SDH原理及網(wǎng)絡(luò)保護(hù)0

1、1.1.掌握掌握SDHSDH信號幀結(jié)構(gòu)以及各種開銷字節(jié)及相關(guān)告警的含義信號幀結(jié)構(gòu)以及各種開銷字節(jié)及相關(guān)告警的含義2.2.理解復(fù)用和解復(fù)用的過程理解復(fù)用和解復(fù)用的過程3.3.熟悉各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的信號流熟悉各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的信號流4.4.掌握復(fù)雜組網(wǎng)條件下的業(yè)務(wù)配置掌握復(fù)雜組網(wǎng)條件下的業(yè)務(wù)配置5.5.理解復(fù)雜組網(wǎng)條件下的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)理理解復(fù)雜組網(wǎng)條件下的業(yè)務(wù)保護(hù)機(jī)理課程目標(biāo)內(nèi)容介紹2.速率與幀結(jié)構(gòu)3.同步復(fù)用和映射方法4.SDH網(wǎng)同步5.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與保護(hù)6.SDH的新發(fā)展-MSTP SDH的定義n SDH基本概念lSDH (Synchronous Digital Hierachy)全稱叫做同步數(shù)字傳輸體制，

2、是一種傳輸?shù)捏w制（協(xié)議），就象PDH準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸體制一樣，SDH 這種傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級，接口碼型等特性。n SDH產(chǎn)生的技術(shù)背景l(fā)只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，而不存在國際性標(biāo)準(zhǔn)。l沒有世界性的標(biāo)準(zhǔn)光接口規(guī)范。l從低次群到高次群的復(fù)接是異步的，需通過碼速調(diào)整來達(dá)到頻率的匹配和容納時(shí)鐘頻率的偏差。DWDM 開始建設(shè)開始建設(shè)SDH逐步成為逐步成為傳輸主力設(shè)備傳輸主力設(shè)備WDM規(guī)模建規(guī)模建設(shè)，全光網(wǎng)試驗(yàn)設(shè)，全光網(wǎng)試驗(yàn) SDH標(biāo)準(zhǔn)完善，標(biāo)準(zhǔn)完善，PDH仍為主力仍為主力PDH產(chǎn)品開始產(chǎn)品開始規(guī)模使用規(guī)模使用80年代年代94年年99年年90年代初年代初98年年ASON、O

3、TN、PTN初步使用初步使用2002年以后年以后光傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展SDH的結(jié)構(gòu) SDH網(wǎng)是由終端復(fù)用器(TM)、分插復(fù)用器(ADM)、再生中繼器(REG)和同步數(shù)字交叉連接設(shè)備(SDXC)基本網(wǎng)元組成，在光纖上進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)。TM由1 塊群路盤組成，用于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸。ADM由2 塊群路盤組成，可用于鏈形、環(huán)形或星形組網(wǎng)。REG也由2 塊群路盤組成，用于信號的再生、放大和中繼傳輸。TM終端復(fù)用器終端復(fù)用器 ADM分插復(fù)用器分插復(fù)用器TM終端復(fù)用器終端復(fù)用器REG再生器再生器支支路路信信號號支路信號支路信號支支路路信信號號n對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)范 (速率等級、幀結(jié)

4、構(gòu)、復(fù)接方法、線路接口、監(jiān)控管理等)，使各廠家設(shè)備橫向兼容；n可容納北美、日本和歐洲準(zhǔn)同步數(shù)字系列(1.5M、2M、6.3M、34M、45M和140M)，便于PDH向SDH過渡；n采用了同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，因而只需利用軟件即可從高速信號中直接分插出低速信號，使上下業(yè)務(wù)十分容易；nSDH的網(wǎng)同步和靈活的復(fù)用方式，大大簡化了數(shù)字交叉連接功能的實(shí)現(xiàn)，便于根據(jù)用戶的需要進(jìn)行動態(tài)組網(wǎng)和新業(yè)務(wù)接入；n幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的開銷比特(段開銷 和通道開銷)，提高了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和維護(hù)能力；n采用級聯(lián)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了ATM、IP、Ethernet over SDH。SDH的基本特點(diǎn) 內(nèi)容介紹1.SDH

5、概述3.同步復(fù)用和映射方法4.SDH網(wǎng)同步5.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與保護(hù)6.SDH的新發(fā)展-MSTP TRTRTRTRSMEASMSMSMSMSMTRNNINNINNINNIDXCTRLineRadioLineRadio支路信號支路信號同步復(fù)用器同步復(fù)用器有線有線支路信號支路信號無線無線有線有線無線無線同步復(fù)用器同步復(fù)用器DAX：數(shù)字交叉連接設(shè)備：數(shù)字交叉連接設(shè)備EA:外部接入外部接入設(shè)備設(shè)備n 在電信網(wǎng)中，規(guī)范一個統(tǒng)一的NNI標(biāo)準(zhǔn)的基本出發(fā)點(diǎn)是：l不受限于特定的傳輸媒質(zhì)。l不受限于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)所完成的功能。l不受限于對局間或局內(nèi)通信的應(yīng)用場合。n 同步數(shù)字系列的NNI的基本特征：具有國際標(biāo)準(zhǔn)化的接口速率和信

6、號的幀結(jié)構(gòu)。 一個電信傳輸網(wǎng)原則上包含兩種基本設(shè)備：傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI)的工作定義是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互連的接口。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI) 同步數(shù)字系列的速率 SDH具有統(tǒng)一規(guī)范的速率，信號以同步傳送模塊（STM）的形式傳輸?；灸K是STM-1，高等級速率以字節(jié)交錯間插方式同步復(fù)用。簡稱簡稱 SDH 等級等級 標(biāo)稱速率標(biāo)稱速率 51M STM-0 51.840Mb/s155M STM-1（1920CH） 155.520Mb/s622M STM-4（7680CH） 622.080Mb/s 2.5G STM-16（30720CH） 2488.320Mb/s 10G STM-64（

7、122880CH） 9953.280Mb/s 40G STM-256（491520CH） 39813.120Mb/s幀結(jié)構(gòu)9 行行261 N列（字節(jié)）列（字節(jié)）12STM-N凈荷凈荷（含（含POH） POH:用于傳送用戶信息， 并對通道性能進(jìn)行監(jiān)視、管理和控制。9N 列列RSOHAU-PTRMSOH容量容量 = 9 270 N 字節(jié)字節(jié)8000幀幀/秒秒125s SDH 具有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)（270 N 列， 9行） N=1、4、16、64，256。主要由段開銷(SOH)、信息凈荷(含POH)和管理單元指針(AU-PTR)組成。AU-PTR：指示信息凈荷在TM-N中的位置。SOH：用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管

8、理和維護(hù)。 SDH TM終端復(fù)用器終端復(fù)用器SDH ADM（DXC）分插復(fù)用器分插復(fù)用器SDH TM終端復(fù)用器終端復(fù)用器REG再生器再生器通道開銷（通道開銷（POH）支支路路信信號號再生段開銷再生段開銷（RSOH）MSOH支支路路信信號號支路信號支路信號復(fù)用段復(fù)用段開銷開銷（MSOH） RSOHRSOHRSOHPOHPOH 再生段開銷用于對STM-N整體信號進(jìn)行監(jiān)控，復(fù)用段開銷用于對STM-N中的凈荷進(jìn)行監(jiān)控，通道開銷則對每個通道進(jìn)行監(jiān)控。因此SDH可實(shí)現(xiàn)分層管理，維護(hù)十分方便。E1F1D2D3A1A1A2A2A2J0H2H3H3H3B2B2K1K2D5D6D8D9D11D12A1B1D1H1

9、B2D4D7D10S1M1E2RSOH(再生段再生段開銷開銷)MSOH(復(fù)用段復(fù)用段開銷開銷)管理單元管理單元指指 針針STM-1段開銷的字節(jié)安排段開銷的字節(jié)描述n 定幀字節(jié)A1和A2：用于識別幀的起始位置（A1=F6H、A2=28H）。l收信正常時(shí)，再生器直接轉(zhuǎn)發(fā)A1、A2字節(jié)；收信故障時(shí)，再生器產(chǎn)生A1、A2字節(jié)。(全透明傳送)l設(shè)備搜索不到A1、A2超過625s就出現(xiàn)幀失步(OOF)告警，OOF持續(xù)3ms以上將出現(xiàn)幀丟失(LOF)告警。STM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-N連續(xù)信號流搜索A1、A2連續(xù)5幀搜索不到產(chǎn)生R-OOF持續(xù)3msR-LOF下插全“1”定幀持續(xù)

10、1ms以上R-LOF告警消失n 再生段蹤跡 J0：用來重復(fù)地發(fā)送段接入點(diǎn)標(biāo)識符，以便使接收機(jī)能確認(rèn)其與指定的發(fā)射機(jī)處于持續(xù)連接的狀態(tài)。以確認(rèn)再生段兩端的連接是否正確。l如果下游檢測到J0字節(jié)與預(yù)定值不匹配，則會產(chǎn)生RS_TIM告警信號。l有的公司對此告警只上報(bào)，不下插AIS，因此不影響業(yè)務(wù)(如烽火、華為)；有的公司除上報(bào)此告警外，還下插AIS，因此影響業(yè)務(wù)。注意事項(xiàng)：出現(xiàn)RS_TIM告警的原因：可能是由于再生段跟蹤標(biāo)識J0出現(xiàn)了錯誤。 J0字節(jié)可用于判斷光纖是否正確接續(xù)： 如果在單盤上沒有配置J0字節(jié)，出現(xiàn)此告警可以屏蔽； 若光路盤上配置了J0，就不能屏蔽此告警；若在某站曾用光功率計(jì)測試過光功

11、率，或?qū)饫w進(jìn)行過維修，后出現(xiàn)此類告警時(shí)，可能是機(jī)盤上的光纖方向接錯了，需檢查接收光纖東西方向是否接反了。用此方法可驗(yàn)查光纖連接的正確性。段開銷的字節(jié)描述段開銷的字節(jié)描述n 比特間插奇偶校驗(yàn) 8 位碼B1：用于再生段誤碼監(jiān)測。 告警信號是RS-BIP Error。A1A1A1A2A2A2 J0B1A1A1A1A2A2A2 J0B1 發(fā)送端將擾碼后的前一幀所有比特發(fā)送端將擾碼后的前一幀所有比特進(jìn)行進(jìn)行BIP-8 計(jì)算，結(jié)果置于計(jì)算，結(jié)果置于B1中。中。 接收端同樣對前一幀所有比特進(jìn)行接收端同樣對前一幀所有比特進(jìn)行BIP-8 計(jì)算，并將結(jié)果與計(jì)算，并將結(jié)果與B1比較，再用比較，再用異或門輸出。異或

12、門輸出。n + 1 幀幀n 幀幀段開銷段開銷凈荷凈荷監(jiān)測方法段開銷的字節(jié)描述n 比特間插奇偶校驗(yàn) N24 位碼B2：用于復(fù)用段誤碼監(jiān)測。 告警信號是MS-BIP Error。A1A1A1A2A2A2 J0B1E1D1D2F1D3B2B2B2A1A1A1A2A2A2 J0B1E1D1D2F1D3段開銷段開銷凈荷凈荷 發(fā)送端對擾碼后的前一幀（除了發(fā)送端對擾碼后的前一幀（除了SOH第第1至第至第3行以外）所有比特進(jìn)行行以外）所有比特進(jìn)行BIP-N24計(jì)算，結(jié)果置于計(jì)算，結(jié)果置于B2中。中。 接收端同樣進(jìn)行接收端同樣進(jìn)行BIP-N24計(jì)算，計(jì)算，并將結(jié)果與并將結(jié)果與B2比較，誤塊數(shù)置于比較，誤塊數(shù)置于

13、M1中。中。n 幀幀n + 1 幀幀M1監(jiān)測方法段開銷的字節(jié)描述n數(shù)據(jù)通信通路（DCC）： D1D3提供192kb/s信道，用于再生段終端之間交流OAM信息；D4D12提供 576kb/s信道，用于復(fù)用段終端之間交流OAM信息。網(wǎng)管中心網(wǎng)管中心故障管理，性能管理，配置管理，安全管理故障管理，性能管理，配置管理，安全管理DCCDCCDCCn公務(wù)聯(lián)絡(luò)：E1為再生段 公務(wù)，E2為復(fù)用段公務(wù)。n使用者通路 F1：用于特定維護(hù)目的的臨時(shí)公務(wù)。n自動保護(hù)倒換通路K1、K2：用于傳送自動保護(hù)倒換協(xié)議。n復(fù)用段遠(yuǎn)端故障指示：lK2(b6b8)=110，告警信號是MS-RDIlK2(b6b8)=111，告警信號

14、是MS-AISn同步狀態(tài) S1（ b5 b8）：用于同步狀態(tài)指示。n復(fù)用段遠(yuǎn)端差錯指示(MS-REI)M1：由B2檢出的誤塊數(shù)。發(fā)生發(fā)生檢測檢測LOS/LOF信信/幀丟幀丟BI-Errors“1”B1B1B2MS-REIMS-RDIAU-AISAU-LOPMS-AISB1-ErrorMS-EXCB2 errorMS-REI(M1)MS-RDI(K2)“1”再生段再生段RS-TIM過量誤碼過量誤碼J0失配失配遠(yuǎn)端誤碼遠(yuǎn)端誤碼 M1復(fù)用段誤碼復(fù)用段誤碼 B2遠(yuǎn)端缺陷遠(yuǎn)端缺陷 K2（6-8）110段開銷與維護(hù)告警信號之間的關(guān)系高階通道高階通道復(fù)用段復(fù)用段再生段再生段內(nèi)容介紹1.SDH概述2.速率與幀

15、結(jié)構(gòu)4.SDH網(wǎng)同步5.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與保護(hù)6.SDH的新發(fā)展-MSTP 各種業(yè)務(wù)信號復(fù)用進(jìn)STM-N幀的過程都要經(jīng)歷映射、定位和復(fù)用三個步驟。SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu)C-4AU-4STM-NAUGTUG-3VC-3C-3C-12VC-2VC-12C-11VC-11TU-2TU-12TUG-2指針處理復(fù)接定位調(diào)整映射139264kbit/s44736kbit/s34368kbit/s2048kbit/s1544kbit/sTU-3373TU-114VC-3AU-37C-26312kbit/s311NVC-4容器虛容器支路單元管理單元復(fù)用單元n 容器C：用來裝載各種速率業(yè)務(wù)信號的信息結(jié)構(gòu)。 針對PDH 速率系

16、列規(guī)范了 C-11、C-12、C-2、C-3、C-4 五種標(biāo)準(zhǔn)容器。n 虛容器VC：用來支持 SDH 通道層連接的信息結(jié)構(gòu)。由信息凈負(fù)荷和通道開銷組成。n 支路單元TU和支路單元組TUG：是提供低階通道層和高階通道層之間適配的信息結(jié)構(gòu)。n 管理單元AU和管理單元組AUG：是提供高階通道層和復(fù)用段層之間適配的信息結(jié)構(gòu)。G.707新的復(fù)用結(jié)構(gòu)C-11C-12C-2C-3C-4C-4-4CC-4-16CC-4-64CC-4-256CVC-12VC-11VC-2VC-3TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3VC-3VC-4VC-4-4CVC-4-16CVC-4-64CVC-4-256

17、CAU-3AU-4AU-4-4CAU-4-16CAU-4-64CAU-4-256CAUG-1AUG-4AUG-16AUG-64AUG-256STM-0STM-1STM-4STM-16STM-64STM-256 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4 3 4 3 7 7 1 1 3 4指針處理指針處理復(fù)用復(fù)用定位定位映射映射采用級聯(lián)技術(shù)支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)映射 映射是指在SDH網(wǎng)絡(luò)邊界處使各種支路信號適配進(jìn)虛容器的過程，其實(shí)質(zhì)是使各種信號的速率與相應(yīng)虛容器的速率同步，以便使虛容器成為可獨(dú)立地進(jìn)行傳送、復(fù)用和交叉連接的實(shí)體。用于通道的性能監(jiān)視、管理和控制。裝入相應(yīng)的信號如果是同步裝入：則無

18、需碼速調(diào)整；如果是異步裝入：則需要碼速調(diào)整。支持通道層的連接，其包封速率與網(wǎng)絡(luò)同步，因此可作為獨(dú)立的實(shí)體在通道中任一點(diǎn)取出或插入。H-nH-nC-nC-n POH POHVC-n VC-n C-nC-n P PO OH H凈荷凈荷通道開銷容器PDH信號虛容器 2M信號異步映射進(jìn) VC-122.048M/sC-12復(fù)幀幀長4x(94-2)=434字節(jié)=136字節(jié)C12容器的速率136字節(jié)8比特2000幀/秒=2.176Mbit/s4（94-2）采用正/零/負(fù)碼速調(diào)整，4 幀組成一個復(fù)幀。同步裝入時(shí)正好每個C-12平均裝入256比特；異步裝入時(shí)每個C-12平均裝入的比特?cái)?shù)就不成整數(shù)，如：20460

19、008000 =255.75不得不采用復(fù)幀結(jié)構(gòu)并設(shè)置正/零/負(fù)碼速調(diào)整實(shí)現(xiàn)異步裝入。級聯(lián)技術(shù) 級聯(lián)是一種數(shù)據(jù)封裝映射技術(shù)，它可將多個虛容器組合起來，作為一個保持比特序列完整性的單容器使用，以實(shí)現(xiàn)大顆粒業(yè)務(wù)的傳輸。分為相鄰級聯(lián)和虛級聯(lián)。n 相鄰級聯(lián)：是將同一STM-N數(shù)據(jù)幀中相鄰的虛容器級聯(lián)成C-4/3/12-Xc格式，作為一個整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸。l相鄰級聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)：在于它所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)是一個整體，數(shù)據(jù)的各個部分不產(chǎn)生時(shí)延，信號傳輸質(zhì)量高。l相鄰級聯(lián)的局限性：它要求業(yè)務(wù)所經(jīng)過的所有網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點(diǎn)均支撐相鄰級聯(lián)方式，如果涉及與原網(wǎng)絡(luò)設(shè)備混合應(yīng)用的情況，那么原有設(shè)備則可能無法支持相鄰級聯(lián)，因而無法實(shí)現(xiàn)全程的業(yè)

20、務(wù)傳輸。 VC-4的相鄰級聯(lián)261 N字節(jié)字節(jié)N1B3C2G1F2H4F3K3J1MSOHAU-4 PTRRSOH9N2614X固固 定定 塞塞 入入 字字 節(jié)節(jié)VC - 4 -XCSTM - N191 C - 4 -XC相鄰級聯(lián)相鄰級聯(lián)說明：1. VC-4- Xc幀的第一列是VC-4- Xc POH，第2X列規(guī)定為固定塞入字節(jié)。 2. AU-4-Xc中的第一個AU-4應(yīng)具有正常指針值范圍，而其他隨后的AU-4應(yīng) 該使指針設(shè)置為“1001SS1111111111”。級聯(lián)指針處理器應(yīng)該執(zhí)行與第1個AU-4同樣的操作。虛級聯(lián)：將分布于不同STM-N中的虛容器（可以同一路由或不同路由）按照級聯(lián)的方法

21、形成一個虛擬的大結(jié)構(gòu)VC-4/3/12-Xv格式進(jìn)行獨(dú)立傳輸。n 特點(diǎn)：l穿通網(wǎng)絡(luò)無關(guān)性和多徑傳輸；l支持LCAS功能： 動態(tài)地增減帶寬容量。l虛級聯(lián)應(yīng)用需要考慮的問題：時(shí)延。虛級聯(lián)虛級聯(lián)n 虛級聯(lián)的局限：l根據(jù)業(yè)務(wù)的需要創(chuàng)建大小合適的管道，管道一旦建立就不能隨意改變大小。而且當(dāng)某個容器失效時(shí)，則整個數(shù)據(jù)傳輸中斷。lLCAS作為VC虛級聯(lián)技術(shù)的一個擴(kuò)展，主要就是解決在不中斷業(yè)務(wù)的前提下靈活改變帶寬的問題。LCAS技術(shù)可以使得VC虛級聯(lián)建立的管道變得有“彈性”，從而真正實(shí)現(xiàn)帶寬的按需分配。l為了標(biāo)識同一個虛級聯(lián)組中的不同成員，在通道開銷中定義了復(fù)幀指示器 (MFI) 和序列指示器 (SQ)。l接

22、收端通過這兩個指示器就可以將經(jīng)過不同路徑，有著不同時(shí)延的成員正確地組合在一起。 C-4被映射到構(gòu)成VC-4-Xv的X個獨(dú)立的VC-4中, 每個VC-4都有自己的POH，POH的規(guī)范與一般VC-4的POH規(guī)范相同，只是POH中的H4字節(jié)用作虛級聯(lián)的規(guī)定序列號和復(fù)幀指示。 VC-4的虛級聯(lián)的虛級聯(lián)J1B2C2F2B4F3K3N1C-4-XcJ1B3C2F2H4F3K3N119260 X125s1119VC-4-XvVC-4-#1VC-4-#X125s125s1261G1虛級聯(lián)高階虛級聯(lián)LCAS的幀結(jié)構(gòu)GID組識別符 0 0 1 1bit 2MFI2復(fù)幀指示器2 (1-4) 0 0 0 0bit 3

23、bit 4bit 5bit 6 bit 7bit 8bit 1MFI2復(fù)幀指示器2 (5-8) 0 0 0 1保留（0000） 1 0 1 1CRC8 0 1 1 1MST成員狀態(tài) 1 0 0 1SQ序列指示器 (5-8) 1 1 1 1CTRL控制字 0 0 1 0保留（0000） 1 0 1 0CRC8 0 1 1 0MST成員狀態(tài) 1 0 0 0保留（0000） 1 1 0 1保留（0000） 1 1 0 0保留（0000） 0 1 0 1保留（0000） 0 1 0 0SQ序列指示器 (1-4) 1 1 1 0MFI1復(fù)幀指示器 1 ：每16幀組成一個復(fù)幀，標(biāo)識每一幀在復(fù)幀中的位置。M

24、FI2用來識別復(fù)幀。MFI 共有12bit可容忍4096125s的時(shí)延差。SQ用來指示成員：高階為256?？刂谱侄?1. 表示當(dāng)前成員的狀態(tài)； 2. 表明當(dāng)前成員需加入或移出VCG組識別符識別同一個發(fā)端的成員。成員狀態(tài)標(biāo)識每個成員狀態(tài)低階虛級聯(lián)LCAS的幀結(jié)構(gòu)鏈路容量增加過程鏈路容量增加過程 動態(tài)調(diào)整出錯的成員動態(tài)調(diào)整出錯的成員32個復(fù)幀組成一個復(fù)幀指示器，最大延時(shí)差：3232500s=512ms。序列指示器指示最大級聯(lián)數(shù)為63個。K4字節(jié)字節(jié)bit 2的虛級聯(lián)的虛級聯(lián)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

25、25 26 27 28 29 30 31 32控制字控制字 組識別組識別 重排序確定重排序確定 成員狀態(tài)成員狀態(tài) 幀計(jì)數(shù)幀計(jì)數(shù) 序列指示器序列指示器 CTRL GID 保留保留 ACK MST CRC-3NMS 發(fā)送端 接收端 接收端NMS 發(fā)送端 接收端 接收端MST=OK正常錯誤消失CTRL=EOSCTRL=NORMCTRL=EOS找到空閑成員調(diào)整請求MST=FAIL故障恢復(fù)調(diào)整請求CTRL=DNUCTRL=ADDMST=OKCTRL=EOSCTRL=NORM失效報(bào)告成員出錯將ACK取反指針調(diào)整技術(shù) 將幀偏移信息收進(jìn)TU或AU的過程，即以附加于VC的TU或AU指針指示和確定低階VC幀的起點(diǎn)

26、在TU凈荷（或高階VC幀的起點(diǎn)在AU凈荷）中的位置。n 指針的作用：l當(dāng)網(wǎng)絡(luò)同步時(shí)用作相位校準(zhǔn)；l當(dāng)網(wǎng)絡(luò)異步時(shí)用作頻率跟蹤；l還可以用來容納網(wǎng)絡(luò)中的頻率抖動和漂移。AU-PTR012TU TRVC-3TUG-3AU-4000111222TUG-3=VC-3+TU-3PTRPJ1VC-4J1定位定位AU-4=VC-4+AU-4PTR管理單元指針調(diào)整技術(shù)管理單元指針調(diào)整技術(shù)91234567812345678270字節(jié)字節(jié)9H2H3 H3 H3H1Y1Y1H2H3 H3 H3H1Y1Y10 0 0782 782 7821 1 186 86 8611MSOHRSOHRSOH負(fù)調(diào)整負(fù)調(diào)整位位 置置正調(diào)整

27、正調(diào)整位位 置置VC-4 AU-491234567810121314101615NNNDNISIIIISDDDD類別類別 1 0 bit 指針值指針值 新數(shù)據(jù)標(biāo)識新數(shù)據(jù)標(biāo)識 指針：指針：10 bit 指針值為1024，而按三個字節(jié)編號只有782。作負(fù)調(diào)整時(shí)，3個H3可攜帶額外的VC字節(jié)。從緊鄰 H3 起，以3個字節(jié)為一個正調(diào)整單位給予偏移編號，VC-4幀的首字節(jié)J1位于某一編號位置的二進(jìn)制值即為AU-4 PTR。指針調(diào)整技術(shù)類別新數(shù)據(jù)標(biāo)識10 bit 指針碼字指針調(diào)整原理指針調(diào)整原理N N N N S S I D I D I D I D I D 下一幀返回下一幀返回正常值，并在正常值，并在3

28、幀內(nèi)不變。幀內(nèi)不變。正常：正常：0 1 1 0變化：變化：1 0 0 1對對AU-4TU-3和和TU-12，SS = 10TU-2，SS = 00TU-11，SS = 11 正常時(shí)指針值確定了正常時(shí)指針值確定了 VC-4/ VC-3 幀在幀在 AU-4 / TU-3 幀內(nèi)的起始位置。幀內(nèi)的起始位置。 若若 VC 幀速率比幀速率比 AU / TU 幀速率低，幀速率低， 5 個個 I 比特反轉(zhuǎn)作正調(diào)整（比特反轉(zhuǎn)作正調(diào)整（0 位置塞位置塞 R ），）， 該該 VC 幀起始點(diǎn)后移，下幀中指針值加幀起始點(diǎn)后移，下幀中指針值加 1。 若若 VC 幀速率比幀速率比 AU / TU 幀速率高，幀速率高， 5個

29、個 D 比特反轉(zhuǎn)作負(fù)調(diào)整（比特反轉(zhuǎn)作負(fù)調(diào)整（H3攜帶信息），攜帶信息）， 該該VC 幀起始點(diǎn)前移，下幀中指針值減幀起始點(diǎn)前移，下幀中指針值減 1。 接收端僅對連續(xù)接收端僅對連續(xù)3 次以上前后一致的指針進(jìn)次以上前后一致的指針進(jìn) 行解讀外，將忽略任何變化的行解讀外，將忽略任何變化的 指針。指針。指針調(diào)整技術(shù)同步復(fù)用 復(fù)用：以字節(jié)交錯間插方式把 TU 組織進(jìn)高階 VC 或把 AU 組織進(jìn)STM-N 的過程。n 1.5M、2M復(fù)用進(jìn) TUG-2 和TUG-3的過程 TU-12TUG-2TU-11TU-271234561234123123412341231231237123456712345671234

30、56C-32371861 2 3 456 78 9TU-3 PTRVC-3 POHTUG-3n 34Mbit/s 復(fù)用進(jìn) VC-4的過程 2345672611OH1PRVC-4C-4TUG-3861C-3B3C2G1H1H2H3J1TUG-3861C-3B3C2G1H1H2H3J1TUG-3861C-3B3C2G1H1H2H3J1231R123同步復(fù)用 n 140Mbit/s 復(fù)用進(jìn) STM-1的過程 RSOHMSOH261 列列9 列列AU-4PTRAU-4PTR261 列列C-4凈荷凈荷1N1B3C2G1F2H4F3K3J1261STM-1VC-4AU-4相位浮動相位浮動相位固定相位固定同

31、步復(fù)用 AUG-NNo.21 2 41 2 4MSOHRSOH1 2 41 2 4N261N9N = 1、4、16、64、256STM-Nn 4 個 AUG-N 復(fù)用進(jìn) STM-N的過程 No.4No.1AUG-NAUG-N同步復(fù)用 內(nèi)容介紹1.SDH概述2.速率與幀結(jié)構(gòu)3.同步復(fù)用和映射方法5.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與保護(hù)6.SDH的新發(fā)展-MSTP 網(wǎng)同步的基本原理 同步是指通信網(wǎng)中運(yùn)行的所有數(shù)字設(shè)備的時(shí)鐘在頻率或相位上都控制在預(yù)先確定的容差范圍內(nèi)。我國采用三級時(shí)鐘：n 1 級時(shí)鐘：頻率準(zhǔn)確度優(yōu)于110-11 全國基準(zhǔn)（PRC）為國家時(shí)鐘基準(zhǔn)源； 區(qū)域基準(zhǔn)（LPR）設(shè)置在省、自治區(qū)和直轄市通信中心。n

32、2 級時(shí)鐘：頻率準(zhǔn)確度優(yōu)于1.610-8 設(shè)置在省、自治區(qū)和直轄市通信大樓、地市級長途樓及重要匯接局。n 3 級時(shí)鐘：頻率準(zhǔn)確度優(yōu)于4.610-6 未設(shè)置1、2 級時(shí)鐘的匯接局和端局都應(yīng)設(shè)置3 級時(shí)鐘。 數(shù)字網(wǎng)同步是為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)同步而建立起來的一個支撐網(wǎng)，它支撐包括公用電話交換網(wǎng)、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、SDH網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)的同步，是現(xiàn)代通信網(wǎng)的一個必不可少的組成部分，它能準(zhǔn)確地將由基準(zhǔn)時(shí)鐘產(chǎn)生的同步信息傳遞給同步網(wǎng)中各同步節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)據(jù)此同步信息調(diào)節(jié)時(shí)鐘，建立同步關(guān)系。因此同步網(wǎng)是保證網(wǎng)絡(luò)定時(shí)性能的關(guān)鍵。 SDH中凈荷是異步傳輸?shù)?，發(fā)端與收端的速率不同，可以通過指針調(diào)整減小頻率差。但是指針調(diào)整會使輸出信號產(chǎn)

33、生抖動和漂移。因此，SDH同步的目的是限制和減少網(wǎng)元指針的調(diào)整次數(shù)；同時(shí)，對于SDH網(wǎng)上承載業(yè)務(wù)的其他設(shè)備，如蜂窩通信網(wǎng)的基站，同樣需要傳送網(wǎng)承載高精度的頻率或時(shí)間基準(zhǔn)。數(shù)字網(wǎng)中的同步概念數(shù)字網(wǎng)中的同步概念網(wǎng)同步的基本原理 國際局國際局市內(nèi)局市內(nèi)局國內(nèi)局國內(nèi)局國內(nèi)局國內(nèi)局市內(nèi)局市內(nèi)局市內(nèi)匯接局市內(nèi)匯接局市內(nèi)匯接局市內(nèi)匯接局端局端局.端局端局國際局國際局市內(nèi)局市內(nèi)局國內(nèi)局國內(nèi)局國內(nèi)局國內(nèi)局市內(nèi)局市內(nèi)局市內(nèi)匯接局市內(nèi)匯接局市內(nèi)匯接局市內(nèi)匯接局端局端局.端局端局偽同步：各交換局時(shí)鐘獨(dú)立采用高穩(wěn)定度時(shí)鐘（10-11）主從同步受控主局國際采用偽同步，國內(nèi)采用主從同步。逐級下控?cái)?shù)字網(wǎng)中的同步方式我國同步網(wǎng)

34、結(jié)構(gòu) 區(qū)域基準(zhǔn)銣鐘+GPS西安北京武漢PRCPRCLPR全國基準(zhǔn)銫鐘+GPSPRCLPRLPRBITSLPR大樓綜合定時(shí)系統(tǒng)石英晶振BITSBITSBITSBITSBITSBITSBITS端局 省會 長途局 地區(qū) 長途局從時(shí)鐘的從時(shí)鐘的工作模式工作模式n 正常工作模式： 是指實(shí)際業(yè)務(wù)條件下的工作。 時(shí)鐘同步于輸入的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號。n 保持模式： 當(dāng)所有外定時(shí)基準(zhǔn)都丟失后，從時(shí)鐘可以進(jìn)入保持模式。 定時(shí)基準(zhǔn)信號丟失前所存儲最后的頻率信息作為其定時(shí)基準(zhǔn)而工作。n 自由運(yùn)行模式： 當(dāng)從時(shí)鐘不僅丟失所有外定時(shí)基準(zhǔn)，而且也失去定時(shí)基準(zhǔn)記憶或者根本沒有保持模式時(shí)，從時(shí)鐘內(nèi)部振蕩器工作于自由振蕩模式。時(shí)鐘工作

35、模式失效恢復(fù)設(shè)置未恢復(fù)正常工作正常工作模式模式保持模式保持模式自由振蕩自由振蕩模式模式缺省值工作模式間的轉(zhuǎn)換 設(shè)備在一起動時(shí)可進(jìn)入缺省的狀態(tài)，通過軟件設(shè)置成工作模式，工作模式指選擇線路時(shí)鐘或支路時(shí)鐘。當(dāng)工作模式失效時(shí)，自動轉(zhuǎn)換為保持模式，即根據(jù)失效前所記憶的時(shí)鐘頻率信息，使內(nèi)部振蕩源以此記憶頻率振蕩工作，實(shí)現(xiàn)在24小時(shí)內(nèi)仍舊保持時(shí)鐘精度。當(dāng)保持模式的時(shí)鐘精度低于系統(tǒng)自由振蕩模式時(shí)，轉(zhuǎn)為自由振蕩方式。SDH對網(wǎng)絡(luò)同步的要求 數(shù)字網(wǎng)的同步性能對網(wǎng)絡(luò)的工作性能至關(guān)重要。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)工作在正常模式時(shí)，各節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘同步于一個基準(zhǔn)時(shí)鐘，節(jié)點(diǎn)間時(shí)鐘只存在相位差而不會出現(xiàn)頻率差，因此只會出現(xiàn)偶然的指針調(diào)整事件；當(dāng)某節(jié)

36、點(diǎn)丟失了同步基準(zhǔn)而進(jìn)入保持模式或自由運(yùn)行模式時(shí)，該節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘與網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘之間出現(xiàn)頻率差，這會導(dǎo)致指針連續(xù)調(diào)整。SDH同步網(wǎng)結(jié)構(gòu) 局內(nèi)定時(shí)傳遞結(jié)構(gòu) 局內(nèi)定時(shí)分配是指同步網(wǎng)內(nèi)各種設(shè)備直接從同步網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上獲取定時(shí)信息。當(dāng)局內(nèi)設(shè)有不低于3 級或2 級的G.812 時(shí)鐘時(shí)，局內(nèi)所有其它網(wǎng)絡(luò)單元的G.813 時(shí)鐘作為低一級時(shí)鐘，并以此時(shí)鐘為局內(nèi)最高時(shí)鐘基準(zhǔn)。其它設(shè)備其它設(shè)備SSU交換機(jī)交換機(jī)MUXSDHDXC同步供給單元 局間定時(shí)傳遞結(jié)構(gòu)局間定時(shí)傳遞結(jié)構(gòu) 同步網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)間定時(shí)信息的傳遞稱為局間定時(shí)的傳遞。局間同步定時(shí)信號的傳送，必須確保低等級的時(shí)鐘只能接收高等級時(shí)鐘的定時(shí)信號，并避免形成定時(shí)環(huán)；不能用TU-12

37、傳送時(shí)鐘信號。節(jié)點(diǎn)鐘節(jié)點(diǎn)鐘（BITS） 局內(nèi) 局外 G.813鐘鐘G.813鐘鐘G.813鐘鐘G.813鐘鐘同步鏈路SDH同步網(wǎng)結(jié)構(gòu) 為了提高同步網(wǎng)的可靠性，通常要求所有節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘和NE時(shí)鐘都至少從兩條同步路徑獲取定時(shí)。選擇器選擇器A選擇器選擇器BSETG禁止禁止選擇器選擇器COSC禁止禁止T4T0T1T2T3支路內(nèi)部內(nèi)部線路外部 同步設(shè)備定時(shí)發(fā)生器本設(shè)備定時(shí)外時(shí)鐘輸出口SDH網(wǎng)的定時(shí)方式SDH網(wǎng)元設(shè)備時(shí)鐘結(jié)構(gòu)SDH同步定時(shí)工作方式1）外時(shí)鐘同步2）從接收信號中提取定時(shí)： 通過定時(shí) 環(huán)路定時(shí) 線路定時(shí) 支路定時(shí)3）內(nèi)部定時(shí)源。外同步基準(zhǔn)定時(shí)（第三級以上時(shí)鐘）環(huán)路定時(shí)外同步定時(shí)源通過定時(shí)內(nèi)部定時(shí)源

38、支路定時(shí)線路定時(shí)內(nèi)容介紹1.SDH概述2.速率與幀結(jié)構(gòu)3.同步復(fù)用和映射方法4.SDH網(wǎng)同步6.SDH的新發(fā)展-MSTP 傳送網(wǎng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)TMTMADM星形網(wǎng)星形網(wǎng)TMTM指網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和傳輸線路的幾何排列，反映了網(wǎng)絡(luò)的物理連接。 優(yōu)點(diǎn)：線路投資省，管理簡單。缺點(diǎn)：沒有保護(hù)功能。應(yīng)用：鐵路、公路、電力沿線。ADM鏈形網(wǎng)鏈形網(wǎng)TM樹形網(wǎng)樹形網(wǎng) 鏈形和星形的結(jié)合鏈形和星形的結(jié)合TMADM優(yōu)點(diǎn)：層次分明，便于管理控制。缺點(diǎn)：存在帶寬瓶頸和功率預(yù)算。應(yīng)用：廣播型業(yè)務(wù)。ADMADMTMTMTM優(yōu)點(diǎn)：局部故障不影響全局。缺點(diǎn)：中心局帶寬瓶頸和失效。應(yīng)用：中心局和各分局的連接。ADMADMADMADM網(wǎng)狀網(wǎng)

39、網(wǎng)狀網(wǎng)ADMADMADMADMADM環(huán)形網(wǎng)環(huán)形網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：不受節(jié)點(diǎn)瓶頸和失效的影響，有多種路由選擇，可靠性很高。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備和線路成本高。應(yīng)用：適合業(yè)務(wù)量大、等級高的網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：具有很高的生存性。缺點(diǎn)：軟件實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜。應(yīng)用：各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。傳送網(wǎng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的安全性越來越受到人們的重視。SDH傳送網(wǎng)的生存性設(shè)計(jì)是一個重要的課題，它已成為市場開放環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者或業(yè)務(wù)提供者之間的重要競爭焦點(diǎn)。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，SDH傳送網(wǎng)的自愈（self-healing)特性可以通過保護(hù)倒換的方式，保證網(wǎng)絡(luò)能在極短的時(shí)間內(nèi)從失效故障中自動恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù)。因此，傳送網(wǎng)的保護(hù)倒換方式將

40、直接關(guān)系到SDH網(wǎng)的功能、效果、經(jīng)濟(jì)和業(yè)務(wù)傳輸?shù)目煽啃?。網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)概念1.網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)與恢復(fù) 網(wǎng)絡(luò)的生存性通過網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)來實(shí)現(xiàn)。 所謂網(wǎng)絡(luò)保護(hù)一般是利用節(jié)點(diǎn)間預(yù)先分配的容量實(shí)施網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，即當(dāng)一個工作通路發(fā)生失效事件時(shí)，利用備用設(shè)備的倒換動作，使信號通過保護(hù)通路仍保持有效。如：后面將要述及的通道保護(hù)、復(fù)用段保護(hù)等。保護(hù)一般處于本地網(wǎng)元遠(yuǎn)端網(wǎng)元的控制之下，無需外部網(wǎng)管系統(tǒng)的介入，因而倒換時(shí)間很短，但備用資源無法在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)由大家共享。 網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)是在外部網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，采用某種算法尋找失效路由的替代路由，這種利用節(jié)點(diǎn)間可用的任何容量實(shí)施網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)恢復(fù)的方法，可大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)又能保

41、證所需的網(wǎng)絡(luò)資源。網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)概念2.網(wǎng)絡(luò)自愈時(shí)間 業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間和業(yè)務(wù)恢復(fù)范圍是度量生存性的兩個重要指標(biāo)，但不同的用戶和不同的業(yè)務(wù)對業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間和恢復(fù)范圍有不同的要求。例如，一般的大型金融機(jī)構(gòu)的自動取款機(jī)對業(yè)務(wù)的可靠性要求最高，不僅要求業(yè)務(wù)100能恢復(fù)，而且希望業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間短于50ms；普通居民用戶對業(yè)務(wù)中斷時(shí)間要求一般不高，但對業(yè)務(wù)資費(fèi)較敏感；一些數(shù)據(jù)網(wǎng)、800號業(yè)務(wù)、某些電話業(yè)務(wù)則處于上述兩種情況之間，這些業(yè)務(wù)一般要求業(yè)務(wù)能全部恢復(fù)，但可以容忍較大范圍的業(yè)務(wù)中斷時(shí)間。 當(dāng)業(yè)務(wù)中斷時(shí)間在50ms200ms之間時(shí)，交換業(yè)務(wù)的連接丟失概率小于5，對于7號信令網(wǎng)和信元中斷業(yè)務(wù)的影響不大；當(dāng)業(yè)務(wù)中斷時(shí)

42、間在200ms2s之間時(shí)，交換業(yè)務(wù)的連接丟失概率逐漸增加；當(dāng)業(yè)務(wù)中斷時(shí)間達(dá)到2s時(shí)，所有電路交換連接、專線、n64kbit/s和2Mbit/s撥號業(yè)務(wù)都將丟失連接；當(dāng)業(yè)務(wù)中斷時(shí)間達(dá)到10s，多數(shù)話帶數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器超時(shí)，面向連接的數(shù)據(jù)會話也可能已超時(shí)；當(dāng)業(yè)務(wù)中斷時(shí)間超過10s后，所有通信會話都將丟失連接。 網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)概念 可見，業(yè)務(wù)中斷時(shí)間有兩個重要門限值：這就是50ms和2s。前者可以滿足絕大多數(shù)業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求，除了瞬態(tài)沖擊影響外，業(yè)務(wù)不會中斷，因而可認(rèn)為50ms的保護(hù)恢復(fù)時(shí)間對于多數(shù)電路交換網(wǎng)的話帶業(yè)務(wù)和中低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是透明的；而后者可以保證中繼傳輸和信令網(wǎng)的穩(wěn)定性，電話用戶只經(jīng)歷短暫的通話

43、間歇，數(shù)據(jù)會話協(xié)議仍能維持不超時(shí)，圖像業(yè)務(wù)則會發(fā)生丟幀和圖像凍結(jié)現(xiàn)象，但多數(shù)人可勉強(qiáng)忍受。2s門限已作為網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)的目標(biāo)值。網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)概念網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)與恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)：利用節(jié)點(diǎn)間預(yù)分配容量取代失效或劣化的傳送實(shí)體。路徑保護(hù)：當(dāng)工作路徑失效或性能劣于某一必要水平時(shí)將由保護(hù)路徑替代，典型 的是復(fù)用段保護(hù)。子網(wǎng)連接保護(hù)：當(dāng)工作子網(wǎng)失效或性能劣于某一必要水平時(shí)將由保護(hù)子網(wǎng)替代， 通常是低階通道或高階通道保護(hù)。保護(hù)功能可以有兩種連接監(jiān)視方案：固有監(jiān)視：利用服務(wù)層固有可用的數(shù)據(jù)所得到的信息來啟動保護(hù)倒換。非介入監(jiān)視：采用橋接到子網(wǎng)連接的路徑終端來監(jiān)視子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)：在外部網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，采用某種算法尋找失

44、效路由的替代路由。自動線路保護(hù)倒換（APS） 1+1結(jié)構(gòu) 在發(fā)送端STM-N信號永久地與工作段和保護(hù)段相連，接收端MSP對從兩個復(fù)用段收到的STM-N信號條件進(jìn)行監(jiān)視并選擇連接更合適的一路信號。 這種方式可靠性高，特別適合高速大容量系統(tǒng)。 缺點(diǎn)：成本也高。發(fā)發(fā)收收發(fā)發(fā)收收收收發(fā)發(fā) 收收發(fā)發(fā) 支支 路路交交 叉叉 交交 叉叉 TM TM 工 作保 護(hù) 支支 路路選收并發(fā)2 2、1:N1:N結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 保護(hù)段由很多工作通路共享，N為114。任何一個工作通路或者額外業(yè)務(wù)通路與保護(hù)段相連。MSP對接收信號條件進(jìn)行監(jiān)視和評價(jià)，執(zhí)行連接（APS）。 系統(tǒng)效率高于1+1保護(hù)方案。MSAMSTRSTSPIREG

45、MSTRSTSPI工作工作工作工作A站站B站站C站站MSTRSTSPIREGMSTRSTSPI保護(hù)保護(hù)保護(hù)保護(hù)MSAMSTRSTSPIREGMSTRSTSPIMSTRSTSPIREGMSTRSTSPIMSTRSTSPIREGMSTRSTSPI . . . . . .工作工作工作工作工作工作工作工作工作工作工作工作MSAMSAMSAMSAMSAMSAMSAMSAW1W2W3WnPW1W2W3WnPMSPMSP自動線路保護(hù)倒換（APS） 1：n結(jié)構(gòu)線性APS倒換協(xié)議K1字節(jié)表示請求倒換的信道K2字節(jié)確認(rèn)橋接到保護(hù)信道的信道號K1字節(jié)格式 信道狀態(tài)信道狀態(tài) 1101 1101 信號失效（高級）信號失

46、效（高級） 1100 1100 信號失效（低級）信號失效（低級） 1011 1011 信號劣化（高級）信號劣化（高級） 1010 1010 信號劣化（低級）信號劣化（低級） APS APS控制器狀態(tài)控制器狀態(tài) 0110 WTR0110 WTR（等待恢復(fù)）（等待恢復(fù)） 0010 0010 返回請求返回請求 0001 0001 不返回不返回 0000 0000 未請求未請求 額外業(yè)務(wù)額外業(yè)務(wù) 1111 1111 保護(hù)鎖定保護(hù)鎖定 1110 1110 強(qiáng)迫返回強(qiáng)迫返回 1000 1000 人工倒換人工倒換 0100 0100 練習(xí)練習(xí) 保留字節(jié)保留字節(jié) 1001 1001 0111 0111 010

47、1 0101 0011 0011 1 12 23 34 45 56 67 78 80 0： 空信道（保護(hù)信道）空信道（保護(hù)信道）114114：請求倒換的工作信道編號：請求倒換的工作信道編號1515： 額外業(yè)務(wù)信道請求額外業(yè)務(wù)信道請求5-8 5-8 位指示保留的信道號位指示保留的信道號1-4 1-4 位的表示方法：位的表示方法：K2字節(jié)格式1 12 23 34 45 56 67 78 8第1- 4 位：指示橋接到保護(hù)信道的信道號（最多16個節(jié)點(diǎn)）第5位：0 表示1+1 APS；1 表示1：n APS第6- 8 位：預(yù)留；其中：111：線路AIS 110：線路FERF 101：雙向倒換 100：單

48、向倒換 線性APS倒換協(xié)議APS協(xié)議的雙向握手式原理自愈環(huán) 環(huán)網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)上的每個節(jié)點(diǎn)都通過雙工通信設(shè)備與相鄰的兩個節(jié)點(diǎn)相連，從而組成一個封閉的環(huán)。利用SDH的分插復(fù)用器或交叉連接設(shè)備可以組建具有自愈功能的SDH環(huán)網(wǎng)絡(luò)，這是目前組建SDH網(wǎng)應(yīng)用較多的一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问?。針對光纖線路保護(hù)倒換而形成的SDH自愈環(huán)（SHR：Self-Healing Ring），不僅提高了網(wǎng)絡(luò)的生存能力，而且降低了倒換中備用路由的成本，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中起到重要作用。 自愈環(huán) SDH的自愈環(huán)是一種比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在不同的場合有不同的分類方法。1）單向環(huán)和雙向環(huán) 按照進(jìn)入環(huán)的支路信號方向與由該支路信號目的節(jié)點(diǎn)返回的信號（即返

49、回業(yè)務(wù)信號）方向是否相同來區(qū)分，可以分為單向環(huán)和雙向環(huán)。正常情況下，單向環(huán)中的來回業(yè)務(wù)信號均沿同一方向（順時(shí)針或逆時(shí)針）在環(huán)中傳輸；雙向環(huán)中，進(jìn)入環(huán)的支路信號按一個方向傳輸，而由該支路信號分路節(jié)點(diǎn)返回的支路信號按相反的方向傳輸。2）二纖環(huán)和四纖環(huán) 按環(huán)中每一對節(jié)點(diǎn)間所用光纖的最小數(shù)量來分，可以劃分為二纖環(huán)和四纖環(huán)。3）通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段倒換環(huán) 按保護(hù)倒換的層次來分，可以分為通道倒換環(huán)和復(fù)用段倒換環(huán)。MS MS 專用保護(hù)環(huán)專用保護(hù)環(huán)MS MS 共享保護(hù)環(huán)共享保護(hù)環(huán)SDH SDH 自愈環(huán)自愈環(huán)單向環(huán)單向環(huán)雙向環(huán)雙向環(huán)通道保護(hù)環(huán)通道保護(hù)環(huán)雙向通道保護(hù)環(huán)雙向通道保護(hù)環(huán)二纖環(huán)二纖環(huán)四纖環(huán)四纖環(huán)自愈環(huán)的分

50、類按環(huán)中每個節(jié)點(diǎn)插入支路信號在環(huán)中流動的方向：單向環(huán)和雙向環(huán)；按保護(hù)倒換的層次：通道倒換環(huán)（專用）和復(fù)用段倒換環(huán)（共享）； 按環(huán)中每一對節(jié)點(diǎn)間所用光纖的最小數(shù)量：二纖環(huán)和四纖環(huán)。沒有明顯優(yōu)點(diǎn)技術(shù)極為復(fù)雜沒有明顯優(yōu)點(diǎn)技術(shù)比較復(fù)雜單向環(huán)和雙向環(huán)的概念單向環(huán)雙向環(huán)環(huán)上任意兩個節(jié)點(diǎn)之間的雙工信號所經(jīng)歷的中間節(jié)點(diǎn)完全相同。CBDEAA-CBCDEC-AAA-CC-A正常情況下，環(huán)中所有業(yè)務(wù)信號按同一方向傳輸。二纖單向通道保護(hù)環(huán)的工作原理 單向通道保護(hù)環(huán)的每對節(jié)點(diǎn)之間都有兩根光纖，一根用于傳輸工作信號，另一根用于保護(hù)，兩根光纖的傳輸方向相反。進(jìn)入環(huán)的一個支路信號經(jīng)工作光纖傳至目的節(jié)點(diǎn)，而從目的節(jié)點(diǎn)返回的支

51、路信號則由同一方向經(jīng)環(huán)的剩余部分返回。 并發(fā)ABCDS1P1S1P1CAACACCA并發(fā)選收選收由節(jié)點(diǎn)A進(jìn)入環(huán)到節(jié)點(diǎn)C的信號AC同時(shí)由兩路路徑到達(dá)節(jié)點(diǎn)C，其中一路是經(jīng)S1經(jīng)節(jié)點(diǎn)B到達(dá)節(jié)點(diǎn)C，另一路是走P1經(jīng)D到達(dá)節(jié)點(diǎn)C，由節(jié)點(diǎn)C按照分路通道信號的優(yōu)劣決定選哪一路作為分路信號。正常工作情況下，S1為主光纖，其信號也為主信號。由節(jié)點(diǎn)C進(jìn)入環(huán)到節(jié)點(diǎn)A的信號分析和上面一樣。二纖單向通道倒換環(huán)在正常情況下的工作情況二纖單向通道保護(hù)環(huán)的工作原理 當(dāng)AB段光纜被切斷時(shí)，節(jié)點(diǎn)B檢測到LOS和MS-AIS，于是在其所有以順時(shí)針方向穿過自身的支路信道中插入通道AIS。對于業(yè)務(wù)信號A-B-C，接受節(jié)點(diǎn)C檢測到通道A

52、IS后，實(shí)行倒換，選擇經(jīng)路徑A-D-C的保護(hù)信道傳至的信號作為下話信號。 對于單個的線路失效，通道保護(hù)環(huán)可以100的恢復(fù)受影響的業(yè)務(wù)，而對于單個節(jié)點(diǎn)失效，以失效節(jié)點(diǎn)為目的節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)將不可避免的丟失，而通過失效節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)將由于通道保護(hù)環(huán)機(jī)制而得以完全恢復(fù)。二纖單向通道保護(hù)環(huán)的工作原理并發(fā)ABCDS1P1S1P1CAACACCA并發(fā)選收倒換向下游插入AIS信號二纖單向通道保護(hù)環(huán)的工作原理 根據(jù)ITU-T G.841規(guī)范，一個單向通道保護(hù)環(huán)的倒換時(shí)間目標(biāo)值為20ms。 信號失效是定義在高階通道終端和低階通道終端功能中發(fā)現(xiàn)下列所述的一種或幾種情況： 通道服務(wù)層信號失效（HP-SSF/LP-SSF）。S

53、SF是指服務(wù)層缺陷，如高階通道層的AU指針丟失（AU-LOP）或AU-AIS，低階通道層的TU指針丟失TU-LOP）或TU-AIS； 通道未裝載（HP-UNEQ/LP-UNEQ）缺陷； 通道蹤跡失配（HP-TIM/LP-TIM）缺陷； 通道過誤碼（HP-EXC/LP-EXC）缺陷； 其中，TIMEXC是可選的，ITU-T未對其作出定義。二纖單向通道保護(hù)環(huán)的工作原理通道保護(hù)倒換故障定位 熟悉了通道保護(hù)環(huán)的工作原理后，對于出現(xiàn)的倒換不好的故障就比較容易定位了。n 根據(jù)工作路徑先確定那些站點(diǎn)要倒換，那些站點(diǎn)不倒換； 例如上圖中節(jié)點(diǎn)C由于A-B-C工作路徑中斷將業(yè)務(wù)倒換到備用路徑A-D-C上，因此節(jié)點(diǎn)

54、C有SWR告警出現(xiàn)；而節(jié)點(diǎn)A由于工作路徑C-D-A正常，因此不會出現(xiàn)SWR告警。n 對倒換后業(yè)務(wù)不好的站點(diǎn)的保護(hù)路徑逐步環(huán)回以確定故障點(diǎn)。 例如上圖中節(jié)點(diǎn)C倒換后不好，那么我們將節(jié)點(diǎn)D的西向做線路環(huán)回，看節(jié)點(diǎn)C的告警是否正常，正常繼續(xù)往后在節(jié)點(diǎn)A的西向做線路環(huán)回，不正常則問題處在節(jié)點(diǎn)C上。并發(fā)ABCDS1P1S1P1CAACACCA并發(fā)選收倒換向下游插入AIS信號通道保護(hù)倒換故障定位二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)的工作原理 二纖復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)的每對相鄰節(jié)點(diǎn)有兩根反向傳輸?shù)墓饫w，每根光纖的帶寬一分為二，一半被定義為工作信道，另一半預(yù)留作保護(hù)信道。每根光纖的工作信道被另一根光纖里的反向傳輸?shù)谋Ｗo(hù)信道所

55、保護(hù)。 對于STM-N二纖復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)，其STM-N信號可以視為N個AU-4復(fù)用而成。這N個AU-4按照其在復(fù)用時(shí)出現(xiàn)的順序被編號1-N，那么從1號到N/2號的AU-4被安排為工作信道，而從（N/2）+1號到N號的AU-4被安排為保護(hù)信道。每根光纖中工作信道和保護(hù)信道共用一套復(fù)用段開銷。ACCA1323364CAACADCB二纖復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)正常工作的情況二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)的工作原理1323364CAACADCB橋接橋接倒收倒收TTTTTTTTRRRRRRRRACCA二纖復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)失效發(fā)生后的保護(hù)倒換的情況二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)的工作原理 當(dāng)節(jié)點(diǎn)BC之間出現(xiàn)單向失效時(shí)，節(jié)點(diǎn)

56、C檢測到信號失效后，從長路徑和短路徑兩個方向上的保護(hù)信道向節(jié)點(diǎn)B發(fā)出橋接請求。當(dāng)節(jié)點(diǎn)B接收到來自短路徑的橋接請求后，從短路徑向節(jié)點(diǎn)C發(fā)出確認(rèn)信息，同時(shí)從長路徑向C點(diǎn)也發(fā)出一個橋接請求。當(dāng)節(jié)點(diǎn)B接收到從長路徑傳來的橋接請求后，完成相應(yīng)的橋接和倒換。節(jié)點(diǎn)C接收到長路徑傳來的橋接請求后，也實(shí)行橋接和倒換，受失效影響的業(yè)務(wù)經(jīng)上述過程得以恢復(fù)。 如果節(jié)點(diǎn)BC之間出現(xiàn)雙向失效，如常見的光纜切斷的情況，那么B和C將分別檢測出信號失效，并從各自的長路徑上向?qū)Ψ桨l(fā)出橋接請求，接收到對方來自長路徑的橋接請求后，節(jié)點(diǎn)B和C將完成各自的橋接和倒換動作。二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)的工作原理 二纖復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)的節(jié)點(diǎn)實(shí)行

57、橋接時(shí)，是把工作信道的時(shí)隙轉(zhuǎn)接到保護(hù)信道的不同時(shí)隙上（第m號AU-4時(shí)隙被接入到第N/2+m號AU-4）。 根據(jù)ITU-T的規(guī)定，復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)倒換時(shí)間如下： 當(dāng)環(huán)是一個干凈環(huán)（即環(huán)上不存在任何橋接請求，也沒有額外業(yè)務(wù)駐留），光纖長度少于1200KM時(shí)，其倒換完成時(shí)間應(yīng)低于50ms。二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)的工作原理 節(jié)點(diǎn)自動產(chǎn)生的橋接請求包括：信號失效（SF）、信號劣化（SD）及等待回復(fù)（WTR）。這些橋接請求都是從NE傳輸?shù)絅E的，而不是從OS傳輸?shù)絅E。 SF和SD的定義由ITU-T建議G.783給出。SF橋接請求用于保護(hù)受硬故障影響的工作業(yè)務(wù)，SD橋接請求則針對軟故障提供保護(hù)。這些橋

58、接請求都可以在長路徑和短路徑上傳輸。對于長路徑橋接請求，各中間節(jié)點(diǎn)識別該請求的目的節(jié)點(diǎn)并接力傳輸該橋接請求，目的節(jié)點(diǎn)接收到橋接請求后，完成相應(yīng)的動作，并發(fā)送出橋接倒換指示。 由于倒換會給業(yè)務(wù)信號帶來損傷，因而需用WTR橋接請求來防止工作業(yè)務(wù)在工作信道與保護(hù)信道之間頻繁倒換。當(dāng)工作信道的失效被清除后，就需要啟動WTR請求，直至信道狀態(tài)穩(wěn)定。WTR用于SF和SD狀態(tài)消失之后，而不能用于外部啟動命令清除之后。二纖雙向復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)的工作原理復(fù)用段保護(hù)環(huán)的倒換故障定位 復(fù)用段保護(hù)環(huán)的倒換故障一般有以下二種：n 橋接產(chǎn)生了，但業(yè)務(wù)不通；對于這種情況，基本上可以認(rèn)為是保護(hù)信道出了問題，我們就必須根據(jù)復(fù)用

59、段保護(hù)的工作原理，順著保護(hù)信道進(jìn)行問題的查找。例如下圖中如果BC之間光路中斷后節(jié)點(diǎn)C的業(yè)務(wù)出現(xiàn)問題，我們將按照A-C的業(yè)務(wù)走向（藍(lán)色線條）進(jìn)行逐段環(huán)回來判斷在那出現(xiàn)問題。n 接收到失效告警后本端或遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)沒有產(chǎn)生橋接；失效告警有以下幾種：R-LOS（收無光）、RS-LOF（再生段幀丟失）、MS-SD（復(fù)用段信號劣化）、MS-EXC（復(fù)用段誤碼過限）；當(dāng)出現(xiàn)失效告警后復(fù)用段保護(hù)環(huán)沒有產(chǎn)生橋接動作，說明保護(hù)倒換過程中APS協(xié)議傳遞有誤。平時(shí)通過透明幀來檢查APS協(xié)議是否傳遞正常。ACCA1161732CAACADCB橋接橋接倒收倒收TTTTTTTTRRRRRRRR復(fù)用段保護(hù)環(huán)的倒換故障定位 四纖雙

60、向復(fù)用段保護(hù)環(huán)a) 正常情況正常情況b) 故障情況下的倒換故障情況下的倒換W1P2P1W2ABCDP2W2P1W1ABCD倒換倒換 每對相鄰節(jié)點(diǎn)間有4 根光纖，2 根傳輸方向相反的光纖載送工作信道，另2 根傳輸方向相反的光纖用于載送保護(hù)信道。 這種結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)在支路信號分插功能前的每一高速線路上都有一保護(hù)開關(guān)，正常時(shí)低速支路信號僅從W光纖進(jìn)行分插，保護(hù)光纖P是空閑的。 W1P1W2P2集中型：所有業(yè)務(wù)集中于節(jié)點(diǎn)A雙纖雙纖 STM-16 STM-16 環(huán)環(huán)總?cè)萘靠側(cè)萘?6 AU-4 16 AU-4 8 AU-48 AU-42 AU-42 AU-46 AU-46 AU-4NODE ANODE ANODE B