第1章光傳輸技術(shù)理論基礎(chǔ)

1、第一章第一章 光傳輸技術(shù)理論基礎(chǔ)光傳輸技術(shù)理論基礎(chǔ) 光纖通信是以光纖為傳輸媒質(zhì),以光信號(hào)為信息載體的通信方式。1.1 光纖通信基礎(chǔ)知識(shí) 1.1 .1 光纖通信發(fā)展史及光纖通信系統(tǒng)的組成光纖通信發(fā)展史及光纖通信系統(tǒng)的組成 1 光纖通信發(fā)展史光纖通信發(fā)展史 （1）探索時(shí)期的光通信原始形式的光通信：中國(guó)古代用“烽火臺(tái)”報(bào)警，歐洲人用旗語傳送信息。1880年，美國(guó)人貝爾(Bell)發(fā)明了用光波作載波傳送話音的“光電話”。貝爾貝爾光電話是現(xiàn)代光通信的雛型光電話是現(xiàn)代光通信的雛型。 1960年，美國(guó)人梅曼(Maiman)發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器， 給光通信帶來了新的希望。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，激光器的發(fā)明和

2、應(yīng)用， 使沉睡了使沉睡了80年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段段。在這個(gè)時(shí)期，美國(guó)麻省理工學(xué)院利用He - Ne激光器和CO2激光器進(jìn)行了大氣激大氣激光通信試驗(yàn)光通信試驗(yàn)。由于沒有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì)穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì)， 對(duì)光通信的研究曾一度走入了低潮。（2）現(xiàn)代光纖通信）現(xiàn)代光纖通信 1966年英籍華人高琨(C.K.Kao)博士發(fā)表了論文用于光頻的光纖表面波導(dǎo)。該論文被稱為光纖通信的里程碑，奠定了現(xiàn)代光通信光纖通信的基礎(chǔ)。高錕因在“有關(guān)光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信方面”取得了突破性成就,獲得了2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。發(fā)布會(huì)上,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)

3、主席約瑟夫努德格倫用一根光纖電纜形象地解釋了高錕的重要成就。 指明通過指明通過“原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離原材料的提純制造出適合于長(zhǎng)距離通信使用的低損耗光纖通信使用的低損耗光纖”這一發(fā)展方向這一發(fā)展方向光纖通信發(fā)明家光纖通信發(fā)明家高錕高錕( (左左) )1998年在英國(guó)接受年在英國(guó)接受IEE授予的獎(jiǎng)?wù)率谟璧莫?jiǎng)?wù)?1970年，年，光纖光纖研制取得了重大突破研制取得了重大突破 1970年，美國(guó)康寧(Corning)公司研制成功損耗20dB/km的石英光纖。把光纖把光纖通信的研究開發(fā)推向一個(gè)新階段。通信的研究開發(fā)推向一個(gè)新階段。 1972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4 dB/km。 1

4、973 年，美國(guó)貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到2.5dB/km。1974 年降低到1.1dB/km。 1976 年，日本電報(bào)電話(NTT)公司將光纖損耗降低到0.47 dB/km(波長(zhǎng)1.2m)。 在以后的 10 年中，波長(zhǎng)為1.55 m的光纖損耗：1979 年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986 年是0.154 dB/km， 接近了光纖最低損耗的理論極限光纖最低損耗的理論極限。 1970 年，光纖通信用年，光纖通信用光源光源取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展 1970年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司(NEC)和前蘇聯(lián)先后，研制成功室溫室溫下連續(xù)振蕩下

5、連續(xù)振蕩的鎵鋁砷(GaAlAs)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器(短波長(zhǎng))。雖然壽命只有幾個(gè)小時(shí)，但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 1973 年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到7000小時(shí)。 1976年，日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.3 m的銦鎵砷磷(InGaAsP)激光器。 1977 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬小時(shí)。 1979年美國(guó)電報(bào)電話(AT&T)公司和日本電報(bào)電話公司研制成功發(fā)射波長(zhǎng)為1.55 m的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。 由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使 1970 年成為光年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里

6、程碑 實(shí)用實(shí)用光纖通信系統(tǒng)光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展的發(fā)展 1976 年，美國(guó)在亞特蘭大(Atlanta)進(jìn)行了世界上第一個(gè)實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)世界上第一個(gè)實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)。 1980 年，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化FT - 3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。 1976 年和 1978 年，日本先后進(jìn)行了速率為34 Mb/s的突變型多模光纖通信系統(tǒng)， 以及速率為100 Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。 1983年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長(zhǎng)途干線。 隨后，由美、日、 英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋 TAT-8海底光纜通信系統(tǒng)于1988年建成。 第一條橫跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光纜通信系統(tǒng)于

7、1989年建成。從此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了全面展開，促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。1976年美國(guó)在亞特蘭大進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，標(biāo)志著光纖通信從基礎(chǔ)研究發(fā)展年美國(guó)在亞特蘭大進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，標(biāo)志著光纖通信從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了商業(yè)應(yīng)用的新階段到了商業(yè)應(yīng)用的新階段。 此后，光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新：光纖從多模發(fā)展到單模多模發(fā)展到單模，工作波長(zhǎng)從0.85 m發(fā)展到1.31 m和1.55 m(短波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)短波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)），傳輸速率傳輸速率從幾十Mb/s發(fā)展到幾十Gb/s。 隨著技術(shù)的進(jìn)步和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成，光纖價(jià)格不斷下降光纖價(jià)格不斷下降，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。 目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)將

8、成為未來國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。 在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，生產(chǎn)光纖通信產(chǎn)品的行業(yè)已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位在許多發(fā)達(dá)國(guó)家，生產(chǎn)光纖通信產(chǎn)品的行業(yè)已在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位?，F(xiàn)代光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個(gè)階段現(xiàn)代光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個(gè)階段： 第一階段(19661976年)，這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時(shí)期。 第二階段(19761986年)，這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期。 第三階段(19861996年)，這是以超大容量超長(zhǎng)距離為目標(biāo)、全面深入開展新技術(shù)研究的時(shí)期。光纖通信，就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達(dá)到通信的目的。光纖通信系統(tǒng)方框圖如圖所示。主

9、要由光發(fā)射機(jī)、光纖和光接收機(jī)組成。信息源電發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)電接收機(jī)信息宿基本光纖傳輸系統(tǒng)光纖線路接 收發(fā) 射電信號(hào)輸入光信號(hào)輸出光信號(hào)輸入電信號(hào)輸出 光發(fā)射機(jī)：光發(fā)射機(jī)是電光轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。它由兩部分組成：驅(qū)動(dòng)電路和光源。它的主要作用是將電發(fā)射機(jī)輸入的電信號(hào)對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制，使光源產(chǎn)生與電信號(hào)對(duì)應(yīng)的光信號(hào)，然后將光信號(hào)耦合到光纖和光纜中傳輸。 光接收機(jī)：光接收機(jī)的主要作用是將通過光纖傳來的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，經(jīng)放大后進(jìn)入電接收機(jī)。 光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)又被統(tǒng)稱為光端機(jī)，主要完成的功能就是電信號(hào)和光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。光纖和光纜：光纖和光纜組成光纖傳輸線。它的功能是將由發(fā)射端光源發(fā)出的光信號(hào)，經(jīng)遠(yuǎn)

10、距離傳輸后耦合到接收端的檢測(cè)器，完成傳輸任務(wù)。傳遞光信號(hào)的光載波是電磁波，光波范圍包括紅外線、可見光、紫外線，可見光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色的連續(xù)光波組成，其中紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，紫光的波長(zhǎng)最短。如圖所示。 電磁波譜 目前光纖通信使用的光源的波長(zhǎng)范圍是在近紅外區(qū)內(nèi)，即0.81.8m。 其中短波段光波的波長(zhǎng)0.85m，長(zhǎng)波段光波的波長(zhǎng)為1.31m和1.55m，這是目前所采用的三個(gè)通信窗口。普通單模光纖的衰減隨波長(zhǎng)變化示意圖普通單模光纖的衰減隨波長(zhǎng)變化示意圖0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5衰減（衰減（dB/km）第一窗口第一窗口第二窗口第二窗口波長(zhǎng)波長(zhǎng)

11、（m）6 5 4 3 2 10。40。2第三窗口第三窗口 C 波段波段15251565nm 1.57 1.62 L波段波段 中繼機(jī)：中繼機(jī)也稱中繼站，含有中繼站的光纖傳輸系統(tǒng)，稱光纖中繼通信。中繼站的作用有兩個(gè)：一是補(bǔ)償光的衰減；二是對(duì)波形的失真脈沖進(jìn)行整形。 光纜和中繼機(jī)組成光傳輸設(shè)備，他們是光信號(hào)的傳輸通道。 電端機(jī)：包含電發(fā)射機(jī)和電接收機(jī)。需傳輸?shù)男畔⑿盘?hào)包括話音、圖像及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)等，電端機(jī)就是常規(guī)電通信中的載波機(jī)、圖像設(shè)備及計(jì)算機(jī)等終端設(shè)備。對(duì)數(shù)字通信來說，信號(hào)在電端機(jī)內(nèi)要進(jìn)行A/D及D/A轉(zhuǎn)換，變換成數(shù)字信號(hào)。4. 光纖通信系統(tǒng)的類型光纖通信系統(tǒng)的類型 1、按傳輸信號(hào)的類型可以分為：

12、 模擬光纖通信系統(tǒng) 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 2、 按波長(zhǎng)和光纖類型分類 ： 短波長(zhǎng)（ 0.85m左右）多模光纖通信系統(tǒng) 長(zhǎng)波長(zhǎng)（1.3m）多模光纖通信系統(tǒng) 長(zhǎng)波長(zhǎng)（1.3m）單模光纖通信系統(tǒng) 長(zhǎng)波長(zhǎng)（1.55m）單模光纖通信系統(tǒng) 所謂模，就是指以一定角度進(jìn)入光纖的一束光。 多模光纖(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯較粗(50或62.5m)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。 單模光纖(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10m)，只能傳一種模式的

13、光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。 1）通信容量巨大，資源豐富 2）中繼距離長(zhǎng) 3）保密性能好 4）適應(yīng)能力強(qiáng) 5）體積小、重量輕、便于施工和維護(hù)1.1.2 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)1）光纖通信朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。2）光纖通信朝著長(zhǎng)距離、大容量通信方向發(fā)展。3）光纖通信朝著超高速系統(tǒng)發(fā)展。1.2 SDH傳輸技術(shù) 1.2.1 PDH與SDH為了在同一信道中增加通信容量，必須采用多路復(fù)用的方法，提供傳輸速率。目前，大容量的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)均采用同步時(shí)分復(fù)用（TDM）技術(shù)，并

14、且存在著兩種傳輸體制：準(zhǔn)同步數(shù)字通信系統(tǒng)PDH和同步數(shù)字通信系統(tǒng)SDH。PDH即“準(zhǔn)同步數(shù)字系列”（Plesiochronous Digital Hierarchy）。SDH即”同步數(shù)字系列”（Synchronous Digital Hierarchy） 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，傳送的信號(hào)都是數(shù)字化的脈沖序列。這些數(shù)字信號(hào)流在數(shù)字交換設(shè)備之間傳輸時(shí)，其速率必須完全保持一致，才能保證信息傳送的準(zhǔn)確無誤，這就叫做“同步”。 采用準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）的系統(tǒng)，是在數(shù)字通信網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上都分別設(shè)置高精度的時(shí)鐘，這些時(shí)鐘的信號(hào)都具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)速率。盡管每個(gè)時(shí)鐘的精度都很高，但總還是有一些微小的差別。為了保證

15、通信的質(zhì)量，要求這些時(shí)鐘的差別不能超過規(guī)定的范圍。因此，這種同步方式嚴(yán)格來說不是真正的同步，所以叫做“準(zhǔn)同步”。 SDH這種傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級(jí)，接口碼型等特性。根據(jù)ITU-T的建議定義，是不同速度的數(shù)位信號(hào)的傳輸提供相應(yīng)等級(jí)的信息結(jié)構(gòu)，包括復(fù)用方法和映射方法，以及相關(guān)的同步方法組成的一個(gè)技術(shù)體制。24PDH體制的缺陷接口方面與設(shè)備互連有關(guān)電接口地區(qū)性的電接口規(guī)范，無世界標(biāo)準(zhǔn)光接口無光接口規(guī)范，各廠家獨(dú)自開發(fā)1.2.2 SDH相對(duì)于PDH的優(yōu)勢(shì)2526復(fù)用方式PDH采用異步復(fù)用方式通過碼速調(diào)整（塞入bit）匹配和容納信號(hào)時(shí)鐘的偏差低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置無規(guī)

16、律性從高速信號(hào)插/分低速信號(hào)要一級(jí)一級(jí)進(jìn)行復(fù)用/解復(fù)用增加了信號(hào)的損傷，不利于大容量傳輸27運(yùn)行維護(hù)功能(OAM)決定設(shè)備維護(hù)成本與信號(hào)幀中開銷(冗余)字節(jié)的數(shù)量有關(guān)PCM30/32僅TS0、TS16用于OAM開銷，OAM功能弱線路編碼時(shí)要加冗余碼進(jìn)行性能監(jiān)控?zé)o統(tǒng)一的網(wǎng)管接口無法形成統(tǒng)一的TMN因此，PDH體制不適應(yīng)大容量傳輸網(wǎng)的組建，SDH體制應(yīng)運(yùn)而升生28SDH體制的優(yōu)勢(shì)接口方面電接口STM-1是SDH的第一個(gè)等級(jí)，又叫基本同步傳送模塊，比特率為155.520Mb/s STM-N是SDH第N個(gè)等級(jí)的同步傳送模塊，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，- - -)光接口僅對(duì)電信號(hào)

17、擾碼，光口信號(hào)碼型是加擾的NRZ碼，采用世界統(tǒng)一的7級(jí)擾碼29復(fù)用方式低速SDH-高速SDH，字節(jié)間插低速PDH-SDH，同步復(fù)用和靈活的映射運(yùn)行維護(hù)用于OAM的開銷多OAM功能強(qiáng)這也是線路編碼不用加冗余的原因兼容性老體制設(shè)備是否還可發(fā)揮作用對(duì)新體制能否接入30SDH體制的缺陷頻帶利用率低指針調(diào)整機(jī)理復(fù)雜，并且產(chǎn)生指針調(diào)整抖動(dòng)軟件的大量使用對(duì)系統(tǒng)安全性的影響319270N字節(jié)13459SOHSTM-N 凈負(fù)荷 (含POH)傳輸方向9N261N270N列SOHAU PTR以字節(jié)為單位的塊狀幀結(jié)構(gòu)幀頻8000幀/秒，幀周期125s1.2.3 幀結(jié)構(gòu)與復(fù)用32幀結(jié)構(gòu)與復(fù)用信息凈負(fù)荷-STM-N幀中放

18、置各種業(yè)務(wù)信息的地方2M、34M、140M信號(hào)打包后放在信息凈負(fù)荷中,由STM-N信號(hào)承載，在SDH網(wǎng)上傳輸若將STM-N信號(hào)幀比做一輛貨車，其凈負(fù)荷區(qū)即為該貨車的車廂在將低速信號(hào)打包裝箱時(shí)，在每一個(gè)信息包中加入通道開銷POH，以完成對(duì)每一個(gè)“貨物包”在“運(yùn)輸”中的監(jiān)視33幀結(jié)構(gòu)與復(fù)用段開銷完成對(duì)STM-N整體信號(hào)流進(jìn)行監(jiān)控,即對(duì)STM-N“車廂”中所有“貨物包”進(jìn)行整體上的性能監(jiān)控 再生段開銷(RSOH)對(duì)STM-N整體信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控 復(fù)用段開銷(MSOH)對(duì)STM-N中的某一個(gè)STM-1信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控 RSOH、MSOH、POH組成SDH層層細(xì)化的監(jiān)控體制 二者區(qū)別：宏觀（RSOH）和微觀（M

19、SOH）34幀結(jié)構(gòu)與復(fù)用管理單元指針定位低速信號(hào)在STM-N幀的凈負(fù)荷中的位置，使低速信號(hào)在高速信號(hào)中的位置可預(yù)知發(fā)端在將信號(hào)包裝入STM-N凈負(fù)荷時(shí)，加入AU-PTR，指示信號(hào)包在凈負(fù)荷中的位置，即賦予裝入“車廂”的“貨物包” 一個(gè)位置坐標(biāo)值收端根據(jù)AU指針值，從STM-N幀凈負(fù)荷中直接拆分出所需的低速支路信號(hào)，即依據(jù)“貨物包”位置坐標(biāo)，從“車廂”中直接取出所需要的那一個(gè)“貨物包”由于“車廂”中的“貨物包”是以一定的規(guī)律擺放的字節(jié)間插復(fù)用方式，所以對(duì)貨物包的定位僅需定位“車廂”中第一個(gè)“貨物包”即可35幀結(jié)構(gòu)與復(fù)用 若復(fù)用的低速信號(hào)速率較低，即打包后信息包太小，例如：2M、34M，需進(jìn)行二級(jí)

20、指針定位先將小信息包打包成中信息包，通過支路單元指針TU-PTR定位其在中信息包中的位置然后將若干中信息包打包成大信息包，通過AU-PTR指示相應(yīng)中信息包的位置1.2.4 SDH基本復(fù)用單元 1.信息容器（C）信息容器的功能時(shí)將常用的PDH信號(hào)適配進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)容器。目前，針對(duì)常用的PDH信號(hào)速率，國(guó)際已經(jīng)規(guī)定了5種標(biāo)準(zhǔn)容器：C-11、C-12、C-2、C-3與C-4。我國(guó)使用其中的三種，如表所示。種類種類裝載信號(hào)種類裝載信號(hào)種類結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)速率（速率（Mbit/s）C-122Mbit/s9行4列-22.176C-334/45 Mbit/s9行84列48.384C-4140 Mbit/s9行260列14

21、9.760 2.虛容器（VC） 由信息容器出來的數(shù)字流加上通道開銷后就構(gòu)成了虛容器，這是SDH中最重要的一種信息結(jié)構(gòu)，主要支持通道層連接。國(guó)際規(guī)范了5種虛容器，我國(guó)使用其中的三種，如表所示。種類種類裝載信號(hào)種類裝載信號(hào)種類 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)速率（速率（Mbit/s）VC-122Mbit/s9行4列-12.240VC-334/45 Mbit/s9行85列48.960VC-42/34/45/140 Mb/s9行261列150.336 3.支路單元（TU） 支路單元是一種為低階通道層與高階通道層提供適配功能的信息結(jié)構(gòu)，它由低階VC與TU-PTR組成。其中TU-PTR 用來指明低階VC在TU幀內(nèi)的位置，因而允

22、許低階VC在TU幀內(nèi)的位置浮動(dòng)，但TU-PTR 本身在TU幀內(nèi)的位置是固定的。種類種類構(gòu)成構(gòu)成結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)速率（速率（Mbit/s）TU-12VC-12+TU PTR9行4列2.304TU-3VC-3+TU PTR9行85列+3 49.152 4.支路單元組（TUG） 一個(gè)或多個(gè)在低階VC凈負(fù)荷中占有固定位置的TU組成支路單元組。種類種類構(gòu)成構(gòu)成結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)速率（速率（Mbit/s）TUG-2TU-1239行12列6.912TUG-3TUG-279行86列49.536 5.管理單元（AU） 管理單元是一種為高階通道層與復(fù)用段層提供適配功能的信息結(jié)構(gòu)，它由高階VC與AU-PTR組成。其中AU-PTR 用

23、來指明高階VC在STM-N幀內(nèi)的位置，因而允許高階VC在STM-N幀內(nèi)的位置浮動(dòng)，但AU-PTR 本身在STM-N幀內(nèi)的位置是固定的。 6.管理單元組（AUG） 一個(gè)或多個(gè)在STM幀中占有固定位置的AU組成管理單元組，它由若干個(gè)AU-3或單個(gè)AU-4按字節(jié)間插方式均勻組成。1.2.5 映射、定位和復(fù)用的概念 在將低速支路信號(hào)復(fù)用成STM-N信號(hào)時(shí)要經(jīng)過3個(gè)步驟：映射、定位、復(fù)用。 映射是一種在SDH網(wǎng)絡(luò)邊界處，例如SDH/PDH邊界處將支路信號(hào)適配進(jìn)虛容器的過程。 定位是指通過指針調(diào)整，使指針的值時(shí)刻指向低階VC幀的起點(diǎn)或高階VC幀的起點(diǎn)的具體位置，使收端能據(jù)此正確地分離相應(yīng)的VC。 復(fù)用是一

24、種使多個(gè)低階通道層的信號(hào)適配進(jìn)高階通道層，或把多個(gè)高階通道層信號(hào)適配進(jìn)復(fù)用層的過程，復(fù)用也就是通過字節(jié)交錯(cuò)間插方式把TU組織進(jìn)高階VC或把AU組織進(jìn)STM-N的過程。421.2.6 SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu)和步驟復(fù)用步驟(復(fù)用方式、復(fù)用結(jié)構(gòu))低階SDH高階SDH：字節(jié)間插方式，4合1PDH信號(hào)STM-N：同步復(fù)用和靈活的映射140MSTM-N34MSTM-N2MSTM-NAA1 A2 A3B1 B2 B3 C1 C2 C3BCA1B1B2C1C2C3B3DA2A343虛容器STM-N N 1140Mb/s45Mb/s34Mb/s6.3Mb/s2Mb/s1.5Mb/s3C-11C-12C-2C-3C-4

25、VC-11VC-2VC-3VC-3VC-4TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3AUGAU-3AU-4VC-12341容器支路單元管理單元支路單元組管理單元組同步傳送模塊復(fù)用定位校準(zhǔn)SDH G.709復(fù)用映射結(jié)構(gòu)復(fù)用是以復(fù)用路線圖進(jìn)行的，ITU-T規(guī)定的路線圖有多種，但一個(gè)國(guó)家和地區(qū)僅使用一種映射44STM-NAUGAU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指針處理指針處理映射映射定位定位復(fù)用復(fù)用我國(guó)的SDH基本復(fù)用映射結(jié)構(gòu)45140M復(fù)

26、用步驟 首先將PDH的四次群信號(hào)（139.264Mbit/s，常近似為140Mbit/s信號(hào)）經(jīng)過正碼速調(diào)整（比特塞入法）適配進(jìn)C-4。C-4是用來裝載140Mbit/s的PDH信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)。容器的主要作用是進(jìn)行速率調(diào)整。 所謂對(duì)異步信號(hào)進(jìn)行速率適配，其實(shí)際含義就是指當(dāng)異步信號(hào)的速率在一定范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)通過碼速調(diào)整可將其速率轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)速率。 將C4的基幀9行260列劃分為9個(gè)子幀，每個(gè)子幀占一行，每個(gè)子幀又可以13個(gè)字節(jié)為一個(gè)單位分成20個(gè)單位，每個(gè)子幀的20個(gè)13字節(jié)塊的第1個(gè)字節(jié)依次為W X Y Y Y X Y Y Y X Y Y Y X Y Y Y X Y Z ，共20個(gè)字節(jié)，每個(gè)1

27、3字節(jié)塊的第2到第13字節(jié)放的是140Mbit/s的信息比特 I 信息比特 O開銷比特 R固定插入非信息比特 C正碼速調(diào)整中控制比特 S正碼速調(diào)整中碼速調(diào)整位置 一個(gè)C4子幀總計(jì)有8260=2080bit，其分配是： 信息比特I：1934， 固定塞入比特R：130，開銷比特O：10，調(diào)整控制比特C：5，調(diào)整機(jī)會(huì)比特S：1。 C比特主要用來控制相應(yīng)的調(diào)整機(jī)會(huì)比特S，當(dāng)CCCCC=00000時(shí)S=I；當(dāng)CCCCC=11111時(shí)S=R。分別令S為I或S為R，可算出C-4容器能容納的信息速率的上限和下限： 當(dāng)S=I時(shí)C-4能容納的信息速率最大C-4max=（1934+1）98000=139.320Mb

28、it/s； 當(dāng)S=R時(shí)C-4能容納的信息速率最小C-4min=（1934+0）98000=139.248Mbit/s； 即C-4容器能容納的E4信號(hào)的速率范圍是139.248Mbit/s139.32Mbit/s，而符合G.703規(guī)范的E4信號(hào)速率范圍是（139.261Mbit/s139.266Mbit/s） 這樣C4容器就可以裝載速率在一定范圍內(nèi)的E4信號(hào)，也就是可以對(duì)符合G.703規(guī)范的E4信號(hào)進(jìn)行速率適配，適配后為標(biāo)準(zhǔn)C4速率149.760Mbit/s。 2）為了能夠?qū)?40Mbit/s的通道信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，在復(fù)用過程中要在C4的塊狀幀前加上一列通道開銷字節(jié)高階通道開銷VC4-POH，此時(shí)信

29、號(hào)成為VC4信息結(jié)構(gòu)。 SDH在VC4前附加一個(gè)管理單元指針AU-PTR 來解決定位這個(gè)問題。此時(shí)信號(hào)由VC4變成了管理單元AU-4這種信息結(jié)構(gòu)。 最后一步將AU-4加上相應(yīng)的SOH合成STM-1信號(hào)。N個(gè)STM-1信號(hào)通過字節(jié)間插復(fù)用成STM-N信號(hào)。5434M復(fù)用步驟1）34Mbit/s信號(hào)經(jīng)過碼速調(diào)整將其適配到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器C-3中，C-3結(jié)構(gòu)如圖所示。 C3容器3，與34M相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成速率適配功能 VC3虛容器3，與C3相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)，完成對(duì)裝載的34M信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)的性能監(jiān)控2）在C3中加入相應(yīng)的通道開銷（此處的開銷與VC-4中的開銷是一樣的）形成VC-3.結(jié)構(gòu)圖如

30、下所示。3）為了便于接收端辨認(rèn)VC-3，在VC-3的幀前面加上3個(gè)字節(jié)（H1H3）的指針TU-PTR（支路單元指針）如圖所示。此時(shí)的信息結(jié)構(gòu)是支路單元TU-3。4）上圖中TU-3的幀結(jié)構(gòu)有殘缺，為了補(bǔ)齊缺口將第1列中H1H3余下的6個(gè)字節(jié)都填充亞信息（R），形成如圖所示的幀結(jié)構(gòu)。它就是TUG-3支路單元組。5）三個(gè)TUG3通過字節(jié)間插復(fù)用方式復(fù)合成C4信號(hào)結(jié)構(gòu)。復(fù)合結(jié)果如圖所示。因?yàn)門UG3是9行86列的信息結(jié)構(gòu)，所以3個(gè)TUG3通過字節(jié)間插復(fù)用方式復(fù)合后的信息結(jié)構(gòu)是9行258列的塊狀幀結(jié)構(gòu)，而C4是9行260列的塊狀幀結(jié)構(gòu)，于是在3 TUG3的合成結(jié)構(gòu)前面加兩列塞入比特使其成為C4的信息結(jié)構(gòu)

31、。6）接下來的步驟就是從C4復(fù)用成STM-N的過程了，即C4VC4AU-4 AUGSTM-N。2M復(fù)用步驟 2M信號(hào)經(jīng)過速率適配裝載進(jìn)其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器C-12中，為了速率適配的方便采用了復(fù)幀的概念，即將四個(gè)C-12基幀組成一個(gè)復(fù)幀，C-12基幀頻率是8000幀/s，則復(fù)幀幀頻即為2000幀/s。采用復(fù)幀純粹是為了碼速適配的方便。例如若E1信號(hào)的速率是標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mbit/s，那么裝入C12時(shí)正好是每個(gè)基幀裝入32個(gè)字節(jié)（256比特）有效信息。因?yàn)镃12幀頻8000幀/秒，PCM30/32E1信號(hào)也是8000幀/秒。但當(dāng)E1信號(hào)的速率不是標(biāo)準(zhǔn)速率2.048Mbit/s時(shí)，那么裝入每個(gè)C12的

32、平均比特?cái)?shù)就不是整數(shù)。例如：E1速率是2.046Mbit/s時(shí)，那么將此信號(hào)裝入C12基幀時(shí)平均每幀裝入的比特?cái)?shù)是：（2.046106bit/秒）/（8000幀/秒）255.75bit有效信息，比特?cái)?shù)不是整數(shù)，因此無法進(jìn)行裝入。若此時(shí)取4個(gè)基幀為一個(gè)復(fù)幀，那么正好一個(gè)復(fù)幀裝入的比特?cái)?shù)為：（2.046106bit/秒）/（2000幀/秒）1023bit，可在前三個(gè)基幀每幀裝入256bit（32字節(jié)）有效信息，在第4幀裝入255個(gè)bit的有效信息，這樣就可將此速率的E1信號(hào)完整的適配進(jìn)C12中去。C12基幀結(jié)構(gòu)是942個(gè)字節(jié)的帶缺口的塊狀幀，4個(gè)基幀組成一個(gè)復(fù)幀，C12復(fù)幀結(jié)構(gòu)和字節(jié)安排如圖所示。

33、YWWGWWGWWMNWW WWWWWWWWWWWWWWWW第一個(gè)C-12基幀結(jié)構(gòu) 94-2= 32W+2YWW第二個(gè)C-12基幀結(jié)構(gòu) 94-2= 32W+1Y+1GWW第三個(gè)C-12基幀結(jié)構(gòu) 94-2= 32W+ 1Y+1GWW第四個(gè)C-12基幀結(jié)構(gòu) 94-2 =31W+1Y+1M+1NWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW WYWWYWWYWWY一個(gè)復(fù)幀共有：C-12復(fù)幀4（942）136字節(jié)127W5Y2G1M1N（1023IS1S2）3C149R8O1088bit，其中負(fù)、正調(diào)整控制比特C1、C2分別控制負(fù)、正調(diào)整機(jī)會(huì)S1、S2。當(dāng)C1C1

34、C1000時(shí)，S1放有效信息比特I，而C1C1C1111時(shí)，S1放塞入比特R，C2以同樣方式控制S2。那么復(fù)幀可容納有效信息負(fù)荷的允許速率范圍是：C-12復(fù)幀max（102311） 20002.050Mbit/sC-12復(fù)幀min（102300） 20002.046Mbit/s也就是說當(dāng)E1信號(hào)適配進(jìn)C-12時(shí)，只要E1信號(hào)的速率范圍在2.046Mbit/s2.050Mbit/s 的范圍內(nèi)，就可以將其裝載進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的C-12容器中，也就是說可以經(jīng)過碼速調(diào)整將其速率調(diào)整成標(biāo)準(zhǔn)的C-12速率2.176Mbit/s。 簡(jiǎn)單地說，E1是32個(gè)字節(jié)，但由于PDH信號(hào)速率不是標(biāo)準(zhǔn)的速率，所以有時(shí)候多一個(gè)bit

35、有時(shí)候少一個(gè)bit，這樣給2M信號(hào)的定位帶來很大的麻煩，于是把4個(gè)2M信號(hào)放一起形成復(fù)幀，這個(gè)2M多一點(diǎn)，那邊2M少一點(diǎn)，就可以把E1完整地定位。等加入了低階通道開銷和支路單元指針后，再把復(fù)幀拆了，又變回4個(gè)基幀，放在連續(xù)的4個(gè)STM-1里面。所以說一個(gè)低階通道開銷是監(jiān)控了4個(gè)2M信號(hào)，但因?yàn)檫@4個(gè)2M是放在連續(xù)4個(gè)STM-1的同一個(gè)位置上，所以實(shí)際上這一個(gè)低階通道開銷也只是監(jiān)控了同一個(gè)低階通道。組成復(fù)幀又拆成基幀，其中又有幾個(gè)bit的互換，為了收端還原，就必須給復(fù)幀編號(hào)，因此也就有了高階通道開銷里的一個(gè)復(fù)幀指示信號(hào)，因?yàn)橐粋€(gè)高階通道開銷里都是復(fù)幀中的同一位置，所以一個(gè)復(fù)幀指示字節(jié)H4就可以代

36、表了所有它包含的63個(gè)2M。這里的意思就是說，所有63個(gè)復(fù)幀中的第一個(gè)基幀是放在第一個(gè)STM-1里面的，所有63個(gè)復(fù)幀中的第二個(gè)基幀是放在第二個(gè)STM-1里面的，后面類似。2）為了在SDH網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一個(gè)2Mbit/s通道信號(hào)的性能，需將C-12再打包-加入相應(yīng)的通道開銷（低階通道開銷），使其成為VC-12的信息結(jié)構(gòu)，此處L-POH（低階通道開銷）是加在每個(gè)基幀左上角的缺口上，一個(gè)復(fù)幀有一組低階通道開銷，共4個(gè)字節(jié)：V5、J2、N2、K4。1個(gè)C-12復(fù)幀裝載的是4幀PCM基群信號(hào)，因此，一組LP-POH監(jiān)控的是4幀PCM集群信號(hào)的傳輸狀態(tài)，因此，一組LP-POH監(jiān)控和管理的是4幀

37、PCM信號(hào)的傳輸。3）在VC-12復(fù)幀的4個(gè)缺口再加上4個(gè)字節(jié)的TU-PTR，這時(shí)信息結(jié)構(gòu)就變成了94列的支路單元TU-12。結(jié)構(gòu)如圖所示。V1V4就是TU-PTR，它指示復(fù)幀中第一個(gè)VC-12的首字節(jié)在TU-12復(fù)幀中的具體位置。4）3個(gè)TU-12經(jīng)過字節(jié)間插復(fù)合成TUG-2此時(shí)的幀結(jié)構(gòu)是9行12列。5）7個(gè)TUG-2經(jīng)過字節(jié)間插復(fù)用合成TUG-3的信息結(jié)構(gòu)。此時(shí)7個(gè)TUG-2合成的信息結(jié)構(gòu)是9行84列，為滿足TUG-3的信息結(jié)構(gòu)9行86列，則需在7個(gè)TUG-2合成的信息結(jié)構(gòu)前加入2列固定塞入比特。結(jié)構(gòu)如圖所示。676）TUG-3復(fù)用進(jìn)STM-N的步驟前已述及。 總結(jié)以上步驟2M信號(hào)復(fù)用進(jìn)S

38、TM-N的步驟可以用下圖進(jìn)行描述。 從2Mbit/s信號(hào)形成STM-N信號(hào)的過程可以看出，STM-1可裝入373=63個(gè)2M信號(hào)，2M復(fù)用結(jié)構(gòu)是3-7-3結(jié)構(gòu)。由于復(fù)用方式是字節(jié)間插所以在一個(gè)VC-4中的63個(gè)VC-12的排列方式不是順序來排的。第一個(gè)TU-12的序號(hào)和緊跟其后的TU-12的序號(hào)相差21。計(jì)算同一個(gè)VC-4中不同TU-12（或VC-12）的序號(hào)公式為：TU-12序號(hào)=TUG-3編號(hào)+（TUG-2編號(hào)-1）3+（TU-12編號(hào)-1）21。這個(gè)公式在用SDH傳輸分析儀進(jìn)行相關(guān)測(cè)試時(shí)會(huì)用得到。此處的編號(hào)是指在VC-4幀中的位置編號(hào)。TUG-3編號(hào)范圍：13；TUG-2編號(hào)范圍：17；

39、TU-12編號(hào)范圍：13。TU-12序號(hào)是指本TU-12是VC-4幀中63個(gè)TU-12按先后順序復(fù)用的第幾個(gè)TU-12。691.3 SDH的開銷和指針開銷是字節(jié)或者比特的統(tǒng)稱，它是用于SDH網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）的比特，其功能是實(shí)現(xiàn)SDH的分層監(jiān)控管理1.3.1 段開銷段開銷70以STM-1信號(hào)為例講述段開銷各字節(jié)的定義和用途。STM-1的段開銷共有9行9列=81個(gè)字節(jié)，其中第（13）行9列=27個(gè)字節(jié)為再生段開銷字節(jié)（RSOH）；第4行為管理單元指針（AU PTR）；第（59）行9列=45字節(jié)為復(fù)用段開銷字節(jié)（MSOH）。此外，為了考慮以后的發(fā)展和兼顧各國(guó)的不同情況，還留出了一些保

40、留字節(jié)，如國(guó)際保留字節(jié)（空格），國(guó)內(nèi)保留字節(jié)（），以及與傳輸媒體有關(guān)的字節(jié)（）。71定幀字節(jié)：A1、A2尋找連續(xù)信號(hào)流的幀頭A1=f6H、A2=28H搜索A1、A2,連續(xù)5幀搜不到A1、A2當(dāng)連續(xù)5幀以上（625s）收不到正確的A1、A2字節(jié)，即連續(xù)5幀以上無法判別幀頭（區(qū)分出不同的幀），那么收端進(jìn)入幀失步狀態(tài)，產(chǎn)生幀失步告警OOF；若OOF持續(xù)了3ms則進(jìn)入幀丟失狀態(tài)設(shè)備產(chǎn)生幀丟失告警LOF，下插AIS信號(hào)，整個(gè)業(yè)務(wù)中斷。在LOF狀態(tài)下若收端連續(xù)1ms以上又處于定幀狀態(tài)，那么設(shè)備回到正常狀態(tài)。段開銷72再生段蹤跡：J0 再生段接入點(diǎn)的識(shí)別符，以便使接收端能據(jù)此確認(rèn)與指定的發(fā)送端處于持續(xù)連接狀

41、態(tài)，一般用連續(xù)16個(gè)STM-N幀內(nèi)的J0字節(jié)組成16個(gè)字節(jié)（15個(gè)字符加一個(gè)校驗(yàn)字節(jié)）來傳送。在同一個(gè)運(yùn)營(yíng)者的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)該字節(jié)可為任意字符，而在不同兩個(gè)運(yùn)營(yíng)者的網(wǎng)絡(luò)邊界處要使設(shè)備收、發(fā)兩端的J0字節(jié)相同匹配。如果收端檢測(cè)到J0失配，相應(yīng)產(chǎn)生RS-TIM告警，并向下插入MS-AIS告警。73 數(shù)據(jù)通信通路（DCC）字節(jié)：D1-D12 也就是說用于OAM功能的相關(guān)數(shù)據(jù)是放在STM-N幀中的D1-D12字節(jié)處，由STM-N信號(hào)在SDH網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)?。其中，D1-D3是再生段數(shù)據(jù)通路字節(jié)（DCCR），速率為364kbit/s192kbit/s，用于再生段終端間傳送OAM信息；D4-D12是復(fù)用段數(shù)據(jù)通路字節(jié)

42、（DCC），共964kbit/s=576kbit/s，用于在復(fù)用段終端間傳送OAM信息。74 公務(wù)聯(lián)絡(luò)字節(jié)：E1、E2 光纖聯(lián)通業(yè)務(wù)未通或業(yè)務(wù)已通時(shí)各站間的公務(wù)聯(lián)絡(luò)。分別提供一個(gè)64kbit/s的公務(wù)聯(lián)絡(luò)語聲通道，語音信息放于這兩個(gè)字節(jié)中傳輸。E1屬于RSOH，用于再生段的公務(wù)聯(lián)絡(luò)；E2屬于MSOH，用于終端間直達(dá)公務(wù)聯(lián)絡(luò)。使用者通路字節(jié)：F1 提供速率為64kbit/s數(shù)據(jù)/語音通路，保留給使用者（通常指網(wǎng)絡(luò)提供者）用于特定維護(hù)目的的臨時(shí)公務(wù)聯(lián)絡(luò)。75A1 00110011A2 11001100A3 10101010A4 00001111B 01011010BIP-8例：某信號(hào)一幀有4個(gè)字節(jié)

43、，對(duì)其進(jìn)行BIP8偶校驗(yàn)如圖：再生段誤碼檢測(cè)字節(jié)：B1B1字節(jié)工作機(jī)理發(fā)端對(duì)上一個(gè)已擾碼幀(1#STM-N)進(jìn)行BIP8偶校驗(yàn)，所得值放于下一幀(2#STM-N)的B1字節(jié)處收端對(duì)所收當(dāng)前未解擾幀(1#STM-N)進(jìn)行BIP8偶校驗(yàn)，所得值B1與所收下一幀解擾后(2#STM-N)的B1字節(jié)相異或異或的值為零則表示傳輸無誤碼塊，有多少個(gè)1則表示出現(xiàn)多少個(gè)誤碼塊76在發(fā)送端A將要發(fā)送的首幀所有字節(jié)進(jìn)行BIP-8校驗(yàn)計(jì)算，其結(jié)果形成B1，將B1放入第二幀B1字節(jié)處在接收端B將接收到的首幀同樣進(jìn)行BIP-8校驗(yàn)計(jì)算，并將結(jié)果與第二幀的B1字節(jié)進(jìn)行比較，以此來檢出誤碼77 復(fù)用段誤碼監(jiān)測(cè)B2字節(jié)對(duì)復(fù)用段

44、信號(hào)流進(jìn)行監(jiān)控方式為BIP24偶校驗(yàn)BIP24偶校驗(yàn)工作機(jī)理：以24bit為單位（3個(gè)字節(jié)為單位，STM-1幀有3個(gè)B2字節(jié)）校驗(yàn)相應(yīng)bit列（bit塊）使相應(yīng)列1的個(gè)數(shù)為偶數(shù)78110011001100110011001100010111010101110101011101111100001111000011110000BIP2401100001 0110000101100001例：某信號(hào)一幀有9個(gè)字節(jié)，對(duì)其進(jìn)行BIP24偶校驗(yàn)如圖：B2字節(jié)工作機(jī)理發(fā)端對(duì)上一個(gè)未擾碼幀除去RSOH外的所有字節(jié)進(jìn)行BIP24偶校驗(yàn)，所得值放于本幀的3個(gè)B2字節(jié)處收端對(duì)所收當(dāng)前已解擾幀且除去RSOH外的所有字節(jié)

45、進(jìn)行BIP24偶校驗(yàn)，所得值B2與所收下一幀解擾后的B2字節(jié)相異或異或的值為零則表示傳輸無誤碼塊，有多少個(gè)1則表示出現(xiàn)多少個(gè)誤碼塊79復(fù)用段遠(yuǎn)端誤塊指示字節(jié)M1 這是個(gè)對(duì)告信息，由接收端回發(fā)給發(fā)送端。該字節(jié)用來指示B2（BIP-24N）對(duì)復(fù)用段誤碼塊檢測(cè)的結(jié)果，即誤塊數(shù)指示。對(duì)于STM-1 而言，M1 字節(jié)的誤塊數(shù)指示范圍為：024，其計(jì)數(shù)方法是標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制計(jì)數(shù)，如表4-4所示（M1 字節(jié)的b1 比特不作規(guī)定）。對(duì)于STM-4 而言，M1 字節(jié)的誤塊數(shù)指示范圍為096，對(duì)于STM-16 和STM-64 而言，M1 字節(jié)的誤塊數(shù)指示范圍皆為0255（超過255 的值按255處理），它們的計(jì)數(shù)方法

46、都是標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制計(jì)數(shù)。自動(dòng)保護(hù)倒換(APS)通路字節(jié)K1、K2(b1-b5)K1(b1b4)指示倒換請(qǐng)求的原因K1（b5 b8)指示提出倒換請(qǐng)求的工作系統(tǒng)序號(hào)K2（b1b4)指示復(fù)用段接受側(cè)備用系統(tǒng)倒換開關(guān)所橋接到的工作系統(tǒng)序號(hào)。傳送自動(dòng)保護(hù)倒換信令，使網(wǎng)絡(luò)具備自愈功能K2的（b5）為“0”表示1+1APS，b5為“1”表示1:nAPS復(fù)用段遠(yuǎn)端失效指示(MS-RDI)字節(jié)K2(b6-b8)這是一個(gè)對(duì)告的信息，由收端（信宿）回送給發(fā)端（信源），表示收信端檢測(cè)到來話故障或正收到復(fù)用段告警指示信號(hào)。也就是說，當(dāng)接收端收信劣化時(shí)，由這3比特向發(fā)送端發(fā)告警信號(hào)，以使發(fā)端知道收端的接收狀況。接收機(jī)接收信

47、號(hào)失效或接收到信號(hào)中的K2字節(jié)6-8位為“111”時(shí)，表示接收到MS-AIS信號(hào)，接收機(jī)認(rèn)為接收到無效凈荷，并向終端發(fā)送全“1”信號(hào)。MS-RDI用于向發(fā)送側(cè)會(huì)送一個(gè)指示，表示收端已檢測(cè)到上游段失效或者收到MS-AIS。MS-RDI用K2字節(jié)在擾碼前的K2字節(jié)6-8位放入“110”碼來產(chǎn)生。81 同步狀態(tài)字節(jié)S1（b5-b8）不同的比特圖案表示ITU-T的不同時(shí)鐘質(zhì)量級(jí)別，使設(shè)備能據(jù)此判定接收的時(shí)鐘信號(hào)的質(zhì)量，以此決定是否切換時(shí)鐘源，即切換到較高質(zhì)量的時(shí)鐘源上。S1（b5-b8）的值越小，表示相應(yīng)的時(shí)鐘質(zhì)量級(jí)別越高。b5-b8說明0000同步質(zhì)量未知0010一級(jí)時(shí)鐘（G.811時(shí)鐘信號(hào)）010

48、0二級(jí)時(shí)鐘（G.812轉(zhuǎn)接局時(shí)鐘信號(hào)）1000三級(jí)時(shí)鐘（G.812本地局時(shí)鐘信號(hào)）1011SDH設(shè)備時(shí)鐘（G.813同步設(shè)備定時(shí)源SETS信號(hào)）1111不應(yīng)用做同步其他保留 與傳輸媒質(zhì)有關(guān)的字節(jié) 字節(jié)專用于具體傳輸媒質(zhì)的特殊功能，例如用單根光纖做雙向傳輸時(shí)可用此字節(jié)來實(shí)現(xiàn)辨明信號(hào)方向的功能。 國(guó)內(nèi)保留使用的字節(jié) 所有未做標(biāo)記的字節(jié)的用途待由將來的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)確定。 此外，各SDH生產(chǎn)廠家往往會(huì)利用STM幀中段開銷的未使用字節(jié)，來實(shí)現(xiàn)一些自己設(shè)備的專用的功能。 另外，N個(gè)STM-1幀通過字節(jié)間插復(fù)用成STM-N幀段開銷，字節(jié)間插復(fù)用時(shí)各STM-1幀的AU-PTR和payload的所有字節(jié)原封不動(dòng)，按

49、字節(jié)間插復(fù)用方式復(fù)用。而段開銷的復(fù)用方式就有所區(qū)別，段開銷的復(fù)用規(guī)則是，N個(gè)STM-1幀以字節(jié)間插復(fù)用成STM-N幀時(shí)，開銷的復(fù)用并非簡(jiǎn)單的交錯(cuò)間插,除段開銷中的A1、A2、B2字節(jié)按字節(jié)交錯(cuò)間插復(fù)用進(jìn)行外，各STM-1中的其它開銷字節(jié)經(jīng)過終結(jié)處理再重新插入STM-N相應(yīng)的開銷字節(jié)中。85通道開銷SDH 的通道開銷也可以分為兩部分，即高階通道開銷（VC-4/VC-3 POH）與低階通道開銷（VC-12 POH），它們主要分別用于高階通道與低階通道的運(yùn)行、管理、維護(hù)與指配。段開銷SOH 相對(duì)獨(dú)立于信息凈負(fù)荷。而通道開銷則不然，它作為信息凈負(fù)荷的一部分和信息凈負(fù)荷一起傳送，它們只在通道的終點(diǎn)進(jìn)行終

50、結(jié)/分解。也就是說，通道開銷POH 是根據(jù)信息傳送的目的地在信息的終點(diǎn)站進(jìn)行終結(jié)/分解。因此，它透明地通過再生站，也可能透明地通過某些ADM 站。86高階通道開銷高階虛擬容器VC-4 擁有9 行261 列的塊狀結(jié)構(gòu)，其中第一列9 個(gè)字節(jié)就是其通道開銷VC-4 POH，而高階虛擬容器VC-3 擁有9 行85 列的塊狀結(jié)構(gòu)，其中第一列9 個(gè)字節(jié)也是其通道開銷VC-3 POH，它們具有相同的功能87 通道蹤跡字節(jié)：J1J1是VC-4/VC-3的首字節(jié)，即AU-PTR所指的字節(jié)， J1 字節(jié)用來重復(fù)發(fā)送高階通道接入點(diǎn)識(shí)別符（APID），在通道的接收端通過對(duì)接入點(diǎn)識(shí)別符的驗(yàn)證，就可以知道是否正確地連接在

51、予定的發(fā)送端上。J1字節(jié)設(shè)置時(shí)要求收發(fā)相匹配，即設(shè)備的實(shí)際收的=設(shè)備應(yīng)收的值。收端檢測(cè)到J1失配，相應(yīng)通道（VC-4/VC-3）產(chǎn)生HP-TIM告警。高階通道誤碼監(jiān)測(cè)字節(jié)：B3B3 字節(jié)用于高階通道的誤碼塊檢測(cè)。它和段開銷SOH 中B1、B2 字節(jié)的工作原理相類似，即采用比特間插偶校驗(yàn)的方式。根據(jù)誤碼的級(jí)別可能產(chǎn)生HP-EXC和HP-DEG告警。信號(hào)標(biāo)記字節(jié)：C2 C2 字節(jié)用來指示高階虛容器的信息結(jié)構(gòu)和信息凈負(fù)荷性質(zhì)。 高階虛容器VC-4 有兩種組成結(jié)構(gòu)，一是由C-4 加上通道開銷POH 組成，此時(shí)裝載的是140Mb/s 支路信號(hào)。二是由3TUG3復(fù)用后再加上通道開銷POH組成 ，此時(shí)裝載的

52、可能是334 Mb/s 支路信號(hào)（TUG-3 由VC-3 組成時(shí)），也可能是632 Mb/s 支路信號(hào)（TUG-3 由7TUG-2 組成時(shí)）。當(dāng)然，VC-4還可能裝載其它類型的信號(hào)如ATM 信元等。 高階虛容器VC-3 僅有一種信息結(jié)構(gòu)，即由C-3 加上通道開銷POH 組成，裝載的是34Mb/s 支路信號(hào)。為了軟件處理方便，C2 字節(jié)的作用就是指示高階虛容器的信息結(jié)構(gòu)種類和凈負(fù)荷信息性質(zhì)。89 通道狀態(tài)字節(jié)：G1G1 字節(jié)的功能就是監(jiān)測(cè)高階通道的狀態(tài)和性能，并回傳到通道的起始點(diǎn)，以便可在高階通道的任意端或透明點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。G1 字節(jié)的b1b4 比特用于遠(yuǎn)端誤碼塊指示REI（以前稱FEBE），即表

53、示B3 字節(jié)對(duì)高階通道進(jìn)行誤碼塊檢測(cè)的結(jié)果誤碼塊數(shù)。G1 字節(jié)的b5 比特用于高階通道的遠(yuǎn)端缺陷指示RDI（以前稱FERF）。RDI指示連接性缺陷和服務(wù)器缺陷。當(dāng)它置“1”時(shí)，表示VC-4/VC-3 通道出現(xiàn)RDI；當(dāng)它置“0”時(shí)，表示VC-4/VC-3 通道無RDI。G1字節(jié)的b6至b8暫時(shí)未使用。通道使用者通路字節(jié)F2和F3這兩個(gè)字節(jié)為使用者提供與凈負(fù)荷有關(guān)的通道單元之間的公務(wù)通信 TU位置指示字節(jié)H4H4指示有效負(fù)荷的復(fù)幀類別和凈負(fù)荷的位置。PDH復(fù)用進(jìn)SDH時(shí)，H4字節(jié)僅對(duì)2M信號(hào)有意義。指示當(dāng)前幀是復(fù)幀的第幾個(gè)基幀，以便收端據(jù)此找到TU-PTR，拆分出2M信號(hào)H4的范圍00H-03H

54、，若收端收到的H4字節(jié)超出此范圍，或不是預(yù)期值，本端在相應(yīng)通道產(chǎn)生TU-LOM(復(fù)幀丟失)告警，并在相應(yīng)通道的下級(jí)信息結(jié)構(gòu)插全“1”（TU-AIS）。只有當(dāng)PDH的2Mbit/s信號(hào)復(fù)用進(jìn)VC-4時(shí)，H4字節(jié)才有意義。 自動(dòng)保護(hù)倒換（APS）通路字節(jié)K3（b1b4）K3（b1b4）用作高階通道自動(dòng)保護(hù)倒換（HP-APS）指令。 備用比特K3（b5b8）K3（b5b8）留待將來應(yīng)用，要求收端忽略這些比特。 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者字節(jié)N1N1用于特定的管理目的。91119500us VC12復(fù)幀V5J2N2VC12VC12VC124K4VC12低階通道開銷V5:通道狀態(tài)和信號(hào)標(biāo)記字節(jié)J2:低階通道蹤跡字節(jié)N2

55、:網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者字節(jié)K4:通道自動(dòng)保護(hù)倒換92 通道狀態(tài)和信號(hào)標(biāo)記字節(jié)：V5(類似G1和C2字節(jié))通道狀態(tài)和信號(hào)標(biāo)記字節(jié)。它類似于（G1和C2字節(jié)）是VC-12復(fù)幀中的第一個(gè)字節(jié)，即TU-PTR所指示的字節(jié)。復(fù)幀中的第一個(gè)字節(jié)，TU-PTR所指示的字節(jié)。V5 字節(jié)各比特的用途安排如表所示。（1）BIP-2比特間插奇偶校驗(yàn)（b1b2）V5 字節(jié)的b1b2 比特用來對(duì)VC-12 幀內(nèi)信號(hào)凈負(fù)荷進(jìn)行誤碼塊檢測(cè)。其檢測(cè)方法與段開銷中的B1、B2 及VC-4/VC-3 POH 中的B3 略有不同，其檢測(cè)原理為：b1 比特對(duì)前一VC-12 幀中所有字節(jié)的全部奇數(shù)比特進(jìn)行偶校驗(yàn)，即若前一VC-12 幀中所有字節(jié)

56、的全部奇數(shù)比特含“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)，則b1 比特置“0”，否則置“1”；而b2 比特則對(duì)前一VC-12 幀中所有字節(jié)的全部偶數(shù)比特進(jìn)行偶校驗(yàn)，方法同b1。（2）REI遠(yuǎn)端差錯(cuò)指示（b3）V5 字節(jié)的b3 比特用來指示BIP-2 的檢測(cè)結(jié)果。若BIP-2 對(duì)前一VC-12 幀中所有字節(jié)的檢測(cè)沒有誤碼，則b3 比特置“0”；若檢測(cè)有誤碼，則置“1”。（3）RFI遠(yuǎn)端失效指示（b4）當(dāng)檢測(cè)出失效的持續(xù)時(shí)間超過分配給傳輸系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制的最大時(shí)間，則判定為失效。此時(shí)b4 比特置“1”，否則置“0”。 （4）信號(hào)標(biāo)記（b5b6b7）V5 字節(jié)的b5b6b7 比特用來指示虛擬容器VC-12 的映射類別、是否裝

57、載等信號(hào)標(biāo)記，其具體編碼規(guī)則如表所示。 （5） RDI遠(yuǎn)端接收失效指示（b8） V5 字節(jié)的b8 比特用于VC-12 通道遠(yuǎn)端接收失效指示RDI（以前稱FERF），當(dāng)收到支路單元TU-12 的AIS 或其它信號(hào)失效條件，b8 比特置“1”，否則置“0”。 J2：低階通道蹤跡字節(jié)。功能類似于J1，收端檢測(cè)到J2失配時(shí)，相應(yīng)通道（VC-12）產(chǎn)生LP-TIM告警。注意當(dāng)?shù)碗A為VC3時(shí)，VC3的開銷字節(jié)通VC4，功能類似，當(dāng)VC3檢測(cè)到告警時(shí)，為了避免沖突，顯示為低階告警：如VC3的J1不匹配，顯示為L(zhǎng)P-TIM，VC3的C2=00H，顯示為L(zhǎng)P-UNEQ。 N2:網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者字節(jié)用于特定的管理目的。

58、 K4:通道自動(dòng)保護(hù)倒換。b1b4這四個(gè)比特用作低階通道自動(dòng)保護(hù)倒換指令。b5b7這三個(gè)比特是保留的任選比特，用作增強(qiáng)型RDI，b8為備用比特留待將來應(yīng)用。指 針 指針的作用就是定位，通過定位使收端能準(zhǔn)確的從STMN碼流中拆離出相應(yīng)的VC，進(jìn)而通過拆VC、C的包封分離出PDH低速信號(hào)，即能實(shí)現(xiàn)從STMN信號(hào)中直接分支出支路信號(hào)的功能。 指針分為AU-PTR和TU-PTR。AU-PTR作用是定位高階VC（指的是VC4）在AU-4中的位置，TU-PTR作用是定位低階VC（指的是VC12）在TU12中的位置，它與定幀字節(jié)一起完成從高速信號(hào)STM-N中直接下低速信號(hào)的過程。97 AU-PTR位于STM

59、-1幀的第4行、第19列，共9個(gè)字節(jié)，它用于指示VC-4的首字節(jié)J1在AU-4凈負(fù)荷的具體位置，以便接收端能根據(jù)此準(zhǔn)確分離出VC-4。989行261列AU-PTR9列H1YYH21* 1* H3H3H3Y= 1001SS11（S未規(guī)定）1*=11111111VC - 4 管理單元指針AU PTR 的主要作用就是指示VC-4 在AU-4 幀中的位置，即VC-4 的第一個(gè)字節(jié)相對(duì)于AU-4 PTR 最后一個(gè)字節(jié)（第三個(gè)H3）的偏移量。它還可以通過調(diào)整AU-4 PTR，可在AU-4 幀內(nèi)靈活、動(dòng)態(tài)地調(diào)整VC-4 的位置，從而不僅能適應(yīng)VC-4 和SOH 的相位差，而且還能適應(yīng)幀速率的差異。指針調(diào)整的

60、過程與VC-4 的實(shí)際內(nèi)容無關(guān)。指 針H1、H2、H3 字節(jié)安排100N N N NSSIDIDIDIDIDH1H2H3H3H3NDF10比特指針負(fù)調(diào)整字節(jié)AU類別NDF：新數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)SS：AU類別，SS=11：AU-4I： 增加比特D：減少比特 AU-4 PTR 的作用主要有三個(gè)，即指示凈負(fù)荷信息在AU-4 幀內(nèi)的位置、速率調(diào)整和新數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)。 1）凈負(fù)荷位置指示 由H1 字節(jié)第7、8 比特和H2 字節(jié)8 個(gè)比特組成的10 比特指針，用來指示凈負(fù)荷信息（VC-4）在AU-4 幀內(nèi)的位置。而所謂位置，是指凈負(fù)荷信息的第一個(gè)字節(jié)相對(duì)于管理單元指針AU-4 PTR 最后一個(gè)字節(jié)（第三個(gè)H3 字節(jié)）的偏移量。指