高速公路通信系统维护(技术基础)

高速公路通信系统维护

技术基础1课程要点：1、SDH传输原理2、程控交换原理3、接入网原理4、高速公路通信系统结构2一、SDH原理3

1、SDH信号帧结构

STM-N信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地、有规律的排列。为什么呢？因为这样便于实现支路低速信号的分插、复用和交换，说到底就为了方便的从高速SDH信号中直接上/下低速支路信号。鉴于此，ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块状帧结构，帧频为8K，如图所示。4

2、SDH复用结构和步骤：

注：C－容器、VC－虚容器、TU－支路单元、TUG－支路单元组、AU－管理单元、AUG－管理单元组我国的光同步传输网技术体制规定了以2Mbit/s信号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷，并选用AU-4的复用路线，其结构见图2-3所示。5复用、映射、定位的概念定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶VC帧的起点在TU净负荷中或高阶VC帧的起点在AU净负荷中的具体位置，使收端能据此正确地分离相应的VC复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层（例如TU12(×3)→TUG2(×7)→TUG3(×3)→VC4）或把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程（例如AU-4(×1)→AUG(×N)→STM-N）映射是一种在SDH网络边界处（例如SDH/PDH边界处），将支路信号适配进虚容器的过程。6140Mbit/s复用进STM-N信号

1、首先将140Mbit/s的PDH信号经过码速调整（比特塞入法）适配进C4，C4是用来装载140Mbit/s的PDH信号的标准信息结构。2、为了能够对140Mbit/s的通道信号进行监控，在复用过程中要在C4的块状帧前加上一列通道开销字节（高阶通道开销VC4-POH），此时信号成为VC4信息结构73、当信息负荷装载的速度和等待装载的时间（STM-N的帧周期125μs）不一致时，就会使信息负荷在车箱内的位置“浮动”，那么在收端怎样才能正确分离货物包呢？SDH采用在VC4前附加一个管理单元指针（AU-PTR）来解决这个问题。4、最后一步了：将AUG加上相应的SOH合成STM-1信号，N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号。8140Mbit/s→STM-N的复用全过程93、SDH网络结构和网络保护原理：

重点介绍两种常用结构：

1、环形网2、链型网10（1）、链型网：链形网的特点是具有时隙复用功能，即线路STM-N信号中某一序号的VC可在不同的传输光缆段上重复利用。如图：A—B、B—C、C—D以及A—D之间通有业务，这时可将A—B之间的业务占用A—B光缆段X时隙（序号为X的VC，例如3VC4的第48个VC12），将B—C的业务占用B—C光缆段的X时隙（第3VC4的第48VC12），将C—D的业务占用C—D光缆段的X时隙（第3VC4的第48个VC12），这种情况就是时隙重复利用。这时A—D的业务因为光缆的X时隙已被占用，所以只能占用光路上的其它时隙Y时隙，例如第3VC4的第49VC1211（2）、双纤单向(双向)通道保护环：

二纤通道保护环由两根光纤组成两个环，其中一个为主环——S1；一个为备环——P1。两环的业务流向相反，通道保护环的保护功能是通过网元支路板的“并发选收”功能来实现的，也就是支路板将支路上环业务“并发”到主环S1、备环P1上，两环上业务完全一样且流向相反，平时网元支路板“选收”主环下支路的业务124、OptiX155/622H结构

IU为线路接口单元，其中IU1-3可插光板或支路板，作为线路接口或支路接口，IU4板位只能插支路板，作为支路接口。A为电源滤波板和风扇过滤网。B为风扇板。整个设备共有5个保险管：1个(3.15A)在风扇板上，电源板上有4个，其中2个是+5V(5A)，1个是+12V(3.15A)，1个是铃流。131、INⅠ外同步时钟源外时钟接口1，输入INⅡ外时钟接口2，输入OUTⅠ外时钟接口1，输出OUTⅡ外时钟接口2，输出2、RST复位键（RESET）3、ETN设备指示灯以太网灯设备指示灯：RUN运行灯R严重告警灯Y一般告警灯FAN风扇告警灯4、ALMCUT告警切除开关5、RS-2321串口网管MODEM接口RS-2322透明传输串行通信口6、PHONERJ11公务电话接口7、ETHERNETRJ45以太网接口8、AUIAUI以太网接口9、PGND、GND、-48V、BGND双电源接口10、POWER（ON、OFF）电源开关11、SDH光接口12、PDH电接口2mmHM连接器2M电接口（SP1D板）14二、程控交换模块原理15（1）主控框：161、PWCPWC为二次电源板，-48V直流输入，输出为直流+5V/20A，用以给主控框、时钟框、DT框供电。2、MPUMPU为主处理机板。MPU板是模块内的中央处理单元，负责对SM的各类设备进行控制。采用高档CPU处理模块内的上报信息，控制各从节点动作，完成交换的功能。3、EMAEMA为双机倒换板，位于上框。EMA负责2块MPU之间的通信，裁决哪块是主用板，并控制其间的倒换。4、NODNOD为主节点板，负责MPU与用户框设备及中继框设备之间的通信。共有11个NOD槽位，每块NOD板提供4路主节点。每路主节点包括1个邮箱，1个CPU，1个串口。主节点与MPU之间以邮箱方式通信，与各从节点（用户框设备、中继框设备）之间以广播方式通过串口通信。175、SIGSIG为数字信号音板，交换机在接续过程中，需要向用户提供各种信号音，包括接续提示音（如拨号音、忙音）、辅导代答、新业务提示，以及报时、天气预报等语音信号。上述各类语音所需的全部数字信号由数字信号板SIG产生。6、BNETBNET为模块内交换网板，2块BNET板处于主备用热备份状态，BNET网板是SM自身控制、维护通信链路的交换中心，同时也是话音通信和数据通信的交换中心，信令和话路的交换都是MPU板的监控下利用网板资源实现的。7、CKVCKV为时钟驱动板，用于驱动主控框至各功能单元（用户框、中继板）的差分时钟。8、MFC、NO7、LAP、DTR共有8个MFC槽位，4个位于上框，4个位于下框。MFC板、NO7板、LAP板、DTR板槽位兼容，LPN7、LPV5、LPHI、LPRA统称为LAP板。LAPN7：公共信道信令处理板，每板4路Link，与TUP板或ISUP板配合使用。LAPV5：V5协议处理板，每板4路协议接口，与V5TK板配合使用。18(2)时钟框：(3)用户框：PWXASLASLASLASLASLASLASLASLASLASLDRVDRVASLASLASLASLASLASLASLASLASLTSSPWX（4）数字中继框：PWCDTMDTMDTMDTMSETDTMDTMDTMDTMDTMDTMDTMDTMSETDTMDTMDTMDTMDRVDRVDRVDRVPWC191、DRVDRV为双音收号及驱动板，每板有16路双音频收号器，接收模拟用户话机所拨的双音频号码，同时为本半框用户HW信号、串口信号和时钟信号提供驱动。2、ASLASL为模拟用户板，CC08ASL板具有以下功能：提供16路模拟用户接口；单板具备BORSCHT（馈电、过压/流保护、振铃、监视、编译码、混合、测试功能）；提供某些特殊功能（反极性、远距离、CID、计费脉冲）；单板提供脉冲解码功能。3、DTMDTM为数字中继电路板，完成局间数字中继的对接。每板有2个PCM系统，提供60路数字中继。一个数字中继框共有16个DTM槽位，最多可提供960路数字中继。DTM板与不同的信令设备配合，可支持不同的业务。通过在后台终端的数管系统中进行设置，可以把DTM设置成下列单板：DT：当局间使用No.1信令时，把DTM设置成DT，此时需要在主控框MFC槽位插MFC板。TUP：当局间使用No.7信令且传送电话业务时，把DTM设置成TUP，此时需要在主控框MFC槽位插NO7板或LPN7板。ISUP：当局间使用No.7信令且传送ISDN业务时，把DTM设置成ISUP，此时需要在主控框MFC槽位插LPN7板。V5TK：当使用V5.1或V5.2接口实现与接入网的对接时，把DTM设置V5TK，此时需要在主控框MFC槽位插LPV5板和DTR板。LPV5板提供V5.X协议支持，DTR板从V5TK提取接入网用户所拨的双音频信号。4、SETSET是中继框HW线和NOD线的配线座，共有2个SET槽位，给各自半框DTM提供HW线和NOD线。该槽位不插任何单板，配以假面板。202、SM的分级控制结构21如上图所示，SM具有分级控制结构：一、第一级：MPU和EMA这里是整个SM的控制中心。各功能电路都要把自己的状态信息上报给MPU，由MPU对这些状态进行分析处理，输出命令来驱动功能单板的动作，可以说MPU是交换机的控制核心。EMA板保证MPU板运行的可靠性，一旦出现问题可以实行主备倒换。二、第二级控制：（与MPU同在主控框中）通过邮箱直接与MPU通信，上报状态和执行命令。如果该单板（比如NOD）还要负责下发命令给下一级单板，则通过串口与第三级单板通信。NOD板起着通信桥梁的作用。是指MPU通过总线和单板上的双端口邮箱直接与单板的CPU进行通信。采用二级控制的单板有NOD、MC2、OPT、BNET、LAP、MFC、NO7、MEM、SIG、ALM和TCI。三、第三级控制：通过NOD板间接与MPU通信，上报状态和执行命令。三级控制从上至下依次为MPU、主控制点（NOD）和从控制点（CPU）。MPU通过NOD建立与各功能性从控制点（CPU）之间的联系，从控制点（CPU）指用户线、中继线等接口的功能性电路板上的微处理器，称作从节点。NOD是MPU与各功能性从节点之间通信的桥梁，它转发MPU给各从节点的命令，并向MPU上报从节点的状态。NOD与MPU通信是以邮箱方式进行，与从节点通信则通过串行口完成。如图所示，采用三级控制的单板包括用户框和中继框中的各功能性单板，如ASL、DSL、DRV、TSS、DT、AT等（用户框和中继框中的二次电源板不属于功能性单板，其它都是）。SM的控制能力主要由NOD的数量决定，在满配置时，SM可带11块NOD板，即44个主节点。SM主节点的分配原则是：一框用户（304ASL）共同占用2个主节点，即正常情况下半框用户板共用1个主节点与MPU通信；一块DTM（60路DT）占用1个主节点；半框AT板（64路AT）共同占用1个主节点。四、四级控制：主要是指在SM单模块局中配时钟框时，CK2和CK3通过SLT、ALM与MPU通信：MPU——ALM——SLT——CK2/CK3223、信令流程和通信流程：（1）一次模块内的模拟用户间呼叫：通信流程：ASL——DRV——BNET——DRV——ASL信令流程：ASL——DRV——NOD——MPU——NOD——DRV——ASL（2）对于一次模拟用户的本模块出局呼叫，假设从数字中继走：a.通信流程：ASL——DRV——BNET——DTb.信令流程ASL——DRV——NOD——MPU——NOD——DT（3）对于一次模拟用户的本模块出局呼叫，假设从模拟中继走：a.通信流程：ASL——DRV——BNET——TKD——ATb.信令流程：ASL——DRV——NOD——MPU——NOD——TKD——AT23三、接入网原理241、V5接口原理:

(1)功能描述：承载通路：是V5接口上的64Kbit/s时隙，分配给ISDN用户端口或PSTN用户端口。ISDND通路信息：提供ISDN基本接入和基群接入的D通道双向传输能力。PSTN信令信息提供PSTN用户口信令信息双向传输能力。控制信息：用户端口的控制，提供每个用户口状态、控制信息双向传输能力。用户端口控制协议规定了用户端口的阻塞控制和激活控制。链路控制信息：2048Kbit/s链路的控制：对2Mbit/s帧定位、复帧定位、告警指示和CRC信息进行管理控制。链路控制协议：支持V5.2接口上链路的管理功能。BCC协议：用来在LE控制下分配承载通路。保护协议：支持在适合的物理C通道之间切换逻辑C通路，以达到协议保护的目的。定时：提供比特传输、字节定位和帧同步所必须的定时信息。25（2）常见V5基本概念通信路径（C路径）指下列信息类型的任意一种：运载控制协议、链路控制协议、PSTN信令、保护协议、BCC协议、ISDND通路的第二层数据链路。通信通路（C通路）V5接口上指配用来运载通信路径（C路径）的64Kbit/s时隙。物理C通路V5.2接口上已分配用于运载逻辑C通路的64Kbit/s时隙。按照V5.2中的规定，一个V5.2接口可以由16个2048Kbit/s链路组成；而每个2048Kbit/s的15、16和31时隙可以用于物理C通路，所以每个接口的物理C通路的最大值是16*3=48。逻辑C通路一个或多个具有不同类型C路径的组合（但不包括用于保护协议的C路径）。单一接口中用于保护协议的C路径主要是1个保护组1的备用C通路和3个保护组2的备用C通路，所以每个V5接口的逻辑C通路最大应该等于48-1-3=44。主链路多链路V5.2接口中的一个2048Kbit/s链路，其时隙16上的物理C通路运载用于保护协议的C路径，在V5.2接口初始化时，时隙16也运载用于控制协议、链路控制协议和BCC协议的C路径。其它C路径也可以运载在时隙16上。次链路多链路V5.2接口中的一个2048Kbit/s链路，其时隙16上的物理C通路运载用于保护协议的C路径，在V5.2接口初始化时，作为在主链路时隙16上的任何其它C路径的备用C通路。活动C通路当前运载一逻辑C通路的一个物理C通路，当活动C通路不运载一逻辑C通路时，它成为一个备用C通路。备用C通路当前不运载一逻辑C通路的一物理C通路，但用于逻辑C通路的保护。当它运载一逻辑C通路，备用C通路成为一个活动C通路。保护组N+K条物理C通路的组合，其中K是备用物理C通路的数目，这些物理C通路作为N条逻辑C通路的备用C通路。保护组一由主链路和次链路的物理C通道组成，即一条主用物理C通道，一条备用物理C通道。其余的物理C通道构成保护组二，保护组二最多三条备用。26一个V5接口：使用6个2M链路，链路标识依次为0，1，2.......5；其中链路标识为0，2的两条链路分别为主链路和次链路；PSTN协议的C路径在标识为3的链路的TS16上运载；接入网的ISDN用户分为两组，两组用户端口的D通路分别在标识为3，4的链路上运载，链路标识为5的Ts16作为保护组二的备用C通道根据以上说明,可以得出：该V5.2接口采用保护组二，共5个物理C通道(其中保护组一2个)，3个逻辑通道。272、主控框：

（1）GV5-III主控框：由AV5板、DTE板、PWC板组成，完成协议处理01234567891011121314151617P

W

C

保留DTEDTEDTEDTEAV5AV5DTEDTEDTEDTE保留

保留

保留

PWCDTE单板：完成E1链路接口功能，每块DTE提供8路标准E1接口。AV5单板：主控单板，完成协议处理、控制、交换、时钟锁相和分配等功能。一框标准配置两块AV5单板，它们以主备方式工作。DTE单板把来自网络侧（LE）的E1信号变换成HW信号输送给AV5板，AV5板进行处理后再通过HW数据总线输送给DTE板变换成E1信号传送给用户框

28（2）PV8单元：兼有主控单元和用户单元的功能，既具备64K交叉功能，又提供用户网络接口，是一个完整的SIPP功能模块。1234567891011121314151617T

S

SA

S

LA

S

LA

S

LA

S

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LAS

LASLP

V

8PV

8A

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LA

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LA

S

LPWX293、RSP用户单元：01234567891011121314151617PWXT

S

SA

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LA

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LASLAS

LR

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PR

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PA

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S

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S

LP

WX从功能上讲，RSP单板集成了RSA和DRV的功能。（1）远端工作方式：又叫E1工作方式。在E1工作方式时，RSP通过E1接口