第三章SDH设备1讲解.docx
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第三章SDH设备1讲解
第三章SDH设备
本章主要内容:
1、SDH逻辑功能块
2、再生器
3、复用器
4、数字交叉连接器
一、SDH逻辑功能块
1、基本功能块
·SDH的基本功能块是用来完成SDH的映射、复用、交叉连接功能的模块,大致包括下列各种功能块.
(1)SDH物理接口功能(SPI)
·作用:
实现STM-N线路接口信号与逻辑电平信号之间的相互转换。
·工作过程:
A—→B点时:
·接收信号来源:
SDH传输网的STM-N光线路信号,
·输出信号方向:
送入RST(再生段终端功能块)
·功能:
①光/电转换
②提取定时信号:
从接收信号中提取定时信号
同步设备的定时源(SETS).
③如SPI处于告警状态:
即光缆线路出现故障.
—→产生接收信号丢失(LOS),
RST(再生段终端功能块)
同步设备管理模块(SEMF).
B—→A点时:
接收信号来源:
来自RST的STM-N电信号
输出信号方向:
光线路
功能:
①电/光转换,
②将
SEMF
(2)再生段终端(RST)功能
·作用:
RST功能块是RSOH的源和宿。
说明:
在SDH帧信号形成过程中加入RSOH。
在SDH帧信号分解过程中取出RSOH。
·工作过程:
B—→C点时:
接收信号来源:
来自SPI
输出信号方向:
送往MST(复用段终端功能块)
1B接收信号内容包括:
接收到来自SPI的STM-N信号、定时信号以及LOS(接收信号丢失)信号.
2若RST收到LOS信号,—→C点出现全“1”信号.
3正常时—→接收到STM-N信号和定时信号。
进行下列操作
·搜寻帧定位字节AlAlAlA2A2A2
·当寻找到这些字节时—→处于定帧状态.
·在定帧状态下,连续收到5个以上错误时—→处于帧失步(OOF)状态。
·OOF状态持续了相当长的一定时间—→该设备进入帧丢失(LOF)状态。
4定帧状态下—→提取RSOH中的J0字节。
J0字节的含义——再生段踪迹字节
J0字节的位置——位于RSOH的第一行定帧字节后(不被扰码)
·若该J0字节与本接收机的段接入点标识符不一致,则将本帧信号全部送往光发射机,由光发射机向下一站点发送。
·若该J0字节与本接收机的再生段接入点标识符一致:
对本帧进行解扰码处理(除RSOH第一行字节以外的所有字节进行解扰码处理)—→恢复出原帧数据—→从中取出RSOH开销—→经U1送到开销接入功能块(OHA),因而在参考点C所得到的信号为仅带MSOH和定时的STM-N信号.
5C点输出信号:
6开销处理内容:
Bip-8处理(比特间插奇偶校验八位码)、数字通信通路字节DCC处理(D1~D3).
a.Bip-8计算。
·对本帧的所有比特进行BIP-8计算—→获得计算结果B1。
·计算结果B1与下一帧解扰码后开销中的B1字节进行比较。
如果一致—→本帧接收正确。
如果不一致—→本帧接收不正确。
—→通过S2端口通知SEMF
b.DCC(数字通信通路)字节:
SOH中包含D1~D12数字通信通路字节。
其中D1~D3是再生段数字通路字节,用于传送再生段终端之间OAM信息。
D4~D12是复用段数字通信通路字节,用于传送复用段终端之间OAM
信息。
在RST——提取D1~D3DCC信息,通过N送往—→MCF,由MCF通过F、Q接口与网管中心相连。
C—→B:
1接收信号:
带MSOH的STM-N信号和定时信号
2加入RSOH字节(BIP-8计算B1,DCC字节,由OHA开销接入功能块,经U1送来的E1、F1其他未用的开销字节)
3加上定帧字节和再生段踪迹字节J0
4除第1行外的字节进行扰码处理。
(3)复用段终端功能(MST)
作用:
MST是复用段开销的源和宿,
即在构成STM-N信号的过程中加入MSOH,
在分解过程中取出MSOH。
C—→D点:
工作过程
1接收信号:
除RSOH后的STM-N信号。
2在MST中提取MSOH字节。
3D点的输出信号
4根据提取的MSOH字节进行复用段开销处理,
处理内容:
a.自动保护倒换信息:
K1,K2
·MSOH中提供的K1,K2字节
·当连续3帧内:
K2(b6~b8)=“111”时,表示MST出现复用段告警(MS-AIS)。
K2(b6~b8)=“110”时,表示出现线路远端接收失效(MS-RDI)。
做出指示:
通过S3—→报告SEMF,同时——通知MSP。
b.Bip-24误码检验:
·Bip-24误码检验位——位于MSOH中B2B2B2三个字节。
·进行Bip-24计算,将计算结果与下一帧解扰码后的B2B2B2位进行比较。
如果一致,——表示接收帧正确,
不一致——表示接收帧出现差错(称为误块)。
·当出现误块(缺陷)或测得MS-AIS(复用段告警)信号时,
会在2帧内:
·若该误块(缺陷)错误排除后,由SEMF发配置命令,并在2帧内去掉参考点D的全“1”信号。
c.同步状态信号S1
·同步状态信号的位置——在MSOH开销中的S1字节的(b5~b8)
·S1字节——表示所接收(或发送)数字流的同步质量等级。
·通过Y端口—→SETS(同步设备定时源)
d.DCC(复用段的数字通信通路字节)
·位置——MSOH中的D4~D12
·通过P接口—→MCF
e.定时信号T0
D—→C点时:
1接收信号(D点)——缺少SOH开销的STM-N信号。
C点输出信号——只少RSOH的STM-N信号
2在MST中加入MSOH开销字节。
MSOH开销字节的来源:
·(通过U2端)插入来自OHA(开销插入功能块)的S1,M1,E2和D1~D12字节。
·插入来自MSP自动保护倒换字节K1、K2。
当D点出现复用段告警(MS-AIS),K2(b6~b8)=“111”
当线路远端接收失效(MS-RDI),K2=“110”
—→将K2字节插入反方向传输(STM-N中的)MSOH。
—→同时将K1,K2状态信号,(经S3端口)发给SEMF。
3插入来自S3的同步状态信息
这样在参考点C,可以获得除RSOH开销外的STM-N信号。
(4)复用段保护功能(MSP)
作用:
通过对复用段内所传输的STM-N信号进行的监测及系统的评价—→避免复用段内STM-N信号出现故障。
实现方法:
按照K1,K2字节协议。
说明:
可实现通道保护倒换(VC-12,VC-3,VC-4)和复用段(STM-N)保护倒换。
复用段内所传输的STM-N信号进行的监测及系统的评价。
工作过程:
D—→E点
①接收信号:
STM-N净负荷(除去SOH开销字节的STM-N)、定时、信号劣化缺陷SD和信号失效SF等信号(MST送的)。
②输出信号:
STM-N净负荷(除去SOH开销字节的STM-N)和定时信息(MST提供的).
·在需要进行保护倒换时,由于在MSP功能块中插入所需的K1,K2字节,故MSP接收的与输出的信号内容不同。
·有效数据透明地通过MPS功能块。
4工作过程与系统所采用的保护方式有关。
保护方式有多种,但常使用1+1、1:
1保护方式,不同的保护方式,其工作过程不同。
E—→D点:
1接收信号:
来自MSA的除去SOH开销字节之外的STM-N信号。
2输出信号:
送往MST除去SOH开销字节之外的STM-N信号。
·有效数据透明通过MSP。
④保护倒换时间:
故障条件(即收到信号失效SF或信号失效SD):
信号失效SF——进行误码检测,一旦误块数超过一定的限值,则在MST的D点出现信号失效(SF)指示。
或者MST检测到复用段告警信号,也会在MST的D点出现信号失效(SF)指示。
信号劣化SD——信号已经劣化到超过预定限值(如BER>10-9)的条件。
从出现信号失效SF或信号劣化SD,到上下游节点的APS启动的时间
——50ms,复原模式的等待恢复时间为5~12分钟。
(5)复用段适配功能(MSA)
作用:
处理AU—3/4指针,并完成组合/分解整个STM-N帧信号。
工作过程:
E—→F点
1接收信号:
STM-N净负荷(除去SOH开销)和定时信号。
2MSA处理内容:
·将N个AUG按字节间同步复用方式构成一个更大的AUG,将其放进一个STM-N帧中,因此接收时要分开——消间插处理。
·指针解释——指针分析
3输出信号:
带有帧偏移的VC-3/4
·若出现指针丢失或AU通道告警时,
通过S4—→
·故障被排除后,去掉全“l”信号.
F—→E点:
1接收信号:
带有帧编移的VC—3/4信号。
2输出信号:
STM-N净负荷(除去SOH开销)
3MSA处理内容:
·经过指针产生器(PG),根据帧偏移量产生AU-3/4指针。
·AU-3/4指针,加上VC—3/4之后,形成AU—3/4,
·当多个AU经按字节间插处理后便形成一个AUG。
·在定时信号T0的控制下,多个AUG按字节间插同步复用进STM-N净负荷.
(6)高阶通道连接功能(HPC)
定义:
高阶通道连接功能是指只对信号的传输路由做出选择或改变,而不对信号本身进行任何处理。
工作过程:
将输入的VC—3/4指定给某个输出端口,实现在VC—3/4等级上的重新排列。
工作特点:
信号是透明传输的。
作用:
它是实现DXC和ADM的关键功能块(上下话路,在VC-3/4上进行重新排序).
(7)高阶通道终端功能(HPT)
作用:
高阶通道开销的源和宿,
在构成STM-N净负荷过程中加入高阶通道开销(POH),
在分解过程中则取出POH。
工作过程:
G—→H点
1接收信号:
VC-3/4。
2HPT处理内容:
取出POH开销,并进行通道开销处理。
3输出信号:
高阶C-3/4。
4通道开销处理的内容包括Bip-8计算、高阶通道识别符、信号标记
字节等。
·Bip-8计算:
对VC-3/4进行Bip-8计算,并与下一帧B3字节(解扰码后)进行比较。
如果一致,则证明本帧接收正确。
如果不一致,则表示出现误块。
—→需通过S6—→将错误状态向SEMF报告。
·高阶通道识别符的检测:
正常时——高阶通道识别符J1=本终端高阶通道识别符。
出现失配错误
H点置全“1”
故障排除
去掉全“1”信号。
·信号识别标记字节C2:
C2的测试—→对VC装载情况进行检验。
·通道状态字节G1
作用:
表示系统通道的状态和性能参数。
含义:
G1(b1~b4)——远端误块信息REI(前面B3字节来检测是否存在误块,如有,则利用G1(b1-b4)传送误块数)
G1(b5)——通道远端缺陷指示RDI(当接收端检测到AU或TU信号丢失时,G1(b5)=1,否则=0))
指示内容:
误块性质—→远端误块(REI)(根据高阶通道BIP-8的B3字节来确定是否出现误块)。
操作:
当误块未达到相当严重的程度时,系统仍能工作,b5=“0”。
当误块达到相当严重的程度时,
—→
·H4字节检测:
H4字节的作用:
将复帧位置信息—→传递给高阶通道适配功能(HPA)。
H—→G点。
1接收信号:
C-3/4数据流
2HPT处理内容:
装入POH开销,形成VC-3/4
3输出信号:
VC-3/4和帧偏离信息
(8)高阶通道适配功能(HPA)
作用:
完成高阶通道(VC-3/4)与低阶通道(VC-3、VC-12)之间的组合和分解以及指针处理。
·在复用和解复用过程中
即实现VC-12与VC—3/4(高阶)之间的复用、解复用功能.
结构:
与MSA类似,只是装载对象不同。
在HPA处,TU-3,TU-12中——取出与插入TU-PTR
工作过程:
H—→J点
1接收信号:
来自HPT的高阶C-3/4(C-3/4←TUG-2←TU-12)。
2HPA处理内容:
—→获得VC-12和高阶容器中的帧偏移量信息。
3H4(复帧指示字节)处理
H4字节与复帧序列中的单帧的预期值进行比较:
若连续N帧出现不一致—→
当连续N帧内复帧预期值与H4一致—→退出LOM。
J—→H点:
1接收信号:
带帧偏移信息的VC-12信号
2HPA处理内容:
3输出信号:
C-3/4。
(9)低阶通道连接功能(LPC)
作用:
对低阶信道信号的传输路由做出选择或改变。
实现低阶VC之间灵活的分配和连接。
特点:
不对其信号进行处理。
(10)低阶通道终端功能(LPT)
作用:
低阶通道终端功能是低阶通道开销的源和宿。
·在构成TU支路信号过程中,加入低阶通道开销。
·在分解过程中,取出POH。
工作过程:
K—→L点
1接收信号:
低阶VC-1/2信息流。
2LPT处理内容;取出低阶通道开销POH(V5J2,N2,K4),进行开销处理。
3输出信号:
C-12
4通道开销处理字节:
共4个字节(V5,J2,N2,K4)
—→
5开销处理内容:
<1>V5字节
·Bip-2误码检测(b1~b2):
对VC-12进行Bip-2计算,并与下一帧中V5的(b1~b2)进行比较:
如果一致—→说明本帧VC-12接收正确。
如果不一致—→表示出现误块,
。
·通道远端误块指示REI(b3):
当Bip-2码进行检测时—→检测到存在一个或多个差错块—→通道远端误块指示REI(V5的b3)=“1”。
当Bip-2检测未发现差错时—→REI=“0”
·通道远端故障指示RFI(V5的b4)
故障定义:
故障是指失效状态持续期超过传输系统保护机制所设定的门限的事件。
表述:
当出现上述故障时,V5(b4)=“1”
当没有出现上述故障时,V5(b4)=“0”
·信号标记(b5~b7):
作用:
信号标记是用以表示净负荷装载情况和映射方式的比特。
含义:
V5(b5~b7)=“000”—→未装载
V5(b5~b7)=“001”—→已装载
·远端接收失效指示RDI(b8):
—→V5(b8)=“1”
—→V5(b8)=“0”。
<2>J2:
作用:
通道踪迹字节是让收发两端识别接入点的识别符。
功能:
利用该识别符,通道终端接收机便可与指定的发送机之间保持连接状态。
<3>N2网络运营者字节:
作用:
提供低阶通道的串联连接功能。
<4>K4字节:
K4(b1~b4):
用于传输自动保护到换(APS)通路信息。
K4(b5~b7):
增强型低阶通道远端失效指示RDI。
K4(b8):
备用比特。
工作过程:
L—→K点
1接收信号:
C-12。
2LPT处理内容:
加入低阶POH(V5J2,N2,K4)—→构成VC-12。
3当存在
或全“1”信号—→表示通道
远端缺陷指示(RDI),V5(b8)=1,(否则V5(b8)=0)。
当故障排除后去掉RDI指示。
(11)低阶通道适配功能(LPA)
作用:
通过映射、去映射的方式,来完成PDH信号与SDH网络之间的适配过程.
·数据流经过LPA的去映射和解同步处理之后—→获得相应的准同步信息和定时信号,
·不同速率的PDH信号经过LPA的映射和同步处理之后,被装入各自相应的不同容器之中。
其中高阶容器的信息流(VC-3/4)—→送到HPT。
低阶容器内的信息流—→送至LPT.
L—→M点:
1接收信息:
带有帧偏移的低阶同步信息的容器C-12。
2LPA处理内容:
在数据流经过LPA的去映射和解同步处理
3输出信号:
PDH准同步信息一次群和定时信号。
或高次群PDH信号C-3/4和定时信号。
M—→L点
1接收信号:
PDH准同步信号。
不同速率等级的PDH信号经过LPA的映射和同步处理之后,被装进各自相应的不同容器之中。
高阶容器内得到信息流—→经H点送至HPT,
低阶容器内的数据流—→经L点送至LPT。
(12)PDH物理接口
作用:
对所接收到的信息流进行码型变换。
工作过程:
光线路码型(NRZ)(单极性)
交换机码型HDB3(双极性)(基群)
·由支路端口—→H点信号,也需经过码型变换(PDH四次群码型CMI)。
当支路端口输入信号出现中断(即出现丢失LOS)时
M点出现全“1”信号。
当故障排除时
去掉全“1”。
(13)高阶、低阶连接监控功能块(HCS)、(LCS)
①高阶连接监控功能块(HCS)
<1>HCS是由HPOM和HUG基本功能块复合而成。
<2>运行状态:
分为活动状态和不活动状态。
·HPOM和HUG可各自独立的设置于活动/不活动状态。
不活动状态——数据是透明地传输,通道开销不受监控。
活动状态——HPOM起到类似于HPT的监控功能。
<3>接收信号VC-3/4
<4>HPOM提取POH字节
<5>输出信号:
VC-3/4
<6>POH处理:
·J1,G2,C2字节
SEMF
·B3字节(Bip-8误码检测)计算结果与下一帧中的B3比较。
如出现差错
SEMF
2LCS的功能与HCS完全相同,只是LCS处理的是低阶通道VC-12。
2、复合功能块
(1)适配功能
传送终端功能(TTF)、高阶接口(HOI)、低阶接口(LOI)和高
阶组装(HOA)。
·TTF:
包括SPI(SDH物理接口功能)、RST再生段终端功能、MST复用段终端功能、MSP复用段保护功能和MSA复用段适配功能。
作用:
由STM-N信号到高阶VC-3/4的复用或解复用过程。
·HOI;包括HPT高阶通道终端功能、LPA低阶通道适配功能和PPIPDH物理接口。
作用:
由高阶VC-3/4——PDH信号的组合与分解。
·LOI:
包括LPA低阶通道适配功能、LPT低阶通道终端和PPIPDH物理接口。
作用:
由低阶VC——PDH信号的组合和分解。
·HOA:
包括HPT高阶通道终端和HPA高阶通道适配功能。
作用:
由低阶VC——VC-3/4组合和分解。
(2)监控功能包括高阶连接监控HCS和低阶连接监控LCS。
3、辅助功能块
辅助功能:
(1)同步设备管理功能(SEMF)
作用:
完成电信网管理任务而需的进行各类数据采集工作的功能块。
工作过程:
利用S1~S19所收集到各功能块的工作状态信息以及硬件告警指示,经过处理形成DCC数据送给MCF.
·当出现故障时,可以通过SEMF向上和下游的功能块送出相应的维护命令。
(2)信息通信功能块(MCF)
作用:
完成网管所需的各类数据信息传输的功能块。
工作过程:
接收和缓存来自SEMF、DCC、Q接口和F接口的信息。
实现人机对话(F接口、Q接口)
(3)同步设备定时源(SETS)
定时时钟种类:
①同步设备自由状态下使用的内部时钟
——定时发生器(OSC)产生
②从STM-N信号流中提取的时钟信号T1.
③从支路信号中提取的时钟信号T2.
④外同步信号源获取T3时钟←—bits设备—→经同步设备定时物理接口提取的T3时钟)。
时钟选择原则:
选取精度最高的时钟同步信号作为设备时钟信号T0
用途:
T0—→供除SPI和PPI以外的所有单元功能块的本地定时使用,
T4—→通过SETPI同步设备物理接口,供其他网络单元使用.
(4)同步设备定时物理接口
作用:
用来完成对·外来2Mbit/s信号进行时钟的提取
·编/解码功能
·提供与物理接口适配功能.
(5)开销接入功能(OHA)
作用:
通过U1~U6端对各单元功能块的开销字节进行统一管理,达到对其进行运行、维护、管理的目的。
二、再生器
作用:
对光波进行放大、整形处理
逻辑功能图:
组成:
SDH物理接口(SPI)
(1)
(2)、再生段终端(RST)
(1)
(2)和开销接入功能(OHA)等。
正常时:
1、SDH物理接口
(1)——SPI
(1)
A
(1)点的接收信号:
来自光缆线路的STM-N信号
工作过程:
①光/电转换
3从中提取的定时信号经T1—→送入RTG再生器定时发生器
③对信号进行放大,整形—→RST
(1)
2、再生器终端
(1)
B
(1)接收信号:
再生的STM-N数据
工作过程:
①提取帧定位字节A1A1A1A2A2A2—→以识别帧的起始位置。
②对帧结构中的第1行以外的字节进行解扰码处理。
③提取RSOH字节,
送给OHA(开销插入功能块)进行处理。
④带有定时的STM-N信号(无RSOH字节),
直接送入RST
(2).
4处理内容:
·JO识别(再生段踪迹字节)
当该识别符是与本再生器的识别符相同时,进行如下处理:
<1>提取RSOH中的B1字节进行Bip-8计算
用RST
(1)送来的并未进行解扰码处理的上一帧的信号进行Bip-8计算,并将结果与本帧所提取的RSOH中的B1字节进行比较。
如果一致—→表示上一帧被正常接收,
不一致—→表示上一帧出现误码。
<2>公务字节E1
作用:
用于再生器终端之间进行公务联络,而设置的语声通路。
实现:
并经参考点U1送入OHA.
<3>使用者字节F1
Fl字节也送给OHA,但在再生器中是可以任意选择并决定是否接入F1
字节.
<4>数据通信通路字节D1~D3
作用:
D1—D3字节是用于传送再生器之间进行运行、维护、管理时所需的信息内容。
实现:
通常将D1~D3字节—→送至MCF处理.
3、再生器终端
(2)
B
(1)点接收信号:
来自RST
(1)的带有定时的STM-N信号(除RSOH外的STM-1信号)
RST
(2)插入的信号RSOH(不同于在RST
(1)中取出的RSOH)
·J0为下一个节点的再生中继器的接入识别符。
·Bip-8重新进行计算(本帧),结果—→放下一帧B1字节处
·DCC(D1~D3)
4、SDH物理接口
(2)
B
(2)接收信号:
STM-1电信号
作用:
①电/光转换
②将STM-1的定时信号—→经T1回送给RTG,供时钟发生器选择.
说明:
·定帧字节可由本地产生,也可以转接而来的.
·在每个再生器都要求对B1字节进行重新计算。
·RSOH开销来源:
E1字节——一般都来自OHA,也可以是通过转接而来。
DCC数据通信通路字节(D1~D3)——取自MCF.
·当RST
(1)处于帧失步状态,—→转接所有的RSOH字节.
特点:
信号在SPI
(1)完成放大、整形的功能,并在RST
(1)处进行RSOH提取,而在RST
(2)处插入新的RSOH,其中净负荷并未发生变化。
三、复用设备:
两种
1、终端复用设备TM
1复用器I.1
输入信号:
电信号
特点:
·相对于PDH系统而言,节省了大量分立复用器,去掉了配线架和相应缆线。
·提高通道管理能力(通道开销POH)。
②复用器I.2
·输入信号:
电信号
·与I.1的区别:
在于增加了LPC和HPC功能:
可使输入支路信号能够灵活地映射到STM-N帧中的任何位置.
③
.1和
.2复用器
·输入信号:
SDH信号的复用与分接
·
.1与
.2复用器的区别:
在于增加了HPC功能:
可使输入支路信号能够灵活地映射到STM-N帧中的任何位置.
TM的功能:
(1)在发送端能将各PDH支路信号复用进STM-N帧结构中,而在接收端能够从STM-N信号中进行PDH信号分接。
(2)在发送端能将若干个STM-N信号复用为一个STM-M(M>N)信号,而在接收端又能将一
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- 第三 SDH 设备 讲解