MSTP基本原理

目前常用的SDH/MSTP设备对于误码性能的要求是非常高的。
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设备逻辑构成与性能指标
2、同步性能
当两个或以上的设备一起工作并对时间有精确要求的时候，就需要在它们之间进行同步。 同步是基于在两个设备之间规定一个共同的时间参考。当两台（或多台）设备进行同步的时候， 其中一台称为主机（以其内部发送的时间码为准），而其它的则称为从机。在只有一台从机的 时候，同步信号可直接由主机发送给从机，这时，从机的时钟方式要打到“外部时钟方式” （External Clock Mode）。有多台从机时，则需一个专门产生同步信号的设备作为主机，以
SDH/MSTP基本原理培训
2010.11
技术中心
提纲
1
基本概念 帧结构、开销和指针 复用的结构与步骤
2
3
4
5 6
设备逻辑构成与性能指标
组网及保护 典型传输设备介绍
2
基本概念
光传输网的基本概念
光传输网—以光纤通信为基本传输手段的通信网络. 传输网主要完成业务网络节点间带宽的传送，为各种业务网提供服务，是一个统一 的业务承载平台。
A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3
注意：4合1。STM-1>STM-4>STM-16>STM-64>STM-256
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提纲
1
基本概念
2
3
帧结构、开销和指针
复用的结构与步骤 设备逻辑构成与性能指标 组网及保护
4
5
20
设备逻辑构成与性能指标
SDH设备逻辑构成
定 时 线 路 接 口
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设备逻辑构成与性能指标
设备性能指标
SDH/MSTP设备的性能指标主要包括： 1、误码性能； 2、同步性能； 3、定时性能 — 抖动与漂移 4、交叉性能
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设备逻辑构成与性能指标
1、误码性能
误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传 输中遭到破坏，产生误码。噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及 其他因素都会导致误码。 误码率是最常用的数据通信传输质量指标。它表示数字系统传输质量的 公式是“在多少位数据中出现一位差错”。举例来说，如果在一万位数据中出 现一位差错，即误码率为万分之一，即10E-4。
MSTP的基本概念
定义：MSTP是指基于SDH平台，同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、 处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。 MSTP可捆绑多个2M，带宽可相对自由调控。 MSTP设备的接口类型较丰富 ，支持直接下以太接口、ATM接口、 E1/IMAE1接口等。 MSTP支持V-LAN功能，能够提高数据业务安全性。
K3(b5~b8) 备用比特
261
1
9
11
指针
AU-PTR

定位低速信号在STM-N帧中(净负荷)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，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。

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”中直接所需要的那一个“货包”。 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；
便多台从机进行同步。
目前有以下几种同步方式： 1、外同步定时方式，又称跟踪方式，即设备内部的时钟严格跟踪(锁定)从外部输入的定 时基准信号。
2、提取定时方式，设备从含有定时基准信息的外来信号中提取定时。主要有线路定时、 通过定时、环路定时几种模式。
3、内部定时方式， 当外同步定时与提取定时不能正常工作时，设备还可转入内部定时 工作方式。目前主要有保持和自由运行两种模式。
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设备逻辑构成与性能指标
3、定时性能 — 抖动与漂移
抖动：数字信号的特定时刻（如最佳抽样时刻）与理想时刻位置的短时间偏差。 噪声、 码间干扰、时钟的不稳定、映射、指针调整等是产生抖动的主要原因
漂移：数字信号的特定时刻（如最佳抽样时刻）与理想时刻位置的长时间（0.1s以上）偏
差。温度的变化是产生漂移的主要原因。 SDH系统的输入抖动与漂移容限 A）. STM-N光接口输入抖动与漂移容限 在STM-N 输入信号上使光设备产生1dB光功率 代价的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。
×7
×3
TU-12 VC-12 C-12 2048kbit/s
复用(Multiplexing)：指以字节交错间插的方式把若干个TU-n 复用成TUGn，多个AU-n 复用成AUG-n，或N 个 STM-1 复用成STM-N 的过程。
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复用的结构与步骤
2M复用步骤
1 125us 基帧 4 1 速率 2M 适配 加POH 监控 9
13
提纲
1
基本概念
2
3
帧结构、开销与指针
复用的结构与步骤 设备逻辑构成与性能指标 组网及保护
4
5
14
复用的结构与步骤
我国的SDH基本复用结构
×N
STM-N AUG
×1
AU-4 VC-4 C-4 139264kbit/s
×3 ×1
TUG-3 指针处理 映射 定位校准 复用 TUG-2 TU-3 VC-3 C-3 44736kbit/s 34268kbit/s

所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可。
12
指针
TU-PTR

若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：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。
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。
7
开销
SDH监控的实现——开销


段开销——RSOH、MSOH
通道开销——HPOH、LPOH
A1
B1 D1 9字节
再生段开销(RSOH)—3×9
复用段开销(MSOH)—5×9
个字节，对STM-N整体信号进行监控
个字节，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）
9
开销
段开销（SOH）字节功能：
a) A1、A2：定帧字节——A1=F6H;A2=28H b) J0：再生段踪迹字节——确定收端和发端保持连接 c) D1~D12：数据通信通路（DCC）——传送网管ECC信息。D1-D3在RSOH；
9
261 P O R R H
VC4

3TUG3—VC4—STM1。 STM-1可装入3×7×3=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。
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复用的结构与步骤
STM-N的复用的步骤
方式：字节间插复用
低阶SDH→高阶SDH的复用结构：
A1 A2 A3
B1 B2 B3
C1 C2 C3
D1 D2 D3

POH 1
4 1 一级指 针定位 9
1
4 1
C12
VC12
TU12
接下页 9
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 一级指针定位。
终端 接入 设备 UNI
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
传输损耗小。目前实用单模光纤在1550nm波长下的衰减系数已降到0.2dB/km以下。
传输带宽非常宽，一对光纤的理论通信容量可达到40,000Gbit/s。
传输距离长，可以实现超长距离的传输。 抗电磁干扰能力强。 建设成本低。
9× 270× N字节
先行后列
1 3 4 5
MSOH RSOH
AUPTR
STM-N净负荷 (含POH)
以字节为单位 (8bit) 的块状帧 帧 频 8000 帧 /s ， 帧 周期125us
9
9× N 261× N
6
帧结构
信息净负荷(9行×261列)

STM-N帧中放置各种业务信息的地方。 2M、34M 140M打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信号承载，
B）. STM-N电接口输入抖动与漂移容限
在STM-N 输入信号上使设备刚刚不产生误码的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。 C）. PDH接口输入抖动与漂移容限 在PDH 支路输入信号上使设备刚刚不产生误码的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。
26
设备逻辑构成与性能指标
4、交叉性能
为保证对系统容量中的支路信号进行调度，以完成按需求组网、上下电路 、电路调度等，同步复用设备应具有较强的交叉连接功能。 高阶交叉：是指对VC4级信号的交叉连接。交叉容量以VC-4为单位；一般写 为 n * n VC4，例如256*256 VC4，即40G高阶交叉。 低阶交叉：是指对VC12级信号的交叉连接, 具有低阶交叉连接能力，才能直 接从高速信号中上下2M电路；一般写为n * n VC12，例如4032*4032VC12，即 10G低阶交叉。 交叉容量视同步复用设备的STM-N级别不同而不同。
4
提纲
1
基本概念
2
3
帧结构、开销和指针
复用的结构与步骤
4
5
设备逻辑构成与性能指标
组网及保护
5
帧结构
SDH 终端复用设备（TM）把各种业务信号码流按同步传送模块的结构规范组成 STM-N 成帧信号，即SDH 信号码流。一个 STM-N 是SDH信号码流中由帧头字节组 领头的9×270×N 个连续字节。这段字节的持续时间，即STM-N 以时间计量的帧长， 无论N 取何值都是125μs。
16
复用的结构与步骤
2M复用步骤
×3 字节 间插Hale Waihona Puke Baidu1
12
1 ×7 字节 间插 9
1 R R
86
接下页
TUG2
TUG3

TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单元组3。 2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3；
17
复用的结构与步骤
2M复用步骤
1 ×3 1 字 节 间 插
通信与控制
公 务 线 路 接 口
交叉矩阵 PDH & SDH &MSTP支路接口
21
设备逻辑构成与性能指标
设备主要类别
STM-N TM STM-N ADM STM-N
线路侧 （群路侧）
终端复用设备
分插复用设备
支路侧
STM-N REG 再生中继设备
STM-N STM-N DXC 交叉连接设备 STM-N
10
开销
通道开销（POH）字节功能：
高阶通道开销——VC4

J1 通道踪迹字节




1 J1 B3 通道BIP-8字节 B3 C2 信号标识字节 C2 G1 通道状态字节 G1 VC4 F2 F2、F3 通道使用者通路 H4 H4 位置指示器 F3 K3(b1~b4) 自动保护倒换(APS)通路 K3 N1 网络运营者字节 N1
A1
A1
A2
E1 D2
A2
A2
J0
F1 D3
*
* RSOH
AU PTR
9行 B2 D4 D7 D10 S1 B2 B2 K1 D5 D8 D11 M1 K2 D6 D9 D12 E2 MSOH
国内使用字节
* 不扰码，因此应注意其内容 传输媒质指示字节
8
开销
段开销（RSOH、MSOH）

段开销 —— 为 STM-N 传送服务的操作、管理与维护（ OAM ）字节，它被 AU PTR 间隔成上部的再生段开销（RSOH）和下部的复用段开销（MSOH）两部 分。段开销共有8×9×N 个字节。相当丰富的段开销是光同步传输网的重要特 点之一。
D4-D12在MSOH。
d) E1、E2：公务联络字节——E1在RSOH；E2在MSOH。 e) F1：使用者通路字节——运营商专用
f) B1：BIP-8字节，用作再生段的误码监测
g) B2：BIP-N24字节，用于复用段误码监测 h) K1、K2(b1~b5)：自动保护倒换(APS)通路字节 i) K2 (b6~b8)：复用段远端缺陷指示（MS-RDI） j) S1 (b5~b8)：同步状态字节 k)M1：复用段远端误块指示字节
3
基本概念
SDH的基本概念
定义：同步数字体系（SDH—Synchrounous Digital Hierarchy）是一整 套可以进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字传送结构体系， 用来通过物理传输网络传送经适配的业务信息。 工作波长区：1310nm和1550nm波长区。 传输比特率：传输的信号由不同等级的同步传送模块（STM-N）信号组 成，N为1、4、16、64和256。