SDH基础知识
SDH基础知识
— 没有国际统一的速率标准（1.5M与2M系列） — 没有国际统一的光接口规范
— 上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高 — 网络的OAM能力差
第一页，共22页。
没有国际统一的速率标准（1.5M与2M系列）
第二页，共22页。
上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高
第三页，共22页。
二、SDH特点
C-4
E4
P
AU-PTR O
C4
9列
H
AU-4
P
O C4
H
VC4：9X261
9
C4
行
260列
261列
第八页，共22页。
34Mb/s复用进STM-N信号
×N
×1
STM-N
AUG
AU-4
VC-4
×3
×1 TU- 3
TUG3
1
8 6
H 1
1
H 2
H 3 T VU CG 3 3
R 9
TUG3
1
8 6
H 1
✓复用——是一种把TU组织进高阶VC或把AU组织进到STM - N的过程。
➢映射方式
• 异步映射：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，仅利用正码速调整或正/零/负码速调整将信号适配装人VC的映射方法。
• 比特同步映射
• 字节同步映射 ➢映射模式
• 浮动VC模式
• 锁定TU模式
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：
这样的复用方式就是字节间插复用方式。
第五页，共22页。
SDH信号的帧结构和复用步骤
9×270×N字节
SDH基本原理介绍一PPT课件
建议逐步完善（设备功能、光接口、
组网方式、网络管理等），形成完整
的SDH通信标准
5
PDH的局限性
1、只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，而不存在世界性标准。
分为欧洲、日本和北美三种不同的速率标准：
欧洲系列
日本系列
北美系列
565Mbit/s
×4 139Mbit/s
×4 34Mbit/s
×4 8Mbit/s
24.11.2020
26
再生段误码监测B1字节 对再生段信号流进行监控 方式为BIP-8偶校验 BIP-8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
段开销--B1
24.11.2020
27
段开销--B1
B1字节工作机理 发端对上一个已扰码帧(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RS-BBE性能事件中反映出来
段开销--M1
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 在发端MS-REI（复用段远端误块指示）告警事件中反映出来
24.11.2020
32
段开销--K1、K2
自动保护倒换(APS)通路字节——K1、K2(b1-b5) 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
1、SDH是世界性的统一标准。 由ITU-T制定，不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输。 统一的接口规程特性，包括速率等级、信号结构、复用和映射等
SDH培训内部资料
SDH培训内部资料一、SDH 技术概述SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）是一种广泛应用于通信领域的技术，它为不同速度的数字信号提供了同步传输、复用和交叉连接的能力。
SDH 具有强大的网络管理功能、高度的可靠性和灵活性，能够满足现代通信对大容量、高速率和高质量传输的需求。
SDH 的核心概念是同步复用，它将各种不同速率的信号通过标准化的容器（C）、虚容器（VC）和支路单元（TU）、管理单元（AU）等进行封装和复用，形成统一的同步传输信号（STMN）。
STMN 的速率等级包括 STM-1（15552 Mbps）、STM-4（62208 Mbps）、STM-16（25 Gbps）等。
二、SDH 帧结构SDH 的帧结构是其实现同步传输和复用的基础。
STMN 帧由 9 行×270×N 列的字节组成，帧周期为125μs。
整个帧结构可以分为段开销（SOH）、管理单元指针（AU PTR）和净负荷（Payload）三个部分。
段开销用于网络的运行、管理和维护，包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。
管理单元指针用于指示净负荷在帧内的位置，以便正确地解复用和提取净负荷中的信息。
净负荷则承载了各种用户业务信号。
三、SDH 复用原理SDH 的复用过程包括映射、定位和复用三个步骤。
映射是将各种低速信号适配到相应的容器中；定位是通过管理单元指针确定净负荷在帧中的位置；复用是将多个低阶的虚容器复用成高阶的虚容器，最终形成 STMN 帧。
例如，将 2 Mbps 的信号映射到 C-12 容器中，再经过一系列的复用步骤，可以形成 STM-1 帧进行传输。
四、SDH 网络拓扑结构SDH 网络常见的拓扑结构有链型、星型、环型、树型和网孔型等。
链型结构简单，成本较低，但可靠性相对较差。
星型结构便于集中管理，但中心节点的故障可能影响整个网络。
环型结构具有自愈能力，当网络中的某条链路出现故障时，可以通过环保护机制迅速恢复通信。
SDH基础知识
人相应的标准容器，然后再装进虚容器的过程。
定位——是一种以附加于VC上的支路单元指针指示和确定低价VC帧的起点在TU净
负荷中位置或管理单元指针指示和确定高价VC帧的起点在AU净负荷中的位置的过程。
复用——是一种把TU组织进高阶VC或把AU组织进到STM
2M
TU-12
VC-12
C-12
我国SDH基本复用映射结构
140Mb/s复用进STM-N信号
150.336Mb/s 149.76Mb/s 139.264Mb/s
×N STM-N AUG
×1 AU-4
VC-4
P O C4 H VC4：9X261
C-4
E4
AU-PTR
9列
P O C4 H AU-4
C4
1 RSOH 负调整位置 正调整位置 H1YYH2FF H3H3H3 MSOH 9 1 RSOH 435—— 436—— -----522— — 523—— -----696—— 697—— …… 4 H1YYH2FFH3H3H3 MSOH 9 1 9 250us 270 0— — 1— — …… 521—— 608—— 782—— 86—— 125us 0—— 1— — …… 86——
LP-UNEQ LP-TIM LP-BIP Err. LP-REI LP-RDI LP-SLM
"1" AIS
"1" AIS
S D H 各 功 能 块 告 警 流 程 图
表示产生出相应的告警或信号 表示检测出相应的告警
计算同－个VC4中不同位置TU12的序号的公式： TU12序号＝TUG3编号＋（TUG2编号－1）×3＋（TU12编号－1）×21
SDH所有知识点汇总
1 光传送网络的发展：SDH 的主要优势：接口规范，同步复用 ，运行维护管理（OAM ）功能强大，互联互通兼容性好 DWDM 主要优势：超大容量，对数据率¡°透明¡±按光波长复用和解复用，平滑扩容，兼容光交换。
2 SDH 的基本概念：SDH 的基本概念：是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。
●SDH 产生的社会背景：通信网传输、交换、处理的信息量增大，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。
☐作为通信网的承载体，传输网要求：⏹ 宽带化——信息高速公路 ⏹规范化——世界性统一的标准接口●SDH 产生的技术背景：传统的PDH 传输系统已不能适应现代通信发展的要求。
3 SDH 优势体现在那些方面？●SDH 的特点：接口方面☐电接口⏹STM-1是SDH 最基本的同步传送模块STM （Synchronous Transport Module ），速率为155.520Mb/s 。
⏹STM-N 是SDH 更高等级的同步传送模块，速率是STM-1的N 倍(N=4n=1，4，16，64，256)。
☐光接口⏹ 仅对电信号扰码。
光口信号码型是加扰的NRZ 码，采用世界统一的标准扰码。
⏹ 复用方式——同步复用和灵活的映射结构 ⏹低阶S DH→高阶SDH 。
● OAM 功能 用于OAM 的开销多；OAM 功能强——这也是线路编码不用加冗余码的原因 ●兼容性——决定成本☐ 老体制设备是否还可发挥作用 ☐对新体制能否接入4 SDH 不足体现在那些方面？1，SDH 带宽利用率不高 2， SDH 指针容易产生指针抖动 3，软件大量使用，影响网络安全5 中国的SDH 基本复用映射Copyright © 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 19中国的SDH 基本复用映射结构STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指针处理映射定位复用AUG-N×1×3×7×3×16 2M 复用步骤？复帧概念Copyright © 2008 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 232M 复用步骤●复帧的概念4个C-12基帧组成一个复帧。
传输基础知识(SDH)
PDH数字系列
SDH的特点
接口方面
电接口
STM-1是SDH最基本的同步传送模块STM （Synchronous Transport Module），速率为 155.520Mb/s 。 STM-N是SDH更高等级的同步传送模块，速率是 STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，64，256)。 仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采 用世界统一的标准扰码。
m
DXC
n
出线： n 等效为
入 线 ： m
m、n数值与速率对应表
m或n 0 1 2 3 4 5 6
速率
64Kbit/s 2Mbit/s
8Mbit/s
34Mbit/s
140Mbit/s 155Mbit/s
622Mbit/s
2.5Gbit/s
二、SDH传输网络结构
1、链形网：在SDH网络建设早期用的较多，主要用于专网。 2、星形网：特点是通过特殊节点来统一管理其他网络节点，有利于分配带 宽，节约成本，但存在特殊节点的安全保障和处理的潜在瓶颈问题。多用 于本地网（接入网和用户网）。 3、树形网：链形网和星型网的结合，也存在特殊节点的安全保障和处理的 潜在瓶颈问题。 4、环形网：环形拓扑实质是将链形首位相连，从而使网上任何一个网元点 都不对外开放的网络拓扑形式。它有很强的生存性，自愈功能较强。环形 网使用较多，常用于本地网（接入网和用户网）和局间中继网。 5、网孔形网：特点为两网元节点间提供多个传输路由，网络的可靠性更高， 不存在瓶颈问题和失效问题。缺点是系统的冗余度高、成本高且结构复杂。 主要用于长途网。 当前使用最多的是链形网和环形网，通过它们的灵活组合，可构成更加复 杂的网路。
漂移是指数字信号的特定时刻相对于其理想参考时间位置的长时间偏 离。所谓长时间偏离是指变化频率低于10HZ的相位变化。
SDH基础原理及应用
SDH基础原理及应用SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是同步数字体系结构的缩写，是用于传输和交换数字信号的一种技术和协议标准。
SDH作为一种传输技术，具有高性能、高可靠性和高可扩展性的特点，被广泛应用于现代通信领域。
SDH的基础原理主要包括以下几个方面：第一，基本架构：SDH的基本架构由三个层次构成，分别是光传输层（OTN），通道层（VC）和传输层（TUG）。
光传输层负责将数据从发送端传输到接收端，通道层负责将数据从发送端的光传输层分解成多个通道，传输层负责将通道层的数据分解成多个TUG。
第二，时钟同步：SDH使用分级的时钟同步结构，可以在不同层次间进行同步传输。
通过在网络中引入主时钟源和从时钟源，可以确保时钟信号在传输过程中保持同步。
时钟同步对于SDH的传输质量和性能至关重要。
第三，传输容量：SDH的传输容量采用分级的方式，分为STM-1、STM-4、STM-16等不同层次。
每个层次下都有固定的传输速率和容量，用于满足不同网络需求。
SDH的应用包括以下几个方面：第一，光纤传输：SDH主要用于光纤传输网络中，能够实现高带宽、低时延和低误码率的数据传输。
光纤传输网络是现代通信网络的基础，SDH可以用于光纤网络的接入、传输和交换。
第二，多业务交叉接入：SDH支持多种业务的交叉接入，如语音、数据和视频等不同类型的业务。
通过SDH的交叉接入技术，可以实现不同类型业务的灵活配置和高效传输。
第三，网络拓扑结构：SDH可以构建多种网络拓扑结构，如点到点、环形和网状等结构。
不同的网络拓扑结构适用于不同的应用场景，可以满足不同的网络需求。
第四，网络保护和恢复：SDH具有强大的网络保护和恢复能力，可以在网络故障时自动切换到备用路径，从而保证网络的连续性和可靠性。
SDH支持多种保护机制，如1+1保护、1:1保护和多点保护等。
第五，网络管理和监控：SDH提供完善的网络管理和监控功能，可以实现对网络资源的配置、监测和故障诊断等操作。
SDH的基本概念
SDH的基本概念1.SDH的概念SDH网是由一些SDH的网络单元（NE）组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络（SDH 网中不含交换设备，它只是交换局之间的传输手段）。
SDH网的概念中包含以下几个要点：（1）SDH网有全世界统一的网络节点接口（NNI），从而简化了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接等过程。
（2）SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为同步传递模块，并具有一种块状帧结构，允许安排丰富的开销比特（即比特流中除去信息净负荷后的剩余部分）用于网络的OAM。
（3）SDH网有一套特殊的复用结构，允许现存准同步数字体系（PDH）、同步数字体系和B-ISDN的信号都能纳入其帧结构中传输，即具有兼容性和广泛的适应性。
（4）SDH网大量采用软件进行网络配置和控制，增加新功能和新特性非常方便，适合将来不断发展的需要。
（5）SDH网有标准的光接口，即允许不同厂家的设备在光路上互通。
（6）SDH网的基本网络单元有终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）和同步数字交叉连接设备（SDXC）等。
2.SDH的优缺点（1）SDH的优点SDH与PDH相比，其优点主要体现在如下几个方面：①有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准。
②采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，净负荷与网络是同步的。
③SDH帧结构中安排了丰富的开销比特（约占信号的5％），因而使得0AM能力大大加强。
④有标准的光接口。
⑤SDH与现有的PDH网络完全兼容。
⑥SDH的信号结构的设计考虑了网络传输和交换的最佳性。
以字节为单位复用与信息单元相一致。
上述SDH的优点中最核心的有三条，即同步复用、标准光接口和强大的网络管理能力。
(2）SDH的缺点SDH的缺点主要有：①SDH的频带利用率不如传统的PDH系统；②采用指针调整技术会使时钟产生较大的抖动，造成传输损伤；③大规模使用软件控制和将业务量集中在少数几个高速链路和交叉节点上，这些关键部位出现问题可能导致网络的重大故障，甚至造成全网瘫痪；④SDH与PDH互连时（在从PDH到SDH的过渡时期，会形成多个SDH“同步岛”经由PDH互连的局面），由于指针调整产生的相位跃变使经过多次SDH／PDH变换的信号在低频抖动和漂移上比纯粹的PDH或SDH信号更严重。
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主环和扩容环的概念。
通信网络中心
民航SDH网络拓扑图
13- 大 大 大 ( 大 )
2 1. 2 1. 1
1
2
5- 大 大 大 1大
1
4- 大 大 大 3大
2
2. 1
2. 2
12- 大 大 大 ( 大 )
通信网络中心
SL2板功能
SL2板功能与SL1板类似，完成2路STM-1光 信号的收发，恢复/发送数据与时钟。
通信网络中心
SL4板功能
SL4板主要完成1路STM-4光信号的收发、定 帧和扰码，支持复用段保护环配置。
通信网络中心
GTC板功能
GTC板完成线路板或支路板上任意方向上下业 务的全交叉连接，提供低阶通道(VC-12)和高 阶通道(VC-3、VC-4)的业务保护。
SL1板功能
完成1路STM-1光信号的收发，恢复/发送数 据与时钟；完成信号的光/电、电/光转换，并 对信号进行定帧、扰码和解扰、指针调整等处 理；处理通道开销与段开销；提供内环回和外 环回测试功能；DCC（数据通信通道）及公务 穿通功能；提供邮箱通信模块，保持与SCC板 的通信。通过SCC板，将线路告警及性能事件 上报给网管，接收网管下发的设置命令。
35- 大 大 大 大
2
25- 大 大 大 大 大 1
11. 1 4
622M大 大 155M大 大 155M大 大
622M SDH大 大
155M SDH大 大 YK- OLPA大 大 大 大 大
9- 大 大 大 大
1. 2
第一部分
现有民航SDH网络结构
民航SDH网络的硬件设备组成
民航SDH网络是采用华为SDH设备来组网的， 其中新机场、电话站、区管中心放置有 OPTIX155/622设备；在西岭、凤凰山、大 和章、龙归、塔台14楼、FEDEX放置有 OPTIX155/622H设备。
全网设备数量： OPTIX155/622——6台 OPTIX155/622H——14台
通信网络中心
STG板功能
STG板主要为设备提供系统时钟，提供主备时 钟板热备份功能。
通信网络中心
SCC板功能
SCC（系统控制及通信板）又称主控板。主要 完成对同步设备的管理和功能单元之间通信的 功能，并为SDH设备与网络管理系统提供接口。
通信网络中心
OHP板功能
OHP开销处理板主要完成开销字节的提取、交 换和插入功能。
SCB
接口，1路公务电话，4路数据接口，4
入2出开关量接口。
IU4
支持以太网业务的透明传输，最大业务容量 为48 x E1。
FAN
-
POI 通信网2路络-4中8V或心+24V电源
系统介绍
通信网络中心
民航SDH网络拓扑结构
一般网络拓扑有：链形、环形、树形、星形和 网孔形五种结构。
民航SDH网络采用链形和环形结构两种。
通信网络中心
OPTIX155/622H 单板
单板名称 OI2S OI2D SP1D SP2D PD2S SCB
ET1 FAN POI
单板全称
可插槽位
说明
1路STM-1光接口板 2路STM-1光接口板 8路E1电接口板 16路E1电接口板 16路E1电接口板 系统控制板
8路以太网业务接口板 风扇板 滤波板
交叉连接单元 时钟单元 主控单元 开销单元
以太网接入单元
单板名称
全称
PD1 SL1 SL2 SL4 GTC STG SCC OHP ET1
32 路 E1 电接口板 1 路 STM-1 光接口板 2 路 STM-1 光接口板 1 路 STM-4 光接口板 通用时隙交叉连接板 同步时钟发生器板 系统控制与通信板 开销处理板 4 路10M/100M以太网电接口板
1. 1
1. 2
8
1- 大 大 大 大
YK- OLPA大 大 大 大 大 11
6 12
11
3- 大 大 大 4大
6
YK- OLPA大 大 大 大 大 12
11 8
12
13. 2 13. 1
1
16- 大 大 大 大 大
2 1
8- 大 大 ( 大 )
2- 大 大 大
2
110-Biblioteka 大 大1 27- 大 大 ( 大 )
通信网络中心
ET1板功能
ET1是4路以太网电接口板完成4路以太网业务 到48个E1的绑定，实现局域网通过SDH传输 网进行扩展的目的。
通信网络中心
OPTIX155/622H 外观
告警切除开关
通信网络中心
ETN：以太网指示灯 RUN：运行灯 RALM：严重告警灯 YALM：一般告警灯 FANALM：风扇告警灯
通信网络中心
安插位置
TU TU，LU LU LU XC STG SCC OHP TU
PD1板功能
完成E1信号的线路收、发转换及2MHz时钟 信号的定时提取，实现2Mbit/s信号经TUG2到VC-4的映射或解映射，同时收集支路告 警信息上报给SCC，并根据线路告警状态完 成通道保护倒换
通信网络中心
OPTIX155/622H 板位划分
IU3 B
IU2 IU4 SCB
IU1 A
IU1：光/电接口板位，可以安插OI2S/OI2D/OI4/SB2等，但很少安插电接口板 IU2，IU3：光/电接口板位，可以安插OI2S/OI2D/OI4/SB2 IU3：环境监控，可以安插EMU IU4：电接口板位，可以安插PD2T/PM2/TDA/ET1/AIU等 SCB：系统控制板位 A：防尘网,电源滤波板，可以安插POI B：风扇板位，FAN
通信网络中心
OPTIX155/622 外观
通信网络中心
OPTIX155/622 插板区介绍
插板区
交叉 单元
时钟 单元 SCC
12
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
支路单元
线路
OHP
单元
通信网络中心
OPTIX155/622 单板
单元名称
PDH 单元 SDH 单元
IU1，IU2， IU3
Ie-1、S-1.1、L-1.1、L-1.2，SC/PC
IU1，IU2， IU3
Ie-1、S-1.1、L-1.1、L-1.2，SC/PC
IU1，IU2， IU3
75Ω/120Ω E1接口
IU1，IU2， IU3
120Ω/75Ω E1接口
IU4
120Ω/75Ω E1接口
提供2路外时钟输入、输出接口，与网管的