SDH基础原理 （通信技术知识）

SDH原理V1.1了解SDH相对于PDH的优缺点了解SDH的帧结构掌握PDH复用进SDH的过程课程目标2课程大纲概述SDH帧结构与复用开销3概述PDH固有缺陷相对于PDH，SDH体制的优势SDH体制存在的缺陷4概述PDH体制的缺陷接口方面——与设备互连有关电接口——地区性的电接口规范，无世界标准光接口——无光接口规范，各厂家独自开发5概述6概述复用方式PDH采用异步复用方式通过码速调整（塞入bit）匹配和容纳信号时钟的偏差低速信号在高速信号中的位置无规律性从高速信号插/分低速信号要一级一级进行复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输7概述8概述运行维护功能(OAM)——决定设备维护成本与信号帧中开销(冗余)字节的数量有关PCM30/32仅TS0、TS16用于OAM开销，OAM功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的TMN因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制应运而升生9概述

SDH的基本概念是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构10概述SDH体制的优势接口方面电接口STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为155.520Mb/sSTM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，---)光接口仅对电信号扰码，光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的7级扰码11概述复用方式低速SDH----高速SDH，字节间插低速PDH-----SDH，同步复用和灵活的映射12概述运行维护用于OAM的开销多OAM功能强——这也是线路编码不用加冗余的原因兼容性老体制设备是否还可发挥作用对新体制能否接入13概述SDH体制的缺陷频带利用率低指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动软件的大量使用对系统安全性的影响14课程大纲概述SDH帧结构与复用开销159×270×N字节13459RSOHSTM-N净负荷

(含POH)传输方向9×N261×N270×N列MSOHAUPTR以字节为单位的块状帧结构帧频8000帧/秒，帧周期125µs帧结构与复用16帧结构与复用段开销——完成对STM-N整体信号流进行监控,即对STM-N“车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监控再生段开销(RSOH)—对STM-N整体信号进行监控复用段开销(MSOH)—对STM-N中的某一个STM-1信号进行监控

RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体制二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）17帧结构与复用管理单元指针——定位低速信号在STM-N帧的净负荷中的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即赋予装入“车厢”的“货物包”一个位置坐标值收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号，即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接取出所需要的那一个“货物包”由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的——字节间插复用方式，所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可18帧结构与复用信息净负荷----STM-N帧中放置各种业务信息的地方2M、34M、140M信号打包后放在信息净负荷中,由STM-N信号承载，在SDH网上传输若将STM-N信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入通道开销POH，以完成对每一个“货物包”在“运输”中的监视19帧结构与复用若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例如：2M、34M，需进行二级指针定位先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针TU-PTR定位其在中信息包中的位置然后将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的位置20帧结构与复用复用步骤(复用方式、复用结构)低阶SDH→高阶SDH：字节间插方式，4合1PDH信号→STM-N：同步复用和灵活的映射140M→STM-N34M→STM-N2M→STM-N复用是以复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图有多种，但一个国家和地区仅使用一种21虚容器STM-N×N×1140Mb/s45Mb/s34Mb/s6.3Mb/s2Mb/s1.5Mb/s×3×７×７×１×３C-11C-12C-2C-3C-4VC-11VC-2VC-3VC-3VC-4TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3AUGAU-3AU-4VC-12×3×4×1容器支路单元管理单元支路单元组管理单元组同步传送模块复用定位校准SDHG.709复用映射结构帧结构与复用映射22STM-NAUGAU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指针处理映射定位复用我国的SDH基本复用映射结构帧结构与复用23帧结构与复用140M复用步骤C4——容器4，与140M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能VC4—虚容器4，与C4相对应的标准信息结构，完成对装载的140M信号进行实时的性能监控24帧结构与复用AU-4——管理单元4，与VC4相对应的信息结构复用路线140M—VC4—AU-4—STM-1，所以STM-1仅能复用进一路140M信号25帧结构与复用34M复用步骤C3——容器3，与34M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能VC3——虚容器3，与C3相对应的标准信息结构，完成对装载的34M信号进行实时的性能监控26帧结构与复用TU3——支路单元3，与VC3相对应的标准信息结构，完成一级指针定位TUG3——支路单元组3，与TU3相对应的标准信息结构34M—VC3—TU3—TUG3，3TUG3—VC4—STM-1，所以STM-1可以复用进3路34M27帧结构与复用2M复用步骤C12——容器12，与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配，4个基帧组成一复帧VC12——虚容器12，与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信号实时监控TU12——支路单元12，与VC12相对应的标准信息结构，完成对VC12的一级定位28帧结构与复用TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单元组32M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG33TUG3—VC4—STM1STM-1可装入3×7×3=63个2M信号，2M复用结构是3-7-3结构29帧结构与复用2M映射复用过程30小结相对于PDH，SDH有哪些优点SDH信号的帧结构包含哪几个部分2M的PDH信号如何复用进SDH信号31课程大纲概述SDH帧结构与复用开销32开销SDH监控的实现——开销段开销——RSOH、MSOH通道开销——HPOH、LPOH33段开销

国内使用字节传输媒质指示字节空格：国际使用字节

A1

A1

A1

A2

A2

A2

J0

B1

E1

F1

D1

D2

D3

AU-PTR(管理单元指针)

B2

B2

B2

K1

K2

D4

D5

D6

D7

D8

D9

D10

D11

D12

S1

M1

E2

RSOHMSOH9行

传输方向9列段开销34定帧字节：A1、A2寻找连续信号流的帧头A1=f6H、A2=28H搜索A1、A2,连续5帧搜不到A1、A2上报OOF，持续3ms，LOF下插“AIS”段开销35段开销再生段踪迹：J0它是再生段接入点的识别符，重复发送一个代表某接入点的标志，从而使段的接收端能够确认自己与预定的段的发送端是否处于持续的连接状态它用连续16个STM-1帧内的J0字节组成16字节的帧来传送接入点识别符36段开销使用者通路：F1为网络营运者提供一个64kbit/s通路，为特殊维护目的提供临时的数据/话音通道37段开销数字通信通路(DCC)字节：D1—D12网元网管之间、网元和网元之间OAM信息通路D1-D3用于再生段(DCCR)，带宽3×64kb/sD4-D12用于复用段(DCCM)，带宽9×64kb/s38段开销公务联络字节：E1、E2光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络分别提供1个64kb/s数字电话通路E1用于再生段公务联络E2用于复用段公务联络39再生段误码监测B1字节对再生段信号流进行监控方式为BIP8偶校验BIP8偶校验工作机理：以8bit为单位(一个字节为单位)校验相应bit列（bit块）使相应列1的个数为偶段开销40A100110011A211001100A310101010A400001111B01011010BIP-8例：某信号一帧有4个字节，对其进行BIP8偶校验如图：段开销B1字节工作机理发端对上一个已扰码帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得值放于下一帧(2#STM-N)的B1字节处收端对所收当前未解扰帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得值B1’与所收下一帧解扰后(2#STM-N)的B1字节相异或异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多少个误码块41首帧AB首帧发送端第二帧第n帧第n帧第二帧接收端段开销在发送端A将要发送的首帧所有字节进行BIP-8校验计算，其结果形成B1，将B1放入第二帧B1字节处在接收端B将接收到的首帧同样进行BIP-8校验计算，并将结果与第二帧的B1字节进行比较，以此来检出误码42段开销复用段误码监测B2字节对复用段信号流进行监控方式为BIP24偶校验BIP24偶校验工作机理：以24bit为单位（3个字节为单位，STM-1帧有3个B2字节）校验相应bit列（bit块）使相应列1的个数为偶数43110011001100110011001100010111010101110101011101111100001111000011110000BIP24011000010110000101100001例：某信号一帧有9个字节，对其进行BIP24偶校验如图：段开销B2字节工作机理发端对上一个未扰码帧除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验，所得值放于本帧的3个B2字节处收端对所收当前已解扰帧且除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验，所得值B2’与所收下一帧解扰后的B2字节相异或异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多少个误码块44段开销复用段远端误块指示字节——M1对告信息，由信宿回传到信源告知发端，收端当前收到的B2检测的误块数在发端MS-REI（复用段远端误块指示）性能事件中反映出来45段开销自动保护倒换(APS)通路字节——K1、K2(b1-b5)K1(b1~b4)指示倒换请求的原因K1（b5~b8)指示提出倒换请求的工作系统序号K2（b1~b4)指示复用段接受侧备用系统倒换开关所桥接到的工作系统序号。传送自动保护倒换信令，使网络具备自愈功能K2的（b5）为“0”表示1+1APS，b5为“1”表示1:nAPS46段开销复用段远端失效指示(MS-RDI)字节K2(b6-b8)111，表示收到复用段全1信号，本端产生MS-AIS告警110，表示收到对告信息MS-RDI，表示对端收信号劣化47段开销同步状态字节S1（b5-b8）用于跟踪时钟源的保护倒换值越小，表示当前所跟踪的时钟源质量越高注：字节间插复用时，各STM-1帧的AU-PTR和PAYLOAD的所有字节原封不动间插，而段开销有所不同。只有第一个STM-1的段开销被保留，其余N-1个STM-1的段开销中仅保留A1、A2、B2字节，其余均略去48S1(b5~b8)SDH同步质量等级描述S1(b5~b8)SDH同步质量等级描述0000同步质量不可知（现存同步网）1000G.812本地局时钟信号0001保留1001保留0010G.811时钟信号1010保留0011保留1011同步设备定时源（SETS）0100G.812转接局时钟信号1100保留0101保留1101保留0110保留1110保留0111保留1111不应用作同步49通道开销高阶通道开销HPOH低阶通道开销LPOH50通道踪迹字节J1B3C2G1F2H4F3K3N1VC4112619通道BIP-8字节信号标识字节通道状态字节通道使用者通路位置指示器网络运营者字节b1~b4APS通路,b5~b8备用比特

通道使用者通路通道开销高阶通道开销51通道开销

通道踪迹字节：J1VC4的首字节，即AU-PTR所指的字节发端持续的发此字节——高阶接入点标识符，使收端能据此确认与指定发端处于持续连接状态。J1字节设置要求：收发相匹配。即设备实际收的值=设备应收的值52通道开销

高阶通道误码监测字节：B3监测高阶VC的误码性能监测方式BIP-8偶校验本端监测到相应VC通道B3误块53通道开销信号标记字节：C2指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质要求收发相匹配，失配则本端相应VC4通道产生HP-SLM告警，并往下级信息结构C4插全“1”C2=00H