SDH原理

VC-4 (b)
注：TUG3 = 7֠TUG -12= 21 ֠ TU-12（63 ֠VC12 ）
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。 TU-n由一个相应的低阶VC-n和一个相应的支路单元指针组 成，即： TU-n=VC-n+TU-n PTR 其中，TU-n PTR指示VC-n净负荷帧起点相对于高阶VC帧起 点间的偏移量。
9 行
TUG-2
TUG-3
R 为填充字节
）：提供高阶通道层和复用段层之间 5、管理单元（AU）： 管理单元（ ）： 适配功能的信息结构，可表示为AU-n（n=3，4）。 它是由一个相应的高阶VC-n和一个相应的管理单元指针 （AU-nPTR）组成，即： AU-n=VC-n+AU-n PTR 其中，AU-nPTR指示VC-n净负荷起点相对于复用段帧起 点间的偏移，而其自身相对于STM-N帧的位置总是固定 的。
SDH同步数字体系
主要内容
一、SDH的基本概念 二、SDH的设备类型 三、SDH网络拓扑 四、SDH的帧结构 五、SDH的开销字节 六、SDH同步复用映射结构
一、SDH的基本概念
（一）SDH的概念：
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。
（二）PDH 的固有弱点：
261列 9列
（三）环形网
ADM
ADM
ADM
ADM 环形网是将线形物理拓扑网络中两个端点相连的物理拓扑 结构。由于环形网具有自愈能力，在SDH网中深受重视。 通常应用于长途二级干线网、市话局间中继网和本地网中。 在环形网中也可使用DXC设备。
（四）网状网
ADM ADM
ADM
ADM
网状网是将网络中各个点直接互连的物理拓扑结构。 由于网孔形结构中每个节点至少有一条以上的线路与其它节点 连接，因此可靠性极高。在SDH网中，各个节点主要使用ADM或者DXC 设备。网孔形物理拓扑通常应用于业务量很大的长途一级干线网中。
A U - P T R (管理单元指针)
T=125λs
֠ 国内使用字节
节
传输媒质指示字节
空格：国际使用字
（二）各段开销字节的作用
1、A1、A2（帧定位字节）：用来识别帧的起始位置。其内容 用十六进制表示为 F6 28； ； 2、J0（再生段追踪字节）：J0用于再生段追踪，使收、发能 正确对接； 3、D1 ~ D3 （再生段数据通信通道） ：传送再生段运行数据； 4、D4 ~ D12（复用段数据通信通道）：传送复用段运行数据； 5、E1、E2（公务字节）：用来提供公务联络语声通路； 6、F1（使用者通路字节）：该字节保留为使用者（通常指网 络提供者）专用。
（三）同步数字体系SDH
将复接、线路传输及交换功能融为一体的，并由 统一网管系统操作的综合信息传送网络，可实现诸如 网络的有效管理、开业务时的性能监视、动态网络维 护、不同供应厂商设备之间互通（横向兼容）等多项 功能；它大大提高了网络资源利用率，实现灵活、可 靠和高效的网络运行与维护
SDH的特点 的特点： （四）SDH的特点：
1、优点： 速率统一：155M、622M、2.5G、10G； 光接口与帧结构统一：STM-N（N=1、4、16、64）； 一步复用特性：可从高速信号中直接提取/接入低速 信号 强大的OAM&P能力实现了网络管理的智能化： 丰富的开销（码流量的5%）、强大的软件技术； 组网灵活、网络的生存性强： 可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级； 前、后向兼容。 2、缺点： 带宽利用率稍低，如155M仅包括63个2M或3个34M。 。
4列 POH 9 行
85列
C-12
( 2Mb/s )
P O H
C-3
( 34/45Mb/s )
VC-12
261列
VC-3
261列 9 行
P O H
C-4
( 140 Mb/s )
P O H
R
R
3×TUG-3 9 ×
行 1 2 ( 2/34/45 M )
VC-4 (a)
TUG3 = TU - 3（ VC-3 ）
其中b1 ~ b4暂不使用，b5 ~ b8 表示时钟级别等； b5 ~ b8 = 0010：G.811 时钟， 0100：G.812 时钟， 1011：设备时钟， 1111：不能用于同步。 。
11、M1（复用段远端误码指示MS-REI字节）：指示B2的误块 检测结果。用来传送由B2检出的误块数。
其中b1暂不使用； b2 ~ b8：用二进制编码方式，对B2的误块检测结 果进行误块计数。
光同步数字传输网由SDH网络单元（NE） 组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用 和交叉连接的网络。
（一） 线形网
TM ADM REG ADM TM
（二） 树形网
TM ADM REG ADM TM
ADM TM 线形网的两个端点采用TM，中间节 点采用ADM或者REG，通信系统中各个点 是串联连接的、且头尾两个点是开放的 网络物理拓扑结构。 树形网适用于广播式业务，不适用 于提供双向业务。
2、低阶通道开销（LDPOH）
由V5、J2、N2、K4字节组成
V5：低阶通道误码监测字节，提供通道的误码检查、 信号标记和通道状态的功能。 J2：通道追踪字节，以便使通道接收端能确认与发 送机处于连接状态。 N2：串联连接监视字节 K4：低阶通道保护转换指令字节
六、SDH同步复用映射结构 SDH同步复用映射结构
五、SDH的开销字节 的开销字节
（一）段开销字节安排
传输方向
R S O H A1 B1 D1 B2 M S O H D4 D7 D10 S1 B2 B2 A1 A1 A2 E1 D2 K1 D5 D8 D11 M1 A2 A2 J0 F1 D3 9 行 K2 D6 D9 D12 E2 ֠ ֠ ֠ ֠ ֠ ֠
二、SDH的设备类型 的设备类型
SDH设备的三种类型如下：
•终端复用器（TM） •分插复用器（ADM） •再生中继器（REG）
（一） 终端复用器 TM
在线形网的端站， 在线形网的端站，把PDH / SDH 支路信号复用成 SDH线路信号，或反之。 线路信号，或反之。 线路信号
OAM 线路信号
TM
（五）枢纽网
TM TM ADM TM DXC REG ADM TM
TM
ADM TM
四、SDH的帧结构 的帧结构
SDH网络具有块状帧结构。 它有一套标准化的信息结构等级， 称为同步传输模块： STM-N（N=1、4、16、64） 等级 STM-1 STM-4 STM-16 STM-64 速率（ 速率（Mb/s） ） 155.520 622.080 2488.320 9953.280 含2M数量 数量 63 252 1008 4032
4列 TU PTR 9 行
H1 H2 H3
85列 9 行
VC-12
VC-3
TU-12
TU-3
4、支路单元组（TUG）： 、支路单元组（ ）：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。
12列 86列
9 行
3×TU - 12 ×
R R
7×TUG-2 × （1×TU- 3） ×
（一）参与复用与映射的单元 参与复用与映射的单元
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；其基本功能是完成适配，即码速调整。 每一种容器分别对应于一种标称的输入速率，分别对 应如下：
C-11
1544kbit/s 2048kbit/s 6312kbit/s 34368kbit/s或44736kbit/s 139264kbit/s 我国目前仅用到C-12、C-3.C-4三种。
•信号速率和帧结构没有统一的世界性标准 信号速率和帧结构没有统一的世界性标准 •没有标准的光接口规范，各厂家的专用光接口无法在光路 没有标准的光接口规范， 没有标准的光接口规范 上直接互通。 上直接互通。 •基群速率以上大都采用异步复接，容易造成滑码损伤，设 基群速率以上大都采用异步复接，容易造成滑码损伤， 基群速率以上大都采用异步复接 备复杂，缺乏灵活性。 备复杂，缺乏灵活性。 •网络运行、管理和维护（OAM）主要靠人工的数字信号交 网络运行、管理和维护（OAM） 网络运行 叉连接和停业务测试，在资源调度、 叉连接和停业务测试，在资源调度、网络重组以及运行和 故障监视方面很不方便。 故障监视方面很不方便。
由再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）组成。
RSOH负责管理再生段，可在再生器接入，也 可在终端设备接入。
MSOH负责管理若干个再生段组成的复用段， 它将透明地通过每个再生段， 只能在管理 单元组（AUG）进行组合或分解的地方才能 接入或终结。
（二）管理单元指针（AU-PTR） 管理单元指针（AU-PTR） 管理单元指针（AU-PTR）是一种指示符， 用于指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧 内的准确位置。 （三）信息净负荷 信息净负荷是帧结构中存放待STM-N送 的各种信息码块的地方，也存放少量用于 通道性能监视、管理和控制的通道开销字 节（POH）。
C-12 C-2 C-3 C-4
2、虚容器（VC）： 、虚容器（ ）： ）：是用来支持SDH通道层连接的信息结构。 由安排在重复周期为125us或500us的块状帧结构中的信息净 负荷（容器的输出）和通道开销（POH）组成，即： VC-n=C-n+VC-n POH VC是SDH中最为重要的一种信息结构，它的包封速率是与SDH 网络同步的，因此不同VC是互相同步的，但在VC内部却允许装 载来自不同容器的异步净负荷。 虚容器可以分为低阶虚容器和高阶虚容器两类。 低阶虚容器：VC-11、VC-12、VC-2以及TU-3前的VC-3 高阶虚容器：VC-4和AU-3前的VC-3 国际规范了5种虚容器，我国使用其中的三种 国际规范了5种虚容器，我国使用其中的三种： VC-3 VC-4 VC-12
STM-N帧结构图 STM9×270×N字节
1
SOH
3 4 AU PTR 5
传输方向 STM-N 净负荷 (含POH)
SOH
9 9×N 261×N 270×N列
T=125λs
SOH：段开销 AU PTR：管理单元指针 POH：通道开销
段开销（SOH） （一）段开销（SOH） 段开销是为保证信息净负荷正常灵活 传送所必须附加的供网络运行、管理和维 护（OAM）使用的字节。
STM-N
PDH支路信号 SDH支路信号
（二） 分插复用器 ADM
设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能 设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能。
OAM 西侧线路信号 东侧线路信号
ADM
STM-N STM-N
PDH支路信号 SDH支路信号
（三）再生器 REG
设在网络的中间局站，目的是延长传输距离， 设在网络的中间局站，目的是延长传输距离， 但不能上、下电路。 但不能上、下电路。
7、B1（再生段误码监测字节）：比特间插奇偶校验BIP-8）： 用作再生段误码监视,使用偶校验的比特间插奇偶校验码。 8、B2（复用段误码监测字节）：比特间插奇偶校验BIP-24， 用作复用段误码监视。 9、K1、K2（自动保护倒换ASP字节）：用作自动保护倒换信 令。K1作倒换请求，K2作倒换证实。 10、S1（同步状态字节）：指示同步状态、时钟级别等；
（三）通道开销
通道开销POH有高阶通道开销（HDPOH） 和低阶通道开销（LDPOH）组成。
1、高阶通道开销（HDPOH）
J1： 通道跟踪字节，使收、发正确对接； B3：通道奇偶校验字节(BIP-8)； C2：信号标记字节,指示VC-4的结构； VC-4可能包含 1×140M、3×34/45M、63×2M； G1：通道状态字节：远端差错指示REI（误码计数）、 远端缺陷指示 FDI； F2、F3：使用者通道； H4：位置指示字节：指示TU子帧在复帧中的位置； K3：通道自动保护倒换字节(APS)； N1：网络操作者字节。
OAM 西侧线路信号 东侧线路信号
REG
STM-N STM-N
（四）数字交叉连接设备 DXC
兼有同步复用、分插、交叉连接、 兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动 恢复与保护等多项功能的SDH 设备。 设备。 恢复与保护等多DXC
STM-N
PDH支路信号
三、SDH网络拓扑 网络拓扑