光传送网课件(无接入网)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,光传送网,2012年4月,1,课程大纲,SDH技术：,基于SDH的MSTP技术：,WDM技术：,OTN技术,：,SDH,的基本概念和特点、,SDH,的速率与帧结构、,SDH,的映射、定位、复用原理、,SDH,设备的逻辑功能、,SDH,网络拓扑、同步及保护、,SDH,的接口指标,MSTP,的功能、,MSTP,的工作原理,WDM,系统在传输中的应用、,WDM,系统的分类、波分复用系统的关键技术、,DWDM,网络现有拓扑结构,OTN,与,SDH,、波分关系、,OTN,的概念、,OTN,的分层模型、,OTN,复用体系及复用结构、,OTN,的开销、虚级联信号的链路容量调整方案、,OTN,节点设备、,OTN,的网络结构与保护,2,光传送网的演进,从电通信到光通信,1、电报电话电视可视电话,2、步进制交换机纵横制交换机程控交换机光交换,3、双绞线同轴电缆光缆,4、从PDH/SDH WDM OTN,5、速率：2Mb/s 34Mb/s 155.520Mb/s 2.5Gb/s,1.6Tb/s,点到点的,WDM,系统点到点的超长,WDM,系统（核心网边缘处实现业务疏导） 中间节点站引入,OADM,（可重新配置的光分插复用器） 在枢纽节点引入,OXC,3,DWDM,开始建设,SDH,逐步成为,传输主力设备,容量增加,/,业务多样化,DWDM,规模建,设，全光网试验,SDH,标准完善，,PDH,仍为主力,PDH,产品开始,规模使用,实用化,产品出现,高锟提出,光传输理论,1966,80,年代,94,年,99,年,90,年代初,98,年,1976,Metro,城域网兴起、,OADM,、,OXC,、,ION,将会逐渐使用,2002,年以后,PDH,：准同步数字传输系统；,SDH,：同步数字传输系统；,DWDM,：密集波分复用系统；,OADM,：光分插复用系统；,OXC,：光交叉连接系统；,ION,：智能光网络,光传送网的演进,4,PDH存在的主要问题,（,1,）两大体系，,3,种地区性标准，使国际间的互通存在困难。北美和日本采用以,1.544Mbit/s,为基群速率的,PCM24,路系列，但略有不同，中国采用以,2.048Mbit/s,为基群速率的,PCM30/32,路系列。如表,1-1,所示。,（,2,）无统一的光接口，无法实现横向兼容。,（,3,）准同步复用方式，上下电路不便。,（,4,）网络管理能力弱，建立集中式电信管理网困难。,（,5,）网络结构缺乏灵活性,（,6,）面向话音业务,5,PDH速率等级,表,1-1,准同步数字体系,一次群（基群）,二,次,群,三,次,群,四,次,群,北美,24路,1.544 Mbit/s,96路（,244,）,6.312 Mbit/s,672路（,966,）,44.736 Mbit/s,4 032路（,6726,）,274.176 Mbit/s,日本,24路,1.544 Mbit/s,96路（,244,）,6.312 Mbit/s,480路（,965,）,32.064 Mbit/s,1 440路（,4803,）,97.782 Mbit/s,欧洲,中国,30路,2.048 Mbit/s,120路（,304,）,8.448 Mbit/s,480路（,1204,）,34.368 Mbit/s,1 920路（,4803,）,139.264 Mbit/s,6,SDH的产生,1984,年美国贝尔提出一种新的传输体制,光同步传送网（,SYNTRAN,）。,1985,年,ANSI,通过此标准，形成了国家的正式标准，并更名为同步光网络（,SONET,）。,1986,年这一体系成为美国数字体系的新标准。同时，引起了,ITU-T,的关注。,1988,年,ITU-T,接受了,SONET,的概念，并进行了适当的修改，重新命名为同步数字体系（,SDH,），使之成为不仅适于光纤，也适于微波和卫星传输。表,1-2,是,SONET,和,SDH,的速率对照。,1989,年，,ITU-T,在其蓝皮书上发表了,G.707,、,G.708,和,G.709,三个标准，从而揭开了现代信息传输崭新的一页。,7,SDH的产生,表,1-2 SDH,和,SONET,网络节点接口的标准速率,SDH,SONET,等,级,标称速率（,Mbit/s,）,简,称,等,级,标准速率（,Mbit/s,）,OC-1/STS-1（,480CH,）,51.840,STM-l（,1920CH,）,155.520,155Mbit/s,OC-3/STS-3（,1440CH,）,155.520,OC-9/STS-9,466.560,STM-4（,7696CH,）,622.080,622Mbit/s,OC-12/STS-12,622.080,OC-18/STS-18,933.120,OC-24/STS-24,1244.160,OC-36/STS-36,1866.240,STM-16（,30720CH,）,2488.320,2.5Gbit/s,OC-48/STS-48（,32356CH,）,2488.320,OC-96/STS-96（尚待确定）,4976.640,STM-64（,122880CH,）,9953.280,10Gbit/s,OC-192/STS-192（,129024CH,）,9953.280,8,SDH的基本概念,SDH,是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级。,SDH,网络则是由一些基本网络单元（,NE,）组成的，在传输媒质上（如光纤、微波等）进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络。,SDH,的基本网元有终端复用器（,TM,）、分插复用器（,ADM,）、同步数字交叉连接设备（,SDXC,）和再生中继器（,REG,）等。,9,SDH的基本概念,动画,10,SDH的特点,（1）新型的复用映射方式：同步复用和灵活的映射结构。,（2）接口标准统一：全世界统一的NNI，体现了横向兼容性。,（3）网络管理能力强：帧结构中丰富的开销比特。,（4）组网与自愈能力强：采用先进的ADM、DXC等组网。,（5）兼容性好：具有完全的前向兼容性和后向兼容性。,（6）先进的指针调整技术：可实现准同步环境下的良好工作。,（7）独立的虚容器设计：具有很好的信息透明性。,（8）系列标准规范： 便于国内、国际互连互通。,注：SDH最为核心的三个特点是同步复用、强大的网络管理能力和统一的光接口及复用标准。,11,SDH的速率与帧结构,1,网络节点接口,网络节点接口（,NNI,）是表示网络节点之间的接口，在实,际中也可以看成是传输设备和网络节点之间的接口。,它在网络中的位置如图,1-1,所示。,SDH,的,NNI,处有标准化接口速率、信号帧结构和信号码型，,即,SDH,在,NNI,实现了标准化。,12,SDH的速率与帧结构,图,1,-1,NNI,在网络中的应用,TR,TR,TR,TR,SM,EA,SM,SM,SM,SM,SM,TR,NNI,NNI,NNI,NNI,DXC,TR,Line,Radio,Line,Radio,支路信号,同步复用器,有线,支路信号,无线,有线,无线,同步复用器,DXC,：数字交叉连接设备,EA:,外部接入设备,13,SDH的速率与帧结构,2,SDH,的速率,SDH,采用一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块,STM-,N,（,N,=1,，,4,，,16,，,64,，,），相应各,STM-,N,等级的速率为,STM-1155.520Mbit/s,STM-4622.080Mbit/s,STM-162 488.320Mbit/s,STM-649 953.280Mbit/s,14,SDH的速率与帧结构,3,SDH,的帧结构,SDH,帧结构是一种以字节为基本单元的矩形块状帧结构，其由,9,行和,270,N,列字节组成，如图,1-2,所示。,帧周期为,125,s,。帧结构中字节的传输是由左到右逐行进行。,对于,STM-1,而言，其信息结构为,9,行,270,列的块状帧结构，传输速率：,f,b,=927088 000=155.520Mbit/s,。,从结构组成来看，整个帧结构可分成,3,个区域，分别是段开销区域、信息净负荷区域和管理单元指针区域。,15,SDH的帧结构,图,1,-2,STM-,N,帧结构,16,SDH的帧结构,（,1,）段开销（,SOH,）区域,段开销是指,SDH,帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，主要用于网络的,OAM,功能。,段开销分为再生段开销（,RSOH,）和复用段开销（,MSOH,）。,（,2,）信息净负荷（,Payload,）区域,信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销（,POH,）字节。,（,3,）管理单元指针区域,管理单元指针（,AU-PTR,）是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在,STM-,N,帧内的准确位置，以便在接收端能正确分离净负荷。,17,STM-N,帧中放置各种业务信息的地方。,2M/34M/140M,等,PDH,信号、,ATM,信号、,IP,信息包等打包成信息包后，放于其中。然后由,STM-N,信号承载，在,SDH,网上传输。若将,STM-N,信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。,在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入通道开销,POH,，以完成对每一个“货物包”在“运输”中的监视。,信息净负荷(9行261列),SDH,的帧结构,18,SDH的帧结构,19,段开销字节,SDH开销是指用于SDH网络的运行、管理和维护的比特。,SDH的开销分两类：段开销SOH和通道开销POH，分别用于段层和通道层的维护。,SOH分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）两种。,RSOH负责管理再生段，,完成对STM-N整体信息结构进行监控，,可在再生器接入，也可在终端设备接入。,MSOH负责管理复用段，,完成对STM-N中的复用段层信息结构进行监控，,它将透明地通过每个再生器，只能在AUG组合或分解的地方才能接入或终结。,RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体制,二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）,SDH,的帧结构,20,1,、段开销,SOH,SOH,作用：定帧、用于网络,维护、性能监视、其它操作。,RSOH,MSOH,2,、通道开销,（,POH,：,Path Overhead,）,VC POH,低阶,VC LPOH,VC-1 POH,VC-2 POH,高阶,VC HPOH,VC-3 POH,VC-4 POH,作用,：,VC,通道功能监视、维护信号、告警状态指示、复用结构指示。,SDH的帧结构,21,段开销字节,STM-1的段开销（SOH）字节安排，如图1-3所示。,STM-,N,（,N,1，,N,=4，16，,）的SOH字节，可利用字节间插方式构成，安排规则如下：第1个STM-1的SOH被完整保留，其余,N,1个SOH中仅保留A1，A2、B2和 M1字节，其他字节均省去。以STM-1 为例。,图,1,-3,STM-1 SOH,字节安排,22,定帧字节：,A1,、,A2,寻找连续信号流的帧头,A1=f6H,、,A2=28H,A1,和,A2,不经扰码，全透明传送,。,R-OOF,：接收信号失步状态,R-LOF,：接收信号丢失状态,段开销字节,23,段开销字节,再生段踪迹字节：J0,该字节用于确定再生段是否正确连接。该字节被用来重复发送,“,段接入点识别符,”,，以便使段接收机能据此确认其与指定的发送端是否处于持续的连接状态。若收到的值与所期望的值不一致，则产生再生段踪迹标识失配（RS-TIM）告警。,24,数字通信通路,(DCC),字节：,D1D12,网元网管之间、网元和网元之间,OAM,信息通路,D1D3,用于再生段,(DCCR),，带宽,364kb/s,D4D12,用于复用段,(DCCM),，带宽,964kb/s,段开销字节,25,段开销字节,公务联络字节：E1、E2,光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络,分别提供1个64kb/s数字电话通路,E1用于再生段公务联络,E2,用于复用段公务联络,使用者通路字节：,F1,该字节是留给使用者（通常为网络提供者）专用的,主要为特殊维护目的而提供临时的数据/语声通路连接,其速率为64kbit/s,。,26,段开销字节,再生段误码监测B1,字节,对再生段信号流进行监控,方式为,BIP8偶校验,BIP8偶校验工作机理：,以8bit为单位(一个字节为单位),校验相应bit列（bit块）,使相应列1的个数为偶,27,段开销字节,A1 00110011,A2 11001100,A3 10101010,A4 00001111,B 01011010,BIP-8,例：某信号一帧有,4,个字节，对其进行,BIP8,偶校验如图：,28,B1,字节工作机理,发端对对上一个已扰码帧,(1#STM-N),进行,BIP8,偶校验，所得值放于本帧,(2#STM-N),的,B1,字节处,收端对所收当前未解扰帧,(1#STM-N),进行,BIP8,偶校验，所得值,B1,与所收下一帧解扰后,(2#STM-N),的,B1,字节相异或,异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个,1,则表示出现多少个误码块,若收端检测到,B1,误码块，在收端再生段背景误码块计数（,RS-BBE,）性能事件中反映出来,当,B1,误码过量，误块数超过规定值时，系统产生再生段误码率越限（,RS-EXC,）告警,段开销字节,29,段开销字节,30,段开销字节,复用段误码监测B2,字节,对复用段信号流进行监控,方式为,BIP24偶校验,BIP24偶校验工作机理：,以24bit为单位（3个字节为单位，STM-1帧有3个B2字节）,校验相应bit列（bit块）,使相应列1的个数为偶,BIP24,例：某信号一帧有,9,个字节，对其进行,BIP24,偶校验如图：,31,段开销字节,B2,字节工作机理,发端对上一个未扰码帧除去,RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验，所得值放于本帧的3个B2字节处,收端对所收当前已解扰帧且除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验，所得值B2,与所收下一帧解扰后的B2字节相异或,异或的值为零则表示传输可能无误码块,异或的值不为零，则1的数目表示出现多少个误码块,若收端检测到B2误码块，在收端复用,段背景误码块计数（,MS-BBE）性能事件中反映出来,若B2误码过量，检测的误块个数超过规定值时，本端产生复用段误码率过限（MS-EXC）告警,32,复用段远端误块指示字节,M1,对告信息，由信宿回传到信源,告知发端：收端当前收到的,B2,检测的误块数；并在发端上报,MS-FEBBE,性能事件,同时在发端有,MS-REI,（复用段远端误块指示）告警事件上报,段开销字节,收端检测到的,B2,的误块：,MS-BBE,信号流,收端,发端,发端上报,MS-FEBBE,性能事件和,MS-REI,告警,33,段开销字节,自动保护倒换(APS)通路字节K1、K2,（b1b5）,传送自动保护倒换信令，使网络具备自愈功能,用于复用段保护倒换情况,复用段远端失效指示（,MS-RDI）,字节,K2(b6b8) 用于指示复用段告警,b6b8=111，表示收到复用段全1信号，本端产生复用段告警（ MS-AIS ）,b6b8=110，表示收到对告信息MS-RDI，表示对端收信号失效(R-LOS、R-LOF、MS-AIS等),34,段开销字节,信号流,收端检测,K2,（,b6-b8,）为,111,，本端产生,MS-AIS,告警,发端检测,K2,（,b6-b8,）为,110,，本端产生,MS-RDI,告警,收端,发端,35,段开销字节,同步状态字节S1（b5b8,）,用于表示各时钟源的时钟质量，并可用于时钟源保护倒换,4个比特可以表示16种不同的同步质量等级,值越小，表示时钟源质量越高,“,0000,”,表示同步质量不知道；,“,0010,”,表示G.811时钟信号；,“,0100,”,表示G.812转接局时钟信号；,“,1000,”,表示G.812本地局时钟信号；,“,1011,”,表示同步设备定时源（SETS）信号；,“,1111,”,表示不应用作同步；,其他编码保留未用。,若在优先级表中配置了外部源，当外部源失效后，产生EXC-SYN-LOS告警，表示外同步时钟源丢失。,36,J1,B3,C2,G1,F2,H4,F3,K3,N1,VC-4,1,1,261,9,高阶通道开销,J1,通道踪迹字节,B3,通道,BIP-8,字节,C2,信号标识字节,G1,通道状态字节,F2,、,F3,通道使用者通路,H4,复帧位置指示器,K3(b1b4),自动保护倒换,(APS),通路,N1,网络运营者字节,K3(b5b8),备用比特,高阶通道开销,通道开销,37,高阶通道开销,通道踪迹字节：J1,VC-4的首字节，即AU-PTR所指的字节,发端持续的发此字节,高阶通道接入点标识符，使收端能据此确认与指定发端处于持续连接状态。,J1字节设置要求：收发相匹配。即设备实际收的值=设备应收的值,收端检测到J1失配，相应通道（VC-4）产生追踪识别符失配（HP-TIM）告警。,38,高阶通道开销,高阶通道误码监测字节：B3,监测高阶VC的误码性能,监测方式BIP-8,偶校验,机理类似于,B1、B2：本端监测到相应VC通道B3误块，在相应通道的性能事件高阶通道误码计数（HP-BBE）中反映出来,信号标记字节：C2,指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质,要求收发相匹配，失配则本端相应VC-4通道产生高阶通道信号标记失配（HP-SLM）告警，并可能往下级信息结构C-4下插全,“,1,”,C2=00H表示该VC-4未装载，本端产生高阶通道未装载（HP-UNEQ）告警，并可能往下级信息结构C-4插全,“,1,”,设置设备时要求：VC-4装载2M设为TUG结构，34M设为TUG结构，140M设为140M结构。,39,通道状态字节：G1,反映高阶VC传输的状态,对告信息：信宿反馈给信源，以便使信源知道信宿当前的接收状态,b1b4：回传由B3检测的误码块数。发端上报性能事件 HP-FEBBE及告警高阶通道远端差错指示（HP-REI）,b5：收端检测到AU-AIS、J1和C2失配、VC-4未装载，在相应VC-4通道上由b5回传，在发端上报高阶通道远端接收失效指示（HP-RDI）告警,高阶通道开销,40,TU位置指示字节：H4,指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置,PDH复用进SDH时，H4字节仅对2M信号有意义。指示当前帧是复帧的第几个基帧，以便收端据此找到TU-PTR，拆分出2M信号,H4的范围00H03H,若收端收到的H4字节超出此范围，或不是预期值，本端在相应通道产生HP-LOM(复帧丢失)告警，并在相应通道的下级信息结构插全,“,1,”,高阶通道开销,41,低阶通道开销,1,1,9,500us VC-12,复帧,V5,J2,N2,VC-12,VC-12,VC-12,4,K4,VC-12,42,（1）通道状态和信号标记字节：V5,该字节是复帧的首字节，提供VC-12/VC-11/VC-2通道的误码检测、信号标记和通道状态等功能。字节内各个比特的分配如图所示。,低阶通道开销,43,b1、b2,：BIP-2，用于低阶通道的误码性能监视。若接收端检测有误块，则将误块情况用b3码指示的低阶通道远端差错指示（LP-REI）回送源端。若误码过量，检测的误块个数超过规定值时，本端产生低阶通道误码率越限（LP-EXC）告警。,b3,：VC-12/VC-11/VC-2通道的远端差错指示（REI）。当BIP-2码检测到1个或多个误块时，REI设置为,“,1,”,，并回送给通道源端；否则就设置为,“,0,”,。,b4,：VC-12/VC-11/VC-2通道的远端故障指示（RFI）。 当一个缺陷（Defect）持续的时间超过传输系统保护的最大时间时，设备将进入失效状态，此时RFI比特设置为,“,1,”,，并回送给通道源端；否则该比特为,“,0,”,。,b5b7,：提供VC-12/VC-11/VC-2信号标记功能，表示净负荷的装载情况及映射方式。这3个比特的表示情况如图6-26所示。若此值与净负荷的内容不符，则产生LP-SLM（信号标记失配）告警。,b8,： VC-12/VC-11/VC-2通道远端接收失效指示（RDI），当通道有远端缺陷时b8位置为,“,1,”,，并回送源端；否则置为,“,0,”,。,低阶通道开销,44,（2）通道踪迹字节：J2,J2字节用来重复发送,“,通道接入点识别符,”,，以便确认通道是否处于持续的连接状态。若收到的值与所期望的值不一致，则产生LP-TIM（追踪识别符失配）告警。,（3）网络操作者字节：N2,该字节用来提供低阶通道的串联连接监视（TCM）功能。,（4）自动保护倒换（APS）通路字节：K4（b1b4）,这4个比特用作低阶通道自动保护倒换（LP-APS）指令。,（5）保留比特：K4（b5b7）,这3个比特是保留的任选比特，用作增强型RDI（远端接收失效指示）。究竟是否使用该任选功能，由产生K4字节的源端决定。,（6）备用比特：K4（b8）,。,接收机将其内容忽略不计即可。,低阶通道开销,45,SDH的通用复用映射结构,SDH,的通用复用映射结构，如图,1-4,所示。将各种信号装入,SDH,帧结构净负荷区，需要经过映射、定位校准和复用,3,个步骤。,图,1-,4 SDH,的通用复用映射结构,46,低阶,SDH,高阶,SDH,：同步字节间插复用方式,PDH,信号,STM-N,：同步复用和灵活的映射,140MSTM-N,34MSTM-N,2MSTM-N,复用是依复用路线图进行的，,ITU-T,规定的路线图有多种，但通常一个国家或地区仅使用一种。,复用步骤,(,复用方式、复用结构,),SDH的通用复用映射结构,47,我国的SDH复用映射结构,我国采用的复用映射结构使得每种速率的信号只有惟一的复用路线到达,STM-,N,，接口种类由,5,种简化为,3,种，主要包括,C-12,，,C-3,和,C-4,三种进入方式。,图,1,-5,我国的,SDH,复用映射结构,48,复用单元,1,、容器（,C,）,容器是一种用来装载各种速率业务信号的信息结构，其基本功能是完成,PDH,信号与,VC,之间的适配（即码速调整）。,ITU-T,规定了,5,种标准容器，,C-11,、,C-12,、,C-2,、,C-3,和,C-4,，每一种容器分别对应于一种标称的输入速率，即,1.544 Mbit/s,、,2.048 Mbit/s,、,6.312 Mbit/s,、,34.368 Mbit/s,和,139.264 Mbit/s,。,我国的,SDH,复用映射结构仅涉及,C-12,、,C-3,及,C-4,。,49,复用单元,2,、虚容器（,VC,）,虚容器是用来支持,SDH,通道层连接的信息结构，由信息净负荷（容器的输出）和通道开销（,POH,）组成，即,VC,n,=C,n,+VC,n,POH,VC,可分成低阶,VC,和高阶,VC,两类。,TU,前的,VC,为低阶,VC,，有,VC-11,、,VC-12,、,VC-2,和,VC-3,（我国有,VC-12,和,VC-3,）；,AU,前的,VC,为高阶,VC,，有,VC-4,和,VC-3,（我国有,VC-4,）。,用于维护和管理这些,VC,的开销称为通道开销（,POH,）。,管理低阶,VC,的通道开销称为低阶通道开销（,LPOH,）。,管理高阶,VC,的通道开销称为高阶通道开销（,HPOH,）。,50,复用单元,3,支路单元（,TU,）,支路单元是一种提供低阶通道层和高阶通道层之间适配功能的信息结构，是传送低阶,VC,的实体，可表示为,TU-,n,（,n,=11,，,12,，,2,，,3,）。,TU-,n,由低阶,VC-,n,和相应的支路单元指针（,TU-,n,PTR,）组成，即,TU-,n,=,低阶,VC-,n,+TU-,n,PTR,4,支路单元组（,TUG,）,支路单元组是由一个或多个在高阶,VC,净负荷中占据固定的、确定位置的支路单元组成。有,TUG-3,和,TUG-2,两种支路单元组。,1TUG-2=3TU-12,1TUG-3=7TUG-2=21TU-12,1VC-4=3TUG-3=63TU-12,51,复用单元,5,、管理单元（,AU,）,管理单元是一种提供高阶通道层和复用段层之间适配功能的信息结构，是传送高阶,VC,的实体，可表示为,AU-,n,（,n,=3,，,4,）。它是由一个高阶,VC-,n,和一个相应的管理单元指针（,AU-,n,PTR,）组成，,AU-,n,=,高阶,VC-,n,+AU-,n,PTR,6,、管理单元组（,AUG,）,管理单元组是由一个或多个在,STM-,N,净负荷中占据固定的、确定位置的管理单元组成。例如：,1AUG=1AU-4,7,、同步传送模块（,STM-,N,）,N,个,AUG,信号按字节间插同步复用后再加上,SOH,就构成了,STM-,N,信号 （,N,=4,，,16,，,64,，,），即,N,AUG+SOH=STM-,N,52,基本复用映射过程,各种信号复用映射进,STM-,N,帧的过程都要经过映射、定位和复用,3,个步骤。,（,1,）映射,映射（,Mapping,）即装入，是一种在,SDH,网络边界处，把支路信号适配,装入相应虚容器的过程。例如，将各种速率的,PDH,信号先分别经过码速,调整装入相应的标准容器，再加进低阶或高阶通道开销，以形成标准的,VC,。,（,2,）定位,定位（,Alignmem,）是把,VC-,n,放进,TU-,n,或,AU-,n,中，同时将其与帧参考,点的偏差也作为信息结合进去的过程。通俗讲，定位就是用指针值指示,VC-,n,的第一个字节在,TU-,n,或,AU-,n,帧中的起始位置。,（,3,）复用,将多个支路单元（,TU-12,和,TU-3,）适配到高阶,VC-4,或把多个管理单元,（,AU,）适配进同步传送模块（,STM-N,）的过程称为复用。这里的复用是,同步复用,。,53,映 射,映射,是一种使各种支路信号在,SDH,网边界与,VC,适配（与网同步），以便,VC,可独立进行传送、复用和交叉连接的过程。,一、三种映射方法,1,、 异步映射,是一种对映射信号的结构无任何限制（信号有无帧结构均可），也无需其与网同步，仅利用正码速度调整将信号适配装入,VC,的映射方法。,2,、比特同步映射,是一种对映射信号结构无任何限制，但要求其 与网同步，从而无需码速调整即可使信号适配装入,VC,的映射方法。,3,、字节同步映射,是一种要求映射信号具有帧结构（例如,PDH,基群帧结构）并与网同步，无需任何速率调整即可将信息字节装入,VC,内规定位置的映射方式。,54,二、两种工作模式,1. 浮动VC模式 是VC净负荷在TU内的位置不固定,并由TU-PTR批示其起点位置的一种工作模 式。,在浮动模式下，VC帧内安排有相应的VC POH，因此可进行通道性能的端到端监测。,2. 锁定TU模式 是一种信息净负荷与网同步并处于TU帧内固定位置,因而无需TU-PTR的工作模式。,且在VC内不能安排VC POH，因此需用的滑动缓存器来容纳VC净负荷与STM-N帧的频差和相差，从而引入较大的信号时延，并且不能进行通道性能的端到端监测。,映 射,55,H-4,H-31,H-12,VC-4,H-n,VC-3,VC-12,字节同步映射,VC-n,映 射 方 式,浮 动 模 式,比特同步映射,异 步 映 射,浮 动 模 式,浮 动,/,锁 定,浮 动 模 式,浮 动 模 式,浮 动 模 式,浮 动,/,锁 定,无,无,PDH SDH,用于,N,64Kb/s,无优势，不用,PDH,信号进入,SDH,的映射方式,映 射,三种映射方法和两类工作模式最多可以组合成,5,种映射方式,56,映射方式举例,将139.264Mbit/s,信号异步映射进VC-4,57,令,C-4,的每一行为一个子帧，每个子帧分成,20,个字节块，每个字节块,13,个字节。每个字节块的首字节依次是,W,，,X,，,Y,，,Y,，,Y,，,X,，,Y,，,Y,，,Y,，,X,，,Y,，,Y,，,Y,，,X,，,Y,，,Y,，,Y,，,X,，,Y,，,Z,。每个字节块的后,12,个字节由信息比特组成。,因此每行有,5,比特,C,码和,1,个,S,码，由,5,个,C,码来控制,1,个,S,码，当,5,个,C,全为,0,时,S=D,，当,5,个,C,全为,1,时,S=R,。因此,收端采用多数判决准则，即当,5,个,C,码中,3,个,C,码为,1,时，则解同步器把,S,比特的内容作为填充比特，不理睬,S,比特的内容；而当,5,个,C,码中,3,个,C,码为,0,时，解同步器把,S,比特的内容作为信息比特解读。,根据,S,全为,D,和全为,R,，可算出,C-4,容器能够容纳的输入信息速率,IC=,（,1934 D+S,）的上限和下限，即,ICmax=,（,1 934+1,）,98 000=139.320Mbit/s,ICmin=,（,1 934+0,）,98 000=139.248Mbit/s,PDH,四次群支路信号的速率范围为,139.264Mbit/s15ppm,映射方式举例,58,映射方式举例,VC-4,的级联,若需要传送大于单个,C-4,容量的净负荷，可将多个,C-4,复合在一起当作单个容器使用，这种方式称为级联。,X,个,C-4,级联成的容器记为,C-4-,X,c,，可用于映射的容量是,C-4,的,X,倍。相应地，,C-4-,X,c,加上,VC-4-,X,c POH,即构成,VC-4-,X,c,。,VC-4-,X,c,帧的第,列是,VC-4-,X,c POH,，第二至第,X,列规定为固定塞入字节，如图所示。,59,管理单元指针,定位低速信号在STM-N帧中(净负荷)的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知。,发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即将装入,“,车厢,”,的,“,货物包,”,，赋予一个位置坐标值。,收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据,“,货物包,”,位置坐标，从,“,车厢,”,中直接卸载所需要的那一个,“,货包,”,。,由于,“,车厢,”,中的,“,货物包,”,是以一定的规律摆放的,字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位,“,车厢,”,中第一个,“,货物包,”,即可。,60,若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。,需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针TU-PTR定位其在中信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的位置。,管理单元指针,61,管理单元指针,62,管理单元指针,复用的低速信号速率较低,需进行二级指针定位,定位,VC-4,在,AU-4,中的位置,定位,VC-12,在,TU-12,中的位置,63,分类,AU-PTR,定位,VC-4,在,AU-4,中的位置,TU-PTR,定位,VC-12,在,TU-12,中的位置,与定帧字节一起完成从高速信号,STM-N,中直接下低速信号,指针,AU-PTR,TU-PTR,定位,指针,64,定位,指针,管理单元指针,AU-PTR,AU-4 = VC-4 + AU-4 PTR,主要由H1、H2、H3H3H3组成,指针值H1、H2后10bit,指针范围0782,H3H3H3为调整单位,3个字节,VC-4和AU-4无频差相差，AU-PTR的值为522.,若收H1H2为全,“,1,”,，本端产生AU-AIS告警,若收指针值超出允许范围，或连续收到8帧以上新数据标志（NDF），则本端在相应通道上产生AU-LOP（指针丢失）告警，下插全,“,1,”,指针调整间隔为3帧,65,定 位,指针,VC-4 / VC-3,在,AU-4 / TU-3,中定位,1,2,3,4,5,6,7,8,270,字节,9,H2,H3,H3,H3,H1,Y,1,Y,1,H2,H3,H3,H3,H1,Y,1,Y,1,0 0 0,782 782 782,1 1 1,86 86 86,MSOH,RSOH,RSOH,负调整,位 置,正调整,位 置,VC-4 AU-4,9,1,2,3,4,5,6,7,8,10,9,1,2,3,4,5,6,7,8,11,12,13,14,10,16,15,Y=1001SS11,0 0 0 1 1 0 0 0 0 0,新数据起始,0 0 0 1 1 0 0 0 0 1,1 0 1 1 0 0 1 0 1 1,R R R 0 0 0 1 1 1,. 85 85 85,0 1 0 0 1 1 0 1 0 1,正调整,0 0 0 1 0 1 1 1 1 1,0 0 0 1 1 1 87 87 87,负调整,SS = 10,：,AU-4,、,TU-3,和,TU-12,SS = 00,：,TU-2,SS = 11,：,TU-11,66,定 位,指针,TU-3,指针位置和偏移编号,67,N,N,N,S,N,S,I,I,D,I,I,I,D,D,D,D,AU-4,和,TU-3 PTR,中,H1,和,H2,构成的,16bit,指针码字,类别,新数据标帜,10 bit,指针值,下一帧返回,正常值，并在,3,帧内不变。,正常：,0 1 1 0,变化：,1 0 0 1,对,AU-4,TU-3,和,TU-12,，,SS = 10,TU-2,，,SS = 00,TU-11,，,SS = 11,正常时指针值确定了,VC-4/ VC-3,帧,在,AU-4/ TU-3,帧内的起始位置。,若,VC,帧速率比,AU/ TU,帧速率低，,5,个,I,比特反转表示要作正调整， 该,VC,帧起始点后移，下帧中指针值加,1,。,若,VC,帧速率比,AU/ TU,帧速率高，,5,个,D,比特反转表示要作负调整， 该,VC,帧起始点前移，下帧中指针值减,1,。,定 位,指针,68,支路单元指针TU-PTR,V1、V2、V3、V4 4个字节,指针值V1、V2后10bit,指针范围0139,V3为调整单位,1字节,若收V1、V2为全,“,1,”,，本端产生TU-AIS告警,若收指针值超出允许范围，或连续收到8帧以上NDF，则本端在相应通道上产生TU-LOP告警，下插全,“,1,”,VC-12和TU-12无频差,V5字节的位置是70。,定 位,指针,69,定 位,指针,TU-12,指针位置和偏移编号,70,字节间插复用,复 用,STM-1,信号 “,A”,STM-1,信号 “,B”,STM-1,信号 “,C”,STM-1,信号 “,D”,字,节,间,插,复,用,器,STM-4,信号,(4STM-1),t,t,71,复 用-140M复用过程,72,125us,1,261,140M,速率适,配,/,打包,加入,POH,监控,/,打包,P,O,H,1,C-4,1,260,9,125us,1,转下行,VC-4,1,9,指针,定位,1,270,AU-4,AU-PTR,1,9,10,270,加入段,开销,RSOH,净负荷,AU-PTR,MSOH,复 用-140Mb/s信号复用,第三章,73,复 用,-34M,信号复用,74,复 用,-34M,信号复用,34M,速率适,配,/,打包,1,C-3,1,84,9,125us,加入,POH,监控,/,打包,125us,1,85,转下行,1,VC-3,9,P,O,H,一级,指针,定位,86,补齐,缺口,1,H1,H2,H3,R,R,TU-3,1,9,P,O,H,9,1,1,261,VC-4,86,1,H1,H2,H3,TUG-3,R,字,字节,间插,3,75,复 用,-2M,信号复用,76,复 用-2Mb/s信号复用,一级指,针定位,2M,速率,适配,125us,基帧,1,4,C-12,1,9,加,POH,监控,1,4,VC-12,1,9,1,TU-12,4,1,9,接下行,POH,字节,间插,3,1,12,TUG-2,1,9,字节,间插,7,R,R,1,86,TUG-3,第三章,77,复 用,速率变化,78,STM,A,B,C,D,E,F,F,F,G,G,H,H,I,N,P,G.703,G.703,140Mb/s,2Mb/s,34Mb/s,注：以,2Mb/s,为例,SPI,RST,TTF,MSP,MST,MSA,HPC,PPI,PPI,LPA,LPA,HPT,HPT,LPT,LPC,HPA,OHA,OHA,接口,SEMF,MCF,Q,接口,F,接口,D4D12,D1D3,外同步,HOA,HOI,LOI,w,L,J,K,M,SETS,SETPI,SDH设备的典型功能块的组成,79,SPI SDH,物理接口,TTF,传送终端功能,RST,再生段终端,HOI,高阶接口,MST,复用段终端,LOI,低阶接口,MSP,复用段保护,HOA,高阶组装器,MSA,复用段适配,HPC,高阶通道连接,PPI PDH,物理接口,OHA,开销接入功能,LPA,低阶通道适配,SEMF,同步设备管理功能,LPT,低阶通道终端,MCF,消息通信功能,LPC,低阶通道连接,SETS,同步设备时钟源,HPA,高阶通道适配,SETPI,同步设备定时物理接口,HPT,高阶通道终端,SDH,设备的典型功能块的组成,80,SPI,同步设备物理接口,收方向,AB,O/E,提取线路定时,失效,R-LOS,发方向,BA,E/O,变换,同步设备物理接口功能块,SPI,81,收方向,BC,R-LOS,C,点信号全“,1”,定帧,A1,、,A2,失败,R-OOF,、,R-LOF,C,点信号“,1”,正常,解扰,处理,E1,、,D1D3,校验,B1,RS-BBE,再生段终端功能块,RST,82,发方向,C,B,写,RSOH,计算,B1,加入,E1,D1D3,加扰,STM-N,帧,再生段终端功能块,RST,83,收方向,CD,提取,APS,信令,K1,、,K2,（,b1b5,）,检测,K2,（,b6b8,）,110,MS-RDI,111,MS-AIS,D,点信号“,1”,检测,B2,不符,MS-BBE,越限,MS-EXC,（,B2-OVER,）,D,点信号“,1”,复用段终端功能块,MST,第四章,84,发方向,DC,写,MSOH,M1MS-REI,收端有,MS-BBE,时,K2110,MS-RDI,收端有,MS-AIS,时,复用段终端功能块,MST,85,MSP:,复用段保护功能块,进行复用段保护倒换,启动条件：,R-LOS,、,R-LOF,、,MS-AIS,不倒换时，信号透明传输,1+1,、,1,：,1,、,1,：,n,主,备,TM,TM,设备模型为：,功能块模型为：,M,S,A,M,S,A,M,S,P,M,S,P,MST,MST,MST,MST,主信道,备用信道,复用段保护功能块,MSP,86,收方向,EF,消间插,AUG-N,NAU-4,解读指针,AU-PTR,H1H2H3,全“,1”,AU-AIS,F,点信号全“,1”,无效指针,8,个,NDF,AU-LOPF“1”,复用段适配功能块,MSA,87,发方向,写指针,AU-PTR,字节间插,1AU-4AUG-1AUG-N,SPI,、,RST,、,MST,、,MSP,、,MSA,组成复合功能块,TTF,STM-N,光信号,NVC-4,复用段适配功能块,MSA,N,88,收方向,FG,检测,B3,不符,HP-BBE,检测,J1,失配,HP-TIM,G,点全“,1”,检测,C2,失配,HP-SLM,C2=00HHP-UNEQ,G,点全“,1”,H4,传给,HPA,高阶通道终端功能块,HPT,89,发方向,GF,写,HPOH,G1HP-REI,HP-FEBBE,收端有,HP-BBE,时,G1HP-RDI,收端有,HP-TIM,、,HP-SLM,HP-UNEQ,时,高阶通道终端功能块,HPT,90,收方向,GH,消间插,C-4TU-12,处理指针,TU-PTR,、,TU-12VC-12,V1V2V3“1”,TU-AIS,H,点全“,1”,无效指针,TU-LOP,H,点全“,1”,高阶通道适配功能块,HPA,91,发方向,HG,写指针,TU-PTR,、,VC-12TU-12,字节间插,TU-12C-4,高阶通道适配功能块,HPA,92,LPT,收方向,HI,检测,V5,LP-BBE,LP-TIM,、,LP-SLM,LP-UNEQ,发方向,IH,写,LPOH,收端有,LP-BBELP-REI,收端有,LP-TIM,、,SLMLP-RDI,低阶通道终端功能块,LPT,93,PPI,收方向,L,M,J,K,码型变换