SDH原理与技术(烽火)

MSOH (复用段 开销)
D4 D7 D10
S1
M1
图 2.3 STM-1 SOH 字节安排
E2
9
以字节交错间插方式构成高阶段开销时，第一个STM-1的段开销被 完整保留，其余STM-1的段开销仅保留A1、A2和B2，其它均应略去。 36 字节
A1 A1 A1 A1 A1 A1A1 A1A1 A1 A1 A1 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 A2 J0 B1 D1 E1 D2 F1 D3
H-12 VC-12 浮 动 模 式
PDH
SDH
• 浮动 ：是 VC 净负荷在 TU 内的位置不固定，并由 TUPTR 指示其 起点位置的一种工作模式。
• 锁定 ：是一种信息净负荷与网同步并处于 TU 帧内固定位置，因而
无需 TU PTR的工作模式。
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一、H-4 异步映射进 VC-4
采用正码速调整，每一行为一个调整帧，共20块，每块13个字节。
图 3.1 G.709 建议的SDH 复用结构
15
我国 SDH 基本复用映射结构
1
STM-1 AUG AU-4 VC-4 C-4
3
TUG3
1
TU-3
139264 kbit/s
VC-3 C-3
指针处理 定位 复接 映射 STM-1可装入1个140Mb/s 或装入3 1 = 3个34Mb/s 7
• 自动保护倒换通路 K1和K2（b1 ~ b5）：用于保护倒换信令。 • 复用段远端失效指示 K2（ b6 ~ b8）：用于远端故障指示。
• 同步状态 S1 （ b5 ~ b8）：用于同步状态指示。
• 段远端误块指示 M1：用于检出误块数。
11
再生段误码监测
A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1
都要经历复杂的 码变换、码速调整、定时、复接和分接过程。图1.2
• 网管信息开销少，且无统一接口。 无法对传送网实现分层管理和对通道的传输性能实现端到端的监测。
2
140/34Mb/s 光信号 光
/ 电
34/140Mb/s
电 光信号 / 光
复 分 34/8Mb/s 8/34Mb/s 接 接 复 分 8/2Mb/s 2/8Mb/s 接 接 分 复 接 接 2Mb/s 图 1.2 PDH分插支路信号的过程
VC-4 = C-4 + VC-4 POH
1 J1 B3 C2 G1 F2 H4 F3 K3 N1 261 J1——通道踪迹（接入点标识符） B3——通道BIP-8 码（偶校验） C2——信号标记（复接结构和信息性质） G1——通道状态（误码、失效或失配） F2、F3——通道使用者（公务通信） H4——TU位置指示（复帧类别和信息位置） K3——自动保护倒换通路字节
• 低阶和高阶信号的复用和分解是一部到位，使设备大大简化； • 安排了丰富的段开销，提高了管理维护功能； • 适用于从同步模块（STM）向异步模块（ATM）过渡（基于53 字节 信元的观点）； • IP在STM-1上兼容（IP over SDH）。
4
同步字节间插复用方法
t
STM-1 信号 “A” STM-1 信号 “B” STM-1 信号 “C” STM-1 信号 “D”
n帧
发送端将扰码后的前一帧所有比特 进行BIP-8 计算，结果置于B1中。 接收端同样对前一帧所有比特进行 BIP-8 计算，并与B1比较，用异或门输 出。
A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1
n+1帧
段开销Baidu Nhomakorabea
净负荷
12
复用段误码监测
A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1 E1 F1 D1 D2 D3
7
2.3 帧结构
SDH 具有统一的帧结构（270 ×N 列， 9 行） N=1、4、16、64， 主要由段开销（SOH）、净负荷（含通道开销）和指针（PTR）组成。
8000帧/秒 容量 = 9 ×270 ×N 字节
SOH
1
9行
AU-PTR
SOH （段开销）
PAYLOAD （净负荷,含POH）
2
125
OC-24/STS-24
OC-36/STS-36
124160Kb/s
1866240Kb/s 2488320Kb/s 9953280Kb/s
2.5G 10G
STM-16（30720CH）
OC-48/STS-48（32356CH）
STM-64（122880CH） OC-192/STS-192（129024CH）
• 再生段踪迹 J0：段接入点识别（0~255编码）。 • 比特间插奇偶校验码（BIP）：B1为再生段 8 位误码监测，B2为 复用段 24位误码监测。 • 公务联络：E1为再生段 公务，E2为终端间直达公务。 • 使用者通路 F1：用于特定维护目的的临时公务。
• 数据通信D1 ~ D12：用于网络管理数据通路。
出低速信号困难。
SDH 采用了净负荷指针技术，以指示净负荷在STM-N 帧内第一个字节的位置（浮动），所以很容易从高速信号中
接入和分出低速信号。
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各种业务信号复用进STM-N 帧的过程都要经历映射、 定位和复用三个步骤。
×N
STM-N
AUG
AU-4
VC-4
C-4
139264kbit/s
×3 ×3
第三章
复用结构和步骤
SDH 网不同于PDH 网的主要一点是SDH 网中的每一 个节点时钟都是同步于一个基准时钟，但由于定时传送链路 的损伤使得每个节点的时钟在频率和相位上会有微小的差异， 故 SDH 的复接也要码速调整。 PDH 码速调整的方法是比特塞入法。优点是容许被复 用的信号有较大的频率差异，缺点是从高速信号中接入和分
STM-N
155、622、2.5G
SDH
2Mb/s 2Mb/s
STM-N
155、622、2.5G
3
1.2 SDH 的基本概念和特点
• 具有统一的帧结构和速率标准，使各厂家设备横向兼容； • 传输容量大，升级容易（采用字节间插方法），具有前向兼容；
• 可以容纳北美、日本和欧洲现有的数字标准，具有后向兼容；
155M STM-1（1920CH） 622M STM-4（7680CH）
SONET 等级
OC-1/STS-1（480CH） OC-3/STS-3（1440CH） OC-9/STS-9 OC-12/STS-12（8046CH） OC-18/STS-18
标称速率
51840Kb/s 155520Kb/s 466560Kb/s 622080Kb/s 933120Kb/s
SDH 原理与技术
武汉邮电科学研究院烽火通信公司培训中心
1
第一章
1.1 PDH 存在的问题
概
述
同步数字系列（SDH）是一个将复接、线路传输及交换功能结合在 一起，并由统一网管系统进行管理操作的综合信息网。
• 只有地区性的电接口规范，而不存在世界性标准； 北美和日本是1.5M、6.3M、32M 和44M 等， 我国和欧洲是2M、8M、34M 和140M 等。 • 没有世界性的标准光接口规范，使得各厂家设备不兼容； 相同的数字复接等级，但光接口速率不一样。 • 只有基群速率是同步的，二次群以上是异不步的；
C-4
N1——网络营运者（连接监控）
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VC-4 的级联
X 个 C-4 级联成的容器记为 C-4-XC，可用于映射的容量是 C-4 的 X 倍。
9× N 261 ×N字节
J1 RSOH B3 C2 AU-4 PTR G1 F2 H4 MSOH F3 K3 N1
STM - N
J1 B3 C2 G1 F2 H4 F3 K3 N1
• 支路单元和支路单元组：是提供低阶通道层和高阶通道层之间适配的
信息结构。由相应的低阶VC-n和相应的支路单元指针（TU-n PTR）组成。 TU-n = VC-n + TU-n PTR • 管理单元和管理单元组：是提供高阶通道层和复用段层之间适配的信 息结构。AU-n = VC-n + AU-n PTR； n = 3，4
Line Radio
无线
SM
TR
TR
SM
同步复用器
DAX：数字交叉连接设备 EA:外部接入设备
SM
同步复用器
TR
图 2.1 NNI 位置示意图
6
2.2 同步数字系列的速率
SDH具有统一规范的速率，信号以同步传送模块（STM）的形式 传输。基本模块是STM-1，高等级速率以字节交错间插方式同步复用。 SDH 等级
s
8
9× N 列
261 ×N列（字节）
图 2.2 STM-N 帧结构
2.4 段开销（SOH）
一、段开销的字节安排
RSOH (再生段 开销) 管理单元 指 针 A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0/C1
B1
D1 H1 B2 B2 B2
E1
D2 H2 K1 D5 D8 D11
F1
D3 H3 K2 D6 D9 D12 H3 H3
TUG2
3
TU-12
34368 kbit/s
VC-12 C-12
2048 kbit/s
或装入3 7 3 = 63个2M b/s
16
3.1 复用单元
• 容器：是一种用来装载各种速率的业务信号的信息结构。 G.709针对 PDH 速率系列规范了 C-11、C-12、C-2、C-3、C-4 五种标准 容器。 • 虚容器：是用来支持 SDH 的通道层连接的信息结构。由信息净负荷 和通道开销（POH）组成。VC-n = C-n + VC-n POH
AU-3 VC-3 TUG-3
×1
TU-3
VC-3
×1 ×7
指针处理 复接 定位调整 映射
C-3
44736kbit/s 34368kbit/s 6312kbit/s 2048kbit/s
×7
TUG-2
TU-2
VC-2 VC-12 VC-11
C-2 C-12 C-11
×3 ×4
TU-12 TU-11
1544kbit/s
n帧
发送端对扰码后的前一帧（除了 SOH第1至第3行以外）所有比特进行 BIP-N*24计算，结果置于B2中。 接收端同样进行BIP-N*24计算， 并与B2比较，误块数置于M1中。
A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 B1 E1 F1 D1 D2 D3
n+1帧
B2 B2 B2
M1
段开销
净负荷
13
字 节 间 插 复 用 器
t
STM-4 信号 (4×STM-1)
5
第二章
速率与帧结构
2.1 网络节点接口（NNI）
SDH 具有统一的网络节点接口（NNI），使得各厂家的 设备能够互连。
支路信号
NNI SM SM
有线
NNI
NNI
DXC EA
有线
NNI SM
支路信号
TR
TR TR
Line Radio
无线
管 理 单 元 指 针
B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 K1 D4 D7 D10 S1 D5 D8 D11 M1 K2 D6 D9 D12 E2
图 2.4 STM-4 SOH 字节安排
10
二、段开销的字节描述
• 定帧位：A1 = 11110110， A2 = 00101000，用于帧同步。
13个字节 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 字节 I W W X Y Z X Y Y Y X I C R I R R Y Y Y X Y Y Y X Y Y Y X Y Z 20×13 = 260字节
C-4 净负荷
I I I I R R R R R R R R
I
I
I
I
I
I
I I O O R R S R
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3.2 映 射
使各种支路信号在SDH网边界与VC适配（与网同步），以便独立 进行传送、复用和交叉连接。 H-n VC-n 映 射 方 式 比特同步映射 无 浮动模式 浮动/锁定
无优势，不用
异步映射 浮动模式
浮动模式
字节同步映射 无 浮动模式 浮动/锁定
用于N×64Kb/s
H-4
VC-4
H-31 VC-3
I ；信息比特 R：非信息比特 C：码速调整控制比特 S：码速调整位置
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在发送端，CCCCC = 00000 时 S = I；CCCCC = 11111 时 S = R， 接收端择多判决。
C-4 的容量：Imax = （1934+1）×9 ×8000 =139320 kbit/s
Imin = （1934+0）×9 ×8000 =139248 kbit/s 而 PDH 的H-4 = 139264 ± 15 ppm = 139261 ~ 139266 kbit/s。能适配。
1
固 定 塞 入 字 节
VC - 4 - XC
X
261
21
二、H-31 异步/ 同步兼容映射进 VC-3
采用正/零/负码速调整，分成3个调整帧，共3行84列，4个21字节块。
1×21
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Y A Y A
YWWW YWWW
4×21 = 84字节
Y A Y A Y A
QWWW QWWW QWWW