sdh帧结构的开销和指针
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SDH信号的帧结构简介STM-N为了解决SDH(Synchronous Digital Hierarchy)相互连接中的封装结构,STM有多种速率,最基本的STM是STM-1,速率定义为155 520 kbit/s,同时用STM-N来表示不同的速率等级,N表示速率为基本STM的N倍,N=1、4、16、64、256,更高的速率当前未定义。
一、STM-N的帧结构1、 STM-N的帧是32个字节组成的1行×32列的块状帧。
STM-N:STM代表同步传送模式,N代表复用等级,STM-N 的信号是9行×270×N列的帧结构。
此处的N与STM-N的N 相一致,取值范围:1,4,16,64……。
对应线路速率155M、622M、2.5G、10G... 它与传输媒质本身没有关系,传输媒质(也就是SDH的物理层)可以是光纤、有线电缆、微波。
用光纤作为传输媒质可以最大化的发挥SDH技术优势,所以应用最广。
表示此信号由N个STM-1 信号通过字节间插复用而成。
2、STM-N信号的帧频介绍。
STM-N信号的帧频(也就是每秒传送的帧数)是多少呢?ITU-T规定对于任何级别的STM等级,帧频是8000帧/秒,也就是帧长或帧周期为恒定的125μs 。
8000帧/秒听起来很耳熟,对了,PDH的E1信号也是8000帧/秒。
在这里你要注意到的是对于任何STM级别帧频都是8000帧/秒,帧周期的恒定是SDH信号的一大特点。
例如STM-4的传输数速恒定的等于STM-1信号传输数速的4倍,STM-16恒定等于STM-4的4倍3、STM-N帧中单独一个字节的比特传输速率是多少?STM-N的帧频为8000帧/秒,这就是说信号帧中某一特定字节每秒被传送8000次,那么该字节的比特速率是8000×8bit=64kbit/s。
这个数字是不是也很眼熟,64kbit/s是一路数字电话的传输速率。
4、STM-N帧结构组成。
第三章开销和指针P目标掌握通道层监控的实现通道开销各字节功能了解指针AU-PTR½¨Á¢SDH监控层层细化的概念监控的分类可分为段层监控段层的监控又分为再生段层和复用段层的监控由此实现了对STM-N层层细化的监控再生段开销对整个STM-16信号监控高阶通道开销再将其细化成对每个STM-1中VC4的监控由此实现了从对2.5Gbit/s级别到2Mbit/s级别的多级监控手段这些监控功能是怎样实现的呢3.1.1 段开销STM-N帧的段开销位于帧结构的行1-9N×¢ÎÒÃÇÒÔSTM-1信号为例来讲述段开销各字节的用途段开销包括位于帧中的行1-95-9列的MSOH图3-1 STM-N 帧的段开销字节示意图图3-1中画了再生段开销和复用段开销在STM-1帧中的位置区别在于监控的范围不同STM-NSTM-1定帧字节A1和A2定帧字节的作用有点类似于指针我们知道SDH 可从高速信号中直接分/插出低速支路信号原因就是收端能通过指针AU-PTRµ«Õâ¸ö¹ý³ÌµÄµÚÒ»²½ÊÇÊն˱ØÐëÔÚÊÕµ½µÄÐźÅÁ÷ÖÐÕýÈ·µØÑ¡Ôñ·ÖÀë³ö¸÷¸öSTM-N 帧然后再在各帧中定位相应的低速信号的位置要先定位到某一个方队A1ͨ¹ýËü·ÖÀë³öSTM-N 帧收端是怎样通过A1A1Ò²¾ÍÊÇÓй̶¨µÄ±ÈÌØÍ¼°¸1111011000101000µ±·¢ÏÖÁ¬Ðø³öÏÖ3N 个f 6HÔÚSTM-1帧中A1和A2字节各有3个就断定现在开始收到一个STM-N 帧来区分不同的STM-N 帧当N=1时当连续5帧以上sA2字节区分出不同的帧那么收端进入帧失步状态若OOF持续了3ms则进入帧丢失状态设备产生帧丢失告警LOF Õû¸öÒµÎñÖжÏÄÇôÉ豸»Øµ½Õý³£×´Ì¬STM-N信号在线路上传输要经过扰码但又为了在收端能正确的定位帧头A1又不能将A1Ϊ¼æ¹ËÕâÁ½ÖÖÐèÇó1行不仅包括A1²»ÈÅÂëSTM-N帧中的其余字节进行扰码后再上线路传输又便于收端分离STM-N信号再生段踪迹字节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而在不同两个运营者的网络边界处要使设备收通过J0字节可使运营者提前发现和解决故障J0字节还有一个用法用来指示每个STM-1在STM-N中的位置指示该STM-1是STM-N中的第几个STM-1ºÍ¸ÃC1在该STM-1帧中的第几列A2字节进行帧识别数据通信通路字节可通过网管终端对网元进行命令的下发完成PDH系统所无法完成的业务实时调配性能在线测试等功能用于OAM功能的数据信息下发的命令是通过STM-N帧中的D1-D12字节传送的由STM-N信号在SDH网络上传输的作为嵌入式控制通路的物理层管理OAM¹¹³ÉSDH管理网的传送通路D1-D3是再生段数据通路字节64kbit/s用于再生段终端间传送OAM信息DCCM共9用于在复用段终端间传送OAM信息它为SDH网络管理提供了强大的通信基础公务联络字节语音信息放于这两个字节中传输用于再生段的公务联络用于终端间直达公务联络图3-2 网络示意图若仅使用E1字节作为公务联络字节BD四网元均可互通公务因为终端复用器的作用是将低速支路信号分/插到SDH信号中因此用E1ÔÙÉúÆ÷×÷ÓÃÊÇÐźŵÄÔÙÉú所以用E1字节也可通公务那么就仅有AÒòΪB也就不会处理E2字节使用者通路字节保留给使用者用于特定维护目的的临时公务联络比特间插奇偶校验8位码BIP-8B1位于再生段开销中监测的机理是什么呢若某信号帧由4个字节A1=00110011A3=10101010那么将这个帧进行BIP-8奇偶校验的方法是以8bit为一个校验单位每字节为一块按图3-3方式摆放整齐若为奇数B否则填0ÕâÖÖУÑé·½·¨¾ÍÊÇBIP-8奇偶校验因为保证的是1的个数为偶B1字节的工作机理是第N帧将结果放在下一个待扰码帧中的B1字节第N帧所得的结果与下一帧解扰后的B1字节的值相异或比较根据出现多少个1&技术细节因此STM-N信号的误码情况实际上是误码块的情况校验结果的每一位都对应一个比特块因此B1字节最多可从一个STM-N帧检测出传输中所发生的8个误码块每位对应一列比特一个块24位的字节只不过它检测的是复用段层的误码情况一个STM-N帧中只有一个B1字节STM-1复用成STM-N时段开销的复用间插情况时你就会知道了而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每三个B2对应一个STM-1帧RSOH包括在B1对整个STM-N帧的校验中了结果放于本帧待扰STM-1帧的B2字节位置其结果与下一STM-1帧解扰后的B2字节相异或可检测出的最大误码块个数是24个在发端写完B2字节后有3N个B2在收端先将STM-N信号分间插成N %STM-1信号APS K1b1-b5APSÓÃÓÚ±£Ö¤É豸ÄÜÔÚ¹ÊÕÏʱ×Ô¶¯Çл»ÓÃÓÚ¸´Óöα£»¤µ¹»»×ÔÓúÇé¿ö复用段远端失效指示字节b6-b8由收端回送给发端也就是说当收端收信劣化以使发端知道收端的状态若收到的K2的b6-b8为111´ËʱҪÏò¶Ô¶Ë·¢MS-RDI信号S1不同的比特图案表示ITU-T的不同时钟质量级别以此决定是否切换时钟源S1的值越小MS-REI M1这是个对告信息M1字节用来传送接收端由BIP-N B2ÒԱ㷢ËͶ˾ݴËÁ˽â½ÓÊն˵ÄÊÕÐÅÎóÂëÇé¿ö国内保留使用的字节B诀窍往往会利用STM帧中段开销的未使用字节来实现一些自己设备的专用的功能MSOH的各字节的使用方法通过这些字节N个STM-1帧通过字节间插复用成STM-N帧字节间插复用时各STM-1帧的AU-PTR和payload的所有字节原封不动的按字节间插复用方式复用段开销的复用规则是N个STM-1帧以字节间插复用成STM-N帧时A2指针和净负荷按字节交错间插复用进行STM-4外再重新插入STM-4相应的开销字节中SDH原理第三章开销和指针3-4是STM-4帧的段开销结构图有NÒòΪB2为BIP-24检验的结果3D12各一个字节E2各一个字节K1ÏëÏë¿´ÕâÊÇΪʲô图3-5 STM-16 SOH 字节安排3.1.2 通道开销段开销负责段层的OAM 功能就类似于在货物装在集装箱中运输的过程中SOH还要知道集装箱中某一件货物的损坏情况宽窄监测货物的大小通道开销又分为高阶通道开销和低阶通道开销可对140Mbit/s 在STM-N 帧中的传输情况进行监测也就是监测2Mbit/s 在STM-N 帧中的传输性能VC3中的POH 依34Mbit/s 复用路线选取的不同其字节结构和作用与VC4的通道开销相同故在这里就不对VC3的POH 进行专门的讲述了SDH原理第三章开销和指针1. 高阶通道开销个字节共9 Array图3-6 高阶通道开销的结构图通道踪迹字节AU-PTR指针指的是VC4的起点在AU-4中的具体位置以使收信端能据此AU-PTR的值J1正是VC4的起点该字节的作用与J0字节类似使该通道接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接Array状态华为公司的设备默认的发/收J1字节的值是OptiX HuaWei 622分别对应华为的155 HuaWei OptiX 对应华为的2500传输设备更改B3Ò²¾Í¼à²â140Mbit/s的信号在STM-N帧中传输的误码性能B2相类似若在收端监测出误码块HP-BBEÏÔʾÏàÓ¦µÄÎó¿éÊýHP-REIÏÔʾ³öÊÕ¶ËÊÕµ½µÄÎó¿éÊýB2字节也与此类似&技术细节在本端的性能事件RS-BBEÏÔʾB1检测出的误块数在本端的性能事件MS-BBEÏÔʾB2检测出的误块数节失配此两种告警都会使设备向该VC4的下级结构TUG3插全码TU-AIS告警指示信号G1´Ó¶øÔÊÐíÔÚͨµÀµÄÈÎÒ»¶Ë»òͨµÀÖÐÈÎÒ»µã¶ÔÕû¸öË«ÏòͨµÀµÄ״̬ºÍÐÔÄܽøÐмàÊÓG1字节实际上传送对告信息使发端能据此了解收端接收相应VC4通道信号的情况b4回传给发端由B3检测出的VC4通道的误块数2. 低阶通道开销当然它监控的是VC12通道级别的传输性能低阶通道开销放在VC12的什么位置上呢由4个VC12基帧组成一组低阶通道开销共有4个字节J2K4V5TU-PTR 指示的是VC12复帧的起点在TU-12复帧中的具体位置V5具有误码校测从这看出V5字节具有高阶通道开销G1和C2两个字节的功能远端接收失效指示(从前叫FERF)成功则发0±íʾ¾»¸ººÉ×°ÔØÇé¿öºÍÓ³É䷽ʽ000 未装备VC 通道001 已装备VC 通道BIP-2检测到误码块就向VC12通道源发1误码监测第一个比特的设置应使上一个VC-12复帧内所有字节的全部奇数比特的奇偶校验为偶数87654321远端接收失效指示信号标记远端故障指示远端误块指示若收端通过BIP-2检测到误码块低阶通道背景误码块同时由V5的b3回送给发端LP-REI3.2 指针指针的作用就是定位进而通过拆VCÒ²¾ÍÊÇ˵ʵÏÖ´ÓSTM-N信号中直接下低速支路信号的功能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或管理单元指针或高阶VC帧的起点在AU净负荷中在发生相对帧相位偏差使VC帧起点时从而始终保证指针值准确指示VC帧起点位置的过程AU-PTR指的是J1字节的位置TU-PTR指的是V5字节的位置动态的方法而且能够容纳帧速率上的差别分别进行高阶VC和低阶VC在AU-4和TU-12中的定位3.2.1 管理单元指针AU-PTR的位置在STM-1帧的第4行1ÓÃÒÔָʾVC4的首字节J1在AU-4净负荷的具体位置如图3-9所示图3-9 AU-4指针在STM 帧中的位置从图中可看到AU-PTR 由H1YYH2FFH3H3H3九个字节组成1001SS11F指针的值放在H13个字节为一个调整单位一个货物单位以货车运货为例当然装载时是以一个字节一个字节来装载的s当VC4的速率高于AU-4的速率时相当于装载一个VC4的货物所用的时间少于125货车停站时间由于货车还未开走这时AU-4这辆货车的车箱已经装满了此时将3个H3字节的位置用来存放货物那么以便在AU-4中加入更多的货物3个字节为一个单位这种调整方式叫做负调整叫做负调整位置这种调整方式也就是将应装于下一辆货车的VC4的头三个字节装于本车上了当VC4的速率低于AU-4速率时这时就要把这个VC4中最后的那个3字节货物单位这时出于AU-4未装满VC4Ϊ·ÀÖ¹ÓÉÓÚ³µÏäδÈûÂú¶øÔÚ´«ÊäÖÐÒýÆð»õÎïÉ¢ÂÒ´ËʱH3字节中填充伪随机信息3字节于是这些货物单位的位置也会发生相应的变化相应的插入3个H3字节的位置叫做正调整位置要在AU-4净负荷区加入不止一个正调整单位负调整位置只有一个正调整位置在AU-4净负荷区不管是正调整和负调整都会使VC4在AU-4的净负荷中的位置发生了改变这时AU-PTR也会作出相应的正为了便于定位VC4中的各字节在AU-4净负荷中的位置如图3-10所示然后依次后推9/3而AU-PTR指的就是J1字节所在AU-4净负荷的某一个位置的值AU-PTR的范围是0~782µ±ÊÕ¶ËÁ¬Ðø8帧收到无效指针值时AU指针丢失并往下插AIS告警信号那指针值也就随着正调整或负调整进行+1»ò-1²Ù×÷在VC4与AU-4无频差和相差时AU-PTR的值是522注意AU-PTR所指的是下一帧VC4的J1字节的位置因而H3字节大部分时间填充的是伪信息我们讲过指针的值是放在H1H2字节的后10个比特当AU-PTR的值不在0~782内时H1H2的16个比特是如何实现指针调整控制的呢设置为调整ÏàÓ¦µØÔö¼õ收端对指针解码时将忽略任何指针的变化NDF¾»¸ººÉÎޱ仯ʱ01101001Èô¾»¸ººÉ²»Ôٱ仯图3-10 AU-4中H1和H2构成的16bit指针码字指针值由H1Õâ10个bit中奇数比特记为I比特以5个I比特和5个D比特中的全部或大多数发生反转来分别表示指针值将进行加1或减1操作D比特叫做减少比特也就是说若从指针反转的那一帧算起其下一帧的指针值将进行加1或减1操作NDF反转表示AU-4净负荷有变化即指针增减的步长不为1Ôò´ËʱÉ豸³öÏÖAU-LOP告警也就是说系统自认为指针调整后的3帧指针值一致在收端将出现VC4的定位错误概括地说发端5个I或5个D比特数反转收端根据所收帧的大多数I或D比特的反转情况决定是否对下一帧去调整3.2.2 支路单元指针TU指针用以指示VC12的首字节V5在TU-12净负荷中的具体位置TU-12指针为VC12在TU-12复帧内的定位提供了灵活动态的方法V2V4处9图3-11 TU-12 指针位置和偏移编号TU-12 PTR由V1V3和V4四个字节组成从紧邻V2的字节起依次按其相对于最后一个V2的偏移量给予偏移编号0等139个偏移编号该编号对应的二进制值即为TU-12指针值其后的那个字节为正调整字节指针值在V1V1注意位置的正/负调整是由V3来进行的可知指针值的范围为0若连续8帧收到无效指针或NDF支路单元指针丢失并下插AIS告警信号相差时也就是说此时的TU-PTR的值为70这部分你学了些什么2. 跟指针有关的告警其中2. 要重点掌握小结本节主要讲述了SDH体制信号监控的实现MSOHLP-POH实现层层细化监控机制需重点掌握的是字节对告警和性能的检测机理MS-RDI是由什么字节检测的3. 当收端检测出AU-PTR为800或1023时4. 哪几个字节完成了层层细化的误码监控。
SDH练习题(有答案)SDH练习题⼀、填空题1.SDH的开销分为(通道开销)和(段开销)。
2.SDH的帧结构是⼀种(块)状结构,帧频为每秒( 8000 )帧。
STM-1⼀帧共有( 8 )字节。
3.SDH的帧结构由(管理单元指针)、(净负荷区)、(段开销)三部分组成。
4.将PDH各⽀路信号装⼊SDH的传送模块,需经(映射)、(定位)、(复⽤)三个步骤。
5.我国的SDH复⽤映射结构中的标准容器中C-12装载( 2 )Mbit/s,C-3装载( 34 )Mbit/s,C-4装载( 140 )Mbit/s。
⼆、单项选择题1.⼀个STM-4可接⼊(C )2M信号。
A 63B 64C 2522.在SDH的帧结构中,通道开销⽤( C )表⽰。
A:RSOH B:MSOH C:POH D PAYLOAD3.SDH 信号每秒传送( C )帧。
A:4000 B:6000 C:8000 D:100004. 2.5G系统中( B )监控的是整个STM-16的信号传输状态。
A:SOH B:RSOH C:MSOH D:POH5.在SDH系统中( C )个TUG-3复⽤进VC-4A:1 B:2 C:3 D:46.( B )是⽤来完成各种速率接⼝适配功能的信息结构单元。
A:虚容器B:容器C:⽀路单元D:管理单元7.SDH的速率等级不包括( C )A:STM-1 B:STM-4 C:STM-8 D:STM-168.下列信号中,不能为SDH所容纳的是(B、D )A:2M B:6M C:8M D:45M9.SDH帧可分为( B )3个区域。
A:RSOH、PAYLOAD、AU-PTRB:SOH、PAYLOAD、AU-PTRC:SOH、PAYLOAD、POHD:RSOH、PAYLOAD、MSOH10.在STM-1模块中,⽤于段开销传输信息速率为( B )A:155.520Mbit/s B:2.048 Mbit/s C:4.608 Mbit/s D:0.576 Mbit/s11.在STM-1模块中,⽤于AU-PTR传输信息速率为( D )A:155.520Mbit/s B:2.048 Mbit/s C:4.608 Mbit/s D:0.576 Mbit/s三、理论题1.SDH指针分为AU指针和TU指针。
SDH传输网知识点总结1.帧结构:SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(Synchronous Transport Mode,N=1,4, 16,64),最基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,16个STM-1或四个 STM-4同步复用构成STM-16,四个STM-16同步复用构成STM-64,甚至四个STM-64同步复用构成STM -256;SDH采用块状的帧结构来承载信息,每帧由纵向9行和横向 270×N 列字节组成,每个字节含8bit,整个帧结构分成段开销(Section OverHead,SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域,其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送,它又分为再生段开销(Regenerator Section OverHead,RSOH)和复用段开销(Multiplex Section OverHead, MSOH);净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节;管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。
SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输,每帧传输时间为125μs,每秒传输1/125×1000000帧,对STM-1而言每帧比特数为8bit×(9×270×1)=19440bit,则STM-1的传输速率为19440×8000=155.520Mbit/s;而STM-4的传输速率为4×155.520Mbit/s=622.080Mbit/s;STM-16的传输速率为16×155.520(或4×622.080)=2488.320Mbit/s。
2.映射:映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器(C),再加入通道开销(POH)形成虚容器(VC)的过程,帧相位发生偏差称为帧偏移。
SDH试题(设备和基础)和答案二、SDH原理1、为了将各种PDH信号装入SDH帧结构净负荷中,需要经过映射、定位、和复用等三个步骤。
2、SDH帧结构分为开销、指针和净荷三部分。
3个TU-12构成一TUG-2,7个TUG-2构成一个TUG-3,3个TUG-3构成一个VC-4;3、在VC4中的第26个VC12时隙,对应第2TUG3,第2TUG2,第2TU12;4、在同步光通信中,目前最常用的光的波长有1310nm和15550nm两种;5、SDH帧结构段开销和通道开销中有丰富的字节用作误码监视,其中B1用作再生段误码监视,B2用作复用段误码监视,B3用作高阶通道误码监视,V5字节的1、2比特用作低阶通道误码监视。
J1、J2字节用于:重复发送高阶通道接入点标识符。
6、写出中英文含义:T-ALOS:支路模拟信号丢失;TU-AIS:支路告警指示;TIM:追踪字节失配;AU-AIS:管理单元告警指示;REI:远端误块指示;OOF:帧失步;LOF:帧丢失;TU-LOP:支路指针丢失;SLM:信号标记字节失配;TU-LOM:支路复帧丢失;MSP:复用段保护协议;HP-RDI:高阶通道远端缺陷指示;7、ES的含义是:误码块;SES的含义是,严重误码块;8、STM-N帧中再生段DCC的传输速率为192kb/s;复用段DCC 的传输速率为576kb/s9、B1监测到有误码后,在本端有RS-BBE(再生段背景误码块)性能事件上报网管并显示相应的误块数。
10、B2监测到有误码后,在本端有MS-BBE(复用段背景误码块)性能事件上报网管并显示相应的误块数,并通过M1字节将误码块数会传给发送端,同时在发送端的性能事件MS-REI(复用段远端误码块指示)中显示相应的误块数。
11、B3对所在的VC4帧进行BIP-8校验,若监测出有误码,在本端有HP-BBE(高阶通道背景误码块)性能事件上报网管并显示相应的误块数,并通过G1字节将误码块数会传给发送端,同时在发送端的相应的VC-4通道的性能事件HP-REI(复用段远端误码块指示)中显示相应的误块数。
目录第4章 SDH开销和指针..........................................................................................................4-14.1 段开销................................................................................................................................4-14.1.1 再生段开销RSOH...................................................................................................4-44.1.2 复用段开销MSOH...................................................................................................4-64.2 通道开销.............................................................................................................................4-94.2.1 高阶通道开销VC-4/VC-3 POH...............................................................................4-94.2.2 低阶通道开销VC-12 POH.....................................................................................4-124.3 管理单元指针...................................................................................................................4-164.3.1 管理单元指针AU-4 PTR.......................................................................................4-164.3.2 管理单元指针AU-3 PTR.......................................................................................4-194.4 支路单元指针...................................................................................................................4-214.4.1 支路单元指针TU-3 PTR........................................................................................4-214.4.2 支路单元指针TU-12 PTR......................................................................................4-23插图目录图4-1 STM-1段开销.......................................................................................................4-2 图4-2 STM-4段开销.......................................................................................................4-2 图4-3 STM-16段开销.....................................................................................................4-3 图4-4 STM-64段开销.....................................................................................................4-3 图4-5 高阶通道开销VC-3/VC-4 POH............................................................................4-9 图4-6 低阶通道开销 VC-12 POH.................................................................................4-12 图4-7 500µs复帧中的VC-12 POH..............................................................................4-13 图4-8 管理单元指针AU-4 PTR的位置与内容..............................................................4-16 图4-9 AU-4 PTR中的H1、H2、H3字节的功能安排...................................................4-17 图4-10 AU-4 PTR指针值含义......................................................................................4-18 图4-11 管理单元指针AU-3 PTR的位置与内容............................................................4-20 图4-12 支路单元指针TU-3 PTR的位置.......................................................................4-21 图4-13 TU-3中的H1、H2、H3的字节功能安排.........................................................4-21 图4-14 TU-3 PTR指针值含义......................................................................................4-22 图4-15 500 µs复帧的TU-12 PTR安排........................................................................4-23 图4-16 500 µs复帧的V1、V2、V3字节功能安排.......................................................4-24 图4-17 500 µs复帧的TU-12 PTR 指针值含义.............................................................4-25表格目录表4-1 J0字节格式(E.164编码格式)..........................................................................4-4 表4-2 B1字节组成的校验矩阵.......................................................................................4-5 表4-3 S1字节比特编码..................................................................................................4-7 表4-4 M1字节的编码.....................................................................................................4-8 表4-5 C2字节的编码规定............................................................................................4-10 表4-6 G1字节编码.......................................................................................................4-11 表4-7 G1字节的b1 b2 b3 b4比特编码(REI)...........................................................4-11 表4-8 H4字节的简化编码............................................................................................4-12 表4-9 V5字节编码.......................................................................................................4-13 表4-10 VC-12的信号标记编码.....................................................................................4-14 表4-11 K4字节编码.....................................................................................................4-15第4章 SDH开销和指针所谓开销,是指传输码流中除了信息净负荷之外的剩余部分,所以又称开销字节。
SDH传输网的帧结构1. SDH传输速率同步数字体系信号最基本、最重要的模块信号是STM-1,其速率为155.520 Mbit/s。
同步传送模块(STM-N)精确地定义了信号的帧结构和传输速率,用于SDH网元间的信息传送。
更高速率的SDH可直接从155.520 Mbit/s(STM-1)中复用得到。
目前,已经定义了6种同步传送模块,但第6种模块正在开发中,还未商用。
SDH传输网所传输的信号是由不同等级的同步传送模块(STM-N)信号组成的,其中N为正整数。
从表3-8可知,STM-N信号的速率为155.520 Mbit/s的N倍。
目前,国际标准化N的取值为N=1,4,16,64。
2. SDH-N的帧结构STM-1的帧长度用时间表示,通常为125 μs,由270列和9行组成。
因为每个字节每125 μs出现一次,所以每个数据通路为64 kbit/s。
每行最初的9个字节用于开销,剩下的261个字节用于净负荷。
一帧通常用行和列来表示,其中,行为9行垂直叠放的水平行。
帧结构中字节的传输由左上角的第一个字节开始,由左至右、由上而下顺序传送,直至右下角,需用125 μs。
因此,开销字节在垂直方向上与帧结构中的前面9列对齐,而净负荷在第10~第270列中。
这些开销字节称为段开销(section overhead,SOH),并细分为再生段开销和复用段开销。
STM-N的帧结构组成相当简单。
STM-N信号的帧结构由9行,270×N列组成。
每帧的长度为9×270×N节,每帧的持续时间为125 μs,若帧频为8 kHz,则可求得STM-N比特率为9×270×N×8 000 Mbit/s。
STM-1 的SOH传输速率为8×9×8×1×8 000×10-6=4.608 Mbit/s。
STM-N帧结构的每个字节及每个字节中的每个比特是根据它在帧中的位置加以区分的,而每个字的速率均为64 kbit/s,这正好等于数字化的话音信号的传输速率,从而为灵活上下电路和支持各种业务打下基础。
SDH通道开销功能介绍SDH 通道开销功能介绍段开销负责段层的OAM 功能,⽽通道开销负责的是通道层的OAM 功能。
就类似于在货物装在集装箱中运输的过程中,不仅要监测⼀集装箱的货物的整体损坏情况(SOH ),还要知道集装箱中某⼀件货物的损坏情况(POH )。
根据监测通道的“宽窄”(监测货物的⼤⼩),通道开销⼜分为⾼阶通道开销和低阶通道开销。
在本课程我们指⾼阶通道开销是对VC4级别的通道进⾏监测,可对140Mbit/s 在STM-N 帧中的传输情况进⾏监测;低阶通道开销是完成VC12通道级别的OAM 功能,也就是监测2Mbit/s 在STM-N 帧中的传输性能。
VC3中的POH 依34Mbit/s 复⽤路线选取的不同,可划在⾼阶或低阶通道开销范畴,其字节结构和作⽤与VC4的通道开销相同,因为34Mbit/s 信号复⽤进STM-N 的⽅式⽤得较少,故在这⾥就不对VC3的POH 进⾏专门的讲述了。
1.⾼阶通道开销:HP-POH⾼阶通道开销的位置在VC4帧中的第⼀列,共9个字节,如图3-6所⽰。
J1B3C2G1F2H4F3K3N1VC4112619图1-1 ⾼阶通道开销的结构图1)J1:通道踪迹字节AU-PTR 指针指的是VC4的起点在AU-4中的具体位置,即VC4的第⼀个字节的位置,以使收信端能据此AU-PTR 的值,正确的在AU-4中分离出VC4。
J1正是VC4的起点,那AU-PTR 所指向的正是J1字节的位置。
该字节的作⽤与J0字节类似:被⽤来重复发送⾼阶通道接⼊点标识符,使该通道接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接(该通道处于持续连接)状态。
要求也是收发两端J1字节相匹配即可。
华为公司的设备默认的发/收J1字节的值是:HuaWei SBS 。
当然J1字节可按需要进⾏设置、更改。
2)B3:通道BIP-8码B3字节负责监测VC4在STM-N帧中传输的误码性能,也就监测140Mbit/s的信号在STM-N帧中传输的误码性能。
SDH原理之第3章开销和指针第3章开销和指针SDH(同步数字体系)是一种用于光纤传输的数字通信技术,它采用同步的方式将数字信号传输到目标地点。
在SDH中,开销和指针是两个重要的概念,它们在确保数据传输的可靠性和灵活性方面起着关键作用。
1. 开销开销是指在SDH传输中为了保证数据的可靠性而引入的额外开销。
开销主要包括下列几种类型:- 部分透明开销(Path Overhead):用于传输和保护用户数据的开销。
它包括传输路径标识、通道质量指示等信息。
- 部分透明开销(Section Overhead):用于传输和保护SDH帧的开销。
它包括帧同步、帧标识、错误检测等信息。
- 完全透明开销(Line Overhead):用于传输和保护整个SDH传输线路的开销。
它包括线路标识、线路质量指示等信息。
开销的引入可以提高数据传输的可靠性,但也会增加传输的负载和延迟。
因此,在设计SDH网络时需要综合考虑开销的大小和数据传输的要求,以达到最优的性能。
2. 指针指针是指在SDH传输中用于定位和同步数据的指示器。
它主要用于解决不同速率的设备之间的数据传输问题。
指针的作用有以下几个方面:- 定位:指针可以帮助接收端准确定位数据的位置,确保数据的正确接收和解析。
- 同步:指针可以帮助接收端在不同速率的设备之间实现数据的同步传输,保证数据的连续性和完整性。
- 调整:指针可以根据传输速率的变化,自动调整数据的传输位置,以适应不同速率设备之间的数据传输。
指针的引入可以提高数据传输的灵活性和兼容性,但也会增加传输的复杂性和开销。
因此,在设计SDH网络时需要合理配置和管理指针,以保证数据传输的稳定和高效。
总结:SDH中的开销和指针是确保数据传输可靠性和灵活性的重要因素。
开销包括部分透明开销、完全透明开销等,用于传输和保护用户数据、SDH帧和整个传输线路的信息。
指针用于定位和同步数据,解决不同速率设备之间的数据传输问题。
在设计SDH网络时,需要综合考虑开销和指针的大小、传输要求和性能需求,以实现最优的数据传输效果。
SDH练习题一、填空题1.SDH的开销分为(通道开销)和(段开销)。
2.SDH的帧结构是一种(块)状结构,帧频为每秒( 8000 )帧。
STM-1一帧共有( 8 )字节。
3.SDH的帧结构由(管理单元指针)、(净负荷区)、(段开销)三部分组成。
4.将PDH各支路信号装入SDH的传送模块,需经(映射)、(定位)、(复用)三个步骤。
5.我国的SDH复用映射结构中的标准容器中C-12装载( 2 )Mbit/s,C-3装载( 34 )Mbit/s,C-4装载( 140 )Mbit/s。
二、单项选择题1.一个STM-4可接入(C )2M信号。
A 63B 64C 2522.在SDH的帧结构中,通道开销用( C )表示。
A:RSOH B:MSOH C:POH D PAYLOAD3.SDH 信号每秒传送( C )帧。
A:4000 B:6000 C:8000 D:100004. 2.5G系统中( B )监控的是整个STM-16的信号传输状态。
A:SOH B:RSOH C:MSOH D:POH5.在SDH系统中( C )个TUG-3复用进VC-4A:1 B:2 C:3 D:46.( B )是用来完成各种速率接口适配功能的信息结构单元。
A:虚容器B:容器C:支路单元D:管理单元7.SDH的速率等级不包括( C )A:STM-1 B:STM-4 C:STM-8 D:STM-168.下列信号中,不能为SDH所容纳的是(B、D )A:2M B:6M C:8M D:45M9.SDH帧可分为( B )3个区域。
A:RSOH、PAYLOAD、AU-PTRB:SOH、PAYLOAD、AU-PTRC:SOH、PAYLOAD、POHD:RSOH、PAYLOAD、MSOH10.在STM-1模块中,用于段开销传输信息速率为( B )A:155.520Mbit/s B:2.048 Mbit/s C:4.608 Mbit/s D:0.576 Mbit/s11.在STM-1模块中,用于AU-PTR传输信息速率为( D )A:155.520Mbit/s B:2.048 Mbit/s C:4.608 Mbit/s D:0.576 Mbit/s三、理论题1.SDH指针分为AU指针和TU指针。
STM-1的帧结构
STM-1的段开销字节示意图
STM-1的段开销字节归纳
•定帧字节A1和A2
•再生段踪迹字节J0
•数据通信通路字节D1-D12
•公务联络字节E1和E2
•使用者通路字节F1
•比特间插奇偶校验8位字节B1
•比特间插奇偶校验24位字节B2
•自动保护倒换通路字节K1 K2 (b1-b5)
•复用段远端失效指示字节K2 (b6-b8)
•同步状态字节S1 (b5-b8)
•复用段远端误码块指示字节M1
定帧字节A1和A2
A1 A2有固定的值
A1 :f 6H
A2 :28H
对STM-1帧来说,接收端检测信号流中的各个字节时,
当发现连续出现3个f 6H(A1)又紧跟着出现3个28H(A2)字节,就断定现在开始收到一个STM-1帧。
再生段踪迹字节 J0
该字节被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与指定的发送端处于持续连接状态。
在同一个运营者的网络内该字节可为任意字符,而在不同两个运营者的网络边界处,要使设备收发两端的J0字节相同匹配。
通过J0字节可使运营者提前发现和解决故障缩短网络恢复时间。
数据通信通路字节D1-D12
实现OAM功能,就是命令的下发,数据的查询,完成业务实时调配和告警,故障定位,性能在线测试等功能。
公务联络字节 E1和E2 E1和E2分别提供一个64kbit/s的公务联络语声通道。
语音信息放于这两个字节中传输
使用者通路字节 F1
提供速率为64kbit/s数据/语音通路
保留给使用者(通常指网络提供者)用于特定维护目的的临时公务联络
比特间插奇偶校验8位字节 B1这个字节就是用于整个STM-1帧的误码监测的
监测的机理是BIP-8奇偶校验
BIP-8奇偶校验
依次计算每一列中1的个数,若为奇数则在得数B 的相应位填1 ,否则填0
B1字节的工作机理
发送端对本帧第N帧所有字节进行BIP-8偶校验之后,将校验结果放在下一帧也就是第N+1帧中的B1字节。
接收端将当前第N帧的所有比特进行BIP-8校验所得的结果,与下一帧也就是第N+1帧的B1字节的值相比较。
若这两个值不一致,则有误码块。
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。
比特间插奇偶校验24位字节 B2
•B2的工作机理与B1类似
•两者区别有两点:
第一点,B1检查整个STM帧,B2检测RSOH以外的部分
第二点,B1是8位校验,B2是24位校验(每三个字节为一个校验单位)
自动保护倒换通路字节K1 K2 (b1-b5)•用于保证设备能在故障时自动切换到备用通道,使网络业务恢复自愈•K2只用到bit 0~4
复用段远端失效指示字节K2 (b6-b8)
K2的bit 5~7
由接收端发到发送端的信号劣化告警信息
111表示正常(发送端收到此信号之后应该回应110)
110表示信号劣化告警
同步状态字节 S1 (b5-b8)S1的bit4~bit7
此值越小,表示相应的时钟质量级别越高
复用段远端误码块指示字节M1把B2 所检出的误块数目发给发送端
•以上是段开销的全部内容•下面开始讲通道开销
STM-1的高阶通道开销
J1 通道踪迹字节
B3 bip-8校验
C2 信号标记字节
G1 通道状态字节
F2 使用者通路字节
H4 TU结构位置指示字节
K3 空闲字节
N1 网络运营者字节
J1 通道踪迹字节
该字节的作用与段开销里的J0字节类似,被用来重复发送高阶通道接入点标识符,使该通道接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接。
只要收发两端J1字节相匹配即可。
B3 bip-8校验
B3字节负责监测VC4在STM-N帧中传输的误码性能,对VC4帧进行BIP-8校验,类似于B1、B2。
C2 信号标记字节
C2=00H表示这个VC4通道未装载信号。
C2=02H 表示VC4所装载的净负荷是按TUG结构。
(对2M信号而言就选02H)
G1 通道状态字节
b1到b4回传给发送端由B3 检测出的VC4通道的误块数。
b5是J1 C2失配时的告警bit
b6~b8不用
F2, F3 使用者通路字节
提供通道单元间的公务通信
比如63路e1之间相互通信
H4 TU结构位置指示字节
H4字节就是指示当前的TU-12 结构是当前复帧的第几个基帧
H4字节的取值范围是01H 到04H
(一个复帧包含4个基帧)
K3 空闲字节
N1 网络运营者字节
低阶通道开销
V5字节
V5字节的 b1 b2误码监测b1 :上一个VC-12复帧内所有字节的全部奇
数比特的奇偶校验结果
b2 :上一个VC-12复帧内所有字节的全部偶
数比特的奇偶校验结果
显然,这种误码检测方式和段开销里的B1,B2是类似的
V5字节的 b3远端误块指示
远端误块指示
BIP-2检测到误码块,就向VC12通道源端发1 ,
BIP-2没有检测到误码块,就向VC12通道源端发0
V5字节的 b4远端故障指示
远端故障指示
有故障就向源端发1
无故障就向源端发0
故障的意思是:信号劣化持续时间超过一定阀值。
比如误码太多就认为是故障了
V5字节的 b5 b6 b7信号标记•表示净负荷装载情况和映射
•000 未装备VC通道
•001 已装备VC通道但未规定有效负载
•010 异步浮动映射(目前默认的)
•011 比特同步浮动
•100 字节同步浮动
•101 保留
•110 O.181测试信号
•111 VC-AIS
V5字节的 b8 远端接收失效指示
接收端接收失效指示
接收失效则向发送端发1
成功则向发送端发0
其余低阶通道开销字节
J2 通道踪迹字节,作用类似于J0 J1 ,用来重复发送内容。
N2 网络运营者字节
K4 备用字节
•以上是开销的全部内容•下面开始讲指针
管理单元指针 AU-PTR
AU-PTR由
H1,Y,Y,H2,F,F,H3,H3,H3
九个字节组成
管理单元指针的作用
管理单元指针的作用就是有效数据位置调整,确定VC4的起始位。
对管理单元指针来说,调整的单位是3个字节,以下编号就是调整单位的编号。
图中可见正调整和负调整
AU-PTR中H1和H2的一共16个bit
新数据标识 NDF(4个bit)
无需位置调整的时候,正常值是0110
需要位置调整的时候,变成1001
(有变化的第一帧),然后下一帧又变回0110
在变回0110之后的连续三帧不允许有变化,保持连续的3帧都是0110(第二,三,四帧)
再之后第五帧开始允许变成1001
AU/TU类别(2bit)
对于我们所用的AU-4 和 TU-3 结构来说,此2bit = 10
10bit指针值
10bit指针值表示的是 AU-4指针编号
指针编号
AU4
AU-4指针编号为0到782
三字节为一偏移单位
如图,10bit指针默认的起始值是箭头所指的522,RSOH的第一个字节
10bit指针调整规则
分为I字节(指针值增加字节)和D字节(指针值减小字节)
在NDF从正常值0110翻转为1001的时候,I字节或D字节也翻转。
I字节翻转表示指针值增加
D字节翻转表示指针值减少
(只有NDF为1001的时候,I字节或者D字节才允许翻转,
此时把这帧算作指针变化第一帧)
NDF回复到0110的时候(指针变化第二,第三,第四帧),指针值在不翻转的正常值基础上,根据需要加1或者减1(此时不允许翻转)
第五帧之后允许再次翻转
注:接收端只对连续3个以上收到的前后一致的指针进行解读
Y,F,H3
Y定义为1001SS11
其中S比特未规定具体的值
F 就是 11111111
H3是负调整字节,不做负调整的时候填充伪随机数
指针值为何会需要加减
若VC4帧速率比AU-4帧速率低,
就加1(VC4延后)
若VC4帧速率比AU-4帧速率高,
就减1(VC4提前)
支路单元指针TU-PTR
TU-PTR的位置位于TU-12复帧的V1 V2 V3 V4处。
指针编号如图上数字所示,从V2之后开始是0,默认起始位置是70。
默认调整单位是1个字节,不同于AU-PTR的3个字节作为一个单位。
TU-PTR的调整规则
•V1 V2字节的16个bit的功能与AU-PTR的H1和H2字节的16个比特功能相同•V3字节为负调整单位位置,相当于AU-PTR的H3字节
•V3后面的那个字节(编号35)为正调整字节。
•V4为保留字节
•开销和指针全部讲完了。