SDH传输系统基本原理

SDH传输系统基本原理SDH基本原理概述比特率VC、通道、段复接结构幀结构指针开销SDH网元设备类型及环拓扑时钟定时SDH基本原理

SDH概述S

S

ynchronous

同步D

D

igital

数字

H

H

ierarchy

系列

SDH同步数字系列本质上是一个传输系统SDH概述11101101100100110001复用ch1ch2ch3ch4时分复用的概念01011001110110101010CH1CH2CH3CH4将线路用于传输的时间划分成若干个时间片TS，每个用户分得一个时间片，在其占有的时间片内，使用线路的全部带宽。既可传数字信号又可传模拟信号。SDH概述高速复用信道低速支路信道同步：两个或多个信号之间在频率和相位上具有相同的长期频率准确度，最简单的关系是频率相等SDH概述PPlesio

是希腊语词根，是‘近似的’意思

P

lesiochronous

准同步DD

igital

数字HH

ierarchy

系列

PDH准同步数字系列

也是一个传输系统PDH系统简介SDH概述SDH概述SDH概述数字交换机二次群2/8MMUX三次群8/34MMUX2M8M四次群34/140MMUX34M140M

..2MDDF(电路调度及测试)DDFDDFDDF1230.VDF我国PDH系统的基本构成PCM基群光线路终端SDH概述SDH概述

SDH与PDH的三大主要区别

同步的网络

所有网元都工作在同一时钟作用下丰富开销比特

用于传输大量网络管理信息统一的接口和复用标准

同时适用于欧洲、北美和日本的数字体系统一的光接口SDH概述PDH体系的标准化工作“先有设备，后出标准”SDH体系的标准化工作“先有标准，后出设备”用总结经验的方式来制定标准，形成的标准自然技术上比较完善，但其是一个折中的产物，自然带有许多不完全合理的东西以哲学家式的想象力，从全网的角度出发制定标准，用来指导设备的研制和网络建设SDH概述SDH概述数字传输技术的发展（模拟PDH数字）数字通信的发展过程模拟传输方式

1948年，晶体管发明1965年，日本PCM-241962年，美国PCM-241968年，欧洲PCM-30形成三大PDH体系Reeves.A.H1937年里夫斯

PCM方式电子管构成的系统非常复杂、庞大，无法实用各国电信网先后开始了从模拟向数字的过渡。短距离小容量向长距离大容量发展

传输和交换数字化的成熟七、八十年代形成完整的PDH建议体系SDH概述数字传输技术的发展（PDHSDH）激光器和光纤的发明和实用化数字光通信技术的发展1985，ANSI，同步光网络（SONET）建议逐步完善（设备功能、光接口、组网方式、网络管理等），形成完整的SDH通信标准1984年，贝尔通信研究所，全同步网构想（SYSTRAN）超出最初建立标准光接口目标引出传送网的概念1988，ANSI，SONET标准，增加2M、34M接口；CCITT第一批SDH建议（速率系列、信号格式、复用结构）

技术的发展PDHSDH概述上/下话路(ADD/DROP)--------电路分配环(RING)-------------------自愈性/生存性交叉连接(CROSSCONNECT)----容量管理带宽管理保护路由多样化SDH的优点（一）.同步网络.

复用过程简单

易于从复接的高速信号中提取支路信号SDH概述SDH的优点（二）.开销比特.

实现高级网络管理故障管理(Faultmanagement)配置管理(Configurationmanagement)性能管理(Performancemanagement)安全管理(Securitymanagement)计费管理(Accountingmanagement)SDH概述SDH的优点（三）.统一的接口.

多厂家产品环境

易于国际互连SDH概述SDH比特率SDH基本原理SDH比特率欧洲2.048Mb/s8.448Mb/s34.368Mb/s139.264Mb/s北美1.544Mb/s6.312Mb/s44.376Mb/s日本1.544Mb/s6.312Mb/s32.064Mb/s97.728Mb/sPDHG.702SDHG.707

注:1、划线速率为SDH可以处理的PDH速率等级2、SDH建议已明确将51.84Mb/s作为中小容量卫星与无线SDH系统的数字段接口速率,但不作为SDH的级别或NNI速率,为STM-0,但并不代表SDH的一个基本速率等级.

STM-1155.520Mb/s

STM-4622.080Mb/s

STM-162488.320Mb/s

STM-649953.280Mb/s

整数倍SONET/SDH等级电信号光信号CCITT名称STS-1STS-3STS-9STS-12STS-18STS-24STS-36STS-48OC-1OC-3OC-9OC-12OC-18OC-24OC-36OC-4851.84155.52466.56622.08933.121244.161866.242488.32STM-1STM-3STM-4STM-6STM-8STM-12STM-16速率SDH比特率SDXC设备的类型用SDXCm/n的形式表示：“M”－－端口速率的阶数/输入的最高速率“n”－－端口可进行交叉连接的支路信号速率的阶数/交叉连接的最低速率.m越大表示DXC的承载容量越大；n越小表示DXC的交叉灵活性越大。

VC、通道、段

复接结构

帧结构SDH基本原理虚容器是不是SDH系统准备好的一个个的大小不等的盒子呢？

可以这么说。但这种‘盒子’只是一个逻辑上的概念，并不是物理实体。虚容器实际上是ITU-T定义的一些标准格式，原始信息首先被装载进这些虚容器，也就是变成这些标准格式，这个过程称为‘映射’SDH的几个新概念（虚容器、通道、段）虚容器（一）VC、通道、段VC、通道、段虚容器---Virtualcontainer---VC不同的PDH原始信息对应于不同的VC：

低阶虚容器(单个结构）--LowerorderVC1.5Mb/s---------------VC-11

2Mb/s-----------------VC-126.3Mb/s---------------VC-2

高阶虚容器（可由多个TU或TUG组成）--HigherorderVC34Mb/s或45Mb/s-----VC-3

140Mb/s-----------------VC-4

虚容器（二）VC、通道、段虚容器（三）那么，虚容器里除了原始信息以外还有什么呢？我们不妨画一个图来表示VC的构成：原始信息

塞入比特调整控制POH即‘通道开销’，可见VC是与通道这个概念是紧密相连的。VC、通道、段复接结构STM-NAUGTUG-3TUG-2C-4C-3C-2C-12C-11N173713134139264kb/s44736kb/s34368kb/s6312kb/s2048kb/s1544kb/sTU-3TU-2TU-12TU-11AU-4AU-3VC-3VC-2VC-12VC-11VC-4VC-3指针处理映射定位、校准复用指针调整下的同步复接我国的SDH基本复用结构（指针调整下的同步复接）STM-NAUGTUG-3TUG-2C-4C-3C-12N17313139264kb/s44736kb/s34368kb/s2048kb/sTU-3TU-12AU-4VC-3VC-12VC-4指针处理映射定位、校准复用AUGSTM-1+LPOH+TUPTR+AUPTR+RSOHMSOH+HPOH复接结构STM-1的帧结构线路码流…...…...(1)(2)270bytes...(9)

行、列块状帧结构RSOHAUPTRMSOH1359261125us净负荷（Payload)VC-4POH2619TUPointer1263POHPOHPOH315RSOHAUPTRMSOH9N261N125usSTM-1的帧结构SDH的几个新概念（虚容器、通道、段）通道和段（一）REGNENENEpath#1path#2section#1section#2section#4NE#1NE#2NE#3NE#4PDH端口PDH端口Section/TSSection/TSPathregeneratorsection（再生段）-------两个NE之间的物理连接multiplexsection(复用段）-------相邻LT间对业务的逻辑功能path（通道）--------两个PDH接口之间(端到端)的逻辑连接由此可见：section#3RSRSMSMSSDH的几个新概念（虚容器、通道、段）通道和段（二）H-path(开销)(通道)(段)L-pathMSRSPOHSOHOHSDHPathSection(高阶通道)(低阶通道)(复用段)(再生段)HPOH(高阶通道开销)(低阶通道开销)(复用段开销)(再生段开销)(通道开销)LPOHMSOHRSOH为了便于SDH网络的优化设计，有助于网管功能的实现以及保持技术规范的相对稳定性，SDH将传输网划分成上述若干层次，每一层次上都有相应开销比特与之对应：(段开销)SDH为什么要提出这些概念呢？SDH的几个新概念（虚容器、通道、段）

指针

开销SDH基本原理指针的基本功能RSOHAUPTRMSOH1359261净负荷（Payload)VC-4POH2619TUPointer1263POHPOHPOHSDH指针可分为两大类：AUPTR和TUPTRAU-4PTR：为VC-4定位

TU-12PTR：为VC-12定位指针的字节安排AU-4指针的字节安排（一）NNNNSSIDH1IDIDIDIDH2YY1*1*净负荷区H3H3H3H4H4H4塞入码信息10比特指针值I—增加指示比特D—减少指示比特表示指针值将进行加1或减1操作，10比特的取值范围是0-1023,当AU-PTR的值不在此0-782范围内时，为无效指针，当连续8帧收到无效指针值或NDF时，产生AU-LOP新数据标识（NDF）0110指针正常操作1001指针将有一个全新的值指示新数据若帧净负荷不再变化，下一帧NDF又回到正常值0110,且3帧内不再作指针值增减操作。负调整机会字节正调整机会字节指针的作用指针的作用非常重要，是SDH最具有特色的技术。其基本功能是指示VC的首位置，同时指针在协调SDH网的同步性能方面起着非常重要的作用，具体体现在：1、校准相位差（指针更新)2、校准频率差（指针正调整或负调整）开销（段开销）净负荷99261STM-1A1A1A1A2A2A2J0B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E2注：1、为国内使用保留字节，用于具体传输媒质的特殊功能2、未标注字节为将来国际标准确定Z1Z1Z2Z2A1,A2

帧定位B1BIP-8C1(J0)C1:STM识别符J0:再生段跟踪E1公务F1用户信道D1-D3DCCrB2BIP-NX24K1,K2APS,MS-AIS,MS-RDI(FERF)D4-D12DCCmS1同步状态M1

段REI(FEBE)E2公务Z1,Z2空闲备用RSMS如果连续5帧以上找不到A1、A2图案，则进入OOF帧失步状态；如果OOF状态持续一定时间，则设备进入LOF帧丢失状态。开销（段开销）K1(b1~b4):指示倒换原因K1(b5~b8):指示提出倒换请求的工作系统序号K2(b1~b5):指示复用段接收侧备用系统倒换开关所桥接到的工作系统序号K2(b6~b8):回送发送端，接收端已检测到上游段的缺陷或告警指示信号开销（段开销）A1A1A1A1A1A1A2A2A2A2A2A2J0Z0B1E1F1D1D2D3B2B2B2B2B2B2K1K2D4D5D6D7D8D9D10D11D12S1Z1Z1Z1Z1Z2Z2Z2Z2M1STM-16SOH9行144列开销（段开销）开销（高阶通道开销）J1B3C2G1F2H4Z3K3N11260VC-4HPOHJ1高阶通道跟踪B3通道BIP-8C2G1F2，Z3H4K3（1-4）N1(Z5)信号标识通道状态(REI1-4,RDI5)用户信道复帧位置指示APS网络操作者字节，用于串接监视开销（低阶通道开销）VC-12500S35125SLPOHV5J2N2(Z6)K41-2,BIP-23,REI(远端块差错指示）4,RFI（远端故障指示）5-7,信号标识8，RDI(远端失效指示）低阶通道跟踪网络操作者字节，用于串接监视APSV5K4N2J2

SDH网元设备类型及环拓扑SDH基本原理环—几种常见的网络拓朴结构点对点TE多点（线型）TETEADMADMTE环形具有高度的自愈性、可靠性REGADMADMADMADM复杂网络拓朴结构树型拓扑TETEADMADMTE网孔拓扑REGADMADMADMADMTESDH网络结构

SDH网是一种传送网，它为交换局之间提供高速高质量的数字传送能力。 最高层面为长途一级干线网，主要省会城市及业务量较大的汇接节点城市装有DXC4／4，其间由高速光纤链路STM-4或STM-16组成，形成了一个大容量、高可靠的网孔形国家骨干网结构，并辅以少量线形网。图SDH网络结构第二层面为二级干线网，主要汇接节点装有DXC4／4或DXC4／1，其间由STM-1或STM-4组成，形成省内网状或环形骨干网结构，并辅以少量线形网结构。第三层面为中继网（即长途端局与市局之间以及市话局之间的部分），可以按区域划分为若干个环，由ADM组成速率为STM-1或STM-4的自愈环，也可以是路由备用方式的两节点环。最低层面为用户接入网。综上所述，我国的SDH网络结构具有以下几个特点：（1）具有四个相对独立而又综合一体的层面；（2）简化了网络规划设计；（3）适应现行行政管理体制；（4）各个层面可独立实现最佳化；（5）具有体制和规划的统一性、完整性和先进性。自愈网保护—发生故障时的自动保护倒换APS1+1(含1:1)双向保护:当接收与发送的工作线路中有任一路发生故障，二者皆由工作线路

W1~Wn倒换到保护线路P1~Pn—APS(AutomaticProtectionSwitching)1:n

可恢复模式

不可恢复模式单向保护:当接收与发送的工作线路中有任一路发生故障时，只有发生故障的工作线路W1~Wn倒换到保护线路P1~Pn

可恢复模式:业务倒回原线路,但何时倒回可由等待恢复时间(WTR)功能定义

不可恢复模式:业务不倒回原线路故障清除后(NEC设备默认WTR为300秒，该值可根据需要修改)

1:n适用于点对点、线型拓扑，1:1适用于自愈环的保护模式

自愈网保护—发生故障时的自动保护倒换1.自动保护倒换以工作段或保护段的失效为基础，失效条件为SF和SD。保护倒换也可通过接收倒换命令来启动，即强制倒换(FSW)和手动倒换(MSW)

APS规约2.自动保护倒换使用了两个自动保护倒换字节K1和K2,

以保证收发两端能同时正确完成倒换功能。K1字节表示请求倒换的信道，K2字节确认桥接到保护信道的信道号3.APS自动保护倒换时间(包括K1和K2字节处理时间和倒换时间)必须在50ms内4.对于自愈环来说，发出K1和K2字节的ADM必须要在

K1和K2字节明确环上哪个ADM来接收，对于其他的

ADM，K1和K2字节是透明传输的5.复用段自愈环中只有1:1保护方式，不需要在K1和K2

字节上明确哪个工作信道要倒换到保护信道上去自愈网保护—发生故障时的自动保护倒换

1+1可恢复模式STM-N

信号同时在工作段和保护段两个复用段发送，即同时有两份相同的业务沿工作线路与保护线路发送，二者形成保护。因保护通道永久连接，故不允许提供额外的低等级业务自愈网保护—发生故障时的自动保护倒换1:1的保护通路可用于提供低优先级的额外业务，因而系统效率高于1+1方式1:n可恢复模式

n条工作通道共享一条保护通道，保护通道对发生故障工作通道所携带的业务进行保护，故障排除后，业务倒换回原工作通道，保护通道空闲，故可提供额外的低等级业务环—环的分类自愈环

SHRUSHRBSHR单向自愈环双向自愈环通道保护环PPS线路保护环（复用段保护环）LPS/MSP通道保护环PPS

线路保护环（复用段保护环）2FBSHR/LPS4FBSHR/LPS2FBSHR/PPS2FUSHR/PPS2FUSHR/LPSLPS/MSP环—两纤单向通道倒换环ABCDEF1+1并发优收环—两纤单向通道倒换环ABCDEF AIS1+1并发优收1+1SNC-P的倒换只与接收端收到的信号质量有关，借助于2:1选择器，无需APS协议即可实施快速倒换，倒换时间可少于30ms环—4纤双向线路倒换环ABCDEF1:1环—4纤双向线路倒换环ABCDEF光缆故障，发生环回倒换（Loopbackswitch)1:1环—4纤双向线路倒换环ABCDEF工作光纤故障，发生区段倒换(Spanswitch)1:1环—4纤双向线路倒换环ABCDEF节点失效，在相邻节点作环回倒换1:1环—2纤双向线路倒换环ABCDEF工作信道空闲保护信道1:1环—2纤双向线路倒换环ABCDEF光缆故障，发生环回倒换（Loopbackswitch)1:1环—1:1复用段倒换环1.2F复用段环与4F复用段环保护均为1:1保护，倒换需要依靠APS协议，由工作侧收发两端同时将业务倒换到保护通道完成自愈。2.依靠APS协议的复用段保护环可以利用空闲的保护通道资源传送低等级的额外业务，从而使有限的网络资源利用率得以提高。

我们也可以人为控制倒换，但在倒换之前应先执行倒换练习SwitchExercise。这一功能检测在保护倒换电路中（即单元盘，线路保护）任何不正常状况，但并不真正实施倒换

时钟定时SDH基本原理什么是

SSM(SynchronizationStatusMessage同步状态信息)?背景：

Varioustrafficssuchasvoice,data,videoMultipleservicessuchasIP,ATM,SDH….Differentsynchronizationqualitylevelwouldberealizedoversamenetwork.MoreQoSrequiredSupplyingmoresuitablesynchronizationsourcetoeachNEismuchmoreimportant什么是

SSM：DefinedinITU-TG.781SSMoffersthequalitylevelandprioritylevelofsynchronizationsourcetoeachNEinordertoassureclockquality.IndicatedonSan(n=4~8)bitsonexternal2Mbit/ssignalorS1byte(b5~b8bit)onSTM-Nlinesignal.MSB:MostSignificantBitLSB:LeastSignificantBitSSU:SynchronizationSupplyUnitPrimaryReference(G.811)SSU-A(G.812)SSU-B(G.812)SynchronizationArchitecture同步与定时Q-qualitylevel质量等级QS1含义00000质量未知30100G.812转接局（QL-SSU-A）51011SETS（SDH设备时钟）

不用作定时（DNU）20010G.811（QL-PRC）41000G.812本地局（QL-SSU-B）61111（2）（4）（8）（11）（15）

SDH