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1、1,光同步数字传输网（SDH）,SDH产生的技术背景 SDH的帧结构与开销功能 SDH的映射和复用 SDH的主要设备 SDH的组网技术,http:/ PDH主要是为话音业务设计，而现代通信的趋势是宽带 化、智能化和个人化。 PDH传输线路主要是点对点连接，缺乏网络拓扑灵活性。 存在相互独立的两大类、三种地区性标准 异步复用，需逐级码速调整来实现复用/解复用。 缺少统一的标准光接口，无法实现横向兼容。 网络管理的开销明显不足。 网络的调度性差，很难实现良好的自愈功能。,1. SDH产生的技术背景,3,从图中看出，在将140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号过程中，使用了大量的“背靠背”设
2、备。通过三级解复用设备从140Mbit/s的信号中分出2Mbit/s低速信号；再通过三级复用设备将2Mbit/s的低速信号复用到140Mbit/s信号中。一个140Mbit/s信号可复用进64个2Mbit/s信号，若在此处仅仅从140Mbit/s信号中上下一个2Mbit/s的信号，也需要全套的三级复用和解复用设备。这样不仅增加了设备的体积、成本、功耗，还增加了设备的复杂性，降低了设备的可靠性。,4,PDH复用速率体系,5,2) SDH的产生 SDH的研究工作始于1986年，其目的是建立光纤通信的通用标准，通过一组网络单元提供一个经济、简单、灵活的网络应用。 美国贝尔通信研究所最先提出了光同步传
3、输网的概念，并称之为同步光网络（SONET）。 1988年，美国国家标准协会（ANSI）通过了两个最早的SONET标准。 国际电话电报咨询委员会（CCITT），于1988年接受了SONET的概念，重新命名为同步数字系列（SDH），建立了世界性的统一标准。,6,2、 帧结构与开销功能,1）帧结构 帧结构的构成 帧结构的基本描述 2）段开销（SOH） 复用段开销（RSOH） 再生段开销（MSOH） 3）通道开销（POH） 高阶通道开销(HPOH，VC-3/VC-4 POH) 低阶通道开销(LPOH，VC-1/VC-2 POH),7,帧结构的构成 块状帧结构，并以字节为基础。 9行、270N列。 由
4、左到右、由上到下顺序排成串行码流依次传输。 传输一帧需125s，每秒8000帧。 STM-N传输速率： （N1, 4, 16, ） N892708000=N155.520Mbit/s。,1）帧结构,8,SDH帧结构,9,帧结构的描述 (a) STM-N段开销（SOH：Section Overhead）区域 指为保证信息正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，它主要用于网络的运行、管理、维护及指配（OAM&P）（如公务通信、误码监测、自动倒换信息等）。 可分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）两个部分。 (b) STM-N净负荷（Payload）区域 指真正用于电信业务的比特。 (c
5、) 管理单元指针（AU PTR）区域 一组特定的编码，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净负荷。,10,2） STM-1段开销（SOH）,11,各字节的功能,各字节的功能,12,的功能,13,3、 SDH同步复用与映射原理,1）SDH基本复用原理 现代电信传输的发展方向之一是传输速率的高速化，其方式是采用时分复用的形式将多路低速信号复用成高速信号。 信号复用过程的关键技术是解决各路信号之间的频差和相移等问题。,14,2） SDH同步复用基本结构,复用单元类型： 容器C（完成码速调整） 虚容器VC（加上通道开销） 支路单元TU（由VC和TU-
6、PTR组成） 支路单元组TUG 管理单元AU（由VC和AU-PTR组成） 管理单元组AUG AUG加上段开销进入STM-1,15,E1信号映射入STM-N,16,我国制定的复用与映射结构,17,复用单元 一、 信息容器C（Container） 信息容器C是净负荷的信息结构。它们可以装载目前PDH系统中最常用的所有支路信号，如2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s（注意不含8Mbit/s）以及北美制式的1.5Mbit/s、6.3Mbit/s、45Mbit/s和100Mbit/s。但不同等级的PDH支路信号要装入相应阶的信息容器，在装入时要进行频率调整。,18,目前，ITU-T建议的
7、信息容器共有五种，即C11、C12、C2、C3、C4。但我国规定仅使用其中的三种，即C12、C3、C4。我们将较为详细地介绍C12，C3、C4相对从简。 （1）C12 容器C12只可装载2.048Mbit/s支路信号。它是9行4列-2的带缺口的块状结构，其速率为2000（94-2）84=2.176Mbit/s。,19,将2.048Mbit/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，那么C12复帧的帧频就成了2000帧/秒。C12复帧结构如图5.3.2所示。,20,C12复帧结构
8、,21,（2）C3 容器C3既可装载34.368Mb/s支路信号，也可装载44.736Mb/s支路信号。它是9行84列的块状结构，其速率为80009848=48.384Mb/s。如图5.3.3所示。,C3帧结构,22,（3）C4 容器C4只可装载139.264Mbit/s支路信号。它是9行260列的块状结构，其速率为800092608=149.760Mbit/s。,C4的帧结构,23,二、虚容器VC（Virtual Container） 虚容器VC由容器C加上相应的通道开销（POH）构成。这里的通道开销即前面介绍过的通道开销。虚容器是SDH系列中最重要的信息结构，它可以用来支持SDH通道层的连
9、接。 VC可以装载各种不同速率的PDH支路信号，除了在VC的组合点与分解点，整个VC在传输过程中保持速率不变。因此VC可以作为一个整体独立地在通道层提取或接入，也可以独立地进行复用和交叉连接，十分灵活方便。,24,目前，ITU-T建议的虚容器共有五种，即VC11、VC12、VC2、VC3、VC4。根据我国规定，只使用其中三种，即VC12、VC3和VC4。 （1）VC12 虚容器VC12由信息容器C12加上一个字节的通道开销（POH）构成。,25,虚容器VC12的结构为9行4列-1的块状结构，共计94-1=35个字节，其速率为2000（94-1）84=2.240Mbit/s。它只能装载速率为2.
10、048Mbit/s的支路信号。 与容器C12一样，虚容器VC12也以复帧形式出现，一个复帧由4个基帧组成。为此VC12的复帧的帧频就成了2000帧/秒。,26,（2）VC3 虚容器VC3由信息容器C3加上一列9个字节的通道开销（POH）构成。 虚容器VC3结构为9行85列的块状结构，共计985=765个字节，其速率为80009858=48.960Mbit/s。它既可装载34.368Mbit/s支路信号，又可装载44.736Mbit/s支路信号。,27,（3）VC4 虚容器VC4的组成与VC12、VC3不同，它有两种结构方式即：信息容器C4加上一列通道开销（POH），或者3个TUG3加上一列通道
11、开销（POH）和两列填充字节（R1、R2）。 虚容器VC4的结构为9行261列的块状结构，共计9261=2349个字节，其速率为800092618=150.336Mbit/s。,28,需要注意的是，虽然虚容器VC4具有两种结构方式，但可以装载三种PDH支路信号。当结构为C4加一列，它装载的是一个139.264Mbit/s支路信号；当结构为3个TUG3加上一列POH和两列填充字节（R1、R2）时，若每个TUG3装载1个34.368Mbit/s，则此时它装载的是3个34.368Mbit/s支路信号；若每个TUG3装载7TUG2（每个TUG2可装载3个2.048Mbit/s），则此时它装载的是63个
12、2.048Mbit/s支路信号。,29,因此虚容器VC与信息容器C不同，某阶的信息容器C，只允许装载相应的PDH支路信号，而高阶虚容器如VC4则不然，它可以根据需要装载多种业务支路信号。,30,（4）VC4-Xc 在实际应用中可能需要传送多个VC4容量的净负荷，如高清晰度电视的数字信号或IP信号等。可以把多个VC4级联在一起，于是就构成了VC4-Xc，其中X=4、16、64。 所谓级联实际上是一种组合过程。就是把X个VC4首尾依次组合在一起，使组合后的容量可作为单个实体使用，如进行复用、交叉连接与传送等。,31,级联有两种方式，即相邻级联和虚级联。所谓相邻级联就是级联的VC4是相邻的；而虚级联
13、则级联的VC4可以是不相邻的。 级联后的VC4-Xc只保留第一个VC4的一列通道开销（POH），为整个VC4-Xc提供支持，其他VC4通道开销的位置改为填充字节R。,32,三、支路单元TU（Tributary Unit） 支路单元TU是在低阶通道层与高阶通道层之间（低阶VC与高阶VC）之间提供适配的信息结构。它是由低阶VC加上相应的支路单元指针TU-PTR组成。 目前ITU-T建议中规定的支路单元TU共有四种：即TU11、TU12、TU2、TU3。根据我国规定，只允许使用其中的两种：即TU12与TU3。,33,（1）TU12 支路单元TU12由虚容器VC12加上单字节的支路单元指针（PTR）构
14、成。其结构为9行4列的块状结构，共计94=36个字节，速率为20003684=2.304Mbit/s。指针位于TU12帧内第一个字节的位置。 与容器C12一样，支路单元TU12也以复帧形式出现。如500us复帧，一个复帧由4个基帧组成，14基帧的支路单元指针（TU-PTR）分别为V1、V2、V3、V4，它们各有不同的用途。为此，TU12的重复频率为2000Hz。,34,（2）TU3 支路单元TU3由虚容器VC3加上三个字节的支路单元指针（H1、H2、H3）构成。其结构为9行85列+3（字节）的块状结构，共计985+3=768个字节，速率为80007688=49.1520Mbit/s。指针位于T
15、U3帧内第一列的头三个字节位置（第一列仅此三个字节，其余六个字节悬空）。,35,四、支路单元组TUG（Tributary Unit Gronp） 几个支路单元经过复用就组成了所谓支路单元组TUG。 目前，ITU-T建议规定了两种支路单元组：即TUG2、TUG3，我国皆可使用。 （1）TUG2 支路单元组TUG2是由三个支路单元TU12以字节间插方式复用而成，它是一个9行12列的块状结构，共计912=108个字节，其速率为80001088=6.912Mbit/s。它能装载个TU12。,36,（2）TUG3 支路单元组TUG3是一个9行86列的块状结构，共计986=774个字节，其速率为80007
16、748=49.536Mbit/s。它有两种组成形式：可以由一个支路单元TU3组成，也可以由7个支路单元组TUG2复用而成。,37,当支路单元组TUG3由一个支路单元TU3组成时，由于支路单元TU3的第一列仅有三个字节的支路单元指针H1、H2、H3，为构成9行86列的标准TUG3块状标准结构，所以在第一列剩余的6个字节中用填充字节（R）来补足；当支路单元组TUG3由7个支路单元组TUG2复用而成时，由于支路单元组TUG2的结构为9行12列，复用后仅为9行84列；,38,为形成9行86列的标准TUG3块状结构，则在复用块前边加两列字节：第一列的前三个字节为无效指示（NPI），其余的6个字节和第两列用填充字节（R）来补足。,39,这样，只要用软件查看支路单元组TUG3第一列的前三个字节，就可以知道TUG3的组成形式。若前三个字节为指针H1、H2、H3字节，则说明支路单元组TUG3是由1个支路单元TU3组成，其成份是1个34.368Mbit/s支路信号；若前三个字节为无效指针（NPI），则说明支路单元组TUG3是由3个支路单元组TUG2组成，其成份是21个2.048Mbit/s支路信号。,
