SDH基本原理

SDH：Synchronous Digital Hierarchy，同步数字等级结构，可进行同步传输、复用和连接的标准化数字信号等级结构。光同步数字传送网。

SDH工作方式：将IP、PDH等信号打包、复用为STM-N，经SDH网络传输，再解复用、拆包。

STM-N（Sync Transport Module level n）是SDH传输中的封装结构，STM-1是第一个等级，比特率为155.52Mb/s，STM-N（N=1，4，16，64…）速率是STM-1的n倍。

SDH的复用采用字节间插方式，例如把STM-1变为STM-4，就是以字节为单位，依次拼接四个STM-1的数据，组成一个STM-4。

通过指针定位低速信号在帧中位置，使得收端可直接下低速信号。

以字节为单位，帧频8kHz

净负荷：信号打包后存放的地方，在打包低速信号时，在每一个信息包加入通道开销POH，以实现定位和监控

段开销：RSOH和MSOH，RSOH负责整体信息结构监控，MSOH负责复用段信息结构监控

管理单元指针：AU-PTR，定位低速信号在净负荷中的位置，使得收端可直接下低速信号

2M 34M低速率信号复用：信息包太小，需用二级指针TU-PTR进行定位，先用一级指针找到中信息包在净负荷中的位置，再用二级指针找到小信息包在中信息包中的位置

PDH信号复用为STM-N：

140M复用：C-4是与140M相对应的标准信息结构，C-4添加POH、AU-PTR、RSOH、MSOH组成STM-1，STM-1只能复用一路140M信号。

34M复用：C-3是与34M对应的标准信息结构，C-3添加POH，然后添加二级指针，填充缺口，然后用三个这样的结构字节间插，成为C-4，STM-1复用三路34M信号

2M复用：C-12是与2M相对应的标准信息结构，C-12添加POH，添加二级指针，用三个这样的结构字节间插，得到TUG-2，再用七个TUG-2字节间插，得到TUG-3，再用三个TUG-3字节间插，得到C-4，STM-1复用3*7*3=63路2M信号

2M基帧&复帧：信号125us时间段的信息组成一个基帧，500us信息组成复帧，四个基帧组成一个复帧

SDH要实现监控，需要占用一定空间开销

段开销：RSOH再生段开销 MSOH复用段开销

通道开销：HPOH高阶段通道开销 LPOH低阶段通道开销 

要实现多级信息包的快速定位，需要指针

一级指针AU-PTR（管理指针）、二级指针TU-PTR（支路指针）

段开销：

A1 A2：帧头，用来定位STM-N信号。

D1~D12：网元和网管、网元之间的OAM信息通路

（网元：network element，网络中可以监视和管理的最小单位）

（网管：通信网络中用于管理设备的软件、硬件和平台，主要是软件，功能有配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、账户管理等，例如常见的web端的网管）

E1 E2：用于各站之间的公务联络，分别提供一个64kb/s的数字电话通路

E1 用于再生段各站之间的公务联络；E2用于复用段各站之间的公务联络。

B1：误码检测，采用BIP8偶校验，为0无误码，有多少个1则说明有几个误码块

B2：误码检测，采用BIP24偶校验，为0可能无误码，有多少个1则说明有几个误码块

M1：误块指示字节，告诉发端 当前检测到的误码数

K1 K2：传送自动保护倒换指令，使网络具备自愈功能，K2还可指示复用段告警

S1：同步状态字节，表示时钟源的信号质量，值越小质量越高。

注：字节间插复用时，各STM-1帧的AU-PTR和PAYLOAD（净电荷）的所有字节保持不动。

段开销有所不同，只有第一个STM-1的段开销被保留，其余N-1个STM-1的段开销中仅保留A1,A2,B2 字节，其余均略去。

高阶通道开销：VC4

高阶通道开销的位置在VC4帧中的第一列，共9个字节。

J1：首字节，即AU-PTR所指的字节，发端持续发此字节，使得收端确定处于持续连接状态（keep-alive 心跳包） 华为设备J1默认为HuaWei SBS

要求收发匹配，若不同 会产生告警

B3：误码监测，采用BIP8偶校验

C2：指示VC帧的复接结构和净负荷的性质，要求收发匹配

G1：反应高阶VC传输的状态

H4：TU位置指示字节，指示复帧类别和TU位置，以便定位TU-PTR，拆分2M信号

低阶通道开销：VC12

V5：第一个字节，TU-PTR所指字节，反应VC传输状态&信号标记，类似于高阶通道开销的G1 C2字节。

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。

AU-PTR：定位VC-4在净负荷的位置，指针范围0~782，若超范围会产生告警，下插全1

TU-PTR：定位VC-12在信息包TU-12的位置，指针范围0~139，若超范围会产生告警，下插全1

终端复用器TM

把多路低速信号复用成一路高速信号，或者把一路高速信号分接成多路低速信号

在SDH网络的端点使用，相当于把多路低速PDH信号打包成高速稳定的，运输，再拆包

SDH的复用包括两种情况：一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号；另一种是低速支路信号（例如2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s）复用成SDH信号STM-N。

插/分复用器ADM

解决了TM自由度不高 只能从头传输到尾的问题，ADM可以在传输的中间结点拆分或者插入低速信号

再生中继器REG

光转电转光，再生光信号，可以恢复信号强度，同时使噪声不累积

数字交叉连接设备DXC

自愈环

自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动在短时间内（ITU-T规定为50ms以内）恢复传输，先决条件是有冗余路由

自愈仅通过备用信道将失效的业务恢复，故障修复仍需人工完成

通道保护环由TU-AIS告警触发，保护的是STM-N信号中的某个VC

复用段倒换环由LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警触发，倒换与否是根据环上传输的复用段信号质量决定的。倒换由K1、K2（b1—b5）字节所携带的APS协议启动，STM-N或1/2STM-N的业务信号都切换到备用信道上

二纤单向通道保护环

二纤通道保护环由两根光纤组成两个环，其中一个为主环S1，一个为备环P1，两环业务一致但流向相反。网元默认收主环的业务，若主环故障引发TU-AIS告警，会立即切换到选收备环P1上的业务，完成环上业务的通道保护。

特点：倒换速度快（15ms内），但是业务容量不大，容量恒定是STM-N，二纤单向通道环多用于155、622系统

双纤双向复用段保护环

在二纤双向复用段保护环上无专门的主、备用光纤，每一条光纤的前半个时隙是主用信道，后半个时隙是备信道。当某处故障时，如AB中断，A发给C，主用业务的一半经过S2正常传输，另一半信号会在B处环回到另一根光纤，使用备信道P1传输。

双纤双向复用段保护环在组网中使用得较多，主要用于622和2500系统，适用于业务分散的网络，容量是M*STM-N或M/2*STM-N，M为节点数量