【正文】 STM16 的段開銷字節(jié)安排如圖 43 所示。通道開銷也可以分為兩種，即高階通道開銷 VC4 POH/VC3 POH 與低階通道開銷如 VC12 POH。由于 C4Xc 容量（ 2340 字節(jié)乘以 X 倍）不是信元長(zhǎng)度的整數(shù)倍，因此允許信元跨越 C4Xc 邊界。信元映射進(jìn)虛容器后即可隨其在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，當(dāng)虛容器終結(jié)時(shí)，信元也得到恢復(fù)。也就是說 C4 容器能容納的 E4 信號(hào)的速率范圍是 －。每個(gè)子幀的 20 個(gè) 13 字節(jié)塊的第 1個(gè)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(gè)字節(jié)，每個(gè) 13字節(jié)塊的第 2 到第 13字節(jié)放的是 140Mbit/s的信息比特。這樣引入信號(hào)時(shí)延大，且不能進(jìn)行端對(duì)端的通道級(jí)別的性能監(jiān)測(cè)。 4. 浮動(dòng) VC 模式 浮動(dòng) VC 模式指 VC 凈負(fù) 荷在 TU內(nèi)的位置不固定，由 TUPTR指示 VC 起點(diǎn)的一種工作方式。 2. 比特同步映射 此種映射是對(duì)支路信號(hào)的結(jié)構(gòu)無任何限制，但要求低速支路信號(hào)與網(wǎng)同步（例如 E1 信號(hào)保證 8000 幀 /秒），無需通過碼速調(diào)整即可將低速支路信號(hào)打包成相應(yīng)的 VC 的映射方法，注意： VC 時(shí)刻都是與網(wǎng)同步的。象我們經(jīng)常將各種速率（ 140Mbit/s、 34Mbit/s、 2Mbit/s）信號(hào)先經(jīng)過碼速調(diào)整，分別裝入到各自相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器中，再加上相應(yīng)的低階或高階的通道開銷，形成各自相對(duì)應(yīng)的虛容器的過程。由于復(fù)用的方式是字節(jié)間插方式，所在在一個(gè) VC4中的 63 個(gè) VC12 的排列方式不是順序來排列的。如圖 315 所示。 (2) 為了在 SDH網(wǎng)的傳輸中能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)任一個(gè) 2Mbit/s 通道 信號(hào)的性能，需將 C12再打包 —— 加入相應(yīng)的通道開銷（低階通道開銷），使其成為 VC12的信息結(jié)構(gòu)，如圖 313 所示。若此時(shí)取 4 個(gè)基幀為一個(gè)復(fù)幀，那么正好一個(gè)復(fù)幀裝入的比特?cái)?shù)為：（ 106 bit/秒） /（ 20xx幀 /秒）＝ 1023bit，可在前三個(gè)基幀每幀裝入 256bit（ 32字節(jié)）有效信息，在第4 幀裝入 255 個(gè) bit 的有效信息，這樣就可將此速率的 E1 信號(hào)完整的適配進(jìn) C12 中去。于是在 3TUG3 的合成結(jié)構(gòu)前面加兩列塞入比特，使其成為 C4 的信息結(jié)構(gòu)。此時(shí)的幀結(jié)構(gòu) TU3 如圖 310 所示。 圖 39 AU4結(jié)構(gòu)圖 通過指針的作用，允許高階 VC 在 STM幀內(nèi)浮動(dòng)，也就是說允許 VC4 和 AU4 有一定的頻偏和相差。這時(shí) VC4的幀結(jié)構(gòu)，就成了 9 行 261 列， VC4 就是 STM1 幀的信息凈負(fù)荷。 圖 36 中國(guó)的 SDH基 本復(fù)用映射結(jié)構(gòu) 四次群的復(fù)用過程 (1) 將 140Mbit/s 的 PDH 信號(hào)經(jīng)過碼速調(diào)整（比特塞入法）適配進(jìn) C4， C4 是用來裝載 140Mbit/s 的 PDH 信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)信息結(jié)構(gòu)。序列號(hào)是固定指派的并且不可配置。該時(shí)延差必須補(bǔ)償，各個(gè) VC4 需要重新排列以接入到相鄰的凈荷區(qū)。從圖 33 的VC4Xc 的幀結(jié)構(gòu)也可以看出， VC4Xc中的 C4Xc 是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。 VC4級(jí)的虛級(jí)聯(lián)就是把 X 個(gè)不同的 STMN 中 VC4 拼在一起形成一個(gè)大的虛容器作為一個(gè)整體使用。第二種情況用得最多 的就是將 PDH 信號(hào)復(fù)用進(jìn) STMN信號(hào)中去。 SDH 網(wǎng)絡(luò)中的復(fù)用包括三種情況： ? 低階 SDH 信號(hào)復(fù)用成高階 SDH 信號(hào)。 傳統(tǒng)的復(fù)用方法 傳統(tǒng)的將低速信號(hào)復(fù)用成高速信號(hào)的方法有兩種： ? 比特塞入法（又叫做碼速調(diào)整法） ? 固定位置映射法 1. 比特塞入法 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(hào)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€(gè)比特塞入和去塞入的過程（碼 速調(diào)整），而不能將支路信號(hào)直接接入高速?gòu)?fù)用信號(hào)或從高速信號(hào)中分出低速支路信號(hào)，也就是說不能直接從高速信號(hào)中上 /下低速支路信號(hào)，要一級(jí)一級(jí)的進(jìn)行，這也就是 PDH 的復(fù)用方式。 支路單元（ TU） 支路單元是一種為低階通道層與高階通道層提供適配功能的信息結(jié)構(gòu)，它由低階 VC 與 TU PTR 組成。 MSOH開銷在 STMN幀中的位置是第 5到第 9行的第一到第 9 N 列，共 5 9 N 個(gè)字節(jié)。 2. 段開銷（ SOH） 段開銷是為了保證信息凈負(fù)荷正常靈活傳送所附加的供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)（ OAM）使用的字節(jié)。例如 STM4 的傳輸數(shù)速恒定的等于STM1 信號(hào)傳輸數(shù)速的 4 倍， STM16 恒定等于 STM4 的 4 倍，等于 STM1 的 16 倍。表示此信號(hào)由 N 個(gè) STM1 信號(hào)通過字節(jié)間插復(fù)用而成。 SDH 體制是一種新生事物，盡管還有這樣那樣的缺陷，但它已在傳輸網(wǎng)的發(fā)展中，顯露出了強(qiáng)大的生命力，傳輸網(wǎng)從 PDH 過渡到 SDH 已是一個(gè)必然的趨勢(shì)。而這種功能的實(shí)現(xiàn)是通過指針機(jī)理來完成的，指針的作用就是時(shí)刻指示低速信號(hào)的位 置，以便在“拆包”時(shí)能正確地拆分出所需的低速信號(hào)，保證了 SDH 從高速信號(hào)中直接下低速信號(hào)的功能的實(shí)現(xiàn)。 SDH的不足 凡事有利就有弊， SDH 的這些優(yōu)點(diǎn)是以犧牲其他方面為代價(jià)的。 PDH 的信號(hào)中開銷字節(jié)不多，以致于在對(duì)線路進(jìn)行性能監(jiān)控時(shí)，還要通過在線路編碼時(shí)加入冗余比特來完成。由于線路信號(hào)僅通過擾碼，所以 SDH 的線路信號(hào)速率與 SDH 電口標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)速率相一致，這樣就不會(huì)增加發(fā)端激光器的光功率代價(jià)。規(guī)范的內(nèi)容有數(shù)字信號(hào)速率等級(jí)、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)接方法、線路接口、監(jiān)控管理等。容易形成網(wǎng)絡(luò)的七國(guó)八制的局面，不利于形成統(tǒng)一的電信管理網(wǎng)。通過三級(jí)解復(fù)用設(shè)備從 140Mbit/s 的信號(hào)中分出 2Mbit/s 低速信號(hào)；再通過三級(jí)復(fù)用設(shè)備將 2Mbit/s的低速信號(hào)復(fù)用到 140Mbit/s信號(hào)中。也就是說在高速信號(hào)中不能確認(rèn)低速信號(hào)的位置，而這一點(diǎn)正是能否 從高速信號(hào)中直接分 /插出低速信號(hào)的關(guān)鍵所在。 圖 21 電接口速率等級(jí)圖 (2) 沒有世界性標(biāo)準(zhǔn)的光接口規(guī)范。傳輸系統(tǒng)是通信網(wǎng)的重要組成部分，傳輸系統(tǒng)的好壞直接制約著通信網(wǎng)的發(fā)展。但是，用它來傳輸 WDM 信號(hào)則會(huì)遇到麻煩，即出現(xiàn)嚴(yán)重的四波混頻效應(yīng)（ FWM）。這是因?yàn)橐环矫?，會(huì)出現(xiàn)色散受限的問題；另一方面還出現(xiàn)了偏振模色散（ PMD）受限的問題?？梢詰?yīng)用在 1310nm和 1550nm 兩個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域，但在 1310nm 波長(zhǎng)區(qū)域具有零色散點(diǎn)，低達(dá) 。其值越小，說明光纖的色散系數(shù)隨波長(zhǎng)的變化越緩慢，因此越容易一次性地對(duì)其區(qū)域內(nèi)的所有光波長(zhǎng)進(jìn)行色散補(bǔ)償，這一點(diǎn)對(duì)于 WDM 系 統(tǒng)尤其重要，因?yàn)?WDM 系統(tǒng)是工作在某個(gè)波長(zhǎng)區(qū)而不是某個(gè)單波長(zhǎng)。模場(chǎng)直徑是產(chǎn)生空間光強(qiáng)分布的基模場(chǎng)分布的有效直徑，也就是通常說的基模光斑的直徑。 ITUT 1310nm 和 1550nm的衰減系數(shù)應(yīng)分別小于 。對(duì)于多模光纖而言，一種是纖芯和包層折射率 沿光纖徑向分布都是均勻的，而在纖芯和包層的交界面上，折射率呈階梯形突變，這種光纖稱為突變型光纖，如圖 15（ b）所示；另一種是纖芯的折射率不是均勻常數(shù)，而是隨纖芯徑向坐標(biāo)增加而逐漸減小，一直漸變到等于包層折射率值，因而將這種光纖稱為漸變型光纖，如圖 15（ c）所示。 光纖基礎(chǔ) 光纖的結(jié)構(gòu) 通信用光纖主要是由纖芯和包層構(gòu)成，包層外是涂覆層，整根光纖呈圓柱形。依目前技術(shù)水平，大部分采用強(qiáng)度調(diào)制與直接檢測(cè)方式（ IMDD）。 典型的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)方框圖 如圖 11 所示 。光纖的典型結(jié)構(gòu)如圖 12 所示。這兩種光纖剖面的共同特點(diǎn)是：纖芯的折射率 n1 大于包層折射率 n2，這也是光信號(hào)在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件。 2. 色散系數(shù) 光纖的色散指光纖中攜帶信號(hào)能量的各種模式成分或信號(hào)自身的不同頻率成分因群速度不同，在傳播過程中互相散開，從而引起信號(hào)失真的物理現(xiàn)象。 光纖在 1310nm 波長(zhǎng)區(qū)的模場(chǎng)直徑標(biāo)稱值在 ～ ?m 范圍，偏差小于 10%； 光纖在 1550nm 波長(zhǎng)區(qū)的模場(chǎng)直徑標(biāo)稱值在 8～ 11?m 范圍，偏差小于 10%。 光纖的種類 ITUT 首先在建議 中定義了多模光纖。在 1310nm 波長(zhǎng)區(qū)，其衰減系數(shù)也較小，規(guī) 范值為 ～ （實(shí)際光纖的衰減系數(shù)低于該規(guī)范值）。 3. 光纖 光纖即零色散點(diǎn)在 1550nm 波長(zhǎng)附近的常規(guī)單模光纖，又稱色散移位光纖。 考慮到今后網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將向超大容量密集波分復(fù)用系統(tǒng)方向發(fā)展，今后網(wǎng)上不宜使用 光纖。當(dāng)前世界各國(guó)大力發(fā)展的信息高速公路，其中一個(gè)重點(diǎn)就是組建大容量的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，不斷提高傳輸線路上的信號(hào)速率，擴(kuò)寬傳輸頻帶，就好比一條不斷擴(kuò)展的能容納大量車流的高速公路。為了完成設(shè)備對(duì)光路上的傳輸性能進(jìn)行監(jiān)控，各廠家各自采用自行開發(fā)的線路碼型。正如你在一堆人中尋找一個(gè)沒見過的人時(shí)，若這一堆人排成整齊的隊(duì)列，那么你只要知道所要找的人站在這堆人中的第幾排和第幾列，就可以將他找了出來。一個(gè) 140Mbit/s信號(hào)可復(fù)用進(jìn) 64個(gè) 2Mbit/s信號(hào)，若在此處僅僅從 140Mbit/s 信號(hào)中上下一個(gè) 2Mbit/s 的信號(hào)，也需要全套的三級(jí)復(fù)用和解復(fù)用設(shè)備。 由于以上這種種缺陷，使 PDH 傳輸體制越來越不適應(yīng)傳輸網(wǎng)的發(fā)展，于是美國(guó)貝爾通信研究所首先提出了用一整套分等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字傳遞結(jié)構(gòu)組成的同步網(wǎng)絡(luò)（ SONET）體制，CCITT 于 1988 年接受了 SONET 概念，并重命名為同步數(shù)字體系（ SDH），使其成為不僅適用于光纖傳輸，也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制。于是這就使 SDH 設(shè)備容易實(shí)現(xiàn)多廠家互連，也就是說在同一傳輸線路上可以安裝不同廠家的設(shè)備 ，體現(xiàn)了橫向兼容性。 2. 復(fù)用方式 由于低速 SDH 信號(hào)是以字節(jié)間插方式復(fù)用進(jìn)高速 SDH 信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)中的，這樣就使低速SDH 信號(hào)在高速 SDH信號(hào)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。以 PCM30/32 信號(hào)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。 1. 頻帶利用率低 我們知道有效性和可靠性是一對(duì)矛盾，增加了有效性必將降低可靠性，增加可靠性也會(huì)相應(yīng)的使有效性降低。可以說指針是 SDH 的一大特色。 第 3 章 SDH 幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用和映射 SDH的幀結(jié)構(gòu) ITUT 規(guī)定了 STMN 的幀是以字節(jié)（ 8 位）為單位的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)，如圖 31 所示。由此可知， STM1信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)是 9 行 270列的塊狀幀。而PDH 中的 ≠ 。段開銷又分為再生段開銷（ RSOH）和復(fù)用段開銷（ MSOH） ，分別對(duì)相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。與 PDH信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)相比較，段開銷豐富是 SDH 信號(hào)幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要的特點(diǎn)。其中 TU PTR 用來指明低階 VC 在 TU幀內(nèi)的位置，因而允許低階 VC 在 TU幀內(nèi)的位置浮動(dòng)，但 TU PTR 本身在 TU幀內(nèi)的位置是固定的。 2. 固定位置映射法 這種方法利用低速信號(hào)在高速信號(hào)中的特殊位置來攜帶低速同步信號(hào)，要求低速信號(hào)與高速信號(hào)同步，也就是說幀頻相一致，可方便的從高速信號(hào)中直接上 /下低速支路信號(hào)，但當(dāng)高速信號(hào)和低速信號(hào)間出現(xiàn)頻差和相差（不同步）時(shí)，要用 125μ s（ 8000 幀 /秒）緩存器來進(jìn)行頻率校正和相位對(duì)準(zhǔn)，導(dǎo)致信號(hào)較大延時(shí)和滑動(dòng)損傷。 ? 低速支路信號(hào)（例如 E E E4）復(fù)用成 SDH 信號(hào) STMN。 SDH 網(wǎng)絡(luò)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(hào)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(hào)分 /插出低速信號(hào)，同時(shí)不造成較大的信號(hào)時(shí)延和滑動(dòng)損傷。 (1) 相鄰級(jí)聯(lián) 位于 AU4指針內(nèi)的級(jí)聯(lián)指示用來指明在單個(gè) VC4Xc中攜帶的多個(gè) C4凈負(fù)荷應(yīng)保持在一起。 1996 年版的 ITUT 對(duì) VC4 虛級(jí)聯(lián)的實(shí)現(xiàn)沒有給出任何實(shí)現(xiàn)的規(guī)范， VC4 虛級(jí)聯(lián)目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。重新排列的處理必須至少容許 125μ s 的時(shí)延差，為了使 VC4Xv 中的各個(gè) VC4 間的時(shí)延差最小，則各個(gè) VC4 在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)通過相同的網(wǎng)絡(luò)路由傳送。有了序列 號(hào)就允許不用尋跡即可檢查 C4Xv 的結(jié)構(gòu)是否正確。 140Mbit/s 的信號(hào)裝入 C4 也就相當(dāng)于將其打了個(gè)包封，使 140Mbit/s 信號(hào)的速率調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)的 C4速率。見圖 38 所示。換句話說，允許貨物的裝載速度與車輛的等待時(shí)間有一定的時(shí)間差異，也可以這樣說允許 VC4 的速率和 AU4 包封速率（裝載速率）有一定的差異。 TUPTR 用以指示低階 VC 的起點(diǎn)在支路單元 TU 中的具體位置。 (4) 這時(shí)剩下的工作就是將 C4→ STMN 中去了，過程同前面所講的將 140Mbit/s