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SDH逻辑功能块

2016-10-23 10:18:45 | 人围观 | 评论:

    对于SDH网络而言，萁中所用设备的基本功能大致与PDH设备的功能相同，即复接、交叉连接和线路传输．同时为了保证其横向兼容性，因而必须对各种设备的功能进行规范，这样使具体设备的物理实现与其功能无关，而是通过软件来实现个别功能或功能组的组合．如图6-9所示．下面逐一介绍各功能块完成的功能．
    SDH逻辑功能块主要由基本功能块和辅助功能块构成．
    1．基本功能块
    所谓SDH的基本功能块是用来完成SDH的映射、复用、交叉连接功能的模块，大致包括下列各种功能块．
    (l) SDH物理接口功能
    SDH物理接口(SPI)功能块所起的作用是在STM-N线路接口信号与逻辑电平信号之间完成相互转换，其功能图如图6-10所示，具体工作过程如下，
    ①信号流从参考点A到B时的功能
    在点A，接收到的是来自SDH传输网STM-N的光线路信号，然后经过SPI之后，将光

图6-9 SDH设备的功能块的组成信号转换成逻辑电平信号；同时从接收信号中提取定时信号．将产生的定时信号经T1端送至同步设备的定时源（SETS）．若在参考点A未能接收到有效的STM-N信号，则SPI处于告警状态，即产生接收信号丢失( LOS)，并将LOS信号向后传送给RST的同时，经S1端送往同步设备管理模块(SEMF)．

图6- 10 SDH物理接口功能示意图     ②信号流从参考点B到A时的功能
    SPI在点B将接收到的逻辑电平信号经电／光转换，在参考点A形成适合光通道传输的STM-N光接口信号，同时通过Sl端口将发送无光告警、激光嚣寿命等状态参数送至SEMF．
    (2)再生段终端(PST)功能、复用段终端(MST)功能、高阶通道终端（HPT）功能和低阶通道终端( LPT)的功能
    RST功能块是RSOH的源和宿，即在构成SDH帧信号的复用过程中加入RSOH，而在解复用过程中取出RSOH，其功能如图6-11所示，其具体工作过程如下，

图6-11 再生段终端功能示意图     ①信号流从参考点B到C时RST完成的功能
    a．在参考点B，接收到来自SPI的STM-N电信号、定时信号以及LOS信号．若RST收到LOS信号，则在参考点C出现全“1"信号．
    b．若RST收到的是正常信号，则开始搜寻帧定位字节A1A1AIA2A2A2，这就是帧定位工作．当寻找到这些字节时，便处于定帧状态．当连续收到5个以上错误时，则处于帧失步(OOF)状态，如果OOF状态保持相对长的一定时间，则认为该设备进入帧丢失( LOF)状态．
    c．在定帧状态下，当设备得到帧定位后，RST提取一帧中RSOH的第一行定帧字节后的J0字节．即再生段踪迹字节，若该字节与本接收机的段接入点标识符不一致，则将本帧信号全部送往光发射机，由光发射机向下一站点发送，
    若再生段踪迹字节J0与本接收机的段接入点标识符一致，RST对一帧中除RSOH第一行字节以外的所有字节进行解扰码处理，从而恢复出原帧数据，然后从中取出RSOH进行开销经UI参考点送到开销接入功能块(OHA)进行处理，因而在参考点c所得到的信号为仅带MSOH和定时的STM-N信号．
    若所接收到的是STM-1信号，则在此需进行包括比特间插奇偶校验八位码Bip-8处理、数字通信通路字节DCC处理等项开销处理工作，
    ②当信号流从参考点C到B时完成的功能
    在参考点c，所接收到的是带MSOH的STM-N信号和定时信号．该信号经过RST时，将其所确定的RSOH字节加入，并对一帧中除第一行字节以外的所有字节进行扰码处理，同时在第行加上定帧字节A1A1A1A2A2A2和再生段踪迹字节J0，从而在参考点B输出的是一完整的STM-N信号．
    MST, HPT和LPT的功能与RST的功能相似，都是在STM-N信号的复用和解复用过程中起到加入或取出用于运行、维护、管理的开销信号，它们的具体区别在于：
    a．复用段终端功能是复用段开销的源和宿，即在构成STM-N信号的复用过程中加入MSOH，而在解复用过程中取出MSOH，并将MSOH开销信息经U2参考点送入开销接入功能块(OHA)进行处理．若在SDH物理接口所接收到的是STM-1信号，则在此将进行包括自动保护倒换信息、Bip-24误码检测、同步状态信号信息等项复用段开销处理工作．
    b．高阶通道终端功能是高阶通道开销的源和宿，即在构成STM-N净负荷过程中加入高阶通道开销，而在分解过程中则取出POH，并通过U3参考点将高阶通道开销POH，送入开销接入功能块进行处理．若SPI所接收的是STM-1信号，那么在此将进行Bip-8误码检测、高阶通道识别符和信号标记字节等项开销处理工作．
    c．低阶通道终端功能是低阶通道开销的源和宿，即在构成TU支路信号过程中，加入低阶通道开销，而在分解过程中，取出POH，并经U4参考点送入开销接入功能块OHA．同样如果在SPI接收的是STM-1信号，则在此将进行Bip-2误码、通道远端误块指示REI、通道远端故障指示RFI、通道踪迹字节J2等项内容的检测．
    (3)复用段保护功能
    复用端保护(MSP)功能是通过对STM-N信号的监测及系统的评价来完成在复用段内避免STM-N信号出现随路故障的功能块．如果出现此类故障，则可以利用MSP功能块中
    K1, K2字节的协议，将适当的信道倒换到保护段上，从而实现防止随路故障的目的，其功能如图6-12所示．从图中可以看出，在参考点D, MST所接收的信号包括STM-N净负荷、定时、信号劣化缺陷SD和信号失效SF等信号，而通过MSP在参考点E送入复用段适配功能块(MSA)的是数据和定时信息．然而不同的保护方式，其工作过程不同，这部分内容将在6.4.2系统保护问题中进行详细介绍．

图6-12 复用段保护功能示意图 (4)复用段适配(MSA)功能、高阶通道适配(HPA)功能和低阶通道适配（LPA）功能MSP, HPA和LPA 均具有适配的功能，首先分析一下MSA的功能．
①MSA功能块是用于处理AU-3/4指针，并完成组合／分解整个STM-N帧信号的任务，其功能如图6-13所示，具体工作过程如下．

图6一13 复用段适配功能示意图     a．信号流从参考点E到F时的功能
    在参考点E所接收到的信号是STM-N净负荷和定时信号，当该信号经过MSA，通过对STM-N净负荷的消间插处理以及AU - 3/4进行的指针解释(PI)处理，在参考点F送出的是带有帧偏移的VC-3/4，若出现指针丢失或AU通道告警时，则在向SEMF通报的同时，在参考点F全部置“1"信号．当故障被排除，系统恢复正常时，去掉全“l”信号．
    b．信号流从参考点F到E
    在参考点F，接收带有帧编移的VC-3/4信号，当该信号经过MSA时，首先由指针产生器(PG)根据帧偏移量产生指针，即AU-3/4指针，加上VC-3/4之后，形成AU-3/4，当多个AU经按字节间插处理后便形成AUG，同样在经哟来自SETS的定时信号的作用下，多个AUG与之保持同步，进而构成STM-N净负荷．
    与MSA相同，HPA和LPA都具有类似的功能，但它们各自所完成的工作不同．
    ②高阶通道适配功能所完成的是高阶通道与低阶通道之间的组合和分解以及指针处理等项工作，即在复用和解复用过程中，当信号经过HPA时，在此将分别进行字节间插处理和消间插处理、指针的插入和取出操作，从而实现VC-12与VC-3/4之间的复用、解复用功能，由于在低阶通道层中采用了复帧结构，因此会从HPT收到复帧指示字节H4，当与复帧序列中单帧的预期值相比较时，若连续几帧出现不一致的情况时，则进入复帧丢失状态(LOM)，应向SEMF报告．若此后连续几帧预期值与复帧指示字节H4一致时，则系统退出LOM状态．
    ③低阶通道适配功能是通过映射、去映射的方式，用于完成PDH信号与SDH网络之间的适配过程．即在数据流经过LPA的去映射和解同步处理之后，则在M参考点可获得相应的准同步信息和定时信号，反之，不同速率的PDH信号经过LPA的映射和同步处理之后，被装入各自相应的不同容器之中，其中高阶容器的信息流经过H点送到HPT．低阶容器内的信息流则经L点送至LPT．
    (5)高阶通道连接功能和低阶通道连接功能
    所谓高阶通道连接（HPC）功能是指只对信号的传输路由做出选择或改变，而不对信号本身进行任何处理，即将输入的VC-3/4指定给可供使用的输出口的VC-3/4，从而实现在VC-3/4等级上的重新排列，因而，在实现交叉连接功能的同时，信号是透明传输的，它是实现DXC和ADM的关键功能块．
    低阶通道连接(LPC)功能与高阶通道连接功能基本相同，只是对低阶信道信号的传输路由做出选择或改变，而不对其信号进行处理，通过此功能块可以实现低阶VC之间灵活的分配和连接．另外IPC还通过S8端完成IPC与SEMF之间的命令和信息的交互．
    (6) PDH物理接口
    目前在光通信系统中仍采用强度调制一直接检波的通信方式，为适合光通路的信号传输，因而采用非归零码(NRZ)作为光线路码，然而仅在SPI中，将光信号转换成逻辑电平信号，因此到目前为止，在图6-14所示的参考点H所接收的信号为NRZ，但支路传输编码要求采用HDB3码，故该信号通过PDH物理接口(PPI)功能块之后，将所接收的信息流按HDB3编码方式，变化成适于支路传输的HDB3玛，从而形成支路信号．其工作过程为图6-14所示的信号流从H点到支路端口的过程，反之在支路端口将接收到的支路信号的数据码进行码型变换，使其变换成为NRZ码．
    若支路输入信号出现中断（即出现信号丢失），则将在两帧内出现全“l"信号，当该故障被排除，则在两帧时间内，全“1”消失．
    (7)高阶、低阶连接监控功能块
    如图6-15所示，由于高阶连接监控(HCS)功能和低阶连接监控(LCS)功能均由两个模块构成，因而它们同属于复用功能块，它们可以处于活动状态，也可以处于不活动状态．

图6-14 PDH物理接口功能所谓不活动状态是指信息流透明完成由参考点F到G点，或由G点到F点的传输，而无需对其通道开销进行监视．然而不活动状态是指在完成数据流从F点到G点或从G点到F点的同时，通过HPOM或LPOM进行通道开销的提取，从而达到对传输质量的监控．

图6-15 高阶、低阶连接监控功能     2．复合功能块
    根据不同的基本功能，可以构成两类不同的复合功能，如图6-9所示，可见一类是适配功能，另一类为监控功能．
    (1)适配功能包括传送终端功能TTF，高阶接口HOI，低阶接口LOI和高阶组装HOA．
    (2)监控功能包括高阶连接监控HCS和低阶连接监控LCS．
    3．辅助功能块
    SDH设备除了要完成数据的同步复用功能之外，还包括定时、开销和管理功能块，下面逐一地进行介绍．
    (1)同步设备管理功能
    同步设备管理功能( SEMF)是用以完成电信网管理任务而所需的各类数据的采集工作的功能块，其功能如图6-9所示，从图中可以看出，该功能块将S点收集到的各基本功能块的工作状态性能数据以及具体硬件告警指示，转换成可供DCC和Q接口传输的目标信息。
    其信息内容如表6-2所示．这样在各功能块监测到异常或故障的同时，便可以通过SEMF向上游和下游的功能块送出相应的维护命令。表6-2 经S参考点向SEMF报告的状态信息流

    (2)消息通信功能块
    消息通信功能(MCF)块是用来完成网管所需的各类数据信息传输的功能块，其功能如图6-9所示，由此可见，该功能块主要负责接收和缓存来自SEMF, DCC,Q接口和F接口的信息，从而实现人机对话．
    (3)同步设备定时源
    同步设备定时源（SETS）功能代表SDH网络单元的时钟．SDH设备中的各基本功能块都是以此时钟为依据进行工作的，为保证其精度，SETS设有供同步设备自由状态下使用的内部时钟源――定时发生器(OSC)．除此之处还设有三种外部时钟源：
    a．从STM-N信号流中提取的时钟信号T1．
    b．从支路信号中提取的时钟信号T2，
    c．从外同步信号源如2 Mbit/s正弦信号或2 Mbit/s信号经同步设备定时物理接口（SETPI）提取的T3时钟，
    通过SETS选择精度最高的时钟信号作为输出时钟T0，供SPI和PPI以外的所有单元功能块的本地定时使用，同时还输出T4供其他网络单元使用．
    (4)同步设备定时物理接口
    同步设备定时物理接口（SETPI）是用来完成对外来2 Mbit/s信号进行时钟的提取、编／解码功能和提供与物理接口适配功能．
    (5)开销接人功能
    由SDH的复用过程可知，不同的容器，对其进行运行、维护、管理的开销字节不同，因而通过图6-9中所示的开销接人功能(OHA)的U参考点，可以实现对各相应单元功能块的开销字节统一的管理．例如，操作者能够通过公务联络E1和E2字节，调整所使用信道的开销以及备用或供未来使用的开销，以达到对不同通道层中的所传信息进行监控．从而实现对其进行运行、维护、管理的目标．

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