第 四 章 SDH设备的逻辑组成
P 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
TM
W
STM-N
STM-M
140Mbit/s 2Mbit/s 34Mbit/s 注： M＜ N
图 4-1 TM模型
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-1
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
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
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-2
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
DXCm n
等效为
入线： m
出线： n
图 4-4 DXC功能图
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-3
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
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
2.5Gbit/s622Mbit/s140Mbit/s 155Mbit/s34Mbit/s8Mbit/s2Mbit/s64kbit/s速率
6543210m或 n
小容量的 DXC可由 ADM来等效 例如华为公司的 2.5G设备可等效为 6 6
DXC5/1
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
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-4
STM A B C D E F
F
F
G
GH HI
NP
G.703
G.703
140Mbit/s
注：以 2Mbit/s为例
SPI RST
TTF
MSPMST MSA
HPCPPI
PPI
LPA
LPA
HPT
HPTLPT LPC HPA
OHA OHA 接口
SEMF MCF Q接口F接口
D4— D12 D1— D3
外同步
HOA
HOI
LOI
w
L
JK
M
SETS SETPI
2Mbit/s
34Mbit/s
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
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-5
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
2 信号 流从 B到 A 发方向
电 /光变换 同时 定时信息附着在线路信号中
RST 再生段终端功能块
RST是 RSOH开销的源 和宿 也就是说 RST功能块在构成 SDH帧 信号的 过程 中
产生 RSOH 发方向 并在相反方向 收方向 处理 终结 RSOH
1 收方向 信号流 B到 C
STM-N的电信号及定时 信号 或 R-LOS告警信号 如果有的话 由 B点送 至
RST 若 RST收到的是 R-LOS告警信号 即在 C点处 插入全 1 AIS 信号
若在 B点收的是正常信号流 那么 RST开始 搜寻 A1和 A2字节进行 定帧 帧定
位就是不断 检 测 帧 信号是否 与帧头 位置相吻合 若连续 5帧以上无法正确定
位 帧头 设备进入 帧失步 状态 RST功能块上报接收信号 帧失步 告警
R-OOF 在帧失步时 若连续 两帧正 确定 帧则 退出 R-OOF状态 R-OOF持续
了 3ms以上设备进入 帧 丢失状态 RST上报 R-LOF 帧丢失 告警 并 使 C点
处 出现全 1 信号
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-6
RST对 B点输入 的信号进行了正确 帧 定位后 RST对 STM-N帧中 除 RSOH第一
行字节外 的 所有字节进行 解扰 解扰后 提取 RSOH并 进行 处理 RST校验
B1字节 若 检 测 出有 误码块 则本端 产生 RS-BBE RST同时将 E1 F1字节
提取 出传 给 OHA 开销接入功能块 处理公务联络电话 将 D1 D3提取传
给 SEMF 处理 D1 D3上的再生段 OAM命令信息
2 发方向 信号 流从 C到 B
RST写 RSOH 计算 B1字节 并 对除 RSOH第一行字节外的所有字节进行 扰码
设备在 A点 B点 C点 处 的信号 帧 结构 如图 4-6
270× N
1
9
9× N
STM-N光信号 STM-N电信号
A点 B点 C点
图 4-6 A B C点处 的 信号 帧 结构图
MST 复 用段 终端功能块
MST是复 用段 开销的源 和宿 在接收方向处理 终结 MSOH 在发方向产
生 MSOH
1 收方向 信号 流从 C到 D
MST提取 K1 K2字节中的 APS 自动保护倒换 协议送至 SEMF 以便
SEMF在适当的时候 例如故障时 进行复 用段 倒换 若 C点收到的 K2字节
的 b6 b8连续 3帧为 111 则表示从 C点输入的信号为全 1 信号 MST功能
块产生 MS-AIS 复 用段 告警指示 告警信号
B 诀窍
MS-AIS的告警是指在 C点的信号为全 1 它是由 R-LOS R-LOF引发 的
因为当 RST收到 R-LOS R-LOF时 会使 C点的信号为全 1 那么此时
K2的 b6 b8当然是 111 了 另外 本端 的 MS-AIS告警还可能是因为 对端
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-7
发 过来的 信号 本身就是 MS-AIS 即发 过来 的 STM-N帧是 由有效 RSOH和其余
部分为全 1 信号组成的
若在 C点的信号中 K2为 110 则判断为这是 对端 设备回送回来的 对告 信号
MS-RDI 复 用段 远端失效指示 表示 对端 设备在接收信号时出现
MS-AIS B2误码过 大 等 劣 化 告警
MST功能 块 校 验 B2字节 检 测 复用段 信号的传输 误码 块 若有 误 块 检 测出
则本端 设备在 MS-BBE性能事件中显示 误 块 数 向 对端发对告 信息 MS-REI
由 M1字 节回告 对方接收 端 收到的 误块数
若检 测到 MS-AIS或 B2检测的 误码块 数 超越门限 此时 MST上报一个 B2误码
越 限 告警 MS-EXC 则在点 D处 使 信号出现全 1
另外 MST将同步状态信息 S1 b5 b8 恢复 将 所得的同步质量等级 信息
传给 SEMF 同时 MST将 D4 D12字节提取传给 SEMF 供其处理复 用段
OAM信息 将 E2提取 出来 传给 OHA 供其处理复 用段 公务联络信息
2 发方向 信号 流从 D到 C
MST写入 MSOH 从 OHA来的 E2 从 SEMF来的 D4 D12 从 MSP来的 K1
K2写入相应 B2字节 S1字节 M1等 字节 若 MST在收方向检测到 MS-AIS或
MS-EXC B2 那么在发方向上将 K2字节 b6 b8设为 110 D点处 的信号 帧
结构 如 图 4-7所示
270× N
9× N
图 4.8 AUG
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-8
图 4-7 D点处 的 信号 帧 结构图
B 诀窍
再生段和复 用段 的名字听得多了 但再生段和复 用段 究竟指什么呢
再生段是指在两个设备的 RST之间的维护区段 包括两个 RST和 它们 之间的
光缆 复 用段 是指在两个设备的 MST之间的维护区段 包括两个 MST和 它
们 之间的光缆
MST MSTRST RSTSPI SPI
RS（再生段）
MS（复用段）
………… ……
再生 段只 处理 STM-N帧的 RSOH 复 用段 处理 STM-N帧的 RSOH和 MSOH
MSP 复 用段 保护功能块
MSP用以在复 用段 内保护 STM-N信号 防止 随路 故障 它通过对 STM-N信号
的监测 系统状态评价 将故障信道的信号切换到保护信道上去 复 用段 倒
换 ITU-T规定保护倒换的时间控制在 50ms以内
复 用段 倒换的故障条件是 R-LOS R-LOF MS-AIS和 MS-EXC B2 要进
行复 用段 保护倒换 设备必须 要 有冗余 备用 的信道 以两个 端对端 的
TM为例 进行说明 如 图 4-8所示
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-9
主
备TM TM
设备模型为： 功能块模型为：
M
S
A
M
S
A
M
S
P
M
S
P
MST MST
MST MST
主信道
备用信道
图 4-8 TM的 复 用段 保护
1 收方向 信号 流从 D到 E
若 MSP收到 MST传来的 MS-AIS或 SEMF发来的倒换命令 将 进行信息的 主备
倒换 正常情况下信号 流从 D透明传到 E
2 发方向 信号 流从 E到 D
E点的信号流透明的传至 D E点 处 信号波形同 D点
& 技术细节
常见的倒换方式有 1+1 1:1和 1:n 以图 4-8的设备模型为例
1 1指发端在 主备 两 个信 道上发同样的信息 并发 收端在 正 常情况 下选
收 主 用 信道上 的业务 因为主备信道上的业务一模一样 均为主用业务
所以在 主用 信 道损 坏时 通过切 换选收 备 用信道 而使 主用 业务 得以 恢复 此
种倒换方式又叫做 单端 倒换 仅 收端切 换 倒换速度快 但信道利用率低
1 1方式指在正常时发端在 主用 信 道上 发 主用 业务 在 备用信道上发额外业
务 低级别业务 收端从 主用 信道 收 主用 业 务从备 用信道收额外业务 当
主用 信道损坏时 为保证 主用 业务的传输 发端将 主用 业务发到备用信道上
收端将 切 换到从 备用信道 选收主用 业务 此 时额外业务被终结 主用 业 务传
输得到恢复 这种倒换方式称之为 双端 倒换 收 /发两端 均 进 行切 换 倒换
速率较慢 但信道利用率高 由于额外业务的传送在 主 用 信道损 坏时要被终
结 所以额外业务也叫做不被保护的业务
1 n是指一条备用信道保护 n条 主用 信 道 这时信道利用率更高 但一条备
用信道只能同时保护一条 主用 信 道 所以系统可靠性降低了
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-10
MSA 复 用段适配 功能块
MSA的功能是处理和产生 AU-PTR 以及组合 /分解整个 STM-N帧 即将
AUG组合 /分解为 VC4
1 收方向 信号 流从 E到 F
首先 MSA对 AUG进行 消间插 将 AUG分成 N个 AU-4结构 然后处理这 N个
AU-4的 AU指针 若 AU-PTR的值连续 8帧为 无效指针 值或 AU-PTR连续 8帧为
NDF反转 此时 MSA上相应的 AU-4产生 AU-LOP告警 并使信号在 F点的相
应的通道上 VC4 输出为全 1 若 MSA连续 3帧检 测出 H1 H2 H3字
节全 为 1 则认为 E点输入的为全 1 信号 此时 MSA使信号在 F点的相应的
VC4上输出为全 1 并产生相应 AU-4的 AU-AIS告警
2 发方向 信号 流从 F到 E
F点的信号经 MSA定位和 加入 标准的 AU-PTR成为 AU-4 N个 AU-4经过字节
间插复 用成 AUG F点的信号 帧 结构 如图 4-9所示
VC4
1
1
9
261
图 4-9 F点 的信号 帧 结构图
TTF 传送终端功能块
前面讲过多个基本功能经过灵活组合 可形成复合功能块 以完成一些较复
杂的工作
SPI RST MST MSA一起构成了复合功能块 TTF 它的作用是在收方向对
STM-N光线路进行光 /电变换 SPI 处理 RSOH RST 处理 MSOH
MST 对复 用段 信号进行保护 MSP 对 AUG消间插并 处理指针
AU-PTR 最后输出 N个 VC4信号 发 方向与此过程相反 进入 TTF的是
VC4信号 从 TTF输出的是 STM-N的光信号
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-11
HPC 高阶 通道连接功能块
HPC实际上相当于一个交叉 矩 阵 它完成对 高阶 通道 VC4进行交叉连接的功
能 除了信号的交叉连接外 信号流在 HPC中是透明传输的 所以 HPC的两
端都用 F点表示 HPC是实现 高阶 通道 DXC和 ADM的关键 其交叉连接功
能仅指选择或改变 VC4的路由 不对信号进行处理 一种 SDH设备功能的强
大与否主要是由其交叉能力决定的 而交叉能力又是由交叉连接功能 块 即 高
阶 HPC 低阶 LPC来决定的 为了保证业务的全交叉 图 4-6中的 HPC的交叉
容量最小应为 2N VC4 2NVC4 相当于 2N条 VC4入线 2N条 VC4出线
HPT 高阶 通道终端功能块
从 HPC中出来的信号分成了两种路由 一种进 HOI复合功能块 输出
140Mbit/s的 PDH信号 一种进 HOA复合功能块 再 经 LOI复合功能块最终输
出 2Mbit/s的 PDH信号 不过不管走哪一种路 由都 要先经过 HPT功能块 两种
路由 HPT的 功能是一样的
HPT是高阶 通道开销的源 和宿 形成和终结 高阶虚 容器
1 收方向 信号 流从 F到 G
终结 POH 检验 B3 若有 误码块则 在 本端 性能事件中 HP-BBE显示检出的 误
块数 同时在回送给 对端 的信号中 将 G1字节的 b1 b4设置 为检 测出的 误块
数 以便发端在性能事件 HP-REI中显示 相应的 误块数
B 诀窍
G1的 b1 b4值的范围为 0 15 而 B3只能在一 帧中 检测出最多 8个 误码块 也
就是说 G1 b1 b4的值 0 8表示检测 0 8个 误码块 其余 7个值 9 15 均
被当成无误 码块
HPT检测 J1和 C2字节 若 失配 应收的和所收的不一致 则产生 HP-TIM
HP-SLM告警 使信号在 G点相应的通道上输出为全 1 同时通过 G1的
b5往发端回传一个相应通道的 HP-RDI告警 若检查到 C2字节的内容连续 5帧
为 00000000 则判断该 VC4通道未装载 于是使信号在 G点相应的通道上输
出为全 1 HPT在相应的 VC4通道上产生 HP-UNEQ告警
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-12
H4字节的内容包含 有复帧 位置指示信息 HPT将 其传 给 HOA复合功能块的
HPA功能块 因为 H4的 复帧 位置指示信息仅对 2Mbit/s有用 对 140Mbit/s的信
号无用
2 发方向 信号 流从 G到 F
HPT写入 POH 计算 B3 由 SEMF传相应的 J1和 C2给 HPT写入 POH中
G点的信号 形状 实际上是 C4信号 的帧 这个 C4信号一种情况是由 140Mbit/s适
配成的 另一种情况是由 2Mbit/s信号经 C12 VC12 TU-12 TUG-2
TUG3 C4这种结构复用而来的 下面我们分别予以讲述
先讲述由 140Mbit/s的 PDH信号 适 配成 1的 C4 G点处 的信号 帧 结构 如图 4-10所
示
C4
1
1
9
260
图 4-10 G点 的 信号 帧 结构图
LPA 低阶 通道 适配 功能块
LPA的作用是通过映射和去映射将 PDH信号 适配 进 C 或把 C信号去映射成
PDH信号 其功能类似于 PDH?C 此处指 140Mbit/s?C4
PPI PDH物理接口功能块
PPI的功能是 作为 PDH设备和 携带支路信号的 物理传输 媒 质的接口 主要功
能 是 进行 码型 变换和支路定时信号的提取
1 收方向 信号 流从 L到 M
将设备内部 码 转换 成 便于支路传输的 PDH线路 码型 如 HDB3 2Mbit/s
34Mbit/s CMI 140Mbit/s
2 发方向 信号 流从 M到 L
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-13
将 PDH线 路 码 转换成便于设备处理的 NRZ码 同时提取支路信号的时钟将其
送给 SETS锁相 锁相后的时钟由 SETS送给 各功能块作为 它们 的工作时钟
当 PPI检测到无输入信号时 会产生支路信号丢失告警 T-ALOS 2Mbit/s 或
EXLOS 34Mbit/s 140Mbit/s 表示设备支路输入信号丢失
HOI 高阶 接口
此复合功能 块由 HPT LPA PPI三个基本功能块组成 完成的功能是将
140Mbit/s的 PDH信号 ?C4? VC4
下面讲述由 2Mbit/s复 用进 C4的情况
HPA 高阶 通道 适配 功能块
此时 G点处 的信号实际上是由 TUG3通过字节 间插而 成的 C4信号 而
TUG3又是由 TUG2通过字节 间插 复合而成的 TUG2又是由 TU12复合而成
TU12由 VC12+TU-PTR组成的 见 第 二 节 附图
HPA的作用有点类似 MSA 只不过进行的是通道级的处理 /产生 TU-PTR 将
C4这种信息结构拆 /分成 TU12 对 2Mbit/s的信号而言
1 收方向 信号 流从 G到 H
首先 将 C4进行 消间插成 63个 TU-12 然后处理 TU-PTR 进行 VC12在
TU-12中的定位 分离 从 H点流出的信号是 63个 VC12信号
HPA若连续 3帧检 测到 V1 V2 V3全为 1 则判定为 相应通道的
TU-AIS告警 在 H点使 相应 VC12通道信号输出全为 1 若 HPA连续 8帧检
测到 TU-PTR为无效指针或 NDF反转 则 HPA产生 相应通道的 TU-LOP告警
并在 H点使 相应 VC12通道信号输出全为 1
HPA根据从 HPT收到的 H4字 节做复帧 指示 将 H4的值与 复帧 序列中 单帧的 预
期值相比较 若连续 几帧不 吻合则上报 TU-LOM支路单元 复帧 丢失 告 警 若
H4字节的值为无效值 在 01H 04H之外 则也会出现 TU-LOM告警
2 发方向 信号 流从 H到 G
HPA先对输入的 VC12进行标准定位 加上 TU-PTR 然后将 63个 TU-12通
过字节 间插复 用 TUG2 TUG3 C4
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-14
HOA 高阶 组装器
高阶 组装器的作用是将 2Mbit/s和 34Mbit/s的 POH信号通过映射 定位 复用
装入 C4帧中 或从 C4中拆分 出 2Mbit/s和 34Mbit/s的信号
H点处 的信号 帧 结构图 如 图 4-11所示
VC12
1
1
9
4
图 4-11 H点处 的 信号 帧 结构图
LPC 低阶 通道连接功能块
与 HPC类似 LPC也是一个交叉连接矩阵 不过它是 完成 对 低阶 VC
VC12/VC3 进行交叉连接 的 功能 可实现 低阶 VC之间灵活的分配和连接
一个设备若要具有全级别交叉能力 就一定要包括 HPC和 LPC 例如
DXC4/1就应能完成 VC4级别的交叉连接和 VC3 VC12级别的交叉连接 也就
是说 DXC4/1必须要包括 HPC功能块和 LPC功能块 信号流在 LPC功能 块 处 是
透明传输的 所以 LPC两端参考点都为 H
LPT 低阶 通道终端功能块
LPT是 低阶 POH的源 和宿 对 VC12而言就是处理和产生 V5 J2 N2 K4四
个 POH字节
1 收方向 信号 流从 H到 J
LPT处理 LP-POH 通过 V5字节的 b1 b2进行 BIP-2的检验 若检 测出 VC12的
误码块 则在 本端 性能事件 LP-BBE中显示 误块数 同时通过 V5的 b3回 告对
端 设备 并在 对端 设备的性能事件 LP-REI 低阶 通道远端 误块 指示 中显示
相应的 误块数 检测 J2和 V5的 b5 b7 若 失配 应收的和实际所收的不一致
则在 本端 产生 LP-TIM 低阶 通道踪迹字节 失配 LP-SLM 低阶 通道信号
标识 失配 此时 LPT 使 I点处 使相应通道的信号输出为全 1 同时通过
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-15
V5的 b8回送给 对端 一个 LP-RDI 低阶 通道远端失效指示 告警 使 对端 了
解本接收 端 相应的 VC12通道信号 时出现 劣化 若 连续 5帧检 测到 V5的 b5
b7为 000 则判定为相应通道来装载 本端 相应通道 出现 LP-UNEQ 低阶 通
道 未 装载 告警
I点处 的信号实际上已成为 C12信号 帧结构 如图 4-12所示
C12
1
1
9
4
图 4-12 I点处 的信号 帧 结构图
LPA 低阶 通道 适配 功能块
低阶 通道 适配 功能块的作用与前面所讲的一样 就是将 PDH信号 2Mbit/s
装入 /拆出 C12容器 相当于将货物打包 /拆包的过程 2Mbit/s ?C12 此时
J点的信号实际上已是 PDH的 2Mbit/s信号
PPI PDH物理接口功能块
与前面讲的一样 PPI主要完成 码型 变换的接口功能 以及提取支路定时供
系统使用的功能
LOI 低阶 接口功能块
低阶 接口功能块主要完成将 VC12信号 拆 包成 PDH 2Mbit/s的信号 收方向
或将 PDH的 2Mbit/s信号打包成 VC12信号 同时完成设备和线路的接口功能
码型 变换 PPI完成映射和解映射功能
设备组成的基本功能块就是这些 不过通过它们的灵活的组合 可构成不同
的设备 例 如组成 REG TM ADM和 DXC 并完成相应的功能
设备还有一些辅助功能块 它们携同基本功能块一起完成设备所要求的功能
这些辅助功能块是 SEMF MCF OHA SETS SETPI
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-16
SEMF 同步设备管理功能块
它的作用是收集其它功能块的状态信息 进行相应的管理操作 这就包括了
本站向各个功能块下发命令 收集各功能块的告警 性能事件 通过 DCC通
道向其它 网元 传送 OAM信息 向网络管理终端上报设备告警 性能数据以及
响应 网管 终端下发的命令
DCC D1 D12 通道的 OAM内容是由 SEMF决定的 并通过 MCF在 RST和
MST中写入相应的字节 或通过 MCF功能块在 RST和 MST提取 D1 D12字节
传给 SEMF处理
MCF 消息通信功能块
MCF功能块实际上是 SEMF和其它功能块和 网管 终端的一个通信接口 通 过
MCF SEMF可以和 网管 进行消息通信 F接口 Q接口 以及通过 N接口
和 P接口分别与 RST和 MST上的 DCC通道交 换 OAM信息 实现 网元 和 网元间
的 OAM信息的互通
MCF上的 N接口传送 D1 D3字节 DCCR P接口传送 D4 D12字节
DCCM F接口和 Q接口都是 与网管 终端的接口 通过它们可 使网 管能对
本设备及至整个网络的 网元 进行统一管理
& 技术细节
F接口和 Q接口都是提供 网管 与 设备 的接口 二者有什么区别呢
F接口提供与本地 网管 终 端的 接口 Q接口提供与远程 网管 终端 的接 口
SETS 同步设备定时源功能块
数字 网都 需要一个定时时钟以保证网络的同步 使设备能正常运行 而
SETS功能块的作用就是 提供 SDH网元 乃至 SDH系统的定时时钟信号
SETS时钟信号的来源有 4个
由 SPI功能 块从 线路上的 STM-N信号中提取的时钟信号
由 PPI从 PDH支路信号中提取的时钟信号
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-17
由 SETPI 同步设备定时物理接口 提取的外部时钟源 如 2MHz方波 信号
或 2Mbit/s
当这些时钟信号 源都劣 化后 为保证设备的定时 由 SETS的 内置 振荡器产生
的时钟
SETS对这些时钟进行锁相后 选择其中一路高质量 时钟信号 传给设备中除
SPI和 PPI外的 所有 功能块使用 同时 SETS通过 SETPI功能 块向 外提供
2Mbit/s和 2MHz的时钟信号 可供其它设备 交换机 SDH网元 等作为外
部时钟源使用
B 诀窍
以上所讲的是 SDH设备的 4个时钟来源 这仅仅是指 SDH设备 使用 的时钟信
号 放 在何处 即 SDH从何处可以提取到时钟信号 那么时钟信号的本质
来源是什么 中国数字网的定时信号是由国家级的定时基准时钟 主用 时钟
在北京 备用时钟在武汉 而来的 经过同步 链路 的层层转 接而传 到 SDH设
备的 这方面内容将在后面详细讲述
SETPI 同步设备定时物理接口
作用 SETS与外部时钟源的物理接口 SETS通过它接收外部时钟信号或提供
外部时钟信号
? OHA 开销接入功能块
OHA的作用是从 RST和 MST中提取或写入相应 E1 E2 F1公务联络字节 进
行相应的处理
前面我们讲述了组成设备的基本功能块 以及这些功能 块所 监测的告警性能
事件及其监测机理 深入了解各个功能块上监测的告警 性能事件 以及这
些事件的产生机理 是以后 在 维护设备时能正确分析 定位故障的关键所在
希望你能将这部分内容完全理解和掌握 由于这部分内容较零散 现将其综
合起来 以便使你能找出其内在的联系
以下是 SDH设备各功能块产生的主要告警维护信号以及 有关的开销字节
? SPI LOS
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-18
? RST LOF A1 A2 OOF A1 A2 RS-BBE B1
? MST MS-AIS K2[b6 b8] MS-RDI K2[b6 b8] MS-REI
M1 MS-BBE B2 MS-EXC B2
? MSA AU-AIS H1 H2 H3 AU-LOP H1 H2
? HPT HP-RDI G1[b5] HP-REI G1[b1 b4] HP-TIM J1
HP-SLM(C2) HP-UNEQ(C2) HP-BBE(B3)
? HPA TU-AIS V1 V2 V3 TU-LOP V1 V2 TU-LOM
H4
? LPT LP-RDI V5[b8] LP-REI V5[b3] LP-TIM(J2)
LP-SLM(V5[b5 b7]) LP-UNEQ V5[b5 b7] LP-BBE V5[b1
b2]
以上这些告警维护信号产生机理的简要说明如下
ITU-T建议规定了各告警信号的含义
? LOS 信号丢失 输入无光功率 光功率过低 光功率过高 使 BER劣
于 10-3
? OOF 帧失步 搜索不到 A1 A2字节时间超过 625 s
? LOF 帧 丢失 OOF持续 3ms以上
? RS-BBE 再生段背景 误码块 B1校 验到 再生段 STM-N的 误码块
? MS-AIS 复 用段 告警指示 信号 K2[6 8]=111超过 3帧
? MS-RDI 复 用段 远端劣化指示 对端检 测到 MS-AIS MS-EXC 由
K2[6 - 8]回发 过来
? MS-REI 复 用段 远端 误码 指示 由 对端 通过 M1字 节回发由 B2检测出的
复 用段误块数
? MS-BBE 复 用段 背景 误码块 由 B2检测
? MS-EXC 复 用段误码 过量 由 B2检 测
? AU-AIS 管理单元告警指示信号 整个 AU为全 1 包括 AU-PTR
? AU-LOP 管理单元指针丢失 连续 8帧收到无效指针或 NDF
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-19
? HP-RDI 高阶 通道远端劣化指示 收到 HP-TIM HP-SLM
? HP-REI 高阶 通道远端 误码 指示 回送给发端 由收端 B3字 节检 测出的 误
块数
? HP-BBE 高阶 通道背景 误码块 显示 本端由 B3字 节检 测出的 误块数
? HP-TIM 高阶 通道踪迹字节 失配 J1应收和实际所收的不一致
? HP-SLM 高阶 通道信号标记 失配 C2应收和实际所收的不一致
? HP-UNEQ 高阶 通道未装载 C2=00H超过了 5帧
? TU-AIS 支路单元告警指示信号 整个 TU为全 1 包括 TU指针
? TU-LOP 支路单元指针丢失 连续 8帧收到无效指针或 NDF
? TU-LOM 支路单元 复帧 丢失 H4连续 2 10帧 不等于 复帧 次序或无效的
H4值
? LP-RDI 低阶 通道远端劣化指示 接收到 TU-AIS或 LP-SLM LP-TIM
? LP-REI 低阶 通道远端 误码 指示 由 V5[1 2]检测
? LP-TIM 低阶 通道踪迹字节 失配 由 J2检测
? LP-SLM 低阶 通道信号标记字节 适配 由 V5[5 7]检测
? LP-UNEQ 低阶 通道未装载 V5[5 7]=000超过了 5帧
为了理顺这些告警维护信号的内在关系 我们在下面列出了两个告警流程图
图 4-13是简明的 TU-AIS告警产生流程图 TU-AIS在维护设备时会经常碰到
通过图 4-13分析 就可以方便的定位 TU-AIS及其它相关告警的故障点和原因
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-20
R-LOS R-LOF
MS-EXC MS-AIS
AU-LOP AU-AIS HP-UNEQ HP-TIM HP-SLM
TU-AIS
图 4-13 简明 TU-AIS告警产生流程图
B 诀窍
在维护设备时还有一个常见的原因会产生 TU-AIS 那是将业务 时隙配错 使
收发两端的该业务 时隙 错开了
A B
STM-1
发端 A有一个 2Mbit/s的业务 要传与 B A将该 2Mbit/s的业务复用到 线路 上的第
48个 VC12中 而 B下该业务时 是 下的线路上的第 49个 VC12 若线路上的第
49个 VC12未配置业务的话 那么 B端就会在相应的这个通道上产生 TU-AIS告
警 若第 49个 VC12配置了其它 2Mbit/s的业务的 话 B端就会现类似 串话 的现
象 收到了不该收的通道信号
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-21
图 4-14是一个较详细的 SDH设备各功能块的告警流程图 通过它可看出
SDH设备各功能 块产 告警维护信号的相互关系
LOS/LOF
RS-TIM
BIP Err.
MS-AIS
MS-BIP Err.
MS-REI
MS-RDI
AU-AIS
AU-LOP
HP-UNEQ
HP-TIM
HP-BIP Errr.
HP-REI
HP-RDI
TU-AIS
TU-LOP
HP-SLM
LP-UNEQ
LP-TIM
LP-BIP Err.
LP-REI
LP-RDI
LP-SLM
"1"
AIS
"1" AIS
"1"
"1"
AIS
"1"
"1"
AIS
"1"
AIS
(J0)
(B1)
(K2)
(B2)
(M1)
(K2)
(J1)
(B3)
(G1)
(G1)
(C2)
(V5)
(J2)
(V5)
(V5)
(V5)
(V5)
RST HPA LPT
表示产生出相应的告警或信号
表示检测出相应的告警
HPT MSA MST
(V1-V3)
图 4-14 SDH各功能块 告警流程图
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-22
前面我们讲过 SDH的几种常见 网元 现在我们讲一讲这几种 网元 是由哪些功
能块组成的 从这些功能块的组成上 你可以 轻而 易 举 的掌握每个 网元所 能
完成的功能
TM 终端复 用器
TTF
STM-N
HPC
HOI140Mbit/s
G.703G.703
HOA
TTF
LPC LOI
2Mbit/s
34Mbit/s
低速支路信号
注： M＜ N
STM-M
w
图 4-15 TM功能示意图
TM的作用是 将低 速支路信号 PDH STM-N M N 交叉复用成高速线路信
号 STM-N 因为有 HPC和 LPC功能块 所以此 TM有高 低阶 VC的交叉复用
功能
ADM 分 /插 复 用 器
TTF TTF
STM-N STM-N
HPC
HOI140Mbit/s
G.703G.703
HOA
TTF
LPC LOI 2Mbit/s34Mbit/s
低速支路信号
注： M＜ N
STM-M
w e
图 4-16 ADM功能示意图
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-23
ADM的作用是 将低 速支路信号 PDH STM-M 交叉复用到东 /西向线路的
STM-N信号中 以及东 /西线路的 STM-N信号间进行交叉连接
REG 再生中继器
SPI SPI
STM-N STM-N
RST RST
图 4-17 REG功能示意图
REG的作用是完成信号的再生整形 将东 /西侧的 STM-N信号传到西 /东侧线
路上去 注意 此处不用交叉能力
DXC 数字交叉连接设备
DXC的逻辑结构类似于 ADM 只不过其交叉矩阵的功能更强大 能完成 多 条
线路信号和多条支路信号的交叉 比 ADM的交叉 能力要强大得多 见图
4-18
LPC
STM-N G.703
+HPC m PDH信号n
图 4-18 DXC功能示意图
好了 本节的内容到此就讲完了 这部分的内容是你以后学习的基础 也是
你以后维护设备时再提高的关键所在
想一想
想想看我们 这 节都 学了些什么
1. SDH网的常见 网元 及其功能
2. 组成设备的功能块的作用以及它们监测的告警 性能事件的 产生 机理
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-24
3. SDH设备主要告警 维护信号的流程图
本节 内容的重中之重是 2. 和 3. 这些内容你都掌握了吗
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-25
小结
本节主要讲述了 SDH网络的常见 网元 设备的逻辑功能块组成 其中 重点
是 各 功能 块对 告警维护信号的监控机 理
习题
1. MS-AIS告警的引发机理 是 什么
2. 引发 HP-RDI的可能告警有哪些
3. TTF功能块的作用是什么
4. DXC4/1的含义是什么
SDH原理 第四章 SDH设备的逻辑组成
4-26
