1-SDH基础理论

SDH与PDH的差异
名称
同步复 用方式 标准统 一性 监控维 护单元 兼容性
SDH
采用同步复用方式，可以在高速 率信号上直接分/插低速信号。 电、光接口采用世界性统一的标 准规范。 帧结构中安排了丰富的用于运行 维护功能的开销字节，使网络监 控大大加强。 很强的兼容性，SDH网络可以传 送PDH业务和ATM，FDDI等其他 体制的业务信号。
字节间插复用

字节间插复用：我们以一个例子来说明。有三个信号： 帧结构各为每帧3个字节，若将这三个信号通过字节间 插复用方式复用成信号D，那D就应该是这样一种帧结 构：帧中有9个字节，且这9个字节的排放次序如下图：
A A1 A2 A3 B B1 B2 B3 C C1 C2 C3
D A1 B1 C1 A2 B2 C2 A3 B3 C3
SDH的映射


在SDH中，映射的实质就是使支路信号与相应的虚容 器VC容量同步，以便使VC成为可独立进行传送、复用 和交叉连接的实体。 目前有3种5类不同的映射方式： 1.异步映射 2.字节同步映射 浮动模式字节同步映射 锁定模式字节同步映射 3.比特同步映射 浮动模式比特同步映射 锁定模式比特同步映射
SDH速率等级



SDH网络之中，从网元收集到需传送业 务之后，需要进行把多路信息源压缩成 一路信息的复用过程，此过程成为复用 过程。线路速率有： STM-1：155.520M STM-4：622.080M=4* STM-1 STM-16：2488.320M=4* STM-16 以及更高速率；
各段开销的功能

数据通信通路（DCC）字节：D1-D12

SDH的一大特点就是OAM功能的自动化程度很高，可通过网管终 端对网元进行命令的下发、数据的查询，完成PDH系统所无法完 成的业务实时调配、告警故障定位、性能在线测试等功能。其中 用于OAM功能的数据信息——下发的命令，查询上来的告警性能 数据等，是通过STM-N帧中的D1-D12字节传送的，由STM-N信 号在SDH网络上传输的。D1-D12字节提供了所有SDH网元都可 接入的通用数据通信通路，在网元之间传输操作、管理、维护 （OAM）信息，构成SDH管理网（SMN）的传送通路。 其中D1-D3为再生段DCC，用于再生段与终端之间的OAM信息交流， D4-D12为复用段DCC，用于复用段与终端交流OAM信息，速率为 9*64Kbit/s=576Kbit/s。
△ 为与传输媒质有关的特征字节（暂用）； × 为国内使用保留字节； * 为不扰码字节； 所有未标记字节待将来国际标准确定（与媒质有关的应用，附加国内使用和其他用途）。
SDH段开销

开销字节分类： 再生段开销：A1、A2、B1、E1、F1、D1---D3、J0；
复用段开销：B2、M1、E2、K1、K2、S1、D4---D12 高阶通道开销：J1、C2、B3、G1、H4、F2、F3、K3、 N1 低阶通道开销：V5、J2、N2、K4
RSOH AU-PTR MSOH payload
9 9× N 261× N
STM-N的速率计算

由上所得： STM-N的速率=帧频*帧块大小*N *8bit/s =8000*270*9*N*8bit/s
SDH（STM-N）帧结构
1、段开销（SOH)：包括RSOH（再生段开销）和MSOH（复 用段开销），是STM帧结构中为了保证净负荷正常灵活传 送的附加字节，在前图中的第1～9列的第1～3行为再生段 开销，第5～9列为复用段开销，总共4.608Mbps用于OAM。 2、管理单元指针(AU-PTR)：第4行的9×N列，共9×N个字节， 用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内位置的指 示符，收端能根据这个位置指示符的值（指针值）正确分 离信息净负荷。 3、净负荷(payload)：在STM-N帧结构中存放将要传送的各种 信息码和通道开销（POH）字节。它负责对打包的货物 （低速信号）进行通道性能监视、管理和控制。
各段开销的功能

比特间插奇偶校验N×24位的（BIP-N 24）字节:B2 B2的工作机理与B1类似，只不过它检测的是复用段层 的误码情况。B1字节是对整个STM-N帧信号进行传输误 码检测的，一个STM-N帧中只有一个B1字节，而B2字节 是对STM-N帧中的每一个STM-1帧的传输误码情况进行 监测，STM-N帧中有N *3个B2字节，每三个B2对应一个 STM-1帧。 总之，B1和B2均称比特间插奇偶校验码，分别用于再 生段和复用段。这种监控方式简单且易于实现，但该 方式对于在同一监视码内恰好出现偶数个误码时无法 检出误码。注：此情况出现的概率较小。
SDH的复用


在PDH复用进SDH和SDH线路复用更高速 率的线路时， 需要进行间插复用，过程如下：
A1 A2 B1 B2 C1 C2 C2
A1 B1 C1 A2 B2

以上分插复用过程均在网元内完成；
SDH的复用

第一种情况复用的方法主要通过字节间插复 用方式来完成的，复用的个数是4合一，即 4×STM-1→STM-4，4×STM-4→STM-16。在 复用过程中保持帧频不变（8000帧/秒）， 这就意味着高一级的STM-N信号是低一级的 STM-N信号速率的4倍。
SDH的复用

SDH的复用包括两种情况：一种是低阶SDH 信号复用成高阶SDH信号；另一种是低速支 路信号（例如2Mbit/s、34Mbit/s、 140Mbit/s）复用成SDH信号STM-N。采取 了特定的复用结构，通过指针调整定位技术 来校正支路信号频差和实现相位对准，各种 业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映 射（信号打包）、定位（指针调整）、复用 （字节间插复用）三个步骤。
PDH
采用异步复用方式，无法从高速 信号上直接分/插低速信号。 电接口全球无统一的接口标准， 分北美、欧洲和日本三种制式， 光接口也无统一标准。 帧结构中用于运行维护的字节不 多。没有统一的网管接口。 兼容性差，因各大厂商的设备接 口标准不一。
同步与异步复用


同步复用方式：利用低速率信号在高速 信号中的特殊位置来携带低速同步信号， 要求两信号同步。 异步复用方式：利用固定位置的比特塞 入指示塞入的比特是否载有信号数据， 允许被复用的净负荷有较大的速率差异。
SDH的复用路径

ITU-T给第二种情况规定了的复用路径，这个路线中一个信号复 用成SDH的STM-N信号的线路有多种，但是对于一个地区或国家必 须使复用线路唯一化，我国的光同步传输网技术体制规定了以 2Mbit/s信号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷，并选用AU-4的 复用路线，其结构如下图：



各段开销的功能


定帧字节A1和A2
定帧字节的作用有点类似于指针，起定位的作用。我们知道SDH 可从高速信号中直接分/插出低速支路信号，为什么能这样呢？原 因就是收端能通过指针——AU-PTR、TU-PTR在高速信号中定位 低速信号的位置。但这个过程的第一步是收端必须在收到的信号 流 中 正 确 地选 择 分 离 出各 个 STM-N帧 ， 也 就 是先 要 定 位每个 STM-N帧的起始位置在哪里，然后再在各帧中定位相应的低速信 号的位置，就象在长长的队列中定位一个人时，要先定位到某一 个方队，然后在本方队中再通过这个人的所处行列数定位到他。 A1、A2字节就是起到定位一个方队的作用，通过它，收端可从信 息流中定位、分离出STM-N帧，再通过指针定位到帧中的某一个 低速信号。
SDH原理

SDH：Synchronous-同步的，Digital -数字的， Hierarchy -体系，SDH这种传输体制规范了数 字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级， 接口码型等特性。
载波通信中的模拟信号
mBnH为PDH通信的帧结构 块状帧结构为SDH的特点
SDH概念

SDH概念的核心是从统一的国家电信网 和国际互通的高度来组建数字通信网， 是构成ISDN和B-ISDN的重要组成部分。
各段开销的功能

同步状态字节：S1（b5-b8）

不同的比特图案表示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，即切换到较高质量的时钟源上。 S1（b5-b8）的值越小，表示相应的时钟质量级别越 高。


复用段远端误码块指示（MS-REI）字节： M1

各段开销的功能


比特间插奇偶校验8位码BIP-8：B1
这个字节就是用于再生段层误码监测的（B1位于再生段开销中）。 A1 00110011 A2 11001100 A3 10101010 BIP-8 A4 00001111
B
01011010
B1字节的工作机理是：发送端对本帧（第N帧）加扰后的所有字节进 行BIP-8偶校验，将结果放在下一个待扰码帧（第N+1帧）中的B1字 节；接收端将当前待解扰帧（第N-1帧）的所有比特进行BIP-8校验， 所得的结果与下一帧（第N帧）解扰后的B1字节的值相异或比较，若 这两个值不一致则异或有1出现，根据出现多少个1，则可监测出第N 帧在传输中出现了多少个误码块。
SDH段开销

SDH的帧结构开销字节：
9列 A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 × * × * F1 × × B1 △ △ E1 △ D1 △ △ D2 △ D3
管理单元指针
RSOH
9行 B2 B2 B2 K1 D4 D7
D10
K2 D6 D9
D12
D5 D8
D11
MSOH
S1
M1 E2 × 送端。M1字节用 来传送接收端由BIP-N×24（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。
各段开销的功能