《SDH原理》第三章 开销和指针

SDH原理 第三章开销和指针 第3章开销和指针 第3章开销和指针 3.1开销 3.11段开销 1129 3.1.2通道开销 32指针 3.21管理单元指针( AU-PTR 322支路单元指针(TU-PTR) 小结 习题 19 色目标 1.掌握段层监控的实现——段开销各字节功能。 2.掌握通道层监控的实现——通道开销各字节功能。 3.掌握基本告警和性能的监测是由哪些开销字节实现的。 4.了解指针— AU-PTR、TU-PTR的工作机理。 5.建立SDH监控层层细化的概念 3.1开销 前面讲过开销的功能是完成对SDH信号提供层层细化的监控管理功能,监控 的分类可分为段层监控、通道层监控。段层的监控又分为再生段层和复用段 层的监控,通道层监控分为高阶通道层和低阶通道层的监控。由此实现了对 STM-N层层细化的监控。例如对25G系统的监控,再生段开销对整个STM16 信号监控,复用段开销细化到其中16个STM1的任一个进行监控,高阶通 道开销再将其细化成对每个STM-1中VC4的监控,低阶通道开销又将对VC4 的监控细化为对其中63个vC12的任一个vC12进行监控,由此实现了从对 2.5 Gbit/s级别到2Mbis级别的多级监控手段。 那么,这些监控功能是怎样实现的呢?它是由不同的开销字节来实现的

SDH 原理 第三章 开销和指针 3-1 第3章 开销和指针 第3章 开销和指针....................................................................................................................1 3.1 开销 ............................................................................................................................1 3.1.1 段开销 ...............................................................................................................2 3.1.2 通道开销............................................................................................................9 3.2 指针 .......................................................................................................................... 14 3.2.1 管理单元指针（AU-PTR）................................................................................ 14 3.2.2 支路单元指针（TU-PTR） ................................................................................ 17 小结 ................................................................................................................................ 18 习题 ................................................................................................................................ 19  目标： 1. 掌握段层监控的实现——段开销各字节功能。 2. 掌握通道层监控的实现——通道开销各字节功能。 3. 掌握基本告警和性能的监测是由哪些开销字节实现的。 4. 了解指针——AU-PTR、TU-PTR 的工作机理。 5. 建立 SDH 监控层层细化的概念。 3.1 开销 前面讲过开销的功能是完成对 SDH 信号提供层层细化的监控管理功能，监控 的分类可分为段层监控、通道层监控。段层的监控又分为再生段层和复用段 层的监控，通道层监控分为高阶通道层和低阶通道层的监控。由此实现了对 STM-N层层细化的监控。例如对2.5G系统的监控，再生段开销对整个STM-16 信号监控，复用段开销细化到其中 16 个 STM-1 的任一个进行监控，高阶通 道开销再将其细化成对每个 STM-1 中 VC4 的监控，低阶通道开销又将对 VC4 的监控细化为对其中 63 个 VC12 的任一个 VC12 进行监控，由此实现了从对 2.5Gbit/s 级别到 2Mbit/s 级别的多级监控手段。 那么，这些监控功能是怎样实现的呢？它是由不同的开销字节来实现的

SDH原理 第三章开销和指针 3.1.1段开销 STM-N帧的段开销位于帧结构的(1-9)行×(1-9N)列。注:第4行为 AU-PTR 除外。我们以STM-1信号为例来讲述段开销各字节的用途。对于STM-1信 号,段开销包括位于帧中的(13)行×(1-9)列的RSOH和位于(59)行 ×(19)列的MSOH。如图3-1所示

SDH 原理 第三章 开销和指针 3-2 3.1.1 段开销 STM-N 帧的段开销位于帧结构的（1-9）行×（1-9N）列。注：第 4 行为 AU-PTR 除外。我们以 STM-1 信号为例来讲述段开销各字节的用途。对于 STM-1 信 号，段开销包括位于帧中的（1-3）行×（1-9）列的 RSOH 和位于（5-9）行 ×（1-9）列的 MSOH。如图 3-1 所示

SDH原理 第三章开销和指针 9列 Al AlAl A2 A2 A2 JJo B1△△E1△□F1 |△△p2△_3 管理单元指针 9[22K_k2 MSOH s 2 △为与传输媒质有关的特征字节(暂用) x为国内使用保留字节 x为不扰码字节 所有末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)。 图3-1STMN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STM1帧中的位置,它们的区别是 什么呢?区别在于监控的范围不同,RSOH是对应一个大的范围一STMN, MSOH是对应这个大的范围中的一个小的范围一STM-1。 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 步是收端必须在收到的信号流中正确地选择分离出各个STMN帧,也就是 先要定位每个STMN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STMN帧, 再通过指针定位到帧中的某一个低速信号。 收端是怎样通过A1、A2字节定位帧的呢?A1、A2有固定的值,也就是有固 定的比特图案,A1:11110110(f6H),A2:00101000(28H)。收端检 测信号流中的各个字节,当发现连续出现3N个f6H,又紧跟着出现3N个28H 字节时(在STM-1帧中A1和A2字节各有3个),就断定现在开始收到一 个STMN帧,收端通过定位每个STMN帧的起点,来区分不同的STMN 帧,以达到分离不同帧的目的,当N=1时,区分的是STM-1帧 当连续5帧以上(625μs)收不到正确的A1、A2字节,即连续5帧以上无 法判别帧头(区分出不同的帧),那么收端进入帧失步状态,产生帧失步告

SDH 原理 第三章 开销和指针 3-3 A1 A1 A1 A2 A2 A2 J0 × × × × × 为国内使用保留字节； × B1 E1 F1 D1 D2 D3 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M1E2 RSOH MSOH 9列 9行 △ △ △ △ 为与传输媒质有关的特征字节（暂用）； △ △ △ B2 B2 B2 管理单元指针 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）。 * × * × * 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，它们的区别是 什么呢？区别在于监控的范围不同，RSOH 是对应一个大的范围—STM-N， MSOH 是对应这个大的范围中的一个小的范围—STM-1。 ⚫ 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。 收端是怎样通过 A1、A2 字节定位帧的呢？A1、A2 有固定的值，也就是有固 定的比特图案，A1：11110110（f 6H），A2：00101000（28H）。收端检 测信号流中的各个字节，当发现连续出现 3N 个 f 6H，又紧跟着出现 3N 个 28H 字节时（在 STM-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，收端通过定位每个 STM-N 帧的起点，来区分不同的 STM-N 帧，以达到分离不同帧的目的，当 N=1 时，区分的是 STM-1 帧。 当连续 5 帧以上（625μs）收不到正确的 A1、A2 字节，即连续 5 帧以上无 法判别帧头（区分出不同的帧），那么收端进入帧失步状态，产生帧失步告

SDH原理 第三章开销和指针 警——OOF:若OOF持续了3ms则进入帧丢失状态一一设备产生帧丢失告 警LOF,下插AS信号,整个业务中断。在LOF状态下若收端连续1ms以 上又处于定帧状态,那么设备回到正常状态 m技术细节: STM-N信号在线路上传输要经过扰码,主要是为了便于收端能提取线路定时 信号,但又为了在收端能正确的定位帧头A1、A2,又不能将A1、A2扰码。 为兼顾这两种需求,于是STMN信号对段开销第一行的所有字节上:1行 N列(不仅包括A1、A2字节)不扰码,而进行透明传输,STMN帧中的其 余字节进行扰码后再上线路传输。这样又便于提取STMN信号的定时,又便 于收端分离STMN信号。 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字节相同一一匹 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。 J0字节还有一个用法,在STMN帧中每一个STM-1帧的J0字节定义为STM 的标识符C1,用来指示每个STM-1在STMN中的位置一一指示该STM1 是STM-N中的第几个STM-1(间插层数)和该C1在该STM-1帧中的第几 列(复列数),可帮助A1、A2字节进行帧识别。 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。那么这些用于OAM的数据是放在哪儿 传输的呢?用于OAM功能的数据信息一一下发的命令,查询上来的告警性能 数据等,是通过STMN帧中的D1-D12字节传送的。也就是说用于OAM功 能的相关数据是放在STMN帧中的D1-D12字节处,由STMN信号在SDH 网络上传输的。这样D1D12字节提供了所有SDH网元都可接入的通用数据 通信通路,作为嵌入式控制通路(ECC)的物理层,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是再生段数据通路字节(DCCR),速率为3×64 kbit/s 192 kbit/s,用于再生段终端间传送OAM信息:D4-D12是复用段数据通路字 节(DCCM),共9×64kbit/s=576 kbit/s,用于在复用段终端间传送OAM信

SDH 原理 第三章 开销和指针 3-4 警——OOF；若 OOF 持续了 3ms 则进入帧丢失状态——设备产生帧丢失告 警 LOF，下插 AIS 信号，整个业务中断。在 LOF 状态下若收端连续 1ms 以 上又处于定帧状态，那么设备回到正常状态。  技术细节： STM-N 信号在线路上传输要经过扰码，主要是为了便于收端能提取线路定时 信号，但又为了在收端能正确的定位帧头 A1、A2，又不能将 A1、A2 扰码。 为兼顾这两种需求，于是 STM-N 信号对段开销第一行的所有字节上：1 行× 9N 列（不仅包括 A1、A2 字节）不扰码，而进行透明传输，STM-N 帧中的其 余字节进行扰码后再上线路传输。这样又便于提取 STM-N 信号的定时，又便 于收端分离 STM-N 信号。 ⚫ 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。 J0 字节还有一个用法，在 STM-N 帧中每一个 STM-1 帧的 J0 字节定义为 STM 的标识符 C1，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-1（间插层数）和该 C1 在该 STM-1 帧中的第几 列（复列数），可帮助 A1、A2 字节进行帧识别。 ⚫ 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。那么这些用于 OAM 的数据是放在哪儿 传输的呢？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。也就是说用于 OAM 功 能的相关数据是放在 STM-N 帧中的 D1-D12 字节处，由 STM-N 信号在 SDH 网络上传输的。这样 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，作为嵌入式控制通路（ECC）的物理层，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 是再生段数据通路字节（DCCR），速率为 3×64kbit/s＝ 192kbit/s，用于再生段终端间传送 OAM 信息；D4-D12 是复用段数据通路字 节（DCCM），共 9×64kbit/s=576kbit/s，用于在复用段终端间传送 OAM 信 息

SDH原理 第三章开销和指针 DCC通道速率总共768kbis,它为SDH网络管理提供了强大的通信基础。 公务联络字节:E1和E2 分别提供一个64kbs的公务联络语声通道,语音信息放于这两个字节中传 输 E1属于RSOH,用于再生段的公务联络;E2属于MSOH,用于终端间直达 公务联络。 例如网络如下: 终端复用器再生器 再生器终端复用器 A B C D 图3-2网络示意图 若仅使用E1字节作为公务联络字节,A、B、C、D四网元均可互通公务,为 什么?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,所以要 处理RSOH和MsOH,因此用E1、E2字节均可通公务。再生器作用是信号 的再生,只需处理RSOH,所以用E1字节也可通公务 若仅使用E2字节作为公务联络字节,那么就仅有A、D间可以通公务电话了, 因为B、C网元不处理MSOH,也就不会处理E2字节 ·使用者通路字节:F1 提供速率为64kbυs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位码B|P-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)。 监测的机理是什么呢?首先我们先讲一讲B|P8奇偶校验 若某信号帧由4个字节A1=00110011、A2=11001100、A3=10101010、 A4=00001111,那么将这个帧进行BP8奇偶校验的方法是以8bit为一个校 验单位(1个字节),将此帧分成4块(每字节为一块,因1个字节为8bt 正好是一个校验单元)按图3-3方式摆放整齐 A100110011 A211001100 BIP-8 A310101010 A400001111 B01011010 图3-3BP8奇偶校验示意

SDH 原理 第三章 开销和指针 3-5 DCC 通道速率总共 768kbit/s，它为 SDH 网络管理提供了强大的通信基础。 ⚫ 公务联络字节：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。 E1 属于 RSOH，用于再生段的公务联络；E2 属于 MSOH，用于终端间直达 公务联络。 例如网络如下： A B C D 终端复用器 再生器 再生器 终端复用器 图3-2 网络示意图 若仅使用 E1 字节作为公务联络字节，A、B、C、D 四网元均可互通公务，为 什么？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，所以要 处理 RSOH 和 MSOH，因此用 E1、E2 字节均可通公务。再生器作用是信号 的再生，只需处理 RSOH，所以用 E1 字节也可通公务。 若仅使用 E2 字节作为公务联络字节，那么就仅有 A、D 间可以通公务电话了， 因为 B、C 网元不处理 MSOH，也就不会处理 E2 字节。 ⚫ 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）。 监测的机理是什么呢？首先我们先讲一讲 BIP-8 奇偶校验。 若某信号帧由 4 个字节 A1=00110011、A2=11001100、A3=10101010、 A4=00001111，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（1 个字节），将此帧分成 4 块（每字节为一块，因 1 个字节为 8bit 正好是一个校验单元）按图 3-3 方式摆放整齐： A1 00110011 A2 11001100 A3 10101010 A4 00001111 B 01011010 BIP-8 图3-3 BIP-8 奇偶校验示意图