数字通信原理第5章—SDH的速率与帧结构.ppt

第 5章 同步数字体系(SDH) SDH 5.2 SDH的速率与帧结构 第 5 章 同步数字体系(SDH) 第一节 SDH的基本概念 第二节 SDH的速率与帧结构 第三节 同步复用与映射方法 第四节 SDH传输网 5.2 SDH的速率与帧结构 本节考核知识点与考核要求 ： 1、网络节点接口的概念 “识记”； 3、SDH帧结构 “领会”； 2、同步数字体系的速率 “识记”； 4、段开销（SOH）字节，只包括段开销字节的 种类 “识记”； 5.2 SDH的速率与帧结构 5.2 SDH的速率与帧结构 一 网络节点 接口 二 同步数字 体系的速 率 三 SDH帧结 构 5.2 SDH的速率与帧结构 一、网络节点接口 网络节点接口（NNI）是实现SDH网的关键。从 概念上讲，网络节点接口是网络节点之间的接口，从 实现上看它是传输设备与其他网络单元之间的接口。 NNI在网络中的位置如图5-2-1所示。 5.2 SDH的速率与帧结构 一、网络节点接口 图5-2-1 NNI在网络中的位置 5.2 SDH的速率与帧结构 二、同步数字体系的速率 同步数字体系最基本的模块信号（即同步传递模 块）是STM-1，其速率是155.520Mbit/s。 更高等级的STM-N是将基本模块信号同步复用、 字节间插的结果。目前，SDH只能支持一定的N值， 即N为1，4，14，64。 5.2 SDH的速率与帧结构 ITU-T G.707建议规范的SDH标准速率如表5-2-1： 二、同步数字体系的速率 等级级STM-1STM-4STM-16STM-64 速率（ Mbit/s） 155.520622.0802488.3209953.280 5.2 SDH的速率与帧结构 三、SDH帧结构 SDH的帧结构必须适应同步数字复用、交叉连接 和交换的功能，同时也希望支路信号在一帧中均匀分 布、有规律，以便接入和取出。 ITU-T采纳了一种以字节为单位的矩形块状（或 称页状）帧结构，如图5-2-2。 5.2 SDH的速率与帧结构 图5-2-2 SDH帧结构三、SDH帧结构 5.2 SDH的速率与帧结构 STM-N由270N列9行组成，即帧长度为 270N9个字节或270N98bit。帧周期为125ms(即一 帧的时间)。 对于STM-1而言，帧长度为27092430byte，相 当于19440bit，帧周期为125ms，由此可算出其速率为 27098/12510-6=155.520Mbit/s。 三、SDH帧结构 5.2 SDH的速率与帧结构 这种块状结构的帧结构中各字节的传输是从左到 右、由上而下按行进行的，每秒共传8000帧。 由图5-2-2可见，整个帧结构分为三个主要区域： u 段开销（SOH）区域 u 信息净负荷（payload）区域 u 管理单元指针（AU-PTR）区域 三、SDH帧结构 5.2 SDH的速率与帧结构 1、段开销(SOH)区域 段开销(section overhead)是指STM帧结构中为了 保证信息净负荷正常、灵活传送所必需的附加字节， 是供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。 帧结构的左边9N列8行（除去第4行）分配给段 开销。 三、SDH帧结构 5.2 SDH的速率与帧结构 2、信息净负荷(payload)区域 信息负荷区域是帧结构中存放各种信息负载的地 方。图5-2-2之中横向第10N270N，纵向第1行到第 9行的2349N个字节都属此区域。 三、SDH帧结构 5.2 SDH的速率与帧结构 3、管理单元指针(AU-PTR)区域 管理单元指针用来指示信息净负荷的第一个字节 在STM帧中的准确位置，以便在接收端能正确的分解 。图5-2-2中帧结构第4行左边的9N列分配给指针用。 三、SDH帧结构 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 SDH帧结构中安排了两大类开销： u 段开销(SOH) u 通道开销(POH) 段层维护 通道层维护 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 1、段开销字节的安排 SOH中包含定帧信息，用于维护与性能监视的信息 以及其他操作功能。 SOH进一步划分为： u 再生段开销：RSOH，占第1至第3行。 u 复用段开销：MSOH，占第5至第9行。 每经过一个再生段更换一次RSOH，每经过一个复用 段更换一次MSOH。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 STM-N帧中SOH所占空间与N成正比，N不同，SOH 字节在空间中的位置也不同，但SOH字节的种类和功能是 相同或相近的。 各种不同SOH字节在STM-1，STM-4，STM-16和 STM-64帧中的安排如图5-2-3，5-2-4，5-2-5和5-2-6所示。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 图5-2-3 STM-1 SOH字节安排 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 图5-2-4 STM-4 SOH字节安排 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 图5-2-5 STM-16 SOH字节安排 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 图5-2-6 STM-64 SOH字节安排 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 段开销字节的位置： 段开销字节在STM-N帧内的位置可用一个三坐标矢 量(a,b,c)来表示：其中a表示行数，取值为13（对应于 RSOH）或59（对应于MSOH）；b表示复列数，取值为 19；c表示在复列数内的间插层数，取值为1N。 字节的行列坐标行数，列数与三坐标矢量的关系： 行数=a 列数=N(b-1)+c 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 2、SOH字节的功能 1) 帧定位字节A1和A2 SOH中的A1和A2字节可用来识别帧的起始位 置。A1为11110110，A2为00101000。 STM-1帧 内安排有6个帧定位字节。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 2) 再生段踪迹字节J0 J0字节在STM-N中位于S(1,7,1)或 1,6N+1。该 字节被用来重复地发送“段接入点标识符”，以便使 段接收机能据此确认其是否与指定的发射机处于持 续连接状态。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 3) 数据通信通路(DCC) D1D12 SOH中的DCC用来构成SDH管理网（SMN）的 传送链路。其中D1D3字节称为再生段DCC，用于 再生段终端之间交流OAM信息，速率为193kbit/s； D4D12字节称为复用段DCC，用于复用段之间交流 OAM信息，速率为576kbit/s。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 4) 公务字节E1和E2 E1和E2两个字节用来提供公共联络语声通道。 E1属于RSOH，用于本地公务通路，可以在再生器 接入。而E2属于MSOH，用于直达公务通路，可以 在复用段接入。公务通路的速率为64kbit/s。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 5) 使用者通路F1 该字节保留给使用者（通常指网络提供者）专 用，主要为特定维护目的而提供临时的数据/语声通 路连接。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 6) 比特间插奇偶校验8位码(BIP-8)B1 B1字节作再生段误码监督。 这是使用偶校验的比特间插奇偶校验码。BIP-8 是对扰码后的上一个STM-N帧的所有比特进行计算 ，计算的结果置于扰码前的本帧的B1字节位置。如 图5-2-7。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 7) 比特间插奇偶校验24位码(BIP-N24)字节B2B2B2 B2字节作复用段误码监督。 8) 自动保护倒换（APS）通路字节K1,K2（b1b5） 两个字节作自动保护倒换（APS）信令。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 9) 复用段远端失效指示（MS-RDI）字节K2（b6b8） MS-RDI用于向发送端回送一个指示信号，表示 收信端检测到来话鼓掌或正接收复用段告警指示信 号（MS-AIS）。解扰码后K2字节的第6，7，8比特 构成“110”码即为RS-RDI信号。 5.2 SDH的速率与帧结构 四、段开销(SOH)字节 10) 同步状态字节S1（b5b8） S1字节的第58比特用于传送四种同步状态信息 ，可表示16种不同的同步质量等级。 11) 复用远端差错指示（MS-REI）M1 该字节用作复用段远端差错指示。对STM-N信 号，它用来传送BIPN24（B2）所检出的误块 数。 5