SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步骤 第二章SDH信号的帧结构和复用步骤 目标 掌握STMN信号的帧结构〔以STM-1信号的帧结构为例〕 掌握STMN信号帧中各部分结构所起的大致作用 掌握2 Mbit/s、34 Mbit/s、140 Mbit/s复用进STMN信号的全过程 掌握复用和映射的概念, 21SDH信号—STMN的帧结构 SDH信号需要什么样的帧结构呢? STMN信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地、有规律 的分布。为什么呢?因为这样便于实现支路的同步复用、交叉连接(DXC)、 分/插和交换,说到底就为了方便的从高速信号中直接上/下低速支路信号。 鉴于此,ITU-T规定了STMN的帧是以字节(8bit)为单位的矩形块状帧结构, 9×270×N个字节 图21STMN帧结构图
第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 P 目标 掌握STM-N信号的帧结构 以STM-1信号的帧结构为例 掌握STM-N信号帧中各部分结构所起的大致作用 掌握2Mbit/s 34Mbit/s 140Mbit/s复用进STM-N信号的全过程 掌握复用和映射的概念 2.1 SDH信号 STM-N的帧结构 SDH信号需要什么样的帧结构呢 STM-N信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地 有规律 的分布 为什么呢 因为这样便于实现支路的同步复用 交叉连接 DXC 分/插和交换 说到底就 为了方便的从高速信号中直接上/下低速支路信号 鉴于此 ITU-T规定了STM-N的帧是以字节 8bit 为单位的矩形块状帧结构 如图2-1所示 9×270×N个字节 RSOH AU-PTR MSOH 9×N 1 3 4 9 payload 261×N 5 图2-1 STM-N 帧结构图 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-1
SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用 诀窍: 块状帧是什么呢? 为了便于对信号进行分析,往往将信号的帧结构等效为块状帧结构,这不是 SDH信号所特有的,PDH信号、ATM信号,分组交换的数据包,它们的帧结 构都算是块状帧,例如,E1信号的帧是32个字节组成的1行×32列的块状帧, ATM信号是53个字节构成的块状帧,将信号的帧结构等效为块状,仅仅是为 了分析的方便, 从上图看出STMN的信号是9行×270×N列的帧结构。此处的N与STMN的 N相一致,取值范围:1,4,16,641表示此信号由N个STM-1信号通 过字节间插复用而成。由此可知,STM-1信号的帧结构是9行×270列的块状 帧,由上图看出,当N个STM-1信号通过字节间插复用成STMN信号时,仅 仅是将STM-1信号的列按字节间插复用,行数恒定为9行 我们知道,信号在线路上传输时是一个b个bi地进行传输的,那么这个块 状帧是怎样在线路上进行传输的呢?总不会是将整个块都送上线路同时传输 吧。当然不是这样传输,STM-N信号的传输也遵循按比特的传输方式,那么 先传哪些比特后传哪些比特呢?SDH信号帧传输的原则是:帧结构中的字节 (8bit)从左到右,从上到下一个字节一个字节(一个比特一个比特)的传 输,传完一行再传下一行,传完一帧再传下一帧。 STMN信号的帧频(也就是每秒传送的帧数)是多少呢?ITU-T规定对于任 何级别的STM等级,帧频是8000帧秒,也就是帧长或帧周期为恒定的125μSa 8000帧/秒听起来很耳熟,对了,PDH的E1信号也是800/秒 在这里你要注意到的是对于任何STM级别帧频都是8000帧/秒,帧周期的恒定 是SDH信号的一大特点。想想看PDH不同等级信号的帧周期是否恒定?由于 帧周期的恒定使STMN信号的速率有其规律性。例如STM4的传输数速恒定 的等于STM-1信号传输数速的4倍,STM-16恒定等于STM-4的4倍,等于 STM-1的16倍。而PDH中的E2信号速率≠E1信号速率的4倍。SDH信号的这 种规律性使高速SDH信号直接分/插出低速SDH信号成为可能,特别适用于大 容量的传输情况
诀窍 块状帧是什么呢 为了便于对信号进行分析 往往将信号的帧结构等效为块状帧结构 这不是 SDH信号所特有的 PDH信号 ATM信号 分组交换的数据包 它们的帧结 构都算是块状帧 例如 E1信号的帧是32个字节组成的1行 32列的块状帧 ATM信号是53个字节构成的块状帧 将信号的帧结构等效为块状 仅仅是为 了分析的方便 从上图看出STM-N的信号是9行 270 N列的帧结构 此处的N与STM-N的 N相一致 取值范围 1 4 16 64 表示此信号由N个STM-1 信号通 过字节间插复用而成 由此可知 STM-1信号的帧结构是9行 270列的块状 帧 由上图看出 当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时 仅 仅是将STM-1信号的列按字节间插复用 行数恒定为9行 我们知道 信号在线路上传输时是一个bit一个bit地进行传输的 那么这个块 状帧是怎样在线路上进行传输的呢 总不会是将整个块都送上线路同时传输 吧 当然不是这样传输 STM-N信号的传输也遵循按比特的传输方式 那么 先传哪些比特后传哪些比特呢 SDH信号帧传输的原则是 帧结构中的字节 8bit 从左到右 从上到下一个字节一个字节 一个比特一个比特 的传 输 传完一行再传下一行 传完一帧再传下一帧 STM-N信号的帧频 也就是每秒传送的帧数 是多少呢 ITU-T规定对于任 何级别的STM等级 帧频是8000帧/秒 也就是帧长或帧周期为恒定的125 s 8000帧/秒听起来很耳熟 对了 PDH的E1信号也是8000帧/秒 在这里你要注意到的是对于任何STM级别帧频都是8000帧/秒 帧周期的恒定 是SDH信号的一大特点 想想看PDH不同等级信号的帧周期是否恒定 由于 帧周期的恒定使STM-N信号的速率有其规律性 例如STM-4的传输数速恒定 的等于STM-1信号传输数速的4倍 STM-16恒定等于STM-4的4倍 等于 STM-1的16倍 而PDH中的E2信号速率 E1信号速率的4倍 SDH信号的这 种规律性使高速SDH信号直接分/插出低速SDH信号成为可能 特别适用于大 容量的传输情况 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-2
SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用 ?想一想: STMN帧中单独一个字节的比特传输速率是多少? STMN的帧频为8000帧/秒,这就是说信号帧中某一特定字节每秒被传送 8000次,那么该字节的比特速率是8000×8bit=64kbi!,这个数字是不是也 很眼熟,64kbis是一路数字电话的传输速率 从图中看出,STM-N的帧结构由3部分组成:段开销,包括再生段开销 (RSOH)和复用段开销(MSOH):管理单元指针(AU-PTR;信息净负 荷( payload)。下面我们讲述这三大部分的功能 1)信息净负荷( payload)是在STMN帧结构中存放将由STMN传送的各种 信息码块的地方。信息净负荷区相当于STMN这辆运货车的车箱,车箱内装 载的货物就是经过打包的低速信号一一待运输的货物。为了实时监测货物 (打包的低速信号)在传输过程中是否有损坏,在将低速信号打包的过程中 加入了监控开销字节——通道开销(POH)字节。POH作为净负荷的一部分 与信息码块一起装载在STMN这辆货车上在SDH网中传送,它负责对打包的 货物(低速信号)进行通道性能监视、管理和控制(有点儿类似于传感器)。 技术细节 何谓通道? 举例说明,STM-l信号可复用进63×2Mbit/s的信号,那么换一种说法可将 STM-1信号看成一条传输大道,那么在这条大路上又分成了63条小路,每条 小路通过相应速率的低速信号,那么毎一条小路就相当于一个低速信号通道 通道开销的作用就可以看成监控这些小路的传送状况了,这63个ΣM通道复合 成了STM-1信号这条大路一一此处可称为“段”了,现在你明白了吧,所谓 通道指相应的低速攴路信号,POH的功能就是监测这些低速攴路信号在由 STMN这辆货车承载,在SDH网上运输时的性能 这与将STMN信号类比为货车,将低速支路信号打包装入车中运输相一致
想一想 STM-N帧中单独一个字节的比特传输速率是多少 STM-N的帧频为8000帧/秒 这就是说信号帧中某一特定字节每秒被传送 8000次 那么该字节的比特速率是8000 8bit 64kbit/s 这个数字是不是也 很眼熟 64kbit/s是一路数字电话的传输速率 从图中看出 STM-N的帧结构由3部分组成 段开销 包括再生段开销 RSOH 和复用段开销 MSOH 管理单元指针 AU-PTR 信息净负 荷 payload 下面我们讲述这三大部分的功能 1 信息净负荷 payload 是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种 信息码块的地方 信息净负荷区相当于STM-N这辆运货车的车箱 车箱内装 载的货物就是经过打包的低速信号 待运输的货物 为了实时监测货物 打包的低速信号 在传输过程中是否有损坏 在将低速信号打包的过程中 加入了监控开销字节 通道开销 POH 字节 POH作为净负荷的一部分 与信息码块一起装载在STM-N这辆货车上在SDH网中传送 它负责对打包的 货物 低速信号 进行通道性能监视 管理和控制 有点儿类似于传感器 & 技术细节 何谓通道 举例说明 STM-1信号可复用进63 2Mbit/s的信号 那么换一种说法可将 STM-1信号看成一条传输大道 那么在这条大路上又分成了63条小路 每条 小路通过相应速率的低速信号 那么每一条小路就相当于一个低速信号通道 通道开销的作用就可以看成监控这些小路的传送状况了 这63个2M通道复合 成了STM-1信号这条大路 此处可称为 段 了 现在你明白了吧 所谓 通道指相应的低速支路信号 POH的功能就是监测这些低速支路信号在由 STM-N这辆货车承载 在SDH网上运输时的性能 这与将STM-N信号类比为货车 将低速支路信号打包装入车中运输相一致 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-3
SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步 △ 注意 信息净负荷并不等于有效负荷,因为信息净负荷中存放的是经过打包的低速 信号,即在低速信号中加上了相应的POH 2)段开销(SOH)是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须附加的供网 络运行、管理和维护(OAM)使用的字节。例如段开销可进行对STMN这辆 货车中的所有货物在运输中是否有损坏进行监控,而POH的作用是当车上 有货物损坏时,通过它来判定具体是哪一件货物出现损坏。也就是说SOH完 成对货物整体的监控,POH是完成对某一件特定的货物进行监控,当然, SOH和POH还有一些管理功能。 段开销又分为再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH),分别对相应 的段层进行监控。我们讲过段其实也相当于一条大的传输通道,RSOH和 MSOH的作用也就是对这一条大的传输通道进行监控 那么,RSOH和MSOH的区别是什么呢?简单的讲二者的区别在于监管的范 围不同。举个简单的例子,若光纤上传输的是25G信号,那么,RSOH监控 的是STM-l6整体的传输性能,而MSOH则是监控STM16信号中每一个 STM-1的性能情况。 技术细节 RSOH、MSOH、POH提供了对SDH信号的层层细化的监控功能,例如 2.5G系统,RSOH监控的是整个STM-16的信号传输状态;MSOH监控的是 STM-16中每一个STM-1信号的传输状态;POH则是监控每一个STM-1中每一 个打包了的低速支路信号〔例如2 Mbit/s)的传输状态,这样通过开销的层层 监管功能,使你可以方便地从宏观(整体〕和微观〔个体〕的角度来监控信 号的传输状态,便于分析、定位, 再生段开销在STMN帧中的位置是第一到第三行的第一到第9XN列,共3x N个字节;复用段开销在STMN帧中的位置是第5到第9行的第一到第9X
注意 信息净负荷并不等于有效负荷 因为信息净负荷中存放的是经过打包的低速 信号 即在低速信号中加上了相应的POH 2 段开销 SOH 是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须附加的供网 络运行 管理和维护 OAM 使用的字节 例如段开销可进行对STM-N这辆 运货车中的所有货物在运输中是否有损坏进行监控 而POH的作用是当车上 有货物损坏时 通过它来判定具体是哪一件货物出现损坏 也就是说SOH完 成对货物整体的监控 POH是完成对某一件特定的货物进行监控 当然 SOH和POH还有一些管理功能 段开销又分为再生段开销 RSOH 和复用段开销 MSOH 分别对相应 的段层进行监控 我们讲过段其实也相当于一条大的传输通道 RSOH和 MSOH的作用也就是对这一条大的传输通道进行监控 那么 RSOH和MSOH的区别是什么呢 简单的讲二者的区别在于监管的范 围不同 举个简单的例子 若光纤上传输的是2.5G信号 那么 RSOH监控 的是STM-16整体的传输性能 而MSOH则是监控STM-16信号中每一个 STM-1的性能情况 & 技术细节 RSOH MSOH POH提供了对SDH信号的层层细化的监控功能 例如 2.5G系统 RSOH监控的是整个STM-16的信号传输状态 MSOH监控的是 STM-16中每一个STM-1信号的传输状态 POH则是监控每一个STM-1中每一 个打包了的低速支路信号 例如2Mbit/s 的传输状态 这样通过开销的层层 监管功能 使你可以方便地从宏观 整体 和微观 个体 的角度来监控信 号的传输状态 便于分析 定位 再生段开销在STM-N帧中的位置是第一到第三行的第一到第9 N列 共3 9 N个字节 复用段开销在STM-N帧中的位置是第5到第9行的第一到第9 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-4
SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步 N列,共5X9XN个字节。与PDH信号的帧结构相比较,段开销丰富是SDH信 号帧结构的一个重要的特点 3)管理单元指针(AU-PTR 管理单元指针位于STMN帧中第4行的9XN列,共9XN个字节,AU-PTR起 什么作用呢?我们讲过SDH能够从高速信号中直接分/插出低速支路信号(例 如2Mbts),为什么会这样呢?这是因为低速支路信号在高速SDH信号帧中 的位置有预见性,也就是有规律性。预见性的实现就在于SDH帧结构中指针 开销字节功能。AU-PIR是用来指示信息净负荷的第一个字节在STMN帧内 的准确位置的指示符,以便收端能根据这个位置指示符的值〔指针值)正确 分离信息净负荷。这句话怎样理解呢?若仓库中以堆为单位存放了很多货物, 每堆货物中的各件货物(低速支路信号)的摆放是有规律性的(字节间插复 用),那么若要定位仓库中某件货物的位置就只要知道这堆货物的具体位置 就可以了,也就是说只要知道这堆货物的第一件货物放在哪儿,然后通过本 堆货物摆放位置的规律性,就可以直接定位出本堆货物中任一件货物的准确 位置,这样就可以直接从仓库中搬运(直接分插)某一件特定货物(低速支 路信号)。AU-PTR的作用就是指示这堆货物中第一件货物的位置 其实指针有高、低阶之分,高阶指针是AU-PTR低阶指针是TU-PTR(支路 单元指针),TU-PTR的作用类似于AU-PTR只不过所指示的货物堆更小 些而已 2.2SDH的复用结构和步骤 SDH的复用包括两种情况:一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号;另 一种是低速支路信号(例如2Mbit/s,34Mbit/s140Mb/s)复用成SDH信号 STM-N. 第一种情况在前面已有所提及,复用的方法主要通过字节间插复用方式来完 成的,复用的个数是4合一,即4XSTM-1→STM-4,4XSTM4→STM-16 在复用过程中保持帧频不变(8000帧/秒),这就意味着高一级的STMN信号 是低一级的STMN信号速率的4倍。在进行字节间插复用过程中,各帧的信 息净负荷和指针字节按原值进行间插复用,而段开销则会有些取舍。在复用 成的STMN帧中,SOH并不是所有低阶SDH帧中的段开销间插复用而成,而 是舍弃了一些低阶帧中的段开销,其具体的复用方法在下一节中讲述 第二种情况用得最多的就是将PDH信号复用进STMN信号中去
N列 共5 9 N个字节 与PDH信号的帧结构相比较 段开销丰富是SDH信 号帧结构的一个重要的特点 3 管理单元指针 AU-PTR 管理单元指针位于STM-N帧中第4行的9 N列 共9 N个字节 AU-PTR起 什么作用呢 我们讲过SDH能够从高速信号中直接分/插出低速支路信号 例 如2Mbit/s 为什么会这样呢 这是因为低速支路信号在高速SDH信号帧中 的位置有预见性 也就是有规律性 预见性的实现就在于SDH帧结构中指针 开销字节功能 AU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内 的准确位置的指示符 以便收端能根据这个位置指示符的值 指针值 正确 分离信息净负荷 这句话怎样理解呢 若仓库中以堆为单位存放了很多货物 每堆货物中的各件货物 低速支路信号 的摆放是有规律性的 字节间插复 用 那么若要定位仓库中某件货物的位置就只要知道这堆货物的具体位置 就可以了 也就是说只要知道这堆货物的第一件货物放在哪儿 然后通过本 堆货物摆放位置的规律性 就可以直接定位出本堆货物中任一件货物的准确 位置 这样就可以直接从仓库中搬运 直接分/插 某一件特定货物 低速支 路信号 AU-PTR的作用就是指示这堆货物中第一件货物的位置 其实指针有高 低阶之分 高阶指针是AU-PTR 低阶指针是TU-PTR 支路 单元指针 TU-PTR的作用类似于AU-PTR 只不过所指示的货物堆更小一 些而已 2.2 SDH的复用结构和步骤 SDH的复用包括两种情况 一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号 另 一种是低速支路信号 例如2Mbit/s 34Mbit/s 140Mbit/s 复用成SDH信号 STM-N 第一种情况在前面已有所提及 复用的方法主要通过字节间插复用方式来完 成的 复用的个数是4合一 即4 STM-1 STM-4 4 STM-4 STM-16 在复用过程中保持帧频不变 8000帧/秒 这就意味着高一级的STM-N信号 是低一级的STM-N信号速率的4倍 在进行字节间插复用过程中 各帧的信 息净负荷和指针字节按原值进行间插复用 而段开销则会有些取舍 在复用 成的STM-N帧中 SOH并不是所有低阶SDH帧中的段开销间插复用而成 而 是舍弃了一些低阶帧中的段开销 其具体的复用方法在下一节中讲述 第二种情况用得最多的就是将PDH信号复用进STM-N信号中去 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-5
SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步 传统的将低速信号复用成高速信号的方法有两种 比特塞入法(又叫做码速调整法) 这种方法利用固定位置的比特塞入指示来显示塞入的比特是否载有信号数据, 允许被复用的净负荷有较大的频率差异(异步复用),因为存在一个比特塞 入和去塞入的过程(码速调整),而不能将支路信号直接接入高速复用信号 或从高速信号中分出低速支路信号,也就是说不能直接从髙速信号中上/下低 速支路信号,要一级一级的进行,这也就是PDH的复用方式。 ·固定位置映射法 这种方法利用低速信号在高速信号中的特殊位置来携带低速同步信号,要求 低速信号与高速信号同步,也就是说帧频相一致,可方便的从高速信号中直 接上/下低速支路信号,但当高速信号和低速信号间出现频差和相差(不同步) 时,要用125μs(8000帧秒)缓存器来进行频率校正和相位对准,导致信号 较大延时和滑动损伤 从上面看出这两种复用方式都有一些缺陷,比特塞入法无法从高速信号中上 /下低速支路信号;固定位置映射法引入的信号时延过大。 SDH网的兼容性要求SDH的复用方式既能满足异步复用(例如:将PDH信号 复用进STMN),又能满足同步复用(例如STM-→STM4),而且能方便 地由高速STMN信号分/插出低速信号,同时不造成较大的信号时延和滑动损 伤,这就要求SDH需采用自己独特的一套复用步骤和复用结构。在这种复用 结构中,通过指针调整定位技术来取代125μs缓存器用以校正支路信号频差 和实现相位对准,各种业务信号复用进STMN帧的过程都要经历映射(相当 于信号打包)、定位(相当于指针调整)、复用(相当于字节间插复用)三 个步骤 rTU-T规定了一整套完整的复用结构〔也就是复用路线),通过这些路线可 将PDH的3个系列的数字信号以多种方法复用成STMN信号。ITU-T规定的复 用路线如图2-2
传统的将低速信号复用成高速信号的方法有两种 ü 比特塞入法 又叫做码速调整法 这种方法利用固定位置的比特塞入指示来显示塞入的比特是否载有信号数据 允许被复用的净负荷有较大的频率差异 异步复用 因为存在一个比特塞 入和去塞入的过程 码速调整 而不能将支路信号直接接入高速复用信号 或从高速信号中分出低速支路信号 也就是说不能直接从高速信号中上/下低 速支路信号 要一级一级的进行 这也就是PDH的复用方式 ü 固定位置映射法 这种方法利用低速信号在高速信号中的特殊位置来携带低速同步信号 要求 低速信号与高速信号同步 也就是说帧频相一致 可方便的从高速信号中直 接上/下低速支路信号 但当高速信号和低速信号间出现频差和相差 不同步 时 要用125 s 8000帧/秒 缓存器来进行频率校正和相位对准 导致信号 较大延时和滑动损伤 从上面看出这两种复用方式都有一些缺陷 比特塞入法无法从高速信号中上 /下低速支路信号 固定位置映射法引入的信号时延过大 SDH网的兼容性要求SDH的复用方式既能满足异步复用 例如 将PDH信号 复用进STM-N 又能满足同步复用 例如STM-1 STM-4 而且能方便 地由高速STM-N信号分/插出低速信号 同时不造成较大的信号时延和滑动损 伤 这就要求SDH需采用自己独特的一套复用步骤和复用结构 在这种复用 结构中 通过指针调整定位技术来取代125 s缓存器用以校正支路信号频差 和实现相位对准 各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射 相当 于信号打包 定位 相当于指针调整 复用 相当于字节间插复用 三 个步骤 ITU-T规定了一整套完整的复用结构 也就是复用路线 通过这些路线可 将PDH的3个系列的数字信号以多种方法复用成STM-N信号 ITU-T规定的复 用路线如图2-2 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-6
SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步 STM TUG-3 C-3 k-44736kbit/s TUG-2 -Tu-2*- c2 k-6312kiuUs YTU-12]C-12+C1 12 K-2048kbit/s 复用 定位校准 ←映射 GU-11k-vc11-Cc-1k-154kbitUls 图2-2G709复用映射结构 从图22中可以看到此复用结构包括了一些基本的复用单元:C一容器、VC 虚容器、TU一支路单元、TUG一支路单元组、AU-一管理单元、AUG一管理 单元组,这些复用单元的下标表示与此复用单元相应的信号级别。在图中从 个有效负荷到STMN的复用路线不是唯一的,有多条路线(也就是说有多 种复用方法)。例如:2Mbt/s的信号有两条复用路线,也就是说可用两种方 法复用成STMN信号。不知你注意到没有,8Mbs的PDH信号是无法复用成 STMN信号的 尽管一种信号复用成SDH的STMN信号的路线有多种,但是对于一个国家或 地区则必须使复用路线唯一化。我国的光同步传输网技术体制规定了以 2Mb信号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷,并选用AU-4的复用路线, 其结构见图2-3所示。 STM-N- AUG- vc4 C-4K-139264kbit/s 3 03”[3[os←[ck-3bt 指针处理 TUG. …定位校准 映射 3ik[cn←[nk2o 图2-3我国的SDH基本复用映射结构
STM-N AUG AU-4 VC-4 AU-3 VC-3 TUG-3 TUG-2 TU-3 TU-2 TU-12 TU-11 VC-3 VC-2 VC-12 VC-11 C-4 C-3 C-2 C-12 C-11 ×N ×1 ×1 ×1 ×3 ×3 ×3 ×4 ×7 ×7 139264kbit/s 44736kbit/s 34368kbit/s 6312kbit/s 2048kbit/s 1544kbit/s 指针处理 复用 定位校准 映射 图2-2 G.709复用映射结构 从图2-2中可以看到此复用结构包括了一些基本的复用单元 C 容器 VC 虚容器 TU 支路单元 TUG 支路单元组 AU 管理单元 AUG 管理 单元组 这些复用单元的下标表示与此复用单元相应的信号级别 在图中从 一个有效负荷到STM-N的复用路线不是唯一的 有多条路线 也就是说有多 种复用方法 例如 2Mbit/s的信号有两条复用路线 也就是说可用两种方 法复用成STM-N信号 不知你注意到没有 8Mbit/s的PDH信号是无法复用成 STM-N信号的 尽管一种信号复用成SDH的STM-N信号的路线有多种 但是对于一个国家或 地区则必须使复用路线唯一化 我国的光同步传输网技术体制规定了以 2Mbit/s信号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷 并选用AU-4的复用路线 其结构见图2-3所示 STM-N AUG AU-4 VC-4 TUG-3 TUG-2 TU-3 TU-12 VC-3 VC-12 C-4 C-3 C-12 ×N ×1 ×1 ×3 ×3 ×7 139264kbit/s 34368kbit/s 2048kbit/s 指针处理 复用 定位校准 映射 图2-3 我国的SDH基本复用映射结构 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-7
SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步 下面我们分别讲述2Mbs、34Mbis、140Mbit/s的PDH信号是如何复用进 STMN信号中的。 221140Mbs复用进STMN信号 )首先将140Mbis的PDH信号经过码速调整(比特塞入法)适配进C4, C4是用来装载140Mbis的PDH信号的标准信息结构。参与SDH复用的各种速 率的业务信号都应首先通过码速调整适配技术装进一个与信号速率级别相对 应的标准容器:2MbiC12、3Mbs一C3140Mbis-C4容器 的主要作用就是进行速率调整。140Mbs的信号装入C4也就相当于将其打了 个包封,使140Mbis信号的速率调整为标准的C4速率。C4的帧结构是以字节 为单位的块状帧,帧频是8000帧/秒,也就是说经过速率适配,140Mbis的信 号在适配成C4信号时已经与SDH传输网同步了。这个过程也就相当于C4装入 异步140Mbs的信号。C4的帧结构如图2-4所示 139264Mb/s 14976Mb/ 8000帧秒 图24C4的帧结构图 C4信号的帧有260列×9行(PDH信号在复用进STMN中时,其块状帧一直保 持是9行),那么E4信号适配速率后的信号速率(也就是C4信号的速率)为: 8000帧秒×9行×260列×8bit=149.760Mbs所谓对异步信号进行速率适配 其实际含义就是指当异步信号的速率在一定范围内变动时,通过码速调整可 将其速率转换为标准速率。在这里,E4信号的速率范围是139264Mbt士 l5pm(G703规范标准)=(139.261-139.266) Mbit/s那么通过速率适配可 将这个速率范围的E4信号,调整成标准的C4速率149760 Mbits也就是说能 够装入C4容器 怎样进行E4信号的速率调整呢? 可将C4的基帧(9行×260列)划分为9个子帧,每个子帧占一行。每个子帧 又可以13个字节为一个单位,分成20个单位(20个13字节块)。每个子帧的
下面我们分别讲述2Mbit/s 34Mbit/s 140Mbit/s的PDH信号是如何复用进 STM-N信号中的 2.2.1 140Mbit/s复用进STM-N信号 1 首先将140Mbit/s的PDH信号经过码速调整 比特塞入法 适配进C4 C4是用来装载140Mbit/s的PDH信号的标准信息结构 参与SDH复用的各种速 率的业务信号都应首先通过码速调整适配技术装进一个与信号速率级别相对 应的标准容器 2Mbit/s C12 34Mbit/s C3 140Mbit/s C4 容器 的主要作用就是进行速率调整 140Mbit/s的信号装入C4也就相当于将其打了 个包封 使140Mbit/s信号的速率调整为标准的C4速率 C4的帧结构是以字节 为单位的块状帧 帧频是8000帧/秒 也就是说经过速率适配 140Mbit/s的信 号在适配成C4信号时已经与SDH传输网同步了 这个过程也就相当于C4装入 异步140Mbit/s的信号 C4的帧结构如图2-4所示 139.264Mb/s 1 9 260 149.76Mb/s 8000帧/秒 C4 图2-4 C4 的帧结构图 C4信号的帧有260列 9行 PDH信号在复用进STM-N中时 其块状帧一直保 持是9行 那么E4信号适配速率后的信号速率 也就是C4信号的速率 为 8000帧/秒 9行 260列 8bit=149.760Mbit/s 所谓对异步信号进行速率适配 其实际含义就是指当异步信号的速率在一定范围内变动时 通过码速调整可 将其速率转换为标准速率 在这里 E4信号的速率范围是139.264Mbit/s 15ppm G.703规范标准 (139.261 139.266)Mbit/s 那么通过速率适配可 将这个速率范围的E4信号 调整成标准的C4速率149.760Mbit/s 也就是说能 够装入C4容器 怎样进行E4信号的速率调整呢 可将C4的基帧 9行 260列 划分为9个子帧 每个子帧占一行 每个子帧 又可以13个字节为一个单位 分成20个单位 20个13字节块 每个子帧的 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-8
SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步 20个13字节块的第1个字节依次为W、X、Y、YY、XY、Y、Y、X Y、Y、Y、Ⅹ、Y、Y、Y、X、Y、Z,共20个字节,每个13字节块的第2到 第13字节放的是140Mbts的信息比特。见图2-5: 1×13 ×13字节=260字节 ∏∏1c4125 3 字节 XYYYxYYⅣ YXYYYxYYⅣ XyZ 1一信息比特 XCRRRRI O一开销比特 R一固定插入非信息比特 Y RRRRRRRIRI ·C一正码速调整中控制比特 ZIIIISrl S-正码速调整中码速调整位置 图2-5C-4的子帧结构 E4信号的速率适配就是通过9个子帧的共180个13字节块的首字节来实现。那 么怎么实现的呢?一个子帧中每个13字节块的后12个字节均为W字节再加上 第一个13字节的第一个字节也是W字节共241个W字节、5个X字节、13个Y字 节、1个Z字节。各字节的比特内容见图25。那么一个子帧的组成是 C4子帧=241W+13Y+5X+1Z=260个字节=(19341+S)+5C+130R 10O=2080bit 一个C4子帧总计有8×260=2080bit,其分配是: 信息比特l:1934固定塞入比特R:1303开销比特O:10;调整控制比特 C:5;调整机会比特S:1a
20个13字节块的第1个字节依次为 W X Y Y Y X Y Y Y X Y Y Y X Y Y Y X Y Z 共20个字节 每个13字节块的第2到 第13字节放的是140Mbit/s的信息比特 见图2-5 W W X X X X X Y Y Y Y Y Y X Y Y Y Y Y Y Y Y Z Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 I I I I I I I I I I I I I I I C R R R R R R R R R R R R R R O O S · I —信息比特 · O—开销比特 · R—固定插入非信息比特 · C—正码速调整中控制比特 · S—正码速调整中码速调整位置 12字节 C-4/125us 1×13 20×13字节＝260字节 图2-5 C-4的子帧结构 E4信号的速率适配就是通过9个子帧的共180个13字节块的首字节来实现 那 么怎么实现的呢 一个子帧中每个13字节块的后12个字节均为W字节再加上 第一个13字节的第一个字节也是W字节共241个W字节 5个X字节 13个Y字 节 1个Z字节 各字节的比特内容见图2-5 那么一个子帧的组成是 C4子帧 241W 13Y 5X 1Z 260个字节 1934I S 5C 130R 10O 2080bit 一个C4子帧总计有8 260 2080bit 其分配是 信息比特I 1934 固定塞入比特R 130 开销比特O 10 调整控制比特 C 5 调整机会比特S 1 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-9
SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步 C比特主要用来控制相应的调整机会比特S,当 CCCCC=00000时,S=l;当 CCCCC=1111时,S=R。分别令S为或S为R,可算出C-4容器能容纳的信 息速率的上限和下限 当S=I时,C-4能容纳的信息速率最大,C4max=(1934+1)x9×8000= 139.320Mbts当S=R时,C-4能容纳的信息速率最小,C-4min=(1934+ 0)×9×8000=139248Mbis。也就是说C-4容器能容纳的E4信号的速率范 围是139248 Mbit/s-13932Mbis。而符合G703规范的E4信号速率范围是 39261Mbs-139266 mbit/s,这样,C4容器就可以装载速率在一定范围内 的E4信号,也就是可以对符合G703规范的E4信号进行速率适配,适配后为 标准C4速率一-149760Mbit/s 2)为了能够对140 Mbit/s的通道信号进行监控,在复用过程中要在C4的块状 帧前加上一列通道开销字节(高阶通道开销VC4-POH),此时信号成为 VC4信息结构,见图2-6所示 o vca 150.336Mbit/s 149.76Mbts 图26VC4结构图 VC4是与140 Mbit/sPDh信号相对应的标准虚容器,此过程相当于对C4信号再 打一个包封,将对通道进行监控管理的开销(POH)打入包封中去,以实现 对通道信号的实时监控 虚容器(VC)的包封速率也是与SDH网络同步的,不同的ⅤC(例如与 2Mb相对应的ⅤC12、与34Mb相对应的ⅤC3)是相互同步的,而虚容器 内部却允许装载来自不同容器的异步净负荷。虚容器这种信息结构在SDH网 络传输中保持其完整性不变,也就是可将其看成独立的单位(货包),十分 灵活和方便地在通道中任一点插入或取出,进行同步复用和交叉连接处理 其实,从高速信号中直接定位上/下的是相应信号的VC这个信号包,然后通 过打包/拆包来上/下低速支路信号
C比特主要用来控制相应的调整机会比特S 当CCCCC 00000时 S I 当 CCCCC 11111时 S R 分别令S为I或S为R 可算出C-4容器能容纳的信 息速率的上限和下限 当S I时 C-4能容纳的信息速率最大 C-4max 1934 1 9 8000 139.320Mbit/s 当S R时 C-4能容纳的信息速率最小 C-4min 1934 0 9 8000 139.248Mbit/s 也就是说C-4容器能容纳的E4信号的速率范 围是139.248Mbit/s 139.32Mbit/s 而符合G.703规范的E4信号速率范围是 139.261Mbit/s 139.266Mbit/s 这样 C4容器就可以装载速率在一定范围内 的E4信号 也就是可以对符合G.703规范的E4信号进行速率适配 适配后为 标准C4速率 149.760Mbit/s 2 为了能够对140Mbit/s的通道信号进行监控 在复用过程中要在C4的块状 帧前加上一列通道开销字节 高阶通道开销VC4-POH 此时信号成为 VC4信息结构 见图2-6所示 1 1 9 261 P O H VC4 C4 150.336Mbit/s 149.76Mbit/s 图2-6 VC4结构图 VC4是与140Mbit/sPDH信号相对应的标准虚容器 此过程相当于对C4信号再 打一个包封 将对通道进行监控管理的开销 POH 打入包封中去 以实现 对通道信号的实时监控 虚容器 VC 的包封速率也是与 SDH网络同步的 不同的VC 例如与 2Mbit/s相对应的VC12 与34Mbit/s相对应的VC3 是相互同步的 而虚容器 内部却允许装载来自不同容器的异步净负荷 虚容器这种信息结构在SDH网 络传输中保持其完整性不变 也就是可将其看成独立的单位 货包 十分 灵活和方便地在通道中任一点插入或取出 进行同步复用和交叉连接处理 其实 从高速信号中直接定位上/下的是相应信号的VC这个信号包 然后通 过打包/拆包来上/下低速支路信号 SDH原理 第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤 2-10