SDH基本原理和概念

SDH基本原理和概念張躍進(jìn)

華東交通大學(xué)信息工程學(xué)院通信系1精選2021版課件SDH:SynchronousDigitalHierarchyPDH:Pseudo-SynchronousDigitalHierarchyOAM:OperationAdministrationandMaintenance運(yùn)行維護(hù)管理STM-SynchronousTransferMode同步轉(zhuǎn)移模塊SOH:SectionOverhead段開銷POH：pathoverhead通道開銷ADM：add-dropmultiplexer分插復(fù)用TM:terminalmultiplexer終端復(fù)用TMN：telecommunicationmanagementnetwork電信管理網(wǎng)TU-PTR：tributaryunitpointer支路單元指針AU-PTR:administrationunitpointer管理單元指針REG:regenerator再生器TUG:tributaryunitgroup支路單元組AUG：administrationunitgroup管理單元組VC:virtualcontainer虛容器2精選2021版課件SDH傳輸原理課程介紹本課程講述SDH基本原理，結(jié)構(gòu)上分為4部分：1、SDH概述——建立SDH基本概念SDH是什么？為什么會(huì)產(chǎn)生SDH體制？SDH體制的優(yōu)缺點(diǎn)。2、SDH信號(hào)幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟SDH信號(hào)幀結(jié)構(gòu)中各部分的作用。常用PDH信號(hào)是如何復(fù)用進(jìn)SDH信號(hào)？3、開銷和指針4、設(shè)備的邏輯構(gòu)成SDH常用網(wǎng)元5、SDH網(wǎng)絡(luò)3精選2021版課件1.1SDH產(chǎn)生的技術(shù)背景

SDH是什么——同步數(shù)字傳輸體制。類似于PDH，均為數(shù)字信號(hào)傳輸體制。

產(chǎn)生的社會(huì)背景：1）信息社會(huì)要求：通信網(wǎng)傳輸、交換、處理大量信息，向數(shù)字化、綜合化、智能化、個(gè)人化發(fā)展。2）作為通信網(wǎng)的承載體傳輸網(wǎng)要求：寬帶化——信息高速公路規(guī)范化——世界性統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口4精選2021版課件1.2PDH的固有缺陷：作為傳統(tǒng)的數(shù)字傳輸體制，PDH具有以下固有的缺陷：1、接口方面電接口——只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，無世界標(biāo)準(zhǔn)。PDH有3種速率等級(jí)：歐洲和中國（2Mb/s）、日本、北美（1.5Mb/s）。光接口——無光接口規(guī)范，各廠家獨(dú)自開發(fā)。設(shè)備間互連困難5精選2021版課件6精選2021版課件2、復(fù)用方式：復(fù)用/解復(fù)用的方式，決定高速信號(hào)上/下低速信號(hào)的方便性。PDH采用異步復(fù)用方式：低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置無規(guī)律性，即無預(yù)知性，即不能從高速信號(hào)中直接分離低速信號(hào)。東西放在哪兒了？7精選2021版課件140OLT3414083428140OLT3414034882從高速信號(hào)插/分低速信號(hào)要一級(jí)一級(jí)進(jìn)行，層層的復(fù)用/解復(fù)用增加了信號(hào)的損傷，不利于大容量傳輸。2Mb/s8精選2021版課件9精選2021版課件3、運(yùn)行維護(hù)功能（OAM）：OAM決定設(shè)備維護(hù)成本，與信號(hào)幀中開銷（冗余）字節(jié)的數(shù)量有關(guān)；PDH信號(hào)幀中用于OAM的開銷少，OAM功能弱，系統(tǒng)安全性差。4、無統(tǒng)一的網(wǎng)管接口，無法形成統(tǒng)一的TMN因此，PDH體制不適應(yīng)大容量傳輸網(wǎng)的組建，SDH體制應(yīng)運(yùn)而升。10精選2021版課件1.3SDH體制的優(yōu)點(diǎn)：

與PDH相對(duì)比SDH體制的優(yōu)勢：1、接口方面電接口：標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)（速率等級(jí)）

同步傳輸塊STM-N：SDH信號(hào)比特率（Mb/s）STM-1155.520簡稱155MSTM-4622.080簡稱622MSTM-162488.320簡稱2.5GSTM-649953.280簡稱10G11精選2021版課件SDH：高等級(jí)信號(hào)速率是相鄰低等級(jí)信號(hào)精確的4倍光接口：對(duì)電信號(hào)擾碼。SDH：光口信號(hào)碼型是加擾的NRZ碼，PDH：光口信號(hào)碼型是mBnB碼。12精選2021版課件2、復(fù)用方式：采用同步復(fù)用和靈活的映射結(jié)構(gòu)低階SDH→高階SDH（例如：4

STM-1→STM-4）。采用字節(jié)間插復(fù)用方式。字節(jié)間插復(fù)用STM-1STM-1STM-1STM-1STM-413精選2021版課件其他體制信號(hào)→SDH：通過指針定位預(yù)見低速信號(hào)在幀中位置，使收端可直接下低速信號(hào)。例：PDH打包信息包裝箱定位信息A包信息B包STM-114精選2021版課件3、OAM功能

SDH幀中用于OAM的開銷多

SDH的OAM功能強(qiáng)，系統(tǒng)安全性高4、兼容性——決定成本

SDH中老體制設(shè)備還可發(fā)揮作用SDH對(duì)新體制設(shè)備能接入，允許寬帶接入。15精選2021版課件STM-NSTM-NPDH、ATMFDDI、以太網(wǎng)IP等信號(hào)打包信息包信息包打包傳輸傳輸SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)卸貨拆包PDH、ATMFDDI等信號(hào)SDH網(wǎng)絡(luò)兼容性示意圖16精選2021版課件1.4SDH的固有缺陷1、頻帶利用率低——有效性和可靠性的矛盾2、指針調(diào)整機(jī)理復(fù)雜，并且產(chǎn)生指針調(diào)整抖動(dòng)3、軟件的大量應(yīng)用，使系統(tǒng)易受病毒或誤操作的危害。140M34M2M1140M=642M334M=482M632M

STM-1（155M）17精選2021版課件2.1STM-N幀結(jié)構(gòu)及組成9×270×N字節(jié)RSOHMSOHAU-PTR13459STM-N凈負(fù)荷（含POH）傳輸順序9×N261×N270×N列（先行后列）傳輸方向18精選2021版課件1、SDH信號(hào)幀特點(diǎn)：以字節(jié)為單位（8bit）的塊狀幀，傳輸方式——從左到右、從上到下，幀頻固定為8000幀/s，幀周期125us。2、SDH信號(hào)幀的構(gòu)成：1）信息凈負(fù)荷：STM-N幀中放置各種負(fù)荷的地方。各種有效信息，例如2M、34M、140M打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信號(hào)承載，在SDH網(wǎng)上傳輸。

19精選2021版課件若將STM-N信號(hào)幀比做一輛貨車，其凈負(fù)荷區(qū)即為該貨車的車廂。在將低速信號(hào)打包裝箱時(shí)，在每一個(gè)信息包中加入POH，以完成對(duì)每一個(gè)“貨物包”在“運(yùn)輸”中的監(jiān)視。信息包信息包信息包信息包信息包信息凈負(fù)荷信息包低速支路信號(hào)1低速支路信號(hào)n裝箱定位加POH加POH打包打包STM-N裝箱定位20精選2021版課件標(biāo)簽編號(hào)標(biāo)簽編號(hào)編號(hào)標(biāo)簽編號(hào)標(biāo)簽甲地乙地貨物容器（C）集裝箱（TUG）列車（VC）（TU）（高階VC）（AU）21精選2021版課件2）段開銷：完成對(duì)STM-N整體信號(hào)流進(jìn)行監(jiān)控。即對(duì)STM-N“車廂”中所有“貨物包”進(jìn)行整體上的性能監(jiān)控。

再生段開銷（RSOH）：對(duì)STM-N整體信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控。

復(fù)用段開銷（MSOH）：對(duì)STM-N中的某一個(gè)STM-1信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控。

RSOH、MSOH、POH組成SDH層層細(xì)化的監(jiān)控體制。22精選2021版課件SDH開銷功能的組織結(jié)構(gòu)低階容器高階容器低階組裝器高階組裝STM-N復(fù)用REG低階容器高階容器低階組裝器高階組裝STM-N復(fù)用REG低階通道（LPOH）高階通道（HPOH）復(fù)用段（MSOH）再生段（RSOH）再生段（RSOH）再生段（RSOH）23精選2021版課件.

SDH段信號(hào)（SOH）低速信號(hào)1低速信號(hào)2低速信號(hào)n低速通道信號(hào)（POH）通道與段24精選2021版課件

3）管理單元指針（AU-PTR）：

定位低速信號(hào)在STM-N幀中（凈負(fù)荷）的位置，使低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置可預(yù)知。發(fā)端在將信號(hào)包裝入STM-N凈負(fù)荷時(shí)，加入AU-PTR，指示信號(hào)包在凈負(fù)荷中的位置，即將裝入“車廂”的“貨物包”，賦予一個(gè)位置坐標(biāo)值。25精選2021版課件收端根據(jù)AU指針值，從STM-N幀凈負(fù)荷中直接拆分出所需的低速支路信號(hào)；即依據(jù)“貨物包”位置坐標(biāo)，從“車廂”中直接提取所需要的那一個(gè)“貨包”。由于“車廂”中的“貨物包”是以一定的規(guī)律擺放的，對(duì)“貨物包”的定位僅需定位“車廂”中第一個(gè)“貨物包”即可。26精選2021版課件2.2SDH信號(hào)復(fù)用步驟低階SDH→高階SDH：字節(jié)間插方式，4合1。PDH信號(hào)→STM-N：采用同步復(fù)用：140M→STM-N34M→STM-N2M→STM-N復(fù)用是以復(fù)用路線圖進(jìn)行的，ITU-T規(guī)定的路線圖有多種，但一個(gè)國家和地區(qū)僅使用一種。27精選2021版課件圖

G.709復(fù)用映射結(jié)構(gòu)ITU-T規(guī)定的復(fù)用路線28精選2021版課件29精選2021版課件30精選2021版課件2M復(fù)用步驟（2M→VC4）C12TU122M速率適配加POH監(jiān)控轉(zhuǎn)下頁125us1491VC12一級(jí)定位125us91125us911414POHPTR31精選2021版課件2M復(fù)用步驟（2M→VC4）TUG29RRTUG31869111字節(jié)間插字節(jié)間插×3×7（接上頁）125us125us32精選2021版課件2M復(fù)用步驟（2M→VC4）C12——容器12；與2M相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成2M信號(hào)速率適配，4個(gè)基幀組成一復(fù)幀。VC12——虛容器12；與2M相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)2M信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)控。TU12——支路單元12；與VC12相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)VC12的一級(jí)指針定位。TUG2——支路單元組2；TUG3——支路單元組3。2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3；3TUG3—VC4—STM-1。STM-1可裝入3×7×3=63個(gè)2M信號(hào)。2M復(fù)用結(jié)構(gòu)是3-7-3結(jié)構(gòu)33精選2021版課件SDH復(fù)用器

C12C12C12C12STM-1STM-1STM-1STM-11#3#2#4#1#3#2#4#63個(gè)2M復(fù)幀的概念：4個(gè)C12基幀組成一個(gè)復(fù)幀?；鶐?、復(fù)幀裝入的是同一路2M信號(hào)。基幀裝入2M信號(hào)的125us時(shí)間段的信息；復(fù)幀裝入2M信號(hào)500us時(shí)間段的信息34精選2021版課件E1C12VC12TU12E3C3VC3TU3E4C4VC4信息結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系35精選2021版課件PDH基群至STM-1的復(fù)用過程C-12C-12VC-12POHC-12VC-12VC-12TU-12VC-12VC-12VC-12TU-12PTRTU-12PTRTU-12PTRTU-12PTRTUG-22.048Mb/s2.240Mb/s2.304Mb/s6.912Mb/sTUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-2TUG-3TUG-3TUG-3TUG-3VC-4POHVC-4VC-4AU-4PTRVC-4AU-4PTRAU-4AUGAUGSOHSTM-1155.520Mb/s150.912Mb/s150.336Mb/s49.536Mb/s（塞入了一些比特）36精選2021版課件C-4VC-4POHVC-4VC-4AU-4PTRVC-4AU-4PTRAU-4AUGAUGSOHSTM-1155.520Mb/s150.912Mb/s150.336Mb/sC-4139.246Mb/s149.760Mb/sC-4AUGAUGSOHSTM-NPDH四次群至STM-1的復(fù)用過程37精選2021版課件SDH網(wǎng)絡(luò)常見網(wǎng)元