【正文】 輸體制 在講 SDH傳輸體制之前，我們首先要搞清楚 SDH到底是什么。SDH 原理培訓(xùn) 第一節(jié) SDH概述 了解 SDH的產(chǎn)生背景 ——為什么會產(chǎn)生 SDH傳輸體制。那么 SDH是什么呢？ SDH全稱叫做同步數(shù)字傳輸體制，由此可見 SDH是一種傳輸?shù)捏w制（協(xié)議），就象 PDH——準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸體制一樣， SDH這種傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級，接口碼型等特性。同時用戶希望傳輸網(wǎng)能有世界范圍的接口標(biāo)準(zhǔn)，能實現(xiàn)我們這個地球村中的每一個用戶能隨時隨地便捷地通信。各種信號系列的電接口 ?速率等級以及信號的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式均不相同，這種局面造成了國際互通的困難，不適應(yīng)當(dāng)前隨時隨地便捷通信的發(fā)展趨勢。典型的例子是 mBnB碼。 ?2. 復(fù)用方式 ? 現(xiàn)在的 PDH體制中，只有 （包括日本系列 ）是同步的，其他速率的信號都是異步的，需要通過碼速的調(diào)整來匹配和容納時鐘的差異。若這一堆人雜亂無章的站在一起，若要找到你想找的人，就只能一個一個的按照片去尋找了。 2M bi t / s解解解復(fù)復(fù)復(fù)用用用復(fù)復(fù)復(fù)用用用14 0M bi t / s34 M bi t / s8M bi t / s 8M b i t / s34 M bi t / s14 0M bi t / s2）由于低速信號分 /插到高速信號要通過層層的復(fù)用和解復(fù)用過程，這樣就會使信號在復(fù)用 /解復(fù)用過程中產(chǎn)生的損傷加大，使傳輸性能劣化，在大容量傳輸時，此種缺點是不能容忍的。一個 140Mbit/s信號可復(fù)用進(jìn) 64個 2Mbit/s信號，若在此處僅僅從 140Mbit/s信號中上下一個 2Mbit/s的信號，也需要全套的三級復(fù)用和解復(fù)用設(shè)備。 4. 沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口 由于沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口，這就使你買一套某廠家的設(shè)備，就需買一套該廠家的網(wǎng)管系統(tǒng)。 ？ 想一想： 你也許在資料中看過 SDH信號能直接從高速信號中下低速信號，例如直接從 622Mbit/s信號中下 2M信號，為什么？這種特性跟 SDH所特有的同步復(fù)用方式有關(guān)，既然是同步復(fù)用方式，那么低速信號在高速信號幀中的位置是可預(yù)見，于是從高速信號中直接下低速信號就變成了一件很容易的事了。那么怎樣理解這個概念呢？因為與傳統(tǒng)的 PDH體制不同，按 SDH組建的網(wǎng)是一個高度統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、智能化的網(wǎng)絡(luò)，它采用全球統(tǒng)一的接口以實現(xiàn)設(shè)備多廠家環(huán)境的兼容，在全程全網(wǎng)范圍實現(xiàn)高效的協(xié)調(diào)一致的管理和操作，實現(xiàn)靈活的組網(wǎng)與業(yè)務(wù)調(diào)度，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈功能，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，由于維護(hù)功能的加強(qiáng)大大降低了設(shè)備的運行維護(hù)費用。 SDH體制對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（NNI）作了統(tǒng)一的規(guī)范。基本的信號傳輸結(jié)構(gòu)等級是同步傳輸模塊 —— STM1，相應(yīng)的速率是 155Mbit/s。有三個信號：幀結(jié)構(gòu)各為每幀 3個字節(jié)，若將這三 ?個信號通過字節(jié)間插復(fù)用方式復(fù)用成信號 D，那 D就應(yīng)該是這樣一種幀結(jié)構(gòu)：幀中有 9個字節(jié)，且這 9個字節(jié)的排放次序如下圖： 那么這樣的復(fù)用方式就是字節(jié)間插復(fù)用方式。由于線路信號僅通過擾碼，所以 SDH的線路信號速率與 SDH電口標(biāo)準(zhǔn)信號速率相一致，這樣就不會增加發(fā)端激光器的光功率代價。注意此處不同于前面所說的從高速 SDH信號中直接分插出低速 SDH信號，此處是指從 SDH信號中直接分 /插出低速支路信號，例如 2Mbit/s， 34Mbit/s與 140Mbit/s等低速信號。注意這里僅是指業(yè)務(wù)得以恢復(fù)，而發(fā)生故障的設(shè)備和發(fā)生故障的信道則還是要人去修復(fù)。 PDH的信號中開銷字節(jié)不多，以致于在對線路進(jìn)行性能監(jiān)控時，還要通過在線路編碼時加入冗余比特來完成。 4. 兼容性 SDH有很強(qiáng)的兼容性，這也就意味著當(dāng)組建 SDH傳輸網(wǎng)時，原有的 PDH傳輸網(wǎng)不會作廢，兩種傳輸網(wǎng)可以共同存在。 訣竅： 在 SDH網(wǎng)中， SDH的信號實際上起著運貨車的功能，它將各種不同體制的信號（本課程主要是指 PDH信號）象貨物一樣打成不同大小的（速率級別）包，然后裝入貨車（裝入 STMN幀中），在 SDH的主干道上（光纖上）傳輸。 1. 頻帶利用率低 我們知道有效性和可靠性是一對矛盾，增加了有效性必將降低可靠性，增加可靠性也會相應(yīng)的使有效性降低。例如： SDH的 STM1信號可復(fù)用進(jìn) 63個 2Mbit/s或 3個 34Mbit/s（相當(dāng)于 48 2Mbit/s）或 1個 140Mbit/s（相當(dāng)于 64 2Mbit/s）的 PDH信號?？梢哉f指針是 SDH的一大特色。 3. 軟件的大量使用對系統(tǒng)安全性的影響 SDH的一大特點是 OAM的自動化程度高，這也意味軟件在系統(tǒng)中占用相當(dāng)大的比重，這就使系統(tǒng)很容易受到計算機(jī)病毒的侵害，特別是在計算機(jī)病毒無處不在的今天。 ？ 想一想： 在這一節(jié)你學(xué)到了些什么？ 1. SDH究意是什么？ 2. 為什么會出現(xiàn) SDH的傳輸體制？ 3. 與 PDH相對比 SDH有什么優(yōu)勢？ 4. SDH的局限性是什么？ 是否已建立了 SDH的整體概念？ 小結(jié) ?本節(jié)主要講述了 SDH體制產(chǎn)生的技術(shù)背景、 SDH的特點，主要是建立 SDH的整體概念。 ?掌握 2Mbit/s、 34Mbit/s、 140Mbit/s復(fù)用進(jìn) STMN信號的全過程。鑒于此， ITUT規(guī)定了 STMN的幀是以字節(jié)（ 8bit）為單位的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)。 ?從上圖看出 STMN的信號是 9行 270 N列的幀結(jié)構(gòu)。 ?我們知道，信號在線路上傳輸時是一個 bit一個 bit地進(jìn)行傳輸?shù)?，那么這個塊狀幀是怎樣在線路上進(jìn)行傳輸?shù)哪?？總不會是將整個塊都送上線路同時傳輸吧。 ?在這里你要注意到的是對于任何 STM級別幀頻都是 8000幀 /秒，幀周期的恒定是 SDH信號的一大特點。 SDH信號的這種規(guī)律性使高速 SDH信號直接分 /插出低速 SDH信號成為可能，特別適用于大容量的傳輸情況。下面我們講述這三大部分的功能。 POH作為凈負(fù)荷的一部分與信息碼塊一起裝載在 STMN這輛貨車上在 SDH網(wǎng)中傳送，它負(fù)責(zé)對打包的貨物（低速信號）進(jìn)行通道性能監(jiān)視、管理和控制（有點兒類似于傳感器）。 ?這與將 STMN信號類比為貨車，將低速支路信號打包裝入車中運輸相一致。 ?段開銷又分為再生段開銷（ RSOH）和復(fù)用段開銷（ MSOH），分別對相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。 技術(shù)細(xì)節(jié) ： ?RSOH、 MSOH、 POH提供了對 SDH信號的層層細(xì)化的監(jiān)控功能。與PDH信號的幀結(jié)構(gòu)相比較，段開銷豐富是 SDH信號幀結(jié)構(gòu)的一個重要的特點。這句話怎樣理解呢？若倉庫中以堆為單位存放了很多貨物，每堆貨物中的各件貨物（低速支路信號）的擺放是有規(guī)律性的（字節(jié)間插復(fù)用），那么若要定位倉庫中某件貨物的位置就只要知道這堆貨物的具體位置就可以了，也就是說只要知道這堆貨物的第一件貨物放在哪兒，然后通過本堆貨物擺放位置的規(guī)律性，就可以直接定位出本堆貨物中任一件貨物的準(zhǔn)確位置，這樣就可以直接從倉庫中搬運（直接分 /插）某一件特定貨物（低速支路信號）。 ?第一種情況在前面已有所提及，復(fù)用的方法主要通過字節(jié)間插復(fù)用方式來完成的，復(fù)用的個數(shù)是 4合一，即 4 STM1→ STM4， 4 STM4→ STM16。 ?第二種情況用得最多的就是將 PDH信號復(fù)用進(jìn) STMN信號中去。 ?SDH網(wǎng)的兼容性要求 SDH的復(fù)用方式既能滿足異步復(fù)用（例如：將 PDH信號復(fù)用進(jìn) STMN），又能滿足同步復(fù)用（例如 STM1→ STM4），而且能方便地由高速 STMN信號分 /插出低速信號，同時不造成較大的信號時延和滑動損傷，這就要求 SDH需采用自己獨特的一套復(fù)用步驟和復(fù)用結(jié)構(gòu)。 S T M N A U G A U 4 V C 4A U 3 V C 3T U G 3T U G 2T U 3T U 2T U 1 2T U 1 1V C 3V C 2V C 1 2V C 1 1C 4C 3C 2C 1 2C 1 1N 1113334771 3 9 2 6 4 k b i t / s4 4 7 3 6 k b i t / s3 4 3 6 8 k b i t / s6 3 1 2 k b i t / s2 0 4 8 k b i t / s1 5 4 4 k b i t / s指 針 處 理復(fù)用定 位 校 準(zhǔn)映射?從上圖中可以看到此復(fù)用結(jié)構(gòu)包括了一些基本的復(fù)用單元： C－容器、 VC－虛容器、 TU－支路單元、 TUG－支路單元組、 AU－管理單元、 AUG－管理單元組，這些復(fù)用單元的下標(biāo)表示與此復(fù)用單元相應(yīng)的信號級別。 ?盡管一種信號復(fù)用成 SDH的 STMN信號的路線有多種，但是對于一個國家或地區(qū)則必須使復(fù)用路線唯一化。參與 SDH復(fù)用的各種速率的業(yè)務(wù)信號都應(yīng)首先通過碼速調(diào)整適配技術(shù)裝進(jìn)一個與信號速率級別相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器： 2Mbit/s—— C134Mbit/s—— C 140Mbit/s—— C4。這個過程也就相當(dāng)于 C4裝入異步140Mbit/s的信號。在這里， E4信號的速率范圍是 177。每個子幀的 20個 13字節(jié)塊的第 1個字節(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個字節(jié)，每個 13字節(jié)塊的第 2到第 13字節(jié)放的是 140Mbit/s的信息比特。 R — 固 定 插 入 非 信 息 比 特各字節(jié)的比特內(nèi)容見圖 25。 ?當(dāng) S＝ I時， C4能容納的信息速率最大， C4max＝（ 1934＋ 1） 9 8000＝ ；當(dāng) S＝ R時， C4能容納的信息速率最小， C4min＝（ 1934＋ 0） 9 8000＝。 1192 6 1POHVC4C4 1 5 0 . 3 3 6 M b i t / s14 6M bi t / s?VC4是與 140Mbit/sPDH信號相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)虛容器，此過程相當(dāng)于對 C4信號再打一個包封，將對通道進(jìn)行監(jiān)控管理的開銷（ POH）打入包封中去，以實現(xiàn)對通道信號的實時監(jiān)控。 ?在將 C4打包成 VC4時，要加入 9個開銷字節(jié)，位于 VC4幀的第一列，這時 VC4的幀結(jié)構(gòu)，就成了 9行 261列。裝載的位置是其信息凈負(fù)荷區(qū)。 ?管理單元為高階通道層和復(fù)用段層提供適配功能，由高階 VC和 AU指針組成。這種差異性不會影響收端正確的定位、分離 VC4。 ?4）只剩下最后一步了，將 AU4加上相應(yīng)的 SOH合成 STM1信號， N個 STM1信號通過 字節(jié)間插復(fù)用成 STMN信號。此時的信息結(jié)構(gòu)是支路單元 TU3（與 34Mbit/s的信號相應(yīng)的信息結(jié)構(gòu)），支路單元提供低階通道層（低階 VC，例如 VC3）和高階通道層之間的橋梁，也就是說是高階通道（高階 VC）拆分成低階通道（低階 VC），或低階通道復(fù)用成高階通道的中間過渡信息結(jié)構(gòu)。我們可以將 TU類比成一個小的 AU4，那么在裝載低階 VC到 TU中時也就要有一個定位的過程－－加入 TUPTR的過程。 ?3）三個 TUG3通過字節(jié)間插復(fù)用方式，復(fù)合成 C4信號結(jié)構(gòu)，復(fù)合過程見圖所示。 ? ?？ 想一想： 此處有兩個指針 AUPTR和 TUPTR，為什么要兩個？兩個指針提供了兩級定位功能， AUPTR使收端正確定位、分離 VC4，而 VC4可裝載 3個 VC3（想想看為什么是 3個？），那么 TUPTR相應(yīng)的定位每個 VC3起點的具體位置。 C12的基幀幀頻也是 8000幀 /秒，那么 C12復(fù)幀的幀頻就成了 2021幀 /秒。但當(dāng) E1信號的速率不是標(biāo)準(zhǔn)速率 ，那么裝入每個 C12的平均比特數(shù)就不是整數(shù)。 Y W W G W W G W W M N W W W W W W W W W W W W W