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1、数字通信原理及设备,通信09-1,第五章 SDH,5-1 SDH概述一：PDH 的局限性：PDH最初采用电缆作为媒介传输PDH信号，后改用作光缆作为媒介，它是由PDH数字复用设备、光线路终端设备、再生器和光纤光缆线路组成。在PDH光缆传输系统中，电接口是标准化的，既是逻辑功能的分界点，又是物理实体的分界点，所以不同厂家的设备可以在电接口上互连互通。光接口是非标准化的，不同厂家的设备在光接口上不能互通，这就导致了PDH光缆传输系统适合点对点的应用，而不适合独立联网应用。,具体地说，PDH的局限性表现在：1、PDH有三种并存的地区性标准（北美、日本和欧洲），没有统一的世界标准，从而给互连互通带来不
2、便；接口方面与设备互连有关电接口地区性的电接口规范，无世界标准。光接口无光接口规范，各厂家独自开发。,2、PDH采用异步复用方式；通过码速调整（塞入bit）匹配和容纳信号时钟的偏差；低速信号在高速信号中的位置无规律性：从高速信号插/分低速信号要一级一级进行，复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输。,3、运行维护功能(OAM)决定设备维护成本与信号帧中开销(冗余)字节的数量有关PCM30/32仅TS0、TS16用于OAM开销，OAM功能弱线路编码时要加nB冗余码进行性能监控4、无统一的网管接口无法形成统一的TMN,二、SDH：1、光同步传输网的由来：光同步传输网的概念是美国贝尔通信研究所
3、于1984年提出的，命名为“同步光网络（SONET）”。这个名称是比较准确的，它示明了这种新传输体系的主要特征。同步同步的目的是为了实现数字交换，整个网络中的各种速率的信号必须是同步的，即网络中用统一的时钟驱动每个网元，每个网元用统一的时钟驱动各个部分工作。光以光纤为媒质，可传送高速率的数字信号，采用标准化的光接口，使不同厂家的设备可实现光路上互通。网络新传输体系具有高度的组网灵活性，能实现网络保护和完善的网管。ITU-T于1988年接受了SONET的概念，并重命名为同步数字体系（SDH），SDH不仅适用于光纤，也适合于微波和卫星传输。SONET和SDH统称为光同步传送网，它们的基本概念和实质
4、内容是一样的，但在少数细节上还是有差别，主要区别就是速率等级划分不同，SONET等级较细，SDH等级较粗。,SDH与SONET的接口速率标准,2、什么是SDH？SDH 是为了使正确适配的净荷在物理传输网（主要是光缆）上传送而形成的一系列标准化的数字传送结构。“适配”可理解为信号性质和结构的转换操作；“净荷”是信号结构中的不部分信号的统称，任何一级SDH信号都可分为两部分，传递数据部分的称为“净荷”，为了保证正确传递数据而附加的部分称为“开销”，如果将书写的信函信号看成一级信号的话，信的内容就是“净荷”，信封上的信息（包括邮编、地址、收信人的姓名和邮票）则是“开销”，如果将邮局收集信件的邮袋看成
5、另一级信号的话，邮袋内的所有信件内容（包括信的内容和信封上的信息）就是“净荷”，邮袋上的信息则是“开销”，可见，“净荷”和“开销”都是相对的概念。SDH的内涵可以用一套较为完整的技术标准来规定。这套标准是在没有制造出SDH设备之前规定的，到目前为止，已经有了30多个SDH的国际标准。,3、SDH的优点：SDH是一种光同步数字传送网，该网络由SDH网元（NE）组成；SDH有全世界统一的网络节点接口，从而简化了信号的复用，传输，交换；SDH有标准化的信号结构等级，称为同步传送模块STM-N，有利于互联互通；SDH有足够的开销比特，以实现完善的网管功能；SDH的设备是高度功能综合的设备，将复用、交换
6、、光电转换融为一体，统称为网元；SDH采用标准的光接口，即允许各厂家设备互连互通；SDH有很强的网络自愈功能；SDH不仅可承载现有电信业务，而且对未来业务有很强的适应能力；上下业务能力较强。,接口方面,电接口STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为155.520Mb/s。STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，-)。光接口仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的7级扰码。,复用方式同步复用和灵活的映射结构低阶SDH高阶SDH。例如：STM-1STM-4。采用字节间插复用方式。,PDHSDH通过指针定
7、位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。,OAM功能OAM功能强这也是线路编码不用加冗余的原因用于OAM的开销多兼容性决定成本老体制设备是否还可发挥作用对新体制能否接入,上述特点中最核心的有三条：同步复用、标准光接口和强大的网络管理能力。,缺点：SDH的频带利用率不如PDH（140M的PDH有64个2M，而155M的SDH有63个2M）；SDH采用了指针，增加了抖动、漂移的可能性。软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害。,5-2 STM-N的帧结构：,一、网络节点接口：传输网由网络节点和传输系统构成，网络节点和传输系统都是由具有规定功能的实体抽象而得到的概念，网络节点由单个或几
8、个设备（DXC、EA、SM）组成，传输系统由传输媒质和设备构成，按媒质不同分为有线系统光缆线路系统、无线系统微波接力系统和卫星通信系统。P193 图6-2,NNI在网络中的位置,二、SDH的速率,三、STM-N的帧结构：,在STM-N中：一帧包含270*9=2430字节 2430*8=19440bit 每秒传8000帧 Rb=19440*8000=155 520kb/s,1）信息净负荷（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。信息净负荷区相当于STM-N这辆运货车的车箱，车箱内装载的货物就是经过打包的低速信号待运输的货物。为了实时监测货物（打包的低速信
9、号）在传输过程中是否有损坏，在将低速信号打包的过程中，加入了监控开销字节通道开销（POH）字节POH作为净负荷的一部分与信息码块一起装载在STM-N这辆货车上在SDH网中传送，它负责对打包的货物（低速信号）进行通道性能监视管理和控制（有点儿类似于传感器）。,何谓通道？,2）段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常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。例如段开销可进行对STM-N这辆运货车中的所有货物在运输中是否有损坏进行监控，而POH的作用是当车上有货物损坏时，通过它来判定具体是哪一件货物出现损坏。也就是说SOH完成对货物整体的监控，POH是完成对某一件特定的货物进行
10、监控，当然SOH和POH还有一些管理功能。,段开销又分为再生段开销RSOH 和复用段开销MSOH，分别对相应的段层进行监控。我们讲过段其实也相当于一条大的传输通道，RSOH和MSOH的作用也就是对这一条大的传输通道进行监控。举个简单的例子，若光纤上传输的是2.5G信号，那么RSOH监控的是STM-16整体的传输性能，而MSOH则是监控STM-16信号中每一个STM-1的性能情况。,二者的区别,3）管理单元指针（AU-PTR）管理单元指针位于STM-N帧中第4行的9 N列共9 N个字节，AU-PTR起什么作用呢？我们讲过SDH能够从高速信号中直接分/插出低速支路信号（例如2Mbit/s），为什么
11、会这样呢？这是因为低速支路信号在高速SDH信号帧中的位置有预见性，也就是有规律性。预见性的实现就在于SDH帧结构中指针开销字节功能。AU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置的指示符，以便收端能根据这个位置指示符的值指针值正确分离信息净负荷。,定位低速信号在STM-N帧中(净负荷)的位置，使低速信号在高速信号中的位置可预知。发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直
12、接所需要的那一个“货包”。由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可。,若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。若复用的低速信号速率较高，需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针-TUPTR定位其在中信息包中的位置。然后将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的位置。,四、开销比特,1、什么是开销？SDH 的一个主要特点是它有标准化的OAM功能，这些功能是靠帧结构中安排的一些附加字节来支持，即“开销”。2、开销的种类和作用：再生段开销(RSOH)：
13、主要用于再生段层的OAM。对STM-N整体信号进行监控 复用段开销（MSOH）：主要用于复用段层的OAM。对STM-N中的某一个STM-1信号进行监控 二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）高阶通道开销（HPOH）：主要用于高阶通道层的OAM。低阶通道开销（LPOH）：主要用于低阶通道层的OAM。,STM-4 SOH字节安排,STM-16 SOH字节安排,STM-64 SOH字节安排,定帧字节：A1、A2寻找连续信号流的帧头用16进制表示为：A1=F6；A2=28,数字通信通路(DCC)字节：D1D12网元网管之间、网元和网元之间OAM信息通路D1-D3用于再生段(DCCR)，带宽364
14、kb/sD4-D12用于复用段(DCCM)，带宽964kb/s,公务联络字节：E1、E2光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络分别提供1个64kb/s数字电话通路E1用于再生段公务联络E2用于复用段公务联络,再生段误码监测B1字节对再生段信号流进行监控方式为BIP8偶校验BIP8偶校验工作机理：以8bit为单位(一个字节为单位)校验相应bit列（bit块）使相应列1的个数为偶,B1字节工作机理发端对对上一个已扰码帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得值放于本帧(2#STM-N)的B1字节处收端对所收当前未解扰帧(1#STM-N)进行BIP8偶校验，所得值B1与所收下一帧解扰后(2#
15、STM-N)的B1字节相异或异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多少个误码块若收端检测到B1误码块，在收端RS-BBE性能事件中反映出来,例：某信号一帧有4个字节，对其进行BIP8偶校验如图：,复用段误码监测B2字节对复用段信号流进行监控方式为BIP24偶校验BIP24偶校验工作机理：以24bit为单位（3个字节为单位，STM-1帧有3个B2字节）校验相应bit列（bit块）使相应列1的个数为偶,B2字节工作机理发端对上一个未扰码帧除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验，所得值放于本帧的3个B2字节处收端对所收当前已解扰帧且除去RSOH外的所有字节进行BIP24偶校验，所
16、得值B2与所收下一帧解扰后的B2字节相异或异或的值为零则表示传输无误码块，有多少个1则表示出现多少个误码块若收端检测到B2误码块，在收端MS-BBE性能事件中反映出来,例：某信号一帧有9个字节，对其进行BIP24偶校验如图：,复用段远端误块指示字节M1对告信息，由信宿回传到信源告知发端：收端当前收到的B2检测的误块数,相应的M1字节以二进制计数表示有多少个差错，其最大范围是0255.在发端MS-REI（复用段远端误块指示）性能事件中反映出来,自动保护倒换(APS)通路字节K1、K2(b1-b5)传送自动保护倒换信令，使网络具备自愈功能用于复用段保护倒换情况复用段远端失效指示(MS-RDI)字节
17、K2(b6-b8)111，表示收到复用段全1信号，本端产生MS-AIS告警110，表示收到对告信息MS-RDI，表示对端收信号劣化(收到MS-AIS、RLOF等),若系统发生APS，怎产生保护倒换告警。K1字节的（b1-b4）用来描述APS请求的原因和系统当前的状态，（b5-b8）表示请求APS的系统序号。K2字节的（b1-b4）表示响应APS的系统序号，用来区分APS的保护方式，“0”表示“1+1”保护，“1”表示“1：N”保护.,同步状态字节S1（b5-b8）用于跟踪时钟源的保护倒换值越小，表示当前所跟踪的时钟源质量越高RSOH、MSOH完成了段层的层层细化的监控功能,0000 质量未知（
18、现有同步网）0010 G.811基准时钟0100 G.812转接局从时钟1000 G.812本地局从时钟1011 同步设备定时源1111 不可用时钟同步,SOH S1字节（b5b8)SDH同步质量等级种类,再生段踪迹：J0。它是再生段接入点的识别符，重复发送一个代表某接入点的标志，从而使段的接收端能够确认自己与预定的段的发送端是否是否处于持续的连接状态。它用连续16个STM-1帧内的J0字节组成16字节的帧来传送接入点识别符。使用者通路：F1。为网络营运者提供一个64kbit/s通路，为特殊维护目的提供临时的数据/话音通道。,STM-1段开销字节安排,A1 A1 A1 A2 A2 A2,B1,
19、B2 B2 B2,帧定位字节A1和A2：用于识别帧的起始位置。,再生段误码监视字节B1（BIP-8）：用于再生段误码监视。,复用段误码监视字节B2（BIP-24）：用于复用段误码监视。,公务字节E1和E2：用来提供公务联络语声通路。,F1,使用者通路F1：为特定维护目的而提供临时数据/语声通路。,数据通信通路（DCC）：用来构成SDH管理网的传送链路。,J0,再生段踪迹字节：该字节重复发送“段接入点识别符”，以便让接收机确认它与预定的发送端是否处于持续的连接状态。,自动保护倒换（APS）通路K1和K2：用作复用段APS指令，K1作倒换请求，K2作倒换证实。,M1,复用段远端误码指示（MS-RE
20、I）字节M1：该字节用来传送由B2所检出的复用段远端的误码指示。,1 2 3 4 5 6 7 8 9,123456789,AU PTR,与传输媒质有关的特定字节：,s1,S1字节的第5至第8比特表示同步消息，可以表示16种不同的同步时钟质量等级。用于时钟自动倒换，防止时钟成环,通道开销,分类低阶通道开销VC12高阶通道开销VC4,区别宏观和微观包容和被包容,高阶通道开销,高阶通道开销J1 通道踪迹字节B3 通道BIP-8字节C2 信号标识字节G1 通道状态字节F2、F3 通道使用者通路H4 位置指示器K3(b1b4)自动保护倒换(APS)通路N1 网络运营者字节K3(b5b8)备用比特,高阶通
21、道开销J1,通道踪迹字节：J1VC4的首字节，即AU-PTR所指的字节发端持续的发此字节高阶接入点标识符，使收端能具此确认于指定发端处于持续连接状态。J1字节设置要求：收发相匹配。即设备实际收的=设备应收的值华为公司SDH设备J1字节值默认为：Hua Wei SBS收端检测到J1失配，相应通道（VC4）产生HP-TIM告警。高阶通道误码监测字节：B3监测高阶VC的误码性能监测方式BIP-8偶校验,高阶通道开销B3、C2,机理类似于B1、B2本端监测到相应VC通道B3误块，在相应通道的性能事件HP-BBE中反映出来信号标记字节：C2指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质要求收发相匹配，失配则本端
22、相应VC4通道产生HP-SLM告警，并往下级信息结构C4插全“1”C2=00H表示该VC4未装载，本端产生HP-UNEQ告警，并往下级信息结构C4插全“1”设置设备时要求：VC4装载2M、34M设为TUG结构，140M设为140M结构。,高阶通道开销G1,通道状态字节：G1反映高阶VC传输的状态对告信息：信宿反馈给信源，以便使信源知道信宿当前的接收状态b1-b4回传由B3检测的误码块数。发端在性能事件 HP-REI中查询得到收端检测到AIS、J1和C2失配、VC4未装载，在相应VC4通道上回传发端HP-RDI告警b5,高阶通道开销H4,TU位置指示字节：H4指示有效负荷的复帧类别和净负荷的位置
23、PDH复用进SDH时，H4字节仅对2M信号有意义。指示当前帧是复帧的第几个基帧，以便收端具此找到TU-PTR，拆分出2M信号H4的范围00H-03H若收端收到的H4字节超出此范围，或不是预期值，本端在相应通道产生TU-LOM(复帧丢失)告警，并在相应通道的下级信息结构插全“1”,低阶通道开销,低阶通道开销V5,通道状态和信号标记字节：V5(类似G1和C2字节)复帧中的第一个字节，TU-PTR所指示的字节VC12误码监测、VC12通道状态对告、信号标记b1-b2BIP2误码监测LP-BBEb3收端接收误码情况对告指示LP-REIb5-b7信号标记。若为000，本端相应通道产生LP-UNEQ告警本
24、端接收到TU-AIS、LP-TIM、LP-SLM时，通过b8反馈给发端相应通道上LP-RDI告警信号,指针,分类AU-PTR定位VC4在AU-4中的位置TU-PTR定位VC12在TU12中的位置与定帧字节一起完成从高速信号STM-N中直接下低速信号,管理单元指针AU-PTR,管理单元指针AU-PTR主要由H1、H2、H3H3H3组成指针值H1、H2后10bit指针范围0-782H3H3H3为调整单位3个字节VC4和AU-4无频差相差,AU-PTR的值为522.若收H1H2H3H3H3为全“1”，本端产生AU-AIS告警若收指针值超出允许范围，或连续收到8帧以上NDF，则本端在相应通道上产生AU
25、-LOP告警，下插全“1”指针调整间隔为3帧,管理单元指针TU-PTR,支路单元指针TU-PTRV1、V2、V3、V4 4个字节指针值V1、V2后10bit指针范围0-139V3为调整单位1字节若收V1、V2、V3为全“1”，本端产生TU-AIS告警若收指针值超出允许范围，或连续收到8帧以上NDF，则本端在相应通道上产生TU-LOP告警，下插全“1”VC12和TU-12无频差相差,V5字节的位置是70.,5-3 SDH的复用结构和步骤,低阶SDH高阶SDH：字节间插方式，4合1PDH信号STM-N：同步复用和灵活的映射140MSTM-N34MSTM-N2MSTM-N复用是以复用路线图进行的，I
26、TU-T规定的路线图有多种，但一个国家和地区仅使用一种。,复用步骤(复用方式、复用结构),在SDH中各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射 定位 复用三个步骤。,相当于信号打包,相当于指针调整,相当于字节间插复用,SDH G.709复用映射结构,虚容器,STM-N,N,1,140Mb/s,45Mb/s34Mb/s,6.3Mb/s,2Mb/s,1.5Mb/s,3,C-11,C-12,C-2,C-3,C-4,VC-11,VC-2,VC-3,VC-3,VC-4,TU-11,TU-12,TU-2,TU-3,TUG-2,TUG-3,AUG,AU-3,AU-4,VC-12,3,4,1,容器,支路
27、单元,管理单元,支路单元组,管理单元组,同步传送模块,定位校准,复 用,映 射,STM-N,AUG,VC-4,AU-4,AU-3,VC-3,TUG-3,TUG-2,TU-2,TU-12,VC-2,VC-12,C-2,C-12,C-4,C-3,C-11,TU-11,VC-11,3,TU-3,VC-3,139264Kbit/s,44736Kbit/s,6312Kbit/s,34368Kbit/s,2048Kbit/s,1544Kbit/s,指针处理,复用,定位校准,N,1,3,1,7,7,1,3,4,低阶通道层,电路层,149760Kbit/s,高阶通道层,复接层,我国的SDH基本复用映射结构,在
28、上图中，它能保证每一种速率的信号只有唯一的一条复用线路可以到达STM-N帧。由上图可看出：STM-1帧可以装载 63 个 PDH 基群信号、只能装载3个PDH三次群信号和1个PDH四次群信号。,SDH的原理简述：,容器传送：把SDH的节点比作运输公司的终端站，把要传的信息比作“顾主”实时提供的要发送的货物称为支路信号，把SDH的复用过程比作运输公司将“顾主们”实时提供的货物进行整理，最终送到终端站的过程。送来的货物被放入容器（Container）“C”，装满后在容器上加一个检查装置POH（Path Over），以保证收端能正确接收，这个加POH的C称为虚容器VC，即C是VC的负载或是负荷；运输
29、公司为了提高效率，将不同“顾主”的VC并放在较大C里称支路单元组TUG（TributaryUnit Groups），TUGPTR；高阶VC：n个TUG装入形成也有POH；高阶VC装入一个类似TUG的容器，即管理单元组AUG、AUGPTR；将AUG放入STM中加入SOH（段落附加字节）。,数字复用原理基本概念,容器C（Container）用于传递同步信号的一种信息结构，主要完成速率调整等适配功能。需要传送的电路层信号(如准同步信号以及BISDN信号等)在容器中经过码速调整后变换为同步信号，因此经过容 器后信号的速率将会变化。G.707建议中定入了5种标准容器:c-11,c-12,c-2,c-3,
30、c-4。虚容器（VC-Virtual Container）是SDH网中用以支持通道层连接的一种信息结构，它是由信息净负荷和通道开销(POH：Path Overhead)组成的一矩形块状帧结构。,数字复用原理基本概念,管理单元AU（Administration Unit）和管理单元组AUG（Administration Unit）AU对高阶VC和复接段层进行适配，由高阶VC加上AU指针构成，AU经AUG复接后成 为STM1帧结构的组成部分，AUG本身又可以复接成高阶同步传递模块。支路单元TU（Tributary Unit）TU是一种为低阶通道层和高阶通道层提供适配功能的信息结构，它由低阶VC加T
31、U指针组成。VC在TU中的起始位置是浮动的，由TU指针指明。一个或多个TU经字节交叉复用 并加入一些塞入字节组成TUG，加入额外的字节是为了保证完整的帧结构。,支路数据,容器C,低阶虚容器VC,TUPTR,管理单元组,POH,POH,高阶虚容器,SDH复用示意图,AUG,AUPTR,检查装置,支路单元组TUG,STM_N,SOH,段落附加字节,STM_N的复用过程有如下6个步骤：1.首先，异步信号被放入相应尺寸的容器C。2.由标准尺寸容器C加上通道附加字节POH便形成虚容器VC，即C+POH VC。3.VC加VC指针便形成支路单元TU。高阶VC（VC_3,VC_4）加指针便形成管理单元AU，即
32、 低阶VC+VC指针TU 高阶VC+指针AU,4.多个支路单元TU复用后形成支路单元组TUG，即NTUTUG。5.高阶VC，VC_3或 VC_4加上管理单元指针便形成管理单元AU，即 VC_4+AUPTR AU_4AU是一种高阶通道层和复用段层提供适配功能的信息结构，AUPTR 用来指明高阶VC在STM_N帧的位置。一个或多个在STM_N帧内占有固定位置的AU组成管理单元组AUG，即N AUAUG N=1或3,6.最后在N个AUG基础上加上段开销（SOH）便形成STM_N帧结构，即 N AUG+SOH STM_N从以上的复接过程来看，SDH的形成包含映射（C VC）、定位校准（VC TU及 V
33、C AU）和同步复用N AU AUG）三个过程。,C、VC、TU、AU关系图,C,信息,码速调整,指针处理,映射、定位、复用的概念,映射：在SDH边界处使支路信号适配进虚容器过程。如：2Mbit/s VC-12定位：将帧偏移信息收进支路单元或管理单元过程。如：VC12 TU-12复用：使多个低阶通道层信号适配进高阶通道，或者把多个高阶通道层信号适配进复用段层过程。如：TU-12*3 TUG-2,映射,映射是数学上的一个术语，又称“变换“，指的是两个集合中的元素有某种特定的对应关系。在SDH中，一个业务信号（如PDH信号）映射进相应的VC，指的是PDH信号的元素经变换关系（按排列顺序）成为VC中
34、唯一位置的元素，当然实际的变换关系包含更多的适配操作，如：码速调整（将PDH信号的速率调整到相应的C-N的速率再装入其中），又如：加入PDH构成VC-N。,映射的分类,按业务信号时钟和VC的时钟是否同步可分为：异步映射：采用码速调整进行速率适配。同步映射：要求是同步的，无需速率适配，但需要一个缓存器，引入时延长。,映射复用过程,STM-N,1,VC-4,TUG-2,AUG-4,AU-4,码速调整,LP POH,TU PTR,AU PTR,复用,7复用,HD POH,复用,N复用,TUG-3,SOH,STM-1速率变换过程,STM-N,1,VC-4,TUG-2,AUG-4,AU-4,2.048M
35、bit/s,34881000=2.176Mbit/s,+64Kbit/s=2.240Mbit/s,+64Kbit/s=2.304Mbit/s,7+(2964)=49.536Mbit/s,150.336+(9964)=155.520Mbit/s,TUG-3,3+(3964)=150.336Mbit/s,3=6.912Mbit/s,150.336+(964)=150.912Mbit/s,PDH信号进入SDH的映射方式,2.048Mbit/s,34.368Mbit/s,VC-12,PDH,VC-n,映射方法,异步映射,比特同步映射,字节同步映射,139.264Mbit/s,浮动模式,浮动模式,浮动模
36、式,浮动模式,浮动模式,无,无,浮动/锁定,浮动/锁定,VC-3,VC-4,.140Mbit/s复用进STM-N信号,1）首先将140Mbit/s的PDH信号经过码速调整（比特塞入法）适配进C4，C4是用来装载140Mbit/s的PDH信号的标准信息结构。参与SDH复用的各种速率的业务信号都应首先通过码速调整适配技术装进一个与信号速率级别相对应的标准容器：2Mbit/s C12、34Mbit/s C3、140Mbit/s C4。容器的主要作用就是进行速率调整，140Mbit/s的信号装入C4也就相当于将其打了个包封，使140Mbit/s信号的速率调整为标准的C4速率。,C4的帧结构是以字节为单
37、位的块状帧，帧频是8000帧/秒，这个过程相当于C4装入异步140Mbit/s的信号。C4的帧结构如图所示,C4信号的帧有260列9行（PDH信号在复用进STM-N中时其块状帧一直保持是9行）那么E4信号适配速率后的信号速率（也就是C4信号的速率）为：8000帧/秒 9行 260列 8bit=149.760Mbit/s所谓对异步信号进行速率适配，其实际含义就是指当异步信号的速率在一定范围内变动时，通过码速调整可将其速率转换为标准速率。在这里，E4信号的速率范围是139.264Mbit/s 15ppm（G.703规范标准）=(139.261139.266)Mbit/s 那么通过速率适配可将这个速
38、率范围的E4信号，调整成标准的C4速率149.760Mbit/s，也就是说能够装入C4容器。,2）为了能够对140Mbit/s的通道信号进行监控，在复用过程中要在C4的块状帧前加上一列通道开销字节（高阶通道开销VC4-POH），此时信号成为VC4信息结构，如下图所示：,VC4是与140Mbit/sPDH信号相对应的标准虚容器，此过程相当于对C4信号再打一个包封，将对通道进行监控管理的开销（POH）打入包封中去，以实现对通道信号的实时监控。虚容器（VC）的包封速率也是与SDH网络同步的，不同的VC（例如与2Mbit/s相对应的VC12、与34Mbit/s相对应的VC3）是相互同步的，而虚容器内部
39、却允许装载来自不同容器的异步净负荷。虚容器这种信息结构在SDH网络传输中保持其完整性不变，也就是可将其看成独立的单位（货包）十分灵活和方便地在通道中任一点插入或取出，进行同步复用和交叉连接处理。,从高速信号中直接定位上/下的是相应信号的VC这个信号包,然后通过打包/拆包来上/下低速支路信号。在将C4打包成VC4时要加入9个开销字节，位于VC4帧的第一列，这时VC4的帧结构就成了9行261列。STM-N的帧结构中，信息净负荷为9行261 N列,当为STM-1时即为9行 261列,VC4其实就是STM-1帧的信息净负荷。将PDH信号经打包成C，再加上相应的通道开销而成VC这种信息结构，这个过程就叫
40、映射。,3）货物都打成了标准的包封，现在就可以往STM-N这辆车上装载了。装载的位置是其信息净负荷区。那么在收端怎样才能正确分离货物包呢？SDH采用在VC4前附加一个管理单元指针（AU-PTR）来解决这个问题。此时信号由VC4变成了管理单元AU-4这种信息结构。,AU-4这种信息结构已初具STM-1信号的雏形9行270列，只不过缺少SOH部分而已，这种信息结构其实也算是将VC4信息包再加了一个包封AU-4。,AU指针的作用是指明高阶VC在STM帧中的位置，也就是说指明VC货包在STM-N车箱中的具体位置。通过指针的作用，允许高阶VC在STM帧内浮动，也就是说允许VC4和AU-4有一定的频偏和相
41、差。,注意：AU-PTR不在净负荷区，而是和段开销在一起。这就保证了收端能正确的在相应位置找到AU-PTR，进而通过AU指针定位VC4的位置，进而从STM-N信号中分离出VC4。一个或多个在STM帧由占用固定位置的AU组成AUG管理单元组。4）最后，将AU-4加上相应的SOH合成STM-1信号，N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号。,2Mbit/s复用进STM-N信号,1）首先，将2Mbit/s的PDH信号经过速率适配装载到对应的标准容器C12中。为了便于速率的适配采用了复帧的概念，即将4个C12基帧组成一个复帧。C12的基帧帧频也是8000帧/秒。考虑：C12复帧的帧频为多少？
42、,但当E1 信号的速率不是标准速率2.048Mbit/s时，那么装入每个C12的平均比特数就不是整数。例如：E1速率是2.046Mbit/s时，那么将此信号装入C12基帧时平均每帧装入的比特数是：(2.046106bit/秒)/(8000帧/秒)=255.75bit有效信息，比特数不是整数，因此无法进行装入。此时取4个基帧为一个复帧，那么正好一个复帧装入的比特数为：(2.046106bit/秒)/(2000帧/秒)=1023bit可在前三个基帧每帧装入256bit（32字节）有效信息，在第4帧装入255个bit的有效信息，这样就可将此速率的E1信号完整的适配进C12中去。,那么是怎样对E1信号
43、进行速率适配（也就是怎样将其装入C12）的呢？C12基帧结构是94-2个字节的带缺口的块状帧，4个基帧组成一个复帧，C12复帧结构和字节安排如图所示,一个复帧共有多少比特？C12复帧=4（94-2）=136字节=127W+5Y+2G+1M+1N=（1023I+S1+S2）+3C1+49R+8O=1088bit，其中负、正调整控制比特C1、C2分别控制负正调整机会S1、S2。当C1C1C1=000时，S1放有效信息比特I，而C1C1C1=111时，S1放塞入比特R，C2以同样方式控制S2.那么复帧可容纳有效信息负荷的允许速率范围是：,也就是说当E1信号适配进C12时，只要E1信号的速率范围在2.
44、046Mbit/s2.050Mbit/s 的范围内，就可以将其装载进标准的C12容器中也就是说可以经过码速调整将其速率调整成标准的C12速率2.176Mbit/s。帧频：2000帧/秒 每帧比特数：1088,如何求得？,2）C12-VC12,为了在SDH网的传输中能实时监测任一个2Mbit/s通道信号的性能，需将C12再打包加入相应的通道开销（低阶通道开销），使其成为VC12的信息结构。此处LP-POH 低阶通道开销是加在每个基帧左上角的缺口上的，一个复帧有一组低阶通道开销，共4个字节：V5、J2、N2、K4。因为VC可看成一个独立的实体，因此我们以后对2Mbit/s的业务的调配是以VC12为
45、单位的。一组通道开销监测的是整个一个复帧在网络上传输的状态。想想看一个C12复帧装载多少帧2Mbit/s的信号？一个C12复帧装载的是4帧PCM30/32的信号，因此，一组LP-POH监控的是4帧PCM30/32信号的传输状态。,3）VC12-TU12,为了使收端能正确定位VC12的帧，在VC12复帧的4个缺口上再加上4个字节的TU-PTR 这时信号的信息结构就变成了TU12，9行4列。TU-PTR指示复帧中第一个VC12的起点在TU12复帧中的具体位置。,4）3个TU12经过字节间插复用合成TUG-2，此时的帧结构是9行12列。5）7个TUG-2经过字节间插复用合成TUG3的信息结构。注意:
46、7个TUG-2合成的信息结构是9行84列，而TUG3的信息结构9行 86列，怎样满足TUG3的结构?在7个TUG-2合成的信息结构前加入两列固定塞入比特。6）TUG3信息结构再复用进STM-N中,VC级联,级联：将多个VC彼此关联复合在一起构成一个较大的VC 使这个大VC 仍具有数字序列的完整性。在这里，数字序列完整性是指数字传输的一种特性，具有这种特性的传输过程应不改变任何信号码元的顺序。相邻级联：在整个传输过程中保持连续比特顺序，即需要各个级联的虚容器是相邻的。虚级联：在传输的始端将连续比特分解到多个随意安排的VC-N上传输，这多个VC-N可安排在不同的STM-N传，也可安排到不同的路由传
47、。,8-11 指针,“指针“一词源于计算机，可译为“指示者”“指示字”等，通常指针用来指明存放数据的地址。在SDH中，指针是几个特定的字节，用于存放指针值和其他附加信息，即指针值指明的是VC-N第一个字节在支路单元或管理单元帧中的位置。,指针的作用,当网络处于同步工作状态的时候，指针用于进行同步的信号之间的相位校准。当网络失去同步时，指针用做频率和相位校准；当网络处于异步时，指针用做频率跟踪校准指针还可用来容纳网络中的相位抖动和漂移。,指针处理,从VC到TU、AU的过程要进行指针处理。SDH中的AUPTR有两种：AU4PTR，AU3PTR。TU指针有4种：TU3PTR，TU2PTR，TU12P
48、TR，TU11PTR。利用指针处理可以实现频率调整。,AU4PTR在STM-1中的结构,H1,Y,Y,H2,1*,1*,H3,H3,H3,0,-,-,4,1,9,Y,表示1001SS11（S比特未规定）,H1H2,表示VC-n开始的那个字节的位置,H3,用于VC帧速率调整,1*,表示全1字节,负调整机会,正调整机会,NNNNSSID,IDIDIDID,H1,H2,H3,10比特指针值,负调整机会,正调整机会,011000*,*,塞入比特,VC字节,正常情况,频率调整举例,正常工作时，指针确定VC在AU内的起始位置。当VC的帧速率比AUG的帧速率慢时，要进行正调整，以提高VC频率。此时就在正调整
49、机会的位置上插入填充用的伪信息字节，同时 在发端将I比特反转，收端则按5比特多数表决准则决定，将指针值加1。下一个指针将包含新的偏移值。在VC的频率相对较高时，要进行负调整，以降低VC频率。因此就在负调整机会的位置上也放置VC信息字节，同时在发端将D比特反转，指示一次负调整，收端则按5比特多数表决准则决定，将指针值减1。随后的指针将包含新的偏移值。,复用,组装TUG和AUG、从TUG到高阶VC以及AU到STM-N的过程。复用最基本的原则是字节间插复用，即复用时按顺序从各支路中读取一个字节。,A1,A2,A3,A4,TU12 A,B1,B2,B3,B4,TU12 B,C1,C2,C3,C4,TU12 C,A1,B1,C1,A2,B2,C2,A3,B3,C3,A4,B4,C4,TUG2,N个AU复用进STM-N帧,#1,1 9,1 261,#N,1 9,1 261,123N 123N,SOH,SOH,123N 123N,123N,单字节间插复用,单字节间插复用,N*9,N*261,AUG,AUG,AU-4经由AUG的复用,H1 Y Y H2 1*1*H3 H3 H3,VC-4,AU-4,AUG,H1,H2,H3,浮动相位,固定相位,谢谢各位专家欢迎批评指正,
