1、SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟第2章SDH信號的幀結構和復用步驟第2章SDH信號的幀結構和復用步驟 12.1 SDH 信號 STM-N 的幀結構 12.2 SDH 的復用結構和步驟 52.2.1 140Mbit/s 復用進 STM-N 信號72.2.2 34Mbit/s 復用進 STM-N 信號112.2.3 2Mbit/s 復用進 STM-N 信號132.3映射、定位和復用的概念 17小結22習題22目標：掌握STM-N信號的幀結構（以 STM-1信號的幀結構為例）。掌握STM-N信號幀中各部分結構所起的大致作用。掌握2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s復用進S

2、TM-N信號的全過程。掌握復用和映射的概念。2.1 SDH 信號 STM-N的幀結構SDH信號需要什么樣的幀結構呢?STM-N信號幀結構的安排應盡可能使支路低速信號在一幀內均勻地、有規律 的排列。為什么呢？因為這樣便于實現支路低速信號的分/插、復用和交換,說到底就為了方便的從高速SDH信號中直接上/下低速支路信號。鑒于此，ITU-T規定了 STM-N的幀是以字節（8bit ）為單位的矩形塊狀幀結構，如圖2-1所示。2-1SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟2-2SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟圖2-1 STM-N幀結構圖2-#SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟2-

3、#SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟訣竅: 塊狀幀是什么呢？為了便于對信號進行分析，往往將信號的幀結構等效為塊狀幀結構，這不是SDH信號所特有的，PDH信號、ATM信號，分組交換的數據包，它們的幀 結構都算是塊狀幀。例如，E1信號的幀是32個字節組成的1行X32列的塊狀幀，ATM信號是53個字節構成的塊狀幀。 將信號的幀結構等效為塊狀，僅僅是為了分析的方便。從上圖看出STM-N的信號是9行X 270 X N列的幀結構。此處的N與STM-N 的N相一致，取值范圍：1 , 4, 16 , 64，表示此信號由 N個STM-1信 號通過字節間插復用而成。由此可知 ，STM-1信號的幀結構是

4、9行X 270列 的塊狀幀，由上圖看出，當N個STM-1信號通過字節間插復用成 STM-N信 號時，僅僅是將 STM-1信號的列按字節間插復用，行數恒定為 9行。我們知道，信號在線路上傳輸時是一個bit 個bit地進行傳輸的，那么這個塊狀幀是怎樣在線路上進行傳輸的呢？難道是將整個塊都送上線路同時傳輸嗎？當然不是這樣傳輸，STM-N信號的傳輸也遵循按比特的傳輸方式。那么先傳哪些比特后傳哪些比特呢？SDH信號幀傳輸的原則是：幀結構中的字節（一個比特一個比特）的傳輸,（8bit ）從左到右，從上到下一個字節一個字節 傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一幀。STM-N信號的幀頻（也就是每秒傳送的幀數）

5、是多少呢？ ITU-T規定對于任 何級別的STM-N幀，幀頻是8000幀/秒，也就是幀長或幀周期為恒定的 125 卩s。8000幀/秒聽起來很耳熟，對了， PDH的E1信號也是8000幀/秒。這里需要注意到的是：幀周期的恒定是SDH信號的一大特點，任何級別的STM-N幀它的幀頻都是 8000幀/秒。想想看PDH不同等級信號的幀周期是 否恒定？由于幀周期的恒定使STM-N信號的速率有其規律性。例如STM-4的傳輸數速恒定的等于 STM-1信號傳輸數速的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信號速率工E1信號速率的4 倍。SDH信號的這種規律性使高速

6、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。STM-N幀中單獨一個字節的比特傳輸速率是多少？STM-N的幀頻為8000幀/秒，這就是說信號幀中某一特定字節每秒被傳送8000次，那么該字節的比特速率是8000 X8bit = 64kbit/s。這個數字是不是也很眼熟，64kbit/s是一路數字電話的傳輸速率。從圖2-1中看出，STM-N的幀結構由3部分組成：段開銷，包括再生段開銷（RSOH ）和復用段開銷（MSOH ）;管理單元指針（AU-PTR ）;信息凈負 荷（payload ）。下面我們講述這三大部分的功能。 信息凈負荷（payload ）是在STM-N幀結構

7、中存放將由 STM-N傳送的 各種信息碼塊的地方。信息凈負荷區相當于 STM-N這輛運貨車的車箱， 車箱內裝載的貨物就是經過打包的低速信號一一待運輸的貨物。為了實 時監測貨物（打包的低速信號）在傳輸過程中是否有損壞，在將低速信號打包的過程中加入了監控開銷字節通道開銷（POH ）字節。POH作為凈負荷的一部分與信息碼塊一起裝載在STM-N這輛貨車上在SDH網中傳送，它負責對打包的貨物（低速信號）進行通道性能監視、管理 和控制（有點兒類似于傳感器）。技術細節：何謂通道？舉例說明，STM-1信號可復用進 63 X2Mbit/s的信號，那么換一種說法可將STM-1信號看成一條傳輸大道，那么在這條大路上

8、又分成了63條小路，每條小路通過相應速率的低速信號，那么每一條小路就相當于一個低速信號通道，通道開銷的作用就可以看成監控這些小路的傳送狀況了。這63個2M通道復合成了 STM-1信號這條大路一一此處可稱為“段” 了。現在你明白了吧，所2-3SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟謂通道指相應的低速支路信號，POH的功能就是監測這些低速支路信號在由STM-N這輛貨車承載，在 SDH網上運輸時的性能。丄注意：信息凈負荷并不等于有效負荷，因為信息凈負荷中存放的是經過打包的低速信號，即將低速信號加上了相應的POH。（2） 段開銷（SOH ）是為了保證信息凈負荷正常、靈活傳送所必須附加的供 網絡運行

9、、管理和維護（OAM ）使用的字節。例如段開銷可進行對 STM-N 這輛運貨車中的所有貨物在運輸中是否有損壞進行監控，而POH的作用是當車上有貨物損壞時，通過它來判定具體是哪一件貨物出現損壞。也就是說SOH完成對貨物整體的監控，POH是完成對某一件特定的貨 物進行監控。當然，SOH和POH還有一些管理功能。段開銷又分為再生段開銷（RSOH ）和復用段開銷（MSOH），分別對相應的 段層進行監控。我們講過段其實也相當于一條大的傳輸通道， RSOH和MSOH 的作用也就是對這一條大的傳輸通道進行監控。那么，RSOH和MSOH的區別是什么呢？ 簡單的講二者的區別在于監管的范 圍不同。舉個簡單的例子，

10、若光纖上傳輸的是2.5G信號，那么，RSOH監控的是STM-16整體的傳輸性能，而 MSOH則是監控STM-16信號中每一個 STM-1的性能情況。技術細節：RSOH、MSOH、POH提供了對SDH信號的層層細化的監控功能。 例如2.5G 系統，RSOH 監控的是整個 STM-16的信號傳輸狀態； MSOH 監控的是STM-16中每一個STM-1信號的傳輸狀態； POH則是監控每一個 STM-1中 每一個打包了的低速支路信號（例如2Mbit/s ）的傳輸狀態。這樣通過開銷的層層監管功能，使你可以方便地從宏觀（整體）和微觀（個體）的角度來監控信號的傳輸狀態，便于分析、定位。再生段開銷在 STM-

11、N幀中的位置是第一到第三行的第一到第9 X N列，共3X 9X N個字節；復用段開銷在 STM-N幀中的位置是第 5到第9行的第一到 2-5SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟第9 X N列，共5 X 9 X N個字節。與PDH信號的幀結構相比較，段開銷豐富是 SDH 信號幀結構的一個重要的特點。（3） 管理單元指針（ AU-PTR ） 管理單元指針位于 STM-N 幀中第 4 行的 9X N 列，共 9X N 個字節， AU-PTR 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 ），為什么會這樣呢？這是因為低速支路信號在高速 SD

12、H 信 號幀中的位置有預見性，也就是有規律性。預見性的實現就在于SDH 幀結構中指針開銷字節功能。 AU-PTR 是用來指示信息凈負荷的第一個字節在 STM-N 幀內的準確位置的指示符，以便收端能根據這個位置指示符的值（指 針值）正確分離信息凈負荷。 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）的擺放是有規律性的 （字節間插復用），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，也就是說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律性，就可以直接定位出本堆貨物中任一件 貨物的準確位置，這樣就可以直接從

13、倉庫中搬運（直接分 /插）某一件特定貨 物（低速支路信號） 。 AU-PTR 的作用就是指示這堆貨物中第一件貨物的位置。其實指針有高、低階之分，高階指針是 AU-PTR ，低階指針是 TU-PTR （ 支路 單元指針） ， TU-PTR 的作用類似于 AU-PTR ，只不過所指示的貨物堆更小一 些而已。2.2 SDH 的復用結構和步驟SDH 的復用包括兩種情況：一種是低階的 SDH 信號復用成高階 SDH 信號； 另一種是低速支路信號（例如 2Mbit/s 、 34Mbit/s 、 140Mbit/s ）復用成 SDH 信號 STM-N 。第一種情況在前面已有所提及，復用主要通過字節間插復用方

14、式來完成的，復用的個數是 4合一，即4 X STM-1 tSTM-4 , 4X STM-4宀STM-16。在復用 過程中保持幀頻不變（ 8000 幀/秒），這就意味著高一級的 STM-N 信號速率 是低一級的 STM-N 信號速率的 4 倍。 在進行字節間插復用過程中， 各幀的信 息凈負荷和指針字節按原值進行間插復用，而段開銷則會有些取舍。在復用 成的 STM-N 幀中， SOH 并不是所有低階 SDH 幀中的段開銷間插復用而成， 而是舍棄了一些低階幀中的段開銷，其具體的復用方法在下一節中講述。第二種情況用得最多的就是將 PDH 信號復用進 STM-N 信號中去。傳統的將低速信號復用成高速信號

15、的方法有兩種：比特塞入法（又叫做碼速調整法）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 據，允許被復用的凈負荷有較大的頻率差異（異步復用）。它的缺點是因為 存在一個比特塞入和去塞入的過程（碼速調整），而不能將支路信號直接接 入高速復用信號或從高速信號中分出低速支路信號，也就是說不能直接從高 速信號中上/下低速支路信號，要一級一級的進行。這種比特塞入法就是PDH的復用方式。固定位置映射法這種方法利用低速信號在高速信號中的相對固定的位置來攜帶低速同步信 號，要求低速信號與高速信號同步，也就是說幀頻相一致。它的特點在于可 方便的從高速信號中直接上 /下低速支路信號，但當高速信號

16、和低速信號間出 現頻差和相差（不同步）時，要用125卩s （8000幀/秒）緩存器來進行頻率校正和相位對準，導致信號較大延時和滑動損傷。從上面看出這兩種復用方式都有一些缺陷，比特塞入法無法直接從高速信號中上/下低速支路信號；固定位置映射法引入的信號時延過大。SDH網的兼容性要求 SDH的復用方式既能滿足異步復用（例如：將PDH信號復用進STM-N ）,又能滿足同步復用（例如STM-1 t STM-4 ），而且能方 便地由高速STM-N信號分/插出低速信號，同時不造成較大的信號時延和滑動 損傷，這就要求SDH需采用自己獨特的一套復用步驟和復用結構。在這種復用結構中，通過指針調整定位技術 來取代1

17、25卩s緩存器用以校正支路信號頻 差和實現相位對準，各種業務信號復用進STM-N幀的過程都要經歷映射（相當于信號打包）、定位（相當于指針調整）、復用（相當于字節間插復用） 三個步驟。ITU-T規定了一整套完整的復用結構（也就是復用路線），通過這些路線可將PDH的3個系列的數字信號以多種方法復用成STM-N信號。ITU-T規定的復用路線如圖2-2 。XN.-X1 STM-N鬥 AUG 上 | AU-4 卜.| VC-4一心X3C-4 H39264kbit/sAU-3 卡X3VC-3X7TUG-3X7X1VC-3亠44736kbit/sCL34368kbit/sTUG-2；TtU-2|Tx3VC-

18、2 C-2 J 6312kbit/s-復用' 定位校準*一映射X4VC-12 C-12W 2048kbit/sVC-11 喙 C-1U 1544kbit/s2-6圖2-2 G.709復用映射結構SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟從圖2-2中可以看到此復用結構包括了一些基本的復用單元：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，這些復用單元的下標表示與此復用單元相應的信號級別。在圖中 從一個有效負荷到 STM-N的復用路線不是唯一的，有多條路線（也就是說有 多種復用方法）。例如：2Mbit/s的信號有兩條復用路線，也就是說

19、可用兩種方法復用成STM-N信號。不知你注意到沒有，8Mbit/s的PDH信號是無法復 用成STM-N信號的。盡管一種信號復用成 SDH的STM-N信號的路線有多種，但是對于一個國家或地區則必須使復用路線唯一化。我國的光同步傳輸網技術體制規定了以2Mbit/s信號為基礎的PDH系列作為SDH的有效負荷，并選用 AU-4的復用路線，其結構見圖2-3所示。139264kbit/s34368kbit/s2048kbit/s下面我們分別講述 2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s的PDH信號是如何復用進 STM-N信號中的。2.2.1 140Mbit/s 復用進 STM-N 信號（1）

20、首先將140Mbit/s的PDH信號經過碼速調整 （比特塞入法）適配進C4, C4是用來裝載140Mbit/s的PDH信號的標準信息結構。 參與SDH復用 的各種速率的業務信號都應首先通過碼速調整適配技術裝進一個與信號速率級別相對應的標準容器：2Mbit/s C12、34Mbit/s C3、140Mbit/s C4。容器的主要作用就是進行速率調整。140Mbit/s的信號裝入C4也就相當于將其打了個包封，使140Mbit/s信號的速率調整為 標準的C4速率。C4的幀結構是以字節為單位的塊狀幀，幀頻是8000幀/秒，也就是說經過速率適配，140Mbit/s的信號在適配成 C4信號時已 經與SDH

21、傳輸網同步了。這個過程也就相當于C4裝入異步140Mbit/s的信號。C4的幀結構如圖2-4所示。1139.264Mb/s*260C4149.76Mb/s98000 幀 /秒圖2-4 C4的幀結構圖C4信號的幀有260列X 9行（PDH信號在復用進STM-N中時，其塊狀幀一 直保持是9行），那么E4信號適配速率后的信號速率（也就是C4信號的速率）為：8000幀/秒X 9行X 260列X 8bit=149.760Mbit/s。所謂對異步信號進行速率適配，其實際含義就是指當異步信號的速率在一定范圍內變動時，通 過碼速調整可將其速率轉換為標準速率。在這里，E4信號的速率范圍是139.264Mbit/

22、s ± 15ppm （G.703 規范標準）=（139.261 139.266）Mbit/s ,那 么通過速率適配可將這個速率范圍的E4信號，調整成標準的C4速率149.760Mbit/s，也就是說能夠裝入 C4容器。怎樣進行E4信號的速率調整呢？可將C4的基幀（9行X 260列）劃分為9個子幀，每個子幀占一行。每個子 幀又可以13個字節為一個單位，分成20個單位（20個13字節塊）。每個子幀的20個13字節塊的第1個字節依次為：W、X、Y、Y、Y、X、Y、Y、Y、X、Y、Y、Y、X、Y、Y、Y、X、Y、Z,共 20 個字節，每個 13 字節塊 的第2到第13字節放的是140Mbit

23、/s的信息比特。見圖 2-5 :2-9SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟2-10SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟1X 1320 X 13 字節=260 字節2-#SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟2-#SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟WIIIIIIIIXCRRRRROOYRRRRRRRRZIIIIIISRI !息比特O開銷比特R 固定插入非信息比特C 正碼速調整中控制比特S正碼速調整中碼速調整位置圖2-5 C-4的子幀結構E4信號的速率適配就是通過9個子幀的共180個13字節塊的首字節來實現。那么怎么實現的呢？ 一個子幀中每個13字節塊的后12個字節

24、均為 W字節再加上第一個13字節的第一個字節也是 W字節共241個 W 字節、5個X字節、 13個Y字節、1個Z字節。各字節的比特內容見圖2-5。那么一個子幀的組成是：C4 子幀=241W + 13Y + 5X + 1Z = 260 個字節=(1934I + S)+ 5C + 130R + 10O = 2080bit一個C4子幀總計有8X 260 = 2080bit，其分配是：信息比特I ： 1934 ;固定塞入比特 R: 130 ;開銷比特O: 10;調整控制比特C: 5 ;調整機會比特S : 1。C比特主要用來控制相應的調整機會比特 S，當CCCCC = 00000時，S = I; 當CC

25、CCC = 11111時，S = R。分別令S為I或S為R,可算出C-4容器能 容納的信息速率的上限和下限。當S = I時，C-4能容納的信息速率最大， C-4max =( 1934 + 1 )X 9 X 8000 =139.320Mbit/s ;當S = R時，C-4能容納的信息速率最小， C-4min = (1934 + 0)X 9 X 8000 = 139.248Mbit/s。也就是說 C-4容器能容納的 E4信號的速 率范圍是139.248Mbit/s 139.32Mbit/s。而符合G.703規范的E4信號速率2-#SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟范圍是139.261Mb

26、it/s 139.266Mbit/s，這樣，C4容器就可以裝載速率在一 定范圍內的E4信號，也就是可以對符合 G.703規范的E4信號進行速率適配， 適配后為標準 C4速率149.760Mbit/s。為了能夠對140Mbit/s的通道信號進行監控，在復用過程中要在 C4的塊 狀幀前加上一列通道開銷字節（高階通道開銷VC4-P0H ），此時信號成為VC4信息結構，見圖2-6所示。1261圖2-6 VC4結構圖VC4是與140Mbit/sPDH 信號相對應的標準虛容器，此過程相當于對 C4信號再打一個包封，將對通道進行監控管理的開銷（POH ）打入包封中去，以實現對通道信號的實時監控。虛容器（VC

27、）的包封速率也是與 SDH網絡同步的，不同的VC（例如與2Mbit/s 相對應的VC12、與34Mbit/s相對應的VC3 ）是相互同步的，而虛容器內部 卻允許裝載來自不同容器的異步凈負荷。虛容器這種信息結構在 SDH網絡傳輸中保持其完整性不變，也就是可將其看成獨立的單位（貨包），十分靈活 和方便地在通道中任一點插入或取出，進行同步復用和交叉連接處理。其實，從高速信號中直接定位上/下的是相應信號的 VC這個信號包，然后通過打包/拆包來上/下低速支路信號。在將C4打包成VC4時，要加入9個開銷字節，位于 VC4幀的第一列，這時 VC4的幀結構，就成了 9行X 261列。從中發現了什么沒有？ ST

28、M-N的幀結 構中，信息凈負荷為 9行X 261 X N列，當為STM-1時，即為9行X 261列, 現在你明白了吧！ VC4其實就是STM-1幀的信息凈負荷。將 PDH信號經打 包成C,再加上相應的通道開銷而成 VC這種信息結構，這個過程就叫映射。（3）貨物都打成了標準的包封，現在就可以往STM-N這輛車上裝載了。裝載的位置是其信息凈負荷區。在裝載貨物（VC）的時候會出現這樣一個問題，當貨物裝載的速度和貨車等待裝載的時間（STM-N的幀周期125卩s）不一致時，就會使貨物在車箱內的位置“浮動”，那么在收端怎樣 才能正確分離貨物包呢？SDH采用在VC4前附加一個管理單元指針（AU-PTR ）來

29、解決這個問題。此時信號由VC4變成了管理單元 AU-4這種信息結構，見圖 2-7所示。19圖2-7 AU-4結構圖AU-4這種信息結構已初具 STM-1信號的雛形一一9行X 270列，只不過缺少 SOH部分而已，這種信息結構其實也算是將VC4信息包再加了一個包封一一AU-4。管理單元為高階通道層和復用段層提供適配功能，由高階VC和AU指針組成。AU指針的作用是指明高階 VC在STM幀中的位置。通過指針的作用，允許 高階VC在STM幀內浮動，即允許VC4和AU-4有一定的頻偏和相差；簡單而言，容忍 VC4的速率和AU-4包封速率（裝載速率）有一定的差異。這個 過程形象的看，就是允許貨物的裝載速度

30、與車輛的等待時間有一定的時間差 異。這種差異性不會影響收端正確的定位、分離VC4。盡管貨物包可能在車箱內（信息凈負荷區）“浮動”，但是 AU-PTR本身在STM幀內的位置是固 定的。（為什么？）AU-PTR不在凈負荷區，而是和段開銷在一起。這就保證了收端能正確的在相應位置找到AU-PTR，進而通過 AU指針定位VC4的位置，進而從STM-N信號中分離出VC4。一個或多個在 STM幀中占用固定位置的 AU組成AUG 管理單元組。（4）只剩下最后一步了，將 AUG加上相應的SOH合成STM-1信號，N個 STM-1信號通過字節間插復用成STM-N信號。140Mbit/s宀STM-N的復用全過程見第

31、二節后的附圖。2.2.2 34Mbit/s 復用進 STM-N 信號（1）同樣34Mbit/s的信號先經過碼速調整將其適配到相應的標準容器C3中，然后加上相應的通道開銷C3打包成VC3，此時的幀結構是 9行X85列。為了便于收端定位 VC3 ,以便能將它從高速信號中直接拆離出來， 在VC3的幀上加了 3個字節的指針TU-PTR （支路單元指針），注 意AU-PTR是9個字節。此時的信息結構是支路單元 TU-3 （與34Mbit/s 的信號相應的信息結構），支路單元提供低階通道層（低階VC,例如VC3 ）和高階通道層之間的橋梁，也就是高階通道（高階 VC）拆分成低 階通道（低階VC），或低階通道

32、復用成高階通道的中間過渡信息結構。 C3、VC3的幀結構見第二節后的附圖。那么支路單元指針起什么作用呢？TU-PTR用以指示低階VC的起點在支路單元TU中的具體位置。與AU-PTR很類似，AU-PTR是指示VC4起點在STM幀中的具體位置，實際上二者的工作機理也很類似。我們可以將TU類比成一個小的AU-4，那么在裝載低階 VC到TU中時也就要有一個定位的過程一一 加入TU-PTR的過程。此時的幀結構 TU3如圖2-8所示。圖2-8裝入TU-PTR 后的TU3結構圖(2) TU3的幀結構有點殘缺，先將其缺口部分補上， 成圖2-9所示的幀結構。19圖2-9填補缺口后的TU3幀結構圖圖中R為塞入的偽

33、隨機信息，這時的信息結構為(3) 三個TUG3通過字節間插復用方式，復合成圖2-10所示。TUG3支路單元組。C4信號結構，復合過程見12581 260圖2-10 C4幀結構圖19C4因為TUG3是9行X 86列的信息結構，所以3個TUG3通過字節間插復用方 式復合后的信息結構是 9行X 258列的塊狀幀結構，而C4是9行X 260列的 塊狀幀結構。于是在 3 X TUG3的合成結構前面加兩列塞入比特，使其成為 C4的信息結構。 這時剩下的工作就是將C4 t STM-N中去了，過程同前面所講的將140Mbit/s信號復用進 STM-N信號的過程類似：C4 tVC4 t AU-4 tAUG t

34、STM-N。想一想:此處有兩個指針 AU-PTR和TU-PTR，為什么要兩個？兩個指針提供了兩級 定位功能，AU-PTR使收端正確定位、分離 VC4 ;而VC4可裝載3個VC3 , TU-PTR則相應的定位每個VC3起點的具體位置。從而，在接收端通過AU-PTR定位到相應的 VC4，又通過TU-PTR定位到相應的 VC3 。2.2.3 2Mbit/s 復用進 STM-N 信號當前運用得最多的復用方式是將2Mbit/s信號復用進STM-N信號中，它也是PDH信號復用進SDH信號最復雜的一種復用方式。 首先，將2Mbit/s的PDH信號經過速率適配裝載到對應的標準容器C12中，為了便于速率的適配采

35、用了復幀的概念，即將4個C12基幀組成一個復幀。C12的基幀幀頻也是8000幀/秒，那么C12復幀的幀頻就成了 2000幀/秒。見第二節后的附圖。那么，為什么要使用復幀呢？采用復幀純粹是為了碼速適配的方便。例如若 E1信號的速率是標準的2.048Mbit/s，那么裝入 C12時正好是每個基幀裝入32個字節（256比特）有效信息，為什么？因為 C12幀頻8000幀/秒， PCM30/32E1信號也是 8000幀/秒。但當 E1信號的速率不是標準速率 2.048Mbit/s時，那么裝入每個 C12的平均比特數就不是整數。例如： E1速 率是2.046Mbit/s時，那么將此信號裝入 C12基幀時平

36、均每幀裝入的比特數 是：（2.046 X 106bit/秒）/（8000幀/秒）= 255.75bit有效信息，比特數不是整數， 因此無法進行裝入。若此時取4個基幀為一個復幀，那么正好一個復幀裝入的比特數為：（2.046 X 106bit/秒）/（2000 幀/秒） = 1023bit，可在前三個基幀每 幀裝入256bit （32字節）有效信息，在第4幀裝入255個bit的有效信息，這樣就可將此速率的E1信號完整的適配進 C12中去。那么是怎樣對 E1信號進行速率適配（也就是怎樣將其裝入C12 ）的呢？ C12基幀結構是9 X 4 2個字節的帶缺口的塊狀幀，4個基幀組成一個復幀，C12復幀結構

37、和字節安排 如圖2-11所示。YWWGWWGWWMNWWWWWWWWWWWWWWWWWW第一個C-12基幀結構9 X4-2=32WWW第二個C-12基幀結構9 X4-2=32WWW第三個C-12基幀結構9 X4-2= 32WWW第四個C-12基幀結構9 X4-2W+2Y+1Y +1G+1Y+1G=31W+1Y+1M+1NWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWYWWYWWYWWY每格為一個字節(8bit)，各字節的比特類別:W = I I I I I I I IY= RRRRRRRRG = C1C2OOOORRM= C1C2RRRRRS1I:信息比特

38、C1 :負調整控制比特S1 :C2 :正調整控制比特S2 :R*表示調整比特，在收端去調整時,N= S2 I I I I I I IR:塞入比特：負調整位置C1 = 0正調整位置C2 = 0應忽略調整比特的值，復幀周期為0:開銷比特51 = I; C1 = 1S1 = R*52 = I; C2 = 1S2 = R*125 X 4=500 卩 s。圖2-11 C-12復幀結構和字節安排復幀中的各字節的內容見圖2-11 所示，一個復幀共有：C12復幀=4( 9 X 42)= 136 字節=127W + 5Y + 2G + 1M + 1N =( 1023I + S1 + S2)+ 3C1 + 49R

39、 + 8O = 1088bit，其中負、正調整控制比特C1、C2分別控制負、正調整機會 S1、S2。當C1C1C1 = 000時，S1放有效信息比特 I，而C1C1C1 =111時，S1放塞入比特 R，C2以同樣方式控制 S2。那么復幀可容納有效信息負荷的允許速率范圍是：C-12 復幀 max =( 1023 + 1 + 1 )X 2000 = 2.050Mbit/sC-12 復幀 min =( 1023 + 0 + 0)X 2000 = 2.046Mbit/s也就是說當 E1信號適配進 C12時，只要E1信號的速率范圍在 2.046Mbit/s 2.050Mbit/s的范圍內，就可以將其裝載

40、進標準的C12容器中，實質上就是經過碼速調整將其速率調整成標準的C12速率2.176Mbit/s 。技術細節：從第二節后的附圖看，一個復幀的4個C12基幀是并行擱在一起的，這4個基幀在復用成STM-1信號時，不是復用在同一幀 STM-1信號中的，而是復用在連續的4幀STM-1中。這樣為正確分離 2Mbit/s的信號就有必要知道每個基幀在復幀中的位置即在復幀中的第幾個基幀。 為了在SDH網的傳輸中能實時監測任一個2Mbit/s通道信號的性能，需將C12再打包加入相應的通道開銷（低階通道開銷），使其成為 VC12的信息結構。見第二節后的附圖，此處LP-POH （低階通道開銷）是加在每個基幀左上角的

41、缺口上的，一個復幀有一組低階通道開銷，共 4個字節：V5、J2、N2、K4。因為VC可看成一個獨立的實體，因此我 們以后對2Mbit/s的業務的調配是以 VC12為單位的。一組通道開銷監測的是整個復幀在網絡上傳輸的狀態，想想看一個C12復幀裝載多少幀2Mbit/s的信號？ 一個 C12復幀裝載的是4幀PCM30/32 的信號，因此，一組LP-POH監控的是4幀PCM30/32信號的傳輸狀態。為了使收端能正確定位 VC12的幀，在VC12復幀的4個缺口上再加上4個字節的TU-PTR ,這時信號的信息結構就變成了TU12,9行X 4列。TU-PTR指示復幀中第一個 VC12的起點在TU12復幀中的

42、具體位置。 3個TU12經過字節間插復用合成 TUG-2，此時的幀結構是9行X 12列。（5）7個TUG-2經過字節間插復用合成TUG3的信息結構。請注意 7個TUG-2合成的信息結構是 9行X 84列，為滿足TUG3的信息結構9行 X 86列，貝U需在7個TUG-2合成的信息結構前加入兩列固定塞入比特。 如圖2-12所示。1圖2-12 TUG3的信息結構9 TUG3信息結構再復用進 STM-N中的步驟則與前面所講的一樣。技術細節:從140Mbit/s的信號復用進 STM-N信號的過程可以看出，一個STM-N最多可承載N個140Mbit/s，一個STM-1信號只可以復用進 1個140Mbit/

43、s的信號，此時STM-1信號的容量為64個2Mbit/s的信號。同樣的從34Mbit/s的信號復用進 STM-1信號，STM-1可容納3個34Mbit/s的信號，此時 STM-1信號的容量為 48 X2Mbit/s。從2Mbit/s信號復用進 STM-1信號，STM-1可容納3 X7X3 = 63個2Mbit/s信號。從上可看出，從140Mbit/s和從2Mbit/s復用進SDH的STM-N中，信號利用 率較高。而從 34Mbit/s復用進 STM-N，一個STM-1只能容納 48個2Mbit/s 的信號，利用率較低。從2Mbit/s復用進STM-N信號的復用步驟可以看出 3個TU12復用成一

44、個TUG2 , 7個TUG2復用成一個 TUG3 , 3個TUG3復用進一個 VC4，個VC4復用進1個STM-1，也就是說2Mbit/s的復用結構是3 7 3結構。由 于復用的方式是字節間插方式，所在在一個VC4中的63個VC12的排列方式不是順序來排列的。頭一個 TU12的序號和緊跟其后的 TU12的序號相差21。有個計算同一個 VC4中不同位置TU12的序號的公式：華為VC12 序號=TUG3 編號+（ TUG2 編號1 ）X 3+（ TU12 編號1 ）X 21。阿爾卡特、思科VC12 序號=（TUG3 編號-1） *21 +（ TUG2 編號1 ）X 3+ TU12 編號。TU12的

45、位置在VC4幀中相鄰是指 TUG3編號相同，TUG2編號相同，而TU12 編號相差為1的兩個TU12。這個公式在用SDH傳輸分析儀進行相關測試時會用得到。想想看序號相鄰的兩個TU12在VC4幀中的排列位置有何共性？注：此處指的編號是指 VC4幀中的位置編號，TUG3編號范圍：13 ; TUG2 編號范圍：17 ; TU12編號范圍：13。TU12序號是指本 TU12是VC4幀 63個TU12的按復用先后順序的第幾個 TU12。見圖2-13。12312此處指的是位置編號3123圖2-13 VC4中TUG3、TUG2、TU12的排放結構以上講述了中國所使用的 PDH數字系列復用到 STM-N幀中的

46、方法和步驟， 對這方面的內容希望你能理解，因為它是你以后提高維護設備能力的最基本 的知識，也是接下來深入學習SDH原理的基礎。2.3映射、定位和復用的概念在將低速支路信號復用成 STM-N信號時，要經過 3個步驟：映射、定位、復 用。定位是指通過指針調整，使指針的值時刻指向低階VC幀的起點在TU凈負荷中或高階VC幀的起點在AU凈負荷中的具體位置，使收端能據此正確地分離 相應的VC,這部分內容在下一節中將詳細論述。復用的概念比較簡單，復用是一種使多個低階通道層的信號適配進高階通道層(例如TU12( X 3) t TUG2( X 7)宀TUG3( X 3)宀VC4 )或把多個高階通道層信號適配進復

47、用層的過程(例如 AU-4( X 1) t AUG( X N)t STM-N )。復用也 就是通過字節間插方式把 TU組織進高階VC或把AU組織進STM-N的過程。 由于經過TU和AU指針處理后的各 VC支路信號已相位同步， 因此該復用過 程是同步復用，復用原理與數據的串并變換相類似。PDH140Mbit/s、34Mbit/s、2Mbit/s信號適配進標準容器的方式是什么裝入方式？ 一般都屬于異步裝入方式，因為要經過相應的塞入比特進行碼速調整才能裝入。例如，在將 2Mbit/s的信號適配進 C12時，不能保證每個 C12正好裝入 的是一個E1幀。好，我們重點講一下映射的概念。映射是一種在 SD

48、H網絡邊界處（例如 SDH/PDH邊界處），將支路信號適配 進虛容器的過程 。象我們經常使用的將各種速率（ 140Mbit/s、34Mbit/s、 2Mbit/s ）信號先經過碼速調整，分別裝入到各自相應的標準容器中，再加上 相應的低階或高階的通道開銷，形成各自相對應的虛容器的過程。為了適應各種不同的網絡應用情況，有異步、比特同步、字節同步三種映射 方法與浮動VC和鎖定TU兩種模式。異步映射異步映射對映射信號的結構無任何限制（信號有無幀結構均可），也無需與 網絡同步（例如 PDH信號與SDH網不完全同步）。利用碼速調整將信號適 配進VC的映射方法。在映射時通過比特塞入將其打包成與SDH網絡同步

49、的VC信息包，在解映射時，去除這些塞入比特，恢復出原信號的速率，也就是 恢復出原信號的定時。因此說低速信號在SDH網中傳輸有定時透明性，即在SDH網邊界處收發兩端的此信號速率相一致（定時信號相一致）。此種映射方法可從高速信號中（STM-N ）中直接分/插出一定速率級別的低速信號（例如 2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s ）。因為映射的最基本的不可分割 單位是這些低速信號，所以分/插出來的低速信號的最低級別也就是相應的這些數率級別的低速信號。比特同步映射此種映射是對支路信號的結構無任何限制，但要求低速支路信號與網同步（例如E1信號保證8000幀/秒），無需通過碼速調整即可將低速

50、支路信號打包成 相應的VC的映射方法，注意：VC時刻都是與網同步的。原則上講此種映射方法可從高速信號中直接分 /插出任意速率的低速信號，因為在STM-N信號中可精確定位到 VC,由于此種映射是以比特為單位的同步映射，那么在VC中可以精確的定位到你所要分 /插的低速信號具體的那一個比特的位置上，這樣 理論上就可以分/插出所需的那些比特，由此根據所需分/插的比特不同，可上/下不同速率的低速支路信號。異步映射將低速支路信號定位到VC 級后就不能再深入細化的定位了，所以拆包后只能分出 VC相應速率級別的低速支路信號。 比特同步映射類似于將以比特為單位的低速信號（與網同步）進行比 特間插復用進 VC中，在VC中每個比特的位置是可預見的。字節同步映射2-19SDH原理第二章SDH信號的幀結構和復用步驟字節同步映射是一種要求映射信號具有字節為單位的塊狀幀結構，并與網同 步， 無需任何速率調整即可將信息字節裝入 VC 內規定位置的映射方式。 在這 種情況下，信號的每一個字節在 VC 中的位置是可預見的（有規律性），也就 相當于將信號按字節間插方式復用進 VC 中，那么從 STM-N 中可直接下 VC ， 而在 VC 中由于各字節位置的可預見性， 于是可直接提取指定的字節出來。 所 以，此種映射方式就可以直接從STM-N信號中上/下64kbit/