光纤传输(通信工程师)

1、什么是SDH？
SDH是由一些基本网络单元（NE）组 成，在光纤上可以进行同步信息传输、复 用、分插和交叉连接的传送网络。
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2、确定了4种标准网元
TM STM-N STM-N STM-N
ADM
终端复用设备 STM-N STM-N
分插复用设备
REG
STM-N
SDXC 交叉连接设备
STM-N
再生中继设备
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低 阶 通 道 开 销
V5 :通道状态和信号 标记字节 J2 :VC-12通道踪迹 字节 N2:网络运营者字节 K4 :备用字节
1 2 3 4 5 6 7 8 BIP-2 REI RFI 信号标记 RDI V5字节功能
SDH指针分类
SDH指针有3类:AU-4 TU-3 TU-12
AU-4 PTR管理单元指针：放置管理单元指针 （1）指示VC-4信息第一个字节在AU-4中的 位置 （2）用于速率的调节 TU-3 PTR单元指针：放置TU-3 PTR指针 （1）指示VC-3信息第一个字节在TU-3中的 位置 （2）用于速率的调节 TU-12 PTR单元指针：放置TU-12 PTR单元指针 （1）指示VC-12信息第一个字节在TU-12中的 位置 （2）用于速率的调节
111
2 2 2………………………………........
86 86 86
87 87 87
521 521 521 522 522 522 782 782 782
H1YYH21*1*H3H3H3 0 0 0
87 87 87
111
2 2 2………………………………........
86 86 86
28
521 521 521
允许指针调整 (2)当NNNN=1001时----表示净负荷发生了变化 (新数据或级联) 如果是新数据----指针值将是全新的编号
如果是级联----指针值将是全”1”码
(3)变化后NNNN恢复正常:NNNN=0110
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TU-3指针
1.TU-3指针的作用: (1)指示VC-3第一个字节在TU-3中的起点位置 (2)调整VC-3与TU-3在频率或相位上的容差 2.指针位置:在TU-3第一列的前3个字节 H1 H2 H3 其中:H1 H2 作用与AU-4中的H1 H2作用相同 H3(一个字节)为负调整字节, 0#(一个字节)为正调整字节 3.VC-3的编号:一个字节编一个号码共计有 0~764#(85×9=765)个号码
NNI
交换 设备
NNI
传输 设备
NNI
传输 设备
NNI
交换 设备
NNI
终端 接入 设备 UNI
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二、同步传送模块及速率等级
同步传送模块----STM-N N=1、4、16、64
STM-1 STM-4 STM-16 STM-64
SDH的速率等级 155.52Mbit/s （简称155M） 622.08Mbit/s （简称622M） 2488.32Mbit/s （简称2.5G） 9953.28Mbit/s （简称10G）
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第三节 SDH复用映射结构
1、SDH复用映射结构 xN x1
STM-N AUG AU-4
VC-4
x3
AU-3 VC-3
x3 x7
C-4
140M
TUG-3
x1
TU-3
VC-3 C-3
45M 34M
x7
复 用
映射
TUG-2
x3
TU-2
VC-2
2M
TU-12
VC-12 VC-11
C-12 C-11
定位
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例题:
帧序
指针值 (十六进制)
H1 H2 NNNN SS I D I D I D I D I D
前一帧
当前帧 下一帧
73
负调整 72
0110 10 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1
0110 10 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0110 10 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0
支路口可以是PDH、SDH、MSTP信号
8
3、SDH传输网络结构 TM ADM ADM ADM REG REG ADM TM
DXC
DXC
DXC
DXC
9
三、SDH特点 1、优点 •融合PDH了两种速率 •有了标准的光接口规范 •灵活的分插功能 ，使上下电路简单 •强大的自愈能力，网络生存能力强 •安排大量的开销，网络管理功能强 •具有前、后项兼容性
45Mbit/s × 7 6.3Mbit/s × 4
5
2、SDH提出 1985年 美国提出光同步网（SONET）--实现标准光接口 1988年 CCITT在SONET基础上确定了SDH SDH---光同步数字体系
实现光接口的 ---标准化
能在多媒质上应用 达到光电的一致性
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二、SDH基本概念及网络单元
指针处理
1.5M
CCITT确定的SDH结构
15
xN
STM-N
x1
AUG AU-4 VC-4
x3
C-4
140M
TUG-3 指针处理 复 用 映 射 定位校准
x1
TU-3
VC-3
C-3
x7
TUG-2
34M
X3 TU-12
VC-12 C-12
2M
我国规定的SDH复用映射结构
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STM-1容量
含有： 一个140Mbit/s信号 （相当64个2Mbit/s信号） 三个34Mbit/s信号 （相当48个2Mbit/s信号） 63个2Mbit/s信号
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任何信号进入STM-N帧需要经过的三个步骤
(1)映射：实现速率适配功能（在信号进入VC时进 行速率调整）
(2)定位：指示信息的第一个字节在相应信息单元 结构中的位置（指示VC在TU或 AU中的位置） (3)复用：实现低速支路信号合成高速信号
(将多个低速单元组合成一个高速单元组)
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各容器功能说明
25
2 指针技术
指针的作用
(1)指示VC-n在TU或AU帧中第一个字节的位置.
即:放置指针值 (2)进行速率和相位适配 • • 同步时—相位校准 失配时—频率和相位校准(一般发生在网络边缘处)
•
容纳频率抖动和相位漂移
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AU-4指针值
(1) AU-4指针值位置 H1 Y Y H2 1* 1* H3 H3 H3
通道开销：放置通道运行、维护、管理字节
用于对通道的管理
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STM-1开销字节安排
A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0
B1 D1 B2 B2 D4 D7 D10 S1 B2
E1 D2 K1 D5 D8 D11
M1
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F1 D3 K2 D6 D9 D12 E2
SDH 的 SOH 功能 A1、A2：STM-N同步字节,STM-N第一个字节 J0：再生段踪迹字节 B1：再生段误码监测字节 D1-D3：再生段数据通道字节 E1：再生段公务字节 F1：使用者字节 B2：复用段误码监测字节 D4-D12：复用段数据通道字节 S1：同步状态字节 M1：复用段远端差错字节 E2：复用段公务字节 K1-K2（b1-b5)：复用段保护倒换字节 K2（ b6-b8)：复用段远端缺陷指示（AIS、RDI）
AU：管理单元---用于VC-4的定位，是高阶通道与段层的适
配信息结构单元 AUG：管理单元组---用于STM-N信息的复用
(由若干个AU组成)
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各信息单元之间关系
C-n+POH=VC-n
VC-n+PTR=TU-n（AU） TU-n×K=TUG
VC：称为通道 高阶通道VC-4 低阶通道VC-12和VC-3
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SDH 通道开销(POH)
高 阶 通 道 开 销
J1:通道踪迹字节 B3:通道BIP-8误码监测字节 C2:信号标记字节 G1: 通道状态字节
F2:使用者通路字节
H4: TU位置指示字节
F3:使用者通路字节 K3 :自动保护倒换字节 N1:网络运营者字节
1 2 34 5 6 7 8 REI RDI 保留 G1字节功能
85
TU-3 86 H1 H2 H3 0#
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TU-12指针
1.TU-12指针的作用: (1)指示VC-12第一个字节在TU-12中的起点位置 (2)调整VC-12与TU-12在频率或相位上的容差 2.指针位置:在TU-12第一列的前3个字节 V1 V2 V2 其中:V1 V2 作用与AU-4中的H1 H2作用相同 V3(一个字节)为负调整字节, 35#(一个字节)为正调整字节 3.VC-12的编号:一个字节编一个 号码共计有 0~139#(35×4=140)个号码
其中:Y=1001SS11(S未定) H1 H2 作成指针值 H1 N N N N S S I D
1*=11111111 H2 I D I D I D I D 指针值
AU/TU NDI新数据标识 类型
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(2)指针值:
VC-4编号方法---每3个字节编一个号码
共计有(9×261)/3=783个 编为0~782#
AU-4指针调整
(1)VC-4与AU-4速率适配时: H3为填充字节 0#为信息字节
(2)VC-4﹤AU-4时采用正调整:① 0#为填充字节 ②本帧---I比特反转 ③下一帧---指针值+1 (后移) (3)VC-4﹥AU-4时采用负调整:① H3为信息字节
②本帧---D比特反转
③下一帧---指针值-1 (前移)
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第四节 开销和指针
1、SDH开销
SDH开销分为: 段开销(SOH)----- 再生段开销（RSOH）
复用段开销（MSOH）
通道开销(POH)----高阶通道开销（H-POH） 低阶通道开销（L-POH） 再生段开销：放置再生段运行、维护、管理字节
用于对再生段的管理
复用段开销：放置复用段运行、维护、管理字节 用于对复用段的管理
4
PDH数字系列
欧 洲 系 列 日 本 系 列 北 美 系 列
565Mbit/s × 4 139Mbit/s × 4 34Mbit/s × 4 8Mbit/s × 4 2Mbit/s
1.6Gbit/s × 4 400Mbit/s × 4 100Mbit/s × 3 32Mbit/s × 5 6.3Mbit/s × 4 1.5Mbit/s × 6 274Mbit/s
C-n：容器---用于容纳各种不同速率信号的信息结构 有:C-12 C-3 C-4 三种 VC-n：虚容器---用于支持SDH通道层连接的信息结构 是实现各种信号与SDH通道单元的适配，是SDH复 用、传输和交叉连接的标准信息单元 有:VC-12 VC-3 VC-4 三种 TU-n：支路单元---用于VC单元的定位，是低阶通道与高阶 通道的适配信息结构单元 TUG：支路单元组---用于将若干个低速支路合成为一个高 速支路(由若干个TU组成)
12
三、SDH帧结构
1-3
4
再生段开销 （RSOH） 管理单元指针 （AU-PTR）
5-9
STM-N净负荷 （含POH）
复用段开销 （MSOH）
9×N
261×N
270×N
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STM-N帧结构特点
1、采用块状结构 2、帧周期为125µ S（相当帧频8000Hz） 3、以字节为单位，每个字节编8个比特， 一个字节速率为64Kbit/s 4、采用字节间插同步复用 5、分三个区域（开销区、指针区、净负荷区） 6、传输方向是：先左后右、先上后下
AU-4指针有10个比特:210=1024 其中0~782#为有效值
783~1023#为无效值
(3)速率调整字节: H3(3个)---负调整机会字节(VC-4速率高时) 0(3个)---正调整机会字节(VC-4速率低时)
522 522 522
782 782 782
H1YYH21*1*H3H3H3 0 0 0
有 线 传 输 技 术
通信工程师职业资格认证统一考试培训
1
课 程 内 容 第一章 同步数字体系（SDH）技术
第二章 密集波分复用（DWDM）传输原理 第三章 SDH传输网维护测试项目及方法
2
第一章 同步数字体系（SDH）技术
第一节 SDH概述 第二节 SDH网络接口、比特率等级及帧结构 第三节 SDH复用映射结构 第四节 开销和指针 第五节 SDH传送网络结构 第六节 SDH网络管理 第七节 SDH新技术应用
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H1 H2 的另一个用途
当传送的信息量大于C-4净负荷时,可采用多个C-4级联在一 起组成C-4的X倍-----即:VC-4-XC 这时H1 H2 作为级联指示: 级联指示方法:第一个AU-4为正常指针值 其后级联的AU-4指针为级联指示 1001SS1111111111
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新数据标识
(1)当NNNN=0110时----表示指针可以正常进行操作,
2、SDH缺点 •采用指针技术使信号产生抖动 •大量采用软件技术，一旦出问题有可能造成全网瘫痪 •频带利用率低
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第二节 SDH网络接口、比特率等级及帧结构 一、网络节点接口---NNI SDH规范了网络之间接口的速率等级和帧结构，使网络 节点之间实现同步复接、同步交换、同步传输。
终端 接入 设备 UNI
3
Hale Waihona Puke Baidu
第一节 SDH概述 一、SDH的产生 1、SDH提出背景 （1） PDH两种速率不兼容 （2）PDH无统一的光接口标准 （3）PDH采用异步的按比特复接，上、下电路复杂 （4）开销比特数量少，网管功能不丰富 （5）网络结构缺乏灵活性（提供点到点网络结构）
（6）网管通信通道明显不足，网络的调度和自愈性功能差