SDH的复用方式实用教案

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1、模块一：SDH信号的帧结构和复用(f yn)步骤 第1页/共49页第一页，共50页。一、SDH的帧结构(jigu)ITU-T规定了SDH有STM-1、STM-4、STM-16、STM-64共4个速率等级，同时规定了SDH的STM-N的帧是以字节(z ji)（8bit）为单位的矩形块状帧结构。每帧的重复周期均为125s，即每秒可传8000帧。 第2页/共49页第二页，共50页。一、SDH的帧结构(jigu) STM-N的信号是9行270N列的帧结构(jigu)，即STM-N每帧长度为9270N个字节。 SDH的标准速率计算，例： STM-1的速率为：9270180008155,520,000bi

2、t/s （155Mbit/s）； STM-4的速率为：9270480008622,080,000bit/s（622Mbit/s）。 STM-N的帧结构(jigu)包括三大部分，分别是段开销（SOH）、 管理单元指针（AU-PTR）和信息净负荷（payload）。 段开销（SOH）又包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。 第3页/共49页第三页，共50页。一、SDH的帧结构(jigu) 1、段开销（SOH） 段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常及灵活传送所必须附加的供网络运行、管理(gunl)和维护（OAM）使用的字节。 复用段和再生段 将终端设备之间的全部物理实体定义为复用段

3、（MS）； 将终端设备与再生器之间、再生器与再生器之间的全部物理实体定义为再生段（RS）。重庆(zhn qn)电专林明宇第4页/共49页第四页，共50页。一、SDH的帧结构(jigu) 1、段开销（SOH） 段开销分为再生段开销和复用(f yn)段开销。 再生段开销监控的是整个STM-N的传输性能，可以在再生器接入，也可以在终端设备接入； 复用(f yn)段开销则监控STM-N信号中每个STM-1的性能情况，它只能在终端设备处终结，在再生器中被透明传送。 重庆(zhn qn)电专林明宇第5页/共49页第五页，共50页。一、SDH的帧结构(jigu) 1、段开销（SOH） 段开销功能的组织(zz

4、h)结构。重庆(zhn qn)电专林明宇低阶容器高阶容器低阶组装器高阶组装器STM-N复用REG低阶容器高阶容器低阶组装器高阶组装器STM-N复用REG低阶通道LPOH高阶通道HPOH复用段MSOH再生段RSOH第6页/共49页第六页，共50页。一、SDH的帧结构 2、管理单元(dnyun)指针（AU-PTR） 管理单元指针（AU-PTR）是用来指示信息净负荷(fh)的第一个字节在STM-N帧内的准确位置的指示符，以便收端能根据这个指示符的值正确分离信息净负荷(fh)。 第7页/共49页第七页，共50页。一、SDH的帧结构(jigu) 3、信息净负荷（payload） 信息净负荷中（paylo

5、ad）是在STM-N帧结构(jigu)中存放将由STM-N传送的各种信息码块的地方。 重庆(zhn qn)电专林明宇第8页/共49页第八页，共50页。二、映射、定位(dngwi)和复用的概念 1、映射 映射是一种在SDH网络边界处（例如 SDHPDH边界处）将支路(zh l)信号适配进虚容器的过程。 为了适应各种不同的网络应用情况，有异步、比特同步、字节同步三种映射方法，有浮动VC和锁定TU两种工作模式。 重庆(zhn qn)电专林明宇第9页/共49页第九页，共50页。二、映射、定位和复用的概念(ginin) 1、映射/映射方法 （1）异步映射 异步映射对映射信号的结构无任何限制（信号有无(y

6、u w)帧结构均可），也无需与网络同步（例如 PDH信号与SDH网不完全同步），利用码速调整将信号适配进VC的映射方法。 （2）比特同步映射 此种映射对支路信号的结构无任何限制，但要求低速支路信号与网同步（例如 E1信号需保证8000帧/s），无需通过码速调整即可将低速支路信号打包成相应的VC的映射方法。重庆(zhn qn)电专林明宇第10页/共49页第十页，共50页。二、映射、定位(dngwi)和复用的概念 1、映射/映射方法 （3）字节同步映射 字节同步映射是一种要求映射信号具有字节为单位的块状帧结构，并与网同步，无需任何(rnh)速率调整即可将信息字节装入VC内规定位置的映射方式。重庆(

7、zhn qn)电专林明宇第11页/共49页第十一页，共50页。二、映射、定位(dngwi)和复用的概念 1、映射/工作模式 （1）浮动VC模式 浮动VC模式指VC净负荷在TU内的位置不固定(gdng)，由TU-PTR指示VC起点的一种工作方式。 （2）锁定TU模式 锁定TU模式是一种信息净负荷与网同步并处于TU帧内的固定(gdng)位置，因而无需TU-PTR来定位的工作模式。 三种映射方法和两类工作模式共可组合成多种映射方式，现阶段最常见的是异步映射浮动模式。重庆(zhn qn)电专林明宇第12页/共49页第十二页，共50页。二、映射、定位和复用(f yn)的概念 2、定位/3、复用(f yn

8、) 2 定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶VC帧的起点在TU净负荷中或高阶VC帧的起点在AU净负荷中的具体位置，使收端能据此正确地分离相应的VC。 3复用就是通过字节间插方式(fngsh)把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程。由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号己相位同步，因此该复用过程是同步复用，复用原理与数据的串并变换相类似。重庆(zhn qn)电专林明宇第13页/共49页第十三页，共50页。三、SDH的复用(f yn)解复用(f yn)过程 复用解复用指的是将信号装入SDH帧结构和从SDH帧结构提取出信号的整个过程，包括映射(yngsh)、定位和复用三个过

9、程。 复用和解复用是一对逆过程。 可以从货物运输来理解SDH的复用解复用过程：重庆(zhn qn)电专林明宇第14页/共49页第十四页，共50页。复用过程(guchng)理解：货物运输过程(guchng)第15页/共49页第十五页，共50页。三、SDH的复用解复用过程(guchng) （一）概述 SDH的复用包括两种情况：一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号；另一种是低速支路信号复用成高速的SDH信号。 低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号主要(zhyo)是通过字节间插复用方式来完成的，复用的个数是四合一。 低速信号复用成高速信号的方法有两种。重庆(zhn qn)电专林明宇第16页/共4

10、9页第十六页，共50页。三、SDH的复用解复用过程 （一）概述/低速信号(xnho)复用成高速信号(xnho)的方法 1比特塞入法 利用固定位置的比特塞入指示来显示塞入的比特是否(sh fu)载有信号数据，允许被复用的净负荷有较大的频率差异（异步复用）。 2固定位置映射法 利用低速信号在高速信号中的相对固定的位置来携带低速同步信号，要求低速信号与高速信号帧频一致。 重庆(zhn qn)电专林明宇第17页/共49页第十七页，共50页。三、SDH的复用(f yn)解复用(f yn)过程 （一）概述/ITU-T规定的复用(f yn)结构重庆(zhn qn)电专林明宇第18页/共49页第十八页，共50

11、页。三、SDH的复用解复用过程 （一）概述(i sh)/我国的复用结构从图中可以(ky)看出，在我国的SDH基本复用映射结构规范中，PDH的8Mbit/s和45Mbit/s速率是无法复用到SDH的STM-N里面的。而且，AU4和AUG的结构是相同的，TU3和TUG3是相同的。 重庆(zhn qn)电专林明宇第19页/共49页第十九页，共50页。三、SDH的复用(f yn)解复用(f yn)过程 （二）复用(f yn)过程/140Mbit/s复用(f yn)进STM-N重庆(zhn qn)电专林明宇第20页/共49页第二十页，共50页。三、SDH的复用(f yn)解复用(f yn)过程 （二）复

12、用(f yn)过程/34Mbit/s复用(f yn)进STM-N34Mbit/s信号复用(f yn)进STM-N信号和140Mbit/s复用(f yn)进STM-N信号的过程主要区别是增加了34Mbit/s到C4的复用(f yn)过程。 重庆(zhn qn)电专林明宇第21页/共49页第二十一页，共50页。三、SDH的复用(f yn)解复用(f yn)过程 （二）复用(f yn)过程/2Mbit/s复用(f yn)进STM-N 2Mbit/s信号复用进STM-N信号中是常用到的复用方式，它和34Mbit/s复用进STM-N信号过程比较类似。 为了便于速率(sl)的适配，通常将4个C12基帧组成

13、一个复帧，这样可以使的2M信号都能装入C12。 重庆(zhn qn)电专林明宇第22页/共49页第二十二页，共50页。三、SDH的复用(f yn)解复用(f yn)过程 （二）复用(f yn)过程/2Mbit/s复用(f yn)进STM-N重庆(zhn qn)电专林明宇第23页/共49页第二十三页，共50页。模块(m kui)二：开销和指针 第24页/共49页第二十四页，共50页。一、开销(ki xio) SDH帧中包含大量的开销，以实现(shxin)对SDH信号全方位的监控管理。 SDH帧中的开销有两种，即段开销SOH和通道开销POH，分别用于段层监控和通道层监控。 重庆(zhn qn)电专

14、林明宇第25页/共49页第二十五页，共50页。一、开销(ki xio) （一）段开销(ki xio)段开销包括再生段开销和复用段开销。再生段开销监控整个STM-N的传输性能。复用段开销监控STM-N中每个STM-1的性能。以STM-1为例:在STM-1帧中的(13)行(19)列部分(b fen)属于再生段开销(RSOH)，(59)行(19)列部分(b fen)属于复用段开销(MSOH). 重庆(zhn qn)电专林明宇第26页/共49页第二十六页，共50页。（一）段开销(ki xio) _段开销(ki xio)的开销(ki xio)字节 1 1定帧字节A1A1和A2A2： 定帧字节的作用就是定

15、位每个STM-NSTM-N帧的起始位置(wi zhi)(wi zhi)。 A1A1的值为1111011011110110（F6HF6H）；A2A2的值为0010100000101000（28H28H）。 接收端检测信号流中的各个字节，当发现连续出现3N3N个F6HF6H，又紧跟着出现 3N 3N个28H28H字节时，就断定现在开始收到一个STM-NSTM-N帧，由此来区分不同的STM-NSTM-N帧。 当N Nl l时，区分的就是STM-1STM-1帧。 重庆(zhn qn)电专林明宇第27页/共49页第二十七页，共50页。（一）段开销(ki xio) _段开销(ki xio)的开销(ki x

16、io)字节 2再生段踪迹字节J0 ： 该字节用来(yn li)重复地发送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态。 3数据通信通路（DCC）字节：D1D12 用于OAM功能的数据信息。网管下发的命令、查询的告警/性能数据等，通过D1D12字节传送。 D1D3是再生段数据通路字节（DCCR），D4D12是复用段数据通路字节（DCCM）。 重庆(zhn qn)电专林明宇第28页/共49页第二十八页，共50页。（一）段开销(ki xio) _段开销(ki xio)的开销(ki xio)字节 4 4公务联络字节：E1E1和E2 E2 分别提供一个64kbit/s64kbit

17、/s的公务联络语音通道。 E1E1属于RSOHRSOH，用于再生段的公务联络；E2E2属于MSOHMSOH，用于终端间直达(zhd)(zhd)公务联络。 5 5使用者通路字节：F1 F1 提供速率为64kbit/s64kbit/s的数据/ /语音通路，可用于临时公务联络。 6 6比特间插奇偶校验8 8位码BIP-8BIP-8：B1 B1 用于监测再生段层的误码（B1B1位于再生段开销中）。 第29页/共49页第二十九页，共50页。（一）段开销(ki xio) _段开销(ki xio)的开销(ki xio)字节7 7比特间插奇偶校验比特间插奇偶校验 N N2424位码：位码：B2B2用于检测是复

18、用段层的误码情况。用于检测是复用段层的误码情况。8 8自动保护倒换（自动保护倒换（APSAPS）通路字节：）通路字节：K1K1，K2K2的（的（b1 b1 b5 b5）用作传送自动保护倒换（用作传送自动保护倒换（APSAPS）信令，用于复用段保）信令，用于复用段保护倒换自愈情况。护倒换自愈情况。9 9复用段远端失效指示（复用段远端失效指示（MS-RDIMS-RDI）字节：）字节：K2K2的的（b6 b8b6 b8）对告的信息，由收端回送给发端，表示接收信端检对告的信息，由收端回送给发端，表示接收信端检测到来话故障或正收到复用段告警测到来话故障或正收到复用段告警(gojng)(gojng)指示信

19、指示信号。号。重庆(zhn qn)电专林明宇第30页/共49页第三十页，共50页。（一）段开销(ki xio) _段开销(ki xio)的开销(ki xio)字节 10同步(tngb)状态字节S1的（b5 b8）： 表示ITU-T的不同时钟质量级别，使设备能据此判定接收的时钟信号的质量，以此决定是否切换时钟源。 S1（b5 b8）的值越小，表示相应的时钟质量级别越高。 11复用段远端误码块指示（MS-REI）字节：M1 对告信息。由接收端回发给发送端。用来传送接收端由B2所检出的误块数，以便发送端据此了解接收端的收信误码情况。 重庆(zhn qn)电专林明宇第31页/共49页第三十一页，共50

20、页。（一）段开销(ki xio) _段开销(ki xio)的开销(ki xio)字节12与传输媒质有关的字节：与传输媒质有关的字节：这个字节专门用于具体传输媒质的特殊功能，这个字节专门用于具体传输媒质的特殊功能，例如用单根光纤做双向传输时，可用此字节例如用单根光纤做双向传输时，可用此字节来实现辨明信号方向的功能。来实现辨明信号方向的功能。13国内保留使用的字节：国内保留使用的字节：X14所有未做标记的字节为保留字节，其用所有未做标记的字节为保留字节，其用途途(yngt)待由将来的国际标准确定。待由将来的国际标准确定。 重庆(zhn qn)电专林明宇第32页/共49页第三十二页，共50页。一、开

21、销(ki xio) （二）通道开销(ki xio) 通道(tngdo)开销负责的是通道(tngdo)层的OAM功能。通道(tngdo)开销又分为高阶通道(tngdo)开销和低阶通道(tngdo)开销。 高阶通道(tngdo)开销是对VC4级别的通道(tngdo)进行监测； 低阶通道(tngdo)开销是对 VC12级别的通道(tngdo)进行监测。 重庆(zhn qn)电专林明宇第33页/共49页第三十三页，共50页。（二）通道(tngdo)开销 1高阶通道(tngdo)开销：HP-POH HP-POH位于VC4帧中的第一列，共9个字节 。J1：通道踪迹字节。J1是VC4的起点，也是AU-PTR

22、所指向的位置。B3：比特间插奇偶校验8位码字节。负责监测VC4在STMN帧中传输(chun sh)的误码性能。C2：信号标记字节。 重庆(zhn qn)电专林明宇第34页/共49页第三十四页，共50页。（二）通道(tngdo)开销 1高阶通道(tngdo)开销：HP-POH G1G1：通道状态字节。：通道状态字节。用来将通道终端状态和用来将通道终端状态和性能情况回送给性能情况回送给VC4VC4通通道源设备，从而允许在道源设备，从而允许在通道的任一端或通道中通道的任一端或通道中任一点任一点(y din)(y din)对整对整个双向通道的状态和性个双向通道的状态和性能进行监视。能进行监视。F2F2

23、和和F3F3：通道使用者：通道使用者通路字节。供通道单元通路字节。供通道单元之间进行通信联络。之间进行通信联络。重庆(zhn qn)电专林明宇第35页/共49页第三十五页，共50页。（二）通道(tngdo)开销 1高阶通道(tngdo)开销：HP-POH H4H4：TUTU位置指示字节位置指示字节(z ji)(z ji)。指示有效。指示有效负荷的复帧类别和净负负荷的复帧类别和净负荷的位置。荷的位置。K3K3：空闲字节：空闲字节(z (z ji)ji)。留待将来应用。留待将来应用。N1N1：网络运营者字节：网络运营者字节(z ji)(z ji)。用于特定。用于特定的管理目的。的管理目的。重庆(z

24、hn qn)电专林明宇第36页/共49页第三十六页，共50页。（二）通道(tngdo)开销 2低阶通道(tngdo)开销：LP-POHLPPOH是指VC12中的通道开销，它监控的是VC12通道级别的传输性能。 VC12的复帧结构由4个VC12基帧组成(z chn)，LP-POH就位于每个VC12基帧的第一个字节，一组LP-POH共有4个字节，即：V5、J2、N2和K4。 重庆(zhn qn)电专林明宇第37页/共49页第三十七页，共50页。（二）通道(tngdo)开销 2低阶通道(tngdo)开销：LP-POHV5V5：通道状态和信号标记字节。是复帧的第一个字：通道状态和信号标记字节。是复帧的

25、第一个字节，具有误码校测，信号标记和节，具有误码校测，信号标记和VC12VC12通道状态表示通道状态表示等功能，相当于高阶通道开销等功能，相当于高阶通道开销G1G1和和C2C2两个字节的功两个字节的功能。能。J2J2：VC12VC12通道踪迹字节。其作用通道踪迹字节。其作用(zuyng)(zuyng)类似于类似于J0J0和和J1J1，用来重复发送由收发两端商定的低阶通道，用来重复发送由收发两端商定的低阶通道接入点标识符。接入点标识符。 重庆(zhn qn)电专林明宇第38页/共49页第三十八页，共50页。（二）通道(tngdo)开销 2低阶通道(tngdo)开销：LP-POHN2N2：网络运营

26、者字节。用于特定的管理目的：网络运营者字节。用于特定的管理目的(md)(md)。 K4K4：备用字节。：备用字节。重庆(zhn qn)电专林明宇第39页/共49页第三十九页，共50页。二、指针(zhzhn) SDH指针的作用是定位，也就是指示(zhsh)VC在SDH帧中的位置，从而实现从STMN信号中直接下低速支路信号的功能。 管理单元指针（AUPTR），实现高阶VC在AU的定位。 支路单元指针（TUPTR），实现低阶VC在TU中的定位。 重庆(zhn qn)电专林明宇第40页/共49页第四十页，共50页。二、指针 （一）管理(gunl)单元指针（AUPTR） AU-PTR位于STM-1帧中第

27、4行的19列，共有9个字节，用来指示(zhsh)VC4的首字节J1在AU4净负荷中的具体位置。重庆(zhn qn)电专林明宇第41页/共49页第四十一页，共50页。二、指针 （一）管理单元指针（AUPTR）/ 位置(wi zhi)指示H1和H2合在一起作为(zuwi)管理单元指针AU-PTR，它的值指示出VC4的首字节J1在AU4净负荷中的具体位置。 重庆(zhn qn)电专林明宇第42页/共49页第四十二页，共50页。二、指针(zhzhn) （一）管理单元指针(zhzhn)（AUPTR）/ 指针(zhzhn)调整（1）负调整当VC4的速率（帧频）高于AU4的速率时，在125s之内装载的有效信

28、息就不止一个VC4（相当于物体的体积比集装箱预留装物体的空间还大），因此将3个H3字节（一个调整单位）的位置也用来存放有效信息字节（相当于在集装箱中减少一些填充物而增大(zn d)空间），相对“减短”VC4字节，使VC4和AU-4同步，这个过程叫做负调整。此时，3个H3字节的位置上放的是VC4的有效信息。负调整位置在AU-PTR上。 重庆(zhn qn)电专林明宇第43页/共49页第四十三页，共50页。二、指针(zhzhn) （一）管理单元指针(zhzhn)（AUPTR）/ 指针(zhzhn)调整（2）正调整当VC4的速率低于AU-4速率时，在125s之内装载不完一个VC4（相当于物体小，集装

29、箱大），这时就要把这个VC4中最后的那个3字节留下，等待下个AU4来装载。此时，由于AU4未装满VC4，空出一个3字节单位，因此需要在本该(bn i)传送有效信息的净负荷区中塞入一些非信息字节，相对提高VC4速率，使VC4和AU-4同步，这种调整方式叫做正调整。具体做法是在AUPTR 的3个H3字节后面再插入3个H3字节来填补，相应的插入3个H3字节的位置叫做正调整位置。正调整位置在净负荷区中。重庆(zhn qn)电专林明宇第44页/共49页第四十四页，共50页。二、指针(zhzhn) （一）管理单元指针(zhzhn)（AUPTR）/ 指针(zhzhn)调整（3）指针调整不管(bgun)是正调

30、整还是负调整都会使VC4在AU4中的位置发生改变，也就是说VC4第一个字节在AU4的位置发生了改变。这时AUPTR就会做出相应的调整。实际上，AU-PTR值就是VC4中J1字节在AU4净负荷中的某一个位置的值。在网同步的情况下，指针调整并不经常出现，也就是AU-PTR的值大部分时候是固定的。 重庆(zhn qn)电专林明宇第45页/共49页第四十五页，共50页。二、指针 （二）支路(zh l)单元指针（TUPTR）TU-PTR的作用和原理同AU-PTR类似，不同(b tn)的是AU-PTR定位的是VC4在AU-4中的位置，TUPTR定位的是VC12在TU-12中的位置。TU-PTR的值是VC1

31、2的首字节V5在TU-12净负荷中的具体位置，以便接收端能正确分离出VC12。 重庆(zhn qn)电专林明宇第46页/共49页第四十六页，共50页。二、指针(zhzhn) （二）支路单元指针(zhzhn)（TUPTR）TU-PTR的位置位于(wiy)TU-12复帧的V1、V2、V3、V4字节处。其中V3字节为负调整字节，其后面的字节为正调整字节。 重庆(zhn qn)电专林明宇第47页/共49页第四十七页，共50页。思考(sko)与练习 1开销的作用是什么？开销分为哪几类？ 2网管信息是什么字节传送(chun sn)的？ 3哪几个字节完成了层层细化的误码监控？ 4如果SDH没有指针，能否从S

32、TM里面直接解出2Mbit/s？为什么？ 5哪个字节控制复用段保护切换功能？ 重庆(zhn qn)电专林明宇第48页/共49页第四十八页，共50页。感谢您的观看(gunkn)！第49页/共49页第四十九页，共50页。NoImage内容(nirng)总结学习情景13。3复用就是通过字节间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程。该字节用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认(qurn)与指定的发送端处于持续连接状态。网管下发的命令、查询的告警/性能数据等，通过D1D12字节传送。6比特间插奇偶校验8位码BIP-8：B1。用作传送自动保护倒换（APS）信令，用于复用段保护倒换自愈情况。感谢您的观看第五十页，共50页。