数字通信SDH教案_通信电子-光网络传输.pdf

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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，从而给互连互通带来不便；接

2、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、光同步传输网的由来：光同步传输网的概念是美国

3、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

4、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

5、“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

6、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 采光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在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准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余

7、码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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。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

8、阶 SDH。例如：STM-1 STM-4。采用字节间插复用方式。PDHSDH 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

9、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 6-2 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光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组

10、成在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准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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销（POH）字节 POH作为净

11、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

12、对相应的段层进行监控。我们讲过段其实也相当于一条大的传输通道，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

13、规律性。预见性的实现就在于 SDH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 帧净负荷中直接光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在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

14、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准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接所需要的那一个“货包”。由于“车厢”中的“货物

15、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”。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

16、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 字节：D1D12 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-

17、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 性能事光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在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

18、不同厂家的设备在光接口上不能互通这准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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

19、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-b

20、8）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

21、-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 VC4 在 AU-4中的位置 TU-PTR 定位光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在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准北美日本和欧洲没有

22、统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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

23、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

24、，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-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

25、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 光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在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

26、的设备在光接口上不能互通这准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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 AU

27、G 放入 STM中加入 SOH（段落附加字节）。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

28、（Administration Unit）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

29、骤：1.首先，异步信号被放入相应尺寸的容器 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 NTUTUG。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是一光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在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

30、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准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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

31、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。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

32、，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。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，

33、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、140Mbit/s C4。容器光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在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

34、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准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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

35、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 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

36、）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），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

37、（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帧的第一光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在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

38、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准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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

39、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）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 V

40、C4。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 STM-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 2.04

41、6Mbit/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 255.75bit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（也就是怎样将其光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在光缆传输系统中电接口是标准化的既是逻辑功

42、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准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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装入 C12）的呢？C12 基帧结构是 94-2 个字节的带缺口的块状帧，

43、4 个基帧组成一个复帧，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/s2.050Mbit/s 的范围内，就可以将

44、其装载进标准的 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网络

45、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 TUG3的

46、信息结构。注意:7 个 TUG-2合成的信光线路终端设备再生器和光纤光缆线路组成在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准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同步

47、传输网的由来光同步传输网的概念是美国贝尔通信研究息结构是 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，

48、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：AU4

49、PTR，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，同时在光线路终端设备再生器和光

50、纤光缆线路组成在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准北美日本和欧洲没有统一的世界标准从而给互连互通带来不便接口方面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采用异步复用方式通过码速调整塞入匹配和容纳信号时钟的偏差低速大容量传输运行维护功能决定设备维护成本信号帧中开销冗余字节的数量有关仅用于开销功能弱线路编码时要加冗余码进行性能监控无统一的网管接口无法形成统一的二光同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发端将 D比特反转