的定义义SDH的帧结构的帧结构SDH的段开销的段开销SDH自愈保护环自愈保护环SDH原理(yunl)及概念第4页/共22页第四页，共23页。SDH的帧结构(jigu)ITU-TITU-T规定了规定了STM-NSTM-N的帧是以字节（的帧是以字节（8bit8bit）为单位的矩形块状帧）为单位的矩形块状帧结构结构当当N N个个STM-1STM-1信号通过字节间插复用成信号通过字节间插复用成STM-NSTM-N信号时，仅仅信号时，仅仅(jnjn)(jnjn)是将是将STM-1STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为信号的列按字节间插复用，行数恒定为9 9行行第5页

6、/共22页第五页，共23页。SDH的帧结构(jigu)SDHSDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8bit8bit）从左到右，）从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输，传从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧ITU-TITU-T规定对于任何级别的规定对于任何级别的STMSTM等级，帧频是等级，帧频是80008000帧帧/ /秒，也就秒，也就是帧长或帧周期为恒定的是帧长或帧周期为恒定的125s125s，帧周期的恒定是，帧周期的恒定是SDHSDH信号

7、的信号的一大特点一大特点(tdin)(tdin)各种业务信号复用进各种业务信号复用进STM-NSTM-N帧的过程都要经历映射（相当于信帧的过程都要经历映射（相当于信号打包）、定位（相当于指针调整）、复用（相当于字节间插号打包）、定位（相当于指针调整）、复用（相当于字节间插复用）三个步骤复用）三个步骤第6页/共22页第六页，共23页。SDH的帧结构(jigu)STM-NSTM-N的帧结构由的帧结构由3 3部分组成：段开销，包括再生段开销部分组成：段开销，包括再生段开销（RSOHRSOH）和复用）和复用(f yn)(f yn)段开销（段开销（MSOHMSOH）；管理单元指）；管理单元指针（针（AU

8、-PTRAU-PTR）；信息净负荷（）；信息净负荷（payloadpayload） 信息净负荷（信息净负荷（payloadpayload）是在）是在STM-NSTM-N帧结构中存放将由帧结构中存放将由STM-NSTM-N传送的各种信息码块的地方传送的各种信息码块的地方. .段开销（段开销（SOHSOH）是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须）是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护（附加的供网络运行、管理和维护（OAMOAM）使用的字节）使用的字节. .段开销段开销又分为再生段开销（又分为再生段开销（RSOHRSOH）和复用）和复用(f yn)(f yn)段开销段开销

9、（MSOHMSOH），分别对相应的段层进行监控），分别对相应的段层进行监控AU-PTRAU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-NSTM-N帧内的帧内的准确位置的指示符，以便收端能根据这个位置指示符的值准确位置的指示符，以便收端能根据这个位置指示符的值（指针值）正确分离信息净负荷（指针值）正确分离信息净负荷第7页/共22页第七页，共23页。SDH的帧结构(jigu)复用路线ITU-TITU-T规定了一整套完整的复用结构（也就是规定了一整套完整的复用结构（也就是(jish)(jish)复用复用路线）路线）第8页/共22页第八页，共23页。SDH的帧结

10、构(jigu)复用路线首先，将首先，将2Mbit/s2Mbit/s的的PDHPDH信号经过速率适配装载到对应的标准信号经过速率适配装载到对应的标准容器容器C12C12中，为了便于速率的适配采用了复帧的概念，即将中，为了便于速率的适配采用了复帧的概念，即将4 4个个C12C12基帧组成一个复帧基帧组成一个复帧, ,采用复帧纯粹是为了码速适配的方便采用复帧纯粹是为了码速适配的方便为了在为了在SDHSDH网的传输中能实时监测任网的传输中能实时监测任 一个一个2Mbit/s2Mbit/s通道通道(tngdo)(tngdo)信号的性能，需将信号的性能，需将C12C12再打包再打包加入相应的通道加入相应的

11、通道(tngdo)(tngdo)开销（低阶通道开销（低阶通道(tngdo)(tngdo)开销），使其成为开销），使其成为VC12VC12的信息结构的信息结构为了使收端能正确定位为了使收端能正确定位VC12VC12的帧，在的帧，在VC12VC12复帧上再加上复帧上再加上4 4个字个字节的节的TU-PTR TU-PTR 这时信号的信息结构就变成了这时信号的信息结构就变成了TU12TU12，9 9行行4 4列列第9页/共22页第九页，共23页。SDH的帧结构复用(f yn)路线3 3个个TU12TU12经过字节间插复用合成经过字节间插复用合成(hchng)TUG-2(hchng)TUG-2，此时的帧

12、结，此时的帧结构是构是9 9行行1212列列7 7个个TUG-2TUG-2经过字节间插复用合成经过字节间插复用合成(hchng)TUG3(hchng)TUG3的信息结构的信息结构TUG3TUG3信息结构再复用进信息结构再复用进STM-NSTM-N中的步骤则与前面所讲的一样中的步骤则与前面所讲的一样第10页/共22页第十页，共23页。SDH的帧结构复用(f yn)路线低速支路信号复用成低速支路信号复用成STM-NSTM-N信号时，要经过信号时，要经过3 3个步骤：映射、个步骤：映射、定位、复用定位、复用. .映射是一种在映射是一种在SDHSDH网络边界处（例如网络边界处（例如SDH/PDHSDH

13、/PDH边界处），将支边界处），将支路信号适配进虚容器的过程路信号适配进虚容器的过程定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶VCVC帧的起帧的起点在点在TUTU净负荷中或高阶净负荷中或高阶VCVC帧的起点在帧的起点在AUAU净负荷中的具体位置，净负荷中的具体位置，使收端能据此正确地分离相应的使收端能据此正确地分离相应的VCVC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把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把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程多个高阶通道层信号适配进复用层的过程, ,复用也就是通过字复用也就是通过字节交错间插

14、方式节交错间插方式(fngsh)(fngsh)把把TUTU组织进高阶组织进高阶VCVC或把或把AUAU组织进组织进STM-NSTM-N的过程的过程, ,由于经过由于经过TUTU和和AUAU指针处理后的各指针处理后的各VCVC支路信号已相支路信号已相位同步，因此该复用过程是同步复用位同步，因此该复用过程是同步复用第11页/共22页第十一页，共23页。SDH传输传输(chun sh)的定义的定义SDH的帧结构的帧结构SDH的段开销的段开销SDH自愈保护环自愈保护环SDH原理(yunl)及概念第12页/共22页第十二页，共23页。SDH的段开销(ki xio)STM-NSTM-N帧的段开销位于帧结构

15、的（帧的段开销位于帧结构的（1-91-9）行（）行（1-9N1-9N）列。注：）列。注：第第4 4行为行为AU-PTRAU-PTR除外。我们除外。我们(w men)(w men)以以STM-1STM-1信号为例来讲述信号为例来讲述段开销各字节的用途段开销各字节的用途第13页/共22页第十三页，共23页。SDH的段开销(ki xio)定帧字节：定帧字节：A1A1和和A2 A2 。就是起到定位一个方队的作用，通过它，。就是起到定位一个方队的作用，通过它，收端可从信息流中定位、分离出收端可从信息流中定位、分离出STM-NSTM-N帧，再通过指针定位到帧中帧，再通过指针定位到帧中的某一个低速信号，的某

16、一个低速信号， A1 A1、A2A2有固定的值，有固定的值， A1 A1：1111011011110110（f 6Hf 6H），），A2A2：0010100000101000（28H28H）再生段踪迹字节：再生段踪迹字节：J0J0。该字节被用来重复地发送段接入点标识。该字节被用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态符，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态数据通信通路（数据通信通路（DCCDCC）字节：）字节：D1-D12D1-D12。用于。用于OAMOAM功能的数据信功能的数据信息息下发的命令下发的命令(mng lng)(mng lng

17、)，查询上来的告警性能数据等，查询上来的告警性能数据等，是通过是通过STM-NSTM-N帧中的帧中的D1-D12D1-D12字节传送的字节传送的第14页/共22页第十四页，共23页。SDH的段开销(ki xio)公务联络字节：公务联络字节：E1E1和和E2E2。分别提供一个。分别提供一个64kbit/s64kbit/s的公务联络语的公务联络语声通道，语音信息放于这两个字节中传输声通道，语音信息放于这两个字节中传输使用者通路字节：使用者通路字节：F1F1。提供速率为。提供速率为64kbit/s64kbit/s数据数据/ /语音通路，保语音通路，保留给使用者（通常指网络提供者）用于特定维护目的的临

18、时留给使用者（通常指网络提供者）用于特定维护目的的临时(ln (ln sh)sh)公务联络公务联络比特间插奇偶校验比特间插奇偶校验8 8位码位码BIP-8BIP-8：B1B1。这个字节就是用于再生段。这个字节就是用于再生段层误码监测的（层误码监测的（B1B1位于再生段开销中）位于再生段开销中）比特间插奇偶校验比特间插奇偶校验N N2424位的（位的（BIP-N %24BIP-N %24）字节：）字节：B2B2。B2B2的工的工作机理与作机理与B1B1类似，只不过它检测的是复用段层的误码情况类似，只不过它检测的是复用段层的误码情况第15页/共22页第十五页，共23页。SDH的段开销(ki xio

19、)自动保护倒换（自动保护倒换（APSAPS）通路字节：）通路字节：K1K1、K2K2（b1-b5b1-b5）。这两）。这两个字节用作传送自动保护倒换（个字节用作传送自动保护倒换（APSAPS）信令，用于保证设备）信令，用于保证设备能在故障时自动切换，使网络业务恢复能在故障时自动切换，使网络业务恢复自愈，用于复用自愈，用于复用段保护倒换自愈情况段保护倒换自愈情况复用段远端失效指示（复用段远端失效指示（MS-RDIMS-RDI）字节：）字节：K2K2（b6-b8b6-b8） 。这。这是一个对告的信息，由收端（信宿）回送给发端（信源），是一个对告的信息，由收端（信宿）回送给发端（信源），表示收信端检

20、测到来话故障或正收到复用段告警指示信号表示收信端检测到来话故障或正收到复用段告警指示信号同步状态字节：同步状态字节：S1S1（b5-b8b5-b8） 。使设备能据此判定接收的。使设备能据此判定接收的时钟信号的质量，以此时钟信号的质量，以此(y c)(y c)决定是否切换时钟源，即决定是否切换时钟源，即切换到较高质量的时钟源上切换到较高质量的时钟源上复用段远端误码块指示（复用段远端误码块指示（MS-REIMS-REI）字节：）字节：M1M1。 M1 M1字节用来字节用来传送接收端由传送接收端由BIP-NBIP-N2424（B2B2）所检出的误块数，以便发送）所检出的误块数，以便发送端据此了解接收

21、端的收信误码情况端据此了解接收端的收信误码情况第16页/共22页第十六页，共23页。SDH传输的定义传输的定义(dngy)SDH的帧结构的帧结构SDH的段开销的段开销SDH自愈保护环自愈保护环SDH原理(yunl)及概念第17页/共22页第十七页，共23页。SDH的自愈(z y)保护环自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（预，网络自动地在极短的时间内（ITU-TITU-T规定为规定为50ms50ms以内），以内），使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎

22、感觉不到网络出了故障了故障其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立(jinl)(jinl)通信的能力，替代路由可采用备用设备或利用现通信的能力，替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智能的交叉能力以及网元一定的智能按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大

23、类保护环两大类第18页/共22页第十八页，共23页。SDH的自愈(z y)保护环通道保护环。业务的保护是以通道为基础的，倒换与否按通道保护环。业务的保护是以通道为基础的，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（环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的（VC12VC12）。通）。通常利用收端是否收到简单常利用收端是否收到简单(jindn)(jindn)的的TU-AISTU-AIS信号来决定信号来决定该通道是否应进行倒换。该通道是否应进行倒换。通道保护环的保护功能通道保护环的保护功能是通过网元支路板的是通过网元支路板的“并发选收并发选收”功能来实功能来实现的，也就是支路板将现的，也就是支路板将支路上环业务支路上环业务“并发并发”到主环到主环S1S1、备环、