SDH幀結(jié)構(gòu)及映射復(fù)用方式

SDH幀結(jié)構(gòu)及映射復(fù)用方式SDH基本概念SDH的基本概念：是一整套可進(jìn)行同步數(shù)字傳輸、復(fù)用和交叉連接的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信號(hào)的等級(jí)結(jié)構(gòu)。信息包信息包PDH/ATM/IP信號(hào)PDH/ATM/IP信號(hào)打包拆包復(fù)用解復(fù)用SDH網(wǎng)絡(luò)STM-NSTM-NSDH的優(yōu)點(diǎn)有全世界統(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)速率和幀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)同步復(fù)用強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力有標(biāo)準(zhǔn)的光接口具有兼容性按字復(fù)用SDH的缺點(diǎn)頻帶利用率低指針調(diào)整機(jī)理復(fù)雜軟件的大量使用對(duì)系統(tǒng)安全性的影響......SDH幀結(jié)構(gòu)STM-1比特速率：270×9×8／125×10-6=155.520Mbit／s。6基本網(wǎng)絡(luò)單元在SDH網(wǎng)中的使用SDH網(wǎng)的基本網(wǎng)絡(luò)單元同步數(shù)字體系的速率同步數(shù)字體系最基本的模塊信號(hào)（即同步傳遞模塊）是STM-1，其速率為155.520Mbit／s。段開銷（SOH）：用于傳送各種OAM信息。凈負(fù)荷（Payload）：SDH幀內(nèi)用于承載各種業(yè)務(wù)信息的部分。其中包含有少量的POH字節(jié)，用于運(yùn)行、維護(hù)和管理。管理單元指針（AU-PTR）：是一種指示符，用于指示Payload中第一個(gè)字節(jié)在幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置，（相對(duì)于指針的偏移量），指針的使用解決了低速信號(hào)復(fù)接成高速信號(hào)時(shí)，由于小的頻率誤差所造成的載荷相對(duì)位置漂移的問(wèn)題。SDH幀結(jié)構(gòu)

段開銷字節(jié)10A1和A2字節(jié)：用來(lái)識(shí)別幀的起始位置。A1為11110110，A2為00101000。再生段蹤跡字節(jié)J0：被用來(lái)重復(fù)地發(fā)送“段接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符”，以便使段接收機(jī)能據(jù)此確認(rèn)其是否與指定的發(fā)射機(jī)處于持續(xù)連接狀態(tài)。

段開銷字節(jié)STM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-N

連續(xù)信號(hào)流11

段開銷字節(jié)數(shù)字通信通路(DCC)字節(jié)：D1~D12網(wǎng)元和網(wǎng)管之間、網(wǎng)元和網(wǎng)元之間OAM信息通路。D1~D3用于再生段(DCCR)，帶寬3×64kb/s。D4~D12用于復(fù)用段(DCCM)，帶寬9×64kb/s。GNENENENE網(wǎng)管OAM信息：性能監(jiān)控、告警查詢、操作指令等DCC通道

段開銷字節(jié)公務(wù)聯(lián)絡(luò)字節(jié)：E1,E2光纖連通業(yè)務(wù)未通或業(yè)務(wù)已通時(shí)各站間的公務(wù)聯(lián)絡(luò)分別提供1個(gè)64kb/s數(shù)字電話通路E1用于再生段公務(wù)聯(lián)絡(luò)E2用于復(fù)用段公務(wù)聯(lián)絡(luò)ABCDTMTMREGREG

段開銷字節(jié)14使用者通路F1保留給使用者（通常指網(wǎng)絡(luò)提供者）用于特定維護(hù)目的的臨時(shí)公務(wù)聯(lián)絡(luò)。

段開銷字節(jié)15比特間插奇偶檢驗(yàn)8位碼（BIP-8）B1B1用于再生段誤碼監(jiān)測(cè)。比特間插奇偶檢驗(yàn)24位碼（BIP-N×24）字節(jié)B2B2B2B2用于復(fù)用段誤碼監(jiān)測(cè)。

段開銷字節(jié)16BIP-8工作原理：發(fā)送端對(duì)前一幀（第N-1幀）擾碼后的所有字節(jié)進(jìn)行BIP-8校驗(yàn)，將結(jié)果放入當(dāng)前待擾碼幀（第N幀）中的B1字節(jié)；接收端將前一幀（第N幀）待解擾的所有比特進(jìn)行BIP-8校驗(yàn)，所得結(jié)果與當(dāng)前幀（第N+1幀）解擾后的B1字節(jié)比較，兩個(gè)值有多少不一致，就說(shuō)明出現(xiàn)了多少個(gè)誤碼塊。

段開銷字節(jié)17BIP-24工作原理：對(duì)前一個(gè)待擾的STM-1幀中，除RSOH部分的全部比特進(jìn)行BIP-24計(jì)算,結(jié)果放于本幀待擾STM-1幀的B2字節(jié)位置。收端對(duì)當(dāng)前解擾后STM-1的除了RSOH的全部比特進(jìn)行BIP-24校驗(yàn)，其結(jié)果與下一STM-1幀解擾后的B2比較。

段開銷字節(jié)18自動(dòng)保護(hù)倒換（APS）通路字節(jié)K1，K2（b1～b5）兩個(gè)字節(jié)用作自動(dòng)保護(hù)倒換(APS)信令。

段開銷字節(jié)19

復(fù)用段遠(yuǎn)端失效指示（MS-RDI）字節(jié)K2（b6～b8）MS-RDI用于向發(fā)信端回送一個(gè)指示信號(hào)，表示收信端檢測(cè)到來(lái)話故障或正接收復(fù)用段告警指示信號(hào)（MS-AIS）。

段開銷字節(jié)20同步狀態(tài)字節(jié)S1（b5～b8）S1字節(jié)的第5～8比特用于傳送四種同步狀態(tài)信息，可表示16種不同的同步質(zhì)量等級(jí)。其中一種表示同步的質(zhì)量是未知的，另一種表示信號(hào)在段內(nèi)不用同步，余下的碼留作各獨(dú)立管理機(jī)構(gòu)定義質(zhì)量等級(jí)用。

段開銷字節(jié)21復(fù)用段遠(yuǎn)端差錯(cuò)指示（MS-REI）M1可用來(lái)傳送BIP-N×24(B2)所檢出的誤塊數(shù)。

段開銷字節(jié)22STM-N（N=4，16，64）段開銷字節(jié)的安排

STM-N幀中SOH所占空間與N成正比，N不同，SOH字節(jié)在空間中的位置也不同，但SOH字節(jié)的種類和功能是相同或相近的。

段開銷字節(jié)

段開銷字節(jié)以字節(jié)交錯(cuò)間插方式構(gòu)成高階STM-N（N＞1）段開銷時(shí)，第一個(gè)STM-1的段開銷被完整保留，其余N-1個(gè)STM-1的段開銷僅保留定幀字節(jié)A1，A2和比特間插奇偶校驗(yàn)24位碼字節(jié)B2，其他已安排的字節(jié)（即B1，E1，E2，F(xiàn)1，K1，K2和D1～D12）均應(yīng)略去。

段開銷字節(jié)25復(fù)用結(jié)構(gòu)各種業(yè)務(wù)信號(hào)復(fù)用進(jìn)STM-N幀的過(guò)程都要經(jīng)歷映射(mapping)、定位（aligning）和復(fù)用（multiplexing）三個(gè)步驟。SDH復(fù)用結(jié)構(gòu)26SDH的基本復(fù)用單元包括標(biāo)準(zhǔn)容器(C)、虛容器(VC)、支路單元(TU)、支路單元組(TUG)、管理單元(AU)和管理單元組(AUG)復(fù)用單元27標(biāo)準(zhǔn)容器（C）：容器是一種用來(lái)裝載各種速率的業(yè)務(wù)信號(hào)的信息結(jié)構(gòu)，主要完成適配功能（例如速率調(diào)整），以便讓那些最常使用的準(zhǔn)同步數(shù)字體系信號(hào)能夠進(jìn)入有限數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)容器。復(fù)用單元28復(fù)用單元29虛容器（VC）:用來(lái)支持SDH的通道層連接的信息結(jié)構(gòu)VC-n=C-n+VC-nPOH虛容器可分成低階虛容器和高階虛容器兩類。復(fù)用單元30復(fù)用單元31支路單元（TU）是提供低階通道層和高階通道層之間適配的信息結(jié)構(gòu)（即負(fù)責(zé)將低階虛容器經(jīng)支路單元組裝進(jìn)高階虛容器）。TU-n＝VC-n+TU-nPTRTU-n

PTR指示VC-n凈負(fù)荷起點(diǎn)在TU幀內(nèi)的位置。在高階VC凈負(fù)荷中固定地占有規(guī)定位置的一個(gè)或多個(gè)TU的集合稱為支路單元組（TUG）。復(fù)用單元32復(fù)用單元33管理單元（AU）是提供高階通道層和復(fù)用段層之間適配的信息結(jié)構(gòu)（即負(fù)責(zé)將高階虛容器經(jīng)管理單元組裝進(jìn)STM-N幀)有AU-3和AU-4兩種管理單元。AU-n（n＝3，4）由一個(gè)相應(yīng)的高階VC-n和一個(gè)相應(yīng)的管理單元指針（AU-nPTR）組成，即AU-n=VC-n+AU-nPTR；n=3,4AU-n

PTR指示VC-n凈負(fù)荷起點(diǎn)在AU幀內(nèi)的位置。復(fù)用單元34在AU和TU中要進(jìn)行速率調(diào)整，因而低一級(jí)數(shù)字流在高一級(jí)數(shù)字流中的起始點(diǎn)是浮動(dòng)的。為了準(zhǔn)確地確定起始點(diǎn)的位置，設(shè)置兩種指針（AU-PTR和TU-PTR）分別對(duì)高階VC在相應(yīng)AU幀內(nèi)的位置以及VC-1、VC-2、VC-3在相應(yīng)TU幀內(nèi)的位置進(jìn)行靈活動(dòng)態(tài)的定位。在N個(gè)AUG的基礎(chǔ)上再附加段開銷（SOH）便可形成最終的STM-N幀結(jié)構(gòu)。復(fù)用單元35復(fù)用單元AU-PTR&TU-PTR發(fā)端：收端：AU-PTR定位車廂中第一個(gè)信息包根據(jù)收到的AU-PTR值找到此信息包，通過(guò)字節(jié)間插的規(guī)律性，進(jìn)而定位到其他信息包TU-PTR一級(jí)定位2M34MAU-PTR二級(jí)定位

復(fù)用單元38映射——是將各種速率的G.703支路信號(hào)先分別經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器，然后再裝進(jìn)虛容器的過(guò)程。定位——是一種以附加于VC上的支路單元指針指示和確定低階VC幀的起點(diǎn)在TU凈負(fù)荷中位置或管理單元指針指示和確定高階VC幀的起點(diǎn)在AU凈負(fù)荷中的位置的過(guò)程。復(fù)用——是一種把TU組織進(jìn)高階VC或把AU組織進(jìn)STM-N的過(guò)程。映射、定位、復(fù)用STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指針處理映射定位復(fù)用AUG-N×1×3×7×3×139A映射2M業(yè)務(wù)信息+固定塞入比特容器C-12（實(shí)質(zhì)是使業(yè)務(wù)信息具有容器的信息結(jié)構(gòu)）C-12組成復(fù)幀結(jié)構(gòu)B映射容器C-12+LPOH(V5、J2、N2、K4)VC-12

C定位VC-12+TU-12PTR（V1、V2、V3、V4）TU-12D復(fù)用

3×TU-12字節(jié)間插復(fù)用TUG-2的信息結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)碼速調(diào)整2048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-12048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-12048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-142（1）V5字節(jié)：為VC-1/VC-2通道提供誤碼檢測(cè)、信號(hào)標(biāo)記和通道狀態(tài)等功能。（2）通道蹤跡字節(jié)J2：這個(gè)字節(jié)用來(lái)重復(fù)發(fā)送低階通道接入點(diǎn)識(shí)別符，這樣，通道接收端可以確認(rèn)它與預(yù)定的發(fā)送端是否處于持續(xù)的連接狀態(tài)。（3）網(wǎng)絡(luò)操作者字節(jié)N2：提供低階通道的串接監(jiān)控功能。（4）自動(dòng)保護(hù)倒換（APS）通道K4（b1～b4）：用于低階通道級(jí)保護(hù)的APS指令。2048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1432048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1（5）增強(qiáng)型遠(yuǎn)端缺陷指示K4（b5～b7）：當(dāng)接收端收到TU-1/TU-2通道AIS或信號(hào)缺陷條件，VC-1/VC-2組裝器就將VC-1/VC-2通道RDI(遠(yuǎn)端缺陷指示)送回到通道源端。（6）備用比特K4（b8）2048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1452b12313123cacbaTU-12aTU-12bTU-12cTUG-24443個(gè)TU-12字節(jié)間插復(fù)用構(gòu)成TUG-22048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-146E復(fù)用7×TUG-2字節(jié)間插復(fù)用TUG-3信息結(jié)構(gòu)F復(fù)用3×TUG-3字節(jié)間插復(fù)用+HPOHVC-4信息結(jié)構(gòu)G定位VC-4+AU-4PTR（九個(gè)字節(jié)）管理單元組AUG-1H復(fù)用1×AUG-1+段開銷SOH同步傳送模塊STM-1定位+速率調(diào)整2048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1472048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1

3×TU-127×TUG-2

（1×TU-3）9行

TUG-2TUG-3

R為填充字節(jié)12列86列9行RR7個(gè)TUG-2字節(jié)間插復(fù)用構(gòu)成TUG-3482048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1

C-4

(140Mb/s)POH261列9行

3×TUG-3

(2/34/45M)POH261列9行VC-4(a)VC-4R2R13個(gè)TUG-3字節(jié)間插復(fù)用成VC-4AU-PTRVC-49行261列

9列AU-4直接置入AUG中492048Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1

5034368Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指針處理映射定位復(fù)用AUG-N×1×3×7×3×15134368Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1映射

34M業(yè)務(wù)信息+固定塞入比特裝入容器C-3映射

容器C-3+LPOHVC-3定位

VC-3+TU-3PTR（3個(gè)字節(jié)）支路單元TU-3復(fù)用

1×TU-3TUG-3實(shí)現(xiàn)碼速調(diào)整定位+速率調(diào)整5234368Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1復(fù)用3×TUG-3裝入容器C-4定位

VC-4+AU-4PTR（九個(gè)字節(jié)）管理單元組AUG-1復(fù)用

1×AUG-1+段開銷SOH同步傳送模塊STM-1實(shí)現(xiàn)碼速調(diào)整定位+速率調(diào)整34368Kbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-154140Mbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-1映射139M業(yè)務(wù)信息+固定塞入比特裝入容器C-4映射

容器C-4+HPOHVC-4

定位

VC-4+AU-4PTR（九個(gè)字節(jié)）管理單元組AUG-1復(fù)用

1×AUG-1+段開銷SOH同步傳送模塊STM-1實(shí)現(xiàn)碼速調(diào)整定位+速率調(diào)整55140Mbit/s映射復(fù)用進(jìn)STM-156定位

定位的概念

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(guò)程。57指針1）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于同步工作方式時(shí)，指針用來(lái)進(jìn)行同步信號(hào)間的相位校準(zhǔn)。2）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)失去同步時(shí)（即處于準(zhǔn)同步工作方式），指針用作頻率和相位校準(zhǔn)。3)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于異步工作方式時(shí)，指針用作頻率跟蹤校準(zhǔn)。4）指針還可以用來(lái)容納網(wǎng)絡(luò)中的頻率抖動(dòng)和漂移。指針的作用:58指針調(diào)整原理及指針調(diào)整過(guò)程

1.VC-4在AU-4中的定位（AU-4指針調(diào)整）（1）AU-4指針AU-4＝VC-4+AU-4PTR59Y=1001SS11,SS是未規(guī)定的比特1*=1111111152152260NDIDIDIDIDNNNSSI新數(shù)據(jù)標(biāo)志（NDF）表示所載凈負(fù)荷容量有變化。凈負(fù)荷無(wú)變化時(shí)，NNNN=0110在凈負(fù)荷變化的那一幀，NNNN反轉(zhuǎn)為1001，此即NDF。AU/TU類別AU-4TU-3SS=10指針值指示了VC幀的首字節(jié)J1和AU或TU指針中最后一個(gè)H3字節(jié)的偏移量。61指針調(diào)整規(guī)則：（1）在正常工作時(shí)，指針值確定了VC-4/VC-3幀在AU-4/TU-3幀內(nèi)的起始位置。NDF設(shè)置為0110；（2）若VC幀速率<AU/TU幀速率，5個(gè)I比特反轉(zhuǎn)表示要做正調(diào)整，該VC幀的起始點(diǎn)后移，下幀中的指針值加1。（3）若VC幀速率>AU/TU幀速率，5個(gè)D比特反轉(zhuǎn)表示要做負(fù)調(diào)整，負(fù)調(diào)整位置H3用VC的實(shí)際信息數(shù)據(jù)重寫，該VC幀的起始點(diǎn)前移，下幀中的指針值減1。（4）

若NDF出現(xiàn)更新值1001，表示凈負(fù)荷容量有變化，指針值也要作相應(yīng)的增減，然后NDF回歸正常值0110。（5）指針值完成一次調(diào)整后，至少停3幀方可有新的調(diào)整。（6）

收端對(duì)指針解碼時(shí)，除僅對(duì)連續(xù)3次以上收到的前后一致的指針進(jìn)行解讀外，將忽略任何指針的變化。62例1：設(shè)前一幀VC-4的第一個(gè)字節(jié)J1在編號(hào)“0”的位置（緊接H3后字節(jié)），若當(dāng)前AU幀速率>VC-4幀速率，寫出至少五幀的H1、H2、H3字節(jié)內(nèi)容。解：第一幀I比特反轉(zhuǎn)表示要做正幀頻調(diào)整第二幀指針值加“1”，此指針值保持三幀不變第五幀可進(jìn)行下一次調(diào)整63幀序號(hào)H1H23個(gè)H3NNNNSSIDIDIDIDID0011010

0000000000填充偽信息1100110

1010101010填充偽信息2011010

0000000001填充偽信息3011010

0000000001填充偽信息4011010

000000