光传输SDH的详细课程

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,武汉理工大学,*,光同步传输网课件,武汉理工大学,信息学院,吴友宇,2002 . 9,预备知识,光纤,用户终端,用户终端为模拟电信号,实现模数转换及话务信号合成,光同步传输网,实现信息的传输,实现话务信号分解 及 数模转换,用户终端为模拟电信号,光同步传输网,实现信息的传输,武汉理工大学,光同步传输网,光同步传输网即指SDH传输网,SDH(Synchronous Digital Hierarchy),同步数字体系,SDH：大容量同步光通信网络的国际标准。,提供经济和灵活通信网络根底结构。,构成的传输系统称为SDH传输系统。,武汉理工大学,光同步传输网,SDH体制具有优点：,传输容量大，组网灵活、长途传输质量高等,。,应用广泛用于,光纤传输系统,、,微波,和,卫星传输系统,。,光同步传输网,课程光纤传输SDH系统。,武汉理工大学,SDH传输系统的应用,电信网络 over SDH,思想： 数据通过程控交换机合成PCM基群信号2M映射到SDH帧结构中，按STM-N速率传输。,光路层,SDH层,程控交换机,电话,传真,武汉理工大学,SDH传输系统的应用,有线电视网 over SDH,思想：光有线电视网CATV，在中心头端有线电视台和用户之间，通过射频调制解调器完成射频模拟信号与数字信号的转换，再将数字信号映射到SDH帧结构中，按STM-N速率传输。这样可以在骨干网上快速传输有线电视业务，有效利用现有网络结构。,光路层,SDH层,射频调制解调器,电视图像和音频,武汉理工大学,SDH传输系统的应用,计算机网络 over SDH,思想：,IP,数据包通过采用,PPP,协议映射到,SDH,帧结构中，按,STM-N,速率传输。这样可以在骨干网上快速传输多媒体业务，有效利用现有网络结构。,PPP,Over SDH,PPP,：,点到点协议,光路层,SDH层,PPP,IP,电话,图像,数据,武汉理工大学,传送网,业务网,家庭购物,应用层,E-mail,会议电视,文件传送,远程教学,.,通道层,物理层,PSTN,CATV,ISDN,B-ISDN,PSDN,计算机网,现代通信网结构和SDH应用,SDH,武汉理工大学,内容提要,第二章,速率与帧结构,第七章,同步光缆数字线路系统和光接口,第六章,数字交叉连接设备,第五章,SDH,复用设备,第三章,同步复用和映射方法,补 充,SDH,设备的逻辑功能块,第四章,SDH,传送网结构和自愈网,第一章,概述,武汉理工大学,第一章,概 述,SDH,技术,第一章 概 述,1.3 SDH的根本概念和特点,1.2 SDH产生的背景,1.1 预备知识,武汉理工大学,预备知识,武汉理工大学,预备知识,武汉理工大学,预备知识,一个话路的速率：80008bit=64kb/s,PCM基群的传输速率：,8k8bit32=2048kb/s,简称为2Mb/s或2M,PCM脉冲编码调制,武汉理工大学,预备知识,中国采用欧洲体制,武汉理工大学,1.1 SDH产生的背景,80年代光传输系统为,PDH系统,Plesiochronous Digital Hierarchy,准同步数字体系,武汉理工大学,1.1 SDH产生的背景,PDH规定,标称速率,和,允许偏差范围,。,如欧洲制式的,偏差,为：,2048Kbit/s,50ppm,8448 Kbit/s,30ppm,这种有相同的标称速率，但又允许有一定偏差的信号称为,准同步信号,。,武汉理工大学,1.1 SDH产生的背景,PDH应用了,20多年,，其技术相当成熟。,它将每路,模拟话音,信号进行,抽样，量化、编码、,变成,一路64Kbit/s,数字信号。,武汉理工大学,PDH体制的缺陷1,只有地区性的速率标准(电接口标准)，没有国际性标准,如欧洲将30个独立的64Kbit/s话音信道与两个信息控制信道一起形成一个32个时隙的信号结构，其传输速率为2.048Mbit/s的一次群信号基群信号,北美和日本，那么将24个64Kbit/s信道的信号间插复用在一起，形成一个1.544Mbit/s的信息流。,武汉理工大学,PDH体制的缺陷2,没有世界性的标准光接口标准,各厂家自行开发专用光接口，使得光接口无法在光路上互通(不同厂家的设备无法实现横向兼容)。这给组网、管理及网络互通带来了很大的困难。,武汉理工大学,PDH体制的缺陷3,异步复用结构，系统复杂，硬件数量多。,PDH采用异步复接，从低次群到高次群的复接需通过码速调整来到达速率的匹配和容纳时钟偏差;每提高一个次群，都要经历复杂的码变换，码速调整、定时、复接/分接过程。,在网络节点上需配备相关的复接设备，大大增加了设备的复杂性，降低了设备的可靠性。,武汉理工大学,1.1 SDH产生的背景,武汉理工大学,PDH体制的缺陷4,PDH技术体系中没有安排很多的用于网络运行、管理、维护和指配(OAM&P)的比特.,PDH通过线路编码插入比特用于监控，因此用于网络管理的通道明显缺乏。,武汉理工大学,SDH产生演变过程,美国贝尔通信研究所Bellcore首先提出了Sonet概念(也就是同步光网络Synchronous Optical Network),1988年CCITT(国际电报 咨询委员会)接收了Sonet概念，对其修改后重新命名为SDH Synchronous Digital Hierarchy 同步数字体系。,使SDH适用于光纤、微波和卫星传输体制,武汉理工大学,1.2 SDH的根本概念和特点,组建SDH的指导思想,从统一的国家信息网和国际互通的高度来组建数字通信网。并构成BIP-ISDN()的传送网络,武汉理工大学,什么是SDH,SDH即同步数字体系：,大容量同步光通信网络的国际标准。,提供经济和灵活的通信网络根底结构。,SDH是一个通过物理层光、微波等传输网络传送适配的净荷Payload的标准化数字传送结构的一个系列集。,武汉理工大学,什么是SDH网络,SDH网络是由根本网元NE组成；在传输媒质上如光纤、微波等进行同步信息传输、复用、分插和连接的传送网络；它具有全世界统一的网络节点接口NNI。,NNI是网络节点互连的接口，它包含传输网络的两种根本设备，传输设备和网络节点设备。,武汉理工大学,什么是SDH网络,传输设备：,光纤通信、微波通信和卫星通信等系统,网络节点：,如64kbit/s电路节点、宽带交换节点等,武汉理工大学,什么是SDH标准,1988年11月ITU-T批准了第1个SDH标准。至今分别通过了数十个SDH的标准。,SDH标准涉及比特率、网络节点接口、复用结构、复用设备、网络管理、线路系统和光接口、SDH信息模型、网络结构、抖动性能、误码性能和环形网等内容。,随着SDH技术的开展，对已有标准将进行修改。还将有新的标准出现，但根本框架和主要问题已经解决。,武汉理工大学,SDH的特点,1、 对网络节点接口(NNI)进行了统一的标准,实现了横向兼容性，可以容纳北美、日本和欧洲的现有数字系列。,2、 具有统一的光接口标准,为各个厂家的设备可以在光路上互连。,3、 高速的SDH信号,是通过将STM同步传送模块信号进行字节间插或按码块间插同步复接而成,武汉理工大学,SDH的特点,4、 SDH网络的兼容性好，不仅与PDH网络完全兼容，还能容纳各种新业务信号。,如FDDI光纤分布式数据接口信号,DQDB城域网的分布排队双总线信号,宽带ISDN中的异步传送模式ATM等,它表达了前向和后向的兼容性。,武汉理工大学,SDH的特点,5灵活的分插功能,SDH规定了严格的映射复用方法，并采用指针技术，支路信号在线路信号中的位置是透明的，可以直接从STM-N中灵活的上下支路信号，无需通过逐级复用实现分插功能，减少了设备的数量，简化了网络结构。,6 SDH有强大的网络管理功能,SDH的帧结构中有足够的开销比特开销比特占总容量的1/30，不仅满足目前的告警、性能监控、网络配置、倒换和公务等的需要，而且还有进一步扩展的余地，用以满足将来的监控和网管需要。,武汉理工大学,SDH的特点,7,强大的自愈能力,具有智能监测的SDH网管系统和网路动态配置功能，使SDH网络容易,实现自愈,。在设备或系统发生故障时，能,迅速恢复业务,，提高网络的可靠性。降低维护费用。,武汉理工大学,SDH最主要的优点是：,同步复用,标准的光接口,强大的网管能力,武汉理工大学,第二章,速率与帧结构,SDH技术,第二章 速率和帧结构,2.1 网络节点接口,2.4 段开销,2.2 同步数字系列的速率,2.3 帧结构,武汉理工大学,2.1 网络节点接口 一、网络节点接口NNI的可能位置,武汉理工大学,二、标准统一NNI标准的出发点,1组网时不受限于特定的传输媒质；,2组网时不受限于网络节点所完成的功能；,3组网时不受限于局间通信或局内通信的应用场合；,4不仅可以使3种地区性PDH系列在SDH网中实现统一，而且可使网络节点设备模块化、系列化；,5能根据电信网络中心规模大小和功能要求灵活地进行网络配置，这样可使得SDH网络结构更加简单、高效和灵活、适应能力强。,2.1 网络节点接口,武汉理工大学,三、NNI的根本特征：,具有国际标准化的接口速率和信号帧结构。,2.1 网络节点接口,武汉理工大学,2.2 SDH和SONET网络的标准速率,武汉理工大学,2.3 SDH帧结构,按ITU-T的规定，SDH传送网组成块状帧结构,同步传送模块STM:Synchronous transfer module，与网络同步的速率串行传输。,同步传送模块有：STM-1,STM-4,STM-16,STM-64等,其中STM-1是同步数字体系SDH中最根本、最重要的模块。,武汉理工大学,一、STM-1帧结构及组成,武汉理工大学,STM-1帧结构的参数,帧频为,8000Hz,帧周期为,125,S/,帧,码块：9,2708=,19440bit,传输速率: 9,27088000=155520Kbit/s=,155Mbit/s,一、STM-1帧结构及组成,武汉理工大学,复用段开销,MSOH,同步传送模块STM-1的帧结构,AU-PTR,再生段开销,RSOH,高,阶,通,道,开,销,HPOH,信息净负荷,Payload,260字节,1字节,9字节,3行,1行,5行,一、STM-1帧结构及组成,武汉理工大学,二、STM-1 的净负荷payload,Payload 是STM-N帧放置业务信息的地方。,2M、34M、140M打包后，放于Payload中。然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。,假设将STM-N帧 一辆货车，,Payload 货车的车厢。,SDH网 铁路干线网,武汉理工大学,STM-1的信息净负荷的构成,业务信号,或,PDH信号,+,固定塞入比特,实现码速调整,使得速率为,容器C-4速率,Payload,净负荷,容器C-4,构成STM-1净负荷Payload帧结构,使之为容器C-4(Container)的信息结构,业务信号或PDH信号数据结构+固定塞入比特=容器C-4 数据结构,武汉理工大学,三、什么是通道开销POH,通道开销POHpath overhead,作用：说明数据类型,完成各“货物包在“运输中的监视。,在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中参加通道开销POH,武汉理工大学,STM-1的高阶通道开销HPOH,N1,K3,F3,H4,F2,G1,C2,B3,J1,通道踪迹字节,该字节被用来重复发送收发两端商定的高阶通道接入点标识符，使通道接收端能据此确认与指定的发送机处于持续连接状态。,管理单元指针AU-PTR指示,J1的位置。,B3：通道BIP-8码比特间插偶校验码,对高阶通道误码进行监视。,该字节为：,对扰码前上一帧虚容器VC-4所有字节进行比特间插BIP-8偶校验计算的结果。,C2：信号标记字节,指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质。,说明VC帧： 是否装载信息,所载业务种类,映射方式,F2，F3：通道使用者字节,提供通道单元间的公务通信,可提供两路话务,H4：TU位置指示字节,指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置。,如：,1、TU-1/TU-2复帧指示字节,2、ATM净负荷进入一个VC-4 的信元边界指示器,K3：,K3(b1b4)：自动保护倒换APS通路字节,传送APS信令,K3(b5b8)：保存字节留作将来应用,N1：网络运营者字节,高阶通道串联连接监控功能。,H,P,O,H,构成高阶通道开销HPOH) Higher Order Path Overhead,用于VC-4通道的维护和管理。,武汉理工大学,+,四、STM-1的虚容器信号的构成,H,P,O,H,+,+,Payload,净负荷,VC-4,虚容器,Virtual Container,HPOH + Payload = VC-4,构成虚容器VC-4信号结构,260行,1行,260行,1行,260列,1列,261列,武汉理工大学,五、STM-1管理单元AU和管理单元指针AU PTR,AU-4 PTR,VC-4,虚容器,Virtual Container,虚容器+管理单元指针 = 管理单元,VC-4 +AU-4 PTR = AU-4,武汉理工大学,AU-4 PTR管理单元指针作用,表现在信号打包装箱和拆分时,定位低速信号在STM-N帧中的位置，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，参加AUPTR (座位号) ，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“车厢中直接拆分出所需要的那个“货物包。,武汉理工大学,AU-4 PTR管理单元指针作用,AU-PTR只定位第一信息包位置,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“信息包货物包位置。,武汉理工大学,STM-1管理单元指针AU-4 PTR组成,H1,Y,Y,H2,1*,1*,H3,H3,H3,H1和H2两个字节组成一个16比特指针码。,其中，后10bit能提供1024个指针值。,指针编号从0782，从紧邻H3字节起顺序排列每三个字节分配一个指针码。,Y,字节填固定内容,Y=1001SS11,(S为规定的bit),1*,字节填固定内容,1*=1111 1111,3个H3字节为负调整时机,负调整时，H3传送VC-4的字节；否那么，填写伪信息码。,武汉理工大学,STM-1管理单元指针AU-4 PTR,H1,Y,Y,H2,1*,1*,H3,H3,H3,AU-4 PTR,9个字节构成AU-4 PTR管理单元指针,Administration unit pointer,AU-4 PTR用来指示VC-4在AU-4中起点的位置,武汉理工大学,SDH的再生段和复用段,整个SDH网按功能分为再生段和复用段,再生段(RS)指两个再生段终端(RST)之间的SDH链路局部。,复用段(MS)指两个复用段终端(MST)之间的SDH链路局部。,武汉理工大学,SDH的再生段和复用段,SDH网络信息传送时，再生段设备和复用段设备分别要对SDH的信息进行监控。,监控和管理的开销字节称为,再生段开销(RSOH),和,复用段开销(MSOH),。,武汉理工大学,SDH的再生段和复用段,RST: Regenerator Section Termination,再生段终端,MST: Multiplexer Section Termination,复用端终端,武汉理工大学,SDH网络分段模型,武汉理工大学,2.4 段开销(SOH)和支路单元指针(TU-PTR),段开销的作用,段开销完成对STM-N整体信号流进行监控。即对STM-N“车厢中所有“货物包进行整体监控。,武汉理工大学,2.4 段开销(SOH)和支路单元指针(TU-PTR),段开销划分,再生段开销(RSOH)对STM-N整体信号进行监控。,复用段开销(MSOH)对STM-N中的某一个STM-N信号进行监控。,RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体制。,RSOH与MSOH的区别：宏观RSOH和微观MSOH,武汉理工大学,支路单元(TU)与支路指针(TU-PTR),作用将小信息包打成中信息包,假设复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小；例如：2M、34M，需进行二级指针定位，通过支路单元指针，先将小信息包打成“中信息包支路单元,TU-PTR支路单元指针定位小信息包在中信息包的位置。,当假设干个中信息包打成大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的位置。,2.4 段开销(SOH)和支路单元指针(TU-PTR),武汉理工大学,低速信息打包装箱过程,武汉理工大学,低速信息打包装箱过程,武汉理工大学,2.4 段开销(SOH)和管理单元指针(AU-PTR),四、段开销字节安排1. STM-1 SOH字节安排,武汉理工大学,SOH:,段开销,Section Overhead,RSOH:,再生段开销,Regenerator section overhead,MSOH:,复用段开销,Multiplexer section overhead,武汉理工大学,2. STM-4 SOH字节安排,武汉理工大学,段开销字节功能描述,帧码：A1、A2字节用来识别帧的起始位置。收信正常时，再生器直接转发A1、A2字节；收信故障时，再生器产生A1、A2字节。全透明传送,再生段踪迹字节：J0,用来重复发送段接入点标识符，以便使接收机能确认其与指定的发射机处于持续连接的状态。,武汉理工大学,段开销字节功能描述,数据信道(DCC)：D1-D12,SOH中的DCC用来构成SDH管理网(SMN)的传送链路。,D1D3字节用于中继段终端之间传送OAM信息。,D4D12字节用于复用段终端之间传送OAM信息,武汉理工大学,段开销字节功能描述,公务信道：E1，E2,E1，E2用以提供公务话音通道。E1用于中继段的公务联络；E2用于终端之间的公务联络。,使用者通道：F1,留给网络的提供者使用，主要是为系统操作者用于特别的维护目的。例如提供64kb/s的临时数据/话音通道。,武汉理工大学,DCC:,Data Communication Channel,数据通信通道,段开销字节功能描述,武汉理工大学,段开销字节功能描述,B1：BIP-8,B1字节用于中继段误码监测。B1字节用于中继段误码监测。误码监测用8比特偶校验码BIP-8方法，对STM-N前一帧扰码之后的所有比特进行BIP-8校验计算，结果放在当前帧扰码之前的B1字节中。,这种误码监测方式是SDH的特点之一，它以比较简单的方式的实现了对中继段的误码监视。但对于在同一监测码组内恰好发生偶数个误码的情况，这种方式无法检出。这种情况虽出现的概率较小，但仍然存在一定误差,武汉理工大学,段开销字节功能描述,B2：BIP-N24,用于复用段误码在线检测。误码检出用BIP-N24偶校验。前一STM-N帧中的所有比特的BIP-N24偶校验值放在当前帧扰码之前的B2中。SOH的前三行不进行校验。,武汉理工大学,BIP-8:,Bit Interleaved Parity 8 Code Using,Evenparity,比,特间插奇偶校验,8,位码,武汉理工大学,B1字节计算,武汉理工大学,武汉理工大学,武汉理工大学,武汉理工大学,段开销字节功能描述,复用段远端故障指示MS-RDI：K2(b6-b8),MS-RDI用于向发信端回送一个指示信号，表示收信端检测到来话方向故障或正接收复用段告警信号(MS-AIS)。解扰码后的K2(b6-b8)构成“110即为MS-RDI信号。,同步状况：S1(b5-b8),S1字节的(b5-b8)用作传送同步状况信息，即上游站的同步状态通过S1字节的(b5-b8)传送到下游站。,复用段远端误码块 (MS-REI)指示M1字节：,M1用作复用段远端过失指示，即传送由B2检出的误码块数。,武汉理工大学,MS-RDI: Multiplex Section Remote Drawback Indication复用段远端故障指示,MS-REI: Multiplex Section Remote Error Indication 复用段远端过失指示,武汉理工大学,武汉理工大学,武汉理工大学,武汉理工大学,M1字节位置计算,对于STM-1：,M1字节位置行数，列数=9，6,对于STM-4:,M1字节位置S(a,b,c)=S(行数，复列数，复列间插层数),列数=N(b-1)+c=4,x,(4-1)+3=15,对于STM-16：,M1字节位置列数=,N(b-1)+c=16,x,(4-1)+3=51,对于STM-64：,M1字节位置列数=,N(b-1)+c=64,x,(4-1)+3=195,武汉理工大学,段开销字节功能描述,自动保护倒换(APS)信道：K1，K2(b1-b5),两个字节分配给自动保护倒换(APS)指令。其中K1表示请求倒换的类型和信道号，K2表示为确认桥接到保护信道的信道号。,与传输媒质有关的字节：,单纤单向，单纤双向等。,备用字节空白字节保存给将来国际标准使用的字节,注：加“*的字节不参加扰码,武汉理工大学,武汉理工大学,MS-RDI: Multiplex Section Remote Drawback Indication复用段远端故障指示,MS-REI: Multiplex Section Remote Error Indication 复用段远端过失指示,FEC: Forward Error Correcting 前向纠错,武汉理工大学,武汉理工大学,第三章 同步复用和映射方法,SDH技术,第三章 同步复用和映射方法,3.1 SDH根本复用和映射结构,3.4 通道开销,3.2 复用方法,3.3 指针,3.5 映射方法,武汉理工大学,第三章 同步复用和映射方法,复用过程:,业务信号装配到STM-N帧的过程,复用过程经历,映射(Mapping),定位(Aligning),复用(Multiplexing),相位对准：,采用指针定位技术校正频率偏差,武汉理工大学,3.1 SDH根本复用映射结构,几个概念,复用,成倍的提高传输速率,映射,装载信息，使之与SDH网速率适配,定位,给定信息座位号，用指针定位,武汉理工大学,SDH的复用结构,由一些根本复用单元组成的有假设干个中间复用步骤的复用结构,ITU-T制订了SDH的复用和映射结构G.709建议见教材P13,我国根据ITU-T的建议和我国的实际情况制定了中国的SDH根本复用和映射结构,见教材P16,3.1 SDH根本复用映射结构,武汉理工大学,3.1 SDH根本复用映射结构,武汉理工大学,C:,Container,容器,VC:,Virtual Container,虚容器,TU:,Tributary Unit,支路单元,3.1 SDH根本复用映射结构,武汉理工大学,3.1 SDH根本复用映射结构,武汉理工大学,3.1 SDH根本复用映射结构,武汉理工大学,3.1 SDH根本复用映射结构,武汉理工大学,RSOH:,Regenerator section overhead,再生段开销,MSOH:,Multiplexer section overhead,复用段开销,POH:,Path Overhead,通道开销,3.1 SDH根本复用映射结构,武汉理工大学,AU:,Administration unit 管理单元,AUG:,Administration Unit Group 管理单元组,3.1 SDH根本复用映射结构,武汉理工大学,3.1 SDH根本复用映射结构,武汉理工大学,3.2 复用方法,武汉理工大学,3.2 复用方法,武汉理工大学,3.2 复用方法,武汉理工大学,3.2 复用方法,武汉理工大学,3.2 复用方法,武汉理工大学,3.2 复用方法,武汉理工大学,3.3 指 针,映射定义,映射实质是使各种支路信号与相应虚容器VC容量同步，以便使VC成为可以独立的进行传送、复用和交叉连接的实体。,武汉理工大学,3.3 指 针,系统同步方法低速支路信号复用处理，即实现系统同步。,复接将低速信号变成高速信号成高速信号通常对信号进行适配,加塞入字节正好装满,武汉理工大学,3.3 指 针,系统同步方法有两种：,正码速调整,固定位置映射法,武汉理工大学,系统同步方法,正码速调整,将被复用支路信号的速率均调高，通常采用“脉冲插入同步 方式。,优点：容许被复用的净荷有较大的频率差异。,缺点：,不能直接上/下支路信号。因存在比特插入和扣除过程，而不能直接将支路信号接入高速复用信号或从高速复用信号中别离出来,不能满足SDH网同步复用。,武汉理工大学,系统同步方法,固定位置映射法,定义利用低速支路信号在高速信号中的特殊固定位置(支路单元指针TU-PTR)携带低速同步信号。,优点：可以使传输信号与网络时钟同步，允许直接上下支路信号。,缺点：不能保证高速信号与支路信号的相位对准，且当工作于准同步环境或同步网出故障时会产生较小的频率差异。,武汉理工大学,系统同步方法,正码速调整,各有利弊,固定位置映射法,在SDH/SONET中，,1、采用以上两种方法对,支路信号适配,2、采用指针调整技术对,VC负荷定位,。,武汉理工大学,映射方式,两种映射方式按映射信号与SDH网络同步与否,同步映射方式,异步映射方式,武汉理工大学,映射方式,异步映射方式,对映射信号的特性没有任何限制，也无需网同步，利用净负荷的指针调整即可将信号适配装入SDH帧结构。,由于采用指针调整来容纳不同频率或相位差异，使得,无需滑动缓存器,来实现信号同步。,它是一种,通用映射方式,，在,PDH向SDH,过渡的长时期内是必不可少的映射方式。,武汉理工大学,映射方式,同步映射方式,武汉理工大学,武汉理工大学,映射方式的选择,异步映射选择,当支路时钟与容器或虚容器的时钟相互独立时，通常采用异步映射。,把C-n(SDH速率)的标准帧作为基帧，H-n(PDH速率)装入C-n时要经过码速调整，形成C-n容器的调整帧。,武汉理工大学,映射方式的选择,码速调整,正码速调整适用于容器的速率总是高于装入信号有效负荷的速率，即异步装入或异步接口。,正/零/负码速调整适用于容器的速率大于或小于装入信号的速率，即异步/同步兼容装入。,武汉理工大学,帧的概念,帧分为：基帧、调整帧、子帧、复帧,基帧：C-n的标准帧,如：C-4的标准帧为92608=18720bit,C-3的标准帧为9848=6048bit,C-12的标准帧为(492)8=1088bit,C-4的速率为 187208000=149.76Mbit/s,C-3的速率为60488000=48.384Mbit/s,C-12 的速率为10888000=2.17Mbit/s,武汉理工大学,帧的概念,调整帧：H-n信号装入C-n时要经过码速调整，形成C-n容器的调整帧,子帧：由基帧的几分之一构成的调整帧称为子帧。,如：C-4的每一行为一个子帧，子帧结构为92608/9=2080bit,C-3的每连续三行为一个子帧，子帧的结构为984/3,复帧：几个连贯的基帧组成的调整帧称为复帧。,C-12每连续四个基帧为一个复帧，复帧的结构为4492=136,武汉理工大学,140Mb/s异步映射装入VC-4,在H-n信息中,插入固定塞入字节,形成C-4,子帧,结构,C-4基帧的每一行为一个子帧，每个子帧分成20个13字节块。,这些13字节块的第一个字节分别为：,W X Y Y Y X Y Y Y X Y Y Y X Y Y Y X Y Z,字节块第一字节的含义 是什么？,武汉理工大学,武汉理工大学,C码的作用控制调整时机S用CCCCC,武汉理工大学,C码的作用控制调整时机S用CCCCC,当CCCCC=11111，指示S比特为,调整比特,接受端,忽略,其值。,当CCCCC=00000，指示S比特为,信息比特,接受端,读出,其值。,当CCCCC有误码时，采用择多判决,当CCCCC=01100，指示S比特为,信息比特,接受端,读出,其值,武汉理工大学,在C-4中参加POH形成VC-4,在C-4的9个子帧前分别一次插入VC-4的通道开销VC-4 POH字节,J1,B3,C2,G1,F2,H4,F2,K3,N1,VC-4 = C-4+VC-4 POH,VC-4 POH的9个字节位于VC-4帧结构9261的第一列。,VC-4 POH的作用：执行虚容器通道性能监视、告警状态指示、维护信号传送、复接结构指示等功能。,武汉理工大学,武汉理工大学,武汉理工大学,武汉理工大学,武汉理工大学,34Mb/s异步映射装入VC-3,在H-n中插入固定塞入比特字节，形成C-3子帧结构。C-3子帧容量为2021bit,武汉理工大学,34Mb/s异步映射装入VC-3,武汉理工大学,34Mb/s异步映射装入VC-3,武汉理工大学,H-12PDH 2Mb/s异步映射到VC-12,在H-12信息结构中参加固定塞入比特变为C-12信息结构,PDH H-12 2M=2.048Mb/s=32字节8bit8000帧=32字节,SDH C-12 (49-2)=34字节=348bit=272bit,武汉理工大学,H-12PDH 2Mb/s异步映射到VC-12,通常C-12采用复帧结构，由4个基帧组成一个复帧,4(49-2)=136字节=1368bit=1088bit,由于每个基帧的周期是125s，一个复帧的周期为500s；,所以复帧的帧频为2000帧/s。,一个复帧的速率为10882000=2.176Mb/s,武汉理工大学,H-12PDH 2Mb/s异步映射到VC-12,武汉理工大学,H-12PDH 2Mb/s异步映射到VC-12,武汉理工大学,C-12复帧的结构,H-n + 固定塞入比特 = C-12,武汉理工大学,C-12复帧的结构,武汉理工大学,C-12复帧的结构,C-12复帧中，固定塞入比特有5Y、2G、1M、1N字节，各字节的意义见上图。,当C1C1C1 = 000时， S1 =I,当C1C1C1 = 111 S1 =R？负调整时机R调整比特，其值未定,当C2C2C2 = 000 S2 =I,当C2C2C2 = 111 S2 =R？正调整时机R调整比特，其值未定,武汉理工大学,C-12 参加低阶通道开销LPOH形成VC-12,VC-12 = C-12 + VC-12 POH,武汉理工大学,名 词 解 释,POH: Path Overhead 通道开销,HPOH:,Higher Order Path Overhead 高阶通道开销,LPOH:,Lower Order Path Overhead 低阶通道开销,武汉理工大学,C-12 参加低阶通道开销LPOH形成VC-12,武汉理工大学,VC-12参加支路单元指针形成支路单元TU,将小信息包2M打成中信息包TU-12,TU-12 VC-3/VC-4, C-3/C-4 = 756字节/2340字节,不是53字节的整数倍，ATM 信元界首距C-3/C-4的界首的偏移需定位，只能用HEC信元定界法确定。,武汉理工大学,武汉理工大学,武汉理工大学,3.4 定 位,SDH具有世界统一的网络节点接口标准，包括数字速率等级、帧结构、复用方法、线路接口及监控管理等。,STM-N个支路信号是通过指针调整技术实现网络同步。,指针值表示各支路信号在帧中的位置。,武汉理工大学,定位,定位是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。,指针,指针表示了一种指示符，其值定义为虚容器相对于支持它的传送实体参考点的帧偏移。,当发生相对帧相位偏差，使VC帧起点浮动时，指针值亦随之调整，从而始终保证指针值准确指示VC帧的起点。,3.4 定 位,武汉理工大学,SDH指针的作用,1、 当网络处于同步工作状态时，指针用来进行同步信号间的相位校准。,2、 当网络失去同步时，指针用作频率和相位校准；当网络处于异步工作时，指针用作频率跟踪校准。,3、 指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移。,指针的种类,AU指针 AU-4 和 TU指针 TU-3 TU-12,3.4 定 位,武汉理工大学,AU-4指针调整机理,在VC-4进入AU-4时应加上AU-4指针AU-4 PTR,AU-4 VC-4帧速率数据缺乏，写出至少五帧的H1、H2、H3字节内容；以及指针为0字节的内容。,解：第一帧I比特反转表示要做正帧频调整,第二帧指针值加“1，此指针值保持三帧不变。,第五帧可进行下一次调整。,3.4 定 位举例1,武汉理工大学,3.4 定 位举例1,武汉理工大学,例2：设前一帧VC-4的第一字节J1在编号“176的位置。如果VC-4的当前帧速率小于AU-4的帧速率。写出本次指针调整过程中H1,H2,H3的状态或内容。,帧序号,H1,H2,3个H3,N N N N S S I D,I D I D I D I D,0,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 1 0 0 0 0,填充伪信息,1,0 1 1 0 1 0 1 0,0 0 0 1 1 0 1 0,填充伪信息,2,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 1 0 0 0 1,填充伪信息,3,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 1 0 0 0 1,填充伪信息,4,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 1 0 0 0 1,填充伪信息,5,可进行下一次调整,3.4 定 位举例2,武汉理工大学,帧序号,H1,H2,3个H3,N N N N S S I D,I D I D I D I D,0,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 1 0 0 0 0,填充伪信息,1,0 1 1 0 1 0 1 0,0 0 0 1 1 0 1 0,填充伪信息,2,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 1 0 0 0 1,填充伪信息,3,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 1 0 0 0 1,填充伪信息,4,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 1 0 0 0 1,填充伪信息,5,可进行下一次调整,3.4 定 位举例2,武汉理工大学,3.4 定 位举例2,武汉理工大学,3.4 定 位举例3,例3：设前一帧VC-4的第一字节J1在STM-1帧第6行第16列的位置即指针为176。如果VC-4的当前帧速率大于AU-4的帧速率。写出本次指针调整过程中H1,H2,H3,指针为“0的三个字节的状态或内容。,武汉理工大学,帧序号,H1,H2,3个H3,N N N N S S I D,I D I D I D I D,0,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 1 0 0 0 0,填充伪信息,1,0 1 1 0 1 0 0 1,1 1 1 0 0 1 0 1,信息码,2,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 0 1 1 1 1,填充伪信息,3,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 0 1 1 1 1,填充伪信息,4,0 1 1 0 1 0 0 0,1 0 1 0 1 1 1 1,填充伪信息,5,可进行下一次调整,3.4 定 位举例3,武汉理工大学,3.4 定 位举例3,武汉理工大学,3.4 定 位举例4,例4：设前一帧VC-4的第一字节J1在STM-1帧指针为262。如果VC-4的当前帧速率大于AU-4的帧速率。写出本次指针调整过程中H1,H2,H3,指针为“0的三个字节的状态或内容。,武汉理工大学,3.4 定 位举例4,武汉理工大学,VC-4的级联,当需要传送大于单个C-4容量的净负荷如传送高清晰度电视的数字编码信号和IP路由器信号。单个C-4容量不够，需将VC-4级联使用。,级联定义：将多个C-4彼此关联复合在一起当作一个维持比特系列容量使用称为级联。,ITU-T规定的级联方法有两种：相邻级联 、虚级联。,武汉理工大学,两种级联在路径终端所提供的级联带宽是C-n的X倍，路径终端的差异在于传输，,相邻级联在整个传输过程中保持连续带宽，即需要各个级联的VC-4使相邻的；,虚级联那么将连续带宽分解到多个VCs上传输，不一定相邻，在传输的终端再将多个VCs重新组合成连续带宽。,VC-4的级联,武汉理工大学,VC-4的级联,武汉理工大学,VC-4的级联,武汉理工大学,VC-4的级联,武汉理工大学,VC-4的级联,武汉理工大学,VC-4的级联,武汉理工大学,VC-4的级联,武汉理工大学,VC-4的级联,武汉理工大学,3.5 复 用,一、复用定义,复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层或者把多个高阶通道层信号适配进复用段层的过程。,如：以字节间插方式把TU组织进高阶VC的过程,把AU组织进STM-N的过程。,同步复用：由于经TU和AU指针处理后各VC支路已相位同步；将此VC组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程称为同步复用。,武汉理工大学,3.5 复 用,二、两种复用方法,字节间插复用,码块间插复用,武汉理工大学,3.5 复 用,武汉理工大学,3.5 复 用,武汉理工大学,139264Kbit/s映射复用进STM-1(1路),映射,139M业务信息 + 固定塞入比特 装入容器C-4,映射,容器C-4 + HPOH VC-4,定位,VC-4 + AU-4 PTR九个字节 管理单元组AUG-1,复用,1AUG-1 + 段开销SOH 同步传送模块STM-1,实现码速调整,定位+速率调整,武汉理工大学,34368Kbit/s映射复用进STM-1(3路),映射,34M业务信息 + 固定塞入比特 装入容器C-3,映射,容器C-3 + LPOH VC-3,定位,VC-3 + TU-3 PTR九个字节 支路单元TU-3,复用,1TU-3 TUG-3,实现码速调整,定位+速率调整,武汉理工大学,34368Kbit/s映射复用进STM-1(3路),复用,3 TUG-3 装入容器C-4,定位,VC-4 + AU-4 PTR九个字节 管理单元组AUG-1,复用,1AUG-1 + 段开销SOH 同步传送模块STM-1,实现码速调整,定位+速率调整,武汉理工大学,34368Kbit/s映射复用进STM-1(3路),武汉理工大学,2048Kbit/s映射复用进STM-1(63路),A 映射,2M 业务信息 + 固定塞入比特 容器C-12,实质是使业务信息具有容器的信息结构C-12组成复帧结构,B 映射,容器C-12 + LPOH(V5、J2、N2、K4) VC-12,C 定位,VC-12 + TU-12 PTRV1、V2、V3、V4 TU-12,D 复用,3TU-12 字节间插复用 TUG-2的信息结构,实现码速调整,定位,武汉理工大学,2048Kbit/s映射复用进STM-1(63路),E 复用,7TUG-2 字节间插复用 TUG-3信息结构,F 复用,3TUG-3字节间插复用+ HPOH VC-4信息结构,G 定位,VC-4 + AU-4 PTR九个字节 管理单元组AUG-1,H 复用,1AUG-1 + 段开销SOH 同步传送模块STM-1,定位+速率调整,武汉理工大学,2048Kbit/s映射复用进STM-1(63路),武汉理工大学,N个AUG复用进STM-N,武汉理工大学,思考题,PDH体制存在那些缺陷？,SDH帧有哪几局部组成？SDH有哪些显著特点？,SDH根本传送模块是什么？其速率分别是多少？,STM-N帧长、帧频、帧周期各为多少？帧中每个字节提供的通道速率是多少？,段开销分几局部？每局部在帧中的位置如何？作用是什么？,武汉理工大学,思考题,管理单元指针位于帧中什么位置？其作用是什么？,E1、E2字节均可用来传公务信息，但有什么区别？,M1字节的作用是什么？,B2字节的作用是什么？,在STM-16中M1字节位于哪行哪列？,比特间插奇偶校验(BIP)是如何进行误码监测的？举例说明。,武汉理工大学,思考题,甲乙两地构成点对点通信，现在乙站收到的M1位非零值，请问这说明什么问题？,我国规定的2Mbit/s信号的复用路径是什么？,复用段开销和再生段开销的源和宿分别是那个根本功能块？,何谓SDH容器？我国规定的SDH容器有哪几种？,武汉理工大学,思考题,SDH网采用异步映射方式接入PDH信号时，140M、34M、2M信号接入时各采取何种调整方式？,SDH网络的OAM功能指的是什么？,STM-1最多能接入多少个2M信号？多少个34M信号？多少个140M信号？,何时需要正码速调整？何时需要负码速调整？何时进行零码速调整？,简述34M信号到STM