作者：文杰斌 主编
出版社：人民邮电出版社
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SDH和DWDM设备操作与维护试读：
前言
近些年，随着光传输网络技术的迅速发展，SDH 传输网络和 DWDM 传输网络已经发展得非常成熟，大量应用在各级骨干网、城域网及接入网中。
对传输网络设计人员、建设人员和维护人员而言，全面具备 SDH 和 DWDM 设备的操作维护能力是基本要求，是典型工作任务，即 SDH与DWDM 设备的操作与维护是高职院校通信技术类专业的一门重要的专业核心课程。
本书以训练学生的SDH与DWDM 设备的操作与维护技能为核心目标，选取华为和中兴两大通信设备商的典型 SDH 和 DWDM 产品为载体，以工作过程为导向，采用项目教学的方式组织教学内容，每个项目取材于通信企业运维一线的典型案例；详细介绍了 SDH 与DWDM 设备整体认知、传输配置管理、传输网管维护、传输性能管理、传输设备日常维护和传输故障管理等6大项目训练内容。每个项目由应用情境、解决方案、工作任务和项目技能练习组成。在每个项目的应用情境，给出作为传输人员在某个工作环节将会面临什么场景和问题；在解决方案中，会根据应用情境设置的场景和问题，提出解决问题应该要具备哪些技能；在每个工作任务部分，首先对工作任务进行简要分析（任务分析），其次详细讲解完成工作任务需具备的理论知识（知识链接），然后给出工作任务的训练实施方案（任务实施），最后为了更全面、更深层次地完成该工作任务，讲解需进一步掌握的知识与技能（知识拓展）；在项目技能练习部分，精心挑选与本项目相关的多个场景和问题，强化学生掌握该项目的学习、训练，检测学生的学习效果。
通过6大项目的学习和训练，学生不仅能够掌握SDH与DWDM技术的理论知识，而且能够完成 SDH与DWDM 设备的基本操作与维护，达到助理传输工程师传输网络运维水平。
本书的参考学时为60～84 学时，建议采用项目式现场教学模式，各项目的参考学时如学时分配表所示。学时分配表
本书由湖南邮电职业技术学院文杰斌主编和统稿，何一心负责审稿，王韵负责项目五和项目六的编写，张振中负责项目三和项目四的编写。在本书编写过程中，得到了湖南邮电职业技术学院、中国电信湖南公司、中国通信服务湖南公司及中兴、华为等单位的大力支持和鼎力帮助，在此一并表示衷心感谢。
由于时间仓促，编者水平和经验有限，书中难免有欠妥和错误之处，恳请读者批评指正。编者2013年12月
项目一 SDH与DWDM设备整体认知
[应用情境]
小王是某运营商传输机房刚入职的一名传输设备维护人员，主要负责维护华为和中兴产的SDH 设备和 DWDM 设备，为了能尽早上岗，成为一名合格的传输设备维护人员，小王需要尽快形成对SDH设备和DWDM设备的整体认知。
[解决方案]
要尽快对 SDH 设备和 DWDM 设备有整体的认知，通常需要掌握以下技能：熟悉典型SDH设备的系统结构、单板功能；熟悉典型DWDM设备的系统结构、单板功能。
本项目设计了典型 SDH 设备整体认知和典型 DWDM 设备整体认知两个工作任务，在介绍SDH设备和DWDM设备的系统结构、单板功能的同时，对SDH和DWDM技术涉及的基本理论进行描述。
任务1.1 SDH设备的整体认知
[任务分析]
小王通过师傅的指点，得知要想形成对SDH设备的整体认知，必须首先掌握SDH技术的基本理论，再对每个厂家的SDH 设备的系统结构和单板功能进行熟悉，最后比对不同厂家的SDH设备在系统结构设计上的不同。
[知识链接]
一、SDH技术之前采用的传输技术——PDH技术
计算机技术尤其是互联网技术迅猛发展之前，通信的业务类型主要是语音业务，所以传输技术都是基于电话语音业务传送设计的。
电话的模拟语音业务信号经过抽样、量化、编码后，变为64kbit/s 的数字信号，为了提高线路利用率和传输容量，采用时分复用技术，将多路 64kbit/s 数字信号以比特为单位进行间插复接。将30个独立的64kbit/s话音业务与两个信息控制信道一起形成一个32路时隙的信号结构，其传输速率为2.048Mbit/s，这就是早期的PCM30/32路通信系统。
为了进一步提高传输容量，欧洲以2.048Mbit/s为基础，北美以1.544Mbit/s为基础，发展了PDH技术。我国采用欧洲制式的PDH技术。
欧洲制式PDH技术各次群的速率、偏差、帧周期、电路数如表1-1所示。表1-1 欧洲制式PDH各次群速率与帧周期
PDH技术存在以下不可克服的、以致于不得不被SDH技术淘汰的缺点。（1）国际PDH技术存在3大系列标准，如图1-1所示，造成了国际互通的困难。图1-1 ITU-T建议的三大PDH系列（2）没有世界性标准的光接口规范。致使不同厂家的设备，甚至同一厂家不同型号的设备光接口各不相同，不能互连。（3）上/下支路困难。PDH 各速率等级帧长不同，导致上/下支路必须采用背靠背设备，逐级分接出要下的支路，将不下的支路再逐级复接上去，如图1-2所示。图1-2 从140 Mbit/s信号分/插出2 Mbit/s信号示意图（4）只能采用异步复接方式，即复接时需调整各支路速率同步后才能复接。（5）网络管理能力不强。由于安排的开销比特很少，不能提供足够的运行、管理和维护（OAM）能力。
二、SDH基本概念
1985年，美国国家标准协会（ANSI）起草了光同步标准，并命名为同步光网络 SONET。1986年，原CCITT即ITU-T以SONET为基础制订了SDH同步数字体系标准，SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体，并由统一网管系统操作的综合信息传送网络技术，其核心特点是：同步复用、标准光接口、强大的网络管理能力。特别需要注意的是SDH技术不仅适用于光纤线路传输，也适合于微波和卫星等其他传输形式。
三、SDH速率等级
SDH速率等级用同步传送模块STM-N表示，N取1、4、16、64、256，对应SDH五种不同等级的速率，如表1-2所示。表1-2 同步数字系列SDH速率等级
四、SDH帧结构
STM-N帧结构由9行、270×N列组成，采用按字节间插复用，由净负荷（Payload）、管理单元指针AU-PTR、段开销SOH 3部分组成，如图1-3所示。图1-3 STM-N帧结构
信息净负荷区存放各种电信业务信息和少量用于通道性能监控的通道开销字节。
管理单元指针用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N 帧内的准确位置，以便正确区分出所需的信息。为了兼容各种业务或与其他网络连接，需通过指针进行速率调整。
段开销 SOH 区域用于存放帧定位、运行、维护和管理方面的字节，以保证主信息净负荷正确灵活地传送。段开销进一步分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。
五、SDH开销
SDH开销完成对SDH信号层层细化的监控管理，其监控管理功能可分为段层监控和通道层监控。段层的监控分为再生段层和复用段层的监控，通道层监控分为高阶通道层和低阶通道层的监控，从而实现对 STM-N层层细化的监控。例如，对 SDH 2.5G（STM-16）系统的监控，再生段开销对整个STM-16信号监控，复用段开销对STM-16中的16个STM-1分别监控，高阶通道开销对每个 STM-1 中的VC-4 监控，低阶通道开销对 VC-4 中的63 个VC-12分别监控。由此实现对2.5Gbit/s级别到2Mbit/s级别的多层次监控。这些监控功能的实现是由不同的开销字节来实现的。（一）SDH段开销
STM-N的段开销由N个STM-1段开销按字节间插同步复用而成，但只有第一个STM-1的段开销完全保留，其余STM-1的段开销仅保留A1、A2和B2字节，其他字节全部省略。
由于STM-N和STM-1的段开销字节类型相同，只是段开销字节数量上不同，所以可以用STM-1信号为例来讲述段开销各字节的用途。STM-1段开销的安排如图1-4所示。图1-4 STM-1段开销的安排
1.再生段开销（1）帧定位字节（A1、A2）
A1、A2用来标识STM-N帧的起始位置。A1为11110110（F6），A2为00101000（28）。（2）再生段踪迹字节（J0）
用连续 16 帧内的J0 字节组成 16 byte 的帧重复发送一个代表某接入点的标志，从而使再生段的接收端能够确认是否与预定的发送端处于持续的连接状态。（3）再生段误码监视字节（B1）
B1字节用于再生段误码在线监测，它采用偶校验比特间插校验8位码（简称BIP-8）。BIP-8是将被监测部分8 bit分为一组排列，然后计算每一列比特“1”的奇偶数，其值使每列比特“1”个数为偶数。例如，有一串较短的序列“110101 00011100111010101010111010”，其BIP-8的计算为：
在STM-N帧中对前一STM-N帧扰码后的所有比特进行BIP-8 运算，将得到的结果置于当前帧扰码前的B1 位置。接收端将前一帧解扰码前的所有比特计算得到的BIP-8值，与当前帧解扰后的B1作比较，如果任一比特不一致，则说明本BIP-8负责监测的“块”在传输过程中有差错。这样只要检测出接收端计算出的B1P-8与传送过来的B1不一致的数量，就可得到信号传输过程中的差错块数（即误码块数），从而实现再生段的在线误码监测。（4）再生段公务通信字节（E1）
E1用于再生段公务联络，提供一个64kbit/s通路，它在中继器上可以接入或分出。（5）使用者通路字节（F1）
F1为网络运营者提供一个64kbit/s通路，为特殊维护目的提供临时的数据/话音通道。（6）再生段数据通信通道字节（DCC）
再生段开销中 D1、D2、D3 用于再生段传送再生器的运行、管理和维护信息，可提供速率达192 kbit/s（3×64 kbit/s）的通道。
2.复用段开销（1）复用段误码监视字节（B2）
B2用于复用段的误码在线监测，3个B2共24 bit，作比特间插奇偶校验，以前为BIP-24校验，后改进为24×BIP-1，其计算方法与BIP-8相似，只不过此处每24bit分为一组。（2）数据通信通道字节（D4～D12）
D4～D12 构成管理网复用段之间运行、管理和维护信息的传送通道，可提供速率达576 kbit/s（9×64 kbit/s）的通道。（3）复用段公务通信字节（E2）
E2用于复用段公务联络，只能在含有复用段终端功能块MST的设备上接入或分出。（4）自动保护倒换通路字节（K1、K2（bl～b5））
K1 和 K2用于传送复用段保护倒换APS协议。保证设备发生故障时能自动切换，使网络自愈，用于复用段保护倒换自愈情况。
K1（b1～b4）指示倒换请求的原因，K1（b5～b8）指示提出倒换请求的工作系统序号，K2（bl～b5）指示复用段接收侧备用系统倒换开关桥接到的工作系统序号。（5）复用段远端缺陷指示字节（K2（b6～b8））
K2（b6～b8）用于向复用段发送端回送接收端状态指示信号，通知发送端，接收端检测到上游故障或者收到了复用段告警指示信号 MS-AIS。有缺陷时在K2（b6～b8）插入“110”码，表示复用段远端缺陷指示MS-RDI。（6）同步状态字节（Sl（b5～b8））
S1字节的b5～b8用作传送同步状态信息，即上游站的同步状态通过Sl（b5～b8）传送到下游站。S1的安排如表1-3所示。表1-3 S1字节b5～b8的安排注：其余组态预留。（7）复用段远端差错指示字节（M1（b2～b8））
M1（b2～b8）用于将复用段接收端检测到的差错数回传给发送端。接收端（远端）的差错信息由接收端计算出的24×BIP-1 与收到的B2 比较得到，有多少差错比特就表示有多少差错块，然后将差错数用二进制表示放置于 M1（b2～b8）的位置，如表 1-4、表 1-5 和表1-6所示。M1的b1比特默认置为1。表1-4 STM-1的M1代码表1-5 STM-4的M1代码表1-6 STM-16的M1代码注：M1的第一个比特忽略。
SDH 的段开销功能根据实际情况进行简化，省略一些非必须的字节可以降低设备的成本。只有A1、A2、B2、K2字节是必不可少的。
简化接口的SOH 字节选用如表 1-7所示。这种简化接口只是为生产厂商和网络运营商提供的一种选样，在实际应用中可根据实际情况使用。表1-7 简化接口的SOH字节续表（二）SDH通道开销
通道开销用于本通道（VC 路由）的维护和管理。分为高阶通道开销（HPOH）和低阶通道开销（LPOH），其中高阶通道开销包含 9 个字节，即字节 J1、B3、C2、C1、F2、H4、F3、K3和N1；低阶通道开销包含V5、J2、N2和K4等4个字节。
具体每个开销字节的功能不再叙述。以表格形式简要介绍，如表1-8所示。表1-8 开销字节及对应简要功能
六、SDH映射和复用过程
SDH 具有兼容性，即 PDH 三大系列的各速率等级的信号均可以纳入 SDH 的传送模块中（具体地说可纳入STM-1中），这样使现存的PDH设备还能继续使用，不致造成浪费。同时SDH还能兼容各种新业务纳入传送模块。这种将PDH信号和各种新业务装入SDH信号空间，并构成SDH帧的过程称为映射和复用过程。
ITU-T对SDH的复用映射结构或复用路线作出了严格的规定，如图1-5所示。图1-5 ITU-T G.709建议的SDH复用映射结构
我国的SDH复用映射结构相当于简化版的国际标准，即把支路信号为北美PDH信号的1 544kbit/s、6 312kbit/s、44 736kbit/s的复用映射线路删除不用，如图1-6所示。
从图1-6中可知，一个STM-1帧中可容纳1个140Mbit/s的支路信号，或3个34Mbit/s的支路信号，或63个2Mbit/s的支路信号。需要注意的是，一个STM-1帧只能装入单一速率的信号，如34 Mbit/s和2 Mbit/s不能混装复用形成一个STM-1帧。（一）复用单元
图1-6 中 SDH 的各级信息结构包括标准容器（C）、虚容器（VC）、支路单元（TU）、支路单元组（TUG）、管理单元（AU）和管理单元组（AUG）。图1-6 我国规定的SDH复用映射结构
1.标准容器（C）
标准容器（C）是一种用来装载各种速率的业务信号的信息结构。主要完成适配功能，即完成输入信号和输出信号间的码型、码速变换。我国常用三种标准容器：C-12、C-3 和C-4，其标准输入速率分别为2.048Mbit/s、34.368Mbit/s、139.264Mbit/s。
已装载的容器（C）可作为虚容器（VC）的信息净负荷。
2.虚容器（VC）
虚容器（VC）用于支持 SDH 通道层连接的信息结构。它由容器（C）输出的信息净负荷加上通道开销POH组成，即VC-n=C-n+POH
虚容器（VC）可分为低阶虚容器和高阶虚容器。我国采用的VC-12、VC-3为低阶虚容器，VC-4 为高阶虚容器。VC 是 SDH 中可以用来传输、交换、处理的最小信息单元，VC在SDH传输网中传输的路径称为通道。
3.支路单元（TU）和支路单元组（TUG）
支路单元TU是一种提供低阶通道层和高阶通道层之间适配功能的信息结构，即负责将低阶虚容器经支路单元组装进高阶虚容器。它由低阶 VC-n 和相应的支路单元指针 TU-n-PTR组成。即TU-n=低阶VC-n+TU-n-PTR
支路单元指针TU-n-PTR用来指示VC-n净负荷起点在TU帧内的位置。
支路单元组TUG由一个或多个支路单元TU组成。
4.管理单元（AU）和管理单元组（AUG）
管理单元 AU 是一种提供高阶通道层和复用段层之间适配功能的信息结构，即负责将高阶虚容器经管理单元组装进STM-N帧。它由高阶VC和相应的管理单元指针（AU-n-PTR）组成。即AU-n=高阶VC-n+AU-n-PTR
管理单元指针AU-n-PTR指示高阶VC-n净负荷起点在AU帧内的位置。
管理单元组AUG是由一个或多个管理单元组成。
根据上述分析，任何信号组成STM-N帧需经过3个步骤：映射、定位和复用。（二）SDH映射复用过程
目前 SDH 映射复用过程常采用的支路信号为2 048kbit/s。将2 048kbit/s 映射复用形成STM-1帧的步骤可以归纳成如下几个步骤。
1.将2 048kbit/s的PDH信号适配进C-12
2 048kbit/s的信号以正/零/负码速调整方式装入C-12，C-12帧是由4个基帧组成的复帧，共4行、34列。每个基帧的周期为125µs，C-12帧周期为500（4×125）µs，处于4个连续的STM-1帧中。
2.从C-12映射到VC-12
为了在SDH网的传输中能实时监测每一个2 Mbit/s通道信号的性能，需将C-12加入的4个低阶通道开销字节（LPOH）打包成VC-12的信息结构。
需要说明的是，一组通道开销检测的是整个复帧在网络中传输的状态，一个 C-12 复帧装载了4个2Mbit/s的信号，因此，一组低阶通道开销（LP-POH）监控的是4帧2Mbit/s信号的传输状态。
3.将VC-12定位到TU-12
TU-12是由4行组成的复帧结构，每行36字节，每行占125µs。，需一个STM帧传送，因此一个TU-12需放置于4个连续的STM帧传送。为了使后面的复接过程看起来更直观，更便于理解，此处将TU-12每行均按传送的顺序写成一个9行4列的块状结构。
4.将TU-12装入TUG-2
按照我国规定的复用映射结构，3个支路来的TU-12逐字节间插复用成一个支路单元组TUG-2（9行×12列）。
5.从TUG-2到TUG-3
按照我国规定的复用映射结构，7个TUG-2（9行×12列）逐字节间插复用成TUG-3的信息结构。需要说明的是，TUG-3 的信息结构是 9 行 86 列，所以需要在7 个 TUG-2 合成的信息结构前加入2列固定塞入比特（Rbit）。
6.从TUG-3到VC-4进一步复用成STM-1
3个TUG-3（从不同的支路映射复用而得来）复用，再加上2列固定塞入字节和1列（9字节）VC-4的通道开销，便构成了9行261列的虚容器VC-4。
7.将VC-4定位到AU-4并包装成AUG-4
VC-4加上AU-4指针构成AU-4装入AUG-4，AUG-4的速率就是AU-4的速率（因为N=1）。
8.从AUG-4到STM-1
将AUG-4加上段开销SOH就构成了STM-1的信号结构。
七、SDH设备逻辑功能组成
SDH 作为一个标准化的体制，在世界范围内有统一的规范，使不同厂家的产品能实现横向兼容。为此，ITU-T采用功能参考模型的方法对SDH网元设备进行规范，将设备分解为一系列基本功能模块。对每一基本功能模块的内部过程及输入和输出参考点原始信息流进行严格描述，而对整个设备功能只进行一般化描述。不同的设备由这些基本功能模块灵活组合而成。功能块的实现与设备的物理实现无关，不同的厂家对同一功能的实现方法可能各不相同。
SDH 设备的逻辑功能如图1-7所示。SDH 设备主要由传送终端功能（TTF）、高阶通道连接（HPC）、高阶组装器（HOA）、高阶接口（HOI）、低阶通道连接（LPC）、低阶接口（LOI）和一些辅助功能块构成。图1-7中的每一小方块实现一个基本功能，不同功能块之间由逻辑点连接。任何一种SDH设备都是由图1-7中的部分或全部功能模块组合而成。图1-7 SDH设备逻辑框图（一）传送终端功能模块（TTF）
TTF的主要功能是实现VC-4信号按SDH的映射、复用逻辑组装成STM-N，或相反过程。它主要由SPI、RST、MST、MSP、MSA等5个基本功能块组成。该功能块一般由线路单元（光板）来完成。
1.SDH物理接口（SPI）
SPI 是设备和线路的接口，主要完成光/电变换、电/光变换，提取线路时钟信号以及相应告警的检测。
2.再生段终端功能（RST）
RST是再生段开销字节的源和宿，即RST在构成SDH帧信号的过程中（发方向）产生RSOH，在相反方向（收方向）终结RSOH。
3.复用段终端功能（MST）
MST是复用段开销字节的源和宿，在发方向产生MSOH，在收方向终结MSOH。
4.复用段保护功能（MSP）
MSP 用于复用段内 STM-N信号的失效保护，它随时监测 STM-N的信号状态，完成故障信道的信号到保护信道的切换。
5.复用段适配功能（MSA）
MSA的功能是处理AU-PTR。即在发方向产生AU-PTR，在收方向终结AU-PTR。（二）高阶通道连接（HPC）
HPC的核心是一个交叉连接矩阵，它将若干个输入的VC-4连接到若干个输出的VC-4，除了信号的交叉连接外，信号流在HPC中是透明传输的。通过HPC功能可以完成VC-4的交叉连接、调度，使业务配置灵活、方便。物理设备上此功能一般由交叉单元完成。（三）高阶组装器（HOA）
HOA 的主要功能是按照映射复用路线将低阶通道信号复用成高阶通道信号或作相反处理，如将多个VC-12或VC-3组装成一个VC-4。物理设备上此功能一般由支路单元完成。（四）低阶通道连接（LPC）
与HPC类似，LPC也是一个交叉连接矩阵，不同之处在于它完成对低阶VC通道（VC-12/VC-3）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，就必须同时具备HPC和LPC。在物理设备上，此功能一般与HPC一起由交叉单元实现。（五）高阶接口（HOI）
HOI 由高阶通道终端（HPT）、高阶通道保护（HPP）、低阶通道适配（LPA）和（PDH）物理接口（PPI）等4个基本功能块组成，功能是将140 Mbit/s信号映射到C-4中，并加上 POH 构成完整的VC-4 信号；或者作相反处理，即从 VC-4 中恢复出 140 Mbit/s 信号，并终结高阶通道开销。在物理设备中，此项功能一般由支路单元完成。（六）低阶接口（LOI）
LOI功能块主要将2Mbit/s或34Mbit/s的信号映射到C-12 或C-3 中，并加入通道开销构成完整的VC-12或VC-3；或作相反处理。低阶接口是由低阶通道终端（LPT）、低阶通道保护（LPP）、低阶通道适配（LPA）和PDH物理接口（PPI）构成的复合功能块，在实际物理设备中，LOI一般由支路单元实现。（七）辅助功能块
除了具备以上介绍的基本功能块之外，SDH 设备还包含辅助功能块，辅助功能块协同基本功能块一起完成设备所要求的全部功能。
1.同步设备管理功能（SEMF）
SEMF 的主要作用是收集其他功能块的状态信息，进行相应的管理操作，包括：收集各功能块的性能事件和告警信息，分析和处理收集的参数，并上报告给网管；接收网管下发的指令，去控制相关的功能块（向上游和下游的功能块送出维护信号）；通过 DCC 通道向其他网元传送OAM信息等。
2.消息通信功能（MCF）
MCF的主要任务是完成各种消息的通信功能，它为SEMF与其他功能块以及网管终端之间提供通信接口。MCF的N接口传送D1～D3字节（DCCR），建立再生段消息传递通道；P接口传送 D4～D12 字节（DCCM），建立复用段消息传递通道。MCF 实现网元和网元间的OAM信息的互通。此外，MCF还提供和网络管理系统连接的Q接口和F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。
在SDH设备中，SEMF和MCF一般由主控单元来完成。
3.同步设备定时源（SETS）
为了确保 SDH 网络的同步和设备的正常运行，SETS 为SDH 网元乃至 SDH 系统提供各类定时基准信号。
SETS时钟信号的来源如下：（1）由SPI功能块从线路上的STM-N信号中提取的时钟信号T1，称为线路时钟信号；（2）由PPI从PDH支路信号中提取的时钟信号T2，称为支路时钟信号；（3）由同步设备定时物理接口（SETPI）提取的外部时钟源 T3，称为外部时钟信号，如2MHz信号或2Mbit/s；（4）当以上各时钟信号源都劣化后，为保证设备的定时，由SETS的内置振荡器产生时钟。
SETS结构如图1-8所示，SETS从外时钟源T1、T2、T3和内部振荡器中选择一路基准信号送到定时发生器 SETG，然后由此基准信号产生 SDH 设备所需的各种基准时钟信号，经 T0 点送给除 SPI 和 PPI 之外的其余各基本功能块。来自 T0 或 T1 的另一路时钟信号经T4点输出，向其他网络单元提供时钟信号。图1-8 SDH设备时钟结构
4.同步设备定时物理接口（SETPI）
SETPI 为SETS 与外部时钟源之间提供物理接口，SETS 通过它接收外部时钟信号（T3接口）或提供外部时钟信号（T4接口）。
在物理设备上，SETS和SETPI两功能一般由SDH设备的时钟单元完成。
5.开销接入接口（OHA）
OHA 统一管理各相应功能块的开销字节，包括公务通信字节 E1 和 E2、使用者通路字节、网络运营者字节以及备用或未被使用的开销字节。在物理设备上，此项功能一般由SDH设备的开销单元完成。
灵活组合SDH设备主要功能块可以构成不同的SDH网元。虽然实际的设备来自不同的公司，看上去也千差万别，但万变不离其宗，其基本组成是一样的，一个普通 SDH 的物理设备组成如图1-9所示。图1-9 SDH网元设备的一般配置
[任务实施]
运营商传输机房一般都会有多个厂家的SDH设备，如【知识链接】中【七、SDH设备逻辑功能组成】所述，由于 ITU-T 规定的是 SDH 设备的逻辑功能组成，所以不同厂家生产的SDH设备在系统结构和功能上大致相同，只是要注意不同厂家的SDH设备单板命名上有所不同。即熟悉一两种SDH设备，就可以推而广之认知不同厂家的SDH设备。典型的SDH设备有华为SDH设备Metro 3000和中兴SDH设备S390 。
一、华为SDH设备Metro 3000
Metro 3000设备作为华为公司OptiX Metro系列产品之一，主要用于数据通信网络中汇接层的业务汇聚；在骨干层业务量较小的网络应用中，采用 Metro 3000 也可作为骨干层传输设备；在接入层大业务量的网络应用中，也可以采用Metro 3000作为接入层传输设备。（一）机械结构
Metro 3000 设备的机械结构包括：机柜、子架、电路板、风扇盒、电源框。机柜可以承装各种子架；子架可按配置插入若干电路板，组成各种类型的设备。
1.机柜
Metro 3000采用ETSI标准机柜，符合ETS300-119-3标准。
机柜规格为：
600mm（宽）× 600mm（深）× 2 000mm（高），空机柜重87kg；
600mm（宽）× 600mm（深）× 2 200mm（高），空机柜重95kg；
600mm（宽）× 600mm（深）× 2 600mm（高），空机柜重105kg。
机柜由骨架、门、侧板组成。骨架支撑、承载和容纳所有部件。机柜的两侧骨架桥上均匀分布间距为25mm的安装螺丝孔，各种子架依孔固定，并可在机柜内上下调节位置。机柜两侧有线缆支架，利于用户布线。在拼装机柜的结构中，前后均可以开门，要求离墙壁至少600mm。
每个2.2m和2.6m高的机柜可以安装2个子架，每个2.0m机柜可以安装1个子架。
2.子架
Metro 3000子架用于安插各类单板，并提供各类电接口。分为母板、接线区和插板区。
子架尺寸为668mm（高）×530mm（宽）×542mm（深），空子架重 27kg。分三部分：前框、后框和走线区。前框插 XCS、S16、SCC 等单板；后框为接线框，插 E75B、E75S、LPSW等接线板，电源和串口也从该框引出；走线区主要放光纤等。
3.风扇盒
风扇盒由风扇、防尘网、风扇控制板 FAN 等组成，用于子架散热。此种风扇支持热插拔，可以有效抑制热插拔产生的冲击电流。风扇抽出时，风扇电源自动关断，风扇插入时，风扇自动上电。
4.电源框
电源盒安装于机柜的顶部。电源盒主要起-48V 电源接入和分配的作用，由电源分配板（PDA）、电源监测板（PMU）、过压保护板（OPU）组成。同时，为了给 SDH 设备提供更好的电性能，增强供电的安全性，电源盒内还配备了电源滤波器和过流保护器件。
电源盒采用双路电源备份供电，每一路电源设一路总开关。子架电源开关采用磁断路保护开关，每个子架用两个开关，提供两路互为备份的电源。
PDA 板的作用是把-48V 电源分给上、下子架，同时也提供各种通信接口；当有雷击发生时，OPU 板能对电源供电线路上产生的瞬时高压快速反应，使机柜的供电电压限制在可接受的范围内，从而保证设备的安全运行；PMU 板的作用有：产生公务电话的铃流、监测两路-48V电压、监测电源盒内部温度、接入外部开关量、输出开关量和与主控板通信等。（二）系统结构
Metro 3000设备系统结构如图1-10所示。Metro 3000设备系统结构以SDH交叉矩阵和同步定时单元为核心，由接口单元、SDH 交叉矩阵单元和同步定时单元（简称交叉时钟单元）、系统控制与通信单元（简称主控单元）、开销处理单元等组成。图1-10 Metro 3000设备系统结构
系统的接口单元包括 SDH 接口（STM-1/STM-4/STM-16）单元、PDH 接口单元（E1/T1/E3/T3/E4）、DDN 接口单元（64k/E1）、ATM 接口单元（STM-1/STM-4）、以太网接口单元（10/100BASE-T/100BASE-FX/1000BASE-SX/LX）。
系统控制与通信及开销处理单元（SCC）提供系统内部控制通信接口和 SDH 开销字节的处理与网管的接口。
SDH 交叉矩阵及同步定时单元由两个单元组成，SDH 交叉矩阵单元具有 96×96 VC-4 （6 048×6 048 VC-12 或 288×288 VC-3）的交叉容量，同步定时单元跟踪外部时钟源或线路时钟源，为系统提供时钟源。
辅助接口单元提供系统对外的各种维护接口（如以太网口、RS-232口、公务电话等）。（三）设备接口单板功能
Metro3000设备单板对应槽位如图1-11所示。图1-11 Metro 3000设备单板对应槽位
IU处理板位可插入的单板如表1-9所示。表1-9 IU处理板位可插入的单板续表
需要注意的是：当IU4板位插入S16单板时，则IU1～IU3板位不能再插入任何单板；IU4板位插入 SD4 单板时，则 IU3 板位不能再插入任何单板。当 IU9 板位插入 S16 单板时，则IU10～IU12板位不能再插入任何单板，当IU9板位插入SD4单板时则IU10板位不能再插入任何单板。
此外，IU12和IUP共享4个VC4，当IUP插入SQE或SDE2时，IU12不能插任何板，当IUP 插入PDH 板时，IU12 不能插入SL4、SQE、SDE2 等占4 个或4 个以上VC-4 容量的单板，但可以插入任意PDH板。
LTU接口板位可插入的单板如表1-10所示。
Metro 3000设备的各个单板所分属的功能单元及各个功能单元的特点如表1-11所示。表1-10 LTU接口板位可插入的单板续表表1-11 Metro 3000设备所包括的功能单元续表
二、中兴SDH设备S390
S390 设备是中兴通讯推出的基于 SDH 的多业务节点设备，最高传输速率为9 953.280Mbit/s （简称10G）。ZXMP S390可提供STM-1至STM-64速率的标准光接口、STM-1电接口、PDH电接口；可提供吉比特以太网GE接口、快速以太网FE接口、异步转移模式ATM接口。
ZXMP S390 具备完善的设备和网络保护功能，大大提高了系统的可靠性和稳定性。设备保护功能包括冗余设计、单板 1+1 热备份等；网络保护功能包括复用段保护（MSP）、子网连接保护（SNCP）、双节点互连保护（DNI）等。
S390设备的机械结构和系统结构原理与华为SDH Metro 3000设备大致相同，不再复述。在此主要讲解S390设备的单板槽位与功能。
S390设备单板的槽位分布如图1-12所示。数字表示槽位号。图1-12 S390设备单板槽位分布
S390单板与插槽的对应关系如表1-12所示。表1-12 S390单板与插槽对应关系
S390设备的单板可分为功能单板和业务单板。功能单板包括网元控制板、公务板、时钟板、交叉板、光放大板；业务单板包括电支
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