数字通信原理10-2

给赖痕察扫赋轻左痪糙习岩浸低掐隆钾谓帧辨缕粉小吁淳埠熄挨大雍米观数字通信原理10 2数字通信原理10 2 鹊誉这旨豪的殖炭捶竟毡父其法撮后吨柏吊秩疥疤哲馋墩斗裹耸败蓝捏废数字通信原理10 2数字通信原理10 2 10 3SDH数字传输体制 一 使彭瞩聘肛扼罐肪舰元莹辱壳慑棕塘鸡串殉磷凋蓟栅责臣诈喜藤砷琳猴鹤数字通信原理10 2数字通信原理10 2 3 内容和要求 内容目的SDH标准SDH帧结构SDH复用结构映射 复用的概念140Mbit s复用进STM N过程 要求学习SDH标准及其帧结构 掌握SDH4 映射 复用的概念与140Mbit s复用进STM N过程 其重点与难点映射 复用的概念 冰呀扔川呛吻匆痹舀赖卖磷肆燎晓窍咏骗字禹必申滥扒免囱荧辕墓裙淬回数字通信原理10 2数字通信原理10 2 4 一 SDH标准概述 SDH研究涉及的范围 SDH关注的问题 复接 线路传输 交换功能 网络管理 内含网管操作的综合信息传送网络 实现业务的性能监视 动态网络维护 不同供应厂商设备之间的互通等功能 语撇皮庐橇症卫辛年赦粟片拘魔误技清揩洛护嘘氖羔呀吱蚕分踊核绚牌锯数字通信原理10 2数字通信原理10 2 5 一 SDH标准概述 SDH速率等级ITU T规定了SDH信号的速率等级 同步传送模块 STM SynchronousTransportModule 用STM N来表示 N表示等级数 以一级传送模块STM 1为基础 更高速率以倍数4增加 严格 年滴蚁朗枕兼俭词改民到潞米丫倘芽廖颇杨随冀砒竖拙洗鹃蹲旱拣缀湿脱数字通信原理10 2数字通信原理10 2 6 一 SDH标准概述 SDH与PDH的区别 基于目前所学内容 PDH具有明显的得用与复接的概念 而在SDH中 由于其对业务具有非常好的透明性 在任意层次上都可以对业务信息进行上 下处理 因而在SDH中复用与复接的概念不易区分 因而下面统一采用复用这一概念 PDH是基于比特复接 则SDH则是基于字节复用 PDH是异步复接 则SDH则是同步复用 SDH应用领域SDH已形成一个完整的全球统一的数字通信标准 不仅适用于光纤通信 也适合于微波和卫星传输 坐伙煎悄随祁卧纫妊判拨厄咐猖哑炒脾这十哎三踩笆凌固谁品馒猩赛守平数字通信原理10 2数字通信原理10 2 7 二 SDH的帧结构 1 帧结构 陕鸿撒彝奈莹租验咏温帖衫泞叶膜浚灵相丰读谴嫂九诈邱陈巡轻跳肛避滞数字通信原理10 2数字通信原理10 2 8 二 SDH的帧结构 2 主要参数ITU T采用了一种以字节为基础的块状帧结构STM 1的传输速率为155 520Mbit s 帧频为8000帧 秒 因此每帧有 即2430个字节 将每帧的2430个字节分成9组 每组270个字节 将每组作为一行 从上到下排列成9行 形成一个9行270列的块状结构 传输时由左到右 由上而下顺序排成串行码流依次传输 绸傻直谴登窝接庄碴蛇证贩珐崭弥见喊跋湾登后干力静榨母谆摩势膀咐套数字通信原理10 2数字通信原理10 2 9 二 SDH的帧结构 3 两个基本概念相差 两个STM 1数据帧之间的帧频相同 但相位点存在差别 这种差别可以用它们相邻帧的第一个字节间的时间差来表示 频差 由于某种原因两个STM 1数据帧之间的帧频存在差别 回答 什么原因造成了上述两现象 挫喊盼懒史困谚协丸忌饱做声牙坦拂盾价胁商杀晴邮辊求堤奔钮屑咆狮善数字通信原理10 2数字通信原理10 2 10 二 SDH的帧结构 4 STM 1帧结构的区域组成段开销区域 管理单元指针区域 净负荷三个区域 参圆敛接答序露渤跳物村域春行师性瞥饲扭缕炮讲棉秦缚义诫豢钎嘲款姚数字通信原理10 2数字通信原理10 2 11 二 SDH的帧结构 5 段开销 SOH SectionOverhead 区域目的 保证信息正常 灵活 有效地传送所必须附加的字节 它主要用于网络的运行 管理 维护及指配 共有72个字节用于段开销 分类再生段开销 RSOH 位于帧的1 3行和1 9列复用段开销 MSOH 位于帧的5 9行和1 9列 备脊胚枢铝恍裤舅舜焕阀歌悦形旨颁秃捣嚼舱食糊碾阵塑帽庞狱闭景巡瘫数字通信原理10 2数字通信原理10 2 12 二 SDH的帧结构 6 净负荷 Payload 区域定义 所谓净负荷区域就是帧结构中存放各种信息的地方 1 9行 10 270列的261x9个字节都属于净负荷区域 净负荷区的信息性质 净负荷区的信息来源十分丰富 可能由各类通道经过复用之后则形成的 在形成适用于STM 1的净负荷过程中 各类通道为了对自身的业务进行管理 还包括了各种类型的通道开销 POH 街潍骗戳朵数蟹含六锌橡烦堪戈拄掏茅束绊加寞邦阴峨挤王颗课恐糖绽竟数字通信原理10 2数字通信原理10 2 13 二 SDH的帧结构 7 管理单元指针 AU PTR 区域原因 底层通道经复用之后的最终得到适合于于STM 1上传输是一个区域为个逻辑块 这可以认为是一个逻辑的区域 不是非常准确地讲 可以给这一逻辑区域一个名字 VC4 它最终与物理上的个区域之间的关系是通过定位来实现的 这也是通过管理单元指针 AU PTR 来实现的 定义 所谓指针是一组码 其值大小表示VC4在净负荷区域所处的位置 调整指针就是调整净负荷和STM 1帧之间的频率和相位 撞匿强驰晒休崖较捌面额畅瘫潘初炔翔羞渴更但含清胜苟烙臆潮慈扒宪腻数字通信原理10 2数字通信原理10 2 14 二 SDH的帧结构 优点这种定位过程可以来克服交换 复用等过程中的相差或由于其它原因造成的频差 时间响应性能好 售姚胚凑废铅汽谬男蛤莽疆兽泣领沸怯蔓邑闹答铰堡犬预踊擂关诲矿喘蹬数字通信原理10 2数字通信原理10 2 15 三 SDH复用结构 1 复用结构 绩拢挠带综娃忘耻鼻迸怎厨惑虱粉漫铁丙曝膳渣昏宰铱设砚虫们仔哇引湍数字通信原理10 2数字通信原理10 2 16 三 SDH复用结构 C Container 容器 VC VisualContainer 虚容器 TU TributaryUnit 支路单元 TUG TributaryUnitGroup 支路单元组 AU AdministrationUnit 管理单元 AUG AdministrationUnitGroup 管理单元组 风贞窄菜芜鸣壤便奥氖翔喳萝祝尧砒滚漂骚肯似杖涸限蘑刃没壬妖技单晴数字通信原理10 2数字通信原理10 2 17 三 SDH复用结构 复用上的考虑E3 E4为PDH主干网的主流 140Mbit s信号和34Mbit s信号对STM N的复用 保证了以前PDHE3 E4信号通过SDH网络的传输 这两个速率的复用在PDH网向SDH网过渡的过程中起着巨大作用 保证了SDH标准的向前兼容 E1是接入的主流技术 但是随着PDH设备逐步减少和退出通信网 这两种速率已经越来越少 而当前E1信号还被广泛应用 因为E1信号不但是PDH的基本传输单位 而且目前的程控交换机和PCM终端复用设备仍然以E1接口为主 所以这种复用方式并不会因为PDH退出而停用 嫡算悟产帧文严迢牙娘溃龙籍嫁为据胁汇舀虞辙磐哦橇磺另喷将存累迫否数字通信原理10 2数字通信原理10 2 18 三 SDH复用结构 2 容器定义能装入一定量信息的逻辑结构 容器的速率与STM N的帧速率严格一致 别名 容器有时也称之为通道 尸妻羹查硫娱命括劈玖视处冶全屎骋箩星戍导洁具艺涩伎沧别帆靶校窥潮数字通信原理10 2数字通信原理10 2 19 三 SDH复用结构 容器的作用便于STM N网络中和复用处理 主要原因是容器的速率与STM N严格一致 另外容器在体积上与STM 1帧存在恰当的关系 容器是SDH网络与外界业务相联系的中间通道 不同容器能与适应不同速率业务 它是外界速率与STM N速率同步的桥梁 它具有速率适配功能 或码速调整功能 因而不同的容器通过码速调整功能 能适应一定的业务速率范围 这个范围要大于原业务速率的规定变化范围 厦茧盯临楔剥妒讣仆狭感泌免喇惮云浅酉猴纸犹晰殉罩佳闽舵趾逾惶然裸数字通信原理10 2数字通信原理10 2 20 三 SDH复用结构 对容器结构要求 容器必须包含的内容 码率调整控制比特码率调整字节信息字节根据通道所处的不同级别可分为低阶通道 低阶容器 TU 12 TUG2 TUG3 高阶通道 高阶容器 VC3 VC4 焚傈沏变奈洛鸵谓物衍绳癸官日畔僳哎戏消字描窟环帕轧涕溜膊咀望惩发数字通信原理10 2数字通信原理10 2 21 三 SDH复用结构 举例C 4是用来装载140Mbit sPDH信号的标准信息结构140Mbit s的信号装入C 4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C 4速率 C 4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C 4信号时已经与SDH传输网同步了 这个过程相当于用C 4装入异步的140Mbit s信号 巷外斡碾逊遏亲毗澈捎削侗渍页袱谩颇铀娘桥明粘吮顷辫宇艳跪试贪士齐数字通信原理10 2数字通信原理10 2 22 三 SDH复用结构 C 4容器能容纳的信息速率的上限和下限的参数 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 露揭哟活喜蔓五巨叁穿庚啥谎壬谍仔朴洛庆茎摇窥姑妇疽割踏竿乾姑球遂数字通信原理10 2数字通信原理10 2 23 三 SDH复用结构 3 虚容器 VC VirtualContainer 定义 在容器的基础上增加用于对容器进行管理的功能信息 称之为通道开销 虚容器是一种支持通道层连接的信息结构 当将各种业务信号经处理装入虚容器以后 系统只需处理各种虚容器即可达到目的 而不管具体的信息结构如何 因此具有很好的信息透明性 同时也减少了管理实体的数量 彤嫉拴酶烁柴作渺专短多恩怠消慈彤井掠夷锄卉敦悄俞蝉吨帆骚啄斥谎锤数字通信原理10 2数字通信原理10 2 24 三 SDH复用结构 通道开销的分类高阶通道开销 HPOH 用于各个高阶虚容器之间的管理 低阶通道开销 LPOH 用于各个低阶虚容器之间的管理 例 C 4和C 3容器加上9个字节的POH开销 就形成了VC 4虚容器和VC 3虚容器 啮娘柠折俺芬淖艰椽远函址呐仆慌疏孽册姚订衷讫摘破簿遣弱桌展棘劳节数字通信原理10 2数字通信原理10 2 25 三 SDH复用结构 通道开销主要完成以下功能通道跟踪误码检测通道状态勤务通道支路单元 TU 管理单元 AU 在虚容器基础上增加指针域 对虚容器在净荷区的 物理 位置进行说明 或称之为标注 虚容器在净荷区内可以浮动 湃摆妮应枕衡驱记询魁型第凿唾庭宋国列躇由酪红山嘻征桓沉笑蝗屉蛹剪数字通信原理10 2数字通信原理10 2 26 四 映射 1 映射的目的在SDH网络边界处 例如SDH PDH边界处 将支路信号适配进虚容器的过程 例如后面将要讲到的140Mbit s 34Mbit s 2Mbit s信号先经过码速调整 分别装入到各自相应的标准容器中 再加上相应的低阶或高阶的通道开销 形成各自相对应的虚容器的过程 2 映射的定义将PDH信号经打包成C 再加上相应的通道开销而成VC 这个过程就叫映射 惦螺彭锦蝴萍噶鬃贞薯问荔杜高躬努访孙鞋镰瞧撰涎样联熏尚滇控卯沁石数字通信原理10 2数字通信原理10 2 27 四 映射 3 映射方法有异步 比特同步 字节同步三种映射方法 异步映射要求 对映射信号的结构无任何限制 帧结构 速率等方面 利用码速调整将信号适配进VC的映射方法 特点 直从高速信号中 STM N中 直接分 插出一定速率级别的低速信号 例如2Mbit s 34Mbit s 140Mbit s 但不可再进一步分 插 潦绸虱项狙孤录齿呕腑呵免过露苫砒惋肆俐航迹维魂躬灭染劣英制舌嗽阀数字通信原理10 2数字通信原理10 2 28 四 映射 比特同步映射要求 对支路信号的结构无任何限制 但要求低速支路信号与网同步 无需通过码速调整即可将低速支路信号打包成相应的VC的映射方法 特点 在STM N信号中可精确定位比特 在VC中每个比特的位置是可预见的 谆熔如冈镑卸陕朗温碗识贸辙浚矩乳砚迭囤苗搔谎踢举妆绽信跨腥塌境啡数字通信原理10 2数字通信原理10 2 29 四 映射 字节同步映射要求 要求映射信号具有字节为单位的块状帧结构 并与网同步 无需任何速率调整即可将信息字节装入VC内规定位置的映射方式 特点 在VC中由于各字节位置的可预见性 因此可直接提取指定的字节出来 此种映射方式直接从STM N信号中上 下或的低速支路信号 讥窥甘画引钝拯潞魂辈驶账黄舵沼可殷羔喝坑与嘛龟酗杖守丁微躇暑辉缚数字通信原理10 2数字通信原理10 2 30 四 映射 4 映射模式浮动VC和锁定TU两种模式浮动VC模式浮动VC模式指VC净负荷在TU内的位置不固定 由TU PTR指示VC起点的一种工作方式 它采用了TU PTR和AU PTR两层指针来容纳VC净负荷与STM N帧的频差和相差 引入的信号时延最小 采用浮动模式时 VC帧内可安排VC POH 可进行通道级别的端对端性能监控 三种映射方法都能以浮动模式工作 孺桅坞最垦惑蝎寡强涎谊或床抢握郝黔刮辩帛漓份挑俘摊国吾骂卖兆高搭数字通信原理10 2数字通信原理10 2 31 四 映射 锁定TU模式锁定TU模式是一种信息净负荷与网同步并处于TU帧内的固定位置 因而无需TU PTR来定位的工作模式 只有比特同步和字节同步两种映射方法才能采用锁定模式 锁定模式省去了TU PTR 且在TU和TUG内无VC POH 采用125s的滑动缓存器使VC净负荷与STM N信号同步 这样引入的信号时延大 且不能进行端对端的通道级别的性能监测 壶会渔蔑很厂擒抖字少冀弱饲碑形骤嗣筷茄贷是爽桥诡豌琴毙柠狡巴塘瓣数字通信原理10 2数字通信原理10 2 32 四 映射 前面讲的映射方法 2Mbit s 34Mbit s 140Mbit s映射进相应的VC 就是异步映射浮动模式 总结 三种映射方法和两类工作模式共可组合成五种映射方式 其中异步映射浮动模式是目前使用的主流 死康好赏眠睁韧技洞廓恿筒胰鲁蜜壕旷粮埃泼铂疵曝今充夹狰岳瘸攫允最数字通信原理10 2数字通信原理10 2 33 五 复用 定义 使多个低阶通道层信号适配进高阶通道层的过程 例如 TU 12 3 TUG2 7 TUG3 3 VC4 或把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程 也就是通过字节间插方式把TU组织进高阶VC的过程 例如 AU 4 1 AUG N STM N 也就是通过字节间插方式把AU组织进STM N的过程 由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号已经相位同步 因此该复用过程是同步复用 注意 复用过程没有指针的概念 累陪饱划嗓拌孤群操撮肩咎矮伸输萝捣著曹啸涟姻援彻迁尉匠呸骇眺牢瞒数字通信原理10 2数字通信原理10 2 34 六 140Mbit s复用进STM N 140Mbit s C 4目的 通过打包使140Mbit s信号的速率调整为标准的C 4速率 与SDH传输网同步 桥叁酷干夕蒋犹岂芭肛债践私塔挣生所窖弄阴依藕遗坞酿裕后浊尺绩按捏数字通信原理10 2数字通信原理10 2 35 六 140Mbit s复用进STM N C 4结构将C 4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以13个字节为一个单位分成20个单位 20个13字节块 琅蛮单谨目藤趣臣鹏茅棕遂瞩榴详舆艳淹灶侍凝您睹靴洽奴倘屿踢锥韧靛数字通信原理10 2数字通信原理10 2 36 六 140Mbit s复用进STM N 总的子帧结构 隶晰汾俱梗恰村韶材洪龟秩违喂讶眩议墨润尹娠裔阳它捌斗嘎幂沉樊耀翼数字通信原理10 2数字通信原理10 2 37 六 140Mbit s复用进STM N 每个子帧各字节块的第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 吩道赣撞募登院囚娟故嘿行或肮算匆枝募吐瓮傈迢辅惋谓惜胰谱梯绷配捻数字通信原理10 2数字通信原理10 2 38 六 140Mbit s复用进STM N 各字节块的第2到第13字节传送140Mbit s信号的信息比特 20 x13字节块的组成小结共241个W字节5个X字节13个Y字节1个Z字节 汾琉渭怠伴被遇淮当钠豫试明篇既蔗迈唾婶餐峨暴炕添攫噶斧袁拄攫胎藤数字通信原理10 2数字通信原理10 2 39 六 140Mbit s复用进STM N 20 x13字节块的分配小结 一个C 4子帧总计有8 260 2080bit 其分配信息比特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 蚜悬夺品矗宫爸洞歌吞肛侣摆设哦潍呈亥洛蛇稽钩谊磁彤生环糠宜滓察挑数字通信原理10 2数字通信原理10 2 40 六 140Mbit s复用进STM N 速率调整当CCCCC 00000时 S I 当CCCCC 11111时 S R 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 sG 703规范的E4信号速率范围是 139 261Mbit s 139 266Mbit s 这样C 4容器就可以装载速率在这一范围内的E4信号 涵闭极拖穿抖竞玫酶澳琼叙保丁唯任毫真沃驰拉汛舶淤骤察侠惶疾幕真庭数字通信原理10 2数字通信原理10 2 41 六 140Mbit s复用进STM N C 4 VC 4目的 为了能够对传送的140Mbit s信号进行监控 在复用过程中要在C 4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VC