《SDH原理》pdf教案：3开销和指针

第三 章 开销和指针 P 目 标 掌握 段层 监控的实现 段开销各字节功能 掌握通道层监控的实现 通道开销各字节功能 掌握基本告警和性能的监测是由哪些开销字节实现的 了解指针 AU-PTR TU-PTR的工作机理 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 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 3-1 SDH原理 第三章 开销和指针 3-2 A1 A1A1 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 M1 E2 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 SDH原理 第三章 开销和指针 3-3 当连续 5帧以上 625 s 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 SDH原理 第三章 开销和指针 3-4 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 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 终端复用器再生器 再生器 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 SDH原理 第三章 开销和指针 3-5 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 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 也就是 B的相应位的 值使 A1A2A3A4摆放的块的相应列的 1的个数 为偶 数 这种校验方法就是 BIP-8奇偶校 验 实际上 是偶校 验 因为保证的是 1的 个数 为偶 B的值就是将 A1A2A3A4进行 BIP-8校验 所得的 结果 B1字节的工作机理是 发送 端 对 本帧 第 N帧 加扰后 的所有字节进行 BIP-8偶 校 验 将结果放在下一个 待扰码帧 第 N+1帧 中的 B1字节 接收 端 将 当前 待解扰帧 第 N帧 的所有比特进行 BIP-8校验 所得的结果与下一帧 第 N+1帧 解扰后 的 B1字节的值相异或比较 若这 两个值不一致 则异或 有 1出现 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 & 技术细节 高速信号的 误码 性能是 用误码块 来反映的 因此 STM-N信号的 误码 情况实际 上是 误码块 的情况 从 BIP-8校验方式可看出 校验结果的每一位都对应一个 比特块 例如图 3-3中的一列比特 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 BIP-8的结果共 8位 每位对应一列比特 一个块 比特 间插奇偶校 验 N 24位的 BIP-N %24 字节 B2 B2的工作机理与 B1类似 只不过 它检 测的是复 用段层 的 误码 情况 B1字节是 对整个 STM-N帧信号进行传输 误码检 测的 一个 STM-N帧中 只有一个 B1字节 SDH原理 第三章 开销和指针 3-6 为什么 稍后讲 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 STM-N帧中 有 N %3个 B2字节 每三个 B2对应一个 STM-1帧 检测机理是 发端 B2字 节对 前一个 待扰 的 STM-1帧中 除了 RSOH RSOH包括在 B1对整个 STM-N帧的 校 验中 了 的全部比特进行 BIP-24计算 结果放于本 帧待扰 STM-1帧的 B2字节位置 收端对 当前 解扰后 STM-1的除了 RSOH的全部比特 进行 BIP-24校验 其结果与下一 STM-1帧解扰后 的 B2字节相异或 根据 异或 后出现 1的个数来判断该 STM-1在 STM-N帧中 的传输过程中出现了多少个 误 码块 可检 测出的最大 误码块 个数是 24个 注 在发端写完 B2字节后 相应 的 N个 STM-1帧按 字节 间插复 用成 STM-N信号 有 3N个 B2 在 收端先 将 STM-N信号 分间插成 N %STM-1信号 再校验这 N组 B2字节 自动保护倒换 APS 通路字节 K1 K2 b1-b5 这两个字节用作传送自动保护倒换 APS 信令 用于保证设备能在故障时 自动切换 使网络业务恢复 自愈 用于复 用段 保护倒换自愈情况 复 用段 远端失效指示 MS-RDI 字节 K2 b6-b8 这是一个 对告 的信息 由收端 信宿 回送给发端 信源 表示收信 端检 测到来话故障或正收到复 用段 告警指示信号 也就是说 当收端 收信劣化 这 时回送给发端 MS-RDI告警信号 以使发端知道 收端 的状态 若收到的 K2的 b6-b8为 110码 ,则此 信号为 对端对告 的 MS-RDI告警信号 若收到的 K2的 b6-b8为 111 则此 信号为 本端 收到 MS-AIS信号 此时要向 对端发 MS-RDI信 号 即在发往 对端 的信号 帧 STM-N的 K2的 b6-b8放入 110比特图案 同步状态字节 S1 b5-b8 不同的比特图案表示 ITU-T的不同时钟质量级别 使设备能据此判定接收的 时钟信号的质量 以此决定是否切 换时 钟源 即切 换到较高质量的时钟源上 S1 b5-b8 的 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 MS-REI 字节 M1 这是个 对告 信息 由接收 端回 发 给 发送端 M1字节用来传送接收 端由 BIP-N 24 B2 所检 出的 误块数 以便发送 端 据此了解接收端的 收信 误码 情况 SDH原理 第三章 开销和指针 3-7 与传输 媒质 有关的字节 字节专用于具体传输 媒 质的特殊功能 例如用单根光纤做双向传输时 可 用此字节来实现辨明信号方向的功能 国内保留使用的字节 所有未做标记的字节的用途 待由 将 来的国际标准确定 B 诀窍 各 SDH生产厂家 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 STM-N帧中 的段开销 RSOH MSOH的各字节的使用方法 到此就已讲 完了 通过这些字节 实现了 STM-N信号的 段层 的 OAM功能 N个 STM-1帧通过字节 间插复 用成 STM-N帧 段开销究竟是怎样进行复用的 呢 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 而段 开销的复用方式就有所区别 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 4个 STM-1以字节交错间 插方式复用成 STM-4时 ,开销的复用并非简单的交错间插 ,除段开销中的 A1 A2 B2字节 指针和净负荷按字节交错间插复用进行 STM-4外 各 STM-1中 的其它开销字节经过终结处理 再重新插入 STM-4相应的开销字节中 图 SDH原理 第三章 开销和指针 3-8 3-4是 STM-4帧的 段开销结构图 注：× 为国内使用保留字节； RSOH MSOH 36字节 9行 A1 A1 A1A1A1 A1A1A1 A1A1 A1A1 A2 A2 A2A2 A2 A2A2 A2 A2A2 A2 A2 J0 × ××× × ×× ×× × × ×× ×× × ×× ×× ×× ×× × ×× ×× × B1 E1 F1 D1 D2 D3 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 M1 E2 B2 B2 B2B2 B2B2B2 B2B2B2 B2B2 管理单元指针 × 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）。 C1 Z0Z0Z0 C1 * ** ** ** * ** Z0待将来国际标准确定。 * C1C1 * 为不扰码字节； 图 3-4 STM-4 SOH字节安排 在 STM-N中只有一个 B1 有 N 3个 B2字节 因为 B2为 BIP-24检验的结果 故每个 STM-1帧有 3个 B2字节 3 8=24位 STM-N帧中 有 D1 D12各一个 字节 E1 E2各一个字节 一个 M1字节 K1 K2各一个字节 想想看这是 为什么 图 3-5是 STM-16的段开销结构图 SDH原理 第三章 开销和指针 3-9 144字节 注：× 为国内使用保留字节； RSOH MSOH 9行 M1 … * 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）。 A2 A2 A2 A2A2 A2 J0 ×× ×× × ×× × ××× × × × E1 F1 A1 A1A1A1 A1 A1 B1 D1 D2 D3 K1 K2 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 S1 E2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 管理单元指针 CL Z0 C1C1 * **** Z0待将来国际标准确定。 × 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 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 & 技术细节 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 SDH原理 第三章 开销和指针 3-10 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 J1 B3 C2 G1 F2 H4 F3 K3 N1 VC4 1 1 261 9 图 3-6 高阶 通 道开销的结构图 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 OptiX HuaWei 155 OptiX HuaWei 622分别对应华为的 155 622传输 设备 HuaWei OptiX 对应华为的 2500传输设备 当 然 J1字 节 可 按需要进行设置 更改 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 监测机理与 B1 B2相类似 只不过 B3是对 VC4帧进行 BIP-8校验 SDH原理 第三章 开销和指针 3-11 若在 收端 监测 出误码块 那么设备 本端 的性能监测事件 HP-BBE 高阶 通 道背景 误码块 显示相应的 误块数 同时在发端相应的 VC4通道的性能监测 事件 HP-REI 高阶 通道远端 误块 指示 显示 出收端 收到的 误块数 B1 B2字 节也 与此类似 通过这种方式你可实时监测 STM-N信号传输的 误码 性能 & 技术细节 收端 B1检测 出误 码 块 在 本端 的性能事件 RS-BBE 再生段背景 误码块 显 示 B1检测出的 误块数 收端 B2检测 出误块 在 本端 的性能事件 MS-BBE 复 用段 背景 误码块 显示 B2检测出的 误块数 同时在发端的性能事件 MS-REI 复 用段 远端 误块 指示 中显示相应的 误块数 MS-REI由 M1字节传送 注意 当接收端的 误码 超过了一定的限度 这时设备会上报一个 误码越限 的告警信 号 C2 信号标记字节 C2用来指示 VC帧的 复 接 结构和信息净负荷的性质 例如通道是否 已 装载 所载业务种类和它们的映射方式 例如 C2=00H表示这个 VC4通道 未 装载 信号 这时要往这个 VC4通道的净负荷 TUG3中插全 1 码 TU-AIS 设备出现 高阶 通道 未 装载告警 HP-UNEQ C2=02H 表示 VC4所装载的净负荷是按 TUG结构的复用路线复用来的 中国的 2Mbit/s复 用进 VC4采用的是 TUG结构 见 附 图 C2=15H表示 VC4的负荷是 FDDI 光纤分布式数据接口 格式的信 号 在配置华为设备时 2M信号的复用 C2要选择 TUG结构 & 技术细节 J1和 C2字节的设置一定要 使收 /发 两 端相一致 收发匹配 否则在 收端 设备 会出现 HP-TIM 高阶 通道追踪字节 失配 HP-SLM 高阶 通道信号标记字 SDH原理 第三章 开销和指针 3-12 节 失配 此两种告警都会使设备向该 VC4的下级结构 TUG3插 全 1 码 TU-AIS告警指示信号 G1 通道状态字节 G1用来将通道终端状态和性能情况回送给 VC4通道源设备 从而允许在通道 的任一端或通道中任一点对整个双向通道的状态和性能进行监视 这句话怎 么理解呢 G1字节实际上传送 对告 信息 即 由收端 发往发端的信息 使发端 能据此了解 收端 接收相应 VC4通道信号的情况 b1 b4回传给发端由 B3 BIP-8 检测出的 VC4通道的 误块数 也就是 HP-REI 当收端 收到 AIS 误码超限 J1 C2失 配时 由 G1字节的第 5比特 回送发端一个 HP-RDI 高阶 通道远端劣化指示 使发端了解 收端 接收相应 VC4的状态 以便及时发现 定位故障 G1字节的 b6至 b8暂时未使用 F2 F3 使用者通路字节 这两个字节提供通道单元间的公务通信 与净 负荷有关 H4 TU位置指示字节 H4指示有效负荷的 复帧 类别和净负荷的位置 例如作为 TU-12复帧 指示字节 或 ATM净负荷进入一个 VC-4时的 信 元 边界指示器 只有 当 PDH信号 2Mbit/s 复 用进 VC-4时 H4字 节才 有意义 因为前面讲 过 2Mbit/s的信号装进 C12时是以 4个 基帧 组成一个 复帧的 形式装入的 那么 在 收端为 正确定位分离出 E1信号就必须知道当前的 基帧是复帧中 的第几个 基 帧 H4字节就是指示当前的 TU-12 VC12或 C12 是当前 复帧的 第几个 基帧 起着位置指示的作用 H4字节的范围是 01H 04H 若在 收端 收到的 H4不在 此范围内 则收端会 产生一个 TU-LOM 支路单元 复帧 丢失告警 K3 空闲字节 留待将来应用 要求接收 端 忽略该字节的值 N1 网络运营者字节 用于特定的管理目的 SDH原理 第三章 开销和指针 3-13 2. 低阶 通道开销 LP-POH 低阶 通道开销这里指的是 VC12中的通道开销 当然它监控的是 VC12通道级 别 的传输性能 也就是监控 2Mbit/s的 PDH信号在 STM-N帧中 传输的情况 低阶 通道开销 放在 VC12的什么位置上呢 图 3-7显示了一个 VC12的 复帧 结构 由 4个 VC12基帧 组成 低阶 POH就位于每个 VC12基帧的 第一个字节 一组 低 阶 通道开销共有 4个字节 V5 J2 N2 K4 1 1 9 500us VC12复帧 V5 J2 N2 K4 VC12 VC12VC12 VC12 4 图 3-7 低阶 通道开销结构图 V5 通道状态和信号标记字节 V5是 复帧的 第一个字节 TU-PTR指示的是 VC12复帧的 起点在 TU-12复帧中 的具体位置 也就是 TU-PTR指示的是 V5字节在 TU-12复帧中 的具体位置 V5具有 误码校测 信号标记和 VC12通道状态表示等功能 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 V5字节的结构 见图 3-8所示 远端接收失效指示 (从前叫 FERF) 接收失效 则发 1 成功 则发 0 信号标记 表示净负荷装载情况和映射 方式 3比特共 8个二 进值 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 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 远端故障指示 有故障发 1 无故障发 0 远端 误块 指示 (从前 叫作 FEBE) BIP-2检测 到误码块 就向 VC12通道 源发 1 无误 码则发 0 误码 监测 传送比特 间插奇偶校 验码 BIP-2 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 第二比特的设 置应使全部 偶数 比特 的 奇偶校验为偶数 87654321 远端接收失效指示 RDI 信号标记 Signal Lable 远端故障指示 RFI 远端 误块 指示 REI 误码 监测 BIP-2 图 3-8 VC-12 POH V5 的结构 SDH原理 第三章 开销和指针 3-14 若收端 通过 BIP-2检测 到误码块 在 本端 性能事件由 LP-BBE 低阶 通道背景 误码块 中显示由 BIP-2检测出的 误块数 同时由 V5的 b3回送给发端 LP-REI 低阶 通道远端 误块 指示 这时可在发端的性能事件 LP-REI中显示 相应的 误块数 V5的 b8是 VC12通道远端失效指示 当收端 收到 TU-12的 AIS信号 或信号失效条件时 回送给发端一个 LP-RDI 低阶 通道远端劣化 指示 注 本课程中 RDI称之为远端劣化指示或远端失效指示 当劣 化 失效 条件持续期超过了传输系统保护机制设定的门限时 劣化转 变为故障 这时发端通过 V5的 b4回送给发端 LP-RFI 低阶 通道远端故障指 示 告之发端接收 端 相应 VC12通道的接收出现故障 b5 b7提供信号标记功能 只要收到的值不是 0就表示 VC12通道已装载 即 VC12货包 不是空的 若 b5 b7为 000 表示 VC12为空包 这时 收端 设备出现 LP-UNEQ 低阶 通道未装款式 告警 注意此时 下插全 0 码 不是全 1 码 AIS 若收发两端 V5的 b5 b7不匹配 则接收 端 出现 LP-SLM 低阶 通道信号标记 失配 告警 J2 VC12通道踪迹字节 J2的作用类似于 J0 J1 它被用来重复发送内容由收发两端商定的 低阶 通道 接入点标识符 使接收 端能 据此确认与发送 端 在此通道上处于持续连接状态 N2 网络运营者字节 用于特定的管理目的 K4 备用字节 留待将来应用 想一想 这部分你学了些什么 这部分主要讲述了对 STM-N信号 OAM功能层层细化的实现方式 再生段开 销 复 用段 开销 高阶 通道开销 低阶 通道开销 通过这些开销字节 你可 以对 STM-N信号的整体以及装载在 STM-N帧中 的低速信号进行全方位的监控 SDH原理 第三章 开销和指针 3-15 3.2 指针 指针的作用就是定位 通过定位 使收端能 正确地从 STM-N中拆离出 相应的 VC 进而通过 拆 VC C的包封分离出 PDH低速信号 也就是说实现从 STM-N信号中直接 下低 速支路信号的功能 何谓定位 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 即以 附加于 VC上的 指针 或管理单元指针 指示和确定 低阶 VC帧的 起点在 TU净 负荷中 或 高阶 VC帧的 起点在 AU净负荷中 的位置 在发生相对 帧 相位偏 差使 VC帧 起点 浮动 时 指针 值亦 随之调整 从而始终保证指针值准确指 示 VC帧 起点位置的过程 对 VC4 AU-PTR指的是 J1字节的位置 对于 VC12 TU-PTR指的是 V5字节的位置 TU或 AU指针可以为 VC在 TU或 AU帧内 的定位提供了一种灵活 动态的方法 因为 TU或 AU指针不仅能够容纳 VC和 SDH在相位上的差别 而且能够容纳 帧 速率上的差别 指针有两种 AU-PTR和 TU-PTR 分别进行 高阶 VC 这里指 VC4 和 低阶 VC 这里指 VC12 在 AU-4和 TU-12中的定位 下面分别讲述其工作机理 3.2.1 管理单元指针 AU-PTR AU-PTR的位置在 STM-1帧的 第 4行 1 9列共 9个字节 用以指示 VC4的首字节 J1在 AU-4净负荷的具体位置 以便 收端能 据此正确分离 VC4 如 图 3-9所示 SDH原理 第三章 开销和指针 3-16 RSOH H1YYH2FF H3H3H3 H1YYH2FFH3H3H3 MSOH RSOH MSOH 负调整位置 正调整位置 0—— 1— — …… 86—— 696—— 697—— …… 782—— 0— — 1— — …… 86—— 1 9 270 1 4 9 1 4 9 125us 250us 522— — 435—— 436—— ------ 521—— 523—— ------ 608—— 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 Y 1001SS11 S比特未规定具体的值 F 11111111 指针的 值 放 在 H1 H2两字节的后 10个 bit中 3个字节为一个调整单位 一个货物单位 调整单位起什么作用 以 货车运货为例 将货物 VC4连续不停的装入这 辆货车的 车箱 信息净负荷区 当然装载时是 以 一个字节一个字节来装载 的 这辆货车的 停站 时间是 125 s 1 当 VC4的速率 帧频 高于 AU-4的速率 帧频 时 也就是 AU-4的包封 速率要低于 VC4的装载速率时 相当于装载一个 VC4的货物所用的时间少于 125 s 货车 停站 时间 由于货车还未开走 VC4的装载还要不停的进行 这时 AU-4这辆货车的 车箱 信息净负荷区 已经装满了 无法 再 装下 不断装 入的货物 此时 将 3个 H3字节 一个调整单位 的 位置 用来存放货物 这 3个 H3字节 就象 货车临时加 挂 的一个备份存放空间 那么 这时货物以 3个字节 为一个单位将位置都向前 串 一位 以便在 AU-4中加入更多的货物 一个 VC4+3个字节 这时每个货物单位的位置 3个字节为一个单位 都发生了 变化 这种调整方式叫做负调整 紧跟着 FF两字节的 3个 H3字 节所 占的位置 SDH原理 第三章 开销和指针 3-17 叫做 负 调整位置 此时 3个 H3字节的位置上放的是 VC4的有效信息 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 2 当 VC4的速率低于 AU-4速率时 相当于在 AU-4货车 停站 时间内一个 VC4无法装完 这时就要把这个 VC4中最后的那个 3字节 货物单位 留 待 下辆 车运输 这时出于 AU-4未 装满 VC4 少一个 3字节单位 于是 车箱 中 空 出 一个 3字节单位 为防止 由于 车箱 未塞满 而 在 传输 中引起货物散乱 那 么这时要在 AU-PTR 3个 H3字节 后面 再插入 3个 H3字节 此时 H3字节中填充 伪 随机信息 相当于 在车厢 空间塞入 的 添充物 这时 VC4中 的 3字节货物单 位都要向后 串 一个单位 3字节 于是这些货物单位的位置也会发生相应 的变化 这种调整方 式 叫做正调整 相应的插入 3个 H3字节的位置叫做正调 整位置 当 VC4的速率比 AU-4慢很多时 要在 AU-4净负荷区加入不止一个正 调整单位 3个 H3 注意 负调整位置只有一个 3个 H3字节 负调整位 置在 AU-PTR上 正调整位置在 AU-4净负荷区 3 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 也就是说 VC4第一个字节在 AU-4净负荷中的位置发生了改变 这时 AU-PTR也 会 作 出 相应的正 负调整 为了便于定位 VC4中的 各字节 实际 上是各货物单位 在 AU-4净负荷中的位置 给每个货物单位赋予一个位置值 如 图 3-10所示 位置值是将紧跟 H3字节的那个 3字节单位 设为 0位置 然后依 次后推 这样一个 AU-4净负荷区就有 261 9/3 783个位置 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 显然 AU-PTR的范围是 0~782 否则为无效指针值 当收端 连续 8帧收到无效指针 值时 设备产生 AU-LOP告警 AU指针丢失 并往下插 AIS告警信号 正 /负 调整是按一次一个单位进行调整的 那指针值也 就 随着正调整或负调整 进行 +1 指针正调整 或 -1 指针负调整 操 作 4 在 VC4与 AU-4无频差 和相差时 也就是货车 停站 时间和装载 VC4的速度 相匹配时 AU-PTR的值是 522 如 图 3-9所 中 箭 头所 指处 注意 AU-PTR所指的是下一帧 VC4的 J1字节的位置 在网同步情况下指针调整并不 经常出现 因而 H3字节大部分时间填充的 是 伪 信息 SDH原理 第三章 开销和指针 3-18 我们 讲过 指针的值是放在 H1H2字节的后 10个比特 那么 10个 bit的 取值 范围 是 0~1023(210) 当 AU-PTR的值不在 0~782内时 为无效指针值 H1H2的 16个比特是如何实现指针调整控制的呢 见图 3-10所示 10比特指针值 AU-4指针值为 0 782 三字节为一偏移单位 指针值指示了 VC4帧的 首字节 J1与 AU-4指针中最后一个 H3 字节间 的偏移量 指针调整规则 (1)在正常工作时 指针值确定了 VC-4在 AU-4 帧内 的起始位置 NDF设置为 0110 (2)若 VC4帧速率比 AU-4帧速率低 5个 I比特反转表示要 作正帧频 调整 该 VC帧的 起始点后移一个单位 下帧中 的指针值是先前指 针 值加 1 (3)若 VC4帧速率比 AU-4帧速率 高 5个 D比特反转表示要 作负帧 频 调整 负调整位置 H3用 VC4的实际信息数据重写 该 VC 帧的 起 始点前移一个单位 下帧中 的指针值是先前指针 值减 1 (4)当 NDF出现更新值 1001 表示净负荷容量有变 指针值也要作 相应地增减 然后 NDF回归正常值 0110 (5)指针值完成一次调整后 至少停 3帧方可有新的调整 (6)收端对 指针 解码时 除仅 对连续 3次以上收到的前后一致的指针 进行解读外 将忽略任何指针的变化 AU/TU类别 对于 AU-4 和 TU-3 SS=10 新数据 标帜 NDF 表示所 载净 负荷容量有变 化 净负荷无变化时 NNNN为 正常值 0110 在净负荷有变化的那一帧 NNNN反转为 1001 此 即 NDF NDF出现的那一 帧指针 值随 之改变为指示 VC新位置的 新值 称为新数 据 若净 负荷不再变化 下 一帧 NDF又返回到正常值 0110 并至少在 3帧内 不 作指针值增减操作 DIDIDIDIDISSNNNN 图 3-10 AU-4中 H1和 H2构成的 16bit指针 码字 指针值由 H1 H2的第七至第十六比特表示 这 10个 bit中奇数比特记为 I比特 偶数 比特记为 D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 因此 I比特又叫做增加比特 D比特叫 做减少比特 指针的调整是要停 三帧 才能 再 进行 也就是说若从指针反转的那一 帧算 起 作为第一帧 至少在第五 帧 才能进行指针反转 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 此时指针 值会 出现 跃变 即指针增减的 步 长 不为 1 若收端 连续 8帧收到 NDF反转 则此时设备出现 AU-LOP告警 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 也就是说系统自 认为指针调整后的 3帧指针 值 一致 若此时指针 值 连续调整 在 收端将 出现 VC4的定位错误 导致 传输性能劣化 SDH原理 第三章 开销和指针 3-19 概括 地 说 发端 5个 I或 5个 D比特数反转 在下一帧 AU-PTR的值 +1或 -1 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 也就是 定位 VC4首字节并恢复信号指针 适配前 的定时 3.2.2 支路单元指针 TU-PTR 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 以便 收端 能 正确分离出 VC12 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 TU-PTR的位置位于 TU-12复帧的 V1 V2 V3 V4处 如图 3-11所示 图 3-11 TU-12 指针位置和偏移编号 TU-12 PTR由 V1 V2 V3和 V4四个字节组成 在 TU-12净负荷中 从紧邻 V2的字节起 以 1个字节为一个正调整单位 依次 按其相对于最后一个 V2的偏移量给予偏移编号 例如 0 1 等 总共 有 0 139个偏移编号 VC-12帧的 首字节 V5字 节 位于某一偏移编号位置 该 编号对应的二进制 值即 为 TU-12指针值 TU-12 PTR中的 V3字节为负调整单位位置 其后的那个字节为正调整字节 V4为保留字节 指针值在 V1 V2字节的后 10个比特 V1 V2字节的 16个 bit的功能与 AU-PTR的 H1H2字节的 16个比特功能相同 注意 SDH原理 第三章 开销和指针 3-20 V4696867V3343332V2139138137V1104103102 6663312813613310198 625927241321299794 585523201281259390 545119161241218986 504715121201178582 46 第 四 个 C-12基 帧 结构 9 4-1 31W 1Y 1M+1N 4311 第三个 C-12基 帧 结构 9 4-2 32W 1Y 1G 8116 第 二 个 C-12 基 帧 结构 9 4-2 32W 1Y 1G 11381 第一个 C-12 基 帧 结构 9 4-2 32W 2Y 78 42414039765411211111010977767574 38373635321010810710610573727170 位置的正 /负调整是由 V3来进行的 TU-PTR的调整单位为 1 可知指针值的范围为 0 139 若连续 8帧收到无效 指针或 NDF 则收端 出现 TU-LOP 支路单元指针丢失 告警 并 下插 AIS告 警信号 在 VC12和 TU-12无频差 相差时 V5字节的位置值是 70 也就是说此时的 TU-PTR的值为 70 TU-PTR的指针调整和指针解读方式类似于 AU-PTR 想一想 这部分你学了些什么 1. AU-PTR和 TU-PTR是如何对 VC4和 VC12定位的 2. 跟指针有关的告警 性能事件的产生原因 其中 2. 要重点掌握 SDH原理 第三章 开销和指针 3-21 小结 本节主要讲述了 SDH体制信号监控的实现 由 RSOH MSOH HP-POH LP-POH实现层层细化监控机制 指针定位机理 需 重点 掌握的是字节对告警和性能的检测机理 习题 1. MS-AIS MS-RDI是由什么字节检测的 2. ROLF告警的检测机理 是 什么 3. 当收端检 测出 AU-PTR为 800或 1023时 分别 会有什么告警 4. 哪几个字节完成了层层细化的 误码 监控 SDH原理 第三章 开销和指针 3-22