SDH原理(2 帧结构和复用步骤)
SDH基本原理-帧结构和复用步骤
通道开销
分类 低阶通道开销——VC12 高阶通道开销——VC4
区别 宏观和微观 包容和被包容
1
J1 B3 C2 G1 VC4 F2 H4 F3 K3 N1
高阶通道开销
261 1
9
高阶通道开销 J1 通道踪迹字节 B3 通道BIP-8字节 C2 信号标识字节 G1 通道状态字节 F2、F3 通道使用者通路 H4 复帧位置指示器 K3(b1~b4) 自动保护倒换 (APS)通路 N1 网络运营者字节 K3(b5~b8) 备用比特
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可能无误码块 异或的值不为零则,1的数目表示出现多少个误码块 若收端检测到B2误码块,在收端MS-BBE性能事件中反映出来
高阶通道开销—J1
通道踪迹字节:J1 VC4的首字节,即AU-PTR所指的字节 发端持续的发此字节——高阶通道接入点标识符,使收端 能具此确认于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=设备应 收的值 华为公司SDH设备J1字节值默认为:HuaWei SBS 收端检测到J1失配,相应通道(VC4)产生HP-TIM告警。
加入段 开销
AU-PTR
MSOH
9
270
净负荷
34M复用步骤
34M
速率适 配/打包
C-3
1
1
加入POH监 控/打包
P O VC-3
H
9
1
84 125us
sdh帧结构和复用步骤
STM-1的帧结构关于字节间插复用方式我们以一个例子来说明有三个信号帧结构各为每帧3个字节若将这三个信号通过字节间插复用方式复用成信号D 那D就应该是这样一种帧结构帧中有9个字节且这9个字节的排放次序如下图STM-N的帧结构此时N的取值为1,4,16,64,等STM-1段开销:STM-4段开销:STM-N信号的帧频•任何等级STM-N是8000帧/秒,也就是帧周期为恒定的125 us(E1信号也是8000帧/秒)•因此, STM-N的时钟就必须是STM-1时钟的N倍。
比如,STM-1的时钟是155.520M,STM-4的时钟就是155.520M * 4 = 622.08M天朝规定的把2M的e1信号装进STM-N的唯一合法流程(从右往左看)e1信号装进STM-N第①步(共9步) e1信号装进C12容器复帧的概念:4个C12基帧(C12容器)组成一个复帧C12的基帧的帧频是8000帧/秒那么C12复帧的帧频就是2000帧/秒为什么要提出复帧的概念当E1 信号的速率不是标准速率2.048Mbit时,装入每个C12的平均比特数就不是整数。
例如,E1速率是2.046Mbit/s时,将此信号装入C12基帧时平均每帧装入的比特数是(2.046Mbit/秒)/(8000帧/秒) = 255.75bit/帧有效信息比特数不是整数因此无法进行装入若此时取4个基帧为一个复帧那么正好一个复帧装入的比特数是(2.046Mbit/秒)/(2000帧/秒) =1023bit/帧可在前三个基帧每帧装入256bit (也就是32字节)有效信息;在第4帧装入255个bit的有效信息,这样就可将此速率的E1信号完整的适配进C12中去复帧就长成这样每格为一个字节,填汉字的地方全是W所以,C12复帧 = 127W + 5Y + 2G + 1M + 1N = 136个字节WYGMN都是啥意思这里的R表示调整比特,就是伪随机数这样一来, C12复帧又可以这样表示:C12复帧 = 127W + 5Y + 2G + 1M + 1N = 136个字节 =1023I + S1 + S2 + 3C1 + 49R + 8O = 1088bit其中负正调整控制比特C1 C2分别控制负正调整位置S1 S2当C1C1C1 = 000时,S1放有效信息比特I而C1C1C1 =111时,S1放插入伪随机数RC2以同样方式控制S2复帧可容纳有效信息的速率范围•当C1C1C1 = 000时,S1放有效信息比特I•而C1C1C1 = 111时,S1放插入伪随机数R•C2以同样方式控制S2(其中1023,1,0,都表示信息比特I的个数)只要E1信号的速率范围在2.046Mbit/s到2.050Mbit/s 的范围内,就可以将其装载进标准的C12容器中在此强调,复帧只是个概念实际操作中,还是以基帧为实际的操作单位。
SDH基本原理-帧结构和复用步骤
加入段 开销
AU-PTR
MSOH
9
270
净负荷
34M复用步骤
34M
速率适 配/打包
C-3
1
1
加入POH监 控/打包
P O VC-3
H
9
1
84 125us
9
1
125us 85
1
86
1
261
1
H1
一级 H2 指针 H3 定位
86 1 H1
1
H2 H3
TU-3
补齐 缺口
R
TUG-3
1
字P
节 间 插
OR
H
C-4-64c
C-4-16c
C-4-4c
C-4 VC-3
C-3
VC-2
C-2
VC-12
C-12
VC-11
C-11
中国的SDH基本复用映射结构
×1
×N
×1
STM-N AUG-N AUG-1
AU-4
指针处理
映射 定位 复用
VC-4
×3
C-4 139264kbit/s
TUG-3
TU-3
×7
×3
TUG-2
补齐 缺口
H2 H3
R
TUG-3
字 节 间 插
P OR R H
99
9
261
VC4
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
G.707新的SDH复用路径图
SDH复用结构基本原理——初学者必备
SDH 复用结构基本原理——初学者必备一、SDH 复用结构基本原理SDH 的复用单元包括标准容器(C )、虚容器(VC )、支路单元(TU )、支路单元组(TUG )、管理单元(AU )、管理单元组(AUG )。
各种业务信号复用进STM-N 的过程都要经历映射、定位和复用三个步骤。
映射:是一种在SDH 边界处使支路信号适配进虚容器的过程。
即各种速率的G .703信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器,之后再加进低阶或高阶通道开销形成虚容器。
定位:是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。
低阶虚容器对应支路单元,高阶虚容器对应管理单元。
复用:是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层,或者把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程,即以字节交错间插方式把TU 组织进高阶VC ,或者把AU 组织进STM-N 的过程,也称同步复用。
SDH 帧结构中安排有两大类开销:段开销(SOH )和通道开销(POH ),它们分别用于段层和通道层的维护。
二、SDH 传送网的分层模型总共分为四层,分别是物理层、段层、通道层、电路层。
其中物理层为最下层,电路层为最上层,下层为上层提供服务,上层为下层提供服务内容。
模型如下:1、物理层:完成STM-N 线路光接口信号与逻辑电平信号之间的转换。
2、段层:分为再生段层和复用段层图1 G.709建议的SDH 复用结构图2 SDH 传送网的分层模型(1)再生段层:用于传递再生中继器之间,以及再生中继器与复用终端之间信息的网络。
(2)复用段层:用于传送复用终端之间信息的网络,如负责向通道层提供同步信息,同时完成有关复用段开销的处理和传递等工作。
3、通道层:为电路层网络节点如交换机提供透明的通道,即电路群。
4、电路层:是面向公用交换业务的网络,如电路交换业务、分组交换、租用线业务和B-ISDN虚通路等。
三、SDH 传输系统模型通道终端通道终端(线路终端)复用/解复用(线路终端)复用/解复用1、终端复用器和分插复用器是SDH 网中最重要的两个网络单元。
01-SDH帧结构复用步骤
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段开销作用
传输路经分段监控: 传输路经分段监控:
所有业务在SDH网络中传输的过程中,分传输 网络中传输的过程中, 所有业务在 网络中传输的过程中 区间进行整体监控,以便分区间压缩故障。 区间进行整体监控,以便分区间压缩故障。
群路设备间MS段 群路设备间MS段 光接口间RS段 光接口间RS段 群路设备间MS段 群路设备间MS段 光接口间RS段 光接口间RS段
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信息净负荷作用
若将STM-N信号帧比做一辆货车,其净负荷区即为该货 信号帧比做一辆货车, 若将 信号帧比做一辆货车 车的车厢。在将低速信号打包装箱时, 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POH,以完成对每一个“货物包”在“运输”中的监视。 运输”中的监视。 加入 ,以完成对每一个“货物包” 加POH
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2M复用步骤
2、2M复用步骤(TUG2 →TUG3) 、 复用步骤 )
1 1
×3 字节 间插 (接上页) 接上页)
12
×7
1
1
86
TUG2
9
字节 间插
RR
9
TUG3
125us
125us
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SDH复用器 复用器
C12 C12 C12 C12 1# 2# 3# 4#
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SDH原理
SDH 基本原理一.SDH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。
SDH产生的社会背景:通信网传输、交换、处理的信息量增大,向数字化、综合化、智能化、个人化发展。
SDH产生的技术背景:传统的PDH传输系统已不能适应现代通信发展的要求。
SDH的特点:1.接口方面:电接口STM-1是SDH最基本的同步传送模块STM,速率为155.520Mb/s 。
STM-N是SDH更高等级的同步传送模块,速率是STM-1的N倍。
光接口仅对电信号扰码。
光口信号码型是加扰的NRZ码,采用世界统一的标准扰码。
2.复用方式:同步复用和灵活的映射结构3. OAM功能:用于OAM的开销多OAM功能强—这也是线路编码不用加冗余码的原因二.SDH帧结构和复用步骤:帧结构:SDH帧一个STMN帧有9行,每行由270×N个字节组成。
这样每帧共有9×270×N个字节,每字节为8 bit。
帧周期为125 μs,即每秒传输8000帧。
1. RSOH(再生段开销):1-3行前9×N列,监控整个STM-N的性能。
2. AU-PTR(管理单元指针):第4行前9×N列,定位VC-4在AU-4中的位置。
3. MSOH(复用段开销):5-9行前9×N列,监控除再生段外的某个STM-1的性能。
4. 信息净负荷:1-9行261×N列,存放信息包。
5. POH(通道开销):监控每个信息包的性能。
6. TU-PTR(支路单元指针):定位VC-12在TU-12中的位置。
复用步骤:PDH复用成SDH三步骤:映射-定位-复用(不能打乱)2M信号的复用步骤:2M→C-12→VC-12→TU-12(×3)→TUG-2(×7)→TUG-3(×3)→VC-4→AU-4→STM-1备注:1个STM-1可以复用1个140M,3个34M,63个2M。
SDH基本原理-帧结构和复用步骤
通道开销
.
分类 低阶通道开销——VC12 高阶通道开销——VC4
区别 宏观和微观 包容和被包容
高阶通道开销
1
J1 B3 C2 G1 VC4 F2 H4 F3 K3 N1
261 1
9
.
高阶通道开销 J1 通道踪迹字节 B3 通道BIP-8字节 C2 信号标识字节 G1 通道状态字节 F2、F3 通道使用者通路 H4 复帧位置指示器 K3(b1~b4) 自动保护倒换 (APS)通路 N1 网络运营者字节 K3(b5~b8) 备用比特
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可能无误码块 异或的值不为零则,1的数目表示出现多少个误码块 若收端检测到B2误码块,在收端MS-BBE性能事件中反映出来
例:某信号一 帧有9个字节, 对其进行BIP24 偶校验如图:
BIP24
11001100 11001100 11001100 01011101 01011101 01011101 11110000 11110000 11110000
01100001 01100001 01100001
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)告警事件中反映出来
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。
140M 配 速/率 打适 包
SDH原理(通俗版)汇总
OC-48
OC-96 OC-192
2019/2/23
STS-48
STS-96 STS-192
STM-16
STM-64
2.488Gb/s
4.976Gb/s 9.953Gb/s
8
SDH概述部分
SDH传输体制的优点:
1、接口方面: 1)SDH 体制对网络节点接口( NNI )作了统一的规范。 规范的内容有数字信号速率等级、帧结构、复接方法、线 路接口、监控管理等。于是这就使 SDH设备容易实现多厂 家环境下互连,也就是说在同一条线路上可以安装不同厂 家的设备,体现了横向兼容性。 2) 线路接口(这里指光口)采用世界性统一标准规 范, SDH 信号的线路编码仅对信号进行扰码,不在进行冗 余码的插入。由于线路信号仅通过扰码,所以 SDH 的线路 信号速率与 SDH 电口标准信号速率相一致,这样就不会增 加发端激光器的光功率代价。
2019/2/23
13
第二章 SDH信号的帧结构 和复用步骤
讲述SDH信号帧的组成和帧中各部分所起的
大致作用,以及PDH信号和SDH低阶信号是怎 样复用进SDH高级别信号中的。
2019/2/23
14
SDH信号的帧结构和复用步骤部分
SDH信号--STM-N的帧结构,如图2.1
2019/2/23
SDH基本原理
2019/2/23
1
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 SDH概述 SDH信号的帧结构和复用步骤 开销和指针 SDH设备逻辑组成 SDH网络结构和网络保护机理 光接口类型和参数 定时与同步 传输性能
2019/2/23
2
第一章 SDH概述
通过本章的学习,你会对SDH概念建立一个
02-SDH帧结构和复用过程
×1
TU-2 VC-2
C-2
×3
TU-12 VC-12 C-12
×4
TU-11 VC-11
C-11
容器 虚容器 支路单元 管理单元
支路单元组 管理单元组 同步传送模块
映射 定位校准 复用
SDH G.709复用映射结构
14
SDH复用过程
×N
STM-N AUG AU-4 VC-4 C-4
139264kbit/s
指针定位10125us270加入段开销125us270msohrsohau4au4125us270auptrmsohrsohstmn复用路线140mvc4au4stm1所以stm1仅能复用进一路140m信号字节2034m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速率适配打包c3加入poh监控打包vc384125us125us85转下页34m21tu3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34mvc3tu3tug33tug3vc4stm1所以stm1可以复用进3路34m信号一级指针定位125us86补齐缺口tu3h1h2h3125us86tu3h1h2h3字节间插vc4接au4222m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的一级定位速率适配c12加poh监控转下页2mvc12poh一级指针定位tu1223tug2支路单元组2
管理单元和管理单元组
管理单元是提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构。 由一个相应的高阶虚拟容器和一个相应的管理单元指针组成 一个或多个AU的集合称为支路单元组(AUG)
SDH基本原理-帧结构和复用步骤电子教案
加入段 开销
AU-PTR
MSOH
9
270
净负荷
34M复用步骤
34M
速率适 配/打包
C-3
1
1
加入POH监 控/打包
P O VC-3
H
9
1
84 125us
9
1
125us 85
1
86
1
261
1
H1
一级 H2 指针 H3 定位
86 1 H1
1
H2 H3
TU-3
补齐 缺口
R
TUG-3
1
字P
节 间 插
OR
H
C-4-64c
C-4-16c
C-4-4c
C-4 VC-3
C-3
VC-2
C-2
VC-12
C-12
VC-11
C-11
中国的SDH基本复用映射 结构
×1
×N
×1
STM-N AUG-N AUG-1
AU-4
指针处理
映射 定位 复用
VC-4
×3
C-4 139264kbit/s
TUG-3
TU-3
×7
×3
TUG-2
G.707新的SDH复用路径图
x1
x1
STM-256 AUG-256
x1 STM-64
x4 AUG-64
x1 STM-16
x1 STM-4
x1 STM-1
x1 STM-0
AU-4-256c VC-4-256c
x1 x4 AUG-16
AU-4-64c
x1 x4 AUG-4
AU-4-16c
x1 AU-4-4c
SDH的复用结构和步骤
SDH的复用结构和步骤SDH复用的三个步各种信号复用映射进STM-.V帧的过程都要经过映射、定位和复用3个步骤。
(1)映射映射是一种在SDH网络边界处(例如SDH/PDH边界处),将支路信号适配进虚容器的过程。
象我们经常使用的将各种速率<140Mbit/s. 34Mbit/s、2Mbit/s)信号先经过码速调整,分别装入到各自相应的标准容器中,再加上相应的低阶或高阶的通道开销,形成冬自相对应的虚容器的过程。
为了适应齐种不同的网络应用情况,有异步、比特同步、字节同步三种映射方法与浮动VC 和锁定TU两种模式。
(2)定位世位(Alignmem)是把VC-n放进TU-”或Al;-n中,同时将其与帧参考点的偏差也作为信息结合进去的过程。
通俗讲,泄位就是用指针值指示VC-n的第一个字节在TIT或AIT 帧中的起始位程。
(3)复用复用(Multiplex)是一种将多个低阶通道层的信号适配进高阶通道或者把多个高阶通道层信号适配进复用段层的过程,即指将多个低速信号复用成一个高速信号。
其方法是采用字节间插的方式将TU组织进高阶VC或将AU组织进STM-A;复用过程为同步复用,复用的路数参见图1。
如:1XSTM-1=1X AUG二1XAU-4=1XVC-4二3 X TUG-3二21XTUG-2二63 XTU-12二63 X VC-12- 吹耐图1 G. 707复用映射结构SDH基本复用单元信息容器(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PDH信号与VC 之间的适配(即码速调整)。
ITU-T规定了5种标准容器,C-11. C-12、C-2、C-3和C-4, 每一种容器分别对应于一种标称的输入速率,即1. 544Mbit/s. 2.048Mbit/s、6.312Mbit/s、34. 368Mbit/s 和139. 264Mb辻/s°虚容器(VC)虚容器是用来支持SDH通道层连接的信息结构,由信息净负荷(容器的输出)和通道开销(POH)组成,即VC F C-卅VC F POH支路单元(TU)支路单元是一种提供低阶通逍层和高阶通道层之间适配功能的信息结构,是传送低阶VC的实体,可表示为TU-c (千11, 12, 2, 3)oTU-n由低阶YC-n和相应的支路单元指针(TU-nPTR)组成,即TU-用低阶VC-卅TU-nPTR支路单元组(TUG)支路单元组是由一个或多个在髙阶VC净负荷中占据固泄的、确定位置的支路单元组成。
(SDH的帧结构和复用步骤)
D3
4
管理单元指针 (AU-PTR)
B2 B2 B2 K1
K2
M D4
D5
D6
S
O
D7
D8
D9
H
D10
D11
D12
S1
M1 E2 × ×
SOH
261B
270
STM-1
净负荷(payload)
125µs
《光纤通信技术》
由上图可见:STM-1信号的帧结构是9行×270列的块状帧。并且当N个STM1信号通过字节间插复用成STM-N信号时,仅仅是将STM-1信号的列按字节间插 复用,行数恒定为9行不变。
例:某信号一帧有4 个字节,对其进行 BIP8偶校验如图:
BIP-8
A1 00110011 A2 11001100 A3 10101010 A4 00001111 B 01011010
《光纤通信技术》
7)复用段误码监测字节:B2 对复用段信号流进行监控,方式为BIP24偶校验。
例:某信号一帧
有9个字节,对其 进行BIP24偶校验 如图:
1.段开销 段开销提供定帧和有关维护、操作及性能监视功能的信息,下面以STM-1为例, 介绍各开销字节的定义、功能及应用。
《光纤通信技术》
1)定帧字节:A1、A2 寻找连续信号流的帧,A1=f6H、A2=28H。
如连续5帧搜不到A1、A2 如持续3ms出现LOF
上报OOF。 发送一个代表某接入点的标志,
告警等信息。
《光纤通信技术》
(5)通道使用者通路字节:F2、F3 这两个字节为使用者提供与净负荷有关的通道单元之间的公务通信。
(6)支路单元位置指示字节:H4 指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置。 PDH复用进SDH时,H4字节仅对2M信号有意义。指示当前帧是复帧的第
SDH的复用方式
一、SDH的帧结构
ITU-T规定了SDH有STM-1、STM-4、STM-16、STM64共4个速率等级,同时规定了SDH的STM-N的帧是 以字节8bit为单位的矩形块状帧结构.
每帧的重复周期均为125μs,即每秒可传8000帧.
重庆电专林明宇
一段开销
__段开销的开销字节
12.与传输媒质有关的字节:◇
这个字节专门用于具体传输媒质的特殊功能,例 如用单根光纤做双向传输时,可用此字节来实现 辨明信号方向的功能.
13.国内保留使用的字节:X
14.所有未做标记的字节为保留字节,其用 途待由将来的国际标准确定.
重庆电专林明宇
3.复用就是通过字节间插方式把TU组织进 高阶VC或把AU组织进STM-N的过程.由于经过 TU和AU指针处理后的各VC支路信号己相位同 步,因此该复用过程是同步复用,复用原理与 数据的串并变换相类似.
重庆电专林明宇
三、SDH的复用/解复用过程
复用/解复用指的是将信号装入SDH帧结构 和从SDH帧结构提取出信号的整个过程,包括 映射、定位和复用三个过程.
复用段和再生段
将终端设备之间的全部物理实体定义为复用段 MS;
将终端设备与再生器之间、再生器与再生器之 间的全部物理实体定义为再生段RS.
重庆电专林明宇
一、SDH的帧结构
—— 1、段开销SOH
段开销分为再生段开销和复用段开销. 再生段开销监控的是整个STM-N的传输性能,
可以在再生器接入,也可以在终端设备接入; 复用段开销则监控STM-N信号中每个STM-1的
二、映射、定位和复用的概念
—— 1、映射/映射方法
1异步映射
异步映射对映射信号的结构无任何限制信号有无帧 结构均可,也无需与网络同步例如 PDH信号与SDH网 不完全同步,利用码速调整将信号适配进VC的映射 方法.
SDH 原理
1.1 SDH 概述
• 下面就 SDH • 所具有的优势,从几个方面进一步说明(注意与 PDH 体制相对比)。 • 1. 接口方面 • (1)电接口方面。 • 接口的规范化与否是决定不同厂家的设备能否互连的关键。SDH 体
制对网络节点接口NNI 做了统一的规范。规范的内容有数字信号速率 等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。于是这就使 SDH 设备容易实现多厂家互,也就是说,在同一传输线路上可以安 • 装不同厂家的设备,体现了横向兼容性。
• 另外,由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构,可将 PDH 低速
支路信号,如 2 Mb/s复用进 SDH 信号的帧中去(STM-N),这样
使低速支路信号在 STM-N 帧中的位置也是可预见的,于是可以从
STM-N 信号中直接分/插出低速支路信号,注意此处不同于前面所说
的从高速 SDH 信号中直接分/插出低速 SDH 信号,此处是指从 SDH
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1.2 SDH 信号的帧结构和复用步骤
• (3)管理单元指针(AU-PTR)。 • 管理单元指针位于 STM-N 帧中第 4 行的 9×N 列,共 9×N 个字节。
AU-PTR 起什么作用呢?我们讲过,SDH 能够从高速信号中直接分/ 插出低速支路信号,如 2 Mb/s。为什么会这样呢?这是因为低速支 路信号在高速 SDH 信号帧中的位置有预见性,指针 AU-PTR 是用来 指示信息净负荷的第一个字节在 STM-N 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指针值正确分离信息净负荷。
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1.1 SDH 概述
• 4. 没有统一的网管接口 • 由于没有统一的网管接口,这就使得买一套某厂家的设备,就需买一
SDH原理
SDH原理SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系结构)是一种用于提供高速数据传输的技术。
它使用光纤通信网络,将数字信号分割为固定长度的帧,并通过多路复用技术将多个低速信号合并成高速信号进行传输。
SDH的帧结构和复用步骤是SDH系统的重要组成部分,下面详细介绍。
帧结构:SDH采用了一种分级的帧结构,以便适应不同速率的信道和多路复用的要求。
帧结构包括了几个层次的容器(容器是将低速信号合并成高速信号的基本单元),其中最常见的是STM-1(Synchronous Transport Module level 1,同步传输模块1级)。
一个STM-1容器的帧结构如下:-首部:包含了帧同步字节和管理通道,用于同步传输和传送管理信息。
-包容器:用于承载其他层级的容器,如STM-N容器。
-负荷容器:用于承载用户数据。
复用步骤:SDH通过复用技术将多个低速信号合并成高速信号进行传输。
复用步骤主要包括以下几个步骤:1. 低层次容器复用:不同速率的低速信号通过电信号先经过光电转换器,转换为光信号,然后经过光纤传输到交叉连接设备(Cross-Connection Equipment,CCE)。
CCE通过电信号解析器(demultiplexer)将光信号解析成原始低速信号。
2.高层次容器复用:低速信号经过解析后,将被合并到包容器中。
如果需要更高速率的传输,还可以将多个包容器进行合并,形成更高层次的容器。
最终,合并得到的高层次容器将进入负荷容器,并通过SDH网络进行传输。
3. 时隙交叉:通过时隙交叉,把不同容器的负荷容器进行复用,从而提高带宽利用率。
SDH使用时隙交叉器(Matrix),通过重排时间时隙的顺序,将不同传入容器中的信号重排到输出容器中的不同时隙中。
4. 复用段传输:复用段是由广域网(WAN)中的多个SDH网络和设备组成的,在一对相邻的SDH设备之间传输高速信号的通道。
复用段传输通过光传输设备(OTU,Optical Transmission Unit)将高层次容器传输到目标SDH网络中。
传输基础知识SDH
2014年11月
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一、SDH概述 二、SDH信号的帧结构和复用步骤 三、开销和指针 四、SDH网络的常见网元 五、SDH网络结构和网络保护 六、光接口类型和参数 七、定时与同步
SDH基础知识大纲
一、SDH概述
首先对光传送网络的发展做统一介绍:
实用化 产品出现 SDH标准完善 PDH仍为主力 DWDM 开始建设 MSTP/ASON
管理单元
AU-4-256c
虚容器
容器
C-4-256c
STM-256
x1
VC-4-256c
x4 STM-64
x1
x1
AU-4-64c x4 x1 AUG-16 x4 x1 AUG-4 x4 AU-4-4c x1 AUG-1 AU-4 VC-4 x3 TUG-3 VC-3 x7 x7 x1 TUG-2 TU-2 x3 TU-12 x 4 VC-12 C-12 VC-2 C-2 x1 VC-4-4c C-4-4c AU-4-16c VC-4-16c C-4-16c VC-4-64c C-4-64c
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)
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)
从140Mb/s信号插/分出2Mb/s信号示意图 从图中看出,在将140Mb/s信号插/分出2Mb/s信号过程中,使用了大量的“背靠 背”设备。通过三级解复用设备从140Mb/s的信号中分出2Mb/s低速信号;再通过 三级复用设备将2Mb/s的低速信号复用到140Mb/s信号中。一个140Mb/s信号可复 用进64个2Mb/s信号,若在此处仅仅从140Mb/s信号中上下一个2Mb/s的信号,也 需要全套的三级复用和解复用设备。这样不仅增加了设备的体积、成本、功耗, 还增加了设备的复杂性,降低了设备的可靠性.
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也就是说只要知道这堆货物的第一件货物放 在哪儿, 然后通过本堆货物摆放位置的规律性, 在哪儿 , 然后通过本堆货物摆放位置的规律性 , 就可以直接定位出本堆货物中任一件货物的准确 位置, 这样就可以直接从仓库中搬运( 直接分/ 位置 , 这样就可以直接从仓库中搬运 ( 直接分 / 插)某一件特定货物(低速支路信号)。 某一件特定货物(低速支路信号) AU-PTR的作用就是指示这堆货物中第一件货 AU-PTR 的作用就是指示这堆货物中第一件货 物的位置。 TU-PTR的作用类似于AU-PTR, 的作用类似于AU 物的位置。 TU-PTR的作用类似于AU-PTR,只不过 所指示的货物堆更小一些而已。 所指示的货物堆更小一些而已。
段开销是为了保证信息净负荷正 常、灵活传送所必须附加的供网络运 管理和维护(OAM) 行、管理和维护(OAM)使用的字 节 例如段开销可进行对STM。例如段开销可进行对STM-N这辆运 而POH的作用是当车上有货物损 POH的作用是当车上有货物损 货车中的所有货物在运输中是否有损 坏时, 坏时,通过它来判定具体是哪一件货 坏进行监控。 坏进行监控。 物出现损坏。也就是说SOH完成对货 物出现损坏。也就是说SOH完成对货 物整体的监控,POH是完成对某一件 物整体的监控,POH是完成对某一件 特定的货物进行监控。当然,SOH和 特定的货物进行监控。当然,SOH和 POH还有一些管理功能。 POH还有一些管理功能。 还有一些管理功能
段 开 销
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段 开 销
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段开销又分为再生段开销(RSOH)和复用段 段开销又分为再生段开销(RSOH) 开销(MSOH) 开销(MSOH)。
分别对相应的段层进行监控。 分别对相应的段层进行监控。 我们讲过段其实也相当于一条大的 传输通道,RSOH和MSOH的作用 传输通道,RSOH和MSOH的作用 也就是对这一条大的传输通道进行 那么,RSOH和MSOH的区别是 那么,RSOH和MSOH的区别是 监控。 监控。 ?二者的区别在于监管的范 什么呢? 什么呢 围不同。若光纤上传输的是2.5G 围不同。若光纤上传输的是2.5G信 那么,RSOH监控的是 监控的是STM号,那么,RSOH监控的是STM-16 整体的传输性能, MSOH则是监 整体的传输性能,而MSOH则是监 STM-16信号中每一个 信号中每一个STM控STM-16信号中每一个STM-1的性 能情况。 能情况。
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2.2 SDH复用结构和步骤 SDH复用结构和步骤 SDH复用的一般概念 2.2.1 SDH复用的一般概念 SDH复用的 复用的2 1、SDH复用的2种情况 SDH的复用包括两种情况 一种是低阶的SDH 的复用包括两种情况: SDH 的复用包括两种情况 : 一种是低阶的 SDH 信号复用成高阶SDH信号; SDH信号 信号复用成高阶SDH信号;另一种是低速支路信号 Mbit/s、34Mbit/s 140Mbit/s Mbit/s、 Mbit/s) ( 例 如 2 Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s) 复 用 成 SDH信号STM信号STM SDH信号STM-N。 第一种情况在前面已有所提及, 第一种情况在前面已有所提及 , 复用主要通 过字节间插复用方式来完成的。 过字节间插复用方式来完成的。
9
1、 SDH的帧结构和复用步骤 第2章块状帧 的帧结构和复用步骤 SDH
复用段开销 M SO H 9× N
261× N
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ITU- 规定对于任何级别的STM ITU-T 规定对于任何级别的 STM-N 帧 , 帧频都 STM8000帧 PDH的 信号也是8000 8000帧 是8000帧/秒。PDH的E1信号也是8000帧/秒。 帧周期的恒定是SDH信号的一大特点, 帧周期的恒定是SDH信号的一大特点,任何级 SDH信号的一大特点 别的STM 帧它的帧频都是8000 STM8000帧 别的 STM-N 帧它的帧频都是 8000 帧 / 秒 。 由于帧周 期的恒定使STM 信号的速率有其规律性。 期的恒定使STM-N信号的速率有其规律性。 STM例如STM 的传输速率恒定的等于STM STMSTM例如 STM-4 的传输速率恒定的等于 STM-1 信号 传输速率的4 STM-16恒定等于STM恒定等于STM 传输速率的4倍,STM-16恒定等于STM-4的4倍,等 STM16倍 PDH中的 信号速率≠ 中的E 于 STM-1 的 16 倍 。 而 PDH 中的 E2 信号速率 ≠ E1 信号 速率的4 SDH信号的这种规律性使高速SDH信号 信号的这种规律性使高速SDH 速率的4倍。SDH信号的这种规律性使高速SDH信号 直接分/ 插出低速SDH 信号成为可能, SDH信号成为可能 直接分 / 插出低速 SDH 信号成为可能 , 特别适用于 大容量的传输情况。 的传输情况 大容量的传输情况。
页第10页 共7来指示信息净负荷的第一个字节 AU-PTR 是用来指示信息净负荷的第一个字节 STM- 帧内的准确位置的指示符, 在STM-N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) 据这个位置指示符的值 ( 指针值 ) 正确分离信息 净负荷。 净负荷。 若仓库中以堆为单位存放了很多货物, 若仓库中以堆为单位存放了很多货物 , 每堆 货物中的各件货物( 低速支路信号) 货物中的各件货物 ( 低速支路信号 ) 的摆放是有 规律性的( 字节间插复用) 规律性的 ( 字节间插复用 ) , 那么若要定位仓库 中某件货物的位置就只要知道这堆货物的具体位 置就可以了。 置就可以了。
RSOH 段
MSOH
开 销
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(3)管理单元指针
位于STM 帧中第4 行的9 位于 STM-N 帧中第 4 行的 9 × N 列 , 共 9 × N 个字 STMAU-PTR起什么作用呢 起什么作用呢? 节,AU-PTR起什么作用呢? 我们讲过SDH 能够从高速信号中直接分/ SDH能够从高速信号中直接分 我们讲过 SDH 能够从高速信号中直接分 / 插出 低速支路信号(例如2Mbit/s) 这又是为什么呢? 低速支路信号(例如2Mbit/s),这又是为什么呢? 这是因为低速支路信号在高速SDH 这是因为低速支路信号在高速SDH信号帧中的 SDH信号帧中的 位置有预见性, 也就是有规律性。 位置有预见性 , 也就是有规律性 。 预见性的实现 就在于SDH帧结构中指针开销字节功能。 就在于SDH帧结构中指针开销字节功能。 SDH帧结构中指针开销字节功能
段 由STM-N这辆货车承载,在SDH网上运输时的 STM- 这辆货车承载, SDH网上运输时的 性能。信息净负荷并不等于有效负荷, 性能。信息净负荷并不等于有效负荷,即将低 净负荷 开 速信号加上了相应的POH。 速信号加上了相应的POH。 销
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(2)段开销(SOH) 段开销(SOH)
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2、PDH复用的2种方式 PDH复用的 复用的2 传统的将低速信号复用成高速信号的方法有 两种。 两种。 比特塞入法(又叫做码速调整法) (1)比特塞入法(又叫做码速调整法) 这种方法利用固定位置的比特塞入指示来显 示塞入的比特是否载有信号数据, 示塞入的比特是否载有信号数据 , 允许被复用的 净负荷有较大的频率差异( 异步复用) 净负荷有较大的频率差异 ( 异步复用 ) 。 它的缺 点是因为存在一个比特塞入和去塞入的过程( 点是因为存在一个比特塞入和去塞入的过程 ( 码 速调整) 速调整)。
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什么是通道? -1信号可复用进63×2Mbit/s的信号,可 什么是通道STM 信号可复用进63× Mbit/s的信号 ? STM的信号,
将STM-1信号看成一条传输大道,那么在这条大 STM- 信号看成一条传输大道, 路上又分成了63条小路 条小路, 路上又分成了63条小路,每条小路通过相应速率 通道开销的作用就可以看成监控这些小路 的低速信号, 的低速信号,那么每一条小路就相当于一个低速 的传送状况了。 的传送状况了。所谓通道指相应的低速支路信 信号通道。 信号通道。 POH的功能就是监测这些低速支路信号在 号,POH的功能就是监测这些低速支路信号在
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将信号帧等效成块状帧结构,仅仅 将信号帧等效成块状帧结构, SDH的帧结构 2.1 SDH的帧结构 是为了分析的方便。例如,E1信号的帧 是为了分析的方便。例如,E1信号的帧 9× 270× N 32个字节组成的1行×32列的块状帧 个字节组成的1 列的块状帧。 是32个字节组成的字 节 32列的块状帧。 STM相一致,取值范围: N与STM-N的N相一致,取值范围:1, 16,64……,表示此信号由N STM4,16,64……,表示此信号由N个STM-1 1 信号通过字节间插复用而成。 STM再信号通过字节间插复用而成。当N个STM生段开销 R SO H 3 信号通过字节间插复用成STM 信号时, STM1信号通过字节间插复用成STM-N信号时, 管 理 单 元 指 针STM-1信号的列按字节间插复用, 仅仅是将STM 仅仅是将STM- 信号的列按字节间插复用, 信息净负荷 4 A U -P T R 行数恒定为9 行数恒定为9行。P A Y L O A D 5
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复用的个数是4合一, 复用的个数是 4 合一 , 即 4 × STM-1→STM-4, STM- →STMSTM- →STM-16。 4×STM- 4→STM-16。 在复用过程中保持帧频不变 8000帧 (8000帧/秒)。 这就意味着高一级的STM 这就意味着高一级的STM-N信号速率是低一级 STMSTM- 信号速率的4 的 STM-N 信号速率的 4 倍 。 在进行字节间插复用过 程中, 程中 , 各帧的信息净负荷和指针字节按原值进行 间插复用,而段开销则会有些取舍。 间插复用,而段开销则会有些取舍。 第二种情况用得最多的就是将PDH PDH信号复用进 第二种情况用得最多的就是将PDH信号复用进 STM- 信号中去。 STM-N信号中去。