三號線傳輸設備SDH基本原理和概念

1、重慶軌道交通三號線SDH通信傳輸設備原理培訓網絡維保公司 鄒平SDH傳輸原理課程介紹1、SDH概述概述建立建立SDH基本概念基本概念 SDH是什么？為什么會產生是什么？為什么會產生SDH體制？體制？ SDH體制的優(yōu)缺點。體制的優(yōu)缺點。2、SDH信號幀結構和復用步驟信號幀結構和復用步驟 SDH信號幀結構中各部分的作用。信號幀結構中各部分的作用。 常用常用PDH信號是如何復用進信號是如何復用進SDH信號？信號？3、開銷和指針、開銷和指針4、設備的邏輯構成、設備的邏輯構成 SDH常用網元常用網元5、SDH網絡網絡1.1 SDH產生的技術背景產生的技術背景 SDH是什么是什么同步數(shù)字傳輸體制。類似于同

2、步數(shù)字傳輸體制。類似于PDH， 均為數(shù)字信號傳輸體制。均為數(shù)字信號傳輸體制。 產生的社會背景：產生的社會背景：作為通信網的承載體傳輸網要求：作為通信網的承載體傳輸網要求： 寬帶化寬帶化信息高速公路信息高速公路 規(guī)范化規(guī)范化世界性統(tǒng)一的標準接口世界性統(tǒng)一的標準接口信息社會要求：信息社會要求： 通信網傳輸、交換、處理大量信息，通信網傳輸、交換、處理大量信息，向數(shù)字化、綜合化、智能化、個人化向數(shù)字化、綜合化、智能化、個人化發(fā)展。發(fā)展。1.2 PDH的固有缺陷：的固有缺陷： 作為傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸體制，作為傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸體制，PDH具有以具有以 下固有的缺陷：下固有的缺陷：1、接口方面、接口方面 電接口電

3、接口只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，無只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，無 世界標準。世界標準。 PDH有有3種速率等級：種速率等級：歐洲和中國（歐洲和中國（2Mb/s）、日本、北美日本、北美（1.5Mb/s）。 光接口光接口無光接口規(guī)范，各廠家獨自開發(fā)。無光接口規(guī)范，各廠家獨自開發(fā)。設備間互連困難設備間互連困難 2、復用方式：、復用方式： 復用復用/解復用的方式，決定高速信號上解復用的方式，決定高速信號上/下低速下低速 信號的方便性。信號的方便性。 PDH采用采用異步復用異步復用方式：方式： 低速信號在高速信號中的位置無規(guī)律性，即無低速信號在高速信號中的位置無規(guī)律性，即無 預知性，預知性，即不能從高速信號中直

4、接分離低速信號。即不能從高速信號中直接分離低速信號。140OLT341408 342 8140OLT3414034 88 2從高速信號插從高速信號插/分低速信號要一級一級進行，分低速信號要一級一級進行，層層的復用層層的復用/解復用增加了信號的損傷，不利于大容量傳輸。解復用增加了信號的損傷，不利于大容量傳輸。2Mb/s565Mbit/s139Mbit/s34Mbit/s8Mbit/s2Mbit/s1.6Gbit/s400Mbit/s100Mbit/s6.3Mbit/s1.5Mbit/s274Mbit/s45Mbit/s6.3Mbit/s44444444673歐 洲 系 列日 本 系 列北 美 系

5、 列532Mbit/s3、運行維護功能（、運行維護功能（OAM）：）： OAM決定設備維護成本，與信號幀中開銷（冗余）決定設備維護成本，與信號幀中開銷（冗余） 字節(jié)的數(shù)量有關；字節(jié)的數(shù)量有關； PDH信號幀中用于信號幀中用于OAM的開銷少，的開銷少，OAM功能弱，功能弱， 系統(tǒng)安全性差。系統(tǒng)安全性差。4、無統(tǒng)一的網管接口，無法形成統(tǒng)一、無統(tǒng)一的網管接口，無法形成統(tǒng)一的的TMN因此，因此，PDH體制不適應大容量傳輸網的組建，體制不適應大容量傳輸網的組建，SDH體制體制應運而升。應運而升。1.3 SDH體制的優(yōu)點：體制的優(yōu)點： 與與PDH相對比相對比SDH體制的優(yōu)勢：體制的優(yōu)勢：1、接口方面、接口

6、方面 電接口：標準的信息結構等級（速率等級）電接口：標準的信息結構等級（速率等級） 同步傳輸塊同步傳輸塊STM-N ： SDH：高等級信號速率是相鄰低等級信號高等級信號速率是相鄰低等級信號 精確的精確的4倍倍光接口：對電信號擾碼。光接口：對電信號擾碼。SDH：光口信號碼型是光口信號碼型是加擾加擾的的NRZ碼，碼，PDH：光口信號碼型是光口信號碼型是mBnB碼。碼。 2、復用方式：、復用方式： 采用同步復用和靈活的映射結構采用同步復用和靈活的映射結構 低階低階SDH高階高階SDH（例如：（例如：4 STM-1STM-4）。）。 采用采用字節(jié)間插復用字節(jié)間插復用方式。方式。字節(jié)間插復用字節(jié)間插復用

7、其他體制信號其他體制信號SDH：通過通過指針定位指針定位預見低速信號在幀中位置，預見低速信號在幀中位置，使收端使收端可直接下低速信號可直接下低速信號。例：。例：PDH3、OAM功能功能 SDH幀中幀中用于用于OAM的開銷多的開銷多 SDH的的 OAM功能強，系統(tǒng)安全性高功能強，系統(tǒng)安全性高4、兼容性、兼容性決定成本決定成本 SDH中老體制設備還可發(fā)揮作用中老體制設備還可發(fā)揮作用 SDH對新體制設備能接入，對新體制設備能接入，允許寬帶接入允許寬帶接入。STM-NSTM-N1.4 SDH的固有缺陷的固有缺陷1、頻帶利用率低、頻帶利用率低有效性和可靠性的矛盾有效性和可靠性的矛盾2、指針調整機理復雜，

8、并且產生、指針調整機理復雜，并且產生指針調整抖動指針調整抖動3、軟件的大量應用，使系統(tǒng)、軟件的大量應用，使系統(tǒng)易受病毒或誤操作的易受病毒或誤操作的危害。危害。2.1 STM-N幀結構及組成幀結構及組成1、SDH信號幀特點：信號幀特點： 以字節(jié)為單位（以字節(jié)為單位（8bit）的塊狀幀，）的塊狀幀， 傳輸方式傳輸方式從左到右、從上到下，從左到右、從上到下， 幀頻固定為幀頻固定為8000幀幀/s，幀周期，幀周期125us。2、 SDH信號幀的構成：信號幀的構成： 1）信息凈負荷：信息凈負荷： STM-N幀中放置各種負荷的地方。各種有效信息，幀中放置各種負荷的地方。各種有效信息， 例如例如2M、34M

9、 、140M打包成信息包后，放于其中。打包成信息包后，放于其中。 然后由然后由STM-N信號承載，在信號承載，在SDH網上傳輸。網上傳輸。 若將若將STM-N信號幀比做一輛貨車，其凈負荷區(qū)即為該貨信號幀比做一輛貨車，其凈負荷區(qū)即為該貨車的車廂。在將低速信號打包裝箱時，在每一個信息包中車的車廂。在將低速信號打包裝箱時，在每一個信息包中加入加入POH，以完成對每一個，以完成對每一個“貨物包貨物包”在在“運輸運輸”中的中的監(jiān)視監(jiān)視。低速支路信號低速支路信號1低速支路信號低速支路信號n裝箱定位裝箱定位加加POH加加POH打包打包打包打包裝箱定位裝箱定位標簽編號標簽編號編號標簽編號標簽甲地乙地貨物容器（

10、C）集 裝 箱 （TUG）列車（VC）（TU）（高階VC）（AU）2）段開銷：）段開銷： 完成對完成對STM-N整體信號流進行監(jiān)控。即對整體信號流進行監(jiān)控。即對STM-N“車廂車廂” 中所有中所有“貨物包貨物包”進行進行整體上的性能監(jiān)控整體上的性能監(jiān)控。 再生段開銷（再生段開銷（RSOH）：對：對STM-N整體信號進行監(jiān)控。整體信號進行監(jiān)控。 復用段開銷（復用段開銷（MSOH）：對：對STM-N中的某一個中的某一個STM-1信號信號 進行監(jiān)控。進行監(jiān)控。 RSOH、MSOH、POH組成組成SDH層層細化的監(jiān)控體制。層層細化的監(jiān)控體制。SDH開銷功能的組織結構開銷功能的組織結構低階低階容器容器高

11、階高階容器容器低階低階組裝組裝器器高階組裝高階組裝STM-N復用復用REG低階低階容器容器高階高階容器容器低階低階組裝組裝器器高階組裝高階組裝STM-N復用復用REG低階通道（LPOH）高階通道（HPOH）復用段（MSOH）再生段（RSOH）再生段（RSOH）再生段（RSOH）. SDH 段信號段信號（SOH） 低速通道信號（低速通道信號（POH）通道與段通道與段 3）管理單元指針（）管理單元指針（AU-PTR）：）： 定位低速信號在定位低速信號在STM-N幀中（凈負荷）的位置，幀中（凈負荷）的位置， 使低速信號在高速信號中的位置可預知。使低速信號在高速信號中的位置可預知。 發(fā)端在將信號包裝入

12、發(fā)端在將信號包裝入STM-N凈負荷時，加入凈負荷時，加入 AU-PTR，指示信號包在凈負荷中的位置，即，指示信號包在凈負荷中的位置，即 將裝入將裝入“車廂車廂”的的“貨物包貨物包”，賦予一個位置坐，賦予一個位置坐標值。標值。 收端根據收端根據AU指針值，從指針值，從STM-N幀凈負荷中直接幀凈負荷中直接 拆分出所需的低速支路信號；即依據拆分出所需的低速支路信號；即依據“貨物包貨物包” 位置坐標，從位置坐標，從 “車廂車廂”中直接提取所需要的那一個中直接提取所需要的那一個 “貨包貨包”。 由于由于“車廂車廂”中的中的“貨物包貨物包”是以一定的規(guī)律擺放的，是以一定的規(guī)律擺放的， 對對 “貨物包貨物

13、包”的定位僅需定位的定位僅需定位“車廂車廂”中中第一個第一個“貨貨 物包物包”即可。即可。2.2 SDH信號復用步驟信號復用步驟 低階低階SDH高階高階SDH：字節(jié)間插方式，：字節(jié)間插方式，4合合1。 PDH信號信號STM-N：采用：采用同步復用：同步復用： 140MSTM-N 34M STM-N 2MSTM-N 復用是以復用路線圖進行的，復用是以復用路線圖進行的，ITU-T規(guī)定的路線規(guī)定的路線 圖有多種，但一個國家和地區(qū)僅使用圖有多種，但一個國家和地區(qū)僅使用一種。一種。STM-NAUGAU-4VC-4AU-3VC-3TUG-3TUG-2TU-3TU-2TU-12TU-11VC-3VC-2VC

14、-12VC-11C-4C-3C-2C-12C-11 N 1 1 1 3 3 3 4 7 7139264kbit/s44736kbit/s34368kbit/s6312kbit/s2048kbit/s1544kbit/s指 針 處 理復 用定 位 校 準映 射圖圖 G.709復用映射結構復用映射結構ITU-T規(guī)定的復用路線規(guī)定的復用路線 2M復用步驟復用步驟（2M VC4）C12TU122M速率速率適配適配 加加POH 監(jiān)控監(jiān)控轉下頁轉下頁125us1 491VC12一級一級定位定位125us91125us911 41 4POHPTR2M復用步驟復用步驟（2M VC4）TUG29 R RTUG3

15、1869111字節(jié)字節(jié)間插間插字節(jié)字節(jié)間插間插37125us125us2M復用步驟復用步驟（2M VC4）C12容器容器12；與；與2M相對應的標準信息結構，相對應的標準信息結構，完成完成2M信號信號速率適配速率適配，4個個基幀組成一復幀。基幀組成一復幀。VC12虛容器虛容器12；與；與2M相對應的標準信息相對應的標準信息結構，完成對結構，完成對2M信號信號實時監(jiān)控實時監(jiān)控。TU12支路單元支路單元12；與；與VC12相對應的標準相對應的標準信息結構，完成對信息結構，完成對VC12的一級的一級指針定位指針定位。TUG2支路單元組支路單元組2；TUG3支路單元組支路單元組3。2MC12VC12T

16、U12；3TU12TUG2；7TUG2TUG3；3TUG3VC4STM-1。STM-1可裝入可裝入373=63個個2M信號。信號。2M復用結構復用結構是是3-7-3結構結構SDH復用器復用器 C12C12C12C12STM-1STM-1STM-1STM-11#3#2#4#1#3#2#4#63個個2M復幀的概念：復幀的概念： 4個個C12基幀組成一個復幀?；鶐M成一個復幀。 基幀、復幀裝入的是同一基幀、復幀裝入的是同一 路路2M信號。信號。 基幀裝入基幀裝入2M信號的信號的125us 時間段的信息；復幀裝入時間段的信息；復幀裝入 2M信號信號500us時間段的信時間段的信 息息E1C12VC12TU12E3C3VC3TU3E4C4VC4信息結構的對應關系信息結構的對應關系PDH基群至基群至STM-1的復用過程的復用過程C-12C-12VC-12 POHC-12VC-12VC-12TU-12VC-12VC-12VC-12TU-12 PTRTU-12 PTRTU-12 PTRTU-12 PTRTUG-22.048Mb/s2.240Mb/s2.304Mb/s6.912Mb/sTUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3TUG-3TUG-3VC-4 POHVC-4VC-4AU-4 PTRVC-4AU-4 PTRAU-4AUGAUGS