【正文】 速率等級、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)接方法、線路接口、監(jiān)控管理等。高等級的數(shù)字信號系列例如：622Mbit/s（ STM4）、 （ STM16）等，可通過將低速率等級的信息模塊（例如STM1）通過字節(jié)間插同步復(fù)接而成，復(fù)接的個數(shù)是 4的倍數(shù)，例如： STM4＝ 4 STM1， STM16＝ 4 STM4。你明白了嗎？ 2）光接口方面 線路接口（這里指光口）采用世界性統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范， SDH信號的線路編碼僅對信號進(jìn)行擾碼，不再進(jìn)行冗余碼的插入。 2. 復(fù)用方式 由于低速 SDH信號是以字節(jié)間插方式復(fù)用進(jìn)高速 SDH信號的幀結(jié)構(gòu)中的，這樣就使低速 SDH信號在高速 SDH信號的幀中的位置是固定的、有規(guī)律性的，也就是說是可預(yù)見的。于是節(jié)省了大量的復(fù)接 /分接設(shè)備（背靠背設(shè)備），增加了可靠性，減少了信號損傷、設(shè)備成本、功耗、復(fù)雜性等，使業(yè)務(wù)的上、下更加簡便。 那么為達(dá)到網(wǎng)絡(luò)自愈功能除了設(shè)備具有 DXC功能（完成將業(yè)務(wù)從主用信道切換到備用信道）外，還需要有冗余的信道（備用信道），冗余設(shè)備（備用設(shè)備）。以PCM30/32信號為例，其幀結(jié)構(gòu)中僅有 TS0時(shí)隙和 TS16時(shí)隙中的比特是用于 OAM功能。也就是說可以用 SDH網(wǎng)傳送 PDH業(yè)務(wù)，另外，異步轉(zhuǎn)移模式的信號（ ATM）、 FDDI信號等其他體制的信號也可用 SDH網(wǎng)來傳輸。在收端從貨車上卸下打成貨包的貨物（其它體制的信號），然后拆包封，恢復(fù)出原來體制的信號。例如，收音機(jī)的選擇性增加，可選的電臺就增多，這樣就提高了選擇性。只有當(dāng) PDH信號是以 140Mbit/s的信號復(fù)用進(jìn) STM1信號的幀時(shí)， STM1信號才能容納 64 2Mbit/s的信息量，但此時(shí)它的信號速率是 155Mbit/s，速率要高于 PDH同樣信息容量的 E4信號（ 140Mbit/s），也就是說 STM1所占用的傳輸頻帶要大于 PDH E4信號的傳輸頻帶（二者的信息容量是一樣的）。 但是指針功能的實(shí)現(xiàn)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。另外，在網(wǎng)絡(luò)層上人為的錯誤操作、軟件故障，對系統(tǒng)的影響也是致命的。 ?習(xí)題 ?1. 為什么 SDH體制適合大容量傳輸?shù)那闆r？ 答案： 1. SDH體制有完善的監(jiān)控機(jī)制提高網(wǎng)絡(luò)安全性，更重要的是， SDH的同步復(fù)用可直接從高速信號中插 /分低速信號，避免了信號的層層復(fù)用 /解復(fù)用，減少了信號的損傷。 ?掌握復(fù)用和映射的概念。 9 2 7 0 N 個 字 節(jié)RS OHA U P T RM S OH9 N1349p a y l o a d2 6 1 N5?訣竅 ： ?塊狀幀是什么呢？ ?為了便于對信號進(jìn)行分析，往往將信號的幀結(jié)構(gòu)等效為塊狀幀結(jié)構(gòu)，這不是SDH信號所特有的， PDH信號、 ATM信號，分組交換的數(shù)據(jù)包，它們的幀結(jié)構(gòu)都算是塊狀幀。此處的 N與 STMN的 N相一致，取值范圍： 1， 4， 16， 64…… 。當(dāng)然不是這樣傳輸，STMN信號的傳輸也遵循按比特的傳輸方式，那么先傳哪些比特后傳哪些比特呢？ SDH信號幀傳輸?shù)脑瓌t是：幀結(jié)構(gòu)中的字節(jié)（ 8bit）從左到右，從上到下一個字節(jié)一個字節(jié)（一個比特一個比特）的傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一幀。想想看 PDH不同等級信號的幀周期是否恒定？由于幀周期的恒定使 STMN信號的速率有其規(guī)律性。 ?？ 想一想： ?STMN幀中單獨(dú)一個字節(jié)的比特傳輸速率是多少？ ?STMN的幀頻為 8000幀 /秒，這就是說信號幀中某一特定字節(jié)每秒被傳送 8000次，那么該字節(jié)的比特速率是 8000 8bit＝ 64kbit/s。 ?1）信息凈負(fù)荷（ payload）是在 STMN幀結(jié)構(gòu)中存放將由 STMN傳送的各種信息碼塊的地方。 ? 技術(shù)細(xì)節(jié) ： ?何謂通道？ ?舉例說明， STM1信號可復(fù)用進(jìn) 63 2Mbit/s的信號，那么換一種說法可將 STM1信號看成一條傳輸大道，那么在這條大路上又分成了 63條小路，每條小路通過相應(yīng)速率的低速信號，那么每一條小路就相當(dāng)于一個低速信號通道，通道開銷的作用就可以看成監(jiān)控這些小路的傳送狀況了。 ?2）段開銷（ SOH）是為了保證信息凈負(fù)荷正常靈活傳送所必須附加的供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)（ OAM）使用的字節(jié)。我們講過段其實(shí)也相當(dāng)于一條大的傳輸通道， RSOH和 MSOH的作用也就是對這一條大的傳輸通道進(jìn)行監(jiān)控。例如 ， RSOH監(jiān)控的是整個 STM16的信號傳輸狀態(tài)； MSOH監(jiān)控的是 STM16中每一個 STM1信號的傳輸狀態(tài)； POH則是監(jiān)控每一個 STM1中每一個打包了的低速支路信號（例如 2Mbit/s）的傳輸狀態(tài)。 ?3）管理單元指針（ AUPTR） ?管理單元指針位于 STMN幀中第 4行的 9 N列，共 9 N個字節(jié)， AUPTR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（例如 2Mbit/s），為什么會這樣呢？這是因?yàn)榈退僦沸盘栐诟咚?SDH信號幀中的位置有預(yù)見性，也就是有規(guī)律性。 AUPTR的作用就是指示這堆貨物中第一件貨物的位置。在復(fù)用過程中保持幀頻不變（ 8000幀 /秒），這就意味著高一級的 STMN信號是低一級的 STMN信號速率的 4倍。 ?傳統(tǒng)的將低速信號復(fù)用成高速信號的方法有兩種： ?比特塞入法（又叫做 碼速調(diào)整法） ?這種方法利用固定位置的比特塞入指示來顯示塞入的比特是否載有信號數(shù)據(jù)，允許被復(fù)用的凈負(fù)荷有較大的頻率差異（異步復(fù)用），因?yàn)榇嬖谝粋€比特塞入和去塞入的過程（碼速調(diào)整），而不能將支路信號直接接入高速復(fù)用信號或從高速信號中分出低速支路信號，也就是說不能直接從高速信號中上 /下低速支路信號，要一級一級的進(jìn)行，這也就是 PDH的復(fù)用方式。在這種復(fù)用結(jié)構(gòu)中，通過指針調(diào)整定位技術(shù)來取代 125μs緩存器用以校正支路信號頻差和實(shí)現(xiàn)相位對準(zhǔn)，各種業(yè)務(wù)信號復(fù)用進(jìn) STMN幀的過程都要經(jīng)歷映射（相當(dāng)于信號打包）、定位（相當(dāng)于指針調(diào)整）、復(fù)用（相當(dāng)于字節(jié)間插復(fù)用）三個步驟。在圖中從一個有效負(fù)荷到 STMN的復(fù)用路線不是唯一的，有多條路線（也就是說有多種復(fù)用方法）。我國的光同步傳輸網(wǎng)技術(shù)體制規(guī)定了以 2Mbit/s信號為基礎(chǔ)的 PDH系列作為 SDH的有效負(fù)荷，并選用 AU4的復(fù)用路線。容器的主要作用就是進(jìn)行速率調(diào)整。 C4的幀結(jié)構(gòu)如圖。 15ppm（ ）＝ (－ )Mbit/s， 那么通過速率適配可將這個速率范圍的 E4信號，調(diào)整成標(biāo)準(zhǔn)的 C4速率 ， 也就是說能夠裝入 C4容器。 WWX XXXXXY YYY YY YYYYY YY Y ZZ123456789IIIIIII IIIIIIIIC RR RRRR RRRR RRR ROOS C — 正 碼 速 調(diào) 整 中 控 制 比 特那么一個子幀的組成是： ?C4子幀＝ 241W＋ 13Y＋ 5X＋ 1Z＝ 260個字節(jié)＝（ 1934I＋ S）＋ 5C＋ 130R＋ 10O＝ 2080bit ?一個 C4子幀總計(jì)有 8 260＝ 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)會比特 S： 1。也就是說 C4容器能容納的 E4信號的速率范圍是 －。 ?虛容器（ VC）的包封速率也是與 SDH網(wǎng)絡(luò)同步的，不同的 VC（例如與 2Mbit/s相對應(yīng)的VC1與 34Mbit/s相對應(yīng)的 VC3）是相互同步的，而虛容器內(nèi)部卻允許裝載來自不同容器的異步凈負(fù)荷。從中發(fā)現(xiàn)了什么沒有？ STMN的幀結(jié)構(gòu)中，信息凈負(fù)荷為 9行 261 N列，當(dāng)為 STM1時(shí)，即為 9行 261列，現(xiàn)在你明白了吧！ VC4其實(shí)就是 STM1幀的信息凈負(fù)荷。在裝載貨物（ VC）的時(shí)候會出現(xiàn)這樣一個問題，當(dāng)貨物裝載的速度和貨車等待裝載的時(shí)間（ STMN的幀周期 125μs）不一致時(shí)，就會使貨物在車箱內(nèi)的位置 “ 浮動 ” ，那么在收端怎樣才能正確分離貨物包呢？ SDH采用在 VC4前附加一個管理單元指針（ AUPTR）來解決這個問題。 AU指針的作用是指明高階 VC在 STM幀中的位置，也就是說指明 VC貨包在 STMN車箱中的具體位置。盡管貨物包可能在車箱內(nèi)（信息凈負(fù)荷區(qū)） “ 浮動 ” ，但是AUPTR本身在 STM幀內(nèi)的位置是固定的，為什么？ AUPTR不在凈負(fù)荷區(qū)，而是和段開銷在一起。 140Mbit/s→ STMN的復(fù)用全過程見第二節(jié)后的附圖。 C VC3的幀結(jié)構(gòu)見第二節(jié)后的附圖。 ?此時(shí)的幀結(jié)構(gòu) TU3如圖所示。 ?圖 C4 幀結(jié)構(gòu)圖 ?因?yàn)?TUG3是 9行 86列的信息結(jié)構(gòu)，所以 3個 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)。那么，在接收端通過 AUPTR定位到相應(yīng)的 VC4，又通過 TUPTR定位到相應(yīng)的 VC3。見第二節(jié)后的附圖。例如： E1速率是 ，那么將此信號裝入 C12基幀時(shí)平均每幀裝入的比特?cái)?shù)是：( 106bit/秒 )/(8000幀 /秒 )＝ ，比特?cái)?shù)不是整數(shù)，因此無法進(jìn)行裝入。 復(fù)幀中的各字節(jié)的內(nèi)容見圖 所示 ，一個復(fù)幀共有： C12復(fù)幀＝ 4（ 9 4－ 2）＝ 136字節(jié)＝127W＋ 5Y＋ 2G＋ 1M＋ 1N＝（ 1023I＋ S1＋ S2）＋ 3C1＋ 49R＋ 8O＝ 1088bit，其中負(fù)、正調(diào)整控制比特 C C2分別控制負(fù)、正調(diào)整機(jī)會 S S2。這樣為正確分離 2Mbit/s的信號就有必要知道每個基幀在復(fù)幀中的位置即在復(fù)幀中的第幾個基幀。 一組通道開銷監(jiān)測的是整個一個復(fù)幀在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臓顟B(tài)，想想看一個 C12復(fù)幀裝載多少幀 2Mbit/s的信號？一個 C12復(fù)幀裝載的是 4幀 PCM30/32的信號，因此，一組 LPPOH監(jiān)控的是 4幀 PCM30/32信號的傳輸狀態(tài)。 5） 7個 TUG2經(jīng)過字節(jié)間插復(fù)用合成 TUG3的信息結(jié)構(gòu)。 技術(shù)細(xì)節(jié)： 從 140Mbit/s的信號復(fù)用進(jìn) STMN信號的過程可以看出，一個 STMN最多可承載 N個 140Mbit/s，也就是說，一個 STM1信號只可以復(fù)用進(jìn) 1個 140Mbit/s的信號，也就是說從 140Mbit/s復(fù)用進(jìn) STM1，此時(shí)STM1信號的容量相當(dāng)于 64個 2Mbit/s的信號。而從 34Mbit/s復(fù)用進(jìn) STMN，一個 STM1只能容納 48個2Mbit/s的信號，利用率較低。 有個計(jì)算同－個 VC4中不同位置 TU12的序號的公式： VC12序號＝ TUG3編號＋（ TUG2編號－ 1） 3＋（ TU12編號－ 1） 21。 TU12序號是指本 TU12是 VC4幀 63個 TU12的按復(fù)用先后順序的第幾個 TU12。 復(fù)用的概念比較簡單，復(fù)用是一種使多個低階通道層的信號適配進(jìn)高階通道層（例如TU12( 3)→ TUG2( 7)→ TUG3( 3)→ VC4）或把多個高階通道層信號適配進(jìn)復(fù)用層的過程（例如 AU4( 1)→ AUG( N)→ STMN）。例如，在將 2Mbit/s的信號適配進(jìn) C12時(shí)，不能保證每個 C12正好裝入的是一個 E1幀 . 下面我們講一下映射的概念。 到目前為止，本節(jié)的內(nèi)容就基本講完了，在結(jié)束之前再強(qiáng)調(diào)一下， PDH各級別速率的信號和 SDH復(fù)用中的信息結(jié)構(gòu)的一一對應(yīng)關(guān)系： 2Mbit/s—— C12—— VC12—— TU12；34Mbit/s—— C3—— VC3—— TU3； 140Mbit/s—— C4—— VC4—— AU4；通常在指 PDH各級別速率的信號時(shí)，也可用相應(yīng)的信息結(jié)構(gòu)來表示，例如用 VC12表示 PDH的 2Mbit/s信號。 ?4. 復(fù)用、映射的基本概念。 28 63 3 1 50 Thank you !