逻辑功能块资料课件

第3章 传输网的搭建及业务配置3.1 传输网的设备类型及网管构架几个重要术语1 网元每个SDH设备可以在逻辑上抽象为一个“网元”。每个网元都有一个唯一标识符，称为“网元ID”。逻辑端口、时隙、交叉连接等概念均建立在网元的基础上2 逻辑端口逻辑端口是一对互为保护的物理端口的统一体，如果不存在端口保护，那么一个单独的物理端口也看作一个逻辑端口3 时隙线路端口是内部速率可以进行复分用的端口，进行复分用的每个单元称为时隙，支路端口内部认为只有一个时隙。比如一个速率为STM1的线路端口，可以分为63个VC12时隙使用，也可以分为3个VC3时隙使用等。一个速率为VC12的支路端口，只能有一个VC12的时隙供使用。4交叉连接两个时隙的连接，称为一个交叉连接。建立一个线路到支路的交叉连接，通常称为“下支路”，也称“落地”STM1线路端口光纤光纤VC12支路端口交叉连接SDH网元3.1.1 SDH网络常见网元1.终端复用器 TM在线形网的端站，把PDH/SDH支路信号复用成SDH线路信号，或反之。PDH支路信号SDH支路信号OAM线路信号STM-NTM它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号STM-N中，或从STM-N的信号中分出低速支路信号。请注意它的线路端口输入/输出一路STM-N信号，而支路端口却可以输出/输入多路低速支路信号。在将低速支路信号复用进STM-N帧（将低速信号复用到线路）上时，有一个交叉的功能，例如：可将支路的一个STM-1信号复用进线路上的STM-16信号中的任意位置上，也就是指复用在116个STM-1的任一个位置上。将支路的2Mbit/s信号可复用到一个STM-1中63个VC12的任一个位置上去。2.分插复用器 ADM设在网络的中间局站，完成直接上、下电路功能。STM-NSTM-N西侧线路信号PDH支路信号SDH支路信号OAM东侧线路信号ADMADM有两个线路端口和一个支路端口。两个线路端口各接一侧的光缆（每侧收/发共两根光纤），为了描述方便我们将其分为西（W）向、东向（E）两个线路端口。ADM的作用是将低速支路信号交叉复用进东或西向线路上去，或从东或西侧线路端口收的线路信号中拆分出低速支路信号。另外，还可将东/西向线路侧的STM-N信号进行交叉连接，例如将东向STM-16中的3#STM-1与西向STM-16中的15#STM-1相连接。请注意，东向和西向只是逻辑概念而不是实际存在的。ADM是SDH最重要的一种网元，通过它可等效成其它网元，即能完成其它网元的功能。3.再生器 REG设在网络的中间局站，目的是延长传输距离，但不能上、下电路OAM东侧线路信号西侧线路信号STM-NSTM-NREG REG的作用是将一的作用是将一侧的光信号的光信号经光光/电变换、抽抽样、判决、再生整形、判决、再生整形、电/光光变换在另一在另一侧发出。出。ADM若不在本地上若不在本地上/下支路信号下支路信号时，完全可以等，完全可以等效成一个效成一个REG。REG只需只需处理理STM-N帧中的中的RSOH，且不需交叉且不需交叉连接功能，而接功能，而ADM和和TM要完要完成低速支路信号分成低速支路信号分/插到插到STM-N中，中，RSOH和和MSOH都要都要处理。理。TM和和ADM都有交叉都有交叉连接能力。用接能力。用ADM来等效来等效REG，有点大材小用了。有点大材小用了。SDH网络常见网元4.数字交叉连接设备 DXC兼有同步复用、分插、交叉连接、网络的自动恢复与保护等多项功能的SDH设备。STM-NSTM-NPDH支路信号SDH支路信号DXC 通常用通常用DXCm/n来表示一个来表示一个DXC的的类型和性型和性能，能，m表示可接入表示可接入DXC的最高速率等的最高速率等级，n表示在表示在交叉矩交叉矩阵中能中能够进行交叉行交叉连接的最低速率等接的最低速率等级。M越大表示越大表示DXC的承的承载能力越大，能力越大，n越小表示越小表示DXC的交叉灵活性越大。如的交叉灵活性越大。如DXC4/4，DXC4/1。mm或或或或n n0 01 12 23 34 45 56 6速率速率速率速率6464k k2 2MM8 8MM3434MM140140MM155M155M622622MM2.52.5G G3.1.2 逻辑功能块背景SDH设备统一的接口不同厂家的实现的方式千差万别ITU-T规定统一的基本功能块标准逻辑功能块STMABCDEFFFGGHHINPG.703G.703140Mb/s2Mb/s34Mb/s注：以注：以2Mb/s为例为例SPIRSTTTFMSPMSTMSAHPCPPIPPILPALPAHPTHPTLPTLPCHPAOHAOHA接口接口SEMFMCFQ接口接口F接口接口D4D12D1D3外同步外同步HOAHOILOIwLJKMSETSSETPITM设备的典型功能块的组成1 1、SPI：SDH物理接口功能物理接口功能块（1 1）收方向）收方向 信号流从信号流从A到到B光/电转换，同时提取线路定时信号并将其传给SETS（同步设备定时源功能块）锁相，锁定频率后由SETS再将定时信号传给其它功能块，以此作为它们工作的定时时钟。当A点的STM-N信号失效（例如：无光或光功率过低，传输性能劣化使BER劣于10-3），SPI产生R-LOS告警（接收信号丢失），并将R-LOS状态告知SEMF（同步设备管理功能块）。1 1、SPI：SDH物理接口功能物理接口功能块（2 2）发方向方向 信号流从信号流从B到到A 电/光光变换，同，同时，定，定时信息附着在信息附着在线路信号中。路信号中。逻辑功能块2 2、RST 再生段再生段终端功能端功能块 RST RST在构成在构成在构成在构成STM-NSTM-N帧帧信号信号信号信号过过程中程中程中程中产产生生生生RSOHRSOH（发发方向），在相反方向方向），在相反方向方向），在相反方向方向），在相反方向处处理（理（理（理（终终结结）RSOHRSOH。（1 1）收方向收方向收方向收方向 信号流从信号流从信号流从信号流从B B到到到到C C STM-N STM-N的的的的电电信号信号信号信号及定及定及定及定时时信号或信号或信号或信号或R-LOSR-LOS告警信号由告警信号由告警信号由告警信号由B B送到送到送到送到RSTRST，若若若若RSTRST收到的是收到的是收到的是收到的是R-LOSR-LOS，即在即在即在即在C C处处插全插全插全插全“1 1 1 1”（AISAIS）信号。若在信号。若在信号。若在信号。若在B B点收到的是正常信号，点收到的是正常信号，点收到的是正常信号，点收到的是正常信号，RSTRST开开开开始搜索始搜索始搜索始搜索A1A1和和和和A2A2进进行定行定行定行定帧帧。若若若若连续连续5 5 5 5帧帧以上无法定位以上无法定位以上无法定位以上无法定位帧头帧头，设备进设备进入入入入帧帧失步状失步状失步状失步状态态，RSTRST上上上上报报接收信号接收信号接收信号接收信号帧帧失步告警失步告警失步告警失步告警R-OOFR-OOF。在在在在帧帧失步失步失步失步时时，若，若，若，若连续连续2 2 2 2帧帧正确定正确定正确定正确定帧帧，则则退出退出退出退出R-OOFR-OOF状状状状态态。R-OOFR-OOF持持持持续续3 3 3 3msms以以以以上，上，上，上，设备进设备进入入入入帧丢帧丢失状失状失状失状态态，RSTRST上上上上报报R-LOFR-LOF（帧丢帧丢失）告警失）告警失）告警失）告警，并使，并使，并使，并使C C处处出出出出现现全全全全“1 1 1 1”信号（信号（信号（信号（MSOHMSOH、AU-PTRAU-PTR和静和静和静和静载载荷荷荷荷为为全全全全“1 1 1 1”，C C处处已不再包含已不再包含已不再包含已不再包含RSOHRSOH）。）。）。）。RST RST正确定正确定正确定正确定帧帧后，后，后，后，对对STM-NSTM-N帧帧中除中除中除中除RSOHRSOH第一行外的所有字第一行外的所有字第一行外的所有字第一行外的所有字节节解解解解扰扰，提取提取提取提取RSOHRSOH并并并并进进行行行行处处理。理。理。理。RST RST校校校校验验B1B1字字字字节节，若，若，若，若检测检测出出出出误码块误码块，则则本端本端本端本端产产生生生生RS-BEERS-BEE（再生再生再生再生段背景段背景段背景段背景误码块误码块）告警）告警）告警）告警；同同同同时时提取提取提取提取E1E1、F1F1字字字字节节送送送送给给OHAOHA（开开开开销销接入功能接入功能接入功能接入功能块块）处处理公理公理公理公务电务电话话；提取；提取；提取；提取D1-D3D1-D3送送送送给给SEMFSEMF，处处理理理理D1-D3D1-D3上的再生段上的再生段上的再生段上的再生段OAMOAM命令。命令。命令。命令。（2 2 2 2）发发方向方向方向方向 信号流从信号流从信号流从信号流从C C到到到到B B RST RST写写写写RSOHRSOH，计计算算算算B1B1字字字字节节，并，并，并，并对对除除除除RSOHRSOH第一行外所有字第一行外所有字第一行外所有字第一行外所有字节进节进行行行行扰码扰码。再生段终端功能块RST3 3、MST：复用段复用段终端功能端功能块在在在在发发方向上方向上方向上方向上产产生生生生MSOHMSOH，在收方向上在收方向上在收方向上在收方向上处处理（理（理（理（终结终结）MSOHMSOH。（1 1）收方向收方向收方向收方向 信号流从信号流从信号流从信号流从C C到到到到D D MST MST提取提取提取提取K1K1、K2K2中的中的中的中的APSAPS（自自自自动动保保保保护护倒倒倒倒换换）协议协议送至送至送至送至SEMFSEMF，以便以便以便以便SEMFSEMF在在在在设备设备故障故障故障故障时进时进行复用段倒行复用段倒行复用段倒行复用段倒换换。若若若若C C点收到点收到点收到点收到K2K2字字字字节节的的的的b6-b8b6-b8连续连续3 3 3 3帧为帧为“111111111111”，则则表示从表示从表示从表示从C C点收到的信号点收到的信号点收到的信号点收到的信号为为全全全全“1 1 1 1”信号，信号，信号，信号，MSTMST产产生生生生MS-AISMS-AIS（复用段告警指示）告警信号复用段告警指示）告警信号复用段告警指示）告警信号复用段告警指示）告警信号。MS-AISMS-AIS可能是由本端可能是由本端可能是由本端可能是由本端R-LOSR-LOS、R-LOFR-LOF引引引引发发的，的，的，的，C C点全点全点全点全“1 1 1 1”，当然，当然，当然，当然K2K2的的的的b6-b6-b8b8是是是是“111111111111”；也可能是；也可能是；也可能是；也可能是对对端端端端发过发过来的就是来的就是来的就是来的就是MS-AISMS-AIS，即即即即发过发过来的来的来的来的STM-NSTM-N帧帧是由是由是由是由有效的有效的有效的有效的RSOHRSOH和其余部分和其余部分和其余部分和其余部分为为全全全全“1 1 1 1”的信号的信号的信号的信号组组成。成。成。成。若在若在若在若在C C点的信号中点的信号中点的信号中点的信号中K2K2的的的的b6-b8b6-b8是是是是“110110110110”，判断出，判断出，判断出，判断出这这是是是是对对端端端端设备设备回送回送回送回送回来的回来的回来的回来的对对告信号：告信号：告信号：告信号：MS-RDIMS-RDI（复用段复用段复用段复用段远远端失效告警指示），表示端失效告警指示），表示端失效告警指示），表示端失效告警指示），表示对对端端端端设备设备在在在在接收信号接收信号接收信号接收信号时时出出出出现现MS-AISMS-AIS或或或或B2B2误码过误码过大等信号劣化告警。大等信号劣化告警。大等信号劣化告警。大等信号劣化告警。MST MST校校校校验验B2B2字字字字节节，若，若，若，若检测检测出有出有出有出有误码块误码块，则则本端本端本端本端设备设备在在在在MS-BEEMS-BEE（再生段再生段再生段再生段背景背景背景背景误码块误码块）性能事件）性能事件）性能事件）性能事件中中中中显显示示示示误码块误码块数，向数，向数，向数，向对对端端端端发对发对告信息告信息告信息告信息MS-REIMS-REI（复用复用复用复用段段段段远远端端端端误码误码指示指示指示指示），由），由），由），由M1M1字字字字节节回告回告回告回告对对方本端收到的方本端收到的方本端收到的方本端收到的误码块误码块数。数。数。数。若若若若检测检测到到到到MS-AISMS-AIS或或或或B2B2检测检测到的到的到的到的误块误块超超超超过门过门限（限（限（限（MSTMST上上上上报报B2B2误码误码越限告警越限告警越限告警越限告警MS-EXCMS-EXC），），），），则则在在在在D D点使信号出点使信号出点使信号出点使信号出现现全全全全“1 1 1 1”。MST MST将同步状将同步状将同步状将同步状态态信息信息信息信息S1S1的的的的b5-b8b5-b8恢复，将得到的同步恢复，将得到的同步恢复，将得到的同步恢复，将得到的同步质质量等量等量等量等级级告知告知告知告知SEMFSEMF；提取提取提取提取D4-D12D4-D12送送送送给给SEMFSEMF，供其供其供其供其处处理复用段理复用段理复用段理复用段OAMOAM信息；提取信息；提取信息；提取信息；提取E2E2送送送送给给OHAOHA，处处理复用段公理复用段公理复用段公理复用段公务联络务联络。此此此此时时D D点信号只有点信号只有点信号只有点信号只有AU-PTRAU-PTR和和和和净载净载荷了荷了荷了荷了。（2 2）发方向方向 信号流从信号流从D到到C MST写写MSOH：从从OHA来的来的E2；从从SEMF来的来的D3-D12；从从MSP来的来的K1，K2；写入写入B2、S1及及M1。若在收方向上若在收方向上检测到到MS-AIS或或MS-EXC（B2误码越限告警越限告警MS-EXC），那么，），那么，在在发方向上将方向上将K2的的b6-b8设为110110。复用段终端功能块MST4 4、MSP 复用段保复用段保护功能功能块 MSP MSP通通通通过对过对STM-NSTM-N信号的信号的信号的信号的监测监测和系和系和系和系统统状状状状态评态评估，将故障信道的信号切估，将故障信道的信号切估，将故障信道的信号切估，将故障信道的信号切换换到保到保到保到保护护信道上去（复用段倒信道上去（复用段倒信道上去（复用段倒信道上去（复用段倒换换）、）、）、）、ITU-TITU-T规规定保定保定保定保护护倒倒倒倒换时间换时间控制在控制在控制在控制在50505050msms之内。之内。之内。之内。复用段倒复用段倒复用段倒复用段倒换换的故障条件是的故障条件是的故障条件是的故障条件是R-LOSR-LOS、R-LOFR-LOF、MS-AISMS-AIS和和和和MS-EXCMS-EXC（B2B2）。）。）。）。要要要要想想想想进进行复用段保行复用段保行复用段保行复用段保护护倒倒倒倒换换，设备设备必必必必须须有有有有备备用信道。用信道。用信道。用信道。下面以下面以下面以下面以2 2 2 2个端个端个端个端对对端的端的端的端的TMTM为为例例例例进进行行行行说说明。明。明。明。1）收方向信号流从D到E若MSP收到MST传来的MS-AIS或SEMF发来的倒换命令，将进行信息的主备倒换，正常情况下信号流从D透明传到E。2）发方向信号流从E到DE点的信号流透明的传至D，E点处信号波形同D点。5 5、MSA：复用段适配功能复用段适配功能块 MSA MSA的功能是的功能是的功能是的功能是处处理和理和理和理和产产生生生生AU-PTRAU-PTR，即将即将即将即将AUGAUG组组合合合合/分解分解分解分解为为AU4AU4。（1 1 1 1）收方向）收方向）收方向）收方向 信号流从信号流从信号流从信号流从E E到到到到F F首先，MSA对AUG进行消间插，将AUG分成N个AU-4结构，然后处理这N个AU-4的AU指针，若AU-PTR的值连续8帧为无效指针值或AU-PTR连续8帧为NDF，此时MSA上相应的AU-4产生AU-LOP告警，并使信号在F点的相应的通道上（VC4）输出为全“1”。若MSA连续3帧检测出H1、H2、H3字节全为1，则认为E点输入的为全“1”信号，此时MSA使信号在F点的相应的VC4上输出为全“1”，并产生相应AU-4的AU-AIS告警。5 5、MSA：复用段适配功能复用段适配功能块 （2 2 2 2）发发方向方向方向方向 信号流从信号流从信号流从信号流从F F到到到到E E F F点的信号点的信号点的信号点的信号经经MSAMSA定位和加入定位和加入定位和加入定位和加入标标准的准的准的准的AU-PTRAU-PTR成成成成为为AU4AU4，N N个个个个AU4AU4经经字字字字节间节间插复用成插复用成插复用成插复用成AUGAUG。F点的信号帧结构如图所示。复用段适配功能块MSA2.SPI、RST、MST、MSP、MSA组成复合功能块TTFSTM-N光信号NVC4TTF传送终端功能块：传送终端功能块：SPI、RST、MST、MSP、MSA 完成光信号完成光信号STM-N电信号电信号NVC4的转换的转换TTFTTFSTM-NSTM-NNVC4NVC4进行进行进行进行O/EO/E、RSOHRSOHMSOHMSOH、AU-PTRAU-PTR处理处理处理处理以上以上5 5个功能个功能块构成了复合功能构成了复合功能块TTF，STM-N/VC-4经TTF后，后，变成了成了VC-4/STM-N。7、HPC：高高阶通道通道连接功能接功能块 HPC实际上相当于一个交叉矩阵，它完成对高阶通道VC4进行交叉连接的功能，除了信号的交叉连接外，信号流在HPC中是透明传输的（所以HPC的两端都用F点表示）。HPC是实现高阶通道DXC和ADM的关键，其交叉连接功能仅指选择或改变VC4的路由，不对信号进行处理。一种SDH设备功能的强大与否主要是由其交叉能力决定的，而交叉能力又是由交叉连接功能块即高阶HPC、低阶LPC来决定的。8、HPT：高高阶通道通道终端功能端功能块从HPC中出来的信号分成了两种路由：一种进HOI复合功能块，输出140Mbit/s的PDH信号；一种进HOA复合功能块，再经LOI复合功能块最终输出2Mbit/s的PDH信号。不过不管走哪一种路由都要先经过HPT功能块，两种路由HPT的功能是一样的。HPT是高阶通道开销的源和宿，形成和终结高阶虚容器。1）收方向信号流从F到G终结POH，检验B3，若有误码块则在本端性能事件中HP-BBE显示检出的误块数，同时在回送给对端的信号中，将G1字节的b1b4设置为检测出的误块数，以便发端在性能事件HP-REI中显示相应的误块数。HPT检测J1和C2字节，若失配（应收的和所收的不一致）则产生HP-TIM、HP-SLM告警，使信号在G点相应的通道上输出为全“1”，同时通过G1的b5往发端回传一个相应通道的HP-RDI告警。若检查到C2字节的内容连续5帧为00000000，则判断该VC4通道未装载，于是使信号在G点相应的通道上输出为全“1”，HPT在相应的VC4通道上产生HP-UNEQ告警。H4字节的内容包含有复帧位置指示信息，HPT将其传给HOA复合功能块的HPA功能块（因为H4的复帧位置指示信息仅对2Mbit/s有用，对140Mbit/s的信号无用）。2）发方向信号流从G到FHPT写入POH，计算B3，由SEMF传相应的J1和C2给HPT写入POH中。G点的信号形状实际上是C4信号的帧，这个C4信号一种情况是由140Mbit/s适配成的；另一种情况是由2Mbit/s信号经C12VC12TU-12TUG-2TUG3C4这种结构复用而来的。下面分别是它们的复用过程。先讲述由140Mbit/s的PDH信号适配成的C4，G点处的信号帧结构如图所示。高阶通道终端功能块HPT9、LPA：低低阶通道适配功能通道适配功能块2 2 2 2MMbit/s MMbit/s MMbit/s MMbit/s 34343434Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703140140140140Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703 LPA的作用是通的作用是通过映射将映射将PDH信号适配信号适配进C，或或把把C信号去映射形成信号去映射形成PDH信号。信号。10、PPI：PDH物理接口功能物理接口功能块2 2 2 2MMbit/s MMbit/s MMbit/s MMbit/s 34343434Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703140140140140Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703 PPI是是SDH设备与携与携带支路信号的物理支路信号的物理传输媒媒质的接口，主要功能是的接口，主要功能是进行行码形形变换和支路定和支路定时信号信号的提取。的提取。1）收方向信号流从L到M将设备内部码转换成便于支路传输的PDH线路码型，如HDB3（2Mbit/s、34Mbit/s）、CMI（140Mbit/s）。2）发方向信号流从M到L将PDH线路码转换成便于设备处理的NRZ码，同时提取支路信号的时钟将其送给SETS锁相，锁相后的时钟由SETS送给各功能块作为它们的工作时钟。当PPI检测到无输入信号时，会产生支路信号丢失告警T-ALOS（2Mbit/s）或EXLOS（34Mbit/s、140Mbit/s），表示设备支路输入信号丢失。PDH物理接口功能块PPI HPTHPT、LPALPA和和PPIPPI组成了组成了HOIHOI（高阶接口）高阶接口）复合功能块。复合功能块。HOIHOI11VC4VC4码型变换、码型变换、码型变换、码型变换、将将将将140140MM适配进适配进适配进适配进C4C4、处理处理处理处理 HPOHHPOHHOI高阶接口功能块：高阶接口功能块：HPT、LPA、PPI 完成完成PDH线路信号线路信号140MVC4的转换的转换 PDHPDH线路线路线路线路140140MM信号信号信号信号 HOI完成的功能是将完成的功能是将140140Mbit/s的的PDH信号通信号通过复用、映射、定位复用、映射、定位处理后理后进入入VC4，或反之。或反之。1 12、HPA：高高阶通道适配功能通道适配功能块2 2 2 2MMbit/s MMbit/s MMbit/s MMbit/s 34343434Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703140140140140Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703 此时，G点处的信号实际上是由TUG3通过字节间插而成的C4信号，而TUG3又是由TUG2通过字节间插复合而成的，TUG2又是由TU12复合而成，TU12由VC12+TU-PTR组成的。HPA的作用有点类似MSA，只不过进行的是通道级的处理/产生TU-PTR，将C4这种信息结构拆/分成TU12（对2Mbit/s的信号而言）。1）收方向信号流从G到H首先将C4进行消间插成63个TU-12，然后处理TU-PTR，进行VC12在TU-12中的定位、分离，从H点流出的信号是63个VC12信号。HPA若连续3帧检测到V1、V2、V3全为“1”，则判定为相应通道的TU-AIS告警，在H点使相应VC12通道信号输出全为“1”。若HPA连续8帧检测到TU-PTR为无效指针或NDF，则HPA产生相应通道的TU-LOP告警，并在H点使相应VC12通道信号输出全为“1”。HPA根据从HPT收到的H4字节做复帧指示，将H4的值与复帧序列中单帧的预期值相比较，若连续几帧不吻合则上报TU-LOM支路单元复帧丢失告警，若H4字节的值为无效值：在01H04H之外，则也会出现TU-LOM告警。2）发方向信号流从H到GHPA先对输入的VC12进行标准定位加上TU-PTR，然后将63个TU-12通过字节间插复用：TUG2TUG3C4。高阶通道适配功能块HPAHOAHOA11VC4VC4处理处理处理处理TU-PTRTU-PTR、HPOH HPOH HOA高阶组装器：高阶组装器：HPT、HPA 完成完成VC12或或VC3VC4的转换的转换VC12VC12或或或或VC3VC31 14、LPC：低低阶通道通道连接功能接功能块2 2 2 2MMbit/s MMbit/s MMbit/s MMbit/s 34343434Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703140140140140Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703与HPC类似，LPC也是一个交叉连接矩阵，不过它是完成对低阶VC（VC12/VC3）进行交叉连接的功能，可实现低阶VC之间灵活的分配和连接。一个设备若要具有全级别交叉能力，就一定要包括HPC和LPC。例如DXC4/1就应能完成VC4级别的交叉连接和VC3、VC12级别的交叉连接，也就是说DXC4/1必须要包括HPC功能块和LPC功能块。信号流在LPC功能块处是透明传输的（所以LPC两端参考点都为H）1 15、LPT：低低阶通道通道终端功能端功能块2 2 2 2MMbit/s MMbit/s MMbit/s MMbit/s 34343434Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703140140140140Mbit/sMbit/sMbit/sMbit/sG.703G.703G.703G.703 LPT LPT对对VC12VC12而言，就是而言，就是而言，就是而言，就是处处理和理和理和理和产产生生生生V5V5、J2J2、N2N2和和和和K4K4四个四个四个四个POHPOH字字字字节节。收方向信号流从H到JLPT处理LP-POH，通过V5字节的b1b2进行BIP-2的检验，若检测出VC12的误码块，则在本端性能事件LP-BBE中显示误块数，同时通过V5的b3回告对端设备，并在对端设备的性能事件LP-REI（低阶通道远端误块指示）中显示相应的误块数。检测J2和V5的b5b7，若失配（应收的和实际所收的不一致）则在本端产生LP-TIM（低阶通道踪迹字节失配）、LP-SLM（低阶通道信号标识失配），此时LPT使I点处使相应通道的信号输出为全“1”，同时通过V5的b8回送给对端一个LP-RDI（低阶通道远端失效指示）告警，使对端了解本接收端相应的VC12通道信号时出现劣化。若连续5帧检测到V5的b5b7为000，则判定为相应通道来装载，本端相应通道出现LP-UNEQ（低阶通道未装载）告警。I点处的信号实际上已成为C12信号，帧结构如图所示。低阶通道终端功能块LPT 16LPA：低阶通道适配功能块低阶通道适配功能块的作用与前面所讲的一样，就是将PDH信号（2Mbit/s）装入/拆出C12容器，相当于将货物打包/拆包的过程：2Mbit/sC12。此时J点的信号实际上已是PDH的2Mbit/s信号。17PPI：PDH物理接口功能块与前面讲的一样，PPI主要完成码型变换的接口功能，以及提取支路定时供系统使用的功能。18LOI：低阶接口功能块低阶接口功能块主要完成将VC12信号拆包成PDH2Mbit/s的信号（收方向），或将PDH的2Mbit/s信号打包成VC12信号，同时完成设备和线路的接口功能码型变换；PPI完成映射和解映射功能。LOILOI11VC12VC121VC31VC3LOI低阶接口功能块：低阶接口功能块：LPT、LPA、PPI 完成完成PDH线路信号线路信号2M、34MVC12、VC3的转换的转换PDHPDH线路线路线路线路2 2MM、34M34M信号信号信号信号码型变换、将码型变换、将码型变换、将码型变换、将2 2MM或或或或3434MM适配进适配进适配进适配进C12C12或或或或C3C3、处理处理处理处理LPOHLPOH设备组成的基本功能成的基本功能块就是就是这些，通些，通过它它们的的灵活灵活组合，可构成不同的合，可构成不同的设备，如，如REG、TM、ADM和和DXC，并完成相并完成相应的功能。的功能。设备还有一些有一些辅助功能助功能块，它，它们协同基本功能同基本功能块完成完成设备所要求的功能，所要求的功能，这些功能些功能块是：是：SEMF、MCF、OHA、SETS及及SETPI。19、SEMF：同步同步设备管理功能管理功能块它的作用是收集其它功能块的状态信息，进行相应的管理操作。这就包括了本站向各个功能块下发命令，收集各功能块的告警、性能事件，通过DCC通道向其它网元传送OAM信息，向网络管理终端上报设备告警、性能数据以及响应网管终端下发的命令。DCC（D1D12）通道的OAM内容是由SEMF决定的，并通过MCF在RST和MST中写入相应的字节，或通过MCF功能块在RST和MST提取D1D12字节，传给SEMF处理。20、MCF：消息通信功能消息通信功能块MCF功能块实际上是SEMF和其它功能块和网管终端的一个通信接口，通过MCF，SEMF可以和网管进行消息通信（F接口、Q接口），以及通过N接口和P接口分别与RST和MST上的DCC通道交换OAM信息，实现网元和网元间的OAM信息的互通。MCF上的N接口传送D1D3字节（DCCR），P接口传送D4D12字节（DCCM），F接口和Q接口都是与网管终端的接口，通过它们可使网管能对本设备及至整个网络的网元进行统一管理。21、SETS：同步同步设备定定时源功能源功能块数字网都需要一个定时时钟以保证网络的同步，使设备能正常运行。而SETS功能块的作用就是提供SDH网元乃至SDH系统的定时时钟信号。SETS时钟信号的来源有4个：1)由SPI功能块从线路上的STM-N信号中提取的时钟信号；2)由PPI从PDH支路信号中提取的时钟信号；3)由SETPI（同步设备定时物理接口）提取的外部时钟源，如：2MHz方波信号或2Mbit/s；4)当这些时钟信号源都劣化后，为保证设备的定时，由SETS的内置振荡器产生的时钟。SETS对这些时钟进行锁相后，选择其中一路高质量时钟信号，传给设备中除SPI和PPI外的所有功能块使用。同时SETS通过SETPI功能块向外提供2Mbit/s和2MHz的时钟信号，可供其它设备交换机、SDH网元等作为外部时钟源使用。22SETPI：同步设备定时物理接口作用于SETS与外部时钟源的物理接口，SETS通过它接收外部时钟信号或提供外部时钟信号。23OHA：开销接入功能块OHA的作用是从RST和MST中提取或写入相应E1、E2、F1公务联络字节，进行相应的处理。24、SDH各功能各功能块告警信号及开告警信号及开销字字节SPI：R-LOS RST：R-LOF（A1，A2），），R-OOF，RS-BBE（B1）MST：MS-AIS（K2b6b8），），MS-RDI（K2b6b8），），MS-BBE（B2），），MS-EXC（B2）MSA：AU-AIS（H1，H2，H3），），AU-LOP（H1，H2）HPT：HP-RDI（G1b5），），HP-REI（G1b1b4)HP-TIM（J1），），HP-SLM（C2），），HP=UNEQ（C2），），HP-BBE（B3）HPA：TU-AIS（V1，V2，V3），），TU-LOP（V1，V2），），TU-LOM（H4）LPT：LP-RDI（V5b8），），LP-REI（V5b3），），LP-TIM（J2），），LP-SLM（V5b5b7）LP-UNEQ（V5b5b7），），LP-BBE（V5b1-b2)1919、告警、告警维护信号信号产生机理生机理R-LOS：信号信号丢失，失，输入无光功率，光功入无光功率，光功率率过低，光功率低，光功率过高，使高，使BER劣劣于于R-OOF：帧失步，搜索不到失步，搜索不到A1，A2字字节时间超超过625625us R-LOF：帧丢失，失，OFF持持续3 3ms以上以上RS-BBE：再生段背景再生段背景误码块，B1校校验到到 再生段再生段STM-N的的误码块 MS-AIS：复用段告警指示信号，复用段告警指示信号，K2b6b8=111=111超超过3 3帧MS-RDI：复用段复用段远端劣化指示，端劣化指示，对端端检测到到MS-AIS，MS-EXC，由由K2b6b8 回回发过来来MS-REI：复用段复用段远端端误码指示，由指示，由对端端通通过M1字字节回回发由由B2检测出的出的复用段复用段误块数数 MS-BBE：复用段背景复用段背景误码块，由，由B2检测MS-EXC：复用段复用段误码过量，由量，由B2检测AU-AIS：管理管理单元告警指示信号，整个元告警指示信号，整个AU为全全1 1，包括，包括AU-PTR AU-LOP：管理管理单元指元指针丢失，失，连续8 8帧收收到无效指到无效指针或或NDF HP-RDI：高高阶通道通道远端劣化指示，收到端劣化指示，收到HP-TIM，HP-SLM HP-REI：高高阶通道通道远端端误码指示，回送指示，回送给发端由收端端由收端B3检测出的出的误块数数 HP-TIM：高高阶通道踪迹字通道踪迹字节失配，失配，J1应收和收到的不一致收和收到的不一致HP-SLM：高高阶通道信号通道信号标记失配，失配，C2应收和收到的不一致收和收到的不一致HP-UNEQ：高高阶通道未装通道未装载，C2=00超超5 5帧TU-AIS：支路支路单元告警指示，整个元告警指示，整个TU为全全1 1，包括，包括TU-PTR TU-LOP：支路支路单元指元指针丢失，失，连续8 8帧收收到无效指到无效指针或或NDF TU-LOM：支路支路单元复元复帧丢失，失，H4连续2 21010帧不等于复不等于复帧次序或无效的次序或无效的H4值LP-RDI：低低阶通道通道远端劣化指示，收到端劣化指示，收到TU-AIS或或LP-SLM或或LP-TIM LP-REI：低低阶通道通道远端端误码指示，由指示，由V5b1b2检测LP-TIM：低低阶通道踪迹字通道踪迹字节失配，由失配，由J2检测 LP-SLM：低低阶通道信号通道信号标记字字节失配，失配，由由V5b5b7检测LP-UNEQ：低低阶通道未装通道未装载，V5b5b7 =000超超过5 5帧简明TU-AIS告警产生流程图TM终端复用器ADM分/插复用器REG再生中继器DXC数字交叉连接设备的功能图数字交叉连接设备的功能图例3-1 组网要求业务要求如下:1）网元A到网元F之间有3个2M的业务；2）网元D到网元E之间有1个34M的业务；3）网元B到网元D之间有4个2M业务。练习3-1 组网要求网元A、B、C、D、E、F皆为ZXMP S390光传输设备，业务要求如下:1）网元A到网元F之间有3个140的业务；2）网元D到网元E之间有7个34M的业务；3）网元B到网元D之间有40个2M业务；4）四网元之间可通公务电话。3.2 管理网基础管理网基础3.2.1电信管理网基础1、什么是TMNTMN：telecommunicationmanagementnetwork电信管理网TMN是用来收集、传输、处理和存储有关电信网维护、运营和管理信息的一个综合管理网，是未来电信主管部门管理电信网的支柱。电信网络把网络负荷管理，设备故障监控等各个独立的功能综合到一起，将各种网络管理功能用一个公用的管理网来实现。TMN的基本概念是提供一个有组织的体系结构，以达到各种类型的操作系统（网管系统）和电信设备之间的互通，并且使用一种具有标准接口（包括协议和信息规定）的统一体系结构来交换管理信息，从而实现电信网的自动化和标准化管理，并提供各种管理功能。TMN力图使用一种独立于电信网的网络，专门进行网络管理，它需要建立一个集中式的监控系统，并要求从通用网络的角度使不同的网络在同一种操作方式下兼容。这样可以为线路租用者提供快速和高质量的服务，并可使网络管理人员轻松地掌握管理网络的方法，而无须详细了解每家厂商的网管技术。TMN在概念上是一种独立于电信网而专职进行网络管理的网络，它与电信网有若干不同的接口，可以接收来自电信网的信息并控制电信网的运行。TMN也常常利用电信网的部分设施来提供通信联络，因而两者可以有部分重叠。TMN与电信网的关系：在TMN的体系结构中有两个主要的组成部分：1）网络单元。可管理（又称智能化）的电信设备和业务，称作网络单元（NetworkElement，NE）。在NE内部，所有与管理功能相关的资源，无论物理的或逻辑的、动态的或静态的，都被抽象成管理对象（ManagedObject，MO）。NE维持一个属于自身域的MO的视图，并通过代理（Agent）实体与OS交换管理信息。2）管理系统。它通过内部的管理者（Manager）实体与NE通信，完成各种管理功能。OS中的管理者实体通过NE中的代理实体向特定的MO发送管理操作消息；MO响应该消息，产生相应的行为并作用于实际资源来完成该操作。同时，当有事件发生时，MO也能产生相应的报告，并通过代理实体向OS中的管理者发送。在TMN中，OS和NE之间的接口是标准化的，称为Q3接口。这里，标准化的含义有两层：一是协议的标准化，即TMN采用公共管理消息协议（CMIP）作为应用层的协议标准；二是指两者之间传递信息的标准化，即双方对信息的语法和语义的理解是一致的。OS和NE共享管理知识，协同完成管理功能。TMN中共有四种接口，即Qx，Q3，X，F。1）Q3接口目前的标准化主要集中在Q3接口上，Q3接口与我们通常谈到的接口很不同，比如一个RS232接口是比较单一的通信接口，而Q3接口是一个集合，而且是跨越了整个OSIQ七层模型的协议的集合。2）Qx接口在管理系统的实施中，很多产品采用Qx接口作为向Q3接口的过渡。Q3接口连接OS与OS，OS与MD（MediationDevice中介设备），OS与QA（QInterfaceAdapterQ接口适配器）。Qx是不完善的Q3接口，Qx很像Q3，但功能不完善，处于成本和效率方面的考虑，它取舍了Q3中的某些部分，但是Q3的哪些部分可以被去掉并没有标准，因此往往是非标准的厂家的Q接口。3）F接口F接口处于工作站（WS）与具有OSF（OperationsystemFunctionBlock运行系统功能块），MF（MediationFunction协调功能）功能的物理构件之间（如WS与MD）。4）X接口X接口在TMN的x参考点处实现。提供TMN与TMN之间或TMN与具有TMN接口的其他管理网络之间的连接。TMN的功能可以划分为不同的层次由高到底依次为：1）事务管理层（BML）：事务管理层是最高的管理功能层。该层负责设定目标任务，但不管具体目标的实现，通常需要管理人员的介入；2）服务管理层（SML）：服务管理层主要处理网络提供的服务相关事项，诸如提供用户与网络运营者之间的接口，与事务管理层及网络管理层的交互等；3）网络管理层（NML）：网络管理层对所辖区域内的所有网元进行管理，主要的功能包括：从全网的观点协调与控制所有网元的活动；提供，修改或终止网络服务；就网络性能，可用性等事项与上面的服务管理层进行交互；4）网元管理层（EEL）：网元管理层直接行使对个别网元的管理职能，主要的功能包括：控制与协调一系列网络单元；为网络层的管理与网络单元进行通信提供协调功能；维护与网络单元有关的统计等数据；5）网元层（NEL）：网元可以为SDH设备，也可以为PDH或交换机等任何可被管理的设备。3.2.2SDH管理网（SMN）1.SMN与TMNSDH管理网(SMN)是TMN的一个子网，专门负责管理SDH网元。SMN又可进一步划分为一系列的SDH管理子网(SMS)，这些SMS由一系列分离的ECC（EmbeddedControlChannel嵌入控制通路）即站内数据通信链路组成，并构成整个TMN的有机部分。具有智能的网络单元和采用嵌入的ECC是SMN的重要特点，这两者的结合使TMN信息的传送和响应时间大大缩短，而且可以将网管功能经ECC下载给网络单元，从而实现分布式管理。SMS、SMN、TMN的关系图2.SDH的管理功能ITUT规定了为支持不同厂商设备间或不同网络营运商间的通信和在同一SMS内或跨网络接口的不同网元间的单端维护能力以及SMS所需的一套最起码的管理功能。1)故障管理；2)性能管理；3)配置管理；4)安全管理；5）计费管理。3.2.3OSI模型OSI模型，即开放式通信系统互联参考模型(OpenSystemInterconnection,OSI/RM,OpenSystemsInterconnectionReferenceModel)，是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架，简称OSI。应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层如果将七层比喻为真实世界收发信的两个老板，那么这七层实现的功能及角色分别是：应用层（用户的应用程序和网络之间的接口）：老板；表示层（协商数据交换格式）：替老板写信的助理；会话层（允许用户使用简单易记的名称建立连接）：公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书；传输层（提供终端到终端的可靠连接）：公司中跑邮局的送信职员；网络层（使用权数据路由经过大型网络）：相当于邮局中的分拣工人；数据链路层（决定访问网络介质的方式）：邮局中的装拆箱工人；物理层（将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号）：邮局中的搬运工人。3.2.4ECC协议栈SDH管理系统采用DCC传送OAM信息。为此，SDH网选择了一套类似与OSI7层协议栈相类似的ECC7层协议栈。这套协议栈从简单程度和网络寻址能力的角度来看是一套较理想的协议组合，适合设备间的通信以及面向目标的建模和设计。它在网元等级上使服务与资源分离，因此服务可不依赖于提供服务的技术和设备而方便地、独立地加入网络。应用层CMISE，ROSE，ACSE表示层X216，X226会话层X215，X225传输层ISO8073/AD2网络层ISO8473数据链路层ITU-T Q921物理层SDH DCC1.物理层ECC协议栈的物理层由DCC构成，其功能是实现在物理链路上传送0AM消息。DCC是由再生段开销中D1D3字节和复用段开销D4D12字节组成的192kbits和576kbits通道构成。2.数据链路层数据链路层通过相邻网络节点之间的单个或多个逻辑通路，在SDHDCC上提供点到点的网络服务数据单元(NSUD)的传送。数据链路层应遵循Q921规定的LAPD协议。3.网络层网络层采用IS08473无连接模式网络层协议(CLNP)作为该层协议。该协议没有建立和拆除连接的过程，也无需纠错和流量控制，因而适合于高速应用进程。为了使网络层协议既可以工作于无连接模式的数据链路子网，又能工作于面向连接的数据链路子网，IS84.73AD3还规定了会聚协议。4.传送层传送层协议确保在网络上进行正确的端到端信息传送。G784选择IS08073AD2作为传送层协议，该协议从无连接的网络服务中产生传送连接，并对该连接提供流量控制和纠错功能。该协议还选择了第4类传送协议(TP4)来保证在无连接模式网络服务情况下进行可靠地传递网络协议数据单元(NPDU)。5.会话层会话层协议应保证通信系统能与管理者(代表表示层和应用层)和通信系统之间正在进行的对话实现同步。会话层选择x215、IS08326的服务定义和x225、IS08327的协议规范。6.表示层表示层的基本任务是完成传送语法的选择，实现转换并传送。表示层采用x209规定的ASN1的基本编码规则来导出应用协议数据单元(APDU)的转移语法。该层的服务和协议分别由x216和IS08822以及X226和IS03323规定。7.应用层应用层直接为OSI环境下的用户提供服务，并为访问OSI环境提供手段。3.2.5SDH网络的整体层次结构3.3MSTP技术基于SDH的多业务传送节点MSTP是指基于SDH平台同时实现TDM业务、ATM业务、以太网业务等的接入处理和传送，提供统一网管的多业务节点。基于SDH的多业务传送节点除应具有标准SDH传送节点所具有的功能外，还具有以下主要功能特征：1.具有TDM业务ATM业务和以太网业务的接入功能；2.具有TDM业务ATM业务和以太网业务的传送功能；3.具有TDM业务ATM业务和以太网业务的点到点传送功能保证业务的透明传送；4.具有ATM业务和以太网业务的带宽统计复用功能；5.具有ATM业务和以太网业务映射到SDH虚容器的指配功能。基于SDH的MSTP基本功能模型3.3.2 MSTP技术发展阶段第一代MSTP的特点是提供以太网点到点透传。第二代MSTP的特点是支持以太网二层交换。第三代MSTP的特点是支持以太网QoS。在第三代MSTP中，引入了中间的智能适配层、通用成帧规程（GFP：GenericFramingProcedure）、高速封装协议、虚级联和链路容量调整机制（LCAS）等多项全新技术。3.3.3MSTP关键技术1.虚级联对于容量大于C-4（149 760 kbit/s）的客户信号如何传输，而对客户信号不引入附加损伤，在SDH中所采用的方法就是级联。级联是一种结合过程，通过它把多个虚容器组合起来，使得它们的组合容量可以当作一个仍然保持比特序列完整性的单个容器使用。C-4-XC的级联就是将X个C-4的容量拼在一起，相当于形成一个大的容器，来满足大于C-4的大容量客户信号传输的要求。级联可以分为相邻级联和虚级联；相邻级联是将在同一STM-N中，利用相邻的C-4级联成C-4-XC，成为一个整体结构进行传输；而虚级联是将分布在不同STM-N中的VC-4（可以同一路由，也可能不同路由）按级联的方法，形成一个虚拟的大结构VC-4-Xv，进行传输。在网络互连中，不可避免地会出现需要VC-4的相邻级联和虚级联互通的情况，也就是说，有时正在传送的VC-4-XC需要变成VC-4-XV才能继续传送。反之，有时，正在传送的VC-4-XV需要变成VC-4-XC才能继续传送，所以VC-4的相邻级联和虚级联必须能相互转换，才能实现它们之间的互通。相邻级联是把相邻的通道合起来当一个通道用,虚级联是可以随便选通道合为一个大通道使用.从原理上讲，可以将级联和虚级联看成是把多个小的容器组合为一个比较大的容器来传输数据业务的技术。通过级联和虚级联技术，可以实现对以太网带宽和SDH虚通道之间的速率适配。尤其是虚级联技术，可以将从VC-4到VC-12等不同速率的小容器进行组合利用，能够做到非常小颗粒的带宽调节，相应的级联后的最大带宽也能在很小的范围内调节。虚级联技术的特点就是实现了使用SDH经济有效地提供合适大小的信道给数据业务，避免了带宽的浪费，这也是虚级联技术最大的优势。2.通用成帧规程GFPGFP是在ITU-TG.7041中定义的一种链路层标准它既可以在字节同步的链路中传送长度可变的数据包，又可以传送固定长度的数据块，是一种简单而又灵活的数据适配方法。GFP采用了与ATM技术相似的帧定界方式，可以透明地封装各种数据信号，利于多厂商设备互联互通；GFP引进了多服务等级的概念，实现了用户数据的统计复用和QoS功能。GFP采用不同的业务数据封装方法对不同的业务数据进行封装，包括GFPF和GFPT两种方式。GFPF封装方式适用于分组数据，把整个分组数据（PPP、IP、RPR、以太网等）封装到GFP负荷信息区中，对封装数据不做任何改动，并根据需要来决定是否添加负荷区检测域。GFP封装方式则适用于采用8B/10B编码的块数据，从接收的数据块中提取出单个的字符，然后把它映射到固定长度的GFP帧中。3.链路容量调整机制LCAS是在ITU-TG.7042中定义的一种可以在不中断数据流的情况下动态调整虚级联个数的功能，它所提供的是平滑地改变传送网中虚级联信号带宽以自动适应业务带宽需求的方法。LCAS是一个双向的协议，它通过实时地在收发节点之间交换表示状