MSTP基本原理解析

SDH/MSTP基本原理培训2010.11技术中心2基本概念帧结构、开销和指针设备逻辑构成与性能指标复用的结构与步骤提纲1234组网及保护5典型传输设备介绍63基本概念光传输网—以光纤通信为基本传输手段的通信网络.传输网主要完成业务网络节点间带宽的传送，为各种业务网提供服务，是一个统一的业务承载平台。终端接入设备交换设备传输设备传输设备交换设备终端接入设备NNINNINNINNINNIUNIUNI光传输网的基本概念传输损耗小。目前实用单模光纤在1550nm波长下的衰减系数已降到0.2dB/km以下。传输带宽非常宽，一对光纤的理论通信容量可达到40,000Gbit/s。传输距离长，可以实现超长距离的传输。抗电磁干扰能力强。建设成本低。4SDH的基本概念定义：同步数字体系（SDH—SynchrounousDigitalHierarchy）是一整套可以进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字传送结构体系，用来通过物理传输网络传送经适配的业务信息。工作波长区：1310nm和1550nm波长区。传输比特率：传输的信号由不同等级的同步传送模块（STM-N）信号组成，N为1、4、16、64和256。MSTP的基本概念定义：MSTP是指基于SDH平台，同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。MSTP可捆绑多个2M，带宽可相对自由调控。MSTP设备的接口类型较丰富，支持直接下以太接口、ATM接口、E1/IMAE1接口等。MSTP支持V-LAN功能，能够提高数据业务安全性。基本概念5提纲基本概念帧结构、开销和指针设备逻辑构成与性能指标复用的结构与步骤1234组网及保护56帧结构SDH终端复用设备（TM）把各种业务信号码流按同步传送模块的结构规范组成STM-N成帧信号，即SDH信号码流。一个STM-N是SDH信号码流中由帧头字节组领头的9×270×N个连续字节。这段字节的持续时间，即STM-N以时间计量的帧长，无论N取何值都是125μs。41359以字节为单位(8bit)的块状帧帧频8000帧/s，帧周期125us先行后列9×270×N字节RSOHAUPTRMSOHSTM-N净负荷(含POH)261×N9×N7帧结构信息净负荷(9行×261列)STM-N帧中放置各种业务信息的地方。2M、34M140M打包成信息包后，放于其中。然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。若将STM-N信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢。在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入通道开销POH，以完成对每一个“货物包”在“运输”中的监视。8开销SDH监控的实现——开销段开销——RSOH、MSOH通道开销——HPOH、LPOHA1A1A1A2A2A2J0****B1E1F1D1D2D3B2B2B2K1K2AUPTRD4D5D6D7D8D9D10D11D12S1M1E29行RSOHMSOH不扰码，因此应注意其内容*国内使用字节传输媒质指示字节9字节9段开销（RSOH、MSOH）开销段开销——为STM-N传送服务的操作、管理与维护（OAM）字节，它被AUPTR间隔成上部的再生段开销（RSOH）和下部的复用段开销（MSOH）两部分。段开销共有8×9×N个字节。相当丰富的段开销是光同步传输网的重要特点之一。再生段开销(RSOH)—3×9个字节，对STM-N整体信号进行监控复用段开销(MSOH)—5×9个字节，对STM-N中的某一个STM-1信号进行监控RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体制二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）10开销段开销（SOH）字节功能：a)A1、A2：定帧字节——A1=F6H;A2=28Hb)J0：再生段踪迹字节——确定收端和发端保持连接c)D1~D12：数据通信通路（DCC）——传送网管ECC信息。D1-D3在RSOH；D4-D12在MSOH。d)E1、E2：公务联络字节——E1在RSOH；E2在MSOH。e)F1：使用者通路字节——运营商专用f)B1：BIP-8字节，用作再生段的误码监测g)B2：BIP-N24字节，用于复用段误码监测h)K1、K2(b1~b5)：自动保护倒换(APS)通路字节i)K2(b6~b8)：复用段远端缺陷指示（MS-RDI）j)S1(b5~b8)：同步状态字节k)M1：复用段远端误块指示字节11通道开销（POH）字节功能：开销高阶通道开销——VC4J1通道踪迹字节B3通道BIP-8字节C2信号标识字节G1通道状态字节F2、F3通道使用者通路H4位置指示器K3(b1~b4)自动保护倒换(APS)通路N1网络运营者字节K3(b5~b8)备用比特J1B3C2G1F2H4F3K3N1VC411261912AU-PTR定位低速信号在STM-N帧中(净负荷)的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知。发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接所需要的那一个“货包”。由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的——字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可。指针13TU-PTR指针若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针TU-PTR定位其在中信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的位置。14提纲基本概念帧结构、开销与指针设备逻辑构成与性能指标复用的结构与步骤1234组网及保护515复用的结构与步骤我国的SDH基本复用结构STM-NAUGAU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指针处理映射定位校准复用×7×3×3×1×1复用(Multiplexing)：指以字节交错间插的方式把若干个TU-n复用成TUG-n，多个AU-n复用成AUG-n，或N个STM-1复用成STM-N的过程。16复用的结构与步骤2M复用步骤C12——容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配，4个基帧组成一复帧。VC12——虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信号实时监控。TU12——支路单元12；与VC12相对应的标准信息结构，完成对VC12的一级指针定位。2M125us基帧POH速率适配14C1219加POH监控一级指针定位VC12TU1211441199接下页速率适配2M17复用的结构与步骤2M复用步骤字节间插×3112TUG219字节间插×7RRTUG3186TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单元组3。2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3；接下页18复用的结构与步骤2M复用步骤字节间插POHRRVC4911261×33TUG3—VC4—STM1。STM-1可装入3×7×3=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。19复用的结构与步骤STM-N的复用的步骤低阶SDH→高阶SDH的复用结构：B1B2B3C1C2C3A1A2A3A3B2B3B1C1A2C2C3A1D1D2D3D3D2D1方式：字节间插复用注意：4合1。STM-1STM-4STM-16STM-64STM-25620提纲基本概念帧结构、开销和指针设备逻辑构成与性能指标复用的结构与步骤1234组网及保护521设备逻辑构成与性能指标SDH设备逻辑构成定时通信与控制公务PDH&SDH&MSTP支路接口线路接口线路接口交叉矩阵22设备逻辑构成与性能指标TMSTM-N终端复用设备ADMSTM-NSTM-N支路侧线路侧（群路侧）分插复用设备REGSTM-NSTM-N再生中继设备DXCSTM-NSTM-N交叉连接设备设备主要类别23设备逻辑构成与性能指标设备性能指标SDH/MSTP设备的性能指标主要包括：1、误码性能；2、同步性能；3、定时性能—抖动与漂移4、交叉性能24设备逻辑构成与性能指标1、误码性能误码的产生是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压,致使信号在传输中遭到破坏，产生误码。噪音、交流电或闪电造成的脉冲、传输设备故障及其他因素都会导致误码。误码率是最常用的数据通信传输质量指标。它表示数字系统传输质量的公式是“在多少位数据中出现一位差错”。举例来说，如果在一万位数据中出现一位差错，即误码率为万分之一，即10E-4。目前常用的SDH/MSTP设备对于误码性能的要求是非常高的。252、同步性能设备逻辑构成与性能指标当两个或以上的设备一起工作并对时间有精确要求的时候，就需要在它们之间进行同步。同步是基于在两个设备之间规定一个共同的时间参考。当两台（或多台）设备进行同步的时候，其中一台称为主机（以其内部发送的时间码为准），而其它的则称为从机。在只有一台从机的时候，同步信号可直接由主机发送给从机，这时，从机的时钟方式要打到“外部时钟方式”（ExternalClockMode）。有多台从机时，则需一个专门产生同步信号的设备作为主机，以便多台从机进行同步。目前有以下几种同步方式：1、外同步定时方式，又称跟踪方式，即设备内部的时钟严格跟踪(锁定)从外部输入的定时基准信号。2、提取定时方式，设备从含有定时基准信息的外来信号中提取定时。主要有线路定时、通过定时、环路定时几种模式。3、内部定时方式，当外同步定时与提取定时不能正常工作时，设备还可转入内部定时工作方式。目前主要有保持和自由运行两种模式。263、定时性能—抖动与漂移设备逻辑构成与性能指标抖动：数字信号的特定时刻（如最佳抽样时刻）与理想时刻位置的短时间偏差。噪声、码间干扰、时钟的不稳定、映射、指针调整等是产生抖动的主要原因漂移：数字信号的特定时刻（如最佳抽样时刻）与理想时刻位置的长时间（0.1s以上）偏差。温度的变化是产生漂移的主要原因。SDH系统的输入抖动与漂移容限A）.STM-N光接口输入抖动与漂移容限在STM-N输入信号上使光设备产生1dB光功率代价的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。B）.STM-N电接口输入抖动与漂移容限在STM-N输入信号上使设备刚刚不产生误码的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。C）.PDH接口输入抖动与漂移容限在PDH支路输入信号上使设备刚刚不产生误码的最大正弦抖动(漂移)峰-峰值。27设备逻辑构成与性能指标4、交叉性能为保证对系统容量中的支路信号进行调度，以完成按需求组网、上下电路、电路调度等，同步复用设备应具有较强的交叉连接功能。高阶交叉：是指对VC4级信号的交叉连接。交叉容量以VC-4为单位；一般写为n*nVC4，例如256*256VC4，即40G高阶交叉。低阶交叉：是指对VC12级信号的交叉连接,具有低阶交叉连接能力，才能直接从高速信号中上下2M电路；一般写为n*nVC12，例如4032*4032VC12，即10G低阶交叉。交叉容量视同步复用设备的STM-N级别不同而不同。28提纲基本概念帧结构、开销和指针设备逻辑构成与性能指标复用的结构与步骤1234组网及保护529SDH/MSTP系统常见网络结构TMREGADMTMADMADMREGADM链型系统环型DXCDXCDXCDXC网型DXCTMTMREGADMTM树型、星型组网及保护30SDH/MSTP系统传输速率高，容量大，必须充分重视生存性问题。主要方式就是利用预先安排好的备用容量去保护主用容量。SDH/MSTP网的保护可分为二大类：路径保护与子网连接保护。1、路径保护对业务信号的传送路径进行保护，它既可以在复用段层进行，也可以在通道层进行。A）.线路系统的复用段保护（MSP）业务保护以复用