sdh设备的逻辑功能块及其告警Word格式.docx

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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A→B→C→D→E→F→G→L→M拆分成140Mbit/s的PDH信号；

经过A→B→C→D→E→F→G→H→I→J→K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。

1、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。

2、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”信号。

RST对B点输入的信号进行了正确帧定位后，RST对STM-N帧中除RSOH第一行字节外的所有字节进行解扰，解扰后提取RSOH并进行处理。

RST校验B1字节，若检测出有误码块，则本端产生RS-BBE；

RST同时将E1、F1字节提取出传给OHA（开销接入功能块）处理公务联络电话；

将D1—D3提取传给SEMF，处理D1—D3上的再生段OAM命令信息。

（2）发方向——信号流从C到B

RST写RSOH，计算B1字节，并对除RSOH第一行字节外的所有字节进行扰码。

设备在A点、B点、C点处的信号帧结构如图4-6：

图4-6A、B、C点处的信号帧结构图

3、MST：

复用段终端功能块

MST是复用段开销的源和宿，在接收方向处理（终结）MSOH，在发方向产生MSOH。

（1）收方向——信号流从C到D

MST提取K1、K2字节中的APS（自动保护倒换）协议送至SEMF，以便SEMF在适当的时候（例如故障时）进行复用段倒换。

若C点收到的K2字节的b6—b8连续3帧为111，则表示从C点输入的信号为全“1”信号，MST功能块产生MS-AIS（复用段告警指示）告警信号。

MS-AIS的告警是指在C点的信号为全“1”。

它是由R-LOS，R-LOF引发的，因为当RST收到R-LOS、R-LOF时，会使C点的信号为全“1”，那么此时K2的b6—b8当然是“111”了。

另外，本端的MS-AIS告警还可能是因为对端发过来的信号本身就是MS-AIS，即发过来的STM-N帧是由有效RSOH和其余部分为全“1”信号组成的。

若在C点的信号中K2为110，则判断为这是对端设备回送回来的对告信号：

MS-RDI（复用段远端失效指示），表示对端设备在接收信号时出现MS-AIS、B2误码过大等劣化告警。

MST功能块校验B2字节，检测复用段信号的传输误码块，若有误块检测出，则本端设备在MS-BBE性能事件中显示误块数，向对端发对告信息MS-REI，由M1字节回告对方接收端收到的误块数。

若检测到MS-AIS或B2检测的误码块数超越门限（此时MST上报一个B2误码越限告警MS-EXC），则在点D处使信号出现全“1”。

另外，MST将同步状态信息S1（b5—b8）恢复，将所得的同步质量等级信息传给SEMF。

同时MST将D4—D12字节提取传给SEMF，供其处理复用段OAM信息；

将E2提取出来传给OHA，供其处理复用段公务联络信息。

（2）发方向——信号流从D到C

MST写入MSOH：

从OHP来的E2；

从SEMF来的D4—D12；

从MSP来的K1、K2写入相应B2字节、S1字节、M1等字节。

若MST在收方向检测到MS-AIS或MS-EXC（B2），那么在发方向上将K2字节b6—b8设为110。

D点处的信号帧结构如图4-7所示。

图4-7D点处的信号帧结构图

再生段和复用段的名字听得多了，但再生段和复用段究竟指什么呢？

再生段是指在两个设备的RST之间的维护区段（包括两个RST和它们之间的光缆）。

复用段是指在两个设备的MST之间的维护区段（包括两个MST和它们之间的光缆）。

再生段只处理STM-N帧的RSOH，复用段处理STM-N帧的RSOH和MSOH。

4、MSP：

（复用段保护功能块）

MSP用以在复用段内保护STM-N信号，防止随路故障，它通过对STM-N信号的监测、系统状态评价，将故障信道的信号切换到保护信道上去（复用段倒换）。

ITU-T规定保护倒换的时间控制在50ms以内。

复用段倒换的故障条件是R-LOS、R-LOF、MS-AIS和MS-EXC（B2），要进行复用段保护倒换，设备必须要有冗余（备用）的信道。

以两个端对端的TM为例进行说明，如图4-8所示。

图4-8TM的复用段保护

（1）收方向——信号流从D到E

若MSP收到MST传来的MS-AIS或SEMF发来的倒换命令，将进行信息的主备倒换，正常情况下信号流从D透明传到E。

（2）发方向——信号流从E到D

E点的信号流透明的传至D，E点处信号波形同D点。

常见的倒换方式有1+1、1:

1和1:

n。

以图4-8的设备模型为例：

1＋1指发端在主备两个信道上发同样的信息（并发），收端在正常情况下选收主用信道上的业务，因为主备信道上的业务一模一样（均为主用业务），所以在主用信道损坏时，通过切换选收备用信道而使主用业务得以恢复。

此种倒换方式又叫做单端倒换（仅收端切换），倒换速度快，但信道利用率低。

1∶1方式指在正常时发端在主用信道上发主用业务，在备用信道上发额外业务（低级别业务），收端从主用信道收主用业务从备用信道收额外业务。

当主用信道损坏时，为保证主用业务的传输，发端将主用业务发到备用信道上，收端将切换到从备用信道选收主用业务，此时额外业务被终结，主用业务传输得到恢复。

这种倒换方式称之为双端倒换（收/发两端均进行切换），倒换速率较慢，但信道利用率高。

由于额外业务的传送在主用信道损坏时要被终结，所以额外业务也叫做不被保护的业务。

1∶n是指一条备用信道保护n条主用信道，这时信道利用率更高，但一条备用信道只能同时保护一条主用信道，所以系统可靠性降低了。

5、MSA：

复用段适配功能块

MSA的功能是处理和产生AU-PTR，以及组合/分解整个STM-N帧，即将AUG组合/分解为VC4。

（1）收方向——信号流从E到F

首先，MSA对AUG进行消间插，将AUG分成N个AU-4结构，然后处理这N个AU-4的AU指针，若AU-PTR的值连续8帧为无效指针值或AU-PTR连续8帧为NDF，此时MSA上相应的AU-4产生AU-LOP告警，并使信号在F点的相应的通道上（VC4）输出为全“1”。

若MSA连续3帧检测出H1、H2、H3字节全为1，则认为E点输入的为全“1”信号，此时MSA使信号在F点的相应的VC4上输出为全“1”，并产生相应AU-4的AU-AIS告警。

（2）发方向——信号流从F到E

F点的信号经MSA定位和加入标准的AU-PTR成为AU-4，N个AU-4经过字节间插复用成AUG。

F点的信号帧结构如图4-9所示。

图4-9F点的信号帧结构图

6、TTF：

传送终端功能块

前面讲过多个基本功能经过灵活组合，可形成复合功能块，以完成一些较复杂的工作。

SPI、RST、MST、MSA一起构成了复合功能块TTF，它的作用是在收方向对STM-N光线路进行光/电变换（SPI）、处理RSOH（RST）、处理MSOH（MST）、对复用段信号进行保护（MSP）、对AUG消间插并处理指针AU-PTR，最后输出N个VC4信号；

发方向与此过程相反，进入TTF的是VC4信号，从TTF输出的是STM-N的光信号。

7、HPC：

高阶通道连接功能块

HPC实际上相当于一个交叉矩阵，它完成对高阶通道VC4进行交叉连接的功能，除了信号的交叉连接外，信号流在HPC中是透明传输的（所以HPC的两端都用F点表示）。

HPC是实现高阶通道DXC和ADM的关键，其交叉连接功能仅指选择或改变VC4的路由，不对信号进行处理。

一种SDH设备功能的强大与否主要是由其交叉能力决定的，而交叉能力又是由交叉连接功能块即高阶HPC、低阶LPC来决定的。

为了保证业务的全交叉，图4-6中的HPC的交叉容量最小应为2NVC4×

2NVC4，相当于2N条VC4入线，2N条VC4出线。

8、HPT：

高阶通道终端功能块

从HPC中出来的信号分成了两种路由：

一种进HOI复合功能块，输出140Mbit/s的PDH信号；

一种进HOA复合功能块，再经LOI复合功能块最终输出2Mbit/s的PDH信号。

不过不管走哪一种路由都要先经过HPT功能块，两种路由HPT的功能是一样的。

HPT是高阶通道开销的源和宿，形成和终结高阶虚容器。

（1）收方向——信号流从F到G

终结POH，检验B3，若有误码块则在本端性能事件中HP-BBE显示检出的误块数，同时在回送给对端的信号中，将G1字节的b1—b4设置为检测出的误块数，以便发端在性能事件HP-REI中显示相应的误块数。

G1的b1—b4值的范围为0—15，而B3只能在一帧中检测出最多8个误码块，也就是说G1b1—b4的值0—8表示检测0—8个误码块，其余7个值（9—15）均被当成无误码块。

HPT检测J1和C2字节，若失配（应收的和所收的不一致）则产生HP-TIM、HP-SLM告警，使信号在G点相应的通道上输出为全“1”，同时通过G1的b5往发端回传一个相应通道的HP-RDI告警。

若检查到C2字节的内容连续5帧为00000000，则判断该VC4通道未装载，于是使信号在G点相应的通道上输出为全“1”，HPT在相应的VC4通道上产生HP-UNEQ告警。

H4字节的内容包含有复帧位置指示信息，HPT将其传给HOA复合功能块的HPA功能块（因为H4的复帧位置指示信息仅对2Mbit/s有用，对140Mbit/s的信号无用）。

（2）发方向——信号流从G到F

HPT写入POH，计算B3，由SEMF传相应的J1和C2给HPT写入POH中。

G点的信号形状实际上是C4信号的帧，这个C4信号一种情况是由140Mbit/s适配成的；

另一种情况是由2Mbit/s信号经C12→VC12→TU-12→TUG-2→TUG3→C4这种结构复用而来的。

下面我们分别予以讲述。

先讲述由140Mbit/s的PDH信号适配成1的C4，G点处的信号帧结构如图4-10所示。

图4-10G点的信号帧结构图

9、LPA：

低阶通道适配功能块

LPA的作用是通过映射和去映射将PDH信号适配进C，或把C信号去映射成PDH信号，其功能类似于PDH⇔C，此处指140Mbit/s⇔C。

10、PPI：

PDH物理接口功能块

PPI的功能是作为PDH设备和携带支路信号的物理传输媒质的接口，主要功能是进行码型变换和支路定时信号的提取。

（1）收方向——信号流从L到M

将设备内部码转换成便于支路传输的PDH线路码型，如HDB3（2Mbit/s、34Mbit/s）、CMI（140Mbit/s）。

（2）发方向——信号流从M到L

将PDH线路码转换成便于设备处理的NRZ码，同时提取支路信号的时钟将其送给SETS锁相，锁相后的时钟由SETS送给各功能块作为它们的工作时钟。

当PPI检测到无输入信号时，会产生支路信号丢失告警T-ALOS（2Mbit/s）或EXLOS（34Mbit/s、140Mbit/s），表示设备支路输入信号丢失。

● 

HOI：

此复合功能块由HPT、LPA、PPI三个基本功能块组成。

完成的功能是将140Mbit/s的PDH信号⇔C4⇔VC4。

下面讲述由2Mbit/s复用进C4的情况。

11、HPA：

高阶通道适配功能块

此时，G点处的信号实际上是由TUG3通过字节间插而成的C4信号，而TUG3又是由TUG2通过字节间插复合而成的，TUG2又是由TU12复合而成，TU12由VC12+TU-PTR组成的。

见第二章附图。

HPA的作用有点类似MSA，只不过进行的是通道级的处理/产生TU-PTR，将C4这种信息结构拆/分成TU12（对2Mbit/s的信号而言）。

（1）收方向——信号流从G到H

首先将C4进行消间插成63个TU-12，然后处理TU-PTR，进行VC12在TU-12中的定位、分离，从H点流出的信号是63个VC12信号。

HPA若连续3帧检测到V1、V2、V3全为“1”，则判定为相应通道的TU-AIS告警，在H点使相应VC12通道信号输出全为“1”。

若HPA连续8帧检测到TU-PTR为无效指针或NDF，则HPA产生相应通道的TU-LOP告警，并在H点使相应VC12通道信号输出全为“1”。

HPA根据从HPT收到的H4字节做复帧指示，将H4的值与复帧序列中单帧的预期值相比较，若连续几帧不吻合则上报TU-LOM支路单元复帧丢失告警，若H4字节的值为无效值：

在01H—04H之外，则也会出现TU-LOM告警。

（2）发方向——信号流从H到G

HPA先对输入的VC12进行标准定位——加上TU-PTR，然后将63个TU-12通过字节间插复用：

TUG2→TUG3→C4。

12、HOA：

高阶组装器的作用是将2Mbit/s和34Mbit/s的POH信号通过映射、定位、复用，装入C4帧中，或从C4中拆分出2Mbit/s和34Mbit/s的信号。

H点处的信号帧结构图如图4-11所示。

图4-11H点处的信号帧结构图

13、LPC：

低阶通道连接功能块

与HPC类似，LPC也是一个交叉连接矩阵，不过它是完成对低阶VC（VC12/VC3）进行交叉连接的功能，可实现低阶VC之间灵活的分配和连接。

一个设备若要具有全级别交叉能力，就一定要包括HPC和LPC。

例如DXC4/1就应能完成VC4级别的交叉连接和VC3、VC12级别的交叉连接，也就是说DXC4/1必须要包括HPC功能块和LPC功能块。

信号流在LPC功能块处是透明传输的（所以LPC两端参考点都为H）。

14、LPT：

低阶通道终端功能块

LPT是低阶POH的源和宿，对VC12而言就是处理和产生V5、J2、N2、K4四个POH字节。

（1）收方向——信号流从H到J

LPT处理LP-POH，通过V5字节的b1—b2进行BIP-2的检验，若检测出VC12的误码块，则在本端性能事件LP-BBE中显示误块数，同时通过V5的b3回告对端设备，并在对端设备的性能事件LP-REI（低阶通道远端误块指示）中显示相应的误块数。

检测J2和V5的b5—b7，若失配（应收的和实际所收的不一致）则在本端产生LP-TIM（低阶通道踪迹字节失配）、LP-SLM（低阶通道信号标识失配），此时LPT使I点处使相应通道的信号输出为全“1”，同时通过V5的b8回送给对端一个LP-RDI（低阶通道远端失效指示）告警，使对端了解本接收端相应的VC12通道信号时出现劣化。

若连续5帧检测到V5的b5—b7为000，则判定为相应通道来装载，本端相应通道出现LP-UNEQ（低阶通道未装载）告警。

I点处的信号实际上已成为C12信号，帧结构如图4-12所示。

图4-12I点处的信号帧结构图

15、LPA：

低阶通道适配功能块的作用与前面所讲的一样，就是将PDH信号（2Mbit/s）装入/拆出C12容器，相当于将货物打包/拆包的过程：

2Mbit/s⇔C12。

此时J点的信号实际上已是PDH的2Mbit/s信号。

16、PPI：

与前面讲的一样，PPI主要完成码型变换的接口功能，以及提取支路定时供系统使用的功能。

17、LOI：

低阶接口功能块

低阶接口功能块主要完成将VC12信号拆包成PDH2Mbit/s的信号（收方向），或将PDH的2Mbit/s信号打包成VC12信号，同时完成设备和线路的接口功能——码型变换；

PPI完成映射和解映射功能。

设备组成的基本功能块就是这些，不过通过它们的灵活的组合，可构成不同的设备，例如组成：

REG、TM、ADM和DXC，并完成相应的功能。

设备还有一些辅助功能块，它们携同基本功能块一起完成设备所要求的功能，这些辅助功能块是：

SEMF、MCF、OHA、SETS、SETPI。

18、SEMF：

同步设备管理功能块

它的作用是收集其它功能块的状态信息，进行相应的管理操作。

这就包括了本站向各个功能块下发命令，收集各功能块的告警、性能事件，通过DCC通道向其它网元传送OAM信息，向网络管理终端上报设备告警、性能数据以及响应网管终端下发的命令。

DCC（D1—D12）通道的OAM内容是由SEMF决定的，并通过MCF在RST和MST中写入相应的字节，或通过MCF功能块在RST和MST提取D1—D12字节，传给SEMF处理。

19、MCF：

消息通信功能块

MCF功能块实际上是SEMF和其它功能块和网管终端的一个通信接口，通过MCF，SEMF可以和网管进行消息通信（F接口、Q接口），以及通过N接口和P接口分别与RST和MST上的DCC通道交换OAM信息，实现网元和网元间的OAM信息的互通。

MCF上的N接口传送D1—D3字节（DCCR），P接口传送D4—D12字节（DCCM），F接口和Q接口都是与网管终端的接口，通过它们可使网管能对本设备及至整个网络的网元进行统一管理。

F接口和Q接口都是提供网管与设备的接口，二者有什么区别呢？

F接口提供与本地网管终端的接口，Q接口提供与远程网管终端的接口。

20、SETS：

同步设备定时源功能块

数字网都需要一个定时时钟以保证网络的同步，使设备能正常运行。

而SETS功能块的作用就是提供SDH网元乃至SDH系统的定时时钟信号。

SETS时钟信号的来源有4个：

由SPI功能块从线路上的STM-N信号中提取的时钟信号；

由PPI从PDH支路信号中提取的时钟信号；

由SETPI（同步设备定时物理接口）提取的外部时钟源，如：

2MHz方波信号或2Mbit/s；

当这些时钟信号源都劣化后，为保证设备的定时，由SETS的内置振荡器产生的时钟。

SETS对这些时钟进行锁相后，选择其中一路高质量时钟信号，传给设备中除SPI和PPI外的所有功能块使用。

同时SETS通过SETPI功能块向外提供2Mbit/s和2MHz的时钟信号，可供其它设备——交换机、SDH网元等作为外部时钟源使用。

以上所讲的是SDH设备的4个时钟来源，这仅仅是指SDH设备使用的时钟信号“放”在何处，即SDH从何处可以提取到时钟信号。

那么时钟信号的本质来源是什么？

中国数字网的定时信号是由国家级的定时基准时钟（主用时钟在北京，备用时钟在武汉）而来的。

经过同步链路的层层转接而传到SDH设备的，这方面内容将在后面详细讲述。

SETPI：

作用SETS与外部时钟源的物理接口，SETS通过它接收外部时钟信号或提供外部时钟信号。

21、OHA：

开销接入功能块

OHA的作用是从RST和MST中提取或写入相应E1、E2、F1公务联络字节，进行相应的处理。

前面我们讲述了组成设备的基本功能块，以及这些功能块所监测的告警性能事件及其监测机理。

深入了解各个功能块上监测的告警、性能事件，以及这些事件的产生机理，是以后在维护设备时能正确分析、定位故障的关键所在，希望你能将这部分内容完全理解和掌握。

由于这部分内容较零散，现将其综合起来，以便使你能找出其内在的联系。

以下是SDH设备各功能块产生的主要告警维护信号以及有关的开销字节。

LOS

LOF（A1、A2），OOF（A1、A2），RS-BBE（B1）

MS-AIS（K2[b6—b8]）、MS-RDI（K2[b6—b8]），MS-REI（M1），MS-BBE（B2），MS-EXC（B2）

AU-AIS（H1、H2、H3），AU-LOP（H1、H2）

HP-RDI（G1[b5]），HP-REI（G1[b1—b4]），HP-TIM（J1），HP-SLM（C2），HP-UNEQ（C2），HP-BBE（B3）

HPA：

TU-AIS（V1、V2、V3），TU-LOP（V1、V2），TU-LOM（H4）

LPT：

LP-RDI（V5[b8]），LP-REI（V5[b3]），LP-TIM（J2），LP-SLM（V5[b5—b7]），LP-UNEQ（V5[b5—b7]），LP-BBE（V5[b1—b2]）

以上这些告警维护信号产生机理的简要说明如下：

ITU-T建议规定了各告警信号的含义：

LOS：

信号丢失，输入无光功率、光功率过低、光功率过高，使BER劣于1