SDH技术原理讨论

A1 A2 A3 A4 B
0 0 1 1 00 1 1 1 1 0 0 11 0 0 1 0 1 0 10 1 0 0 0 0 0 11 1 1 0 1 0 1 1 01 0
比特间插奇偶校验N×24位的 （BIP-N×24）字节：B2
PDH为什么要进行码速调整

增加开销比特 直接复接不同步的低次群会产生重复和错位， 如图所示
SDH的改进或优势





国际化的高速率电信网标准 定义了标准的数字传送结构，全球统一速率标 准 全球统一的电接口 ，光接口 字节间插复用，指针技术，提取支路十分方便 开销字节约占5%，十分丰富，便于OAM，提 供集中的网管 网络结构灵活，业务自愈功能，数字交叉简便 兼容性好，结合PDH、IP、ATM、
SDH与SONET的区别

SONET多用于北美和日本,SDH多用于中国和欧 洲
SDH S T M -0 S T M -1 S T M -4 # of E1 21 63 252 SONET S T S -1 /O C 1 S T S -3 /O C 3 S T S -1 2 /O C 1 2 S T S -2 4 /O C 2 4 S T M -1 6 1008 S T S -4 8 /O C 4 8 S T S -9 6 /O C 9 6 S T M -6 4 4032 S T S -1 9 6 /O C 1 9 2 # of T1 28 84 336 672 1344 2688 5376 B it R a te s 5 1 .8 4 0 M b p s 1 5 5 .5 2 0 M b p s 6 2 2 .0 8 0 M b p s 1 2 4 4 .1 6 0 M b p s 2 4 8 8 .3 2 0 M b p s 4 9 7 6 .6 4 0 M b p s 9 9 5 3 .2 8 0 M b p s
比特间插奇偶校验码BIP-8：B1

比特交织奇偶校验（BIP） 发送端对本帧加扰后的所有字节 进行BIP-8偶校验，将结果放在 下一个待扰码帧（第N+1帧）中 的B1字节；接收端将当前待解扰 B IP -8 帧（第N帧）的所有比特进行 BIP-8校验，所得的结果与下一 帧（第N+1帧）解扰后的B1字节 的值相异或比较，若这两个值不 一致则异或有1出现，根据出现 多少个1，则可监测出第N帧在传 输中出现了多少个误码块
9× 270× N 个 字 节
1 3 4 5
RSOH A U -P T R M SOH p a ylo a d
9 9× N 261× N
SDH帧结构2
SDH复用结构

Leabharlann Baidu
G
容器C-n

C-n ：容器，用于码速调整 n ＝容器的规格（ n = 11 , 12 , 2 , 3 , 4) 容器速率依赖于所传送的信号 在相应的容器中，信号的映射方式遵循 ITU-T G707 建议
网络管理结构
2. SDH帧结构
SDH帧结构1



为了方便的从高速信号中直 接上/下低速支路信号， 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 STM-N的帧结构由3部分组 成：段开销，包括再生段开 销（RSOH）和复用段开销 （MSOH）；管理单元指针 （AU-PTR）；信息净负荷 （payload） AU-PTR是用来指示信息净 负荷的第一个字节在STMN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（指针值）正确分 离信息净负荷
公务联络字节：E1和E2 使用者通路字节：F1



E1和E2分别提供一个64kbit/s的公务联络语声 通道，语音信息放于这两个字节中传输。 E1属于RSOH，用于再生段的公务联络；E2 属于MSOH，用于终端间直达公务联络。 提供速率为64kbit/s数据/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 的临时公务联络。
1 4 0 M b it/s
解 复 用
3 4 M b it/s
解 复 用
8 M b it/s
解 复 用
复 用
8 M b it/s
复 用
3 4 M b it/s
复 用
1 4 0 M b it/s
2 M b it/s
PDH的正码速调整


正码速调整电路：输出（同步复接支路）时钟频率>输入支路(低次群） 频率 调整方式：以二次群为例，速率是8.448Mbps，4路基群信号合成一 路二次群信号，所以先要将每路的基群速率调整到2.112Mbps。而原 基群帧长是8*32=256bit，时宽是125us，要将原比特数由256增加到 264。定义212比特为一个正码速调整帧，帧长为212比特，这个帧中 需要有X=212*（264-256）/264，即6.424242...个填充比特。 F1、F2、F3------固定填充比特，在二次群复接帧中有定义。 C1、C2、C3------固定填充比特，用作填充标志。 V1------动态填充比特，用于调整码速。 当C1、C2、C3=000时，为信码（没有填充）。 当C1、C2、C3=111时，为填充比特 。
再生段踪迹字节：J0



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。 在同一个运营者的网络内该字节可为任意字符，而在 不同两个运营者的网络边界处要使设备收、发两端的 J0字节相同——匹配。通过J0字节可使运营者提前发 现和解决故障，缩短网络恢复时间。 RS-TIM Trace Identifier Mismatch J0字节还有一个用法，在STM-N帧中每一个STM-1帧 的J0字节定义为STM的标识符C1，用来指示每个 STM-1在STM-N中的位置——指示该STM-1是STM-N 中的第几个STM-1（间插层数）和该C1在该STM-N 帧中的第几列（复列数），可帮助A1、A2字节进行 帧识别。
SDH技术原理
浙江电力调度通信中心 通信科 汤亿则 5122907 60013967125353
1. SDH概述
传输网
“传送”功能包含业务的传输：从一个交换机到另一个交换机；从一个接入系统到另一 个接入系统；直接的用户终端之间的业务
从PDH到SDH的演进



1972 年，国际电信联盟ITU-T的前身国际电报电话咨询委员会 CCITT提出准同步体系PDH（ Plesiochronous Digital Hierarchy） 建议 1985年,Bellcore提出SONET(Synchronous Optical Network同步 光纤网)标准,美国国家标准协会（ANSI）通过 一系列有关SONET 标准. 1988年, CCITT接受SONET概念制定了SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字系列)标准,使之成为不仅适于光纤也适于微波 和卫星传输的通用技术体制,与SONET有细微差别。 SDH/SONET 定义了一组在光纤上传输光信号的速率和格式,通常统称为光同步 数字传输网，是宽带综合数字网B-ISDN的基础之一.SDH/SONET 采用TDM技术,是同步系统,由主时钟控制,精度10^-9).两者都用于 骨干网传输.是对沿袭应用的准同步数字系列PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)的一次革命.
虚容器VC-n和通道开销POH





VC-n ：虚容器，它由 C-n 和 POH组成 POH : Path overHead 通道开销 POH是专为虚容器设计的额外传 送信息，它是净负荷的一部分 VC-n = C-n + POH，n = 11， 12， 2，3，4 C-n和VC-n完成了PDH信号的映 射
数据通信通路（DCC）字节：D1-D12


用于OAM功能的数据信息 D1-D12字节提供了所有SDH网元都可接入的通用数 据通信通路，作为嵌入式控制通路（ECC）的物理层， 在网元之间传输操作、管理、维护（OAM）信息，构 成SDH管理网（SMN）的传送通路，DCC通道速率 总共768kbit/s D1-D3是再生段数据通路字节（DCCR），速率为 3×64kbit/s＝192kbit/s，用于再生段终端间传送OAM 信息；D4-D12是复用段数据通路字节（DCCM）， 共9×64kbit/s=576kbit/s，用于在复用段终端间传送 OAM信息

AU-n= VC-n + PTR ，n = 3，4 AUG = 1 * AU-4 或 3 * AU-3复用
结构小结

各种业务信号复用进STM-N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 复用）三个步骤
3. 开销与指针
通道与段的定义
再生段、复用段和通道
AU和AUG


AU ：管理单元，它由高阶 VC-n ( n = 3 , 4 ）和 AUPTR组成 AU-3 复用结构是按照 SONET帧结构设计的 有两种类型的虚容器 VC-n：


低阶 VC-n ( n = 11 , 12 , 2 , 3 ) POH加到 C-n 容器的数据 中． 高阶 VC-n ( n = 3 , 4 ) POH加到 C-n 容器或TUG （支路单 元组）的数据中


TUG ：支路单元组，从一个 有效负荷到TUG-2/TUG-3 够 有多种复用方法 1 TUG-2 是 4*TU-11 或 3 *TU-12 或 1*TU-2 复用而来 1 TUG-3 是 7*TUG-2 或 1 *TU-3 复用而来 TUG 够通过字节间插复用实 现 对高阶虚容器（ VC-4 ）请查 看：管理单元组（ AUG )
TU-n和TUG-n



TU ：支路单元，它由低阶 VCn ( n = 11 , 12 , 2 , 3 ）和 TU- PTR 组成 TU- PTR是位于 VCn 上的附 加的速率，该指针为 VCn 在 TUn 复帧内的定位提供了灵 活动态的方法 对高阶虚容器（ VC4 ）请查 看：管理单元（ AU ) TUn = VCn + TU-PTR n = 11， 12， 2，3
段与通道
段开销（Section Overhead）
定帧字节A1和A2


A1、A2有固定的值，也就是有固定的比特图案，A1：11110110 （f 6H），A2：00101000（28H）。收端检测信号流中的各个字 节,当发现连续出现3N个f 6H，又紧跟着出现3N个26H字节时（在 STM-1帧中A1和A2字节各有3个），就断定现在开始收到一个 STM-N帧，收端通过定位每个STM-N帧的起点，来区分不同的 STM-N帧，以达到分离不同帧的目的，当N=1时，区分的是STM1帧。 当连续5帧以上（625μs）收不到正确的A1、A2字节，即连续5帧 以上无法判别帧头（区分出不同的帧），那么收端进入帧失步状 态，产生帧失步告警——OOF；若OOF持续了3ms则进入帧丢失 状态——设备产生帧丢失告警LOF，下插AIS信号，整个业务中断。 在LOF状态下若收端连续1ms以上又处于定帧状态，那么设备回到 正常状态。
E1信号进C-12的码速调整


当E1信号适配进C-12时，只要E1信号的速率 范围在2.046Mbit/s－－2.050Mbit/s 的范围内， 就可以将其装载进标准的C-12容器中，也就是 说可以经过码速调整将其速率调整成标准的C12速率——2.176Mbit/s C-12的码速调整比PDH的复杂一些，引入了复 帧的概念
PDH技术-复用方式
PDH中的准同步

准同步是指各级的比特率相对于其标准值有一 个规定的容量偏差，而且定时用的时钟信号并 不是由一个标准时钟发出来的，通常采用正码 速调整法实现准同步复用。
PDH的问题或缺点




不是按高速率设计的传送体系 基于 3 种速率标准，没有全球统一的速率标准，给国际电信网 互联带来了困难 没有标准光接口，各厂家采用专用接口，互通时只有通过光电 转换,nBmB 准同步复用，上下支路信号不便 辅助比特缺乏，限制了网络维护与管理，不能提供集中网管 基于点对点的连接，网络结构缺乏灵活性，数字交叉连接复杂