光纤通信技术SDH的其指针调整

SDH 指针调整技术的研究【摘要】本文首先讲述了SDH 的指针调整原理, 并举例说明了指针调整时指针字节各比特状态的变化过程, 接着论述了指针调整对PDH 支路信号所造成的传输损伤。

关键词: SDH，指针调整，抖动【abstract 】this paper tells the story of SDH pointer adjustment principle, and illustrates a pointer to adjust the pointer bytes each bit, the change of state process, then discusses the pointer to adjust PDH branch by the signal transmission damage.Keywords: SDH, pointer adjustment, wobble一、PDH 系统的速率调整—码速调整众所周知, 在PDH 系统中, 当低次群复接成高次群时(例如4 个异源基群复接成二次群) , 因各支路信号的速率有误差, 所以对异源基群信号的复接首先要解决的问题就是使各基群信号要有相同的数码率, 这一过程叫码速调整。

码速调整技术实际上是把参与复接的各支路信号码流调整为同步码流, 然后把这些码流实施同步复接。

码速调整技术最常用的是正码速调整, 此外, 还有负码速调整和正/零/负码速调整。

例如, 在PCM 二次群的复接过程中, 先将4 个支路信号为2. 048±50 ppm (M bit/s )的速率用正码速调整法调到2.112M bit/s ,再将4 个支路信号复接成为8.448M bit/s 。

码速调整是在弹性存储器中进行的, 弹性存储器有别于一般的缓冲存储器, 因为它有码速调整功能, 起码速调整主要作用的电路是比相器, 见图1 所示。

在比相器中, 进行比较写入时钟W (对应速率调整前的值) 与读出时钟R (对应速率调整后的值) 的相位(W > R ) , 当相位差大于某值时, 就发出插入请求。

SDH指针调整指针调整是指针根据实际需要进行的调整，以容纳净负荷信号的速率不同步和相位差。

即通过指针调整对信息净负荷进行速率调整，使其与STM-N帧同步。

SDH中的净负荷指针可以分为二种，即管理单元指针（AU_PTR）和支路单元指针（TU_PTR），所以指针调整也分为AU（Administrative Unit）指针调整和TU（Tributary Unit）指针调整。

AU指针调整产生机理如图1在AU-4帧中，在特定位置（第四行前9个字节）用若干个字节记载帧中相应数据信息起点的位置，即用它们来表征数据信息的相位，这些字节为指针。

其中H1、H2是指针，3个H3字节所占的位置为负指针调整位置。

图1 管理指针AU-PTR的位置和内容当网络处于同步状态时，指针用于进行同步的信号之间的相位校准。

如果SDH的网元工作在相同的时钟下，从各个网元发出的数据传输到某个网元时，各个信号所携带的网元时钟的工作频率是相同的，所以无需速率适配。

但是从瞬时上看，可能忽快忽慢，因而需要进行相位校准。

当网络失去同步时，不同网元工作于有频差的状态，指针用作频率跟踪校准。

还可以通过指针调整来容纳网络中的频率抖动和漂移。

如表1所示，当AUG（Administrative Unit Group）和VC（Virtual Container）的帧速率不同时，在AU指针区的H3字节填充信息或是在VC前插入填充伪信息的空闲字节，降低和提高VC的帧速率，同时指针值将按照需要减少或增加，以减小或提高VC的帧速率，从而产生负指针调整和正指针调整。

说明：“信息”对应VC的帧速率，“容器”对应AU封装速率。

在SDH网络中的所有网元在正常情况下是良好同步的，一般不会产生指针调整。

实际对网络的指针调整性能事件监测表明，很少产生AU指针调整，TU指针调整也比较少。

但无法保证长期运行的网络中，所有网元时刻都良好同步。

当某个或某些网元失去同步，即使短暂的不同步，也会导致大量的指针调整。

第五节指针技术指针技术是sDH中应用的计算机技术之一。

在计算机中我们用指针来指示存放数据的位置，以便存取；在SDH的映射复用过程中，由于信息流是连续的，只需用指针来记录数据信息VC—n在相应的Au或TU帧中的起点(第一个字节)的位置，就可使信息流在相应的帧中灵活动态地定位。

从而方便地进行速率和相位的适配(调准)。

具体地说指针的作用主要有三个：1）当网络处于同步工作状态时，指针用来进行同步信号间的相位校准。

网络处于同步工作状态时，SDH网中的各网元工作在相同的时钟下，从各个网元发出的数据传输到某个网元时，速率相等，故无需进行速率适配，但是传输的途径不同，相位并不完全相同，因而需要进行相位校准。

2）当网络失配时，指针用作频率和相位的校准。

网络失去同步或异步工作时，不同网元工作的频率有偏差，需要频率校推，瞬时来看就是相位往单一方向变化，即单调地增加或减小，频率校准伴随相位校准。

3）指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移。

SDH指针包括AU—4指针、TU—3指针和TU—12指针三种。

一．VC-4/VC-3在AU-4/TU-3中定位以AU-4为例将界定为过程AU—4指针是用来指示VC—4在AU—4中起点位置的，从而使AU—4指针既能容纳VC—4和AU—4在相位上的差异，又能容纳帧速率上的差别。

1. AU-4指针的位置和值位置：AU—4指针位于第四行的头九个字节中(H1 Y Y H2 1* 1* H3H3H3)。

✓H1和H2：H1和H2是指针，并且合在一起使用，可以看成一个字码，✓3个H3字节：为负调整机会字节，进行负调整时，H3传送VC—4的字节。

✓STM—1净负荷编号: 相邻三个子结尾一个编号, 从0 到782(261 *9/3).✓VC—4的起点可以是0—782人一编号处. 一般要延伸倒下一帧指针值包含在Hl和H2中，H3 为负调整机会字节，Y和1‘填有固定内容。

H1和H2可视为一个字码编号与字节的对应：指针码字的构成（H1H2-16比特）2.偏移量引起的指针调整H1、H2的后10比特为指针值，即为VC—4起点编号的二进制值。

sdh的低阶指针调整的容限说到SDH，咱们就像聊到了一个神秘又复杂的“黑盒子”——一边跟它打交道，一边又不知道它背后到底藏了什么玄机。

不过，今天咱不聊那些看起来难懂的技术术语，而是来聊聊SDH里低阶指针调整的容限。

是不是听起来就有点高大上呢？换成咱们日常的语言来说，就是在谈怎么通过调节某些“指针”来保证传输系统的稳定性和可靠性，避免一不小心就让数据“掉链子”。

你可能会问，低阶指针到底是啥？别急，简单说，这个低阶指针其实就像是你每天开车时的后视镜，虽然不怎么显眼，但它却是帮助你保持正确方向、避免撞车的关键部件。

SDH系统中，低阶指针就负责在不同的传输路径间调整和优化信号。

如果这些指针调整得不好，传输就可能出问题，那就麻烦了。

你看，有时候我们开车不就经常习惯性地调整后视镜吗？别看它不起眼，可要是调得不对，后面就啥也看不清，直接“开盲车”，那岂不是自己找麻烦？这跟SDH里低阶指针的作用可有得一比。

低阶指针调整的容限到底是啥意思呢？容限，通俗来说，就是指这东西在正常范围内波动的“自由度”。

比如你开车的时候，后视镜是不是可以稍微调一下，左一点右一点，或者微调一下角度，反正你只要不偏离太多，还是能看到车后的一切情况。

这就是容限。

SDH系统中的低阶指针容限，指的就是这些指针可以调整的范围和幅度，只要不超出这个范围，系统就能正常运行，不会受到干扰或失控。

问题来了，容限是不是越大越好呢？哈哈，别看这个词很大，其实大可不一定好。

太大的容限其实是个隐患。

就像开车时后视镜调得太随便，反而可能造成误差。

低阶指针的容限如果设置得过大，系统可能就会变得不那么稳定，传输质量也会受到影响。

你想，数据传输不就像是“高速公路上的车流”吗？如果指针调整幅度太大，就像在车流中开快车，别说安全了，连自己都可能被甩到沟里去。

所以，适当的容限才是关键，既要有一定的调整空间，又要保证不让系统“乱开车”。

但你问，什么样的容限才是最合适的？哦，这就像做饭加盐，不能太咸也不能太淡，要合适。

SDH网同步和指针调整SDH是同步数字体系，一旦同步不良就会有大量指针调整事件发生。

指针调整过频，对传输的信号会造成各种传输损伤，使信号劣化影响通信。

SDH网同步与指针调整是关联密切。

1 SDH网同步同步是指两个或多个信号之间在频率或相位上保持严格的特定关系。

最简单的同步关系是频率相等；时钟基准来自于同一个时钟源，对同一个时钟基准进行不同的分频或倍频，产生同步时钟信号。

点同步又称接收同步，即任何数字系统的发送端和接收端都同步工作，接收端产生一个与发送端时钟同步的本地时钟，获得所需的定时信号，使接收端正确接收来自发送端的数字信号。

2 SDH网元内上/下行信号TM网元线路端口有一路STM-N输入/输出，ADM网元线路端口有两路STM-N输入/输出。

从网元STM-N输入线路端口起，到将STM-N拆分成低速支路信号止。

习惯上称这一信号流为收信，也称下行信号。

对于ADM网元下行信号有两种情况：其一，对于落地的通道，下行信号是指从网元的线路STM-N输入端到支路端的输出这一信号流；其二，对于穿通（转接）的通道，下行信号是指从网元的线路STM-N输入端到将STM-N拆分成VC4或VC12（视VC4穿通或VC12穿通而不同）进入交叉连接矩阵前这一信号流，行信号与下行信号的流程相反。

3 SDH设备对下行信号的处理遵循点同步原则首先，接收的STM-N线路光信号经输入端接入SPI（SDH物理接口）功能块，在SPI功能块内经光/电（O/E）转换将光信号转换成不规则的失真的电信号；然后SPI功能块内的接收时钟提取电路从STM-N电信号中提取定时基准，上游电路正常时，提取的定时基准与前一个网元的系统时钟同步。

SPI功能块从STM-N信号中提取的定时基准不但用于本功能块的点同步，同时还传送给RST功能块用于RST功能块对下行信号的接收同步。

RST功能块也把此定时信号传送给MST功能块，同样MST功能块也将把定时信号传送给下一个功能块；这样接收的定时信息逐级往下传，使各功能块对下行信号处理所用的定时时钟，都来自SPI功能块从STM-N信号中提取的定时时钟，这正体现了SDH设备对下行信号处理正是遵循点同步的原则。

指针调整机理和问题处理专题文档密级：内部2020-03-11华为机密，未经许可不得扩散 第1页, 共6页指针调整机理和问题处理专题华为技术有限公司版权所有侵权必究1 OptiX 系统指针处理结构说明：本资料适用于155/622&2500+等产品，因涉及到的内容较深，仅供大家深入学习使用，不需掌握。

1.1 AU指针处理1.1.1 接收方向：H1H2检测开销处理模块SDX28 利用线路的时钟和帧头完成开销的检测和提取。

检测H1H2，判断是否为NDF（新指针），如果不是则与指针寄存器（上一帧的H1H2值）中的H1H2进行比较，判断是否有ID翻转指示，计算后进行AU指针调整计数，将计数值累计到指针调整正或者负寄存器中，CPU轮询计算并上报指针调整；如果连续3帧既不是NDF又没有ID翻转且与指针寄存器值中上一帧的H1H2不同，则指针非法上报AU-LOP，如果H1H2全“1”，则上报AU-AIS。

1.1.2 接收方向：时钟转换SDX28利用线路的时钟和帧头完成开销的检测和提取，完成告警、误码和指针调整的上报。

完成后用本站系统工作时钟将数据和帧头信号进行重新处理，实现线路同步到设备同步的过度，使其可以在后面进行高阶通道连接（XC）处理。

这里就存在一个线路时钟和本站系统工作时钟的同步问题，SDX28使用FIFO对两者的同步进行协调，即输入时钟控制数据依次写入，输出时钟控制数据依次读出，FIFO的总长16个字节。

1.1.3 接收方向：指针调整线路时钟将帧头和数据以循环的方式顺序写入FIFO，本站系统38M时钟以同样的方式顺序读出，两时钟写入和读出的起始地址分别为0字节和8字节的起始位，保证起始位置差距最大。

第一种情况：如果此时系统38M时钟快于线路时钟（此处快即指频率高于，慢指频率低于，同步表示频率相等），则系统38M时钟的输出数据的FIFO地址逐渐逼近线路时钟的写入地址，当地址差小于2个字节时，系统时钟的读出操作地址在下一帧的H3最后一位的位置多停留24个周期不变，这样等于在数据结构的H3字节后插入了3个字节，从而导致下一帧以后的J1的位置后移3个字节，在这插入的3个字节的时钟周期，SDX28控制输出SPE信号为低电平，表示净荷无效。

SDH光纤通信技术及在电力系统中的应用由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，受到广泛应用，发展非常迅速，文章概述SDH光纤通信技术的特点、数据结构、复用过程、线路保护及在电力系统中的应用。

标签：SDH；帧结构；虚容器；SDXC随着光纤通信技术的发展，光纤通信技术被广泛应用，对光纤通信的速率、容量等要求越来越高，特别是宽带业务的出现，以及对通信网络管理要求的提高，原有的PDH系统已不能满足这些要求，基于以上各种原因，提出同步数字序列SDH（Synchronous Digital Hierarchy）[1]。

1 SDH网络的优点和缺点SDH网络的基本特点[2]（1）它是由一系列SDH网络单元组成，包括终端复用器TM、分插复用器ADM、再生中继器REG和数字交叉连接设备DXC。

是一个高度统一的、标准的、智能化的网络。

信息在这里进行同步传输、同步复用和同步交叉连接；（2）它具有统一的网络节点接口；（3）有一套标准化的信息结构等级，称为同步传输模块STM-N；（4）帧结构是块状的，其中安排了丰富的管理比特，可在全程范围内实现管理和操作；（5）SDH可以兼容现在PDH中的两种（北美和欧洲）码速率进入SDH帧结构中。

同时还能容纳宽带综合业务数字网（B-ISDN）中的异步传递模式（ATM）信元以及容纳各种业务信号；（6）由于SDH网采用同步复用方式和灵活复用映射结构，因此，在帧结构中各种不同等级的码流是有规律排列的，而且与网络是同步的。

这样可以利用软件从高速信号中一次直接取出低速支路信号。

目前SDH也存在如下一些不足之处：（1）SDH的频带利用率不如PDH高；（2）由于在在SDH中采用的指针调整技术将产生相位跃变，这样，经过多次PDH/SDH变化的信号在低频抖动和漂移性能上将受到较大损伤；（3）在SDH中由于大规模采用软件管理和集中控制技术，这样，一旦出现人为的错误、软件故障或计算机病毒，将会导致全网瘫痪。

一.单项选择题1.SDH特有的指针调整会在SDH/PDH网边界产生很大的相位跃变，那么每当用来传送网络定时基准的2Mbit/s信号通过SDH网时，它的指针调整量为（）。

（1分）A.2B.4C.8D.24正确答案：C；2.以下哪个告警不会触发复用段保护倒换（）（1分）A.AU_LOPB.MS_AISC.R_LOSD.R_LOF正确答案：A；3.二纤双向复用段保护环的允许保护倒换时间是小于多少毫秒（）（1分）A.10毫秒B.30毫秒C.50毫秒D.100毫秒正确答案：C；4.对于常规G.652光纤，ITU-TG.692给出了以（）为标准频率、间隔为（）GHz的41个标准波长，即1530-1561nm（1分）A.192.1、100GHzB.196.1、50GHzC.193.1、100GHzD.192.1、50GHz正确答案：C；5.下列SDH网同步方式中，哪一种方式在实际应用中的同步性能最好（）（1分）A.异步方式B.同步方式C.准同步方式D.伪同步方式正确答案：B；6.以下测试项目中，最能直观体现MSTP以太网单板的虚通道指配功能的是（）。

（1分）A.吞吐量B.时延C.背靠背D.误码正确答案：A；7.在一个保护子网中，创建了一条#4（源）到#7（宿）的双向E1路径；此时在#7站点挂2M 表测试，在不对#4网元进行硬件操作的情况下，若想测试整条路径的性能情况，需要在网管上的路径管理中进行以下哪种操作：（）。

（1分）A.#4网元做内环回B.#4网元做外环回C.#7网元做内环回D.#7网元做外环回；正确答案：A；8.对尾纤和跳纤的使用要严格管理，严格按照设计要求的型号使用，对于超长距/亚超长距的系统，对光纤弯曲/扭曲度等要求更高，光纤弯曲半径应大于（）cm（损耗小于0.5dB）。

（1分）A.5B.3C.4D.6正确答案：C；9.ASON采用了（）的路由结构与优良的可扩展性技术。

（1分）A.顺序化B.网络化C.层次化D.逻辑化正确答案：C；10.MS-AIS是由哪个开销字节检测的（）（1分）A.K2(b6~b8)B.K2(b1~b5)C.K1(b1~b5)D.B2正确答案：A；11.（）表示接入端口的最高速率为140Mbit/s或155Mbit/s，而交叉连接的最低速率为一次群信号的DXC设备。