【正文】 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。在SDH網(wǎng)中SDH的信號實(shí)際上起著運(yùn)貨車的功能，它將各種不同體制的信號，（本文中主要是指PDH信號）象貨物一樣打成不同大小的速率級別包，然后裝入貨車（裝入STMN幀中），在SDH的主干道上傳輸。 SDH的缺陷所在凡事有利就有弊，SDH的這些優(yōu)點(diǎn)是以犧牲其他方面為代價的。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，但是由于這時通頻帶相應(yīng)的會變窄，必然會使音質(zhì)下降，也就是可靠性下降。這是由于在SDH的信號STMN幀中加入了大量的用于OAM功能的開銷字節(jié)，這樣必然會使在傳輸同樣多有效信息的情況下，PDH信號所占用的頻帶（傳輸速率）要比SDH信號所占用的頻帶（傳輸速率）窄，即PDH信號所用的速率低。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，二者的信息容量是一樣的。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從高速信號中直接下低速信號的功能的實(shí)現(xiàn)。這種抖動的濾除會相當(dāng)困難。為什么呢？因?yàn)檫@樣便于實(shí)現(xiàn)支路的同步復(fù)用、交叉連接（DXC）、分/插和交換，說到底就為了方便的從高速信號中直接上/下低速支路信號。如圖21所示圖21 STMN 幀結(jié)構(gòu)圖l 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。從上圖看出STMN的信號是9行270N列的幀結(jié)構(gòu)，此處的N與STMN的N相一致，（取值范圍1， 4， 16， 64 ），表示此信號由N個STM1 信號通過字節(jié)間插復(fù)用而成。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。STMN信號的幀頻是多少呢？ITUT規(guī)定對于任何級別的STM等級幀頻都是8000幀/秒，即幀長或幀周期為恒定的125 μs。而PDH不同等級信號的幀周期是不恒定地。SDH信號的這種規(guī)律性，使高速SDH信號直接分/插出低速SDH信號成為可能，特別適用于大容量的傳輸情況l 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。 下面我們講述這三大部分的功能。信息凈負(fù)荷區(qū)相當(dāng)于STMN這輛運(yùn)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。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)對打包的低速信號進(jìn)行通道性能監(jiān)視管理和控制。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)，段開銷又分為再生段開銷RSOH 和復(fù)用段開銷MSOH ，分別對相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。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5 9 N個字節(jié)，與PDH信號的幀結(jié)構(gòu)相比較段開銷豐富是SDH信號幀結(jié)構(gòu)的一個重要的特點(diǎn)。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。這句話怎樣理解呢？若倉庫中以堆為單位存放了很多貨物，每堆貨物中的各件貨物（低速支路信號）的擺放是有規(guī)律性的（字節(jié)間插復(fù)用），那么若要定位倉庫中某件貨物的位置就只要知道這堆貨物的具體位置就可以了，即只要知道這堆貨物的第一件貨物放在哪兒，然后通過本堆貨物擺放位置的規(guī)律性，就可以直接定位出本堆貨物中任一件貨物的準(zhǔn)確位置，這樣就可以直接從倉庫中搬運(yùn)（直接分/插某一件特定低速支路信號）。指針有高低階之分，高階指針是AUPTR， 低階指針是TUPTR。 SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu)和步驟SDH的復(fù)用包括兩種情況，一種是低階的SDH信號復(fù)用成高階SDH信號，另一種是低速支路信號（例如2Mbit/s ，34Mbit/s，140Mbit/s ）復(fù)用成SDH信號STMN。第二種情況用得最多的就是將PDH信號復(fù)用進(jìn)STMN信號中去。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，即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。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。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。ITUT規(guī)定的復(fù)用路線如圖22。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。盡管一種信號復(fù)用成SDH的STMN信號的路線有多種，但是對于一個國家或地區(qū)則必須使復(fù)用路線唯一化，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23所示。段層的監(jiān)控又分為再生段層和復(fù)用段層的監(jiān)控，通道層監(jiān)控分為高階通道層和低階通道層的監(jiān)控。對于STM1信號段開銷包括位于幀中的13 行、19 列的RSOH和位于59 行19 列的MSOH。圖31 STMN 幀的段開銷字節(jié)示意圖l 定幀字節(jié)A1和A2由于接收機(jī)必須在收到的信號流中正確地選擇分離出各個STMN幀，即先要定位每個STMN幀的起始位置在哪里，然后再在各幀中定位相應(yīng)的低速信號的位置。AA2有固定的值也就是有固定的比特圖案A1= 11110110（ f6H），A2=00101000（28H）， 接收機(jī)檢測信號流中的各個字節(jié)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)連續(xù)出現(xiàn)3N個A1字節(jié)， 又緊跟著出現(xiàn)3N個A2字節(jié)時，就斷定現(xiàn)在開始收到一個STMN幀。在LOF狀態(tài)下若收端連續(xù)1ms以上又處于定幀狀態(tài)那么設(shè)備回到正常狀態(tài)。因此，STMN信號對段開銷第一行不擾碼，而進(jìn)行透明傳輸，STMN幀中的其余字節(jié)進(jìn)行擾碼后再上線路傳輸。通過J0字節(jié)可使運(yùn)營者提前發(fā)現(xiàn)和解決故障，縮短網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時間。l 數(shù)據(jù)通信通路DCC 字節(jié)D1D12SDH的一大特點(diǎn)就是OAM功能的自動化程度很高，可通過網(wǎng)管終端對網(wǎng)元進(jìn)行命令下發(fā)，數(shù)據(jù)查詢，完成PDH系統(tǒng)所無法完成的業(yè)務(wù)實(shí)時調(diào)配、告警故障定位、性能在線測試等功能。其中D1D3是再生段數(shù)據(jù)通路字節(jié)DCCR ，速率為364kbit/s=192kbit/s ，用于再生段終端間傳送OAM信息；D4D12是復(fù)用段數(shù)據(jù)通路字節(jié)DCCM， 共9 64kbit/s=576kbit/s， 用于在復(fù)用段終端間傳送OAM信息。E1屬于RSOH， 用于再生段的公務(wù)聯(lián)絡(luò)，E2屬于MSOH 用于終端間直達(dá)公務(wù)聯(lián)絡(luò)。終端復(fù)用器要處理RSOH和MSOH， 因此用E E2字節(jié)均可通公務(wù)。若僅使用E2字節(jié)作為公務(wù)聯(lián)絡(luò)字節(jié)那么就僅有A、 D間可以通公務(wù)電話，因?yàn)锽、C網(wǎng)元不處理MSOH 也就不會處理E2字節(jié)。通常指網(wǎng)絡(luò)提供者用于特定維護(hù)目的的臨時公務(wù)聯(lián)絡(luò)。BIP8奇偶校驗(yàn)的方式若某信號幀有4 個字節(jié)A1=00110011 A2=11001100 A3=10101010 A4=00001111 那么將這個幀進(jìn)行BIP8奇偶校驗(yàn)的方法是，以8bit為一個校驗(yàn)單位，將此幀分成4塊，每字節(jié)為一塊，按圖33方式擺放整齊。B1字節(jié)的工作機(jī)理是，發(fā)送端對前一幀加擾后的所有字節(jié)進(jìn)行BIP8偶校驗(yàn)，將結(jié)果放在下一個待擾碼幀幀中的B1字節(jié)，接收端將當(dāng)前待解擾幀的所有比特進(jìn)行BIP8校驗(yàn)所得的結(jié)果，與下一幀解擾后的B1字節(jié)的值相異或比較，若這兩個值不一致則異或有1出現(xiàn)，根據(jù)出現(xiàn)多少個1 則可監(jiān)測出在傳輸中出現(xiàn)了多少個誤碼塊。從BIP8校驗(yàn)方式可看出，校驗(yàn)結(jié)果的每一位都對應(yīng)一個比特塊，例如圖33中的一列比特，因此B1字節(jié)最多可從一個STMN幀檢測出傳輸中所發(fā)生的8個誤碼塊，BIP8的結(jié)果共8位，每位對應(yīng)一個塊。三個B2字節(jié)對應(yīng)一個STM1幀檢測機(jī)理是，發(fā)端B2字節(jié)對前一個待擾的STM1幀中，除RSOH部分的全部比特進(jìn)行BIP24計(jì)算結(jié)果放于本幀待擾STM1幀的B2字節(jié)位置。l 自動保護(hù)倒換APS 通路字節(jié)K1 K2 （b1b5）這兩個字節(jié)用作傳送自動保護(hù)倒換APS 信令，用于保證設(shè)備能在故障時自動切換，使網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)恢復(fù)自愈，用于復(fù)用段保護(hù)倒換自愈情況。若收到的K2的b6b8為110碼,則此信號為對端對告的MSRDI告警信號；若收到的K2的b6b8為111， 則此信號為本端收到MSAIS信號，此時要向?qū)Χ税l(fā)MSRDI信號。S1（ b5b8）的值越小表示相應(yīng)的時鐘質(zhì)量級別越高。l 與傳輸媒質(zhì)有關(guān)的字節(jié)△△字節(jié)專用于具體傳輸媒質(zhì)的特殊功能，例如用單根光纖做雙向傳輸時可用此字節(jié)來實(shí)現(xiàn)辨明信號方向的功能。N個STM1幀通過字節(jié)間插復(fù)用成STMN幀段開銷，字節(jié)間插復(fù)用時各STM1幀的AUPTR和payload的所有字節(jié)原封不動，按字節(jié)間插復(fù)用方式復(fù)用。圖34是STM4幀的段開銷結(jié)構(gòu)圖。何謂定位，定位是一種將幀偏移信息收進(jìn)支路單元或管理單元的過程，即以附加于VC上的指針或管理單元指針，指示和確定低階VC幀的起點(diǎn)在TU凈負(fù)荷中或高階VC幀的起點(diǎn)在AU凈負(fù)荷中的位置。對VC4， AUPTR指的是J1字節(jié)的位置；對于VC12， TUPTR指的是V5字節(jié)的位置。因?yàn)門U或AU指針不僅能夠容納VC和STMN在相位上的差別，而且能夠容納幀速率上的差別。第四節(jié) SDH設(shè)備的邏輯組成 SDH網(wǎng)絡(luò)的常見網(wǎng)元SDH傳輸網(wǎng)是由不同類型的網(wǎng)元通過光纜線路的連接組成的，通過不同的網(wǎng)元完成SDH網(wǎng)的傳送功能：上/下業(yè)務(wù)、交叉連接業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)故障自愈等，下面我們講述SDH網(wǎng)中常見網(wǎng)元的特點(diǎn)和基本功能。圖41 TM模型它的作用是將支路端口的低速信號復(fù)用到線路端口的高速信號STMN中，或從STMN的信號中分出低速支路信號。l ADM 分/插復(fù)用器分/插復(fù)用器用于SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接站點(diǎn)處，例如鏈的中間結(jié)點(diǎn)或環(huán)上結(jié)點(diǎn)，它是一個三端口的器件，如圖42所示。兩個線路端口各接一側(cè)的光纜，每側(cè)收/發(fā)共兩根光纖，為了描述方便我們將其分為西W 向東向E兩個線路端口。另外還可將東/ 西向線路側(cè)的STMN信號進(jìn)行交叉連接，一個ADM可等效成兩個TM。一種是純光的再生中繼器，主要進(jìn)行光功率放大，以延長光傳輸距離，另一種是用于脈沖再生整形的電再生中繼器，主要通過光/電變換、電信號抽樣、判決、再生整形、電/光變換，以達(dá)到不積累線路噪聲，保證線路上傳送信號波形的完好性。再生中繼器REG是雙端口器件只有兩個線路端口W、E。圖43 電再生中繼器它的作用是將w/e側(cè)的光信號，經(jīng)O/E 抽樣、判決、再生整形、E/O在e或w側(cè)發(fā)出。真正的REG只需處理STMN幀中的RSOH 且不需要交叉連接功能，we直通即可。另外ADM和TM都具有交叉連接功能，因此用ADM來等效REG有點(diǎn)大材小用了。如圖44所示。通常用DXCm/n來表示一個DXC的類型和性能，注m≥ n， m表示可接入DXC的最高速率等級，n表示在交叉矩陣中能夠進(jìn)行交叉連接的最低速率級別，m越大表示DXC的承載容量越大，n越小表示DXC的交叉靈活性越大。 SDH設(shè)備的邏輯功能塊我們知道SDH體制要求不同廠家的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)橫向兼容，這就必然會要求設(shè)備的實(shí)現(xiàn)要按照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。ITUT采用功能參考模型的方法，對SDH設(shè)備進(jìn)行規(guī)范。通過基本功能塊的標(biāo)準(zhǔn)化來規(guī)范了設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，同時也使規(guī)范具有普遍性，敘述清晰簡單。如圖45所示。這里將其定義為設(shè)備的收方向。設(shè)備的這些功能是由各個基本功能塊共同完成的。1） 信號流從A到B 收方向光/電轉(zhuǎn)換同時提取線路定時信號，并將其傳給SETS 同步設(shè)備定時源功能塊鎖相，鎖定頻率后由SETS再將定時信號傳給其它功能塊，以此作為它們工作的定時時鐘。2） 信號流從B到A 發(fā)方向電/光變換，同時定時信息附著在線路信號中。l MST：復(fù)用段終端功能塊MST是復(fù)用段開銷的源和宿，在接收方向處理終結(jié)MSOH， 在發(fā)方向產(chǎn)生MSOH。復(fù)用段是指在兩個設(shè)備的MST之間的維護(hù)區(qū)段，包括兩個MST和它們之間的光纜。l MSP： 復(fù)用段保護(hù)功能塊MSP用以在復(fù)用段內(nèi)保護(hù)STMN信號，防止隨路故障。復(fù)用段倒換ITUT規(guī)定保護(hù)倒換的時間控制在50ms以內(nèi)。要進(jìn)行復(fù)用段保護(hù)倒換，設(shè)備必須要有冗余備用的信道。如圖48所示。正常情況下信號流從D透明傳到E?！罴夹g(shù)細(xì)節(jié)常見的倒換方式有1+1:1和1:n。因?yàn)橹鱾湫诺郎系臉I(yè)務(wù)一模一樣，均為主用業(yè)務(wù)，所以在主用信道損壞時通過切換選收備用信道而使主用業(yè)務(wù)得以恢復(fù)。1：1方式指在正常時發(fā)端在主用信道上發(fā)主用業(yè)務(wù)，在備用信道上發(fā)額外業(yè)務(wù)（低級別業(yè)務(wù)），收端從主用信道收主用業(yè)務(wù)，從備用信道收額外業(yè)務(wù)。此時額外業(yè)務(wù)被終結(jié)，主用業(yè)務(wù)傳輸?shù)玫交謴?fù)。1：n是指一條備用信道保護(hù)n條主用信道，這時信道利用率更高，但一條備用信道只能同時保護(hù)一條主用信道所以系統(tǒng)可靠性降低了。l TTF： 傳送終端功能塊前面講過多個基本功能經(jīng)過靈活組合可形成復(fù)合功能塊以完成一些較復(fù)雜的工作。 它的作用是在收方向?qū)TMN光線路進(jìn)行光/電變換（SPI）、處理RSOH（ RST）、 處理MSOH（MST）、 對復(fù)用段信號進(jìn)行保護(hù)（MSP）、 對AUG消間插并處理指針AUPTR， 最后輸出N個VC4信號。l HPC：高階通道連接功能塊HPC實(shí)際上相當(dāng)于一個交叉矩陣，它完成對高階通道VC4進(jìn)行交叉連接的功能。不過不管走哪一種路由，都要先經(jīng)過HPT功能塊。HPT是高階通道開銷的源和宿，形成和終結(jié)高階虛容器。l PPI：PDH物理接口功能塊PPI的功能是作為PDH設(shè)備和攜帶支路信號的物理傳輸媒質(zhì)的接口，主要功能是進(jìn)行碼型變換和支路定時