數(shù)字通信SDH教案市公開課金獎市賽課一等獎課件

數(shù)字通信原理及設備通信09-1第1頁第1頁第五章SDH5-1SDH概述一：PDH不足：PDH最初采取電纜作為媒介傳輸PDH信號，后改用作光纜作為媒介，它是由PDH數(shù)字復用設備、光線路終端設備、再生器和光纖光纜線路組成。在PDH光纜傳輸系統(tǒng)中，電接口是標準化，既是邏輯功效分界點，又是物理實體分界點，因此不同廠家設備能夠在電接口上互連互通。光接口是非標準化，不同廠家設備在光接口上不能互通，這就造成了PDH光纜傳輸系統(tǒng)適合點對點應用，而不適合獨立聯(lián)網(wǎng)應用。第2頁第2頁詳細地說，PDH不足表現(xiàn)在：1、PDH有三種并存地域性原則（北美、日本和歐洲），沒有統(tǒng)一世界原則，從而給互連互通帶來不便；接口方面——與設備互連相關(guān)電接口——地域性電接口規(guī)范，無世界原則。光接口——無光接口規(guī)范，各廠家獨自開發(fā)。第3頁第3頁

2、PDH采用異步復用方式；通過碼速調(diào)整（塞入bit）匹配和容納信號時鐘偏差；低速信號在高速信號中位置無規(guī)律性：從高速信號插/分低速信號要一級一級進行，復用/解復用增長了信號損傷，不利于大容量傳播。140Mb/s34Mb/s34Mb/s8Mb/s8Mb/s2Mb/s解解解復復復用用用復復復用用140Mb/s用第4頁第4頁3、運營維護功效(OAM)——決定設備維護成本與信號幀中開銷(冗余)字節(jié)數(shù)量相關(guān)PCM30/32僅TS0、TS16用于OAM開銷，OAM功效弱線路編碼時要加nB冗余碼進行性能監(jiān)控4、無統(tǒng)一網(wǎng)管接口無法形成統(tǒng)一TMN

第5頁第5頁

二、SDH：1、光同時傳輸網(wǎng)由來：光同時傳輸網(wǎng)概念是美國貝爾通信研究所于1984年提出，命名為“同時光網(wǎng)絡（SONET）”。這個名稱是比較準確，它示明了這種新傳輸體系主要特性?！瑫r——同時目標是為了實現(xiàn)數(shù)字互換，整個網(wǎng)絡中各種速率信號必須是同時，即網(wǎng)絡中用統(tǒng)一時鐘驅(qū)動每個網(wǎng)元，每個網(wǎng)元用統(tǒng)一時鐘驅(qū)動各個部分工作?！狻怨饫w為媒質(zhì)，可傳送高速率數(shù)字信號，采取標準化光接口，使不同廠家設備可實現(xiàn)光路上互通?！W(wǎng)絡——新傳輸體系含有高度組網(wǎng)靈活性，能實現(xiàn)網(wǎng)絡保護和完善網(wǎng)管?！鵌TU-T于1988年接受了SONET概念，并重命名為同時數(shù)字體系（SDH），SDH不但適合用于光纖，也適合于微波和衛(wèi)星傳輸?！鵖ONET和SDH統(tǒng)稱為光同時傳送網(wǎng)，它們基本概念和實質(zhì)內(nèi)容是一樣，但在少數(shù)細節(jié)上還是有差異，主要區(qū)分就是速率等級劃分不同，SONET等級較細，SDH等級較粗。第6頁第6頁SDH與SONET接口速率原則SDHSONET等級速率/（Mb/s)等級速率/(Mb/s)SubSTM-151.840STS-151.840STM-1155.520STS-3155.520STS-9466.560STM-4622.080STS-12622.080STS-12933.120STS-241244.160STS-361866.240STM-162488.320STS-482488.320STS-964976.640STM-649953.280STS-1929953.280第7頁第7頁

2、什么是SDH？

SDH是為了使正確適配凈荷在物理傳播網(wǎng)（主要是光纜）上傳送而形成一系列原則化數(shù)字傳送結(jié)構(gòu)。

“適配”可理解為信號性質(zhì)和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換操作；

“凈荷”是信號結(jié)構(gòu)中不部分信號統(tǒng)稱，任何一級SDH信號都可分為兩部分，傳遞數(shù)據(jù)部分稱為“凈荷”，為了確保正確傳遞數(shù)據(jù)而附加部分稱為“開銷”，假如將書寫信函信號當作一級信號話，信內(nèi)容就是“凈荷”，信封上信息（包括郵編、地址、收信人姓名和郵票）則是“開銷”，假如將郵局搜集信件郵袋當作另一級信號話，郵袋內(nèi)所有信件內(nèi)容（包括信內(nèi)容和信封上信息）就是“凈荷”，郵袋上信息則是“開銷”，可見，“凈荷”和“開銷”都是相正確概念。

SDH內(nèi)涵能夠用一套較為完整技術(shù)原則來要求。這套原則是在沒有制造出SDH設備之前要求，到當前為止，已有了30多個SDH國際原則。第8頁第8頁

3、SDH長處：SDH是一個光同時數(shù)字傳送網(wǎng)，該網(wǎng)絡由SDH網(wǎng)元（NE）構(gòu)成；SDH有全世界統(tǒng)一網(wǎng)絡節(jié)點接口，從而簡化了信號復用，傳播，互換；SDH有原則化信號結(jié)構(gòu)等級，稱為同時傳送模塊STM-N，有助于互聯(lián)互通；SDH有足夠開銷比特，以實現(xiàn)完善網(wǎng)管功效；SDH設備是高度功效綜合設備，將復用、互換、光電轉(zhuǎn)換融為一體，統(tǒng)稱為網(wǎng)元；SDH采用原則光接口，即允許各廠家設備互連互通；SDH有很強網(wǎng)絡自愈功效；SDH不但可承載既有電信業(yè)務，并且對未來業(yè)務有很強適應能力；上下業(yè)務能力較強。第9頁第9頁接口方面電接口STM-1是SDH第一個等級，又叫基本同時傳送模塊，比特率為155.520Mb/s。STM-N是SDH第N個等級同時傳送模塊，比特率是STM-1N倍(N=4n=1，4，16，---)。光接口僅對電信號擾碼。光口信號碼型是加擾NRZ碼，采用世界統(tǒng)一7級擾碼。第10頁第10頁

復用方式——同時復用和靈活映射結(jié)構(gòu)低階SDH→高階SDH。

比如：STM-1→STM-4。采用字節(jié)間插復用方式。第11頁第11頁PDH→SDH——通過指針定位預見低速信號在幀中位置，使收端可直接下低速信號。第12頁第12頁

OAM功效OAM功效強——這也是線路編碼不用加冗余原因用于OAM開銷多兼容性——決定成本老體制設備是否還可發(fā)揮作用對新體制能否接入上述特點中最關(guān)鍵有三條：同時復用、原則光接口和強大網(wǎng)絡管理能力。第13頁第13頁缺點：①SDH頻帶利用率不如PDH（140MPDH有64個2M，而155MSDH有63個2M）；②SDH采用了指針，增長了抖動、漂移也許性。③軟件大量應用，使系統(tǒng)易受病毒或誤操作危害。第14頁第14頁5-2STM-N幀結(jié)構(gòu)：一、網(wǎng)絡節(jié)點接口：傳輸網(wǎng)由網(wǎng)絡節(jié)點和傳輸系統(tǒng)組成，網(wǎng)絡節(jié)點和傳輸系統(tǒng)都是由含有要求功效實體抽象而得到概念，網(wǎng)絡節(jié)點由單個或幾個設備（DXC、EA、SM）組成，傳輸系統(tǒng)由傳輸媒質(zhì)和設備組成，按媒質(zhì)不同分為有線系統(tǒng)——光纜線路系統(tǒng)、無線系統(tǒng)——微波接力系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。P193圖6-2第15頁第15頁

NNI在網(wǎng)絡中位置第16頁第16頁二、SDH速率速率等級速率（Mb/s)STM-1155.520STM-4622.080STM-162488.320STM-649953.280第17頁第17頁三、STM-N幀結(jié)構(gòu)：在STM-N中：一幀包括270*9=2430字節(jié)

2430*8=19440bit

每秒傳8000幀∴Rb=19440*8000=155520kb/s第18頁第18頁第19頁第19頁

第20頁第20頁

1）信息凈負荷（payload）是在STM-N幀結(jié)構(gòu)中存儲將由STM-N傳送各種信息碼塊地方。信息凈負荷區(qū)相稱于STM-N這輛運貨車車箱，車箱內(nèi)裝載貨品就是通過打包低速信號——待運送貨品。為了實時監(jiān)測貨品（打包低速信號）在傳播過程中是否有損壞，在將低速信號打包過程中，加入了監(jiān)控開銷字節(jié)——通道開銷（POH）字節(jié)POH作為凈負荷一部分與信息碼塊一起裝載在STM-N這輛貨車上在SDH網(wǎng)中傳送，它負責對打包貨品（低速信號）進行通道性能監(jiān)視管理和控制（有點兒類似于傳感器）。何謂通道？第21頁第21頁

2）段開銷（SOH）是為了確保信息凈負荷正常靈活傳送所必須附加供網(wǎng)絡運營、管理和維護（OAM）使用字節(jié)。比如段開銷可進行對STM-N這輛運貨車中所有貨品在運送中是否有損壞進行監(jiān)控，而POH作用是當車上有貨品損壞時，通過它來鑒定詳細是哪一件貨品出現(xiàn)損壞。也就是說SOH完畢對貨品整體監(jiān)控，POH是完畢對某一件特定貨品進行監(jiān)控，當然SOH和POH尚有一些管理功效。第22頁第22頁

段開銷又分為再生段開銷RSOH

和復用段開銷MSOH，分別對相應段層進行監(jiān)控。我們講過段其實也相稱于一條大傳播通道，RSOH和MSOH作用也就是對這一條大傳播通道進行監(jiān)控。舉個簡樸例子，若光纖上傳播是2.5G信號，那么RSOH監(jiān)控是STM-16整體傳播性能，而MSOH則是監(jiān)控STM-16信號中每一個STM-1性能情況。兩者區(qū)別第23頁第23頁

3）管理單元指針（AU-PTR）管理單元指針位于STM-N幀中第4行9×N列共9×N個字節(jié)，AU-PTR起什么作用呢？我們講過SDH能夠從高速信號中直接分/插出低速支路信號（比如2Mbit/s），為何會這樣呢？這是由于低速支路信號在高速SDH信號幀中位置有預見性，也就是有規(guī)律性。預見性實現(xiàn)就在于SDH幀結(jié)構(gòu)中指針開銷字節(jié)功效。AU-PTR是用來批示信息凈負荷第一個字節(jié)在STM-N幀內(nèi)準確位置批示符，以便收端能依據(jù)這個位置批示符值指針值正確分離信息凈負荷。第24頁第24頁

定位低速信號在STM-N幀中(凈負荷)位置，使低速信號在高速信號中位置可預知。發(fā)端在將信號包裝入STM-N凈負荷時，加入AU-PTR，批示信號包在凈負荷中位置，即將裝入“車廂”“貨品包”，賦予一個位置坐標值。收端依據(jù)AU指針值，從STM-N幀凈負荷中直接拆分出所需低速支路信號；即依據(jù)“貨品包”位置坐標，從“車廂”中直接所需要那一個“貨包”。由于“車廂”中“貨品包”是以一定規(guī)律擺放——字節(jié)間插復用方式；因此對貨品包定位僅需定位“車廂”中第一個“貨品包”即可。第25頁第25頁

第26頁第26頁若復用低速信號速率較低，即打包后信息包太小，例：2M、34M。若復用低速信號速率較高，需進行二級指針定位。先將小信息包打包成中信息包，通過支路單元指針-TUPTR定位其在中信息包中位置。然后將若干中信息包打包成大信息包，通過AU-PTR批示相應中信息包位置。第27頁第27頁第28頁第28頁四、開銷比特

1、什么是開銷？

SDH一個主要特點是它有原則化OAM功效，這些功效是靠幀結(jié)構(gòu)中安排一些附加字節(jié)來支持，即“開銷”。2、開銷種類和作用：①再生段開銷(RSOH)：主要用于再生段層OAM。對STM-N整體信號進行監(jiān)控②復用段開銷（MSOH）：主要用于復用段層OAM。對STM-N中某一個STM-1信號進行監(jiān)控

兩者區(qū)別：宏觀（RSOH）和微觀（MSOH）③高階通道開銷（HPOH）：主要用于高階通道層OAM。④低階通道開銷（LPOH）：主要用于低階通道層OAM。第29頁第29頁第30頁第30頁

低階容器C-1C-3低階組裝器高階組裝器STM-N復用STM-N復用高階組裝器低階組裝器低階容器C-1C-3高階容器C-4高階容器C-4再生器再生段(ROSH)再生段再生段(ROSH)(ROSH)復用段(MSOH)高階通道(HPOH)低階通道(LPOH)第31頁第31頁

開銷段開銷通道開銷再生段開銷復用段開銷高階段通道開銷低階段通道開銷第32頁第32頁

第33頁第33頁STM-4SOH字節(jié)安排第34頁第34頁STM-16SOH字節(jié)安排第35頁第35頁STM-64SOH字節(jié)安排第36頁第36頁

定幀字節(jié)：A1、A2尋找連續(xù)信號流幀頭用16進制表示為：A1=F6；A2=28第37頁第37頁

數(shù)字通信通路(DCC)字節(jié)：D1—D12網(wǎng)元網(wǎng)管之間、網(wǎng)元和網(wǎng)元之間OAM信息通路D1-D3用于再生段(DCCR)，帶寬3×64kb/sD4-D12用于復用段(DCCM)，帶寬9×64kb/s第38頁第38頁

公務聯(lián)系字節(jié)：E1、E2光纖連通業(yè)務未通或業(yè)務已通時各站間公務聯(lián)系分別提供1個64kb/s數(shù)字電話通路E1用于再生段公務聯(lián)系E2用于復用段公務聯(lián)系再生段誤碼監(jiān)測B1字節(jié)對再生段信號流進行監(jiān)控方式為BIP8偶校驗BIP8偶校驗工作機理：以8bit為單位(一個字節(jié)為單位)校驗相應bit列（bit塊）使相應列1個數(shù)為偶第39頁第39頁

B1字節(jié)工作機理發(fā)端對對上一個已擾碼幀(1#STM-N)進行BIP8偶校驗，所得值放于本幀(2#STM-N)B1字節(jié)處收端對所收當前未解擾幀(1#STM-N)進行BIP8偶校驗，所得值B1’與所收下一幀解擾后(2#STM-N)B1字節(jié)相異或異或值為零則表示傳播無誤碼塊，有多少個1則表示出現(xiàn)多少個誤碼塊若收端檢測到B1誤碼塊，在收端RS-BBE性能事件中反應出來例：某信號一幀有4個字節(jié)，對其進行BIP8偶校驗如圖：A100110011A211001100A310101010A400001111B01011010BIP-8第40頁第40頁第41頁第41頁

復用段誤碼監(jiān)測B2字節(jié)對復用段信號流進行監(jiān)控方式為BIP24偶校驗BIP24偶校驗工作機理：以24bit為單位（3個字節(jié)為單位，STM-1幀有3個B2字節(jié)）校驗相應bit列（bit塊）使相應列1個數(shù)為偶第42頁第42頁

B2字節(jié)工作機理發(fā)端對上一個未擾碼幀除去RSOH外所有字節(jié)進行BIP24偶校驗，所得值放于本幀3個B2字節(jié)處收端對所收當前已解擾幀且除去RSOH外所有字節(jié)進行BIP24偶校驗，所得值B2’與所收下一幀解擾后B2字節(jié)相異或異或值為零則表示傳播無誤碼塊，有多少個1則表示出現(xiàn)多少個誤碼塊若收端檢測到B2誤碼塊，在收端MS-BBE性能事件中反應出來例：某信號一幀有9個字節(jié)，對其進行BIP24偶校驗如圖：110011001100110011001100010111010101110101011101111100001111000011110000BIP24011000010110000101100001第43頁第43頁

復用段遠端誤塊批示字節(jié)——M1對告信息，由信宿回傳到信源告知發(fā)端：收端當前收到B2檢測誤塊數(shù),相應M1字節(jié)以二進制計數(shù)表示有多少個差錯，其最大范圍是0~255.在發(fā)端MS-REI（復用段遠端誤塊批示）性能事件中反應出來第44頁第44頁

自動保護倒換(APS)通路字節(jié)——K1、K2(b1-b5)傳送自動保護倒換信令，使網(wǎng)絡具備自愈功效用于復用段保護倒換情況復用段遠端失效批示(MS-RDI)字節(jié)K2(b6-b8)111，表示收到復用段全1信號，本端產(chǎn)生MS-AIS告警110，表示收到對告信息MS-RDI，表示對端收信號劣化(收到MS-AIS、RLOF等)第45頁第45頁若系統(tǒng)發(fā)生APS，怎產(chǎn)生保護倒換告警。K1字節(jié)（b1-b4）用來描述APS請求原因和系統(tǒng)當前狀態(tài)，（b5-b8）表示請求APS系統(tǒng)序號。K2字節(jié)（b1-b4）表示響應APS系統(tǒng)序號，用來區(qū)別APS保護方式，“0”表示“1+1”保護，“1”表示“1：N”保護.第46頁第46頁第47頁第47頁

同時狀態(tài)字節(jié)S1（b5-b8）用于跟蹤時鐘源保護倒換值越小，表示當前所跟蹤時鐘源質(zhì)量越高RSOH、MSOH完畢了段層層層細化監(jiān)控功效0000

質(zhì)量未知（既有同時網(wǎng)）0010 G.811基按時鐘0100 G.812轉(zhuǎn)接局從時鐘1000 G.812當?shù)鼐謴臅r鐘1011 同時設備定期源1111 不可用時鐘同時SOHS1字節(jié)（b5~b8)SDH同時質(zhì)量等級種類第48頁第48頁再生段蹤跡：J0。它是再生段接入點辨認符，重復發(fā)送一個代表某接入點標志，從而使段接受端能夠確認自己與預定段發(fā)送端是否是否處于連續(xù)連接狀態(tài)。它用連續(xù)16個STM-1幀內(nèi)J0字節(jié)構(gòu)成16字節(jié)幀來傳送接入點辨認符。使用者通路：F1。為網(wǎng)絡營運者提供一個64kbit/s通路，為特殊維護目的提供暫時數(shù)據(jù)/話音通道。第49頁第49頁STM-1段開銷字節(jié)安排

A1A1A1A2A2A2

B1

B2

B2B2幀定位字節(jié)A1和A2：用于辨認幀起始位置。再生段誤碼監(jiān)視字節(jié)B1（BIP-8）：用于再生段誤碼監(jiān)視。復用段誤碼監(jiān)視字節(jié)B2（BIP-24）：用于復用段誤碼監(jiān)視。公務字節(jié)E1和E2：用來提供公務聯(lián)系語聲通路。E1E2

F1使用者通路F1：為特定維護目而提供臨時數(shù)據(jù)/語聲通路。

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7D8

D9

D10

D11

D12數(shù)據(jù)通信通路（DCC）：用來構(gòu)成SDH管理網(wǎng)傳送鏈路。

J0再生段蹤跡字節(jié)：該字節(jié)重復發(fā)送“段接入點辨認符”，以便讓接受機確認它與預定發(fā)送端是否處于連續(xù)連接狀態(tài)。

K1

K2自動保護倒換（APS）通路K1和K2：用作復用段APS指令，K1作倒換請求，K2作倒換證實。

M1復用段遠端誤碼批示（MS-REI）字節(jié)M1：該字節(jié)用來傳送由B2所檢出復用段遠端誤碼批示。

123456789123456789AUPTR

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△與傳播媒質(zhì)相關(guān)特定字節(jié)△：s1S1字節(jié)第5至第8比特表示同時消息，能夠表示16種不同同時時鐘質(zhì)量等級。用于時鐘自動倒換，預防時鐘成環(huán)第50頁第50頁通道開銷分類低階通道開銷——VC12高階通道開銷——VC4區(qū)別宏觀和微觀包容和被包容第51頁第51頁高階通道開銷高階通道開銷J1通道蹤跡字節(jié)B3通道BIP-8字節(jié)C2信號標識字節(jié)G1通道狀態(tài)字節(jié)F2、F3通道使用者通路H4位置批示器K3(b1~b4)自動保護倒換(APS)通路N1網(wǎng)絡運營者字節(jié)K3(b5~b8)備用比特J1B3C2G1F2H4F3K3N1VC4112619第52頁第52頁高階通道開銷—J1通道蹤跡字節(jié)：J1VC4首字節(jié)，即AU-PTR所指字節(jié)發(fā)端連續(xù)發(fā)此字節(jié)——高階接入點標識符，使收端能具此確認于指定發(fā)端處于連續(xù)連接狀態(tài)。J1字節(jié)設置要求：收發(fā)相匹配。即設備實際收=設備應收值華為公司SDH設備J1字節(jié)值默認為：HuaWeiSBS收端檢測到J1失配，相應通道（VC4）產(chǎn)生HP-TIM告警。高階通道誤碼監(jiān)測字節(jié)：B3監(jiān)測高階VC誤碼性能監(jiān)測方式BIP-8偶校驗第53頁第53頁高階通道開銷—B3、C2機理類似于B1、B2本端監(jiān)測到相應VC通道B3誤塊，在相應通道性能事件HP-BBE中反應出來信號標識字節(jié)：C2批示VC幀復接結(jié)構(gòu)和信息凈負荷性質(zhì)要求收發(fā)相匹配，失配則本端相應VC4通道產(chǎn)生HP-SLM告警，并往下級信息結(jié)構(gòu)C4插全“1”C2=00H表示該VC4未裝載，本端產(chǎn)生HP-UNEQ告警，并往下級信息結(jié)構(gòu)C4插全“1”設置設備時要求：VC4裝載2M、34M設為TUG結(jié)構(gòu)，140M設為140M結(jié)構(gòu)。第54頁第54頁高階通道開銷—G1通道狀態(tài)字節(jié)：G1反應高階VC傳播狀態(tài)對告信息：信宿反饋給信源，以便使信源知道信宿當前接受狀態(tài)b1-b4回傳由B3檢測誤碼塊數(shù)。發(fā)端在性能事件HP-REI中查詢得到收端檢測到AIS、J1和C2失配、VC4未裝載，在相應VC4通道上回傳發(fā)端HP-RDI告警——b5第55頁第55頁高階通道開銷—H4TU位置批示字節(jié)：H4批示有效負荷復幀類別和凈負荷位置PDH復用進SDH時，H4字節(jié)僅對2M信號故意義。批示當前幀是復幀第幾種基幀，以便收端具此找到TU-PTR，拆分出2M信號H4范圍00H-03H若收端收到H4字節(jié)超出此范圍，或不是預期值，本端在相應通道產(chǎn)生TU-LOM(復幀丟失)告警，并在相應通道下級信息結(jié)構(gòu)插全“1”第56頁第56頁低階通道開銷119500usVC12復幀V5J2N2VC12VC12VC124K4VC12第57頁第57頁低階通道開銷—V5通道狀態(tài)和信號標識字節(jié)：V5(類似G1和C2字節(jié))復幀中第一個字節(jié)，TU-PTR所批示字節(jié)VC12誤碼監(jiān)測、VC12通道狀態(tài)對告、信號標識b1-b2BIP2誤碼監(jiān)測→LP-BBEb3收端接受誤碼情況對告批示→LP-REIb5-b7信號標識。若為000，本端相應通道產(chǎn)生LP-UNEQ告警本端接受到TU-AIS、LP-TIM、LP-SLM時，通過b8反饋給發(fā)端相應通道上LP-RDI告警信號第58頁第58頁指針分類AU-PTR——定位VC4在AU-4中位置TU-PTR——定位VC12在TU12中位置與定幀字節(jié)一起完畢從高速信號STM-N中直接下低速信號指針AU-PTRTU-PTR第59頁第59頁管理單元指針—AU-PTR管理單元指針——AU-PTR主要由H1、H2、H3H3H3構(gòu)成指針值H1、H2后10bit指針范圍0-782H3H3H3為調(diào)整單位——3個字節(jié)VC4和AU-4無頻差相差,AU-PTR值為522.若收H1H2H3H3H3為全“1”，本端產(chǎn)生AU-AIS告警若收指針值超出允許范圍，或連續(xù)收到8幀以上NDF，則本端在相應通道上產(chǎn)生AU-LOP告警，下插全“1”指針調(diào)整間隔為3幀第60頁第60頁管理單元指針—TU-PTR支路單元指針——TU-PTRV1、V2、V3、V44個字節(jié)指針值V1、V2后10bit指針范圍0-139V3為調(diào)整單位——1字節(jié)若收V1、V2、V3為全“1”，本端產(chǎn)生TU-AIS告警若收指針值超出允許范圍，或連續(xù)收到8幀以上NDF，則本端在相應通道上產(chǎn)生TU-LOP告警，下插全“1”VC12和TU-12無頻差相差,V5字節(jié)位置是70.第61頁第61頁5-3SDH復用結(jié)構(gòu)和環(huán)節(jié)

低階SDH→高階SDH：字節(jié)間插方式，4合1PDH信號→STM-N：同時復用和靈活映射140M→STM-N34M→STM-N2M→STM-N復用是以復用路線圖進行，ITU-T要求路線圖有各種，但一個國家和地域僅使用一個。復用環(huán)節(jié)(復用方式、復用結(jié)構(gòu))第62頁第62頁在SDH中各種業(yè)務信號復用進STM-N幀過程都要經(jīng)歷映射定位復用三個環(huán)節(jié)。相稱于信號打包相稱于指針調(diào)整相稱于字節(jié)間插復用第63頁第63頁SDHG.709復用映射結(jié)構(gòu)虛容器STM-N×N×1140Mb/s45Mb/s34Mb/s6.3Mb/s2Mb/s1.5Mb/s×3×７×７×１×３C-11C-12C-2C-3C-4VC-11VC-2VC-3VC-3VC-4TU-11TU-12TU-2TU-3TUG-2TUG-3AUGAU-3AU-4VC-12×3×4×1容器支路單元管理單元支路單元組管理單元組同時傳送模塊定位校準復用映射第64頁第64頁STM-NAUGVC-4AU-4AU-3VC-3TUG-3TUG-2TU-2TU-12VC-2VC-12C-2C-12C-4C-3C-11TU-11VC-113TU-3VC-3139264Kbit/s44736Kbit/s6312Kbit/s34368Kbit/s2048Kbit/s1544Kbit/s指針處理復用定位校準N13177134低階通道層電路層149760Kbit/s高階通道層復接層第65頁第65頁我國SDH基本復用映射結(jié)構(gòu)在上圖中，它能確保每一個速率信號只有唯一一條復用線路能夠到達STM-N幀。由上圖可看出：STM-1幀能夠裝載63個PDH基群信號、只能裝載3個PDH三次群信號和1個PDH四次群信號?！?×3×7STM-NAUGAU-4VC-4C-4TUG-3TU-3VC-3C-334368kb/s139264kb/s2048kb/sTUG-2TU-12VC-12C-12×1×N第66頁第66頁SDH原理簡述：容器傳送：把SDH節(jié)點比作運輸企業(yè)終端站，把要傳信息比作“顧主”實時提供要發(fā)送貨品稱為支路信號，把SDH復用過程比作運輸企業(yè)將“顧主們”實時提供貨品進行整理，最終送到終端站過程。送來貨品被放入容器（Container）“C”，裝滿后在容器上加一個檢驗裝置POH（PathOverＨｅａｄ），以確保收端能正確接受，這個加POHC稱為虛容器VC，即C是VC負載或是負荷；運輸企業(yè)為了提升效率，將不同“顧主”VC并放在較大C里稱支路單元組TUG（TributaryUnitGroups），TUGPTR；高階VC：n個TUG裝入形成也有POH；高階VC裝入一個類似TUG容器，即管理單元組AUG、AUGPTR；將AUG放入STM中加入SOH（段落附加字節(jié)）。第67頁第67頁數(shù)字復用原理基本概念容器C（Container）用于傳遞同時信號一個信息結(jié)構(gòu)，主要完畢速率調(diào)整等適配功效。需要傳送電路層信號(如準同時信號以及B－ISDN信號等)在容器中通過碼速調(diào)整后變換為同時信號，因此通過容器后信號速率將會改變。G.707提議中定入了5種原則容器:c-11,c-12,c-2,c-3,c-4。虛容器（VC-VirtualContainer）是SDH網(wǎng)中用以支持通道層連接一個信息結(jié)構(gòu)，它是由信息凈負荷和通道開銷(POH：PathOverhead)構(gòu)成一矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)。第68頁第68頁數(shù)字復用原理基本概念管理單元AU（AdministrationUnit）和管理單元組AUG（AdministrationUnit）AU對高階VC和復接段層進行適配，由高階VC加上AU指針構(gòu)成，AU經(jīng)AUG復接后成為STM－1幀結(jié)構(gòu)構(gòu)成部分，AUG本身又能夠復接成高階同時傳遞模塊。支路單元TU（TributaryUnit）TU是一個為低階通道層和高階通道層提供適配功效信息結(jié)構(gòu)，它由低階VC加TU指針構(gòu)成。VC在TU中起始位置是浮動，由TU指針指明。一個或多個TU經(jīng)字節(jié)交叉復用并加入一些塞入字節(jié)構(gòu)成TUG，加入額外字節(jié)是為了確保完整幀結(jié)構(gòu)。第69頁第69頁

支路數(shù)據(jù)容器C低階虛容器VCTUPTR管理單元組POHPOH高階虛容器SDH復用示意圖AUGAUPTR檢查裝置支路單元組TUGSTM_NSOH段落附加字節(jié)第70頁第70頁STM_N復用過程有下列6個環(huán)節(jié)：1.首先，異步信號被放入相應尺寸容器C。2.由原則尺寸容器C加上通道附加字節(jié)POH便形成虛容器VC，即C+POH→VC。3.VC加VC指針便形成支路單元TU。高階VC（VC_3,VC_4）加指針便形成管理單元AU，即

低階VC+VC指針→TU

高階VC+指針→AU第71頁第71頁4.多個支路單元TU復用后形成支路單元組TUG，即N×TU→TUG。

5.高階VC，VC_3或VC_4加上管理單元指針便形成管理單元AU，即

VC_4+AUPTR→AU_4AU是一個高階通道層和復用段層提供適配功效信息結(jié)構(gòu)，AUPTR用來指明高階VC在STM_N幀位置。一個或多個在STM_N幀內(nèi)占有固定位置AU構(gòu)成管理單元組AUG，即N×AU→AUGN=1或3第72頁第72頁6.最后在N個AUG基礎上加上段開銷（SOH）便形成STM_N幀結(jié)構(gòu)，即N×AUG+SOH→STM_N從以上復接過程來看，SDH形成包括映射（C→VC）、定位校準（VC→TU及VC→AU）和同時復用N×AU→AUG）三個過程。第73頁第73頁C、VC、TU、AU關(guān)系圖CVCPOH低階VCTUPTRTU信息碼速調(diào)整TUPTRTUPTRTUGVCPOH高階VCAUPTRAUAUPTRAUPTRAUG映射指針處理復用復用指針處理復用第74頁第74頁映射、定位、復用概念映射：在SDH邊界處使支路信號適配進虛容器過程。如：2Mbit/sVC-12定位：將幀偏移信息收進支路單元或管理單元過程。如：VC12TU-12復用：使多個低階通道層信號適配進高階通道，或者把多個高階通道層信號適配進復用段層過程。如：TU-12*3TUG-2第75頁第75頁映射

映射是數(shù)學上一個術(shù)語，又稱“變換“，指是兩個集合中元素有某種特定相應關(guān)系。在SDH中，一個業(yè)務信號（如PDH信號）映射進相應VC，指是PDH信號元素經(jīng)變換關(guān)系（按排列順序）成為VC中唯一位置元素，當然實際變換關(guān)系包括更多適配操作，如：碼速調(diào)整（將PDH信號速率調(diào)整到相應C-N速率再裝入其中），又如：加入PDH構(gòu)成VC-N。第76頁第76頁映射分類

按業(yè)務信號時鐘和VC時鐘是否同時可分為：異步映射：采用碼速調(diào)整進行速率適配。同時映射：要求是同時，無需速率適配，但需要一個緩存器，引入時延長。第77頁第77頁映射復用過程STM-N×N×1C-12VC-12VC-4TUG-2AUG-4AU-4TU-122Mb/s碼速調(diào)整LPPOHTUPTRAUPTR×３復用×7復用HDPOH×３復用×N復用TUG-3SOH第78頁第78頁STM-1速率變換過程STM-N×N×1C-12VC-12VC-4TUG-2AUG-4AU-4TU-122Mb/s2.048Mbit/s34881000=2.176Mbit/s+64Kbit/s=2.240Mbit/s

+64Kbit/s=2.304Mbit/s×7+(2964)=49.536Mbit/s150.336+(9964)=155.520Mbit/sTUG-3×3+(3964)=150.336Mbit/s×3=6.912Mbit/s150.336+(964)=150.912Mbit/s第79頁第79頁PDH信號進入SDH映射方式2.048Mbit/s34.368Mbit/sVC-12PDHVC-n映射辦法異步映射比特同時映射字節(jié)同時映射139.264Mbit/s浮動模式浮動模式浮動模式浮動模式浮動模式無無浮動/鎖定浮動/鎖定VC-3VC-4第80頁第80頁.140Mbit/s復用進STM-N信號1）首先將140Mbit/sPDH信號通過碼速調(diào)整（比特塞入法）適配進C4，C4是用來裝載140Mbit/sPDH信號原則信息結(jié)構(gòu)。參與SDH復用各種速率業(yè)務信號都應首先通過碼速調(diào)整適配技術(shù)裝進一個與信號速率級別相相應原則容器：2Mbit/s——C12、34Mbit/s——C3、140Mbit/s——C4。容器主要作用就是進行速率調(diào)整，140Mbit/s信號裝入C4也就相稱于將其打了個包封，使140Mbit/s信號速率調(diào)整為原則C4速率。第81頁第81頁C4幀結(jié)構(gòu)是以字節(jié)為單位塊狀幀，幀頻是8000幀/秒，這個過程相稱于C4裝入異步140Mbit/s信號。C4幀結(jié)構(gòu)如圖所表示第82頁第82頁C4信號幀有260列×9行（PDH信號在復用進STM-N中時其塊狀幀始終保持是9行）那么E4信號適配速率后信號速率（也就是C4信號速率）為：8000幀/秒×9行×260列×8bit=149.760Mbit/s所謂對異步信號進行速率適配，其實際含義就是指當異步信號速率在一定范圍內(nèi)變動時，通過碼速調(diào)整可將其速率轉(zhuǎn)換為原則速率。在這里，E4信號速率范圍是139.264Mbit/s±

15ppm（G.703規(guī)范原則）=(139.261－139.266)Mbit/s那么通過速率適配可將這個速率范圍E4信號，調(diào)整成原則C4速率149.760Mbit/s，也就是說能夠裝入C4容器。第83頁第83頁2）為了能夠?qū)?40Mbit/s通道信號進行監(jiān)控，在復用過程中要在C4塊狀幀前加上一列通道開銷字節(jié)（高階通道開銷VC4-POH），此時信號成為VC4信息結(jié)構(gòu)，以下圖所表示：第84頁第84頁VC4是與140Mbit/sPDH信號相對應標準虛容器，此過程相稱于對C4信號再打一個包封，將對通道進行監(jiān)控管理開銷（POH）打入包封中去，以實現(xiàn)對通道信號實時監(jiān)控。虛容器（VC）包封速率也是與SDH網(wǎng)絡同時，不同VC（比如與2Mbit/s相對應VC12、與34Mbit/s相對應VC3）是相互同時，而虛容器內(nèi)部卻允許裝載來自不同容器異步凈負荷。虛容器這種信息結(jié)構(gòu)在SDH網(wǎng)絡傳輸中保持其完整性不變，也就是可將其當作獨立單位（貨包）十分靈活和方便地在通道中任一點插入或取出，進行同時復用和交叉連接處理。第85頁第85頁從高速信號中直接定位上/下是相應信號VC這個信號包,然后通過打包/拆包來上/下低速支路信號。在將C4打包成VC4時要加入9個開銷字節(jié)，位于VC4幀第一列，這時VC4幀結(jié)構(gòu)就成了9行261列。STM-N幀結(jié)構(gòu)中，信息凈負荷為9行×261×N列,當為STM-1時即為9行×

261列,VC4其實就是STM-1幀信息凈負荷。將PDH信號經(jīng)打包成C，再加上相應通道開銷而成VC這種信息結(jié)構(gòu)，這個過程就叫映射。第86頁第86頁3）

貨品都打成了原則包封，現(xiàn)在就能夠往STM-N這輛車上裝載了。裝載位置是其信息凈負荷區(qū)。那么在收端如何才干正確分離貨品包呢？SDH采用在VC4前附加一個管理單元指針（AU-PTR）來處理這個問題。此時信號由VC4變成了管理單元AU-4這種信息結(jié)構(gòu)。第87頁第87頁AU-4這種信息結(jié)構(gòu)已初具STM-1信號雛形——9行×270列，只但是缺乏SOH部分而已，這種信息結(jié)構(gòu)其實也算是將VC4信息包再加了一個包封——AU-4。AU指針作用是指明高階VC在STM幀中位置，也就是說指明VC貨包在STM-N車箱中詳細位置。通過指針作用，允許高階VC在STM幀內(nèi)浮動，也就是說允許VC4和AU-4有一定頻偏和相差。第88頁第88頁注意：AU-PTR不在凈負荷區(qū)，而是和段開銷在一起。這就確保了收端能正確在相應位置找到AU-PTR，進而通過AU指針定位VC4位置，進而從STM-N信號中分離出VC4。一個或多個在STM幀由占用固定位置AU構(gòu)成AUG——管理單元組。4）最后，將AU-4加上相應SOH合成STM-1信號，N個STM-1信號通過字節(jié)間插復用成STM-N信號。第89頁第89頁2Mbit/s復用進STM-N信號1）首先，將2Mbit/sPDH信號通過速率適配裝載到相應原則容器C12中。為了便于速率適配采用了復幀概念，即將4個C12基幀構(gòu)成一個復幀。C12基幀幀頻也是8000幀/秒。考慮：C12復幀幀頻為多少？第90頁第90頁但當E1信號速率不是原則速率2.048Mbit/s時，那么裝入每個C12平均比特數(shù)就不是整數(shù)。比如：E1速率是2.046Mbit/s時，那么將此信號裝入C12基幀時平均每幀裝入比特數(shù)是：(2.046×106bit/秒)/(8000幀/秒)=255.75bit有效信息，比特數(shù)不是整數(shù)，因此無法進行裝入。此時取4個基幀為一個復幀，那么正好一個復幀裝入比特數(shù)為：(2.046×106bit/秒)/(幀/秒)=1023bit可在前三個基幀每幀裝入256bit（32字節(jié)）有效信息，在第4幀裝入255個bit有效信息，這樣就可將此速率E1信號完整適配進C12中去。第91頁第91頁那么是如何對E1信號進行速率適配（也就是如何將其裝入C12）呢？C12基幀結(jié)構(gòu)是9×4-2個字節(jié)帶缺口塊狀幀，4個基幀構(gòu)成一個復幀，C12復幀結(jié)構(gòu)和字節(jié)安排如圖所表示第92頁第92頁第93頁第93頁第94頁第94頁一個復幀共有多少比特？C12復幀=4（9×4-2）=136字節(jié)=127W+5Y+2G+1M+1N=（1023I+S1+S2）+3C1+49R+8O=1088bit，其中負、正調(diào)整控制比特C1、C2分別控制負正調(diào)整機會S1、S2。當C1C1C1=000時，S1放有效信息比特I，而C1C1C1=111時，S1放塞入比特R，C2以同樣方式控制S2.那么復幀可容納有效信息負荷允許速率范圍是：第95頁第95頁也就是說當E1信號適配進C12時，只要E1信號速率范圍在2.046Mbit/s～2.050Mbit/s范圍內(nèi)，就能夠?qū)⑵溲b載進原則C12容器中也就是說能夠通過碼速調(diào)整將其速率調(diào)整成原則C12速率——2.176Mbit/s。幀頻：幀/秒每幀比特數(shù)：1088如何求得？第96頁第96頁2）C12----VC12為了在SDH網(wǎng)傳播中能實時監(jiān)測任一個2Mbit/s通道信號性能，需將C12再打包——加入相應通道開銷（低階通道開銷），使其成為VC12信息結(jié)構(gòu)。此處LP-POH低階通道開銷是加在每個基幀左上角缺口上，一個復幀有一組低階通道開銷，共4個字節(jié)：V5、J2、N2、K4。由于VC可當作一個獨立實體，因此我們以后對2Mbit/s業(yè)務調(diào)配是以VC12為單位。一組通道開銷監(jiān)測是整個一個復幀在網(wǎng)絡上傳播狀態(tài)。想想看一個C12復幀裝載多少幀2Mbit/s信號？一個C12復幀裝載是4幀PCM30/32信號，因此，一組LP-POH監(jiān)控是4幀PCM30/32信號傳播狀態(tài)。第97頁第97頁3）VC12----TU12為了使收端能正擬定位V