数字通信原理第5章—5.3.ppt

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1、第第 5章章 同步数字体系同步数字体系(SDH)SDHSDH 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 第第 5 章章 同步数字体系同步数字体系(SDH)第一节第一节 SDH的基本概念的基本概念 第二节第二节 SDH的速率与帧结构的速率与帧结构第三节第三节 同步复用与映射方法同步复用与映射方法第四节第四节 SDH传输网传输网 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 本节考核知识点与考核要求：本节考核知识点与考核要求：1、复用结构、复用结构“识记识记”；3、定位，只要求定位的概念及指针的作用、定位，只要求定位的概念及指针的作用“识记识记”；2、映射，只要求映射的概念、映射，只要求映射的

2、概念“识记识记”；4、复用，只要求复用的概念、复用，只要求复用的概念“识记识记”；5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一、复用结构 二、映射二、映射 三、定位三、定位 四、复用四、复用 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、一、复用结构复用结构 SDH的一般复用结构如图的一般复用结构如图5-3-1所示，它是由一些所示，它是由一些基本复用单元组成的有若干中间复用步骤的复用结构。基本复用单元组成的有若干中间复用步骤的复用结构。各种业务信号复用进各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射帧的过程都要经历映射(map

3、ping)、定位、定位(aligning)和复用和复用(multiplexing)三三个步骤。个步骤。(一一)SDH的一般复用结构的一般复用结构 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一、复用结构(二二)复用单元复用单元 SDH的基本复用单元包括标准容器的基本复用单元包括标准容器C，虚容器，虚容器VC，支路单元组，支路单元组TUG，管理单元，管理单元AU和管理单元组和管理单元组AUG。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一、复用结构图图5-3-1 G.709建议的建议的SDH复用结构复用结构 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一

4、、复用结构1、标准容器、标准容器(C)容器是一种用来装载各种速率的业务信号的信息容器是一种用来装载各种速率的业务信号的信息结构，主要完成适配功能，以便让那些最常使用的准结构，主要完成适配功能，以便让那些最常使用的准同步同步PDH数字体系信号能够进入有限数目的标准容器。数字体系信号能够进入有限数目的标准容器。ITU-T建议建议G.707规定了规定了5种标准容器：种标准容器：C-11，C-12，C-2，C-3和和C-4，其标准输入比特率如图，其标准输入比特率如图5-3-1所示。所示。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一、复用结构2、虚容器、虚容器(VC)虚容器是用来支持虚容

5、器是用来支持SDH的通道（通路）层连接的的通道（通路）层连接的信息结构，它由容器输出的信息净负荷加上通道开销信息结构，它由容器输出的信息净负荷加上通道开销（POH）组成，即：）组成，即：VC-n=C-n+VC-n POH 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一、复用结构3、支路单元和支路单元组、支路单元和支路单元组(TU和和TUG)支路单元支路单元(TU)是提供低阶通道层和高阶通道层是提供低阶通道层和高阶通道层之间适配的信息结构。有四种支路单元，即之间适配的信息结构。有四种支路单元，即TU-n(n=11,12,2,3)。TU-n由一个相应的低阶由一个相应的低阶VC-n和一

6、个相和一个相应的支路单元指针应的支路单元指针(TU-nPTR)组成，即：组成，即：TU-n=VC-n+TU-n PTR TU-n PTR指示指示VC-n净附和起点在净附和起点在TU帧内的位置。帧内的位置。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一、复用结构4、管理单元和管理单元组、管理单元和管理单元组(AU和和AUG)管理单元管理单元(AU)是提供高阶通道层和复用段层之是提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构，有间适配的信息结构，有AU-3和和AU-4两种管理单元。两种管理单元。AU-n由一个相应的高阶由一个相应的高阶VC-n和一个相应的管理单元和一个相应的管理单元指针指

7、针(AU-nPTR)组成，即：组成，即：AU-n=VC-n+AU-n PTR AU-n PTR指示指示VC-n净附和起点在净附和起点在AU帧内的位置。帧内的位置。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一、复用结构(三三)我国的我国的SDH复用结构复用结构 我国的光同步传输网技术体制规定以我国的光同步传输网技术体制规定以2Mbit/s为为基础的基础的PDH系列作为系列作为SDH的有效负荷，并选用的有效负荷，并选用AU-4复用路线，其基本复用映射结构如图复用路线，其基本复用映射结构如图5-3-2。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一、复用结构图图5-3-

8、2 我国的我国的SDH基本复用映射结构基本复用映射结构 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 一、复用结构一、复用结构图图5-3-3 139.264Mbit/s支路信号的复用映射过程支路信号的复用映射过程 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、二、映映 射射 映射是一种在映射是一种在SDH边界处使支路信号适配进虚容边界处使支路信号适配进虚容器的过程，即各种速率的器的过程，即各种速率的G.703信号先分别经过码速调信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器，之后再加进低阶或高阶通道整装入相应的标准容器，之后再加进低阶或高阶通道开销（开销（POH）形成虚容器。）形成虚容器。5.3

9、 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射(一一)通道开销通道开销 通道开销可以分为：通道开销可以分为：u 低阶通道开销低阶通道开销u 高阶通道开销高阶通道开销 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射1、高阶通道开销（、高阶通道开销（HPOH）高阶通道开销附加给高阶通道开销附加给C-3或者多个或者多个TUG-2的组合的组合体形成体形成VC-3，而将高阶通道开销附加给，而将高阶通道开销附加给C-4或者多个或者多个TUG-3的组合体即形成的组合体即形成VC-4。高阶通道开销的主要功能有高阶通道开销的主要功能有VC通道性能监视、通道性能监视、告警状态指示、维

10、护信号以及复用结构指示等。告警状态指示、维护信号以及复用结构指示等。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射 HPOH是位于是位于VC-3/VC-4/VC-4Xc（VC-4级联）级联）帧结构第一列的帧结构第一列的9个字节：个字节：J1，B3，C2，F2，H4，F3，K3，N1，如图，如图5-3-4所示。所示。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射图图5-3-4 HPOH位置示意图位置示意图 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射 HPOH各自的功能如下：各自的功能如下：(1)通道踪迹字节通道踪迹字节：J1 J1是是VC

11、的第的第1个字节，其位置由相关的个字节，其位置由相关的AU-4或或TU-3指针指示。这个字节用来重复发送多阶通道接入指针指示。这个字节用来重复发送多阶通道接入点识别符。点识别符。(2)通道通道BIP-8码码：B3。B3具有高阶通道误码监视功能。具有高阶通道误码监视功能。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射 (3)信号标记字节信号标记字节：C2 C2用来指示用来指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质。帧的复接结构和信息净负荷的性质。(4)通道状态字节通道状态字节：G1 该字节用来将通道终端的状态和性能回传给该字节用来将通道终端的状态和性能回传给VC-3/VC-4/VC

12、-4-Xc通道源端。通道源端。(5)通道使用者字节通道使用者字节：F2，F3 这两个字节提供通道单元间的公务通信（与净负荷这两个字节提供通道单元间的公务通信（与净负荷有关）。有关）。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射 (6)TU位置指示字节位置指示字节：H2 H4用来指示有效负荷的复帧类别和净负荷位置，还用来指示有效负荷的复帧类别和净负荷位置，还可作为可作为TU-1/TU-2复帧指示字节或复帧指示字节或ATM净负荷进入一个净负荷进入一个VC-4时的信元边界指示器。时的信元边界指示器。(7)自动保护倒换（自动保护倒换（APS）通路字节）通路字节：K3(b1b4)用来

13、作高阶通道级保护的用来作高阶通道级保护的APS指令。指令。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射 (8)网络操作者字节网络操作者字节：N1 提供高阶通道的串接监视功能。提供高阶通道的串接监视功能。(9)备用比特备用比特：K3(b5b8)留作将来使用，对其值没有规定，接收机应忽略留作将来使用，对其值没有规定，接收机应忽略其值。其值。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射2、低阶通道开销（、低阶通道开销（VC-1/VC-2 POH）低阶通道开销附加给低阶通道开销附加给C-1/C-2形成形成VC-1/VC-2，其，其主要功能有主要功能有VC通道性能

14、监视、维护信号及告警状态指通道性能监视、维护信号及告警状态指示等。示等。VC-1/VC-2 POH由由V5，J2，N2，K4字节组成。字节组成。以以VC-12为例低阶通道开销的位置如图为例低阶通道开销的位置如图5-3-5。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射图图5-3-5 低阶通道开销位置示意图低阶通道开销位置示意图 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射 低阶通道开销各字节的功能如下：低阶通道开销各字节的功能如下：(1)V5字节字节 为为VC-1/VC-2通道提供误块检测、信号标记和通通道提供误块检测、信号标记和通道状态功能。道状态功能。

15、(2)通道踪迹字节：通道踪迹字节：J2 J2用来重复发送低阶通道接入点识别符，通道接用来重复发送低阶通道接入点识别符，通道接收端可椐此确认它与预定的发送端是否处于持续的连收端可椐此确认它与预定的发送端是否处于持续的连接状态。使用接状态。使用16字节帧格式。字节帧格式。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射 (3)网络操作者字节：网络操作者字节：N2 提供低阶通道的串接监视（提供低阶通道的串接监视（TCM）功能。）功能。(4)自动保护倒换（自动保护倒换（APS）通道：）通道：K4(b1b4)用于低阶通道级保护的用于低阶通道级保护的APS指令。指令。(5)增强型远端缺陷指

16、示：增强型远端缺陷指示：K4(b5b7)其功能与高阶通道的其功能与高阶通道的G1类似，但它用于低阶通道。类似，但它用于低阶通道。(6)备用比特：备用比特：K4(b8)安排将来使用，接收端忽视其值。安排将来使用，接收端忽视其值。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射(二二)映射过程映射过程1、映射方式的分类、映射方式的分类 “三种映射方法三种映射方法”：异步、比特同步、字节同：异步、比特同步、字节同步。步。“两种工作模式两种工作模式”：浮动：浮动VC模式、锁定模式、锁定TU模模式。式。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射1、映射方式的分类、映

17、射方式的分类 1)三种映射方法：异步、比特同步、字节同步。三种映射方法：异步、比特同步、字节同步。异步映射异步映射 它是一种对映射信号的结构无任何限制（信号有无它是一种对映射信号的结构无任何限制（信号有无帧结构均可），也无须其与网同步，仅利用正码速调整帧结构均可），也无须其与网同步，仅利用正码速调整或正或正/零零/负码速调整将信号适配装入负码速调整将信号适配装入VC的映射方法。的映射方法。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射比特同步映射比特同步映射 它是一种对映射信号的结构无任何限制，但要求与它是一种对映射信号的结构无任何限制，但要求与网同步，无需码速调整将信号适配

18、装入网同步，无需码速调整将信号适配装入VC的映射方法。的映射方法。可认为它是异步映射的特例。可认为它是异步映射的特例。字节同步映射字节同步映射 要求映射信号具有块状帧结构，并与网同步，无需要求映射信号具有块状帧结构，并与网同步，无需码速调整将信息字节装入码速调整将信息字节装入VC内规定位置的映射方法。内规定位置的映射方法。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射1、映射方式的分类、映射方式的分类 2)两种工作模式：浮动两种工作模式：浮动VC模式、锁定模式、锁定TU模式。模式。浮动浮动VC模式模式 指指VC净负荷在净负荷在TU或或AU内的位置不固定，并由内的位置不固定，并

19、由TU-PTR或或AU-PTR指示其起点位置的一种工作模式。指示其起点位置的一种工作模式。浮动模式时，浮动模式时，VC帧内安排有帧内安排有VC POH，因此可进，因此可进行通道性能的端到端监测。行通道性能的端到端监测。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射锁定锁定TU模式模式 是一种信息净负荷与网同步并处于是一种信息净负荷与网同步并处于TU或或AU帧内固帧内固定位置，因而无需定位置，因而无需TU-PTR或或AU-PTR的工作模式。的工作模式。锁定模式会引入较大的信号延时，且不能进行通道锁定模式会引入较大的信号延时，且不能进行通道性能的端到端监测。性能的端到端监测。5.

20、3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射1、映射方式的分类、映射方式的分类 3)映射方式的比较映射方式的比较 综上所述，综上所述，3种映射方法和两种工作模式可组合成种映射方法和两种工作模式可组合成5中映射方式，如表中映射方式，如表5-3-2所示。所示。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射2、139.264Mbit/s支路信号（支路信号（H-4）的映射）的映射 1)139.264Mbit/s支路信号异步装入支路信号异步装入C-4 139.264Mbit/s支路信号的映射一般采用异步映射、支路信号的映射一般采用异步映射、浮动模式。浮动模式。采用正码速

21、调整方式异步装入。采用正码速调整方式异步装入。C-4的子帧结构如的子帧结构如图图5-3-6。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射图图5-3-6 C-4的子帧结构的子帧结构 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射2、139.264Mbit/s支路信号（支路信号（H-4）的映射）的映射 2)C-4装入装入VC-4 在在C-4的的9个子帧前分别插入个子帧前分别插入VC-4的通道开销的通道开销(VC-4 POH)字节字节J1，B3，C2，G1，F2，H4，F3，K3，N1，就构成了就构成了VC-4帧。如图帧。如图5-3-7。5.3 同步复用与映射方

22、法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射图图5-3-7 139.264Mbit/s信号映射图解信号映射图解 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、映二、映 射射3、2.048Mbit/s支路信号（支路信号（H-12）的映射）的映射 2.048Mbit/s支路信号的映射既可以采用异步映射，支路信号的映射既可以采用异步映射，也可以采用比特同步映射或字节同步映射。二者都采也可以采用比特同步映射或字节同步映射。二者都采用复帧形式，但异步映射需码速调整，而同步映射不用复帧形式，但异步映射需码速调整，而同步映射不需要。如图需要。如图5-3-8。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 二、

23、映二、映 射射图图5-3-8 2.048Mbit/s支路信号映射成支路信号映射成VC-12（复帧）（复帧）5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 三、定三、定 位位三、三、定定 位位 定位是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元定位是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。即以附加于的过程。即以附加于VC上的支路单元或管理单元指针上的支路单元或管理单元指针指示和确定低阶指示和确定低阶VC帧的起点在帧的起点在TU净附和中或高阶净附和中或高阶VC帧帧的起点在的起点在AU净负荷中的位置。净负荷中的位置。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 三、定三、定 位位指针的作用：指针的作用

24、：1)当网络处于同步工作方式时，指针用来进行同步当网络处于同步工作方式时，指针用来进行同步信号间的相位校准。信号间的相位校准。2)网络失去同步时，指针用做频率和相位校准；当网络失去同步时，指针用做频率和相位校准；当网络处于异步工作方式时，指针用作频率跟踪校准。网络处于异步工作方式时，指针用作频率跟踪校准。3)指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移。指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 三、定三、定 位位(一一)AU-4指针调整指针调整1、AU-4指针指针 VC-4进行进行AU-4时应加入时应加入AU-4指针，即：指针，即：AU-4=VC-4+

25、AU-4 PTR AU-4 PTR由位于由位于AU-4帧第四行第帧第四行第1至至9列的列的9个字节个字节组成，具体为：组成，具体为：AU-4 PTR=H1 Y Y H2 1*1*H3 H3 H3 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 三、定三、定 位位图图5-3-9 AU-4指针图案指针图案 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 三、定三、定 位位(一一)AU-4指针调整指针调整2、指针调整原理、指针调整原理 1)正调整正调整 2)负调整负调整 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 三、定三、定 位位图图5-3-10 指针位置和偏移编号指针位置和偏移编号 5.3 同步复

26、用与映射方法同步复用与映射方法 三、定三、定 位位(二二)TU-12指针调整指针调整TU-12=VC-12+TU-12 PTR1、TU-12指针指针 TU-12复帧的结构如图复帧的结构如图5-3-11所示。所示。V1和和V2字节可以看作一个指针码字，其编码方式字节可以看作一个指针码字，其编码方式如图如图5-3-12所示。所示。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 三、定三、定 位位图图5-3-11 TU-12复帧结构复帧结构 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 三、定三、定 位位图图5-3-12 TU-12指针编码指针编码 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 三、定

27、三、定 位位(二二)TU-12指针调整指针调整2、TU-12指针调整原理指针调整原理 TU-12指针调整原理与指针调整原理与AU-4基本相同，唯一区别的基本相同，唯一区别的是是AU-4有有3个调整字节，而个调整字节，而TU-12只有只有1个调整字节。个调整字节。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 四、四、复复 用用 复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通复用是一种使多个低阶通道层的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层的过程，即道或者把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程，即以字节交错间插方式把以字节交错间插方式把TU组织进高阶组织进高阶VC或把或把AU组织进组

28、织进STM-N的过程。的过程。5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 四、复四、复 用用(一一)TU-12复用进复用进TUG-2再复用进再复用进TUG-3图图5-3-13 TU-12复用进复用进TUG-2再复用进再复用进TUG-3 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 四、复四、复 用用(二二)3个个TUG-3复用进复用进VC-4图图5-3-14 3个个TUG-3复用进复用进VC-4 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 四、复四、复 用用(三三)AU-4复复用进用进AUG 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 四、复四、复 用用(四四)N个个AUG复用进复用进STM-N帧帧图图5-3-16 N个个AUG复用进复用进STM-N帧帧 5.3 同步复用与映射方法同步复用与映射方法 四、复四、复 用用(五五)2.048Mbit/s信号复用、定位、信号复用、定位、映射过程总结映射过程总结