SDHWDM设备与系统

Guoxin Lucent Proprietary11/28/20221汪学强 Guoxin Lucent Proprietary11/28/20222前言前言1、关于SDH&WDM技术的培训资料和讲座公司已经有很多。2、SDH&WDM网络级管理是公司资源管理的强项，公司内部很多同事都对SDH&WDM技术有深刻的了解。3、对于SDH&WDM的TMN的管理，公司也有很多专家，特别是接口方面的同事在这方面有很多经验。基于以上基础，本次交流侧重于SDH&WDM的设备原理以及内部软硬件原理等，希望通过交流能够加深对SDH&WDM设备与系统本身认识。由于本次交流PPT文稿写得比较简单，如果大家有什么问题或者对SDH&WDM某一方面感兴趣，可以直接提出来交流，我觉得直接的交流更重要。Guoxin Lucent Proprietary11/28/20223主要内容主要内容SDH&WDM设备与系统1、设备原理2、系统技术3、网管技术4、新技术 Guoxin Lucent Proprietary11/28/20224基础知识 主要介绍研发SDH&WDM设备软件的基础知识，对于理解SDH&WDM设备工作原理非常有帮助。主要介绍：1、光传输网标准。2、软件平台。3、GDMO/ASN.1。4、信息模型。5、原子功能模型。Guoxin Lucent Proprietary11/28/20225 光传输通信网络方面的标准包括网络体系结构、网络性能、网络节点接口以及网络管理方面的标准。由于光通信包括了核心网和接入网两大部分，所以在介绍时不在细分，综合在一起介绍。基础知识光通信网络方面的标准 所有的通信网设备与系统都是建立在标准的基础上的，所以标准对于研发和设计通信设备和系统是非常重要的，掌握了标准也就是掌握了技术。Guoxin Lucent Proprietary11/28/20226基础知识光传送网方面的主要ITU标准 TopicPDHSDHOTNFramework for Recommendations G.871Components&Sub-systemsG.661,G.662,G.663,G.671G.661,G.662,G.663,G.671G.661,G.662,G.663,G.671 Functional CharacteristicsG.706,G.73x,G.74x,G.75x,G.821,G.822,G.823,G.824,G.826G.783,G.784,G.813,G.825,G.826,G.958,G.EPRMS G.681,G.798Physical-Layer AspectsG.703G.703,G.957,G.691G.691,G.692,G.664,G.959.1 Architectural Aspects G.803,G.805G.872,G.873Structures&MappingG.704,G.73x,G.74x,G.75x,G.804G.707,G.832G.709Management Aspects G.774-x,G.784,G.831G.874,G.875ITU-T Recommendations(existing and proposed)on the various aspects of PDH,SDH,and OTN Guoxin Lucent Proprietary11/28/20227Framework(G.871)NetworkRequirements&Architecture(G.873,G.872)EquipmentFunctions(G.798)InformationModel(G.875)ManagementAspects(G.874)StructuresMappings(G.709)PhysicalLayer(G.664,G.959.1)Relationship among the OTN Recommendations OTN标准之间的关系基础知识 Guoxin Lucent Proprietary11/28/20228基础知识SDH&WDM设备软件研发方面的软件平台设备主机软件研发平台：软件平台：Vxworks、pSOS嵌入式RTOS。硬件平台：PPC860、MOTOROLA 68K嵌入式处理器。语言：C/C+单板软件研发平台：软件平台：Vxworks、pSOS或者无 硬件平台：PPC8250、MOTOROLA 68360、8051、80386 语言：C/C+Guoxin Lucent Proprietary11/28/20229基础知识SDH&WDM设备软件研发方面的软件平台网管上层软件研发平台：软件平台：VC、Delphi等。硬件平台：PC、服务器。语言：C/C+、JAVA标准接口Q3研发平台：软件平台：DSET、Vertel ADE 硬件平台：PPC860、MOTOROLA 68k、PC、服务器 语言：C/C+、GDMO、ASN.1 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202210基础知识GDMO/ASN.1 GDMO/ASN.1是ITU定义的一套描述信息模型的一套规则和语法，用于描述ITU（ETSI等也使用）制定的信息模型，对于理解SDH&WDM的信息模型非常有用。GDMO：管理对象定义指南，用于定义管理对象的工具，它提供了一套标准的模板来定义管理对象类，如管理对象类模板、包模板、命名结合模板等。ASN.1：抽象语法标记 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202211基础知识GDMO/ASN.1举例：dwdmNEMANAGED OBJECT CLASSDERIVED FROM “Rec.M.3100:1995”:managedElement;CHARACTERIZED BY “Rec.M.3100:1995”:userLabelPackage,“Rec.M.3100:1995”:locationNamePackage,“Rec.M.3100:1995”:versionPackage,“Rec.M.3100:1995”:vendorNamePackage,“Rec.M.3100:1995”:createDeleteNotificationsPackage,“Rec.M.3100:1995”:stateChangeNotificationPackage,“Rec.M.3100:1995”:attributeValueChangeNotificationPackage,circuitPackListPkg,ATTRIBUTES dwdmNEId GET,neName GET-REPLACE,eType GET,reationTimeGET,“Rec.X.721:1992”:alarmStatusGET;NOTIFICATIONS Rec.X.721:1992”:equipmentAlarm,Rec.X.721:1992”:environmentalAlarm,“Rec.X.721:1992”:communicationsAlarm;ACTIONS changeNEName;REGISTERED AS chinaTelecomDWDMObjectClass 4;NeType:=ENUMERATED terminal(0),repeater(1),OADM(2)Guoxin Lucent Proprietary11/28/202212基础知识原子功能模型 Guoxin Lucent Proprietary11/28/2022131234567899270N字节RSOHSTM-N 净负荷 (含POH)传输方向9N261N270N列MSOHAU PTRSTM-N的帧结构STM-N的帧结构SDH设备与系统原理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202214 1 2 3 4 5 6 7 8 9图注：与传输媒质有关的字节；国内使用保留字节；空格 国际使用保留字节：STM-16段开销A1A1A2A2 J0B1E1 F1D1 D2 D3 管理单元指针 AU PTR B2B2K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M1 E2STM-N段开销字节RSOHMSOHSDH设备与系统原理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202215再生段开销主要提供再生段的运行、管理、维护与指配（OAM&P）所需要的附加信息。如误码检测、公务和数据传送通道等。管理单元指针的主要作用就是指示信息净负荷在STM-1帧结构中的位置。复用段开销主要是提供复用段的的运行、管理、维护与指配（OAM&P）所需要的附加信息。如误码检测、保护倒换、同步状态监视、公务联络和数据传送通道等。STM-N段重要开销字节意义A1、A2 帧定位字节 A1、A2字节的用途是识别每一帧的起始位置。当收端收到A1、A2字节且确认其码型正确无误，便认定是新一帧码流的开始，从而做到使收、发同步，故又称之为帧同步字节。J0 再生段跟踪字节 该字节重复地发送再生段“接入点标识符”，以便使接收机能够确认它是否和所要连接的发送机确实保持着连接状态。B1 再生段奇偶校验字节（BIP-8）E1、E2 公务联络字节 E1字节为再生段提供公务语音通道，可在再生段接入。E2字节为复用段提供公务语音通道，可在复用段接入。D1 D12 数据通信通道字节（DCC）D1 D3和D4 D12字节构成SDH网元之间管理信息的传送通道。B2 复用段奇偶校验字节（BIP-24N）K1、K2 自动保护倒换字节（APS）这二个字节专门用于系统的自动保护倒换。S1 同步状态字节M1 复用段远端差错指示（MS-REI）SDH设备与系统原理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202216STM-N通道重要开销字节意义高阶通道开销 VC-3/VC-4/VC-4-Xc POH J1 通道跟踪字节 B3 通道奇偶校验字节（BIP-8）C2 信号标记字节，用来指示高阶虚容器的信息结构和信息净负荷性质 G1 通道状态字节REI 远端差错指示，用于远端误码块指示REI（以前称FEBE）FDI 远端缺陷指示 H4 位置指示字节，用来指示净负荷在高阶通道中的位置 K3 通道自动保护倒换字节（APS）低阶通道开销 VC-12 POHJ2 通道跟踪字节 K4 通道自动保护倒换字节（APS）SDH设备与系统原理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202217 SDH复用与映射结构指针处理复用校准映射 3AUG-44AUG-11AUG-16AUG-64 1STM-1STM-4STM-16STM-64 44 11 AU4AU4-4cAU4-16CAU4-64c TUG2 VC3 C3 C4 VC4 VC4-4c VC-16 c VC4-64c C4-4c C4-16c 173 VC12 TU12 C12 TU3 TUG3 C4-64c1111中国采用的复用与映射结构SDH设备与系统原理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202218SDH设备与系统原理复用与映射结构举例比特间插方式逐级复用 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202219SDH设备与系统设备 T PDH 物理 接口 PPI SG.703（L）S SEMF MCF Q、F 接口 P N图注：T：时钟参考点 S：管理参考点 U：开销接入参考点 P：复用段数据通信通道参考点 N：再生段数据通信通道参考点 Y：同步状态参考点 OHA：开销接入 SEMF：同步设备管理功能 MCF：消息通信功能 SETS：同步设备定时源 SETPI：同步设备定时物理功能 SDH设备功能参考模型方框图 T SETS SETPI 外同步 Y S S U OHA OHA接口高阶连接监控HCS低阶连接监控LCS高阶组装器HOA T S HUG HPOM T S T S LUG LPOM T SG.703（H）T U 高阶 通道 终端 HPT S T低 阶通 道适配 LPA SSTM-N TSDH物 理接口 SPI S T U 再生段 终端 RSTS N T U 复用段 终端 MSTS Y PT复 用段 保护MSP S T复 用段 适配MSA ST高阶通道连接 HPC S T U 高阶 通道 终端 HPT S T U 高阶 通道 适配 HPA S T U 低阶 通道 连接 LPC S T U 低阶 通道 终端 LPT S T低阶通道适配 LPA S TPDH物 理接口 PPI S低阶接口 LOI高阶接口 HOI传送终端功能 TTFSDH设备参考功能模型设备模型 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202220SDH设备一般都是以交叉矩阵单元为核心，由支路/群路接口、SDH交叉矩阵、同步定时、系统控制与通信、开销处理、辅助接口组成。SDH设备与系统设备设备系统原理群路接口群路接口SDH分布式交叉矩阵单元分布式交叉矩阵单元nn VC4同步定时同步定时系统控制与系统控制与通信单元通信单元开销处理开销处理及辅助接口单元及辅助接口单元数据接口网管系统网管系统BITS输入输入群路接口群路接口SDH群路接口群路接口SDH群路接口群路接口SDH支路接口支路接口PDH/SDH/IP支路接口支路接口PDH/SDH/IP Guoxin Lucent Proprietary11/28/202221SDH设备与系统设备设备组成根据SDH设备模型，SDH设备一般由下列功能的插盘组成：低阶支路盘：完成支路低阶接口LOI功能或低阶交叉功能高阶支路盘：完成支路高阶接口HOI功能群路盘：完成传送终端功能交叉盘：完成高阶交叉功能或低阶交叉功能时钟盘：完成时钟处理选择功能网管盘：完成网元管理功能和消息通信功能其他盘：例如以太网接口盘、V24、V35盘等完成MSTP功能。公务盘：完成公务电话功能 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202222SDH设备与系统设备支路盘支路盘 支路盘是通道保护的主要执行机构，保护性能的好坏，由支路盘保护算法表决定。支路板主要功能模块包括：总线接口单元、异步映射单元、线路接口单元、控制单元等。发送方向，支路信号经过变压器去耦合，到达G.703物理接口和解码器，进行数据和时钟的恢复，HDB3码转换为NRZ码，检测LOS告警。数据信号经过LPA功能块适配进C-12，再经LPA添加VC-12 POH成为VC-12，再经HPA产生TU-PTR(V1、V2、V3、V4)，最后经过LPC把TU支路插入63个时隙之一并送给群路单元。接收方向，通道保护模块根据保护方式和状态由控制单元确定工作和保护中选择一路接收下来，再选择出指定的TU(SNCP/I功能)，TU指针解释器处理TU-PTR，检测TU-AIS和LOP，得到VC-12，LPT模块提取VC-12POH，得到C-12。PDH支路接口的功能是对PDH支路信号进行映射与解映射处理，并生成或终结相应的通道开销，然后提供给交叉连接矩阵按需求进行交叉连接。以便完成相应PDH支路信号的上、下载。PDH支路接口一般有如下几种：2Mb/s支路板、34Mb/s支路板、140Mb/s支路板等。SDH支路电接口的主要功能是生成或终结相应的STM-N开销，以及把低阶的STM-N信号复用成高阶的STM-M线路信号或反之。其作用是完成相应SDH支路信号的上、下载。STM-N光接口板还需要进行光/电或电/光转换。Guoxin Lucent Proprietary11/28/2022232M支路盘举例1SDH设备与系统设备2M支路盘作为622Mbit/s设备的2Mbit/s支路盘，主要完成2Mbit/s信号的HDB3编解码，PDH信号的映射，解映射，POH和指针处理。在接收和发送侧检测底阶通道VC-12或TU-12的告警和PDH物理口的各种告警并上报网管系统。Guoxin Lucent Proprietary11/28/2022242M支路盘举例2SDH设备与系统设备 Guoxin Lucent Proprietary11/28/2022252M支路盘举例说明SDH设备与系统设备 2M支路单板根据功能划分成LIU（线路接口单元）、MAPPER单元（E1与VC4之间的映射与解映射）、逻辑单元（包括FPGA与CPLD，主要完成单板定时、控制逻辑、总线转换、时隙交叉及通道保护等功能）、622M背板接口转换及供电单元几部分组成 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202226 在接收方向上，外部SDH信号（STM-n等级光信号）进入系统以后，首先经过群路盘进行高阶处理，提取出时钟信号和开销字节，分离成独立的N路STM-1信号，然后进行AU指针的解释和处理，形成N路VC-4总线，进入交叉和保护单元；在发送方向上，经过交叉和保护单元的信号进入群路盘，在群路盘上N路VC-4总线的信号加上AU指针后，按字节间叉的方式复合成一路，再加上发送方向的开销，形成一路STM-N的SDH信号，经光电转换模块发送出去。SDH设备与系统设备群路盘收发光模块串并转换开销处理指针处理交叉处理性能监视背板接口背板接口低阶交叉模块控制/加载模块开销/时钟处理线路（群路）口的主要作用是，把STM-N线路信号进行光/电或电/光转换，并进行管理单元指针处理、生成或终结段开销（RSOH与MSOH）。对于REG与ADM设备而言，至少应拥有二个线路端口，即通常所讲的东、西侧线路端口。而对于TM设备而言，则只需一个线路端口。Guoxin Lucent Proprietary11/28/202227 STM-4群路盘举例群路盘在收端主要完成光电转换，时钟和数据的恢复（CDR），帧头的检测，解扰码，SOH和POH的接收，指针调整，将解出的VC-4数据送往交叉盘处理，另外，在收端还要对再生端，复用端以及通道端的告警和性能数据进行处理，上报网管并执行倒换控制操作。在发端将交叉盘送来的四路VC-4数据进行再定时处理，将其相位对其，插入POH和SOH，经扰码和复用后送到光发模块，将电信号转换成光信号送出设备。SDH设备与系统设备 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202228SDH设备与系统设备STM-16群路盘举例 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202229网管盘完成整个系统设备的维护管理任务。它实现设备的运行状态检测、运行故障的管理、时隙资源的管理等功能。网管盘与其他电路盘的硬件接口：通过RS442或者485接口或者其它，与被管理单板连接。网管盘与其他电路盘的软件接口：串口通信协议或者以太网接口协议。网管盘与其他网元通信硬件接口：通过通信口，将信息发送到SDH开销字节组成的DCC通道中，完成各个网元之间的DCC通道连接。网管盘SDH设备与系统设备网管盘的主要作用是：将设备的性能数据与硬件告警等转换成面向对象的消息，通过DCC通道传送到网关上，然后再传给网管系统；它还接受并执行网管系统发来的命令。该单元还提供Q接口，以完成与网管系统之间的通信（设备当作网关使用时）；利用DCC通道与其它各网元进行通信联络。Guoxin Lucent Proprietary11/28/202230网管盘实现SDH设备的运行状态检测，运行故障管理，ECC通道处理等。它的主要功能模块包括：电源模块，以太网接口模块，存储器模块，CPU模块，系统总线接口模块，辅助功能模块等。系统功能总框图如下：CPU模块Master存储器模块总线接口模块电源模块以太网接口模块辅助功能模块CPU模块Slave SDH设备与系统设备网管盘举例网管盘举例1 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202231其中CPU模块由两片的68360以及一些外围辅助电路组成，两片68360分别工作在Master和Slave方式下，利用68360的串行通信控制器（SCC）的SCC1加上以太网接口模块组成系统对外的以太网接口，利用SCC2组成网管盘和其它盘通信的管理通道，利用SCC3和SCC4分别完成东向和西向的DCC通道的处理，利用68360内部的SMC组成系统对外的f接口。总线接口模块完成板内开销处理通道与群路盘送来的DCC串行码流的接口工作，存储器模块由ROM，DRAM以及NVRAM组成，完成系统程序和数据的存储，对各站的配置和性能数据为了在系统掉电的情况下仍能保存，这类数据保存在非易失RAM中。辅助功能模块完成各单盘的拔盘和插盘检测，各单盘的通信请求处理，以及由拨盘开关组成的地址设置等。网管盘板软件通过网管板硬件对SDH网元以及SDH网络进行实时地监控，维护，管理。它主要由底层的通信模块和高层的管理模块组成。通信模块实现ITU-T建议中所描述的消息通信功能MCF，提供在SDH网管和网元设备之间，网元和网元之间传送OAM&P的功能。管理模块采用符合ITU-T G.774系列建议中所描述的SDH管理信息模型，实现ITU-T G.783建议中的同步设备管理功能（SEMF），具体包括配置管理，告警管理，性能管理和用户管理等管理功能。网管板软件采用功能强大的实时操作系统作为系统的软件平台，它提供公共资源如RAM，外设的管理，提供对应用程序的动态调度，合理地分配各个系统任务的运行时间。它将应用程序与处理机隔离开来，提供与处理机无关的应用程序执行环境。SDH设备与系统设备网管盘举例网管盘举例1说明说明 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202232SDH设备与系统设备网管盘举例网管盘举例2 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202233SDH设备与系统设备时钟盘 系统对时钟的处理集中在时钟盘上，时钟盘完成同步源的选择及报告时钟同步状态。它具有跟踪、保持和自由振荡三种工作模式。根据组网情况和设备在网络中的位置,时钟盘根据预先定义的时钟源优先级和质量好坏选择同步源，经过数字锁相，供给系统所需的各种时钟及输出用于外部设备定时需要的时钟源。当一个时钟源丢失时可以按顺序切换到另外的时钟源，如果所有的时钟源都丢失，系统立即进入保持模式，保持时间为24小时，若仍无时钟源恢复，系统进入自由振荡工作模式。为了保证时钟同步系统可靠运行，时钟盘采用主备板热备份的工作方式。Guoxin Lucent Proprietary11/28/202234时钟部分是SDH传输设备的定时中心，为本系统和本地局提供定时输出信号。外时钟接口：2048KHz(同步接口)2048Kbit/s(PDH接口)STM-N信号（SDH接口）时钟盘工作模式：锁定模式：时钟单元输出锁定在某一参考输入信号上。保持模式：当参考时钟丢失时，以参考时钟丢失时的频率和相位保持运行。自由震荡：时钟单元工作在内部震荡器提供的时钟源上。自由震荡和保持模式频率精度：自由震荡模式下：=4.6ppm保持模式下：0.37ppm捕获范围和失锁范围4.6ppm时钟源切换切换分自动切换和强制切换两种，自动切换时，时钟盘按预先设定的顺序，根据当前的外部信号输入情况自动切换；强制切换可以通过网管来控制。切换不会引起任何误码，各种切换指标应符合ITU-T相关建议。原理框图：SDH设备与系统设备时钟盘举例说明 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202235SDH设备与系统设备交叉盘控制电路交叉矩阵含复帧产生延时网络复帧重组时钟选择电路群路盘支路盘 交叉矩阵的主要作用是，按照需求对线路信号和支路信号中的高阶VC或低阶VC进行交叉连接，实现线路-线路、线路-支路、支路-支路之间的交叉连接，以满足上、下电路和更为复杂的组网要求。Guoxin Lucent Proprietary11/28/202236交叉连接种类 交叉连接可以分为高阶交叉连接与低阶交叉连接二种类型。高阶交叉连接是指设备对VC-4或VC-4-XC信号的交叉连接处理能力。如它可以把东侧线路信号中的第i个VC-4信号交叉连接到西侧线路信号中的第j个VC-4信号的位置（i=j或 i j）；也可以按照要求把线路信号中的某个或几个VC-4信号分插到支路接口，以满足上、下业务的要求等等。所谓低阶交叉连接，是指对VC-12信号的交叉连接处理能力。如它可以按照要求从高速线路信号中（如2.5G信号）直接分插出低速的VC-12到支路接口，以满足上、下2M信号的需求；也可以把某支路中的一个或几个2M信号交叉连接到另一个支路接口中等。同步复用设备只有具有低阶交叉连接能力，才可具备从高速线路信号中直接上下2M信号的能力。如2.5G ADM设备，如果它具有低阶交叉连接能力，才有可能直接上下2M信号；如果它不具有低阶交叉连接能力，需要上下2M信号时则必须通过155M支路板分接出155M的同步复用设备，然后由155M同步复用设备实现上下2M信号。SDH设备与系统设备交叉种类 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202237交叉矩阵的容量 交叉连接容量一般以VC-4为单位。可写为：nn VC-4，其中二个n分别代表设备输入与输出VC-4的数量。同步复用设备的高阶交叉容量大小，一般取决于设备的STM-N级别，以及设备的系统结构如是否为多ADM系统结构等等。如2.5G ADM设备，其交叉连接容量应该为：6464 VC-4。关于时分交叉与空分交叉 ADM的交叉连接矩阵从性能上讲，可以分为时分交叉连接与空分交叉连接。所谓时分交叉连接，是指某端口中的某一支路信号（如VC-12），可按照需要交叉连接到另一端口中同级别支路信号的任意位置上。或者说，在交叉连接的过程中，低速支路信号的相对位置（时隙序号）可以按需要而随意调整。所谓空分交叉连接，是指低速支路信号在端口中的相对位置是固定的，在交叉连接过程中不能变更。也就是说，某低速支路信号在某端口中的相对位置，交叉连接到另一端口时也必须占据同样的相对位置，或者说其时隙序号不允许改变。SDH设备与系统设备交叉容量 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202238交叉连接方向 同步复用设备应支持在线路-线路、线路-支路、支路-支路之间进行交叉连接。线路-线路之间 线路-线路之间的交叉连接，是指把某线路端口中的支路信号如VC-4信号交叉连接到另一个线路端口之中。其时隙序号可以改变（时分交叉）也可以不改变（空分交叉）。因为线路端口信号中的支路信号，某些可能已经被分插下载，另一些需要继续传送；继续传送的支路信号需要从一个线路端口交叉连接到另一个线路端口，其中直通（支路的时隙序号不变）也是一种交叉连接。线路-线路之间的交叉连接一般只需要高阶交叉连接的支持。线路-支路之间 线路-支路之间的交叉连接，是指把线路端口中的支路信号如VC-4或VC-12信号交叉连接到支路信号接口之中，或反之。线路-支路之间的交叉连接一般多用于支路信号在本局站的上、下载。它既需要高阶交叉连接的支持，也需要低阶交叉连接的支持。因为需要上、下的信号既可能是155M信号，也可能是2M支路信号。支路-支路之间 支路-支路之间的交叉连接，一般是指把一线路侧某支路接口中的更低速率信号如VC-12信号，交叉连接到另一线路侧某支路接口之中。SDH设备与系统设备交叉方向 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202239Compound matrix connections:bi-directional point-to-pointCompound matrix connections:1+1 permanent bridgeCompound matrix connections:drop&continueCompound matrix connections:path selectorCompound matrix connections:service selectorSDH设备与系统设备交叉类型 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202240Compound matrix connections:merged dual node interconnect type ACompound matrix connections:merged dual node interconnect type BCompound matrix connections:1:1 broadcast bridgeCompound matrix connections:1:1 selective bridgeSDH设备与系统设备交叉类型 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202241SDH设备与系统设备公务盘公务盘为系统提供公务电话功能：具体的公务电话功能包括：选址呼叫、会议电话等。公务电话部分原理框图如下：MCU 控制电路信号检测与信号控制模拟出模拟入电话模拟出模拟入编译码器数字出数字入 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202242SDH设备与系统设备网管盘支路盘支路盘支路盘支路盘群路盘群路盘交叉盘群路盘群路盘支路盘支路盘支路盘支路盘时钟盘公务盘整机设备系统结构图SDH设备类型：内置式、标准式、盒式1664SM：2.5G ADM 1640FOX Guoxin Lucent Proprietary11/28/202243SDH设备与系统网管上级网管系统本网管系统NE 主机软件NE 主机软件NE 主机软件网络管理层网元管理层网元单元层ECCECCm 接口Q3、CORBA、SNMP接口单板软件单板软件单板软件单板软件单板软件单板软件单板软件单板软件单板软件单板软件单板软件单板软件网管层次 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202244SDH设备与系统网管网管结构 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202245从管理功能的类型出发，按照ITU-T有关TMN的相关建议，光传输系统的网络管理功能主要分为五个部分：l 配置管理 l 故障管理 l 性能管理 l 维护管理 l 安全管理SDH设备与系统网管网管功能 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202246 配置管理功能分为设备配置、接口配置、通道配置、交叉连接配置、保护的配置、同步定时的配置以及部分网络层功能的配置。SDH设备与系统网管配置管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202247 故障管理功能提供故障监测，故障上报，保护切换，故障定位与恢复等。性能管理是为了维持一定的业务质量，以满足用户的要求。主要功能有：监测，分析，诊断，优化及控制。主要功能有：1对给定的收集周期，管理系统请求收集与一给定监视实体有关的各种性能事件。2对一给定监视实体（或一组实体），管理系统挂起/恢复性能数据收集的能力。3对一给定监视实体（或一组实体），在指定的时间段调度性能收集活动。4在收集周期结束时，被管理系统向管理系统发送事件报告，通知性能数据收集结果。5管理系统命令NE对指定的时间段在指定的条件下维护性能历史数据。6管理系统命令NE删除特定的性能历史数据。7对一给定监视实体（或一组实体），管理系统命令NE建立门限准则。8一旦某个监视实体的性能计数越限，被管理系统就发服务质量（QOS）告警。SDH设备与系统网管故障性能管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202248 维护管理功能主要完成对网络系统及管理系统自身进行测试，修复和保护等，基本功能主要有：1系统(包括网元)时间同步2系统的测试(环回、开启/关断等操作)3强制保护倒换及恢复4开销字节5网元/单盘复位6下载数据库安全管理功能主要包括安全认证、用户管理和日志管理等。l 用户分为多个等级，不同等级的用户具有不同的操作权限。当用户登录进入系统时由安全认证机制保证对其操作权限的限制；l 用户管理的功能是设置用户信息，管理权限（分级管理），更改系统口令、用户口令等；l 日志管理包括系统日志（记录系统登录事件）和操作日志（记录用户的设置和更改操作）。SDH设备与系统网管维护管理和安全管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202249 6 Mbit/s Ethernet circuit through SDH and OTN networkSDH设备与系统网管电路管理SDH通过低阶高阶交叉，完成链路的配置管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202250SDH设备与系统网管电路管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202251SDH设备与系统网管电路管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202252Adding VC-4 and VC-4-16c circuitsSDH设备与系统网管电路管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202253Adding VC-4 and VC-4-16c circuits,creating IP LinksSDH设备与系统网管电路管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202254-Adding E1 circuit(P12x link connection)SDH设备与系统网管电路管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202255Adding E1 circuit,creating IP LinkSDH设备与系统网管电路管理通过展现不同层次的连接实现电路的分层管理 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202256SDH设备与系统网管主机软件协 议 栈Flash通 信 接 口 模 块TCP/IP(PNA)主 控 框 架 模 块配 置 管 理告 警 处 理性 能 管 理维 护 管 理其 他 管 理 模 块BSP以 太 网ECC底 层 模 块 及 驱 动 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202257SDH设备与系统网管子网级网管 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202258SDH设备与系统网管标准接口标准接口分类：Q3接口 CORBA接口 SNMP接口 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202259SDH设备与系统网管Q3标准接口 Q3接口是TMN的标准管理通信接口，其作用是提供一种统一、灵活的管理信息的传送方式，使得不同电信厂家的设备都能通过这一标准的接口交换一致性的管理信息。Q3接口包含两个方面的内容，其一是接口的通信协议栈，其二是跨越Q3接口通信的管理信息模型。从第一层到第三层的Q3接口协议标准是Q.811，称之为低层协议；从第四层到第七层的Q3接口协议标准是Q.812，称之为高层协议。在Q.812最上层的两个协议是CMIP和FTAM，前者用于事务处理的管理应用，后者用于面向文件传输的文件收发和管理，如记费应用。在Q3接口的应用层中，使用CMIP协议（Common Management Information Protocol），通用管理信息协议，通过CMIP协议，TMN实现管理者（Manager）与代理（Agent）之间的互联与互操作。Guoxin Lucent Proprietary11/28/202260SDH设备与系统网管Q3标准接口 OSI分层模型CLNS-TCP/IPCLNS1CLNS2CLNS3应用层FTAM ISO 8571CMISEISO 9595/9596ACSEX.217/X.227ROSEX.219/X.229FTAM ISO 8571CMISEISO 9595/9596ACSEX.217/X.227ROSEX.219/X.229FTAM ISO 8571CMISEISO 9595/9596ACSEX.217/X.227ROSEX.219/X.229FTAM ISO 8571CMISEISO 9595/9596ACSEX.217/X.227ROSEX.219/X.229表示层X.216/X.226X.216/X.226X.216/X.226 X.216/X.226会话层X.215/X.225X.215/X.225X.215/X.225X.215/X.225运输层TCPISO 8073 TP4ISO 8073 TP4ISO 8073 TP4网络层IP,ISO 8473ISO 8473IP:ISO 8473PLP X.25ISO 9574(X.612)Q.931链路层LLC:IEEE 802.2MAC:IEEE 802.3LLC:IEEE 802.2M A C:I E E E 802.3ISO 7776X.25 LAPB Q.921物理层未定义未定义X.27,X.21V.11/V.35V.28/V.24I.430,I.431 表1 Q3协议栈Q3协议栈 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202261Q3协议栈应用层规定了三种面向对象的服务和协议，它们是：公共管理信息协议CMIP，远端操作服务单元ROSE和联系控制服务单元ACSE。其中ACSE的作用是建立和删除Manager与Agent在应用层的通信联系；ROSE的作用是在已建立的通信联系上提供远端操作功能；CMIP用于实现公共管理信息服务单元CMISE的服务原语。下表列出了CMISE服务的类型：服务类型M-CANCLE-GET确认M-EVENT-REPORT确认/非确认M-GET确认M-SET确认/非确认M-ACTION确认/非确认M-CREATE确认M-DELETE确认 表2 CMISE服务的类型 SDH设备与系统网管Q3标准接口 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202262ASN.1定义GDMO定义ADE APIFrameworkManaged Object主循环ADE核心功能应用程序框架对象编译器设备设备ADEMOMOMOMOMOMOMO对象连接库库设备接口对象建模SDH设备与系统网管Q3标准接口实现信息模型Mit树MIB库 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202263SDH保护1、路径保护（段、通道）复用段保护、线性VC路径保护等2、子网连接保护 SNCP/I、SNCP/NSDH设备与系统保护 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202264 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202265MS共享保护环的通用形式功能模型 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202266 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202267 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202268 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202269 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202270 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202271 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202272 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202273 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202274 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202275SDH同步网时钟传递 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202276 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202277 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202278 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202279 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202280 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202281 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202282 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202283 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202284 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202285OTN原子功能模型 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202286T1315070-98OMS APOMS TCPOTS APOMS APOMS TCPOTS APOTS_NCOMS_NCOMS TrailOTS TrailOTS TCPOTS TCPOCh_ASourceOCh_ASinkOCh APOCh TrailOCh APOCh layernetworkOCh TCPOCh_NCOCh TCPOMS/OCh_ASourceOMS/OCh_ASinkOMS layernetworkOTS/OMS_ASourceOTS/OMS_ASinkOMS_TTSinkOCh_TTSourceOCh_TTSinkOMS_TTSourceOMS_TTSinkOTS layernetworkOMS_TTSourceClient server associations in an optical transport network Guoxin Lucent Proprietary11/28/202287OCh layer network example T1315080-98OCh APOCh TrailOCh APOCh TCPOCh_NCOCh TCPOCh_TTSourceOCh_TTSinkOCh_SNCOCh_SNCOCh_LCOCh_LCCPCPCPCPCPOCh_SNC Guoxin Lucent Proprietary11/28/202288T1315090-98OMS APOMS TrailOMS APOMS TCPOMS_NCOMS TCPOMS_TTSourceOMS_TTSinkOMS_LCCPCPCPOMS_LCOMS_LCOMS_LCOMS layer network example Guoxin Lucent Proprietary11/28/202289T1315100-98OTS APOTS TrailOTS APOTS TCPOMS_NCOTS TCPOTS_TTSourceOTS_TTSinkOTS_LCCPCPCPOTS_LCOTS_LCOTS_LCOTS layer network example Guoxin Lucent Proprietary11/28/202290T1315110-98OChOMSOTSOChOCh_SNleafrootleafMPCPPoint-to-multipoint optical channel connection Guoxin Lucent Proprietary11/28/202291T1315120-98OCh TrailOCh APOCh APTTmSN ASN BTTmSN CSN DOCh TCPOCh_LCOCh_LCOCh_LCOCh TCPOCh_TTSourceOCh_TTSinkExample of subnetwork connection supervision using non-intrusive monitoring Guoxin Lucent Proprietary11/28/202292T1315130-98APTTpTCPpMCpCPCPTTuApTTuApTCPTCPAPpAPTTpTCPpMCpCPCPTTuApTTuApTCPTCPTSFNetwork connectionNetwork connectionProtected TrailTSF Trail signal failTTp Protected trail terminationTTu Unprotected trail terminationAp Protection adaptationMCp Protection matrix connectionTCPp Protection TCPAPp Protection access pointProtectionsublayerAPpAPpAPp1+1 unidirectional trail protection Guoxin Lucent Proprietary11/28/202293T1315140-98MCpMCpCPCPCPLink connectionLink connectionAPTCPAPTCPProtected network connectionOTS_TTTTmTTmSFSFTTmTTmSFSFOTS_TTSF Signal failMCp Protection matrix connectionTTm Non intrusive trail termination monitorTCP Termination connection pointAP Access pointCP Connection pointOTS/OMS _AOTS/OMS _ACPNetwork connection protection with non-intrusive monitoring in the optical transmission section layer network Guoxin Lucent Proprietary11/28/202294 Guoxin Lucent Proprietary11/28/202295光传输网络接口Interfaces for the optical transport network(OTN)Guoxin Lucent Proprietary11/28/202296Figure 6-1/G.709Structure of the OTN Interfaces ODUkOTUkVOMSnOTSnOTUkOPSnOTM-n.mOTM-0.m,OTM-nr.mReduced functionalityOTM interfaceFull functionalityOTM interfaceClients(e.g.STM-N,ATM,IP,Ethernet)OPUkOChOChrODUkPODUkTOChsubstructureOTUkVOTUk Guoxin Lucent Proprietary11/28/202297OPUk PayloadClientODUkTCMOHOTUkVOHOTUkV FECODUk Tandem ConnectionOTUkVSectionOPUkOCG-n.mOMSnOHOMSn PayloadOMU-n.mOTSnOHOTSn PayloadOTM-n.mOCCpOPUkOHODUkPMOHODUkTCMOHODUkTCMOHODUk PathODUk TC L1ODUk TC Lm1 to 6 levelsof ODUkTandemConnectionMonitoringOChOHOCh PayloadOChOOSOPUkOCCoOCCpOCCoOCCpOCCoOCCpOCCoOCCpOCCoOTM COMMsOTM-n.m principal information containment relationships Guoxin Lucent Proprietary11/28/202298OChOTM-nClient_CIOMSOMS/OChODUkTODUkT/ODUkODUkPODUkP/CLOChOTSOTS/OMSOMU-nODUkODUkOP