【正文】 161。這個過程也就是將異步的 。140Mbit/s 的信號裝入 C4 也就相當(dāng)于將其打了個包封，使。需經(jīng) 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)整適配裝進(jìn)一個與信號速率級別相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器：2Mbit/sC134Mbit/sC140Mbit/s—C4。 圖 我國的 SDH 基本復(fù)用映射結(jié)構(gòu) 下面我們分別講述 2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s 的 PDH 信號是如何復(fù)用進(jìn) STMN 信號中的。201。211。163。187。168。195。180。237。166。235。184。193。193。193。193。193。193。盡管一種信號復(fù)用成 SDH 的 STMN 信號的路線有多種，但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，其結(jié)構(gòu)見圖 所示。例如：2Mbit/s 的信號有兩條復(fù)用路線，也就是說可用兩種方法復(fù)用成 STMN 信號。 圖 SDH 復(fù)用映射結(jié)構(gòu)從圖 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。201。211。163。187。168。195。180。237。166。235。184。193。193。193。193。193。193。193。193。193。193。ITUT 規(guī)定的復(fù)用路線如圖 。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（伴隨與指針調(diào)整） 、復(fù)用（相當(dāng)于字節(jié)間插復(fù)用）三個步驟。從上面看出這兩種復(fù)用方式都有一些不足，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。這也就是 PDH 正碼速調(diào)整的準(zhǔn)同步復(fù)用方式。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） 。關(guān)于各級 STMN 幀中段開銷細(xì)節(jié)將在下一節(jié)中講述。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)行字節(jié)間插復(fù)用，而段開銷則 ITUT 另有規(guī)范。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)間插的同步復(fù)用方式來完成的，復(fù)用的基數(shù)是 4，即 4STM1→STM4，4STM4→STM16。 其實指針有高、低階之分，高階指針是 AUPTR，低階指針是 TUPTR（支路單元指針） ，TUPTR 的作用類似于 AUPTR，只不過所指示的信息負(fù)荷更小一些而已。預(yù)見性的實現(xiàn)就在于 SDH 幀結(jié)構(gòu)中指針開銷字節(jié)功能。再生段開銷在 STMN 幀中的位置是第一到第三行的第一到第 9N 列，共 39N 個字節(jié)；復(fù)用段開銷在 STMN 幀中的位置是第 5 到第 9 行的第一到第 9N 列，共 59N 個字節(jié)。那么，RSOH 和 MSOH 的區(qū)別是什么呢？簡單的講二者的區(qū)別在于監(jiān)管的范圍不同。段開銷又分為再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷（MSOH） ，可分別對相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。例如段開銷可進(jìn)行對 STMN 這輛運貨車中的所有貨物在運輸中是否有損壞進(jìn)行監(jiān)控，而通道開銷（POH）的作用是當(dāng)車上有貨物損壞時，通過它來判定具體是哪一件貨物出現(xiàn)損壞。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。這 63 個 2M 通道復(fù)用合成了 STM1 信號這條大路——此時就可稱為“段”了。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（低階通道）進(jìn)行通道性能監(jiān)視、管理和控制。信息凈負(fù)荷區(qū)相當(dāng)于 STMN 這輛運貨車的車箱，車箱內(nèi)裝載的貨物就是經(jīng)過打包的低速信號——待運輸?shù)呢浳铩?0 / 112由圖可見，STMN 的幀結(jié)構(gòu)由 3 部分組成：段開銷，包括再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷（MSOH） ；管理單元指針（AUPTR） ；信息凈負(fù)荷（payload） 。而 PDH 中的 E2 信號速率≠E1 信號速率的 4 倍。由于幀周期的恒定使 STMN 信號的速率有其規(guī)律性。對了，正好 PDH 的 E1 信號也是 8000 幀/秒。 我們知道，信號在線路上串行傳輸時是逐個比特（bit）地進(jìn)行的，那么這個塊狀幀是怎樣在線路上進(jìn)行傳輸?shù)哪兀?STMN 信號的傳輸也遵循按比特的傳輸方式，SDH 信號幀傳輸?shù)脑瓌t是：按幀結(jié)構(gòu)的順序從左到右，從上到下逐個字節(jié)，并且逐個比特地傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一幀。由此可知，STM1 信號的幀結(jié)構(gòu)是 9 行270 列的塊狀幀。此處的 N 與 STMN 的 N 相一致，取值范圍：1，4，16，64……。193。193。218。214。N184。270161。 9161。以便于實現(xiàn)支路信號的同步復(fù)用、交叉連接（DXC） 、分/插和交換，說到底就是為了方便的從高速信號中直接上/下低速支路信號。 習(xí)題 1. 為什么 SDH 體制適合大容量傳輸?shù)那闆r？9 / 112 信號的幀結(jié)構(gòu)和復(fù)用步驟學(xué)習(xí)目標(biāo)：? 掌握 STMN 信號的幀結(jié)構(gòu)（以 STM1 信號的幀結(jié)構(gòu)為例） ；? 掌握 STMN 信號幀中各部分結(jié)構(gòu)所起的作用；? 掌握 2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s 復(fù)用進(jìn) STMN 信號的全過程；? 掌握復(fù)用和映射的概念。采用異步復(fù)用分插信號喲啊逐級進(jìn)行，層級復(fù)用和解復(fù)用對信號有損傷 運行維護(hù)需要借助冗余碼來監(jiān)控線路沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口，不利于形成統(tǒng)一的電信管理網(wǎng)? 與 PDH 相對比 SDH 有何優(yōu)勢？有世界統(tǒng)一的電接口和光接口 采用字節(jié)間查復(fù)用，低速信號在高速 SDH 信號中的幀中位置是有規(guī)律的，可以預(yù)料的 運行維護(hù)功能強大 兼容性好。因此，傳輸網(wǎng)從 PDH 過渡到 SDH 已成了一個不可逆轉(zhuǎn)的必然趨勢。也就是說，SDH 系統(tǒng)對軟件的依賴性很大，這樣 SDH 系統(tǒng)運行的安全性就成了很重要的課題。一方面這使系統(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。這種抖動多發(fā)于網(wǎng)絡(luò)邊界處（SDH/PDH） ，其頻率低，幅度大，會導(dǎo)致低速信號在分支拆離后傳輸性能劣化，這種抖動的濾除又比較困難。但是指針功能的實現(xiàn)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。而這種功能的實現(xiàn)是通過指針機(jī)理來完成的，指針的作用就是時刻指示低速信號的位置，以便在“ 拆包” 時能正確地拆分出所需的低速信號，保證了 SDH 從高速信號中直接分支低速信號的功能的實現(xiàn)。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 642Mbit/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，而二者信息傳輸?shù)娜萘渴且粯拥?。這樣必然會增加傳輸速率，使在傳輸同樣有效信息的情況下，PDH信號所占用的傳輸速率要比 SDH 信號所占用的傳輸速率低，即 PDH 信號所占用的帶寬窄。8 / 112 的缺陷所在凡事有利就有弊，SDH 體系并非完美無缺，它大致具有如下三點不足：一、 頻帶利用率低SDH 的一個很大的優(yōu)勢是系統(tǒng)的可靠性增強了，運行管理維護(hù)的自動化程度提高了。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。SDH 是怎樣容納各種制式的信號呢？很簡單，只須把各種制式的信號（支路）從網(wǎng)絡(luò)界面處（始點）映射復(fù)用進(jìn) STMN 信號的幀結(jié)構(gòu)中，在 SDH 傳輸網(wǎng)絡(luò)邊界處（終點）再將它們解復(fù)用/分離出來即可，這樣就可以在 SDH 傳輸網(wǎng)上傳輸各種制式的數(shù)字信號了。那么 SDH 傳輸網(wǎng)是怎樣實現(xiàn)這種兼容性的呢？SDH 信號的基本傳輸模塊（STM1）可以容納多種速率的 PDH 支路信號和其它的數(shù)字信號ATM、FDDI、DQDB 等，從而體現(xiàn)了 SDH 的前向兼容性和后向兼容性。也就是說可以用 SDH 網(wǎng)傳送 PDH 業(yè)務(wù)。于是 SDH 系統(tǒng)的綜合成本要比 PDH 系統(tǒng)的低，據(jù)估算約為 PDH 系統(tǒng)的 %。SDH 具有豐富的開銷字節(jié)，它占用整個幀結(jié)構(gòu)所有寬容量的 1/20，大大加強了 OAM 功能。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。而且 SDH 的這種復(fù)用方式使數(shù)字交叉連接（DXC）功能更易于實現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)具有了很強的自愈功能，便于網(wǎng)絡(luò)運營者按需動態(tài)組網(wǎng)。這樣，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、降低了設(shè)備成本和功耗等，使業(yè)務(wù)的上、下更加簡便。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)。目前 ITUT 正式推薦 SDH 光接口的統(tǒng)一碼型為加擾碼的 NRZ。由于線路信號僅通過擾碼，所以 SDH 的線路光信號速率與 SDH 電口標(biāo)準(zhǔn)信號速率相同。擾碼的標(biāo)準(zhǔn)是世界統(tǒng)一的，這樣對終端設(shè)備僅需通過標(biāo)準(zhǔn)的解擾碼器就可與不同廠家 SDH 設(shè)備進(jìn)行光口互連。高等級的數(shù)字信號系列例如：622Mbit/s（STM4） 、（STM16）等，可通過將基礎(chǔ)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＝4STM1，STM16＝4STM4 STM64＝4STM16。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。規(guī)范的內(nèi)容有數(shù)字信號速率等級、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方法、線路接口、監(jiān)控管理等。一、 接口方面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。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)功能的加強大大降低了設(shè)備的運行維護(hù)費用。 PDH 相比 SDH 有哪些優(yōu)勢SDH 傳輸體制具有 PDH 體制所無可比擬的優(yōu)點，它是不同于 PDH 的全新的一代傳輸體制，與 PDH 相比在技術(shù)體制上進(jìn)行了根本的變革和創(chuàng)新。本課程主要講述 SDH 體系在光纖傳輸網(wǎng)上的應(yīng)用。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，于是美國貝爾通信研究所首先提出由一整套分等級的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字傳送結(jié)構(gòu)組成的光同步網(wǎng)絡(luò)（SONET）體制。由于 PDH 信號管理運行維護(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)的實時調(diào)度、傳輸帶寬的控制、告警的分析和故障定位是很不利的。在大容量長距離傳輸時，此種缺陷是不能容忍的。這樣不僅增加了設(shè)備的體積、成本和功耗，還降低了設(shè)備的可靠性。通過三級解復(fù)用設(shè)備才從 140Mbit/s 的信號中分出 2Mbit/s 低速信號；再通過三級復(fù)用設(shè)備，將 2Mbit/s 的低速信號復(fù)用到 140Mbit/s 信號中。如圖 所示。這就會引起以下兩個問題：1）從高速信號中分支/插入低速信號要逐級地進(jìn)行。也就是說在高速信號中不能便捷地確認(rèn)低速信號的位置，而這一點正是能否從高速信號中直接分支出低速信號的關(guān)鍵所在。因為各級 PDH 速率的信號都是異步的，需要通過正碼速調(diào)整來適配和容納各級支路信號的速率差異。193。208。181。192。 177。193。207。177。 200。193。207。214。3197。7161。6161。4 161。4161。4161。4161。4161。4161。4161。4 161。5 / 11256Mbit/s139Mbit/s34Mbit/s8Mbit/s2Mbit/s10Mbit/s274Mbit/s45Mbit/161。這使同一等級上光接口的信號速率大于電接口的標(biāo)準(zhǔn)信號速率，不僅增加了光通道的傳輸帶寬要求；而且由于各廠家的設(shè)備在進(jìn)行線路編碼時，在信息碼后加上不同的冗余碼，導(dǎo)致不同廠家同一速率等級的光接口碼型和速率也不一樣，致使不同廠家的設(shè)備無法實現(xiàn)橫向兼容。典型的例子是 mBnB 碼。2）PDH 沒有世界性統(tǒng)一的光接口規(guī)范。它們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。傳統(tǒng)的 PDH 傳輸體制的缺陷主要體現(xiàn)在以下幾個方面 ： 一、 接口方面1）PDH 只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，沒有統(tǒng)一的世界性標(biāo)準(zhǔn)。傳輸網(wǎng)應(yīng)具有全世界統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，以便全球的每一個用戶都能實現(xiàn)隨時隨地便捷地通信。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。 產(chǎn)生的技術(shù)背景——為什么會產(chǎn)生 SDH 傳輸體制 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)全稱叫做同步數(shù)字體系，SDH 是世界公認(rèn)的新一代寬帶傳輸體制，SDH 體制規(guī)范了數(shù)字信號的傳輸速率等級、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式和光接口特性等。重慶信科設(shè)計有限公司新員工技術(shù)培訓(xùn)——SDH 光傳輸技術(shù)及傳輸設(shè)備安裝工程授課人：殷茜2022782 / 112第一章 SDH 傳輸技術(shù)理論基礎(chǔ) .....................................