光纤通信课件-SDH技术

1、第6章SDH技术1本章内容、重点和难点本章内容 SDH的产生、基本概念、速率和帧结构。 SDH的映射原理、同步复用和开销。 SDH网元、传送网和自愈网。 SDH网同步、网络传输性能和网络管理。本章重点 SDH的基本概念、速率和帧结构。 SDH的映射原理、同步复用和开销。 SDH网元、自愈网和网同步。本章难点 SDH的映射原理、同步复用和开销。第6章 SDH技术2学习本章目的和要求 掌握SDH的基本概念、速率和帧结构。 掌握SDH的映射原理、同步复用和开销。 掌握SDH网元的功能。 掌握SDH传送网、自愈网及网同步。 掌握SDH的误码性能，了解SDH的抖动和漂移性能。 熟悉SDH的网络管理。第6

2、章 SDH技术36.1 SDH的产生和基本概念 1PDH存在的主要问题 （1）两大体系，3种地区性标准，使国际间的互通存在困难。北美和日本采用以1.544Mbit/s为基群速率的PCM24路系列，但略有不同，中国采用以2.048Mbit/s为基群速率的PCM30/32路系列。如表6-1所示。 （2）无统一的光接口，无法实现横向兼容。 （3）准同步复用方式，上下电路不便。 （4）网络管理能力弱，建立集中式电信管理网困难。 （5）网络结构缺乏灵活性 （6）面向话音业务46.1 SDH的产生和基本概念表6-1准同步数字体系一次群（基群）二 次 群三 次 群四 次 群北美24路1.544 Mbit/s

3、96路（244）6.312 Mbit/s672路（966）44.736 Mbit/s4 032路（6726）274.176 Mbit/s日本24路1.544 Mbit/s96路（244）6.312 Mbit/s480路（965）32.064 Mbit/s1 440路（4803）97.782 Mbit/s欧洲中国30路2.048 Mbit/s120路（304）8.448 Mbit/s480路（1204）34.368 Mbit/s1 920路（4803）139.264 Mbit/s56.1 SDH的产生和基本概念 2SDH的产生 1984年美国贝尔提出一种新的传输体制光同步传送网（SYNTRAN）

4、。 1985年ANSI通过此标准，形成了国家的正式标准，并更名为同步光网络（SONET）。 1986年这一体系成为美国数字体系的新标准。同时，引起了ITU-T的关注。 1988年ITU-T接受了SONET的概念，并进行了适当的修改，重新命名为同步数字体系（SDH），使之成为不仅适于光纤，也适于微波和卫星传输。表6-2是SONET和SDH的速率对照。 1989年，ITU-T在其蓝皮书上发表了G.707、G.708和G.709三个标准，从而揭开了现代信息传输崭新的一页。66.1 SDH的产生和基本概念表6-2 SDH和SONET网络节点接口的标准速率SDHSONET等 级标称速率（Mbit/s）简

5、 称等 级标准速率（Mbit/s）OC-1/STS-1（480CH）51.840STM-l（1920CH）155.520155Mbit/sOC-3/STS-3（1440CH）155.520OC-9/STS-9466.560STM-4（7696CH）622.080622Mbit/sOC-12/STS-12622.080OC-18/STS-18933.120OC-24/STS-241244.160OC-36/STS-361866.240STM-16（30720CH）2488.3202.5Gbit/sOC-48/STS-48（32356CH）2488.320OC-96/STS-96（尚待确定）497

6、6.640STM-64（122880CH）9953.28010Gbit/sOC-192/STS-192（129024CH）9953.28076.1 SDH的产生和基本概念 3SDH的概念 所谓SDH是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级。 SDH网络则是由一些基本网络单元（NE）组成的，在传输媒质上（如光纤、微波等）进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络。 它的基本网元有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、同步数字交叉连接设备（SDXC）和再生中继器（REG）等。86.1 SDH的产生和基本概念 4网络节点接口 网络节点接口（NNI）是表示网络

7、节点之间的接口，在实际中也可以看成是传输设备和网络节点之间的接口。 它在网络中的位置如图6-1所示。 SDH的NNI处有标准化接口速率、信号帧结构和信号码型，即SDH在NNI实现了标准化。96.1 SDH的产生和基本概念图6-1 NNI在网络中的应用106.2 SDH的速率与帧结构 1SDH的速率 SDH采用一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-N（N=1，4，16，64，），相应各STM-N等级的速率为STM-1155.520Mbit/sSTM-4622.080Mbit/sSTM-162 488.320Mbit/sSTM-649 953.280Mbit/s116.2 SDH的速率

8、与帧结构 2SDH的帧结构 SDH帧结构是一种以字节为基本单元的矩形块状帧结构，其由9行和270N 列字节组成，如图6-2所示。 帧周期为125s。帧结构中字节的传输是由左到右逐行进行。 对于STM-1而言，其信息结构为9行270列的块状帧结构，传输速率：fb=927088 000=155.520Mbit/s。 从结构组成来看，整个帧结构可分成3个区域，分别是段开销区域、信息净负荷区域和管理单元指针区域。126.2 SDH的速率与帧结构图6-2 STM-N帧结构136.2 SDH的速率与帧结构 （1）段开销（SOH）区域 段开销是指SDH帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所必须附

9、加的字节，主要用于网络的OAM功能。 段开销分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。 （2）信息净负荷（Payload）区域 信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销（POH）字节。 （3）管理单元指针区域 管理单元指针（AU-PTR）是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端能正确分离净负荷。146.2 SDH的速率与帧结构 3SDH的特点 （1）新型的复用映射方式：同步复用方式和灵活的映射结构。 （2）接口标准统一：全世界统一的NNI，体现了横向兼容性。 （3）网络管理能

10、力强：帧结构中丰富的开销比特。 （4）组网与自愈能力强：采用先进的ADM、DXC等组网。 （5）兼容性好：具有完全的前向兼容性和后向兼容性。 （6）先进的指针调整技术：可实现准同步环境下的良好工作。 （7）独立的虚容器设计：具有很好的信息透明性。 （8）系列标准规范： 便于国内、国际互连互通。 注：SDH最为核心的三个特点是同步复用、强大的网络管理能力和统一的光接口及复用标准。156.2 SDH的速率与帧结构 4SDH应用的若干问题 （1）频带利用率低：频带利用率不如传统的PDH系统高。 （2）抖动性能劣化：引入了指针调整技术，使抖动性能劣化。 （3）软件权限过大：给安全带来隐患。须进行强的安

11、全管理。 （4）定时信息传送困难：分插、重选路由及指针调整所致。 （5）IP业务对SDH传送网结构的影响。166.3 映射原理与同步复用 同步复用和映射方法是SDH最有特色的内容之一。 它使数字复用由PDH僵硬的大量硬件配置转变为灵活的软件配置。 它可将PDH两大体系的绝大多数速率信号都复用进STM-N帧结构中。176.3.1 基本复用映射结构 1SDH的通用复用映射结构 SDH的通用复用映射结构，如图6-3所示。将各种信号装入SDH帧结构净负荷区，需要经过映射、定位校准和复用3个步骤。图6-3 SDH的通用复用映射结构186.3.1 基本复用映射结构 2我国的SDH复用映射结构 我国采用的复

12、用映射结构使得每种速率的信号只有惟一的复用路线到达STM-N ，接口种类由5种简化为3种，主要包括C-12，C-3和C-4三种进入方式。图6-4 我国的SDH复用映射结构196.3.1 基本复用映射结构 3复用单元 （1）容器（C） 容器是一种用来装载各种速率业务信号的信息结构，其基本功能是完成PDH信号与VC之间的适配（即码速调整）。 ITU-T规定了5种标准容器，C-11、C-12、C-2、C-3和C-4，每一种容器分别对应于一种标称的输入速率，即1.544 Mbit/s、2.048 Mbit/s、6.312 Mbit/s、34.368 Mbit/s和139.264 Mbit/s。可参见图

13、6-3所示。 我国的SDH复用映射结构仅涉及C-12、C-3及C-4。206.3.1 基本复用映射结构 （2）虚容器（VC） 虚容器是用来支持SDH通道层连接的信息结构，由信息净负荷（容器的输出）和通道开销（POH）组成，即 VCn=Cn+VCn POH VC可分成低阶VC和高阶VC两类。 TU前的VC为低阶VC，有VC-11、VC-12、VC-2和VC-3（我国有VC-12和VC-3）； AU前的VC为高阶VC，有VC-4和VC-3（我国有VC-4）。 用于维护和管理这些VC的开销称为通道开销（POH）。 管理低阶VC的通道开销称为低阶通道开销（LPOH）。 管理高阶VC的通道开销称为高阶通

14、道开销（HPOH）。216.3.1 基本复用映射结构 （3）支路单元（TU） 支路单元是一种提供低阶通道层和高阶通道层之间适配功能的信息结构，是传送低阶VC的实体，可表示为TU-n（n=11，12，2，3）。 TU-n由低阶VC-n和相应的支路单元指针（TU-n PTR）组成，即TU-n=低阶VC-n+TU-n PTR （4）支路单元组（TUG） 支路单元组是由一个或多个在高阶VC净负荷中占据固定的、确定位置的支路单元组成。有TUG-3和TUG-2两种支路单元组。 1TUC-2=3TU-121TUG-3=7TUG-2=21TU-121VC-4=3TUG-3=63TU-12226.3.1 基本复

15、用映射结构 （5）管理单元（AU） 管理单元是一种提供高阶通道层和复用段层之间适配功能的信息结构，是传送高阶VC的实体，可表示为AU-n（n=3，4）。它是由一个高阶VC-n和一个相应的管理单元指针（AU-n PTR）组成， AU-n=高阶VC-n+AU-n PTR （6）管理单元组（AUG） 管理单元组是由一个或多个在STM-N净负荷中占据固定的、确定位置的管理单元组成。例如：1AUG=1AU-4 （7）同步传送模块（STM-N） N个AUG信号按字节间插同步复用后再加上SOH就构成了STM-N信号（N=4，16，64，），即NAUG+SOH=STM-N236.3.1 基本复用映射结构 4应

16、用示例 例如，一个2.048Mbit/s和一个139.264Mbit/s信号的映射复用过程如下：246.3.2 基本复用映射步骤 各种信号复用映射进STM-N帧的过程都要经过映射、定位和复用3个步骤。 （1）映射 映射（Mapping）即装入，是一种在SDH网络边界处，把支路信号适配装入相应虚容器的过程。例如，将各种速率的PDH信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器，再加进低阶或高阶通道开销，以形成标准的VC。 （2）定位 定位（Alignmem）是把VC-n放进TU-n或AU-n中，同时将其与帧参考点的偏差也作为信息结合进去的过程。通俗讲，定位就是用指针值指示VC-n的第一个字节在TU-n

17、或AU-n帧中的起始位置。256.3.2 基本复用映射步骤 （3）复用 复用（Multiplex）是一种将多个低阶通道层的信号适配进高阶通道或者把多个高阶通道层信号适配进复用段层的过程，即指将多个低速信号复用成一个高速信号。 其方法是采用字节间插的方式将TU组织进高阶VC或将AU组织进STM-N。复用过程为同步复用，复用的路数可参见图6-4。如： 1STM-1=1AUG=1AU-4=1VC-4=3TUG-3=21TUG-2=63TU-12=63VC-12 1STM-1=1AUG=1VC-4=3TUG-3=3TU-3=3VC-3 1STM-1=1AUG=1VC-4 STM-N=NSTM-1266

18、.3.3 映射方法 1映射方法 （1）异步映射 异步映射是一种对映射信号的结构无任何限制，也无需与网络同步，仅利用正码速调整将信号适配装入VC的映射方法。此种可直接接入/取出PDH速率等级的信号。我国多采用此种方法。 （2）比特同步映射 比特同步映射是一种对映射信号无任何限制，但要求其与网络同步，从而无需码速调整即可使信号适配装入VC的映射方法。此种方法无需去映射，即可直接取出64kbit/s或N64kbit/s信号。276.3.3 映射方法 （3）字节同步映射 字节同步映射是一种要求映射信号具有帧结构，并与网络同步，无需任何速率调整即可将信息字节装入VC内规定位置的映射方法。它特别适用于在V

19、C-11和VC-12内无需组帧或解帧即可直接接入或取出64kbit/s或N64kbit/s信号。286.3.3 映射方法 2工作模式 （1）浮动模式 浮动模式是指VC净负荷在TU帧内的位置不固定，并由TU PTR指示其起点位置的一种工作模式。此种模式无需滑动缓存器即可实现同步，且引入的信号时延最小。在浮动模式下，VC帧内安排有相应的VC POH，因此可进行通道性能的端到端监测。 （2）锁定模式 锁定模式是一种信息净负荷与网同步并处于TU帧内固定位置，因而无需TU PTR的工作模式。锁定模式省去了TU PTR，且在VC内不能安排VC POH，因此需用的滑动缓存器来容纳VC净负荷与STM-N帧的频

20、差和相差，从而引入较大的信号时延，并且不能进行通道性能的端到端监测。296.3.3 映射方法 3映射方式选择 三种映射方法和两类工作模式最多可以组合成5种映射方式，即浮动的异步映射、浮动的字节同步映射、浮动的比特同步映射、锁定的字节同步映射和锁定的比特同步映射，如表6-3。PDHVC-n映 射 方 式异步映射比特同步映射字节同步映射139.264Mbit/sVC-4浮动模式无无34.368Mbit/sVC-3浮动模式浮动模式浮动模式2.048Mbit/sVC-12浮动模式浮动/锁定模式浮动/锁定模式表6-3PDH信号进入SDH的映射方式 目前，我国的映射方式大多采用浮动的异步映射。306.3.

21、3 映射方法 4映射方式示例 （1）将139.264Mbit/s信号异步映射进VC-4 VC-4帧结构 如图6-5所示，令C-4的每一行为一个子帧，每个子帧分成20个字节块，每个字节块13个字节。每个字节块的首字节依次是W，X，Y，Y，Y，X，Y，Y，Y，X，Y，Y，Y，X，Y，Y，Y，X，Y，Z。每个字节块的后12个字节由信息比特组成。 因此每行有5比特C码和1个S码，由5个C码来控制1个S码，当5个C全为0时S=D，当5个C全为1时S=R。因此C-4子帧=（C-4）/9=241W+13Y+5X+1Z=260字节=（1934 D+1 S）+5 C+130 R+10 O=2 080 bit31

22、6.3.3 映射方法图6-5 139.264Mbit/s支路信号的异步映射结构和VC-4的子帧结构326.3.3 映射方法 码速调整 当支路信号速率C-4标称速率时，令5个C全为0，相应的S=D； 当支路信号速率1，N=4，16，）的SOH字节，可利用字节间插方式构成，安排规则如下：第1个STM-1的SOH被完整保留，其余N1个SOH中仅保留A1，A2、B2和 M1字节，其他字节均省去。以STM-1为例。图6-23 STM-1 SOH字节安排806.4.1 段开销（SOH） （1）定帧字节：A1和A2 A1和A2字节的作用是识别一帧的起始位置，以区分各帧，即实现帧同步功能。A1和A2的十六进制

23、码分别为：F6和28。 对于STM-N帧，定帧字节由3N个A1字节和3N个A2字节组成。在接收端若连续3ms检测不到定帧字节A1和A2，则产生帧丢失（LOF）告警。 A1和A2不经扰码，全透明传送。当收信正常时，再生器直接转发该字节；当收信故障时，再生器产生该字节。816.4.1 段开销（SOH） （2）再生段踪迹字节：J0 该字节用于确定再生段是否正确连接。该字节被用来重复发送“段接入点识别符”，以便使段接收机能据此确认其与指定的发送端是否处于持续的连接状态。若收到的值与所期望的值不一致，则产生再生段踪迹标识失配（RS-TIM）告警。 （3）数据通信通路（DCC）：D1D12 DCC用来构成

24、SMN的传送链路，在网元之间传送OAM信息。 D1D3字节称为再生段DCC，用于再生段终端间传送OAM信息，速率为192kbit/s（364kbit/s）。 D4D12字节称为复用段DCC，用于复用段终端之间传送OAM信息，速率为576kbit/s（964kbit/s）。826.4.1 段开销（SOH） （4）公务联络字节：E1和E2 这两个字节用于提供公务联络的语声通路，速率为64kbit/s。 E1属于RSOH，再生段之间的本地公务联络，可在所有终端接入。 E2属于MSOH，用于复用段终端之间的直达公务联络，可在复用段终端接入。 （5）使用者通路字节：F1 该字节是留给使用者（通常为网络提

25、供者）专用的，主要为特殊维护目的而提供临时的数据/语声通路连接，其速率为64kbit/s。836.4.1 段开销（SOH） （6）比特间插奇偶校验8位码（BIP-8）：B1 不中断业务的前提下，提供误码性能监测，采用BIP-n的方法。 B1字节用于再生段在线误码监测，使用偶校验的比特间插奇偶校验码。 BIP-8误码监测的原理如下：发送端对上一STM-N帧除SOH的第一行以外的所有比特扰码后按8比特为一组分成若干码组，如图6-24所示。将每一码组内的第1个比特组合起来进行偶校验，如校验后“1”的个数为奇数，则本帧B1字节的第1个比特置为“1”，如检验后“1”的个数为偶数，则本帧B1字节的第1个比

26、特置为“0”。以此类推，组成本帧扰码前的B1（b1b8）字节数值。收端进行校验。 当B1误码过量，误块数超过规定值时，系统产生再生段误码率越限（RS-EXC）告警。846.4.1 段开销（SOH）图6-24 BIP-N偶校验运算方法856.4.1 段开销（SOH） （7）比特间插奇偶校验N24位码（BIP-N24）：B2 B2字节用作复用段在线误码监测，其误码监测的原理与BIP-8（B1）类似，只不过计算的范围是对前一个STM-N 帧中除了RSOH（SOH的第一至第三行）以外的所有比特进行BIP-N24计算，并将计算结果置于本帧扰码前的B2字节位置上。 误码检测在接收设备进行，监测过程与BIP

27、-8类似，将监测结果用M1字节中的复用段远端差错指示（MS-REI）将误块的情况回送发送端。 若B2误码过量，检测的误块个数超过规定值时，本端产生复用段误码率过限（MS-EXC）告警。866.4.1 段开销（SOH） （8）自动保护倒换（APS）通路字节：K1和K2（b1b5） 这两个字节用作MS-APS指令，实现复用段的保护倒换，响应时间较快，一般小于50ms。 若系统发生复用段的保护倒换，则产生保护倒换（PS）告警。 （9）复用段远端缺陷指示（MS-RDI）字节：K2（b6b8） MS-RDI用来向发送端回送指示信号，表示接收端已经检测到上游段缺陷（即输入失效）或正在接收复用段告警指示信号

28、（MS-AIS）。 MS-RDI产生是在扰码前将K2字节的（b6b8）插入“110”码。 （10）复用段远端差错指示（MS-REI）字节：M1 该字节用作收端向发端回传由BIP-N24（B2）所检出的差错块（误块）个数（0255），用M1的（b2b8）表示。876.4.1 段开销（SOH） （11）同步状态字节：S1（b5b8） S1（b5b8）表示同步状态消息，4个比特可以表示16种不同的同步质量等级。 其中“0000”表示同步质量不知道；“1111”表示不应用作同步；“0010”表示G.811时钟信号；“0100”表示G.812转接局时钟信号；“1000”表示G.812本地局时钟信号；“1

29、011”表示同步设备定时源（SETS）信号；其他编码保留未用。 若在优先级表中配置了外部源，当外部源失效后，产生EXC-SYN-LOS告警，表示外同步时钟源丢失。 （12）备用字节 在图6-23中的表示国内使用的保留字节；表示与传输媒质有关的特征字节；未标记的用作将来国际标准确定。886.4.2 通道开销（POH） SOH主要用于再生段和复用段的管理，而POH用于通道的OAM。 POH根据所管理对象（VC）的不同可分为HPOH和LPOH。 1高阶通道开销（HPOH） HPOH包括VC-3 POH、VC-4 POH和VC-4-Xc POH。 HPOH共有9个字节，用来完成高阶VC通道性能监视、告

30、警状态指示、维护用信号及复帧结构指示，参见图6-5，依次为J1，B3，C2，G1，F2，H4，F3，K3，N1。 （1）通道踪迹字节：J1 J1是VC的第一个字节，其位置由AU-4 PTR或TU-3 PTR来指示。 该字节功能同J0，只是被用来重复发送“高阶通道接入点识别符”。若收到的值与所期望的值不一致，则产生高阶通道踪迹标识失配（HP-TIM）告警。896.4.2 通道开销（POH） （2）通道BIP-8字节：B3 该字节用作VC-3/VC-4/VC-4-Xc通道的误码监测，它使用偶校验的BIP-8码。其误码监测的原理与SOH中的B1类似，只是计算范围是对扰码前上一帧中VC-3/ VC-4

31、/VC-4-Xc的所有字节进行计算，并将结果置于本帧扰码前B3字节。 若接收端检测有误块，则将误块情况在G1字节中的高阶通道远端差错指示（HP-REI）回送源端。 若B3误码过量，本端产生高阶通道误码率越限（HP-EXC）告警。 906.4.2 通道开销（POH） （3）信号标记字节：C2 该字节用来指示VC帧内的复帧结构和信息净负荷性质。例如，00000000表示通道未装载；00010010表示139.264Mbit/s信号异步映射进C-4等。若此值与净负荷的内容不符，则产生高阶通道信号标记失配（HP-SLM）告警。 （4）通道状态字节：G1 该字节用来将通道宿端检测出的通道状态和性能回送给

32、通道的源端，实现双向通道状态和性能监视。G1字节的比特分配如图6-25。图6-25 VC-4/VC-3/VC-4Xc通道状态字节（G1）916.4.2 通道开销（POH） b1b4：高阶通道远端差错指示（HP-REI），用来传递通道终端用BIP-8码（B3）检出的比特间插错误块计数。 b5：高阶通道远端缺陷指示（HP-RDI），当通道的终端检测到通道信号失效（如LOP、UNEQ、AIS或TIM等）时，收端将b5置“1”，向通道的源端回送HP-RDI表示通道远端有缺陷；否则置“0”。 b6、b7：保留作为任选项。若不采用该任选项，b6、b7被设置为00或11，此时的b5为单比特HP-RDI，接收

33、机应将这两个比特的内容忽略不计；若采用该任选项，b6、b7与b5一起作为增强型HP-RDI使用。究竟是否使用该任选项，由产生G1字节的通道源端决定。 b8：留用，其值未做规定，要求接收机对其内容忽略不计。926.4.2 通道开销（POH） （5）通道使用者通路字节：F2和F3 这两个字节为使用者提供与净负荷有关的通道单元间的通信。 （6）位置指示字节：H4 该字节为净负荷提供一般位置指示，也可以指示特殊的净负荷位置，例如，它可以作为VC-12的复帧位置指示器，提供500s复帧用来识别下一个VC-4净负荷的帧相位。 （7）网络操作者字节：N1 该字节用来提供高阶通道的串联连接监视（TCM）功能。

34、比较容易地解决各网络运营者之间的争议。 （8）自动保护倒换（APS）通路字节：K3（b1b4） 这几个比特用作高阶通道自动保护倒换（HP-APS）指令。 （9）备用比特：K3（b5b8）。未规定值，接收机忽略即可。936.4.2 通道开销（POH） 2低阶通道开销（LPOH） LPOH包括VC-12 POH、VC-11 POH和VC-2 POH。 LPOH由V5、J2、N2和K4四个字节组成，具体位置如图6-8所示。 （1）通道状态和信号标记字节：V5 该字节是复帧的首字节，提供VC-12/VC-11/VC-2通道的误码检测、信号标记和通道状态等功能。字节内各个比特的分配如图6-26所示。 b

35、1、b2：BIP-2，用于低阶通道的误码性能监视。 若接收端检测有误块，则将误块情况用b3码指示的低阶通道远端差错指示（LP-REI）回送源端。若误码过量，检测的误块个数超过规定值时，本端产生低阶通道误码率越限（LP-EXC）告警。946.4.2 通道开销（POH） b3：VC-12/VC-11/VC-2通道的远端差错指示（REI）。当BIP-2码检测到1个或多个误块时，REI设置为“1”，并回送给通道源端；否则就设置为“0”。 b4：VC-12/VC-11/VC-2通道的远端失效（故障）指示（RFI）。 当一个缺陷（Defect）持续的时间超过传输系统保护的最大时间时，设备将进入失效状态，此

36、时RFI比特设置为“1”，并回送给通道源端；否则该比特为“0”。 b5b7：提供VC-12/VC-11/VC-2信号标记功能，表示净负荷的装载情况及映射方式。这3个比特的表示情况如图6-26所示。若此值与净负荷的内容不符，则产生LP-SLM告警。 b8： VC-12/VC-11/VC-2通道远端缺陷指示（RDI），当通道有远端缺陷时b8位置为“1”，并回送源端；否则置为“0”。956.4.2 通道开销（POH）图6-26 VC-12/VC-11/VC-2通道状态字节966.4.2 通道开销（POH） （2）通道踪迹字节：J2 J2字节用来重复发送“通道接入点识别符”，以便确认通道是否处于持续的

37、连接状态。若收到的值与所期望的值不一致，则产生LP-TIM告警。 （3）网络操作者字节：N2 该字节用来提供低阶通道的串联连接监视（TCM）功能。 （4）自动保护倒换（APS）通路字节：K4（b1b4） 这4个比特用作低阶通道自动保护倒换（LP-APS）指令。 （5）保留比特：K4（b5b7） 这3个比特是保留的任选比特，用作增强型RDI。究竟是否使用该任选功能，由产生K4字节的源端决定。 （6）备用比特：K4（b8）。接收机将其内容忽略不计即可。 976.4.2 通道开销（POH） 3开销与告警的关系 （1）高阶部分信号流：其告警信号流程图如图6-27所示。图6-27 高阶部分告警信号流程图

38、986.4.2 通道开销（POH） （2）低阶部分信号流：其告警信号流程图如图6-28所示。图6-28 低阶部分告警信号流程图996.4.2 通道开销（POH） （3）主要告警信号间的抑制关系：如图6-29所示。图6-29 主要告警信号的抑制关系1006.4.2 通道开销（POH） （4）告警维护信号 AIS（告警指示信号） AIS是送往下游以指示上游故障已被检出并告警的信号。AIS也称全“1”告警，即对下一级信号结构插入全“1”，告知该信号不可用。 MS-AIS：整个STM-N帧内除STM-RSOH外全部为“1”。检测接收到的复用段开销字节K2（b6b8）=111时，上报此告警，发送全“1”

39、数字信号。一般由LOS或LOF告警引起或上游站传递过来。 AU-AIS：包含AU-n指针的整个AU-n帧内全为“1”。一般由LOS、MS-AIS告警引起，常见业务配置有问题。 TU-AIS：包含TU-n指针的整个TU-n内全为“1”。检测到TU-LOP、LP-TIM等信号，向下游发送此信号，并向上游回送LP-RDI告警指示。一般由线路板、交叉板、支路板或业务故障引起。1016.4.2 通道开销（POH） RDI（远端接收缺陷指示）：指示对端站检测到LOS、AIS等告警后，传给本站的回告。常见的RDI告警有： MS-RDI：检测接收到的复用段开销字节K2（b6b8）=110。 一般由下游站回告上

40、来，表示下游站接收到的本站信号有故障，说明本站至对端线路板之间有问题。 HP-RDI：检测接收到的高阶通道开销字节G1（b5）=1。 一般由对端复用段或高阶通道故障引起。 LP-RDI（低阶通道远端接收缺陷指示）：检测接收到的低阶通道开销字节V5（b8）=1。 一般是TU-AIS告警的对告。1026.4.2 通道开销（POH） LOS（收光信号丢失）：当接收光信号功率在给定时间内（10s或更长）一直低于某一设定门限值Pd（对应BER103）时，则设备进入LOS状态。 LOS是最常见的告警，一般是由光纤中断或光路损耗过大引起。 在LOS状态下，如果连续检测到两个正确的帧定位图案（A1=F6H，A

41、2=28H），且在期间（一帧时间）没有检出LOS，设备退出LOS状态。 T-LOS：支路2M信号丢失，一般是未上交换业务或DDF的2M线接触不良，是最常见的告警。1036.4.2 通道开销（POH） OOF（帧失步）：当输入比特流中的帧定位图案A1和A2的位置不能确知时，就认为STM-N信号处于帧失步状态。 对于随机的非定帧信号，最大的帧失步检测时间为5帧（625s），而最大的定帧时间为2帧（250s） LOF（帧丢失）：在接收端连续3ms未检测到定帧字节A1F6H、A228H，说明接收侧帧同步丢失，SDH设备应进入LOF状态。一般由光板故障或光路故障引起。 当STM-N信号连续处于定帧状态至

42、少1ms后，SDH设备应退出LOF状态。1046.4.2 通道开销（POH） LOP（指针丢失）：当连续8帧没有找到有效指针，或者检测到8个连续新数据标识（NDF）使能时，设备应进入LOP状态。常见的LOP告警有AU-LOP和TU-LOP等。 AU-LOP：检测到AU指针H1H2字节非法。常见的有业务时隙冲突。 TU-LOP：检测到TU指针V1V2字节非法。一般在增减时隙配置时发生时隙冲突。 当检测到连续3个具有正常NDF的有效指针或级联指示时，设备应退出LOP状态。1056.4.2 通道开销（POH） REI（远端差错指示）：采用BIP-n时，收端检测到误码块向发端站的回传信号。常见的REI

43、告警有： MS-REI：线路板所连的对端站检测到有B2误码块，向本站传回M1字节（M1字节表示误码块个数）。 HP-REI：高阶通道所连的对端站检测到有B3误码块，向本站传回G1（b1b4）（b1b4表示误码块个数）。 LP-REI：低阶通道所连的对端站检测到有BIP-2误码块，向本站传回V5（b3）（b3表示有无误码块）。1066.4.2 通道开销（POH） EXC（过误码告警）：当检测的误码块个数超过规定值时，产生此告警。常见的EXC有： RS-EXC（再生段过误码）：B1误码过量，检测到B1误码块个数超过规定值。 MS-EXC（复用段过误码）：B2误码过量，检测到B2误码块个数超过规定值

44、。 HP-EXC（高阶通道过误码）：B3误码过量，检测到B3误码块个数超过规定值。 LP-EXC（低阶通道过误码）：V5（b1，b2）误码过量，检测到的误码块个数超过规定值。1076.4.2 通道开销（POH） TIM（踪迹识别符失配）：一般由两端的踪迹识别符不一致引起。该告警不一定影响业务。常见的有HP-TIM和LP-TIM。 HP-TIM：J1字节若收到的值与所期望的值不一致，则产生HP-TIM告警。一般由两端光板的踪迹识别符不一致引起。 LP-TIM：J2字节若收到的值与所期望的值不一致，则产生LP-TIM告警。一般由两端支路板的踪迹识别符不一致引起。 信号标记失配（SLM）：信号标记字

45、节与净负荷的内容不符，则产生此告警。常见的告警有HP-SLM和LP-SLM。 HP-SLM：说明C2字节内容与净负荷的内容不符。 LP-SLM：说明V5（bit5-7）内容与净负荷的内容不符。 PS（保护倒换）告警：系统发生了保护倒换，发生此告警。1086.5 SDH网元 SDH传输网由各种网元构成，网元的基本类型有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、同步数字交叉连接设备（SDXC）等。TM、ADM和SDXC的主要功能框图如图6-30所示。图6-30 SDH网元功能示意图1096.5 SDH网元 1终端复用器（TM） TM的作用是将准同步电信号（2 Mbit/s、34 Mbit/s或14

46、0Mbit/s）复接成STM-N信号，并完成电/光转换；也可将准同步支路信号和同步支路信号（电的或光的）或将若干个同步支路信号（电的或光的）复接成STM-N信号，并完成电/光转换。在收端则完成相反的功能。1106.5 SDH网元 2分插复用器（ADM） （1）概念及作用 ADM是一个三端口设备，有两个线路（也称群路）口，和一个支路口，支路信号可以是各种准同步信号，也可以是同步信号。 ADM作用是从主流信号中分出一些信号并接入另外一些信号。 （2）连接能力 ADM设备应具有支路群路（上/下支路信号）和群路群路（直通）的连接能力。支路群路又可分为部分连接和全连接，如图6-31（a）和（b）所示。支

47、路支路的连接功能，如图6-31（c）所示。具有支路支路连接能力的ADM设备进行有机地组合，可实现小型DXC的功能，如图6-31（d）所示。 （3）应用：常用于线性网和环形网。1116.5 SDH网元图6-31 ADM设备的连接能力1126.5 SDH网元 3数字交叉连接设备（DXC） （1）基本概念 DXC是一种具有一个或多个准同步数字体系（G.702）或同步数字体系（G.707）信号的端口，可以在任何端口信号速率（及其子速率）间进行可控连接和再连接的设备。 适用于SDH的DXC称为SDXC，SDXC能进一步在端口间提供可控的VC透明连接和再连接。这些端口信号可以是SDH速率，也可以是PDH速

48、率。1136.5 SDH网元图6-32 DXC简化结构 （2）基本结构 DXC由复用/解复用器和交叉连接矩阵组成。DXC的简化结构，如图6-32所示。 DXC的核心部分是交叉连接矩阵，参与交叉连接的速率一般等于或低于接入速率。而交叉连接速率与接入速率之间的转换需要由复用和解复用功能来完成。1146.5 SDH网元 （3）基本功能 分离本地交换业务和非本地交换业务； 为非本地交换业务（如专用电路）迅速提供可用路由； 为临时性重要事件（如政治事件、重要会议和运动会）迅速提供电路； 网络出现故障时，迅速提供网络的重新配置； 按业务流量的季节性变化使网络最佳化； 网络运营者可以自由地在网中使用不同的数

49、字体系（PDH或SDH）。 1156.5 SDH网元 （4）DXC的分类 DXC配置类型通常用DXC X/Y表示，其中X表示接入端口数据流的最高等级，Y表示参与交叉连接的最低级别。 X和Y可以是数字0，1，2，3，4，5，6，其中0表示64kbit/s的电路速率；1，2，3，4分别表示PDH中的一至四次群速率，其中4也代表SDH中的STM-1等级；5和6分别表示SDH中的STM-4和STM-16等级。常用的有： DXC1/0，主要提供64kbit/s电路的数字交叉连接功能； DXC4/1，允许所有PDH的14次群电信号和STM-1信号接入和进行交叉连接，主要用于局间中继网； DXC4/4，允许

50、PDH的140Mbit/s和SDH的155Mbit/sPDH接入和进行交叉连接，一般用于长途网。1166.5 SDH网元比较对象DXC交 换 机交换对象多个电路组成的电路群（2Mbit/s155Mbit/s）单个电路（64kbit/s）业务控制交叉连接矩阵由外部操作系统控制，用来连至TMN交换由用户业务信号控制保持时间静态交换，每个电路群是半永久性的电路（几个小时几天几个月几年）动态交换，每个电路是暂时连接（几秒几分钟几十分钟）阻塞情况无有网关功能有无表6-4 DXC与常规数字交换机的主要区别（5）DXC与常规数字交换机的主要区别：如表6-4所示。1176.5 SDH网元 4再生中继器（REG

51、） 再生中继器的功能是对经传输衰减后的信号进行放大、整形和判决再生，以延长传输距离。 首先将线路口接收到的光信号变换成电信号，然后对电信号进行放大、整形和判决再生，最后再把电信号转换为光信号送到线路上。1186.6 SDH传送网 传送网主要指逻辑功能意义上的网络，即网络的逻辑功能集合。 传输网是指实际信息传递设备（如光缆）组成的物理网络。 传送是从信息传递的功能过程来描述，而传输是从信号在具体物理媒质中传输的物理过程来描述。 传送网可以有基于SDH的传送网、基于PDH的传送网和基于ATM的传送网等。1196.6.1 SDH传送网的分层与分割 1分层与分割的概念 传送网可从垂直方向分解为3个独立

52、的层网，即电路层、通道层和传输媒质层。分割往往是从地理上将层网络再细分为国际网、国内网和地区网等，并独立地对每一部分行使管理。分层和分割是正交的，图6-33所示。 对网络进行分层的好处是： 对每一层网络比对整个网络作为单个实体设计简单； 简化了TMN管理目标的规定； 使网络规范与具体实施方法无关，保持较长时间的稳定； 某一层网络的更新与改变不会影响其他层。 对网络进行分割的好处是： 便于管理； 便于改变网络组成，使之最佳化等。1206.6.1 SDH传送网的分层与分割图6-33 分层和分割视图1216.6.1 SDH传送网的分层与分割 2SDH传送网的分层 电路层网络是面向业务的，严格上讲不属

53、于传送层网络。传送网本身大致分为两层，通道层和传输媒质层。如图6-34所示。图6-34 SDH传送网的分层模型1226.6.1 SDH传送网的分层与分割 （1）电路层网络 电路层网络直接为用户提供通信业务，例如：电路交换业务、分组交换业务、IP业务和租用线业务等。根据提供的业务不同可以区分不同的电路层网络。 电路层网络的主要节点设备包括用于交换各种业务的交换机，用于租用线业务的交叉连接设备以及IP路由器等。 （2）通道层网络 通道层网络支持一个或多个电路层网络，为电路层网络节点（如交换机）提供透明的传送通道（即电路群）。通道层网络又可进一步划分为低阶通道层（VC-11、VC-12、VC-2和V

54、C-3）和高阶通道层（VC-4、VC-4-Xc和VC-3）。 1236.6.1 SDH传送网的分层与分割 （3）传输媒质层网络 传输媒质层网络与传输媒质（光缆或微波）有关，它支持一个或多个通道层网络，为通道层网络节点（例如DXC、ADM等）间提供合适的通道容量。 传输媒质层又分为段层和物理媒质层（简称物理层）。 段层网络可分为复用段层网络和再生段层网络。复用段层网络为通道层提供同步和复用功能，并完成有关MSOH的处理和传送等功能；再生段层网络提供定帧、扰码、再生段误码监视以及RSOH的处理和传送等功能。 物理层网络涉及到支持段层网络的光纤、金属线对或无线信道等传输媒质，主要完成光/电脉冲形式的

55、比特传送任务。1246.6.2 SDH传送网的物理拓扑 网络的物理拓扑泛指网络的形状，它反映了物理上的连接性。网络的基本物理拓扑有5种类型，如图6-35所示。图6-35 网络基本物理拓扑类型1256.6.2 SDH传送网的物理拓扑 1线形 概念：涉及通信的所有点串联起来，并使首末两个点开放。 优缺点：经济，生存性较差。 应用：市话局间中继网和本地网中使用较多。 2星形（枢纽形） 概念：当涉及通信的所有节点中有一个特殊节点与其余所有节点直接相连，而其余节点间不能直接相连，便形成星形拓扑。 优缺点：成本较低，生存性较差。 应用：星形拓扑通常用于用户接入网。1266.6.2 SDH传送网的物理拓扑

56、3树形 概念：将点到点拓扑单元的末端点连接到几个特殊点时就形成了树形拓扑。树形拓扑可以看成是线形拓扑和星形拓扑的结合。 应用：适合于广播式业务，不适于提供双向通信业务。有线电视网多采用这种网络。 4环形 概念：当涉及通信的所有点串联起来，且首尾相连，没有任何点开放时，就形成了环形网。 应用：用于长途干线网和市话局间中继网及本地网。1276.6.2 SDH传送网的物理拓扑 5网孔形 当涉及通信的许多节点直接互连时就形成了网孔形拓扑，如果所有的点都直接互连时则称为网状形。 优缺点：可靠性很高，但结构复杂，成本较高。 应用：一级长途干线。 注：由SDH网元组成的SDH传输网有多种形式，图6-36所示

57、为4种常用的SDH网络结构。 一般来说，本地网（即接入网或用户网）中，适于用环形和星形，有时也可用线形拓扑。在市内局间中继网中适于用环形和线形拓扑，而长途网可能需要网孔形拓扑和环形拓扑。1286.6.2 SDH传送网的物理拓扑 图6-36 SDH传输网络结构举例1296.7 SDH自愈网 自愈网能在网络出现意外故障情况时自动恢复业务，其基本原理是使网络具备发现替代传输路由，并在一定时限内重新建立通信。1306.7.1 SDH自愈网 自愈网：指通信网络发生故障时，无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。 自愈网技术可分为“保护”型和“恢

58、复”型两类。 保护型自愈要求在节点之间预先提供固定数量的用于保护的容量配置，以构成备用路由。当工作路由失效时，业务将从工作路由迅速倒换到备用路由。保护倒换的时间很短（小于50ms）。 恢复型自愈所需的备用容量较小，网络中并不预先建立备用路由。当发生故障时，利用网络中仍能正常运转的空闲信道建立迂回路由，恢复受影响的业务，恢复时间较长 。1316.7.1 SDH自愈网图6-37 再生段、复用段和通道示意图 有3种自愈技术：线路保护倒换、ADM自愈环和DXC网状自愈网。前两种是保护型策略，后一种是恢复型策略。要理解自愈技术，首先要明确界定再生段、复用段和通道。如图6-37。1326.7.2 线路保护

59、倒换 基本原理：当出现故障时，业务由工作通道倒换到保护通道。 类型：线路保护倒换有1+1和1N 两种方式。 （1）1+1方式 如图6-38（a）所示，1+1方式采用并发优收。 （2）1N 方式 如图6-38（b）所示，保护段（1个）由N（N=114）个工作段共用，当其中任意一个出现故障时，均可倒至保护段。 （3）1+1方式与1N 方式的不同 1+1方式，正常情况下保护段传送业务信号，所以不能提供无保护的额外业务； 11的保护方式，在正常情况下，保护段不传业务信号，因而可以在保护段传送一些级别较低的额外业务信号，也可不传。1336.7.2 线路保护倒换图6-38 线路保护倒换1346.7.2 线

60、路保护倒换 （4）倒换类型与倒换模式 双向倒换：两个方向的信道都倒换到保护段； 单向倒换：故障信道倒换到保护信道时便完成了倒换。 恢复模式：工作段故障被恢复，工作通道由保护段倒回工作段。 非恢复模式：即使故障恢复后倒换仍保持。 线路保护倒换可以采用双向倒换也可采用单向倒换，这两种倒换方式都可使用恢复模式或非恢复模式。 线路保护倒换的特点：业务恢复时间短（小于50ms），易配置和管理，可靠性高，但成本较高。1356.7.3 自愈环保护 定义：所谓自愈环（Self-Healing Ring，SHR）是指采用分插复用器（ADM）组成环形网实现自愈的一种保护方式，如图6-39所示。图6-39 ADM自