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1、学习情景13,SDH的复用方式,学习情景13,模块一：SDH信号的帧结构和复用步骤,一、SDH的帧结构,ITU-T规定了SDH有STM-1、STM-4、STM-16、STM-64共4个速率等级，同时规定了SDH的STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块状帧结构。每帧的重复周期均为125s，即每秒可传8000帧。,一、SDH的帧结构,STM-N的信号是9行270N列的帧结构，即STM-N每帧长度为9270N个字节。SDH的标准速率计算，例： STM-1的速率为：9270180008155,520,000bit/s （155Mbit/s）；STM-4的速率为：9270480008622,0
2、80,000bit/s（622Mbit/s）。 STM-N的帧结构包括三大部分，分别是段开销（SOH）、 管理单元指针（AU-PTR）和信息净负荷（payload）。段开销（SOH）又包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。,一、SDH的帧结构 1、段开销（SOH）,段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常及灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。复用段和再生段将终端设备之间的全部物理实体定义为复用段（MS）；将终端设备与再生器之间、再生器与再生器之间的全部物理实体定义为再生段（RS）。,重庆电专林明宇,一、SDH的帧结构 1、段开销（SOH）,段开销分为再
3、生段开销和复用段开销。再生段开销监控的是整个STM-N的传输性能，可以在再生器接入，也可以在终端设备接入；复用段开销则监控STM-N信号中每个STM-1的性能情况，它只能在终端设备处终结，在再生器中被透明传送。,重庆电专林明宇,一、SDH的帧结构 1、段开销（SOH）,段开销功能的组织结构。,重庆电专林明宇,低阶容器,高阶容器,低阶组装器,高阶组装器,STM-N复用,REG,低阶容器,高阶容器,低阶组装器,高阶组装器,STM-N复用,REG,低阶通道LPOH,高阶通道HPOH,复用段MSOH,再生段RSOH,一、SDH的帧结构 2、管理单元指针（AU-PTR）,管理单元指针（AU-PTR）是用
4、来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置的指示符，以便收端能根据这个指示符的值正确分离信息净负荷。,一、SDH的帧结构 3、信息净负荷（payload）,信息净负荷中（payload）是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种信息码块的地方。,重庆电专林明宇,二、映射、定位和复用的概念 1、映射,映射是一种在SDH网络边界处（例如 SDHPDH边界处）将支路信号适配进虚容器的过程。 为了适应各种不同的网络应用情况，有异步、比特同步、字节同步三种映射方法，有浮动VC和锁定TU两种工作模式。,重庆电专林明宇,二、映射、定位和复用的概念 1、映射/映射方法,（1）异步映射异步映
5、射对映射信号的结构无任何限制（信号有无帧结构均可），也无需与网络同步（例如 PDH信号与SDH网不完全同步），利用码速调整将信号适配进VC的映射方法。（2）比特同步映射此种映射对支路信号的结构无任何限制，但要求低速支路信号与网同步（例如 E1信号需保证8000帧/s），无需通过码速调整即可将低速支路信号打包成相应的VC的映射方法。,重庆电专林明宇,二、映射、定位和复用的概念 1、映射/映射方法,（3）字节同步映射字节同步映射是一种要求映射信号具有字节为单位的块状帧结构，并与网同步，无需任何速率调整即可将信息字节装入VC内规定位置的映射方式。,重庆电专林明宇,二、映射、定位和复用的概念 1、映射
6、/工作模式,（1）浮动VC模式浮动VC模式指VC净负荷在TU内的位置不固定，由TU-PTR指示VC起点的一种工作方式。（2）锁定TU模式锁定TU模式是一种信息净负荷与网同步并处于TU帧内的固定位置，因而无需TU-PTR来定位的工作模式。三种映射方法和两类工作模式共可组合成多种映射方式，现阶段最常见的是异步映射浮动模式。,重庆电专林明宇,二、映射、定位和复用的概念 2、定位/3、复用,2 定位是指通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶VC帧的起点在TU净负荷中或高阶VC帧的起点在AU净负荷中的具体位置，使收端能据此正确地分离相应的VC。3复用就是通过字节间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进S
7、TM-N的过程。由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号己相位同步，因此该复用过程是同步复用，复用原理与数据的串并变换相类似。,重庆电专林明宇,三、SDH的复用解复用过程,复用解复用指的是将信号装入SDH帧结构和从SDH帧结构提取出信号的整个过程，包括映射、定位和复用三个过程。复用和解复用是一对逆过程。可以从货物运输来理解SDH的复用解复用过程：,重庆电专林明宇,复用过程理解：货物运输过程,三、SDH的复用解复用过程 （一）概述,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复用成高速的SDH信号。 低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号主要是通过
8、字节间插复用方式来完成的，复用的个数是四合一。低速信号复用成高速信号的方法有两种。,重庆电专林明宇,三、SDH的复用解复用过程 （一）概述/低速信号复用成高速信号的方法,1比特塞入法利用固定位置的比特塞入指示来显示塞入的比特是否载有信号数据，允许被复用的净负荷有较大的频率差异（异步复用）。 2固定位置映射法 利用低速信号在高速信号中的相对固定的位置来携带低速同步信号，要求低速信号与高速信号帧频一致。,重庆电专林明宇,三、SDH的复用解复用过程 （一）概述/ITU-T规定的复用结构,重庆电专林明宇,三、SDH的复用解复用过程 （一）概述/我国的复用结构,从图中可以看出，在我国的SDH基本复用映射
9、结构规范中，PDH的8Mbit/s和45Mbit/s速率是无法复用到SDH的STM-N里面的。而且，AU4和AUG的结构是相同的，TU3和TUG3是相同的。,重庆电专林明宇,三、SDH的复用解复用过程 （二）复用过程/140Mbit/s复用进STM-N,重庆电专林明宇,三、SDH的复用解复用过程 （二）复用过程/34Mbit/s复用进STM-N,34Mbit/s信号复用进STM-N信号和140Mbit/s复用进STM-N信号的过程主要区别是增加了34Mbit/s到C4的复用过程。,重庆电专林明宇,三、SDH的复用解复用过程 （二）复用过程/2Mbit/s复用进STM-N,2Mbit/s信号复用
10、进STM-N信号中是常用到的复用方式，它和34Mbit/s复用进STM-N信号过程比较类似。 为了便于速率的适配，通常将4个C12基帧组成一个复帧，这样可以使2.0502.046Mbit/s的2M信号都能装入C12。,重庆电专林明宇,三、SDH的复用解复用过程 （二）复用过程/2Mbit/s复用进STM-N,重庆电专林明宇,学习情景13,模块二：开销和指针,一、开销,SDH帧中包含大量的开销，以实现对SDH信号全方位的监控管理。SDH帧中的开销有两种，即段开销SOH和通道开销POH，分别用于段层监控和通道层监控。,重庆电专林明宇,一、开销 （一）段开销,段开销包括再生段开销和复用段开销。再生段
11、开销监控整个STM-N的传输性能。复用段开销监控STM-N中每个STM-1的性能。以STM-1为例:在STM-1帧中的(13)行(19)列部分属于再生段开销(RSOH)，(59)行(19)列部分属于复用段开销(MSOH).,重庆电专林明宇,（一）段开销 _段开销的开销字节,1定帧字节A1和A2：定帧字节的作用就是定位每个STM-N帧的起始位置。A1的值为11110110（F6H）；A2的值为00101000（28H）。 接收端检测信号流中的各个字节，当发现连续出现3N个F6H，又紧跟着出现 3N个28H字节时，就断定现在开始收到一个STM-N帧，由此来区分不同的STM-N帧。当Nl时，区分的就
12、是STM-1帧。,重庆电专林明宇,（一）段开销 _段开销的开销字节,2再生段踪迹字节J0 ： 该字节用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态。 3数据通信通路（DCC）字节：D1D12 用于OAM功能的数据信息。网管下发的命令、查询的告警/性能数据等，通过D1D12字节传送。D1D3是再生段数据通路字节（DCCR），D4D12是复用段数据通路字节（DCCM）。,重庆电专林明宇,（一）段开销 _段开销的开销字节,4公务联络字节：E1和E2 分别提供一个64kbit/s的公务联络语音通道。E1属于RSOH，用于再生段的公务联络；E2属于MSOH，用于终端间
13、直达公务联络。 5使用者通路字节：F1 提供速率为64kbit/s的数据/语音通路，可用于临时公务联络。 6比特间插奇偶校验8位码BIP-8：B1 用于监测再生段层的误码（B1位于再生段开销中）。,（一）段开销 _段开销的开销字节,7比特间插奇偶校验 N24位码：B2用于检测是复用段层的误码情况。8自动保护倒换（APS）通路字节：K1，K2的（b1 b5）用作传送自动保护倒换（APS）信令，用于复用段保护倒换自愈情况。9复用段远端失效指示（MS-RDI）字节：K2的（b6 b8）对告的信息，由收端回送给发端，表示接收信端检测到来话故障或正收到复用段告警指示信号。,重庆电专林明宇,（一）段开销
14、_段开销的开销字节,10同步状态字节S1的（b5 b8）：表示ITU-T的不同时钟质量级别，使设备能据此判定接收的时钟信号的质量，以此决定是否切换时钟源。S1（b5 b8）的值越小，表示相应的时钟质量级别越高。11复用段远端误码块指示（MS-REI）字节：M1对告信息。由接收端回发给发送端。用来传送接收端由B2所检出的误块数，以便发送端据此了解接收端的收信误码情况。,重庆电专林明宇,（一）段开销 _段开销的开销字节,12与传输媒质有关的字节：这个字节专门用于具体传输媒质的特殊功能，例如用单根光纤做双向传输时，可用此字节来实现辨明信号方向的功能。13国内保留使用的字节：X14所有未做标记的字节为
15、保留字节，其用途待由将来的国际标准确定。,重庆电专林明宇,一、开销 （二）通道开销,通道开销负责的是通道层的OAM功能。通道开销又分为高阶通道开销和低阶通道开销。 高阶通道开销是对VC4级别的通道进行监测；低阶通道开销是对 VC12级别的通道进行监测。,重庆电专林明宇,（二）通道开销 1高阶通道开销：HP-POH,HP-POH位于VC4帧中的第一列，共9个字节 。J1：通道踪迹字节。J1是VC4的起点，也是AU-PTR所指向的位置。B3：比特间插奇偶校验8位码字节。负责监测VC4在STMN帧中传输的误码性能。C2：信号标记字节。,重庆电专林明宇,（二）通道开销 1高阶通道开销：HP-POH,G
16、1：通道状态字节。用来将通道终端状态和性能情况回送给VC4通道源设备，从而允许在通道的任一端或通道中任一点对整个双向通道的状态和性能进行监视。F2和F3：通道使用者通路字节。供通道单元之间进行通信联络。,重庆电专林明宇,（二）通道开销 1高阶通道开销：HP-POH,H4：TU位置指示字节。指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置。K3：空闲字节。留待将来应用。N1：网络运营者字节。用于特定的管理目的。,重庆电专林明宇,（二）通道开销 2低阶通道开销：LP-POH,LPPOH是指VC12中的通道开销，它监控的是VC12通道级别的传输性能。 VC12的复帧结构由4个VC12基帧组成，LP-POH就位于
17、每个VC12基帧的第一个字节，一组LP-POH共有4个字节，即：V5、J2、N2和K4。,重庆电专林明宇,（二）通道开销 2低阶通道开销：LP-POH,V5：通道状态和信号标记字节。是复帧的第一个字节，具有误码校测，信号标记和VC12通道状态表示等功能，相当于高阶通道开销G1和C2两个字节的功能。J2：VC12通道踪迹字节。其作用类似于J0和J1，用来重复发送由收发两端商定的低阶通道接入点标识符。,重庆电专林明宇,（二）通道开销 2低阶通道开销：LP-POH,N2：网络运营者字节。用于特定的管理目的。 K4：备用字节。,重庆电专林明宇,二、指针,SDH指针的作用是定位，也就是指示VC在SDH帧
18、中的位置，从而实现从STMN信号中直接下低速支路信号的功能。 管理单元指针（AUPTR），实现高阶VC在AU的定位。支路单元指针（TUPTR），实现低阶VC在TU中的定位。,重庆电专林明宇,二、指针 （一）管理单元指针（AUPTR）,AU-PTR位于STM-1帧中第4行的19列，共有9个字节，用来指示VC4的首字节J1在AU4净负荷中的具体位置。,重庆电专林明宇,二、指针 （一）管理单元指针（AUPTR）/ 位置指示,H1和H2合在一起作为管理单元指针AU-PTR，它的值指示出VC4的首字节J1在AU4净负荷中的具体位置。,重庆电专林明宇,二、指针 （一）管理单元指针（AUPTR）/ 指针调整
19、,（1）负调整当VC4的速率（帧频）高于AU4的速率时，在125s之内装载的有效信息就不止一个VC4（相当于物体的体积比集装箱预留装物体的空间还大），因此将3个H3字节（一个调整单位）的位置也用来存放有效信息字节（相当于在集装箱中减少一些填充物而增大空间），相对“减短”VC4字节，使VC4和AU-4同步，这个过程叫做负调整。此时，3个H3字节的位置上放的是VC4的有效信息。负调整位置在AU-PTR上。,重庆电专林明宇,二、指针 （一）管理单元指针（AUPTR）/ 指针调整,（2）正调整当VC4的速率低于AU-4速率时，在125s之内装载不完一个VC4（相当于物体小，集装箱大），这时就要把这个V
20、C4中最后的那个3字节留下，等待下个AU4来装载。此时，由于AU4未装满VC4，空出一个3字节单位，因此需要在本该传送有效信息的净负荷区中塞入一些非信息字节，相对提高VC4速率，使VC4和AU-4同步，这种调整方式叫做正调整。具体做法是在AUPTR 的3个H3字节后面再插入3个H3字节来填补，相应的插入3个H3字节的位置叫做正调整位置。正调整位置在净负荷区中。,重庆电专林明宇,二、指针 （一）管理单元指针（AUPTR）/ 指针调整,（3）指针调整不管是正调整还是负调整都会使VC4在AU4中的位置发生改变，也就是说VC4第一个字节在AU4的位置发生了改变。这时AUPTR就会做出相应的调整。实际上
21、，AU-PTR值就是VC4中J1字节在AU4净负荷中的某一个位置的值。在网同步的情况下，指针调整并不经常出现，也就是AU-PTR的值大部分时候是固定的。,重庆电专林明宇,二、指针 （二）支路单元指针（TUPTR）,TU-PTR的作用和原理同AU-PTR类似，不同的是AU-PTR定位的是VC4在AU-4中的位置，TUPTR定位的是VC12在TU-12中的位置。TU-PTR的值是VC12的首字节V5在TU-12净负荷中的具体位置，以便接收端能正确分离出VC12。,重庆电专林明宇,二、指针 （二）支路单元指针（TUPTR）,TU-PTR的位置位于TU-12复帧的V1、V2、V3、V4字节处。其中V3字节为负调整字节，其后面的字节为正调整字节。,重庆电专林明宇,思考与练习,1开销的作用是什么？开销分为哪几类？2网管信息是什么字节传送的？3哪几个字节完成了层层细化的误码监控？4如果SDH没有指针，能否从STM里面直接解出2Mbit/s？为什么？5哪个字节控制复用段保护切换功能？,重庆电专林明宇,
