【正文】 信號復(fù)用進(jìn) STMN 信號的過程類似： C4→ VC4→ AU4→ AUG→ STMN。那么是怎樣對 E1信號進(jìn)行速率適配（也就是怎樣將其裝入 C12）的呢？ C12基幀結(jié)構(gòu)是 94－ 2 個字節(jié)的帶缺口的塊狀幀， 4 個基幀組成一個復(fù)幀， C12 復(fù)幀結(jié)構(gòu)和字節(jié)安排如圖 313所示。此處 LPPOH（低階通道開銷）是加在每個基幀左上角的缺口上的，一個復(fù)幀有一組低階通道開銷，共 4 個字節(jié)： V J N K4。 圖 315 TUG3的信息結(jié)構(gòu) (6) TUG3 信息結(jié)構(gòu)再復(fù)用進(jìn) STMN 中的步驟則與前面所講的一樣。頭一個 TU12 的序號和緊跟其后的 TU12的序號相差 21。 映射的種類 為了適應(yīng)各種不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況，有異步、比特同步、字節(jié)同步三種映射方法與浮動 VC和鎖定 TU兩種模式。原則上講此種映射方法可從高速信號中直接分 /插出任意速率的低速信號，因?yàn)樵?STMN 信號中可精確定位到 VC，由于此種映射是以比特為單位的同步映射，那么在 VC 中可以精確的定位到你所要分 /插的低速 信號具體的那一個比特的位置上，這樣理論上就可以分 /插出所需的那些比特，由此根據(jù)所需分 /插的比特不同，可上 /下不同速率的低速支路信號。它采用了 TUPTR 和 AUPTR 兩層指針來容納 VC 凈負(fù)荷與 STMN幀的頻差和相差，引入的信號時延最?。s 10μ s）。綜上所述，三種映射方法和兩類工作模式共可組合成五種映射方式，我們著重講一講當(dāng)前最通用的異步映射浮動模式的特點(diǎn)。見圖 316： 圖 316 C4的子幀結(jié)構(gòu) E4 信號的速率適配就是通過 9個子幀的共 180 個 13字節(jié)塊的首字節(jié)來實(shí)現(xiàn)。而符合 規(guī)范的 E4信號速率范圍是 － ，這樣，C4 容器就可以裝載速率在一定范圍內(nèi)的 E4信號，也就是可以對符合 規(guī)范的 E4信號進(jìn)行速率適配，適配后為標(biāo)準(zhǔn) C4 速率－－ 。信頭中含有信頭誤碼控制字段（ HEC）字段，占 8 個比特，它是信頭中除 HEC字段以外的其他部分乘以 8 再模二除，生成多項(xiàng)式 g（ x）=x8＋ x2+x＋ 1 所得的余數(shù)。 圖 317 ATM信元映射進(jìn) VC4Xc Ether/IP over SDH IP over SDH 的基本思路： IP 數(shù)據(jù)報（包括 IPv IPX等）通過點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議（ PPP）直接映射到 SDH 幀。指針處理是在 SDH的復(fù)用映射過程中的一種適配速率和相位的重要技術(shù)。 圖 43 STM16段開銷 同樣， STM16的段開銷并非是 4 個 STM4 段開銷的簡單組合，而是作了一些調(diào)整，如 BE E K K S M D1～ D12 等皆保持單字節(jié)的數(shù)量，只有 A A B2 字節(jié)的數(shù)目擴(kuò)大了 4 倍即從原來的 12 個增加到 48 個。 圖 42 STM4段開銷 STM4 的段開銷并非是 4 個 STM1 段開銷的簡單組合，而是作了一些調(diào)整，如 B EE K K S M D1～ D12 等皆保持單字節(jié)的數(shù)量，只有 A A B2 字節(jié)的數(shù)目擴(kuò)大了 4 倍即從原來的 3 個增加到 12 個。段開銷還可以分為再生段開銷與復(fù)用段開銷，它們分別用于再生段和復(fù)用段的運(yùn)行、管理、維護(hù)。這樣， ATM 信元邊界就與 VC4Xc 字節(jié)邊界對準(zhǔn)了。在過程中，當(dāng) VCX 或 VCXmc 信 號終結(jié)后，應(yīng)先對ATM 信元信息字段進(jìn)行解擾處理后再傳送給 ATM 層。當(dāng) S＝ I 時， C4能容納的信息速率最大 ， C4max＝（ 1934＋ 1） 98000 ＝ ；當(dāng) S＝ R 時， C4 能容納的信息速率最小， C4min＝（ 1934＋ 0） 98000＝ 。每個子幀又可以 13個字節(jié)為一個單位，分成 20個單位（ 20 個 13 字節(jié)塊）。 鎖定模式省去了 TUPTR，且在 TU 和 TUG內(nèi)無 VCPOH，采用 125μ s的滑動緩存器使 VC凈負(fù)荷與 STMN 信號同步。為什么呢？因?yàn)?VC 的幀頻是 8000幀 /秒，而一個字節(jié)為 8bit，若從每個 VC 中固定的提取 N 個字節(jié)的低速支路信號，那么該信號速率就是 N64kbit/s。因?yàn)橛成?的最基本的不可分割單位是這些低速信號，所以分 /插出來的低速信號的最低級別也就是相應(yīng)的這些數(shù)率級別的低速信號。 映射的基本原理 映射的基本概念 映射是一種在 SDH網(wǎng)絡(luò)邊界處（例如 SDH/PDH邊界處），將支路信號適配進(jìn)虛容器的過程。 從 2Mbit/s復(fù)用進(jìn) STMN信號的復(fù)用步驟可以看出 3個 TU12 復(fù)用成一個 TUG2， 7個 TUG2復(fù)用成一個 TUG3， 3 個 TUG3 復(fù)用進(jìn)一個 VC4，一個 VC4復(fù)用進(jìn) 1 個 STM1，也就是說 2Mbit/s 的復(fù)用結(jié)構(gòu)是 3－ 7－ 3 結(jié)構(gòu)。請注意 7 個 TUG2 合成的信息結(jié)構(gòu)是 9 行 84 列，為滿足 TUG3 的信息結(jié)構(gòu) 9 行 86 列，則需在 7 個 TUG2 合成的信息結(jié)構(gòu)前加入兩列固定塞入比特。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。例如：E1 速率是 ，那么將此信號裝入 C12 基幀時平均每幀裝入的比特?cái)?shù)是：（ 106bit/秒） /（ 8000 幀 /秒）＝ 有效信息，比特?cái)?shù)不是整數(shù)，因此無法進(jìn)行裝入。 圖 312 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)。為了便于收端定位 VC3，以便能將它從高速信號中直接拆離出來，在 VC3 的幀上加了 3 個字節(jié)的指針－－ TUPTR（支路單元指針）。此時信號由 VC4 變成了管理單元 AU4 這種信息結(jié)構(gòu)，見圖 39 所示。 (2) 為了能夠?qū)?140Mbit/s 的通道信號進(jìn)行監(jiān)控，在復(fù)用過程中要在 C4 的塊狀幀前加上一列通道開銷字 節(jié)（高階通道開銷 VC4POH），此時信號成為 VC4 信息結(jié)構(gòu)。中國的光同步傳輸網(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)用途徑，其結(jié)構(gòu)見圖 36 所示。直到傳送 C4Xv 中第 X 個時隙的 VC4 具有序列號（ X1）。由圖 34 可以看出，由于每個 VC4 不同的傳播時延，在各個 VC4 之間必然產(chǎn)生時延差。 (2) 虛級聯(lián) 由上面的敘述可以看到， ITUT 已經(jīng)對 VC4 相鄰級聯(lián)的實(shí)現(xiàn)作了規(guī)定。 VC4 相鄰級聯(lián)就是將相鄰的 X個 C4 的容量拼在一起，相當(dāng)于形成一個大的容器，來滿足大于 C4的大容量客戶信號傳輸?shù)囊蟆Ｔ趶?fù)用成的 STMN 幀中，段開銷并不是所有低階 SDH 幀中的段開銷間插復(fù)用而成，而是舍棄了一些低階幀中的段開銷，其具體的復(fù)用方法在下一節(jié)中講述。例如： 2Mbit/s 的信號可通過兩種途徑復(fù)用成 STMN 信號。復(fù)用也就是通過字節(jié)間插方式把 TU 組織進(jìn)高階 VC 或把 AU 組織進(jìn) STMN 的過程。 虛容器（ VC） 由信息容器出來的數(shù)字流加上通道開銷后就構(gòu)成了虛容器，這是 SDH 中最重要的一種信息結(jié) 構(gòu)，主要支持通道層連接。 RSOH在 STMN幀中的位置是第一到第三行的第一到第 9 N列，共 3 9 N個字節(jié)。它負(fù)責(zé)對低速信號進(jìn)行通道性能監(jiān)視、管理和控制。由于幀周 期的恒定使 STMN 信號的速率有其規(guī)律性。此處的 N 與 STMN 的 N相一致，取值范圍： 1， 4， 16， 64??。這樣系統(tǒng)的安全性就成了很重要的一個方面。 2. 指針調(diào)整機(jī)理復(fù)雜 SDH 體制可從高速信號（例如 STM1）中直接下低速信號（例如 2Mbit/s），省去了多級復(fù)用 /解復(fù)用過程。 SDH 是怎樣容納各種體制的信號呢？很簡單， SDH 把各種體制的低速信號在網(wǎng)絡(luò)邊界處（例如： SDH/PDH 起點(diǎn)）復(fù)用進(jìn) STM1 信號的幀結(jié)構(gòu)中，在網(wǎng)絡(luò)邊界處（終點(diǎn)）再將它們拆分出來即可，這樣就可以在 SDH 傳輸網(wǎng)上傳輸各種體制的數(shù)字信號了。 3. 運(yùn)行維護(hù) SDH 信號的幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的用于運(yùn)行維護(hù)（ OAM）功能的開銷字節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能大大加強(qiáng)，也就是說維護(hù)的自動 化程度大大加強(qiáng)。擾碼的目的是抑制線路碼中的長連“ 0”和長連“ 1”，便于從線路信號中提取時鐘信號。 SDH體制對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口（ NNI）作了統(tǒng)一的規(guī)范。 4. 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)。 圖 22 140Mbit/s 信號分 /插出 2Mbit/s 信號示意圖 從圖中看出，在將 140Mbit/s 信號分 /插出 2Mbit/s 信號過程中，使用了大量的“背靠背”設(shè)備。由于 PDH 采用異步復(fù)用方式，那么就導(dǎo)致當(dāng)?shù)退傩盘枏?fù)用到高速信號時，其在高速信號的幀結(jié)構(gòu)中的位置沒規(guī)律性和固定性。三種信號系列的電接口速率等級如圖 21 所示。 第 2 章 SDH 概述 SDH產(chǎn)生的背景 SDH 全稱叫做同步數(shù)字傳輸體制，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。例如用它來傳輸 TDM 方式的 10Gbit/s 的 SDH信號是沒有問題的。但用來傳輸 10Gbit/s 的 SDH 信號或基于 10Gbit/s 的 WDM 信號則會遇到相當(dāng)大的麻煩。 2. 光纖 光纖即指零色散點(diǎn)在 1310nm 波長附近的常規(guī)單模光纖，又稱色散未移位光纖，這也是到目前為止得到最為廣泛應(yīng)用的單模光纖。 6. 零色散斜率 在零色散波長附近，光纖的色度色散系數(shù)隨波長而變化的曲線斜率稱之為零色散斜率。此外，由于基模 LP 01 場強(qiáng)的分布不只局限于纖芯之內(nèi)，因而單模光纖纖芯直徑的概念在物理上已沒有什么意義，所以改用模場直徑的概念。 綜合以上幾個方面的損耗，單模光纖的衰減系數(shù)一般分別為 ～ （ 1310nm 區(qū)域）和 ～ （ 1550nm 區(qū)域）。 從圖中可以看出，在纖芯和包層橫截面上，折射率剖面有兩種典型的分布。就這樣完成了一次通信的全過程。 要使光波成為攜帶信息的載體，必須在發(fā)射端對其進(jìn)行調(diào)制，而在接收端把信息從光波中檢測出來（解調(diào)）。 圖 11 數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 從 圖 11 可以看出，數(shù)字光纖通信系統(tǒng)基本上由光發(fā)射機(jī)、光纖與光接收機(jī)組成。 圖 12 光纖的典型結(jié)構(gòu) 纖芯的粗細(xì)、纖芯材料和包層材料的折射率，對光纖的特性起著決定性的影響。對于突變型光纖而言，它可以使光波在纖芯和包層的交界面形成全反射，引導(dǎo)光波沿纖芯向前傳播；對于漸變型光纖而言，它可以使光波在纖芯中產(chǎn)生連續(xù)折射，形成 穿過光纖軸線的類似于正弦波的光射線，引導(dǎo)光波沿纖芯向前傳播，兩種光射線軌跡如圖 15（ b）、（ c）所示。一般光纖存在三種色散： ? 模式色散：光纖中攜帶同一個頻率信號能量的各種模式成分，在傳輸過程中由于不同模式的時間延遲不同而引起的色散。 上述兩種單模光纖的包層直徑均為 125?m。由于單模光纖具有低損耗、帶寬大、易于擴(kuò)容和成本低等特點(diǎn)，目前國際上已一致認(rèn)同 SDH/DWDM 光傳輸系統(tǒng)使用單模光纖作為傳輸媒質(zhì)。故稱其為1310nm 波長性能最佳光纖。它主要應(yīng)用于 1550nm 波長區(qū)域，且在 1550nm波長區(qū)域的性能最佳。 4. 光纖 1550nm波長衰減最小光纖，它以努力降低光纖的衰減為主要目的，在 1550nm波長區(qū)域的衰減系數(shù)低達(dá) ～ ，而零色散點(diǎn)仍然在 1310nm 波長處。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(shí)現(xiàn)我 們這個地球村中的每一個用戶隨時隨地便捷地通信。典型的例子是mBnB 碼。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。這樣不僅增加了設(shè)備的體積、成本、功耗，還增加了設(shè)備的復(fù)雜性，降低了設(shè)備的可靠 性。本課程主要講 述 SDH 體制在光纖傳輸網(wǎng)上的應(yīng)用。 SDH 體制有一套標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)等級，即有一套標(biāo)準(zhǔn)的速率等級。這樣就能從高速 SDH信號例如 （ STM16）中直接分 /插出低速 SDH信號例如 155Mbit/s（ STM1），這樣就簡化了信號的復(fù)接和分接，使 SDH體制特別適合于高速大容量的光纖通信系統(tǒng)。 SDH信號豐富的開銷占用整個幀所有比特的 1/20，大大加強(qiáng)了 OAM 功能。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。但是指針功能的實(shí)現(xiàn)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。 圖 31 STMN 幀結(jié)構(gòu)圖 ? 訣竅： 塊