SDH原理第四章.doc
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1、|第 4 章 SDH 设备的逻辑组成 第 4 章 SDH 设备的逻辑组成 .14.1 SDH 网络的常见网元 .14.2 SDH 设备的逻辑功能块 .4小结 .20习题 .20 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
2、 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。 TMW STM-NSTM-140Mbit/s2Mbit/s34Mbit/s MN|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
3、 STM-16 信号中的任意位置上,也就是指复用在 116 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-NSTM- MNw e34Mbit/s140Mbit/sADM2Mbit/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
4、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。 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
5、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-Nw eREG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
6、 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 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 mn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
7、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 mn),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/ 2Mbit/ 8Mbit/ 34Mbit 140Mbi
8、t/s 622Mbit/s 2.5Gbit/s|s s s /s 155Mbit/s4.2 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
9、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。STMA B C D E FFFGGHHINPG.703G.703140Mbit/s2Mbit/sSPI RSTTF MSPMST MSAHPCPIPILPALPAHPTHPTLPTLPCHPAOHA OHA SEMFMCF QFD4D12D1D3HOAHOILOIwLJKMSETSSETPI2Mbit/s34it/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
10、 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 ABC D E F GLM 拆分成140Mbit/s
11、 的 PDH 信号;经过 ABCDE FG HIJK 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
12、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
13、 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
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