高速公路通信系统维护(技术基础)

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5、SIG SIG为数字信号音板，交换机在接续过程中，需要向用户提供各种信号音， 包括接续提示音（如拨号音、忙音）、辅导代答、新业务提示，以及报时、 天气预报等语音信号。上述各类语音所需的全部数字信号由数字信号板 SIG产生。 6、BNET BNET为模块内交换网板，2块BNET板处于主备用热备份状态，BNET网 板是SM自身控制、维护通信链路的交换中心，同时也是话音通信和数据 通信的交换中心，信令和话路的交换都是MPU板的监控下利用网板资源实 现的。 7、CKV CKV为时钟驱动板，用于驱动主控框至各功能单元（用户框、中继板）的 差分时钟。 8、MFC、NO7、LAP、DTR 共有8个MFC槽位，4个位于上框，4个位于下框。MFC板、NO7板、LAP 板、DTR板槽位兼容，LPN7、LPV5、LPHI、LPRA统称为LAP板。 LAPN7：公共信道信令处理板，每板4路Link，与TUP板或ISUP板配合使 用。LAPV5：V5协议处理板，每板4路协议接口，与V5TK板配合使用。
• STM-N信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧 内均匀地、有规律的排列。为什么呢？因为这样便于实现 支路低速信号的分插、复用和交换，说到底就为了方便的 从高速SDH信号中直接上/下低速支路信号。鉴于此， 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，帧频为8K，如图所示。
3、当信息负荷装载的速度和 等待装载的时间（STM-N 的帧周期125µs）不一致 时，就会使信息负荷在车 箱内的位置“浮动”，那 么在收端怎样才能正确分 离货物包呢？SDH采用在 VC4 VC4前附加一个管理单元 指针（AU-PTR）来解决 这个问题。 4、最后一步了：将AUG加 上相应的SOH合成STM-1 信号，N个STM-1信号通 过字节间插复用成STM-N 信号。
2、SDH复用结构和步骤：
×N STM-N AUG ×1 AU-4 VC-4 ×3 TUG-3 指指指物 复主 定定定定 映映 ×1 ×7 TUG-2 ×3 TU-12 VC-12 C-12 2048kbit/s TU-3 VC-3 C-3 34368kbit/s C-4 139264kbit/s
2、SM的分级控制结构
主机 A (MPU) 主机倒换控制 (EMA) 主机 B (MPU)
总线
信 模 光 交 数 信 告 终 令 块 纤 换 据 号 警 端 处 模块内 通 接 网 存 音 驱 接 理 通信 信 口 板 储 板 动 口 板 主控制点 板 板 板 板 板 （LAP、 （NOD） （MC2） （OPT） （MEM） （ALM） （TCI） （BNET） （SIG） MFC） 模块间通信 用户、中继线接口 从控制点 （CPU） 从控制点 （CPU） 局间通信 至告警箱 或时钟框 至液晶话务台
1、 INⅠ 外同步时钟源外时钟接口1，输入 INⅡ 外时钟接口2，输入 OUTⅠ 外时钟接口1，输出 OUTⅡ 外时钟接口2，输出 2 、RST 复位键（RESET） 3 、ETN 设备指示灯以太网灯 • 设备指示灯： RUN 运行灯 R 严重告警灯 Y 一般告警灯 FAN 风扇告警灯 5 、RS-232 1 串口网管MODEM接口 4、 ALMCUT 告警切除开关 RS-232 2 透明传输串行通信口 6、 PHONE RJ11公务电话接口 7 、ETHERNET RJ45以太网接口 8 、AUI AUI以太网接口 9 、PGND、GND、-48V、BGND双电源接口 10、POWER（ON、OFF） 电源开关 11、SDH光接口 12、PDH电接口 2mmHM连接器 2M电接口（SP1D板）
模块内 通信 主控制点 （NOD）
• 如上图所示，SM具有分级控制结构： 一、第一级：MPU和EMA • 这里是整个SM的控制中心。各功能电路都要把自己的状态信息上报给MPU，由MPU对这 些状态进行分析处理，输出命令来驱动功能单板的动作，可以说MPU是交换机的控制核心。 EMA板保证MPU板运行的可靠性，一旦出现问题可以实行主备倒换。 二、第二级控制：（与MPU同在主控框中）通过邮箱直接与MPU通信，上报状态和执行命令。 如果该单板（比如NOD）还要负责下发命令给下一级单板，则通过串口与第三级单板通信。 NOD板起着通信桥梁的作用。 • 是指MPU通过总线和单板上的双端口邮箱直接与单板的CPU进行通信。采用二级控制的单 板有NOD、MC2、OPT、BNET、LAP、MFC、NO7、MEM、SIG、ALM和TCI。 三、第三级控制：通过 NOD板间接与MPU通信，上报状态和执行命令。 • 三级控制从上至下依次为MPU、主控制点（NOD）和从控制点（CPU）。 • MPU通过NOD建立与各功能性从控制点（CPU）之间的联系，从控制点（CPU）指用户线、 中继线等接口的功能性电路板上的微处理器，称作从节点。 • NOD是MPU与各功能性从节点之间通信的桥梁，它转发MPU给各从节点的命令，并向MPU 上报从节点的状态。NOD与MPU通信是以邮箱方式进行，与从节点通信则通过串行口完成。 • 如图所示，采用三级控制的单板包括用户框和中继框中的各功能性单板，如ASL、DSL、 DRV、TSS、DT、AT等（用户框和中继框中的二次电源板不属于功能性单板，其它都是）。 • SM的控制能力主要由NOD的数量决定，在满配置时，SM可带11块NOD板，即44个主节点。 • SM主节点的分配原则是：一框用户（304ASL）共同占用2个主节点，即正常情况下半框用 户板共用1个主节点与MPU通信；一块DTM（60路DT）占用1个主节点；半框AT板（64路 AT）共同占用1个主节点。 四、四级控制： • 主要是指在SM单模块局中配时钟框时，CK2和CK3通过SLT、ALM与MPU通信： • MPU——ALM——SLT——CK2/CK3
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1、 DRV DRV为双音收号及驱动板，每板有16路双音频收号器，接收模拟用户话机所拨的双音 频号码，同时为本半框用户HW信号、串口信号和时钟信号提供驱动。 2、ASL ASL为模拟用户板，CC08ASL板具有以下功能： 提供16路模拟用户接口； 单板具备BORSCHT（馈电、过压/流保护、振铃、监视、编译码、混合、测试功能）； 提供某些特殊功能（反极性、远距离、CID、计费脉冲）； 单板提供脉冲解码功能。 3、DTM DTM为数字中继电路板，完成局间数字中继的对接。每板有2个PCM系统，提供60路 数字中继。一个数字中继框共有16个DTM槽位，最多可提供960路数字中继。 DTM DTM板与不同的信令设备配合，可支持不同的业务。通过在后台终端的数管系统中进 行设置，可以把DTM设置成下列单板： DT：当局间使用No.1信令时，把DTM设置成DT，此时需要在主控框MFC槽位插MFC 板。 TUP：当局间使用No.7信令且传送电话业务时，把DTM设置成TUP，此时需要在主控 框MFC槽位插NO7板或LPN7板。 ISUP：当局间使用No.7信令且传送ISDN业务时，把DTM设置成ISUP，此时需要在主 控框MFC槽位插LPN7板。 V5TK：当使用V5.1或V5.2接口实现与接入网的对接时，把DTM设置V5TK，此时需要 在主控框MFC槽位插LPV5板和DTR板。LPV5板提供V5.X协议支持，DTR板从V5TK 提取接入网用户所拨的双音频信号。 4、SET SET是中继框HW线和NOD线的配线座，共有2个SET槽位，给各自半框DTM提供HW 线和NOD线。该槽位不插任何单板，配以假面板。
X 链 链
X 链 链
X 链 链
X 链 链
X 链 链
X 链 链
Y 链 链
• 链形网的特点是具有时隙复用功能，即线路STM-N信号中某一序号的 VC可在不同的传输光缆段上重复利用。 • 如图：A—B、B—C、C—D以及A—D之间通有业务，这时可将A—B 之间的业务占用A—B光缆段X时隙（序号为X的VC，例如3VC4的第 48个VC12），将B—C的业务占用B—C光缆段的X时隙（第3VC4的第 48VC12），将C—D的业务占用C—D光缆段的X时隙（第3VC4的第 48个VC12），这种情况就是时隙重复利用。这时A—D的业务因为光 缆的X时隙已被占用，所以只能占用光路上的其它时隙Y时隙，例如第 3VC4的第49VC12
二、程控交换模块原理
（1）主控框：
P W C
N N N N N N E O O O O O O M D D D D D D A
M P U C B C B N N K E K E T T V V M P U
M M M M M M M A E F F F F C C L M C C C C 2 2 M
P W C
S S P W C N N N N N O O O O O I I D D D D D G G
M M M M M O O T E F F F F P P C M C C C C T T I
P W C
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1、PWC PWC为二次电源板，-48V直流输入，输出为直流+5V/20A，用 以给主控框、时钟框、DT框供电。 2、MPU MPU为主处理机板。MPU板是模块内的中央处理单元，负责对 SM的各类设备进行控制。采用高档CPU处理模块内的上报信息， 控制各从节点动作，完成交换的功能。 3、EMA EMA为双机倒换板，位于上框。EMA负责2块MPU之间的通信， 裁决哪块是主用板，并控制其间的倒换。 4、NOD NOD为主节点板，负责MPU与用户框设备及中继框设备之间的 通信。共有11个NOD槽位，每块NOD板提供4路主节点。每路主 节点包括1个邮箱，1个CPU，1个串口。主节点与MPU之间以邮 箱方式通信，与各从节点（用户框设备、中继框设备）之间以广 播方式通过串口通信。
高速公路通信系统维护 技术基础
广东新粤投资有限公司技术服务部
课程要点：
• • • • 1、SDH传输原理 2、程控交换原理 3、接入网原理 4、高速公路通信系统结构
一、SDH原理
1、SDH信号帧结构
9× 270× N个个个
1 3 4 5
RSOHቤተ መጻሕፍቲ ባይዱAU-PTR MSOH payload
9 9× N 261× N
（4）数字中继框： P W C D D D D S D D D D D D D D S D D D D D D D D T T T T E T T T T T T T T E T T T T R R R R M M M M T M M M M M M M M T M M M M V V V V P W C
• 注：C－容器、VC－虚容器、TU－支路单元、TUG－支路单元组、 AU－管理单元、AUG－管理单元组
• 我国的光同步传输网技术体制规定了以2Mbit/s信 号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷，并选 用AU-4的复用路线，其结构见图2-3所示。
复用、映射、定位的概念
• 定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低 阶VC帧的起点在TU净负荷中或高阶VC帧的起点 在AU净负荷中的具体位置，使收端能据此正确地 分离相应的VC • 复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶 通道层（例如 TU12(×3)→TUG2(×7)→TUG3(×3)→VC4）或 把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程（例 如AU-4(×1)→AUG(×N)→STM-N） • 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。
1
270
1
AU-PTR 9
140Mbit/s→STM-N的复用全过程
3、SDH网络结构和网络保护原理：
重点介绍两种常用结构： • 1、环形网 • 2、链型网
（1）、链型网：
A TM 支 链 支 支
B ADM 支 链 支 支
S T M -N
C ADM 支 链 支 支
D T M 支 链 支 支
Y 链 链
(2) 时钟框： P W C C K S C K S P W C 空
(3) 用户框： P W X A A A A A A A A A A D D A A A A A A A A A T S S S S S S S S S S R R S S S S S S S S S S L L L L L L L L L L V V L L L L L L L L L S P W X
（2）、双纤单向(双向)通道保护环：
• 二纤通道保护环由两根 光纤组成两个环，其中 一个为主环——S1；一 个为备环——P1。两环 的业务流向相反，通道 保护环的保护功能是通 过网元支路板的“并发 选收”功能来实现的， 也就是支路板将支路上 环业务“并发”到主环 S1、备环P1上，两环上 业务完全一样且流向相 反，平时网元支路板 “选收”主环下支路的 业务
CA
AC P1 S1
A D S1 P1 STM-N C B
CA
AC
倒倒
CA
AC P1 S1
A D S1 P1 STM-N C B
CA AC
4、OptiX 155/622H 结构 、
• IU 为线路接口单元，其中IU1-3 可插光板或支路板，作为 线路接口或支路接口，IU4 板位只能插支路板，作为支路 接口。A 为电源滤波板和风扇过滤网。B 为风扇板。整个 设备共有5 个保险管：1 个(3.15A)在风扇板上，电源板上 有4 个，其中2 个是+5V(5A)，1 个是+12V(3.15A)，1 个是 铃流。
140Mbit/s复用进STM-N信号
1 139.264Mb/s 9 8000帧 /秒 C4 260 149.76Mb/s
1
1 C4
261
P O VC4 150.336Mbit/s
149.76M bit/s
9 H
1、首先将140Mbit/s的PDH信号经过码速调整（比 特塞入法）适配进C4，C4是用来装载140Mbit/s 的PDH信号的标准信息结构。 2、为了能够对140Mbit/s的通道信号进行监控，在 复用过程中要在C4的块状帧前加上一列通道开销 字节（高阶通道开销VC4-POH），此时信号成为 VC4信息结构