《SDH原理》第二章 SDH信号的帧结构和复用步骤

SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步骤 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)。它的缺点是因为 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。这种比特塞入法就是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相对固定的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。它的特点在于可 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,比特塞入法无法直接从高速信号 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→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) 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STMN信号。ITUT规定的复 用路线如图2-2 STM UG -AU-4VC-4h c4k-139264kbs TUG-3 1<a AU-3 44736kbit/s 34368kbs G2[muzc2←[c2k6 12kbit/s 匚指针处理 048kbit/s 位校准 TU-1 vc-11tc-11k-154ilts 图2-2G.709复用映射结构

SDH 原理 第二章 SDH 信号的帧结构和复用步骤 2-6 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）。它的缺点是因为 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。这种比特塞入法就是 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相对固定的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。它的特点在于可 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，比特塞入法无法直接从高速信号 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 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 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。 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

SDH原理 第二章SDH信号的帧结构和复用步骤 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 从一个有效负荷到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:2Mbs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,8Mbt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 2Mbs信号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷,并选用AU4的复用 路线,其结构见图23所示。 STM AZX N c4 k-139264kbit/s 3 匚指针处理 TUG-2A 复用 定位校准 Tu-12vC-12 C-12 图2-3我国的SDH基本复用映射结构 下面我们分别讲述2Mbis、34Mbis、140Mbs的PDH信号是如何复用进 STMN信号中的 221140Mbs复用进STMN信号 (1)首先将140Mbts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140 Mbit/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:2Mb--C12、34Mbs--C3、 140Mbs——C4。容器的主要作用就是进行速率调整。140Mbts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,140 Mbit/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140Mbs 的信号。C4的帧结构如图24所示

SDH 原理 第二章 SDH 信号的帧结构和复用步骤 2-7 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 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

SDH原理 二章SDH信号的帧结构和复用步骤 139264Mb 14976Mb 8000帧秒 32-4c4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×8bt=149760Mbs。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 139.264Mbis±15pm(G.703规范标准)=(139261-139266)Mbis,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 149760Mbt/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140Mbs的信息比特。见图25:

SDH 原理 第二章 SDH 信号的帧结构和复用步骤 2-8 139.264Mb/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 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：