【文章內(nèi)容簡介】 功能。l 國內(nèi)保留使用的字節(jié)l 所有未做標(biāo)記的字節(jié)的用途待由將來的國際標(biāo)準(zhǔn)確定此外，各SDH生產(chǎn)廠家往往會利用STM幀中段開銷的未使用字節(jié)，來實現(xiàn)一些自己設(shè)備的專用的功能。N個STM1幀通過字節(jié)間插復(fù)用成STMN幀段開銷，字節(jié)間插復(fù)用時各STM1幀的AUPTR和payload的所有字節(jié)原封不動，按字節(jié)間插復(fù)用方式復(fù)用。而段開銷的復(fù)用方式就有所區(qū)別，段開銷的復(fù)用規(guī)則是，N個STM1幀以字節(jié)間插復(fù)用成STMN幀時，開銷的復(fù)用并非簡單的交錯間插,除段開銷中的AAB2字節(jié)按字節(jié)交錯間插復(fù)用進(jìn)行外，各STM1中的其它開銷字節(jié)經(jīng)過終結(jié)處理再重新插入STMN相應(yīng)的開銷字節(jié)中。圖34是STM4幀的段開銷結(jié)構(gòu)圖。圖34 STM4 SOH字節(jié)安排圖35是STM16的段開銷結(jié)構(gòu)圖圖35 STM16 SOH字節(jié)安排 指針指針的作用就是定位，通過定位使收端能正確地從STMN中拆離出相應(yīng)的VC， 進(jìn)而通過拆VC、 C的包封分離出PDH低速信號。何謂定位，定位是一種將幀偏移信息收進(jìn)支路單元或管理單元的過程，即以附加于VC上的指針或管理單元指針，指示和確定低階VC幀的起點在TU凈負(fù)荷中或高階VC幀的起點在AU凈負(fù)荷中的位置。在發(fā)生相對幀相位偏差使VC幀起點浮動時，指針值亦隨之調(diào)整，從而始終保證指針值準(zhǔn)確指示VC幀起點位置的過程。對VC4， AUPTR指的是J1字節(jié)的位置；對于VC12， TUPTR指的是V5字節(jié)的位置。TU或AU指針可以為VC在TU或AU幀內(nèi)的定位提供了一種靈活動態(tài)的方法。因為TU或AU指針不僅能夠容納VC和STMN在相位上的差別，而且能夠容納幀速率上的差別。指針有兩種AUPTR和TUPTR 分別進(jìn)行高階VC 和低階VC在管理單元和支路單元中的定位。第四節(jié) SDH設(shè)備的邏輯組成 SDH網(wǎng)絡(luò)的常見網(wǎng)元SDH傳輸網(wǎng)是由不同類型的網(wǎng)元通過光纜線路的連接組成的，通過不同的網(wǎng)元完成SDH網(wǎng)的傳送功能：上/下業(yè)務(wù)、交叉連接業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)故障自愈等，下面我們講述SDH網(wǎng)中常見網(wǎng)元的特點和基本功能。l TM 終端復(fù)用器終端復(fù)用器用在網(wǎng)絡(luò)的終端站點上，例如一條鏈的兩個端點，它是一個雙端口器件，如圖41所示。圖41 TM模型它的作用是將支路端口的低速信號復(fù)用到線路端口的高速信號STMN中，或從STMN的信號中分出低速支路信號。在將低速支路信號復(fù)用進(jìn)STMN幀時有一個交叉的功能，例如可將支路的一個STM1信號復(fù)用進(jìn)線路上的STM16信號中的任意位置上，或支路的2Mbit/s信號可復(fù)用到一個STM1中63個VC12的任一個位置上。l ADM 分/插復(fù)用器分/插復(fù)用器用于SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接站點處，例如鏈的中間結(jié)點或環(huán)上結(jié)點，它是一個三端口的器件，如圖42所示。圖42 ADM模型ADM有兩個線路端口和一個支路端口。兩個線路端口各接一側(cè)的光纜，每側(cè)收/發(fā)共兩根光纖，為了描述方便我們將其分為西W 向東向E兩個線路端口。ADM的作用是將低速支路信號交叉復(fù)用進(jìn)東或西向線路上去，或從東或西側(cè)線路端口收的線路信號中拆分出低速支路信號。另外還可將東/ 西向線路側(cè)的STMN信號進(jìn)行交叉連接，一個ADM可等效成兩個TM。l REG 再生中繼器光傳輸網(wǎng)的再生中繼器有兩種。一種是純光的再生中繼器，主要進(jìn)行光功率放大，以延長光傳輸距離，另一種是用于脈沖再生整形的電再生中繼器，主要通過光/電變換、電信號抽樣、判決、再生整形、電/光變換，以達(dá)到不積累線路噪聲，保證線路上傳送信號波形的完好性。此處講的是后一種。再生中繼器REG是雙端口器件只有兩個線路端口W、E。如圖43所示。圖43 電再生中繼器它的作用是將w/e側(cè)的光信號，經(jīng)O/E 抽樣、判決、再生整形、E/O在e或w側(cè)發(fā)出。REG與ADM相比僅少了支路端口，所以ADM若本地不上/下支路信號時完全可以等效一個REG。真正的REG只需處理STMN幀中的RSOH 且不需要交叉連接功能，we直通即可。而ADM和TM因為要完成將低速支路信號分/插到STMN中，所以不僅要處理RSOH 而且還要處理MSOH。另外ADM和TM都具有交叉連接功能，因此用ADM來等效REG有點大材小用了。l DXC 數(shù)字交叉連接設(shè)備數(shù)字交叉連接設(shè)備完成的主要是STMN信號的交叉連接功能，它是一個多端口器件，相當(dāng)于一個交叉矩陣完成各個信號間的交叉連接。如圖44所示。圖44 DXC功能圖DXC可將輸入的m路信號交叉連接到輸出的n路信號上，上圖表示有m條入信號和n條出信號，DXC的核心是交叉連接，功能強的DXC能完成高速信號在交叉矩陣內(nèi)的低級別交叉，例如VC12級別的交叉。通常用DXCm/n來表示一個DXC的類型和性能，注m≥ n， m表示可接入DXC的最高速率等級，n表示在交叉矩陣中能夠進(jìn)行交叉連接的最低速率級別，m越大表示DXC的承載容量越大，n越小表示DXC的交叉靈活性越大。m和n的相應(yīng)數(shù)值的含義見表41小容量的DXC可由ADM來等效。 SDH設(shè)備的邏輯功能塊我們知道SDH體制要求不同廠家的產(chǎn)品實現(xiàn)橫向兼容，這就必然會要求設(shè)備的實現(xiàn)要按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。而不同廠家的設(shè)備千差萬別那么怎樣才能實現(xiàn)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，以達(dá)到互連的要求呢。ITUT采用功能參考模型的方法，對SDH設(shè)備進(jìn)行規(guī)范。它將設(shè)備所應(yīng)完成的功能分解為各種基本的標(biāo)準(zhǔn)功能塊，功能塊的實現(xiàn)與設(shè)備的物理實現(xiàn)無關(guān)，不同的設(shè)備由這些基本的功能塊靈活組合而成，以完成設(shè)備不同的功能。通過基本功能塊的標(biāo)準(zhǔn)化來規(guī)范了設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，同時也使規(guī)范具有普遍性，敘述清晰簡單。下面我們以一個TM設(shè)備的典型功能塊組成，來講述各個基本功能塊的作用，應(yīng)該特別注意的是掌握每個功能塊所監(jiān)測的告警性能事件及其檢測機(jī)理。如圖45所示。圖45 SDH設(shè)備的邏輯功能構(gòu)成為了更好地理解上圖，對圖中出現(xiàn)的功能塊名稱說明如下：SPI SDH物理接口 TTF 傳送終端功能RST 再生段終端 HOI 高階接口MST 復(fù)用段終端 LOI 低階接口MSP 復(fù)用段保護(hù) HOA 高階組裝器MSA 復(fù)用段適配 HPC 高階通道連接PPI PDH物理接口 OHA 開銷接入功能LPA 低階通道適配 SEMF 同步設(shè)備管理功能LPT 低階通道終端 MCF 消息通信功能LPC 低階通道連接 SETS 同步設(shè)備時鐘源HPA 高階通道適配 SETPI 同步設(shè)備定時物理接口HPT 高階通道終端圖45為一個TM的功能塊組成圖，其信號流程是線路上的STMN信號從設(shè)備的A參考點進(jìn)入設(shè)備依次經(jīng)過A→ B→ C→ D→ E→ F→ G→ L→ M拆分成140Mbit/s的PDH信號；經(jīng)過A→ B→ C→ D→ E→ F→ G→ H→ I→ J→ K拆分成2Mbit/s或34Mbit/s的PDH信號。這里將其定義為設(shè)備的收方向。相應(yīng)的發(fā)方向就是沿這兩條路徑的反方向，將140Mbit/s和2Mbit/s、 34Mbit/s的PDH信號復(fù)用到線路上的STMN信號幀中。設(shè)備的這些功能是由各個基本功能塊共同完成的。l SPI： SDH物理接口功能塊SPI是設(shè)備和光路的接口，主要完成光/電變換、電/光變換、提取線路定時以及相應(yīng)告警的檢測。1） 信號流從A到B 收方向光/電轉(zhuǎn)換同時提取線路定時信號，并將其傳給SETS 同步設(shè)備定時源功能塊鎖相，鎖定頻率后由SETS再將定時信號傳給其它功能塊，以此作為它們工作的定時時鐘。當(dāng)A點的STMN信號失效，例如無光或光功率過低，傳輸性能劣化使BER劣于103，SPI產(chǎn)生LOS告警（接收信號丟失），并將LOS狀態(tài)告知SEMF 同步設(shè)備管理功能塊。2） 信號流從B到A 發(fā)方向電/光變換，同時定時信息附著在線路信號中。l RST： 再生段終端功能塊RST是RSOH開銷的源和宿，它在構(gòu)成SDH幀信號的過程中產(chǎn)生RSOH，并在相反方向處理終結(jié)RSOH。l MST：復(fù)用段終端功能塊MST是復(fù)用段開銷的源和宿，在接收方向處理終結(jié)MSOH， 在發(fā)方向產(chǎn)生MSOH。☆說明：再生段是指在兩個設(shè)備的RST之間的維護(hù)區(qū)段，包括兩個RST和它們之間的光纜。復(fù)用段是指在兩個設(shè)備的MST之間的維護(hù)區(qū)段，包括兩個MST和它們之間的光纜。再生段只處理STMN幀的RSOH， 復(fù)用段處理STMN幀的RSOH和MSOH。l MSP： 復(fù)用段保護(hù)功能塊MSP用以在復(fù)用段內(nèi)保護(hù)STMN信號，防止隨路故障。它通過對STMN信號的監(jiān)測、系統(tǒng)狀態(tài)評價，將故障信道的信號切換到保護(hù)信道上去。復(fù)用段倒換ITUT規(guī)定保護(hù)倒換的時間控制在50ms以內(nèi)。復(fù)用段倒換的故障條件是LOS、LOF、MSAIS和MSEXC（ B2）。要進(jìn)行復(fù)用段保護(hù)倒換，設(shè)備必須要有冗余備用的信道。以兩個端對端的TM為例進(jìn)行說明。如圖48所示。圖48 TM的復(fù)用段保護(hù)1） 收方向信號流從D到E若MSP收到MST傳來的MSAIS或SEMF發(fā)來的倒換命令，將進(jìn)行信息的主備倒換。正常情況下信號流從D透明傳到E。2 ）發(fā)方向信號流從E到DE點的信號流透明的傳至D， E點處信號波形同D點。☆技術(shù)細(xì)節(jié)常見的倒換方式有1+1:1和1:n。 以圖48的設(shè)備模型為例：1+1指發(fā)端在主備兩個信道上發(fā)同樣的信息（并發(fā)），收端在正常情況下選收主用信道上的業(yè)務(wù)。因為主備信道上的業(yè)務(wù)一模一樣，均為主用業(yè)務(wù)，所以在主用信道損壞時通過切換選收備用信道而使主用業(yè)務(wù)得以恢復(fù)。此種倒換方式又叫做單端倒換，僅收端切換，倒換速度快但信道利用率低。1：1方式指在正常時發(fā)端在主用信道上發(fā)主用業(yè)務(wù)，在備用信道上發(fā)額外業(yè)務(wù)（低級別業(yè)務(wù)），收端從主用信道收主用業(yè)務(wù)，從備用信道收額外業(yè)務(wù)。當(dāng)主用信道損壞時為保證主用業(yè)務(wù)的傳輸，發(fā)端將主用業(yè)務(wù)發(fā)到備用信道上，收端將切換到從備用信道選收主用業(yè)務(wù)。此時額外業(yè)務(wù)被終結(jié)，主用業(yè)務(wù)傳輸?shù)玫交謴?fù)。這種倒換方式稱之為雙端倒換（收/發(fā)兩端均進(jìn)行切換），倒換速率較慢，但信道利用率高。1：n是指一條備用信道保護(hù)n條主用信道，這時信道利用率更高，但一條備用信道只能同時保護(hù)一條主用信道所以系統(tǒng)可靠性降低了。l MSA：復(fù)用段適配功能塊MSA的功能是處理和產(chǎn)生AUPTR， 以及組合/分解整個STMN幀，即將AUG組合/分解為VC4。l TTF： 傳送終端功能塊前面講過多個基本功能經(jīng)過靈活組合可形成復(fù)合功能塊以完成一些較復(fù)雜的工作。SPI、RST、MST、MSA一起構(gòu)成了復(fù)合功能塊TTF。 它的作用是在收方向?qū)TMN光線路進(jìn)行光/電變換（SPI）、處理RSOH（ RST）、 處理MSOH（MST）、 對復(fù)用段信號進(jìn)行保護(hù)（MSP）、 對AUG消間插并處理指針AUPTR， 最后輸出N個VC4信號。發(fā)方向與此過程相反，進(jìn)入TTF的是VC4信號，從TTF輸出的是STMN的光信號。l HPC：高階通道連接功能塊HPC實際上相當(dāng)于一個交叉矩陣，它完成對高階通道VC4進(jìn)行交叉連接的功能。l HPT：高階通道終端功能塊從HPC中出來的信號分成了兩種路由，一種進(jìn)HOI復(fù)合功能塊，輸出140Mbit/s的PDH信號；一種進(jìn)HOA復(fù)合功能塊，再經(jīng)LOI復(fù)合功能塊，最終輸出2Mbit/s的PDH信號。不過不管走哪一種路由，都要先經(jīng)過HPT功能塊。兩種路由HPT的功能是一樣的。HPT是高階通道開銷的源和宿，形成和終結(jié)高階虛容器。l LPA：低階通道適配功能塊LPA的作用是通過映射和去映射將PDH信號適配進(jìn)C，或把C信號去映射成PDH信號。l PPI：PDH物理接口功能塊PPI的功能是作為PDH設(shè)備和攜帶支路信號的物理傳輸媒質(zhì)的接口，主要功能是進(jìn)行碼型變換和支路定時信號的提取。l HOI： 高階接口此復(fù)合功能塊由HPT、 LPA、 PPI三個基本功能塊組成，完成的功能是將140Mbit/s的PDH信號=C4=VC4。前面我們講過SDH的幾種常見網(wǎng)元，現(xiàn)在我們講一講這幾種網(wǎng)元是由哪些功能塊組成的，通過功能塊的組成掌握每個網(wǎng)元所能完成的功能。l TM 終端復(fù)用器圖415 TM功能示意圖l ADM 分/插復(fù)用器圖416 ADM功能示意圖l REG 再生中繼器圖417 REG功能示意圖l DXC 數(shù)字交叉連接設(shè)備圖418 DXC功能示意圖第五節(jié) SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)理 基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)SDH網(wǎng)是由SDH網(wǎng)元設(shè)備通過光纜互連而成的，網(wǎng)元和傳輸線路的幾何排列就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的有效性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性在很大程度上與其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕窘Y(jié)構(gòu)有鏈形星形樹形環(huán)形和網(wǎng)孔形如圖51所示l 鏈形網(wǎng)此種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫菍⒕W(wǎng)中的所有節(jié)點一一串聯(lián)，而首尾兩端開放。這種拓?fù)涞奶攸c是較經(jīng)濟(jì)，在SDH網(wǎng)的早期用得較多。l 星形網(wǎng)此種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫菍⒕W(wǎng)中一網(wǎng)元做為特殊節(jié)點，與其他各網(wǎng)元節(jié)點相連，其他各網(wǎng)元節(jié)點互不相連，網(wǎng)元節(jié)點的業(yè)務(wù)都要經(jīng)過這個特殊節(jié)點轉(zhuǎn)接。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞奶攸c是可通過特殊節(jié)點來統(tǒng)一管理其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，利于分配帶寬節(jié)約成本。但存在特殊節(jié)點的安全保障和處理能力的潛在瓶頸問題。特殊節(jié)點的作用類似交換網(wǎng)的匯接局，此種拓?fù)涠嘤糜诒镜鼐W(wǎng)接入網(wǎng)和用戶網(wǎng)。圖51 基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱Dl 樹形網(wǎng)此種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇煽闯墒擎溞瓮負(fù)浜托切瓮負(fù)涞慕Y(jié)合，也存在特殊節(jié)點的安全保障和處理能力的潛在瓶頸。l 環(huán)形網(wǎng)環(huán)形拓?fù)鋵嶋H上是指將鏈形拓?fù)涫孜蚕噙B，從而使網(wǎng)上任何一個網(wǎng)元節(jié)點都不對外開放的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问?，這是當(dāng)前使用最多的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问剑饕且驗樗哂泻軓姷纳嫘约醋杂δ茌^強，環(huán)形網(wǎng)常用于本地網(wǎng)接入網(wǎng)和用戶網(wǎng)局間中繼網(wǎng)。l 網(wǎng)孔形網(wǎng)將所有網(wǎng)元節(jié)點兩兩相連就形成了網(wǎng)孔形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇閮删W(wǎng)元節(jié)點間提供多個傳輸路由，使網(wǎng)絡(luò)的可靠更強，不存在瓶頸問