《SDH原理》第四章 SDH设备的逻辑组成

SDH原理 第四章SDH设备的逻辑组成 第4章SDH设备的逻辑组成 第4章SDH设备的逻辑组成 4.1SDH网络的常见网元 4.2SDH设备的逻辑功能块…. 小结 21 习题 总目标 了解SDH传输网的常见网元类型和基本功能。 掌握组成SDH设备的基本逻辑功能块的功能,及其监测的相应告警和性能事 件。 掌握辅助功能块的功能。 了解复合功能块的功能。 掌握各功能块提供的相应告警维护信号,及其相应告警流程图 4.1SDH网络的常见网元 SDH传输网是由不同类型的网元通过光缆线路的连接组成的,通过不同的网 元完成SDH网的传送功能:上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。下 面我们讲述SDH网中常见网元的特点和基本功能 TM——终端复用器 终端复用器用在网络的终端站点上,例如一条链的两个端点上,它是一个双 端口器件,如图4-1所示

SDH 原理 第四章 SDH 设备的逻辑组成 4-1 第4章 SDH 设备的逻辑组成 第4章 SDH设备的逻辑组成......................................................................................................1 4.1 SDH网络的常见网元 .....................................................................................................1 4.2 SDH设备的逻辑功能块..................................................................................................4 小结 ................................................................................................................................ 21 习题 ................................................................................................................................ 21  目标： 了解 SDH 传输网的常见网元类型和基本功能。 掌握组成 SDH 设备的基本逻辑功能块的功能，及其监测的相应告警和性能事 件。 掌握辅助功能块的功能。 了解复合功能块的功能。 掌握各功能块提供的相应告警维护信号，及其相应告警流程图。 4.1 SDH 网络的常见网元 SDH 传输网是由不同类型的网元通过光缆线路的连接组成的，通过不同的网 元完成 SDH 网的传送功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。下 面我们讲述 SDH 网中常见网元的特点和基本功能。 ⚫ TM——终端复用器 终端复用器用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点上，它是一个双 端口器件，如图 4-1 所示

SDH原理 第四章SDH设备的逻辑组成 TM STM-N 140Mbit/s 2Mbit/s34Mbit/s 注 STM-M 图4-1TM模型 它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号STMN中,或 从STM-N的信号中分出低速支路信号。请注意它的线路端口输入输出一路 STMN信号,而支路端口却可以输出/输入多路低速支路信号。在将低速支路 信号复用进STMN帧(将低速信号复用到线路)上时,有一个交叉的功能 例如:可将支路的一个STM-1信号复用进线路上的STM-16信号中的任意位 置上,也就是指复用在1-16个STM-1的任一个位置上。将支路的2Mb/s 信号可复用到一个STM1中63个VC12的任一个位置上去。对于华为设备 TM的线路端口(光口)一般以西向端口默认表示的 ADM—分/插复用器 分/插复用器用于SDH传输网络的转接站点处,例如链的中间结点或环上结 点,是SDH网上使用最多、最重要的一种网元,它是一个三端口的器件,如 图4-2所示 STM-N STM-N 2Mbit/s 34MbiU/sSTM-M 注:M<N 140Mbit/s 图4-2ADM模型 ADM有两个线路端口和一个支路端口。两个线路端口各接一侧的光缆(每侧 收/发共两根光纤),为了描述方便我们将其分为西(W)向、东向(E)两个 线路端口。ADM的作用是将低速支路信号交叉复用进东或西向线路上去,或 从东或西侧线路端口收的线路信号中拆分出低速支路信号。另外,还可将东/ 西向线路侧的STMN信号进行交叉连接,例如将东向STM-16中的3#STM-1 与西向STM-16中的15#STM1相连接。 4-2

SDH 原理 第四章 SDH 设备的逻辑组成 4-2 TM W STM-N STM-M 140Mbit/s 2Mbit/s34Mbit/s 注：M＜N 图4-1 TM 模型 它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号 STM-N 中，或 从 STM-N 的信号中分出低速支路信号。请注意它的线路端口输入/输出一路 STM-N 信号，而支路端口却可以输出/输入多路低速支路信号。在将低速支路 信号复用进 STM-N 帧（将低速信号复用到线路）上时，有一个交叉的功能， 例如：可将支路的一个 STM-1 信号复用进线路上的 STM-16 信号中的任意位 置上，也就是指复用在 1~16 个 STM-1 的任一个位置上。将支路的 2Mbit/s 信号可复用到一个 STM-1 中 63 个 VC12 的任一个位置上去。对于华为设备， TM 的线路端口（光口）一般以西向端口默认表示的。 ⚫ ADM——分/插复用器 分/插复用器用于 SDH 传输网络的转接站点处，例如链的中间结点或环上结 点，是 SDH 网上使用最多、最重要的一种网元，它是一个三端口的器件，如 图 4-2 所示。 STM-N STM-N STM-M 注：M＜N w e 34Mbit/s 140Mbit/s ADM 2Mbit/s 图4-2 ADM 模型 ADM 有两个线路端口和一个支路端口。两个线路端口各接一侧的光缆（每侧 收/发共两根光纤），为了描述方便我们将其分为西（W）向、东向（E）两个 线路端口。ADM 的作用是将低速支路信号交叉复用进东或西向线路上去，或 从东或西侧线路端口收的线路信号中拆分出低速支路信号。另外，还可将东/ 西向线路侧的 STM-N 信号进行交叉连接，例如将东向 STM-16 中的 3#STM-1 与西向 STM-16 中的 15#STM-1 相连接

SDH原理 第四章SDH设备的逻辑组成 ADM是SDH最重要的一种网元,通过它可等效成其它网元,即能完成其它 网元的功能,例如:一个ADM可等效成两个TM ·REG一再生中继器 光传输网的再生中继器有两种,一种是纯光的再生中继器,主要进行光功率 放大以延长光传输距离;另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器,主要 通过光/电变换、电信号抽样、判决、再生整形、电/光变换,以达到不积累线 路噪声,保证线路上传送信号波形的完好性。此处讲的是后一种再生中继器 REG是双端口器件,只有两个线路端口——W、E。如图4-3所示: STM-N ←②REG STM-N 它的作用是将we侧的光信号经O、抽样、判决、再生整形、EO在e或W 侧发出。注意到没有,REG与ADM相比仅少了支路端口,所以ADM若本地 不上/下话路(支路不上/下信号)时完全可以等效一个REG 真正的REG只需处理STMN帧中的RSOH,且不需要交叉连接功能(We 直通即可),而ADM和TM因为要完成将低速支路信号分/插到STMN中 所以不仅要处理RSOH,而且还要处理MSOH:另外ADM和TM都具有交 叉复用能力(有交叉连接功能),因此用ADM来等效REG有点大材小用了 DXC一一数字交叉连接设备 数字交叉连接设备完成的主要是STMN信号的交叉连接功能,它是一个多端 口器件,它实际上相当于一个交叉矩阵,完成各个信号间的交叉连接,如图 44所示 出线:n 效为 DXC 入线 图44DXC功能图 DXC可将输入的m路STMN信号交叉连接到输出的n路STMN信号上, 上图表示有m条入光纤和n条出光纤。DXC的核心是交叉连接,功能强的 DXC能完成高速(例STM-16)信号在交叉矩阵内的低级别交叉(例如VC12 级别的交叉)

SDH 原理 第四章 SDH 设备的逻辑组成 4-3 ADM 是 SDH 最重要的一种网元，通过它可等效成其它网元，即能完成其它 网元的功能，例如：一个 ADM 可等效成两个 TM。 ⚫ REG——再生中继器 光传输网的再生中继器有两种，一种是纯光的再生中继器，主要进行光功率 放大以延长光传输距离；另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要 通过光/电变换、电信号抽样、判决、再生整形、电/光变换，以达到不积累线 路噪声，保证线路上传送信号波形的完好性。此处讲的是后一种再生中继器， REG 是双端口器件，只有两个线路端口——W、E。如图 4-3 所示： STM-N STM-N w e REG 图4-3 电再生中继器 它的作用是将 w/e 侧的光信号经 O/E、抽样、判决、再生整形、E/O 在 e 或 w 侧发出。注意到没有，REG 与 ADM 相比仅少了支路端口，所以 ADM 若本地 不上/下话路（支路不上/下信号）时完全可以等效一个 REG。 真正的 REG 只需处理 STM-N 帧中的 RSOH，且不需要交叉连接功能（w—e 直通即可），而 ADM 和 TM 因为要完成将低速支路信号分/插到 STM-N 中， 所以不仅要处理 RSOH，而且还要处理 MSOH；另外 ADM 和 TM 都具有交 叉复用能力（有交叉连接功能），因此用 ADM 来等效 REG 有点大材小用了。 ⚫ DXC——数字交叉连接设备 数字交叉连接设备完成的主要是 STM-N 信号的交叉连接功能，它是一个多端 口器件，它实际上相当于一个交叉矩阵，完成各个信号间的交叉连接，如图 4-4 所示。 m DXC n 等效为 入线：m 出线：n 图4-4 DXC 功能图 DXC 可将输入的 m 路 STM-N 信号交叉连接到输出的 n 路 STM-N 信号上， 上图表示有 m 条入光纤和 n 条出光纤。DXC 的核心是交叉连接，功能强的 DXC 能完成高速（例 STM-16）信号在交叉矩阵内的低级别交叉（例如 VC12 级别的交叉）

SDH原理 第四章SDH设备的逻辑组成 通常用DXCm来表示一个DXC的类型和性能(注m≥n),m表示可接入 DXC的最高速率等级,n表示在交叉矩阵中能够进行交叉连接的最低速率级 别。m越大表示DXC的承载容量越大;n越小表示DXC的交叉灵活性越大 m和n的相应数值的含义见表4-1 表4-1m、n数值与速率对应表 或n0 速率64bi2Mbi8Mbi34Mit140Mbis62Mbis25cbis 155 Mbit/s 4.2SDH设备的逻辑功能块 我们知道SDH体制要求不同厂家的产品实现横向兼容,这就必然会要求设备 的实现要按照标准的规范,而不同厂家的设备千差万别,那么怎样才能实现 设备的标准化,以达到互连的要求呢? ITU-T采用功能参考模型的方法对SDH设备进行规范,它将设备所应完成的 功能分解为各种基本的标准功能块,功能块的实现与设备的物理实现无关(以 哪种方法实现不受限制),不同的设备由这些基本的功能块灵活组合而成, 以完成设备不同的功能。通过基本功能块的标准化,来规范了设备的标准化 同时也使规范具有普遍性,叙述清晰简单。 下面我们以一个TM设备的典型功能块组成,来讲述各个基本功能块的作用 应该特别注意的是掌握每个功能块所监测的告警、性能事件,及其检测机理。 如图4-5所示。 STM JA RST MST FD MSP SMbus G7o y m- LPA HLP LPC/E 140Mbit/s G. 703M PPI L LLPA 注:以2Mbts为例 接口 OHA接口 D4D12D1—D3 外同步

SDH 原理 第四章 SDH 设备的逻辑组成 4-4 通常用 DXCm/n 来表示一个 DXC 的类型和性能（注 m≥n），m 表示可接入 DXC 的最高速率等级，n 表示在交叉矩阵中能够进行交叉连接的最低速率级 别。m 越大表示 DXC 的承载容量越大；n 越小表示 DXC 的交叉灵活性越大。 m 和 n 的相应数值的含义见表 4-1： 表4-1 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 4.2 SDH 设备的逻辑功能块 我们知道 SDH 体制要求不同厂家的产品实现横向兼容，这就必然会要求设备 的实现要按照标准的规范，而不同厂家的设备千差万别，那么怎样才能实现 设备的标准化，以达到互连的要求呢？ ITU-T 采用功能参考模型的方法对 SDH 设备进行规范，它将设备所应完成的 功能分解为各种基本的标准功能块，功能块的实现与设备的物理实现无关（以 哪种方法实现不受限制），不同的设备由这些基本的功能块灵活组合而成， 以完成设备不同的功能。通过基本功能块的标准化，来规范了设备的标准化， 同时也使规范具有普遍性，叙述清晰简单。 下面我们以一个 TM 设备的典型功能块组成，来讲述各个基本功能块的作用， 应该特别注意的是掌握每个功能块所监测的告警、性能事件，及其检测机理。 如图 4-5 所示。 STM A B C D E F F F G I H H G P N G.703 G.703 140Mbit/s 注：以2Mbit/s为例 SPI RST TTF MST MSP MSA PPI HPC PPI LPA LPA HPT LPT LPC HPA HPT OHA OHA接口 SEMF MCF Q接口 F接口 D4—D12 D1—D3 外同步 HOA HOI LOI w L K J M SETS SETPI 2Mbit/s 34Mbit/s

SDH原理 第四章SDH设备的逻辑组成 图4-5SDH设备的逻辑功能构成 为了更好地理解上图,对图中出现的功能块名称说明如下 sPl:SDH物理接口 TTF:传送终端功能 RST:再生段终端 HOl:高阶接口 MsT:复用段终端 LOl:低阶接口 MSP:复用段保护 HOA:高阶组装器 MsA:复用段适配 HPC:高阶通道连接 PPl:PDH物理接口 OHA:开销接入功能 LPA:低阶通道适配 SEMF:同步设备管理功能 LPT:低阶通道终端 MCF:消息通信功能 LPC:低阶通道连接 SETS:同步设备时钟源 HPA:高阶通道适配 SETPI:同步设备定时物理接口 HPT:高阶通道终端 图4-5为一个TM的功能块组成图,其信号流程是线路上的STMN信号从设 备的A参考点进入设备依次经过A→B→C→D→E→F→G→L→M拆分成 140Mbt/s的PDH信号:经过A→B→C→D→E→F→G→H→|→J→K拆分成 2Mbs或34Mbs的PDH信号(这里以2Mbs信号为例),在这里将其 定义为设备的收方向。相应的发方向就是沿这两条路径的反方向将140Mbs 和2Mbs、34Mbs的PDH信号复用到线路上的STMN信号帧中。设备的 这些功能是由各个基本功能块共同完成的。 sPl:SDH物理接口功能块 sPl是设备和光路的接口,主要完成光/电变换、电/光变换,提取线路定时, 以及相应告警的检测 (1)信号流从A到B—一收方向 光/电转换,同时提取线路定时信号并将其传给SETS(同步设备定时源功能 块)锁相,锁定频率后由SETS再将定时信号传绐其它功能块,以此作为它 们工作的定时时钟 当A点的STM-N信号失效(例如:无光或光功率过低,传输性能劣化使BER 劣于10-3),S門产生RLOS告警(接收信号丢失),并将R-LOS状态告知 SEMF(同步设备管理功能块)

SDH 原理 第四章 SDH 设备的逻辑组成 4-5 图4-5 SDH 设备的逻辑功能构成 为了更好地理解上图，对图中出现的功能块名称说明如下： SPI：SDH 物理接口 TTF：传送终端功能 RST：再生段终端 HOI：高阶接口 MST：复用段终端 LOI：低阶接口 MSP：复用段保护 HOA：高阶组装器 MSA：复用段适配 HPC：高阶通道连接 PPI：PDH 物理接口 OHA：开销接入功能 LPA：低阶通道适配 SEMF：同步设备管理功能 LPT：低阶通道终端 MCF：消息通信功能 LPC：低阶通道连接 SETS：同步设备时钟源 HPA：高阶通道适配 SETPI：同步设备定时物理接口 HPT：高阶通道终端 图 4-5 为一个 TM 的功能块组成图，其信号流程是线路上的 STM-N 信号从设 备的 A 参考点进入设备依次经过 A→B→C→D→E→F→G→L→M 拆分成 140Mbit/s 的 PDH 信号；经过 A→B→C→D→E→F→G→H→I→J→K 拆分成 2Mbit/s 或 34Mbit/s 的 PDH 信号（这里以 2Mbit/s 信号为例），在这里将其 定义为设备的收方向。相应的发方向就是沿这两条路径的反方向将 140Mbit/s 和 2Mbit/s、34Mbit/s 的 PDH 信号复用到线路上的 STM-N 信号帧中。设备的 这些功能是由各个基本功能块共同完成的。 ⚫ SPI：SDH 物理接口功能块 SPI 是设备和光路的接口，主要完成光/电变换、电/光变换，提取线路定时， 以及相应告警的检测。 (1) 信号流从 A 到 B——收方向 光/电转换，同时提取线路定时信号并将其传给 SETS（同步设备定时源功能 块）锁相，锁定频率后由 SETS 再将定时信号传给其它功能块，以此作为它 们工作的定时时钟。 当 A 点的 STM-N 信号失效（例如：无光或光功率过低，传输性能劣化使 BER 劣于 10-3），SPI 产生 R-LOS 告警（接收信号丢失），并将 R-LOS 状态告知 SEMF（同步设备管理功能块）