模块一（任务2）：SDH系统原理解读

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一、PDH与SDH标准速率介绍

OTN网络技术是基于SDH系统和WDM系统设计的，所以学习OTN系统原理必须要掌握SDH和WDM量大系统原理

1、PDH与SDH概念及特点

SDH是同步，因为它有一个统一的时钟标准。

二、SDH的帧结构

目前通信常见的数据结构有两种：

报文：基于以太网通信的数据结构

帧：基于光传输和移动通信的数据结构

1、SDH的帧结构

SDH的帧是以字节为单位，由9行，270N列构成的矩形块状帧结构（其中N表示STM-N），帧周期为125us（即传1帧需要125us），帧频率8000Hz（即1秒钟传8000帧）

根据以上理论，我们可以知道STM-N的速率计算方法为：

注：帧频表示单位时间内传输帧的数量。 

SDH的帧结构划分为4个区域：

第一行的第一列到第三行的前9N列为再生段开销——RSON；

第四行的前9N列为管理单元指针——AU-PTR；

第五行到第九行的前9N列为再生段开销——MSOH；

剩下的9行261N列为信息净负荷，信息净负荷包含用户数据和通道开销POH

2、SDH帧的功能

我们来介绍SDH帧结构各部分区域的功能。前面我们说到再生段开销、复用段开销，那么什么是再生段？什么又是复用段呢？

在传输网络里，这样定义再生段和复用段：

如传输网络拓扑图所示：

再生段是指再生中继器REG与终端复用器TM之间、REG与REG之间、REG与分叉复用器ADM之间的通信段称为再生段；

复用段是指TM与ADM、ADM与ADM之间通信的段落，称为复用段。

在SDH帧结构中，1-9行的前1-9N列为SDH段开销。

SDH开销分为：断开销（SOH）、通道开销（POH）

高阶通道开销和低阶通道开销是包含在SDH的信息净负荷中的。我们把SDH的帧看作是一列火车，开销部分看作是火车头，信息净负荷看作是火车各列车厢。开销作为火车头，带着车厢（信息净负荷）进行传送。也就是传输的过程中，开销将信息运送到用户手中。

我们以STM-64的帧为例，来说一下SDH帧的各部分功能：

火车头部分：

1）SDH帧相当于一列火车，SDH的开销主要供SDH网络运行管理维护等功能使用，我们把它看作火车头。

2）再生段开销RSOH对STM-64整体信号进行监控，即再生段开销RSOH是对整个一列火车进行监控，包括火车头和所有车厢；

3）复用段开销MSOH对STM-64帧的某个STM-1信号进行监控，因为一个STM-64中包含64个STM-1，即信息净负荷中容纳了64个STM-1信号，复用段开销是对每一个STM-1信号进行监控。即复用段开销MSOH是对这列火车的64节车厢的每一节车厢进行监控；

车厢部分：

1）高阶通道开销HPOH监控STM-1中的VC-4信号，即高阶通道开销HPOH对一节车厢所有乘客进行监控；

2）低阶通道开销LPOH监控每个VC-4中的63个VC-12，即低阶通道开销LPOH对一节车厢的63位乘客进行监控管理；

综上所述，SDH帧结构中的RSOH、MSOH、POH构成了SDH层层细化的监控体制。

三、SDH开销字节及应用

这部分内容我们介绍SDH帧中各种开销字节的功能及应用，主要包括以下几个方面的内容：

1、段开销字节

如图所示，我们以STM-1的开销字节为例，来进行介绍

STM-1的断开销字节包括：再生段开销字节（RSOH）、复用段开销字节（MSOH）

再生段开销字节（RSOH）包括1-3行的前9列

复用段开销字节（MSOH）包括5-9行的前9列

（1）定帧字节（A1、A2字节）

（2）再生段踪迹字节（J0字节）

（3）数据通信通路字节（DCC字节） 

 SDH系统的特点之一就是具有自动的OAM功能，可通过网络终端对网元设备进行命令下发、数据查询，完成PDH系统所无法完成的业务实施调配、告警故障定位、性能在线测试等功能。那么这些用于OAM的数据是通过STM-N中的D1-D12字节传送的

（4）公务联络字节（E1和E2字节）

（5）使用者通路字节（F1字节）

（6）比特间差奇偶校验8位码BIP-8（B1）

（7）比特间插奇偶校验N*24位的（BIP-N*24）字节（B2字节） 

（8）复用段远端失效指示（MS-RDI）字节（K2字节的b6~b8三个比特）

（9）同步状态字节（S1字节的b5~b8字节）

2、高阶通道开销字节

3、低阶通道开销字节

四、SDH复用映射结构

略

五、SDH保护原理

光纤承载网是互联网、通信网、广播电视网的基础，也是几乎所有网络业务应用的基石。如果没有光纤通信网，再先进的计算机、路由器、手机都是一个个孤零零的网络节点，不能构成网络。人们所熟知的移动物联网、云计算、大数据、深度学习、网上购物都是空中楼阁。所以光纤承载网的可靠性、稳定性、安全性对工农业生产、经济发展起着至关重要的作用。光纤无铜，保护光纤通信网，提高光纤通信网的可靠性是每个公民应尽的义务。下面我们将对SDH的保护原理进行详细介绍，详细了解SDH传输网是如何提高其网路可靠性和稳定性的。

1、传输网自愈的概念与原理

2、SDH通道保护原理