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光传输系统运行与维护 教学课件 ppt 作者 贾璐 第6章 光传输网技术(SDH原理)

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    • 1、光传输系统运行与维护 -情景二:光传输系统业务开通 (SDH基础设置介绍),通信与信息工程系 2011年3月,SDH概述建立SDH概念,SDH信号帧结构和复用步骤,开销和指针,设备的逻辑构成,课程介绍,内容,PDH固有缺陷 相对于PDH,SDH体制的优势 SDH体制存在的缺陷,目标,掌握SDH体制的整体概念,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、处理大量信息,向数字化、综合化、智能化、个人化发展。 作为通信网的承载体传输网要求: 宽带化信息高速公路 规范化世界性统一的标准接口,SDH?,接口方面与设备互连有关 电接口地区性的电接口规范,无世界标准。 光接口无光接口规范,各厂家独自开发。,PDH的固有缺陷,PDH采用异步复用方式 通过码速调整(塞入bit)匹配和容纳信号时钟的偏差 低速信号在高速信号中的位置无规律性 从高速信号插/分低速信号要一级一级进行 复用/解复用增加了信号的损伤,不利于大容量传输,复用方式,PDH的固有缺陷,运行维护功能(OAM)决定设备维护成本 与信号帧中开销(

      2、冗余)字节的数量有关 PCM30/32仅TS0、TS16用于OAM开销,OAM功能弱 线路编码时要加nB冗余码进行性能监控 无统一的网管接口 无法形成统一的TMN,因此,PDH体制不适应大容量传输网的组建,SDH体制应运而生。,PDH的固有缺陷,电接口 STM-1是SDH的第一个等级,又叫基本同步传送模块,比特率为155.520Mb/s 。 STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块,比特率是STM-1的N倍(N=4n=1,4,16,- - -)。 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。,接口方面,SDH的优势,复用方式同步复用和灵活的映射结构 低阶SDH高阶SDH。,例如:STM-1STM-4。采用字节间插复用方式。,SDH的优势,PDHSDH通过指针定位预见低速信号在帧中位置,使收端可直接下低速信号。,SDH的优势,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 兼容性决定成本 老体制设备是否还可发挥作用 对新体制能否接入,SDH的优势,SDH的优势,频带利用率不如PDH系统,指针调整机理复杂,并且产生指针调整抖

      3、动 软件的大量应用,使系统易受病毒或误操作的危害,SDH的优势,内容:,STM-N的帧结构和帧各部分的作用 PDH复用进STM-N帧的方式 140M复用进STM-N帧 34M复用进STM-N帧 2M复用进STM-N帧,帧结构和复用步骤,帧结构,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,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。,信息净负荷(9行261列),帧结构,段开销完成对STM-N整体信号流进行监控。即对STM-N“车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监控。 再生段开销(RSOH)对STM-N整体信号进行监控 复用段开销(MSOH)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),段开销,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。

      4、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;所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可。,管理单元指针AU-PTR,帧结构,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-TUPTR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。,帧结构,帧结构,低阶SDH高阶SDH:字节间插方式,4合1 PDH信号STM-N:同步复用和灵活的映射 140MSTM-N 34MSTM-N 2MSTM-N 复用是依复用路线图进行的,ITU-T规定的路线图有多种,但通常一个国家或地区仅使用一种。,复用步骤(复用方式、复用结构),复用步骤,中国的SDH基本复用映射结构,C

      5、4容器4;虚140M相对应的标准信息结构,完成速率适配功能。 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复用步骤,AU-4管理单元4,与VC4相对应的信息结构 复用路线140MVC4AU-4STM-1,所以STM-1仅能复用进一路140M信号,140M复用步骤,C3容器3;与34M相对应的标准信息结构,完成速率适配功能。 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。,34M复用步骤,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。 34MVC3TU3TUG3;3TUG3VC4STM-1;所以STM-1可以复用进3路34M。,34M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的一级指针定位。,2M复用步骤,TUG2支路单元组

      6、2;TUG3支路单元组3。 2MC12VC12TU12;3TU12TUG2;7TUG2TUG3; 3TUG3VC4STM1。 STM-1可装入373=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。,2M复用步骤,4个C12基帧组成一个复帧。 基帧、复帧装入的是同一路2M信号。 基帧装入2M信号的125us时间段的信息;复帧装入2M信号500us时间段的信息,复帧的概念,2M复用步骤,内容:,SDH监控的实现开销 段开销RSOH、MSOH 通道开销HPOH、LPOH 指针 管理单元指针AU-PTR 支路单元指针TU-PTR,开销和指针,RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。,开销,开销,定帧字节:A1、A2 寻找连续信号流的帧头 A1=f6H、A2=28H,开销,数字通信通路(DCC)字节:D1D12 网元网管之间、网元和网元之间OAM信息通路 D1-D3用于再生段(DCCR),带宽364kb/s D4-D12用于复用段(DCCM),带宽964kb/s,开销,再生段误码监测B1字节 对再生段信号流进行监控 方式为BIP8偶校验 BIP8偶校验工作机理: 以8bit

      7、为单位(一个字节为单位) 校验相应bit列(bit块) 使相应列1的个数为偶,公务联络字节:E1、E2 光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络 分别提供1个64kb/s数字电话通路 E1用于再生段公务联络 E2用于复用段公务联络,开销,B1字节工作机理 发端对对上一个已扰码帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验,所得值放于本帧(2#STM-N)的B1字节处 收端对所收当前未解扰帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验,所得值B1与所收下一帧解扰后(2#STM-N)的B1字节相异或 异或的值为零则表示传输无误码块,有多少个1则表示出现多少个误码块 若收端检测到B1误码块,在收端RS-BBE性能事件中反映出来,例:某信号一帧有4个字节,对其进行BIP8偶校验如图:,开销,开销,复用段误码监测B2字节 对复用段信号流进行监控 方式为BIP24偶校验 BIP24偶校验工作机理: 以24bit为单位(3个字节为单位,STM-1帧有3个B2字节) 校验相应bit列(bit块) 使相应列1的个数为偶,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

      8、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:,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,开销,自动保护倒换(APS)通路字节K1、K2(b1-b5) 传送自动保护倒换信令,使网络具备自愈功能 用于复用段保护倒换情况 复用段远端失效指示(MS-RDI)字节K2(b6-b8) 111,表示收到复用段全1信号,本端产生MS-AIS告警 110,表示收到对告信息MS-RDI,表示对端收信号失效(R-LOS、MS-AIS、RLOF等),开销,开销,同步状态字节S1(b5-b8) 用于表示各时钟源的时钟质量,并可用于时钟源保护倒换 值越小,表示时钟源质量越高 RSOH、MSOH完成了

      9、段层的层层细化的监控功能,注:字节间插复用时,各STM-1帧的 AU-PTR和PAYLOAD的所有字节原封不动间插,而段开销有所不同。只有第一个STM-1的段开销被保留,其余N-1个STM-1的段开销中仅保留A1,A2,B2字节,其余均略去。,段开销S1,区别 宏观和微观 包容和被包容,分类 低阶通道开销VC12 高阶通道开销VC4,通道开销,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(b1b4) 自动保护倒换(APS)通路 N1 网络运营者字节 K3(b5b8) 备用比特,高阶通道开销,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。 高阶通道误码监测字节:B3 监测高阶VC的误码性能 监测方式BIP-8偶校验,高阶通道开销J1,机理类似于B1、B2 本端监测到相应VC通道B3误块,在相应通道的性能事件HP-BBE中反映出来 信号标记字节:C2 指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质 要求收发相匹配,失配则本端相应VC4通道产生HP-SLM告警,并可能往下级信息结构C4下插全“1” C2=00H表示该VC4未装载,本端产生HP-UNEQ告警,并可能往下级信息结构C4插全“1” 设置设备时要求:VC4装载2M设为TUG结构,34M设为34M结构,140M设为140M结构。,高阶通道开销B3、C2,通道状态字节:G1 反映高阶VC传输的状态 对告信息:信宿反馈给信源,以便使信源知道信宿当前的接收状态 b1-b4回传由B3检测的误码块数。发端在性能事件 HP-FEBBE及告警HP-REI中查询得到 收端检测到AU

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