【正文】 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)。由上圖看出，當(dāng) N 個 STM1信號通過字節(jié) 間插復(fù)用成 STMN信號時，僅僅是將 STM1信號的列按字節(jié)間插復(fù)用，行數(shù)恒定為 9 行。 SDH信號的這種規(guī)律性使高速 SDH 信號直接分出低速 SDH信號成為可能，特別適用于大容量的傳輸情況。 RSOH 和 MSOH 的區(qū)別主要在于監(jiān)管的范圍不同。 3. 管理單元指針（ AUPTR） AUPTR 是用來指示信息凈負(fù)荷的第一個字節(jié)（起始字節(jié)）在 STMN 幀內(nèi)準(zhǔn)確位置 的指示符，以便信號的接收端能根據(jù)這個指針值所指示的位置找到信息凈負(fù)荷。 支路單元組（ TUG） 一個或多個在低階 VC 凈負(fù)荷中占有固定位置的 TU 組成支路單元組。 從上面看出這兩種復(fù) 用方式都有一些缺陷，比特塞入法無法從高速信號中上 /下低速支路信號；固定位置映射法引入的信號時延過大。 ? 大于 C4容量（ ）的高速信號（如高清晰度電視信號和 IP 路由信號）復(fù)用進(jìn) STM4 和 STM16。這就要求 SDH 網(wǎng)絡(luò)需采用自己獨(dú)特的一套復(fù)用步驟和復(fù)用結(jié)構(gòu)。映射可用的容量，是 C4 容量的 X 倍（例如當(dāng) X=4 時，容量為 599040kbit/s，當(dāng) X=16時，容量為 2396160kbit/s）。華為技術(shù)有限公司的實(shí)現(xiàn)方法可描述如下。當(dāng)然，如果時延差能保證，也允許各個VC4 在網(wǎng)絡(luò)中可通過 不同的路由傳送。 8個比特的序列號（可支持 X值達(dá) 256），用復(fù)幀中的第 14 幀的 H4 字節(jié)的 14比特傳送序列號的高 4 位比特。 C4的幀結(jié)構(gòu)如圖 37所示。 圖 38 VC4結(jié)構(gòu)圖 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(shí)現(xiàn)對通道信號的實(shí)時監(jiān)控。這種差異性不會影響收端正 確的定位、分離 VC4。與 AUPTR 很類似， AUPTR 是指示 VC4 起點(diǎn)在 STM 幀中的具體位置，實(shí)際上二者的工作機(jī)理也很類似。 一次群的復(fù)用過程 (1) 將 2Mbit/s 的 PDH 信號經(jīng)過速率適配裝載到對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器 C12中，為了便于速率的適配采用了復(fù)幀的概念，即將 4 個 C12基幀組成一個復(fù)幀。 每格為一個字節(jié)（ 8bit），各字節(jié)的比特類別： W＝ I I I I I I I I Y＝ RRRRRRRR G＝ C1C2OOOORR M＝C1C2RRRRRS1 N＝ S2 I I I I I I I I ：信息比特 R：塞入比特 O：開銷比特 C1：負(fù)調(diào)整控制比特 S1：負(fù)調(diào)整位置 C1＝ 0 S1＝ I； C1＝ 1 S1＝ R* C2：正調(diào)整控制比特 S2：正調(diào)整位置 C2＝ 0 S2＝ I； C2＝ 1 S2＝ R* R*表示調(diào)整比特，在收端去調(diào)整時，應(yīng)忽略調(diào)整比特的值，復(fù)幀周期為 1254=500μ s。因?yàn)?VC 可看成一個獨(dú)立的實(shí)體，因此我們以后對 2Mbit/s 的業(yè)務(wù)的調(diào)配是以 VC12 為單位的。 ? 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 STM1信號的容量相當(dāng)于 64 個 2Mbit/s的信號。 AU與 TU的編號方案 一個 STM1 幀由 270 列組成（編號是 1 到 270），前面的 9 列為 SOH 與管理單元，其余的261 列為信息凈負(fù)荷。 1. 異步映射 異步映射是一種對映射信號的結(jié)構(gòu)無任何限制 （信號有無幀結(jié)構(gòu)均可），也無需與網(wǎng)絡(luò)同步（例如 PDH 信號與 SDH 網(wǎng)不完全同步）。異步映射能將低速支路信號定位到 VC 一級就不能再深入細(xì)化的定位了，所以拆包后只能分出 VC 相應(yīng)速率級別的低速支路信號。采用浮動模式時， VC 幀內(nèi)可安排 VCPOH，可進(jìn)行通道級別的端對端性能監(jiān)控。異步映射浮動模式最適用于異步 /準(zhǔn)同步信號映射，包括將 PDH 通道映射進(jìn) SDH 通道的應(yīng)用，能直接上 /下低速 PDH 信號，但是不能直接上 /下 PDH 信號中 的 64kbit/s 信號。那么怎么實(shí)現(xiàn)的呢？一個子幀中每個 13 字節(jié)塊的后 12 個字節(jié)均為 W 字節(jié)再加上第一個 13 字節(jié)的第一個字節(jié)也是 W 字節(jié)共 241 個 W 字節(jié)、 5 個 X 字節(jié)、 13 個 Y 字節(jié)、 1 個 Z 字節(jié)。為了能夠?qū)?C4 進(jìn)行監(jiān)控，在其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)。 HEC 為信元提供了較好的誤碼保護(hù)功能，使信元的錯誤傳輸概率減至最低。具體過程為：先將 IP 數(shù)據(jù)報封裝進(jìn) PPP 分組，然后再利用高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程 HDLC 按照 RFC1662 的規(guī)定組幀，最后將字節(jié)同步映射進(jìn) SDH 包封裝中，加上相應(yīng)的 SDH 開銷置入 STMN 幀中。 SDH 中 的凈負(fù)荷指針可以分為二種，即管理單元指針和支路單元指針，管理單元指針分為 AU4 PTR與 AU3 PTR，而支路單元指針則又可以分為 TU3 PTR 與 TU12 PTR。 STM64 的段開銷字節(jié)安排如圖 44 所示。 圖 41 STM1段開銷 STM4 的段開銷字節(jié)安排如圖 42 所示。P）。 2. ATM信元映射進(jìn) VC4Xc 將 ATM 信元映射進(jìn) C4Xc 只需將 ATM 信元字節(jié)的邊界與 C4Xc 字節(jié)邊界對準(zhǔn)，然后再將 C4Xc 與 VC4Xc POH 和（ x1）列固定塞入字節(jié)一起映射進(jìn) VC4Xc 即可，如圖 317所示。為防止偽信元定界和信元信息字段重復(fù) STMN 幀定位碼，在將 ATM 信元信息字段映射進(jìn) VCX 或VCXmc 前，應(yīng)先進(jìn)行擾碼處理。分別令 S 為 I 或 S 為 R，可算出 C4容器能容納的信息速率的上限和下限。 SDH的映射 四次群的映射 怎樣進(jìn)行 E4 信號的速率調(diào)整呢？ 可將 C4 的基幀（ 9 行 260 列）劃分為 9 個子幀，每個子幀占一行。 PDH 基群只有比特同步和字節(jié)同步兩種映射方法才能采用鎖定模式。所以，此種映射方式就可以直接從 STMN 信號中上 /下 64kbit/s 或N64kbit/s 的低速支路信號。 此種映射方法可從高速信號中（ STMN）中直接分 /插出一定速率級別的低速信號（例如2Mbit/s、 34Mbit/s、 140Mbit/s）。詳細(xì)的 AU/TU編號方案可以參見 建議，這里就不詳述了。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。 (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)： 一個復(fù)幀的 4 個 C12 基幀是并行擱在一起的，這 4 個基幀在復(fù)用成 STM1信號時，不是復(fù)用在同一幀 STM1信號中的，而是復(fù)用在連續(xù)的 4幀 STM1中。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)。 圖 311 填補(bǔ)缺口后的 TU3 幀結(jié)構(gòu)圖 (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 312 所示。 三次群的復(fù)用過程 (1) 34Mbit/s 的信號先經(jīng)過碼速調(diào)整將 其適配到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器 C3中，然后加上相應(yīng)的通道開銷打包成 VC3，此時的幀結(jié)構(gòu)是 9 行 85 列。在裝載貨物（ VC）的時 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間（ STMN 的幀周期 125μ s）不一致時，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。15ppm（ 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)）＝（ － ） 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。 SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu) 我國制定的復(fù)用結(jié)構(gòu) 盡管低速信號復(fù)用成 STMN信號的途徑有多種，但是對于一個國家或地區(qū)則必須使復(fù)用途徑唯一化。傳送C4Xv 中第 1 個時隙的 VC4 具有序列號 0，傳送 C4Xv 中第 2 個時隙的 VC4 具有序列號 1，依此類推。只是 POH 中的 H4 字節(jié)用作虛級聯(lián)的規(guī)定序列號和復(fù)幀指示。級聯(lián)指示指定了指針處理器應(yīng)執(zhí)行與 AU4Xc 中的第一個 AU4 相同的操作。級聯(lián)分為相鄰級聯(lián)和虛級聯(lián)。在進(jìn)行字節(jié)間插復(fù)用過程中，各幀的信息凈負(fù)荷和指針字節(jié)按原值進(jìn)行間插復(fù)用，而段開銷則會有些取 舍。 圖 32 從上圖可以看出，從一個有效負(fù)荷到 STMN的復(fù)用途徑不是唯一的。 SDH的復(fù)用方法 復(fù)用的概念 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）。其標(biāo)準(zhǔn)輸入比特率如圖 32所示。這樣通過開銷的層層監(jiān)管功能，可以方便地從宏觀（整體）和微觀（個體）的角度來監(jiān)控信號的傳輸狀態(tài)，便于分析、定位。POH 作為信息凈負(fù)荷的一部分與業(yè)務(wù)信號一起裝載在 STMN 幀中，在 SDH 網(wǎng)中傳送。 需要注意的是，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(diǎn)。 從上圖看出 STMN的信號是 9 行 270 N列的幀結(jié)構(gòu)。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。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， STM1信號才能容納 64 2Mbit/s 的信息量，但此時它的信號速率是 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）。那么 SDH 傳輸網(wǎng)是怎樣實(shí)現(xiàn)這種兼容性的呢？ SDH 網(wǎng)中用 SDH 信號的基本傳輸模塊（ STM1）可以容納 PDH的三個數(shù)字信號系列和其它的各種體制的數(shù)字信號系列 —— ATM、 FDDI、 DQDB 等，從而 體現(xiàn)了 SDH 的前向兼容性和后向兼容性，確保了 PDH網(wǎng)向 SDH網(wǎng)和 SDH 向 ATM 的順利過渡。 SDH的這種復(fù)用方式使數(shù)字交叉連接（ DXC）功能更易于實(shí)現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)具有了很強(qiáng)的自愈功能，便于用戶按需動態(tài)組網(wǎng)，實(shí)時靈活的業(yè)務(wù)調(diào)配。擾碼的標(biāo)準(zhǔn)是世界統(tǒng)一的，這樣對端設(shè)備僅需通過標(biāo)準(zhǔn)的解碼器就可與不同廠家 SDH設(shè)備進(jìn)行光口互連。 1. 業(yè)務(wù)接口 (1) 電接口方面 接口的規(guī)范化與否是決定不同廠家的設(shè)備能否互連的關(guān)鍵。由于 PDH 信號運(yùn)行維護(hù)工作的開銷字節(jié)少，這對完成傳輸網(wǎng)的分層管理、性能監(jiān)控、業(yè)務(wù)的實(shí)時調(diào)度、傳輸 帶寬的控制、告警的分析定位是很不利的。如圖 22 所示。 2. 復(fù)用方式 現(xiàn)在的 PDH 體制中，只有 （包括日本系列 信號）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。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。它代表了今后光纖發(fā)展的方向。 在 1550nm波長區(qū)域，因?yàn)? 光纖的色散系數(shù)極小，所以特別適合傳輸單波長、大容量的 SDH 信號。 在 1550nm波長區(qū)域，用 TDM 方式的 的 WDM 信號是沒有問題的，因?yàn)楹笳邔饫w的色散要求仍相當(dāng)于單波長 系統(tǒng)的要求。在 850nm 波長區(qū)衰減系數(shù)低于4dB/km，色散系數(shù)低于 120ps/；在 1310nm 波長區(qū)衰減系數(shù)低于 2dB/km，色散系數(shù)低于 6ps/。一般來講，光纖的零色散波長位于 1310nm波長區(qū)內(nèi)，但人們可以通過巧妙的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計使光纖的零色散波長移到我們所希望的波長區(qū)內(nèi)，從而制造出色散移位光纖。 圖 14 典型光纖的色散特性 3. 模場直徑 單模光纖的纖芯直徑為 8～ 10?m，與工作波長 ～ ?m 處于同一量級，由于衍射效應(yīng)，不易測出纖芯直徑的精確值。這些結(jié)構(gòu)上有