2022年数字通信SDH教案

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1、数字通信原理及设备 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

2、互通带来不便；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

3、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。 光以光精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 19 页纤为媒质， 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

4、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

5、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

6、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、光电转换融为一体，统称为网元； SDH 采精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 19 页用标准的光接口，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。

7、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-1 STM-4 。采用字节间插复用方式。 PDH SDH 通过指针定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

8、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-

9、2 二、SDH的速率 三、STM-N的帧结构： 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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 19 页销（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

10、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） 。 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

11、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。 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

12、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帧净负荷中直接精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 19 页拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位

13、置坐标，从“车厢”中直接所需要的那一个“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”。

14、2 、开销的种类和作用： 再生段开销 RSOH ：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

15、节：D1 D12 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 364kb/s D4-D12用于复用段 DCCM ，带宽 964kb/s 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#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性能事精选学习资料 - - - - - -

16、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 19 页件中反映出来 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

17、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 . 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

18、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 段开销字节安排通道开销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 备用比特高阶通道开销 J1 高阶通道开销 B3、 C2 高阶通道开销 G1 高阶通道开销 H4 低阶通道开销低阶通道开销 V5 指针 分类 AU-PTR 定位V

19、C4 在 AU-4 中的位置 TU-PTR 定位精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 19 页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 0-782 H3H3H3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

20、续收到8 帧以上 NDF ，则本端在相应通道上产生AU-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-PTR V1 、V2、V3、V4 4 个字节 指针值 V1、V2后 10bit 指针范围 0-139 V3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 的复用结构和步骤在 SDH 中各种业务信号复用进STM-

21、N帧的过程都要经历映射定位复用三个步骤。 SDH G.709 复用映射结构我国的 SDH 基本复用映射结构在上图中， 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

22、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（Tributary 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 19 页Unit 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）

23、。 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,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）

24、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 STM 1 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 TU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。 STM_N的复用过程有如下6个步骤：1. 首先，异步信号被放入

25、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 NTU TUG 。 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_4 AU是一精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，

26、共 19 页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 AU AUG 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 VC AU ）和同步复用 N AU AUG ）三个过程。 C、VC 、TU 、AU关系图 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

27、。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

28、。 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-1速率变换过程 PDH信号进入 SDH的映射方式 . 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 、140Mbi

29、t/s C4 。 容器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 19 页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

30、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） 139.261 139.266 Mbit/s 那么通过速率适配可将这个速率范围的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 ）

31、 ，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

32、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帧的第一精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 19 页列，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，这个过程就叫映射。 3

33、） 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。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 S

34、TM-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？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： 2.046 106bit/秒 / 8000 帧/ 秒 255.7

35、5bit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： 2.046 106bit/ 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信号进行速率适配 （也就是怎样将其精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 19 页装入 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

36、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2.046Mbit/s 2.050Mbit/s 的范围内，就可以将其装载进标

37、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 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为单位的。一组通道开销监测的是整个一个复帧在

38、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TUG

39、3 的信息结构。注意:7 个 TUG-2合成的信精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 19 页息结构是 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

40、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。 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

41、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 ，TU12PTR ，TU11PTR 。利用指针处理可以实现频率调整。 AU4PTR在 STM-1中的结构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

42、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， 同时在精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 19 页发端将 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。 N 个 AU复用进 STM-N帧 AU-4 经由 AUG的复用 如何求得？ H1

43、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 正常情况相当于信号打包相当于指针调整相当于字节间插复用虚容器 STM-N N 1 140Mb/s 45Mb/s 34Mb/s 6.3Mb/s 2Mb/s 1.5Mb/s 3 C-11 C-12 C-2 C-3 C-4 VC-11 VC-

44、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

45、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3 3 7 STM-N AUG AU-4 VC-4 C-4 TUG-3 TU-3 VC-3 C-3 34 368kb/s 139 264kb/s 2 048kb/s TUG-2 TU-12 VC-12 C-12 1 N 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 C VC POH 低阶 VC TU PTR TU 信息 码速调整 TU PTR T

46、U PTR TUG VC POH 高阶 VC AU PTR AU AU PTR AU PTR AUG 映射 指精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 19 页针处理复用 复用 指针处理复用 STM-N N 1 C-12 VC-12 VC-4 TUG-2 AUG-4 AU-4 TU-12 2Mb/s 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-N N 1 C-12 VC-12 VC-4 TUG-2 AUG-4 AU-4 TU-12 2Mb/s 2.048M

47、bit/s 34?8?8 ?1000 2.176Mbit/s +64Kbit/s 2.240Mbit/s +64Kbit/s 2.304Mbit/s 7+ 2?9?64 49.536Mbit/s 150.336+ 9?9?64 155.520Mbit/s TUG-3 3+ 3?9?64 150.336Mbit/s 3 6.912Mbit/s 150.336+ 9?64 150.912Mbit/s 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

48、动模式浮动模式浮动模式无 无 浮动/ 锁定 浮动/ 锁定 VC-3 VC-4 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有一定的频偏和相差。低阶 容器 C - 1 C - 3 低阶组 装器 高 阶 组 装 器 STM -N 复用 STM -N 复用 高 阶组 装 器 低阶组 装器 低阶 容器 C

49、 - 1 C - 3 高阶 容器 C - 4 高阶 容器 C - 4 再生器 再生段 ROSH 再生段 再生段 ROSH ROSH 复用段 MSOH 高阶通道 HPOH 低阶通道 LPOH 开销 段开销 通道开销再生段开销复用段开销 高阶段通道开销低阶段通道开销公务联络字节： 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 一精选学习资料 - - - - - - - - -

50、 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 19 页个字节为单位校验相应 bit列（bit 块） 使相应列 1 的个数为偶例：某信号一帧有 4 个字节，对其进行 BIP8 偶校验如图： A1 00110011 A2 11001100 A3 10101010 A4 00001111 B 01011010 BIP-8 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 的个数为偶例： 某信号一帧有 9 个

51、字节，对其进行 BIP24偶 校验 如图 ：11001100 11001100 11001100 01011101 01011101 01011101 11110000 11110000 11110000 BIP24 01100001 01100001 01100001 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 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

52、 等同步状态字节 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（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 A1 A1 A1 A2 A2 A2 B1 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（BI

53、P-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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 19 页通路。 E1 E2 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。D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 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。 K1 K2 自动保护倒换（ APS ）通路 K1和 K2：

54、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-REI ）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 J1 B3 C2 G1 F2 H4 F3 K3 N1 VC4 1 1 261 9 通道踪迹字节： J1 VC4的首字节，即

55、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 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，失配则本端相应 VC4通道产生 H

56、P-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” 设置设精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 19 页备时要求： VC4装载 2M 、34M设为 TUG 结构，140M设为 140M结构。 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

57、应 VC4通道上回传发端 HP-RDI告警 b5 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 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” 1 1 9 500us VC12复帧 V5 J2 N2 VC12 VC12 VC12 4 K4 VC12 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

58、-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-BBE b3 收端接收误码情况对告指示 LP-REI b5-b7 信号标记。若为 000， 本端相应通道产生LP-UNEQ 告警 本端接收到 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 AU-PTR TU-PTR 低阶 SDH 高阶 SDH ： 字节间插方式，4 合 1 PDH信号 STM-N ：同步复用和灵活的映射 140MSTM-N 34M STM-N 2M STM-N 复用是以复用路线图进行的， ITU-T 规定的路线图

59、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 * * 140Mb/s 34Mb/s 34Mb/s 8Mb/s 8Mb/s 2Mb/s 解解解 复 复 复用 用 用 复 复 复用 用 140Mb/s 用51.840 STS-1 51.840 Sub STM-1 9953.280 STS-192 9953.280 STM-64 4976.640 STS-96 2488.320 STS-48 2488.320 STM-16 1866.240 STS-36 1244.160 STS-24 933.120 STS-12 622.080 STS-12 622.080 STM-4 466.

60、560 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 19 页STS-9 155.520 STS-3 155.520 STM-1 速率/ Mb/s 等级 速率/ （Mb/s 等级 SONET SDH 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。 NNI 在网络中的位置 9953.280 STM-64 2488.320 STM-16 622.080 STM-4 155.520 STM-1 速率 （Mb/s 速率等级在 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 何 谓 通 道 ？二 者 的 区 别* 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 19 页