SDH基本原理概述

1、第一章 SDH原理第一节 SDH概述1.1 SDH产生的技术背景SDH全称叫做同步数字传输体制，是一种传输的体制协议，规范了数字信号的帧结构，复用方式，传输速率等级，接口码型等特性。传统的PPDH传传输体制制的缺陷陷体现在在以下几几个方面面：1. 接接口方面面1 ）只只有地区区性的电电接口规规范，不不存在世世界性标标准，现现有的PPDH数数字信号号序列有有三种信信号速率率等级：欧洲系系列、北北美系列列和日本本系列，各种信信号系列列的电接接口速率率等级，以及信信号的帧帧结构复复用方式式均不相相同，这这种局面面造成了了国际互互通的困困难，不不适应当当前随时时随地便便捷通信信的发展展趋势。三种信信号

2、系列列的电接接口速率率等级如如图1-1所示示图1-11 电接接口速率率等级图图2）没有有世界性性标准的的光接口口规范。为了完完成设备备对光路路上的传传输性能能进行监监控，各各厂家各各自采用用自行开开发的线线路码型型。典型型的例子子是mBBnB码码，其中中mB为信信息码，nB是冗冗余码，冗余码码的作用用是实现现设备对对线路传传输性能能的监控控功能，由于冗冗余码的的接入使使同一速速率等级级上光接接口的信信号速率率大于电电接口的的标准信信号速率率，不仅仅增加了了发光器器的光功功率代价价，而且且由于各各厂家在在进行线线路编码码时，为为完成不不同的线线路监控控功能，在信息息码后加加上不同同的冗余余码，导

3、导致不同同厂家同同一速率率等级的的光接口口码型和和速率也也不一样样，致使使不同厂厂家的设设备无法法实现横横向兼容容，这样样在同一一传输路路线两端端必须采采用同一一厂家的的设备，给组网网管理及及网络互互通带来来困难。2. 复复用方式式现在的PPDH体体制中只只有1.5Mbbit/s和2Mbbit/s速率率的信号号，（包包括日本本系列66.3MMbitt/s速速率的信信号）是是同步的的，其他他速率的的信号都都是异步步的，需需要通过过码速的的调整来来匹配和和容纳时时钟的差差异。由由于PDDH采用用异步复复用方式式，那么么就导致致当低速速信号复复用到高高速信号号时，其其在高速速信号的的帧结构构中的位位

4、置没规规律性和和固定性性，也就就是说在在高速信信号中不不能确认认低速信信号的位位置，而而这一点点正是能能否从高高速信号号中直接接分/插出低低速信号号的关键键所在，正如你你在一堆堆人中寻寻找一个个没见过过的人时时，若这这一堆人人排成整整齐的队队列，那那么你只只要知道道所要找找的人站站在这堆堆人中的的第几排排和第几几列就可可以将他他找了出出来。若若这一堆堆人杂乱乱无章的的站在一一起，若若要找到到你想找找的人就就只能一一个一个个的按照照片去寻寻找了。既然PDDH采用用异步复复用方式式，那么么从PDDH的高高速信号号中就不不能直接接的分/插出低低速信号号，例如如不能从从1400Mbiit/ss的信号号

5、中直接接分/插出2MMbitt/s的的信号，这就会会引起两两个问题题：1 ）从从高速信信号中分分/插出低低速信号号要一级级一级的的进行。例如从从1400Mbiit/ss的信号号中分/插出2MMbitt/s低低速信号号要经过过如下过过程，如如图1-2所示示。图1-22 从1400Mbiit/ss信号分分/插出2MMbitt/s信信号示意意图从图中看看出，在在将1440Mbbit/s信号号分/插出2MMbitt/s信信号过程程中使用用了大量量的背靠靠背设备备，通过过三级解解复用设设备从1140MMbitt/s的的信号中中分出22Mbiit/ss低速信信号，再再通过三三级复用用设备将将2Mbbit/

6、s的低低速信号号复用到到1400Mbiit/ss信号中中。一个个1400Mbiit/ss信号可可复用进进64个2Mbbit/s信号号，若在在此处仅仅仅从1140MMbitt/s信信号中上上下一个个2Mbbit/s的信信号也需需要全套套的三级级复用和和解复用用设备，这样不不仅增加加了设备备的体积积、成本本、功耗耗，还增增加了设设备的复复杂性，降低了了设备的的可靠性性。2 ）由由于低速速信号分分/插到高高速信号号要通过过层层的的复用和和解复用用过程，这样就就会使信信号在复复用/解复用用过程中中产生的的损伤加加大，使使传输性性能劣化化。在大大容量传传输时此此种缺点点是不能能容忍的的，这也也就是为为什

7、么PPDH体体制传输输信号的的速率没没有更进进一步提提高的原原因。3. 运运行维护护方面PDH信信号的帧帧结构里里用于运运行维护护工作OOAM 的开销销字节不不多，这这也就是是为什么么在设备备进行光光路上的的线路编编码时，要通过过增加冗冗余编码码来完成成线路性性能监控控功能。由于PPDH信信号运行行维护工工作的开开销字节节少，这这对完成成传输网网的分层层管理、性能监监控、业业务的实实时调度度，传输输带宽的的控制、告警的的分析定定位是很很不利的的。4. 没没有统一一的网管管接口由于没有有统一的的网管接接口，这这就使你你买一套套某厂家家的设备备就需买买一套该该厂家的的网管系系统，容容易形成成网络的

8、的七国八八制的局局面，不不利于形形成统一一的电信信管理网网。由于以上上这种种种缺陷使使PDHH传输体体制越来来越不适适应传输输网的发发展。于于是美国国贝尔通通信研究究所首先先提出了了用一整整套分等等级的标标准数字字传递结结构组成成的同步步网络（SONNET）体制，CCIITT于于19888年接接受了SSONEET概念念，并重重命名为为同步数数字体系系SDHH，使其成成为不仅仅适用于于光纤传传输，也也适用于于微波和和卫星传传输的通通用技术术体制。本文中中主要讲讲述SDDH体制制在光纤纤传输网网上的应应用。想一想你也许在在资料中中看过SSDH信信号能直直接从高高速信号号中下低低速信号号，例如如直接

9、从从6222Mbiit/ss信号中中下2MM信号，为什么么这种特特性跟SSDH所所特有的的同步复复用方式式有关。既然是是同步复复用方式式那么低低速信号号在高速速信号帧帧中的位位置是可可预见，于是从从高速信信号中直直接下低低速信号号就变成成了一件件很容易易的事了了。1.2 与PDHH相比SDDH有哪哪些优势势SDH概概念的核核心是从从统一的的国家电电信网和和国际互互通的高高度来组组建数字字通信网网，是构构成综合合业务数数字网IISDNN，特别是是宽带综综合业务务数字网网B-IISDNN 的重重要组成成部分。那么怎怎样理解解这个概概念呢？因为与与传统的的PDHH体制不不同，按按SDHH组建的的网是

10、一一个高度度统一的的标准化化的、智智能化的的网络，它采用用全球统统一的接接口以实实现设备备多厂家家环境的的兼容，在全程程全网范范围实现现高效的的协调一一致的管管理和操操作，实实现灵活活的组网网与业务务调度，实现网网络自愈愈功能，提高网网络资源源利用率率。由于于维护功功能的加加强大大大降低了了设备的的运行维维护费用用，下面面我们就就SDHH所具有有的优势势，从几几个方面面进一步步说明。注意与与PDHH体制相相对比。1. 接接口方面面1）电接接口方面面接口的规规范化与与否是决决定不同同厂家的的设备能能否互连连的关键键。SDDH体制制对网络络节点接接口NNNI 作作了统一一的规范范。规范范的内容容有

11、数字字信号速速率等级级、帧结结构、复复接方法法、线路路接口、监控管管理等。于是这这就使SSDH设设备容易易实现多多厂家互互连，也也就是说说在同一一传输线线路上可可以安装装不同厂厂家的设设备，体体现了横横向兼容容性。SDH体体制有一一套标准准的信息息结构等等级，即即有一套套标准的的速率等等级。基基本的信信号传输输结构等等级是同同步传输输模块-STTM-11 ，相应的的速率是是1555Mbiit/ss ，高等级级的数字字信号系系列，例例如6222Mbbit/s （STMM-4）、 22.5GGbitt/s （STMM-166）等，可可通过将将低速率率等级的的信息模模块，例例如STTM-11 ，通过

12、字字节间插插同步复复接而成成，复接接的个数数是4的倍数数，例如如STMM-4=4SSTM-1， STTM-116=4STMM-4。技术细节节什么是字字节间插插复用方方式呢？我们以一一个例子子来说明明。有三三个信号号帧结构构A、BB、C，各为每每帧3个字节节，若将将这三个个信号通通过字节节间插复复用方式式复用成成信号DD，那D就应该该是这样样一种帧帧结构，帧中有有9个字节节，且这这9个字节节的排放放次序如如下图2 ）光光接口方方面线路接口口（这里里指光口口）采用用世界性性统一标标准规范范。SDDH信号号的线路路编码仅仅对信号号进行扰扰码，不不再进行行冗余码码的插入入。扰码码的标准准是世界界统一的

13、的，这样样对端设设备仅需需通过标标准的解解码器就就可与不不同厂家家SDHH设备进进行光口口互连。扰码的的目的是是抑制线线路码中中的长连连0 和长长连1 ，便于从从线路信信号中提提取时钟钟信号。由于线线路信号号仅通过过扰码，所以SSDH的的线路信信号速率率与SDDH电口口标准信信号速率率相一致致，这样样就不会会增加发发端激光光器的光光功率代代价。2. 复复用方式式由于低速速SDHH信号是是以字节节间插方方式复用用进高速速SDHH信号的的帧结构构中的，这样就就使低速速SDHH信号在在高速SSDH信信号的帧帧中的位位置是固固定的、有规律律性的，也就是是说是可可预见的的，这样样就能从从高速SSDH信信

14、号例如如2.55Gbiit/ss （STMM-166）中直接接分/插出低低速SDDH信号号，例如如1555Mbiit/ss （STMM-1）这样就就简化了了信号的的复接和和分接，使SDDH体制制特别适适合于高高速大容容量的光光纤通信信系统。另外由于于采用了了同步复复用方式式和灵活活的映射射结构，可将PPDH低低速支路路信号，例如22Mbiit/ss 复用用进SDDH信号号的帧中中去（SSTM-N），这样使使低速支支路信号号在STTM-NN帧中的的位置也也是可预预见的，于是可可以从SSTM-N信号号中直接接分/插出低低速支路路信号，注意此此处不同同于前面面所说的的从高速速SDHH信号中中直接分分

15、插出低低速SDDH信号号，此处处是指从从SDHH信号中中直接分分/插出低低速支路路信号，例如22Mbiit/ss、 344Mbiit/ss与1400Mbiit/ss等低速速信号，于是节节省了大大量的复复接/分接设设备（背背靠背设设备），增加了了可靠性性，减少少了信号号损伤、设备成成本功耗耗、复杂杂性等，使业务务的上下下更加简简便。SDH的的这种复复用方式式使数字字交叉连连接DXXC 功功能更易易于实现现，使网网络具有有了很强强的自愈愈功能，便于用用户按需需动态组组网，实实时灵活活的业务务调配。技术细节节什么是网网络自愈愈功能？网络自愈愈是指当当业务信信道损坏坏，导致致业务中中断时网网络会自自动

16、将业业务切换换到备用用业务信信道，使使业务能能在较短短的时间间（ITTU-TT规定为为50mms）以内得得以恢复复正常传传输。注注意这里里仅是指指业务得得以恢复复，而发发生故障障的设备备和发生生故障的的信道则则还是要要人去修修复。那么为达达到网络络自愈功功能除了了设备具具有DXXC功能能，完成成将业务务从主用用信道切切换到备备用信道道外，还还需要有有冗余的的信道，冗余设设备。3. 运运行维护护方面SDH信信号的帧帧结构中中安排了了丰富的的用于运运行维护护OAMM 功能能的开销销字节，使网络络的监控控功能大大大加强强，也就就是说维维护的自自动化程程度大大大加强。PDHH的信号号中开销销字节不不多

17、，以以致于在在对线路路进行性性能监控控时，还还要通过过在线路路编码时时加入冗冗余比特特来完成成。以PPCM330/332信号号为例，其帧结结构中仅仅有TSS0时隙隙和TSS16时时隙中的的比特是是用于OOAM功功能。SDH信信号丰富富的开销销占用整整个帧所所有比特特的1/20，大大加加强了OOAM功功能，这这样就使使系统的的维护费费用大大大降低。4. 兼兼容性SDH有有很强的的兼容性性。这也也就意味味着当组组建SDDH传输输网时，原有的的PDHH传输网网不会作作废，两两种传输输网可以以共同存存在，也也就是说说可以用用SDHH网传送送PDHH业务。另外异异步转移移模式的的信号AATM、 FDDD

18、I信信号等其其他体制制的信号号也可用用SDHH网来传传输。那么SDDH传输输网是怎怎样实现现这种兼兼容性的的呢？SSDH网网中用SSDH信信号的基基本传输输模块（STMM-1）可以容容纳PDDH的三三个数字字信号系系列，和和其它的的各种体体制的数数字信号号系列ATMM、 FDDDI、 DQQDB等等，从而而体现了了SDHH的前向向兼容性性和后向向兼容性性，确保保了PDDH网向向SDHH网，和和SDHH向ATMM的顺利利过渡。SDHH是怎样样容纳各各种体制制的信号号呢？很很简单，SDHH把各种种体制的的低速信信号在网网络边界界处，（例如SSDH/PDHH起点）复用进进STMM-1信信号的帧帧结构

19、中中，在网网络边界界处终点点再将它它们拆分分出来即即可，这这样就可可以在SSDH传传输网上上传输各各种体制制的数字字信号了了。在SDHH网中SDDH的信信号实际际上起着着运货车车的功能能，它将将各种不不同体制制的信号号，（本本文中主主要是指指PDHH信号）象货物物一样打打成不同同大小的的速率级级别包，然后装装入货车车（装入入STMM-N帧帧中），在SDDH的主主干道上上传输。在收端端，从货货车上卸卸下打成成货包的的货物，（其它它体制的的信号）然后拆拆包封恢恢复出原原来体制制的信号号，这也也就形象象地说明明了不同同体制的的低速信信号复用用进SDDH信号号（STTM-NN）在SDHH网上传传输和最

20、最后拆分分出原体体制信号号的全过过程。1.3 SDHH的缺陷陷所在凡事有利利就有弊弊，SDDH的这这些优点点是以牺牺牲其他他方面为为代价的的。1. 频频带利用用率低我们知道道有效性性和可靠靠性是一一对矛盾盾，增加加了有效效性必将将降低可可靠性，增加可可靠性也也会相应应的使有有效性降降低。例例如收音音机的选选择性增增加，可可选的电电台就增增多，这这样就提提高了选选择性，但是由由于这时时通频带带相应的的会变窄窄，必然然会使音音质下降降，也就就是可靠靠性下降降。相应应的SDDH的一一个很大大的优势势是系统统的可靠靠性大大大的增强强了，运运行维护护的自动动化程度度高。这这是由于于在SDDH的信信号ST

21、TM-NN帧中加加入了大大量的用用于OAAM功能能的开销销字节，这样必必然会使使在传输输同样多多有效信信息的情情况下，PDHH信号所所占用的的频带（传输速速率）要要比SDDH信号号所占用用的频带带（传输输速率）窄，即即PDHH信号所所用的速速率低。例如，SDHH的STMM-1信信号可复复用进663个2Mbbit/s或3个34MMbitt/s（相当于于482Mbbit/s）或1个1400Mbiit/ss （相当于于642Mbbit/s）的PDHH信号。只有当当PDHH信号是是以1440Mbbit/s的信信号复用用进STTM-11信号的的帧时，STMM-1信信号才能能容纳66422Mbiit/ss

22、的信息息量，但但此时它它的信号号速率是是1555Mbiit/ss 速率率，要高高于PDDH同样样信息容容量的EE4信号号（1440Mbbit/s），也就是是说STTM-11所占用用的传输输频带要要大于PPDH E4信信号的传传输频带带，二者者的信息息容量是是一样的的。2. 指指针调整整机理复复杂SDH体体制可从从高速信信号（例例如STTM-11）中直接接下低速速信号例例如2MMbitt/s，省去了了多级复复用/解复用用过程，而这种种功能的的实现是是通过指指针机理理来完成成的。指指针的作作用就是是时刻指指示低速速信号的的位置，以便在在拆包时时能正确确地拆分分出所需需的低速速信号，保证了了SDHH

23、从高速速信号中中直接下下低速信信号的功功能的实实现。可可以说指指针是SSDH的的一大特特色，但但是指针针功能的的实现增增加了系系统的复复杂性，最重要要的是使使系统产产生SDDH的一一种特有有抖动-由指指针调整整引起的的结合抖抖动，这这种抖动动多发于于网络边边界处（SDHH/PDDH）其频率率低，幅幅度大，会导致致低速信信号在拆拆出后性性能劣化化。这种种抖动的的滤除会会相当困困难。第二节 SDHH信号的的帧结构构和复用用步骤2.1 SDHH信号STTM-NN的帧结结构SDH信信号需要要什么样样的帧结结构呢？STM-N信号号帧结构构的安排排应尽可可能使支支路低速速信号在在一帧内内均匀地地有规律律的

24、分布布。为什什么呢？因为这这样便于于实现支支路的同同步复用用、交叉叉连接（DXCC）、分/插和交交换，说说到底就就为了方方便的从从高速信信号中直直接上/下低速速支路信信号。鉴鉴于此，ITUU-T规规定了SSTM-N的帧帧是以字字节（88bitt）为单位位的矩形形块状帧帧结构。如图2-1所示示图2-11 STTM-NN 帧结结构图诀窍块状帧是是什么呢呢？为了便于于对信号号进行分分析，往往往将信信号的帧帧结构等等效为块块状帧结结构，这这不是SSDH信信号所特特有的。PDHH信号、ATMM信号、分组交交换的数数据包，它们的的帧结构构都算是是块状帧帧，例如如E1信号号的帧是是32个字字节组成成的1行3

25、2列的的块状帧帧；ATTM信号号是533个字节节构成的的块状帧帧，将信信号的帧帧结构等等效为块块状仅仅仅是为了了分析的的方便。从上图看看出STTM-NN的信号号是9行2700N列列的帧结结构，此此处的NN与STMM-N的的N相一致致，（取取值范围围1， 4， 166， 644 ），表示此此信号由由N个STMM-1 信号通通过字节节间插复复用而成成。由此此可知SSTM-1信号号的帧结结构是99行2700列的块块状帧。由上图图看出当当N个STMM-1信信号通过过字节间间插复用用成STTM-NN信号时时，仅仅仅是将SSTM-1信号号的列按按字节间间插复用用，行数数恒定为为9行。我们知道道信号在在线路

26、上上传输时时是一个个bitt一个biit地进进行传输输的，那那么这个个块状帧帧是怎样样在线路路上进行行传输的的呢？SSTM-N信号号的传输输也遵循循按比特特的传输输方式，SDHH信号帧帧传输的的原则是是帧结构构中的字字节（88bitt）从左到到右，从从上到下下一个字字节一个个字节，一个比比特一个个比特的的传输，传完一一行再传传下一行行，传完完一帧再再传下一一帧。STM-N信号号的帧频频是多少少呢？IITU-T规定定对于任任何级别别的STMM等级帧帧频都是是80000帧/秒，即帧帧长或帧帧周期为为恒定的的1255 ss。帧周期期的恒定定是SDDH信号号的一大大特点。而PDDH不同同等级信信号的帧

27、帧周期是是不恒定定地。由由于帧周周期的恒恒定使SSTM-N信号号的速率率有其规规律性，例如SSTM-4的传传输数速速恒定的的等于SSTM-1信号号传输数数速的44倍，STTM-116恒定定等于SSTM-4的4倍等于于STMM-1的的16倍，而PDDH中的的E2信号号速率E1信号号速率的的4倍。SDDH信号号的这种种规律性性，使高高速SDDH信号号直接分分/插出低低速SDDH信号号成为可可能，特特别适用用于大容容量的传传输情况况想一想STM-N帧中中单独一一个字节节的比特特传输速速率是多多少？STM-N的帧帧频为880000帧/秒，这这就是说说信号帧帧中某一一特定字字节每秒秒被传送送80000次

28、，那么该该字节的的比特速速率是880000 88bitt=64kkbitt/s。从图中看看出STTM-NN的帧结结构由33部分组组成：段段开销，包括再再生段开开销RSSOH 和复用用段开销销MSOOH、管理单单元指针针AU-PTRR、信息净净负荷ppaylloadd。下面我我们讲述述这三大大部分的的功能。1）信息息净负荷荷payyloaad 是是在STTM-NN帧结构构中存放放将由SSTM-N传送送的各种种信息码码块的地地方。信信息净负负荷区相相当于SSTM-N这辆辆运货车车的车箱箱，车箱箱内装载载的货物物就是经经过打包包的低速速信号。待运输输的货物物为了实实时监测测打包的的低速信信号在传传输

29、过程程中是否否有损坏坏，在将将低速信信号打包包的过程程中加入入了监控控开销字字节-通道开开销POOH 字字节。POHH作为净净负荷的的一部分分与信息息码块一一起装载载在STTM-NN这辆货货车上在在SDHH网中传传送，它它负责对对打包的的低速信信号进行行通道性性能监视视管理和和控制。注意信息净负负荷并不不等于有有效负荷荷，因为为在低速速信号中中加上了了相应的的POHH。2）段开开销SOOH是为为了保证证信息净净负荷正正常灵活活传送所所必须附附加的，供网络络运行、管理和和维护OOAM 使用的的字节，段开销销又分为为再生段段开销RRSOHH 和复复用段开开销MSSOH，分别对对相应的的段层进进行监

30、控控。再生段开开销在SSTM-N帧中中的位置置是第一一到第三三行的第第一到第第9NN列，共共399 NN个字节节。复用用段开销销在STTM-NN帧中的的位置是是第5到第9行的第第一到第第9NN列，共共5 9 N个字字节，与与PDHH信号的的帧结构构相比较较段开销销丰富是是SDHH信号帧帧结构的的一个重重要的特特点。3）管理理单元指指针AUU-PTTR管理单元元指针位位于STTM-NN帧中第第4行的9N列共共9NN个字节节。AUU-PTTR起什什么作用用呢？我我们讲过过SDHH能够从从高速信信号中直直接分/插出低低速支路路信号，例如22Mbiit/ss。为什么么会这样样呢？这这是因为为低速支支路

31、信号号在高速速SDHH信号帧帧中的位位置有预预见性，指针AAU-PPTR是是用来指指示信息息净负荷荷的第一一个字节节在STTM-NN帧内的的准确位位置的指指示符，以便收收端能根根据这个个位置指指示符的的指针值值正确分分离信息息净负荷荷。这句话怎怎样理解解呢？若若仓库中中以堆为为单位存存放了很很多货物物，每堆堆货物中中的各件件货物（低速支支路信号号）的摆摆放是有有规律性性的（字字节间插插复用），那么么若要定定位仓库库中某件件货物的的位置就就只要知知道这堆堆货物的的具体位位置就可可以了，即只要要知道这这堆货物物的第一一件货物物放在哪哪儿，然然后通过过本堆货货物摆放放位置的的规律性性，就可可以直接接

32、定位出出本堆货货物中任任一件货货物的准准确位置置，这样样就可以以直接从从仓库中中搬运（直接分分/插某一一件特定定低速支支路信号号）。AAU-PPTR的的作用就就是指示示这堆货货物中第第一件货货物的位位置。指针有高高低阶之之分，高高阶指针针是AUU-PTTR，低阶指指针是TTU-PPTR。支路单单元指针针TU-PTRR的作用用类似于于AU-PTRR ，只不过过所指示示的货物物堆更小小一些而而已。2.2 SDHH的复用用结构和和步骤SDH的的复用包包括两种种情况，一种是是低阶的的SDHH信号复复用成高高阶SDDH信号号，另一一种是低低速支路路信号（例如22Mbiit/ss ，34MMbitt/s，

33、1400Mbiit/ss ）复用成成SDHH信号STTM-NN。第一种情情况在前前面已有有所提及及复用的的方法，主要通通过字节节间插复复用方式式来完成成，复用用的个数数是4合一即即4SSTM-1 STMM-4 ，4 STMM-4STMM-166。第二种情情况用得得最多的的就是将将PDHH信号复复用进SSTM-N信号号中去。传统的的将低速速信号复复用成高高速信号号的方法法有两种种比特塞入入法，又又叫做码码速调整整法这种方法法利用固固定位置置的比特特塞入指指示来显显示塞入入的比特特是否载载有信号号数据，允许被被复用的的净负荷荷有较大大的频率率差异（异步复复用）。因为存存在一个个比特塞塞入和去去塞入

34、的的过程（码速调调整），而不能能将支路路信号直直接接入入高速复复用信号号，或从从高速信信号中分分出低速速支路信信号，即即不能直直接从高高速信号号中上/下低速速支路信信号，要要一级一一级的进进行这也也就是PPDH的的复用方方式。固定位置置映射法法这种方法法利用低低速信号号在高速速信号中中的特殊殊位置来来携带低低速同步步信号，要求低低速信号号与高速速信号同同步，即即帧频相相一致，可方便便的从高高速信号号中直接接上/下低速速支路信信号，但但当高速速信号和和低速信信号间出出现频差差和相差差，不同同步时，要用1125 s（ 80000帧帧/秒）缓缓存器来来进行频频率校正正和相位位对准，导致信信号较大大延

35、时和和滑动损损伤。从上面看看出这两两种复用用方式都都有一些些缺陷，比特塞塞入法无无法从高高速信号号中上/下低速速支路信信号，固固定位置置映射法法引入的的信号时时延过大大。SDH网网的兼容容性要求求SDHH的复用用方式既既能满足足异步复复用（例例如将PPDH信信号复用用进STTM-NN），又能能满足同同步复用用（例如如STMM-1， STTM-44）而且能能方便地地由高速速STMM-N信信号分/插出低低速信号号同时不不造成较较大的信信号时延延和滑动动损伤，这就要要求SDDH需采采用自己己独特的的一套复复用步骤骤和复用用结构，在这种种复用结结构中通通过指针针调整定定位技术术来取代代1255 ss缓

36、存器器，用以以校正支支路信号号频差和和实现相相位对准准。各种业务务信号复复用进SSTM-N帧的的过程都都要经历历映射（相当于于信号打打包），定位（相当于于指针调调整），复用（相当于于字节间间插复用用）三个个步骤。ITUU-T规规定了一一整套完完整的复复用结构构，也就就是复用用路线通通过这些些路线可可将PDDH的3个系列列的数字字信号以以多种方方法复用用成STTM-NN信号。ITUU-T规规定的复复用路线线如图22-2。图2-22 G.7099复用映映射结构构从图2-2中可可以看到到此复用用结构包包括了一一些基本本的复用用单元：C 容器器，VCC虚容器器，TUU支路单单元，TTUG 支路单单元组

37、，AU 管理单单元，AAUG 管理单单元组。这些复复用单元元的下标标表示与与此复用用单元相相应的信信号级别别。在图图中从一一个有效效负荷到到STMM-N的的复用路路线不是是唯一的的，即有有多种复复用方法法，例如如2Mbbit/s的信信号有两两条复用用路线复复用成SSTM-N信号号。尽管一种种信号复复用成SSDH的的STMM-N信信号的路路线有多多种，但但是对于于一个国国家或地地区则必必须使复复用路线线唯一化化，我国国的光同同步传输输网技术术体制规规定了以以2Mbbit/s信号号为基础础的PDDH系列列作为SSDH的的有效负负荷，并并选用AAU-44的复用用路线，其结构构见图22-3所所示。图2

38、-33 我国国的SDDH基本本复用映映射结构构第三节 开销和和指针3.1 开销前面讲过过开销的的功能是是完成对对SDHH信号提提供层层层细化的的监控管管理功能能，监控控的分类类可分为为段层监监控、通通道层监监控。段层的的监控又又分为再再生段层层和复用用段层的的监控，通道层层监控分分为高阶阶通道层层和低阶阶通道层层的监控控。3.1.1段开开销STM-N帧的的段开销销位于帧帧结构的的1-99 行1-99N 列列（除第第4行为AUU-PTTR外），我们们以STTM-11信号为为例来讲讲述段开开销各字字节的用用途。对对于STTM-11信号段段开销包包括位于于帧中的的1-33 行、1-99 列的的RSO

39、OH和位位于5-9 行行9、11-9 列的MSSOH。如图3-1所示示。图3-11 STTM-NN 帧的的段开销销字节示示意图定帧字节节A1和A2由于接收收机必须须在收到到的信号号流中正正确地选选择分离离出各个个STMM-N帧帧，即先先要定位位每个SSTM-N帧的的起始位位置在哪哪里，然然后再在在各帧中中定位相相应的低低速信号号的位置置。A1 AA2字节就就是起到到定位的的作用，通过它它接收机机可从信信息流中中定位分分离出SSTM-N帧。A1、A2有固固定的值值也就是是有固定定的比特特图案AA1= 11111001100（ f66H），A2=0011010000（28HH），接收收机检测测信号

40、流流中的各各个字节节，当发发现连续续出现33N个AA1字节节，又紧紧跟着出出现3NN个A22字节时时，就断断定现在在开始收收到一个个STMM-N帧帧。当连续55帧以上上（6225ss=1225*55）无法判判别帧头头，区分分出不同同的帧，那么收收端进入入帧失步步状态，产生帧帧失步告告警OOOF，若OOFF持续了了3mss则进入入帧丢失失状态，设备产产生帧丢丢失告警警LOFF，下插AIIS信号号，整个个业务中中断。在在LOFF状态下下若收端端连续11ms以以上又处处于定帧帧状态那那么设备备回到正正常状态态。技术细细节STM-N信号号在线路路上传输输要经过过扰码，主要是是为了便便于收端端能提取取线

41、路定定时信号号，但又又为了在在收端能能正确的的定位帧帧头A1 AA2，不能将将A1 AA2扰码。因此，STMM-N信信号对段段开销第第一行不不扰码，而进行行透明传传输，SSTM-N帧中中的其余余字节进进行扰码码后再上上线路传传输。再生段踪踪迹字节节J0该字节被被用来重重复地发发送段接接入点标标识符，以便使使接收端端能据此此确认与与指定的的发送端端处于持持续连接接状态，在同一一个运营营者的网网络内该该字节可可为任意意字符，而在不不同两个个运营者者的网络络边界处处要使设设备收发发两端的的J0字节节相同匹匹配。通通过J00字节可可使运营营者提前前发现和和解决故故障，缩缩短网络络恢复时时间。J0字节节

42、还有一一个用法法，在SSTM-N帧中中每一个个STMM-1帧帧的J00字节定定义为SSTM的的标识符符C1，用来指指示每个个STMM-1在在STMM-N中中的位置置，可帮帮助A1 AA2字节进进行帧识识别。数据通信信通路DDCC 字节D11-D112SDH的的一大特特点就是是OAMM功能的的自动化化程度很很高，可可通过网网管终端端对网元元进行命命令下发发，数据据查询，完成PDDH系统统所无法法完成的的业务实实时调配配、告警警故障定定位、性性能在线线测试等等功能。用于OOAM功功能的数数据信息息下发的的命令，查询上上来的告告警性能能数据等等，是通通过STTM-NN帧中的的D1-D122字节传传送

43、的，D1-D122字节提提供了所所有SDDH网元元都可接接入的通通用数据据通信通通路。其中D11-D33是再生生段数据据通路字字节DCCCR，速率为为3664kbbit/s=1922kbiit/ss ，用于再再生段终终端间传传送OAAM信息息；D44-D112是复复用段数数据通路路字节DDCCMM，共9 64kkbitt/s=5766kbiit/ss，用于在在复用段段终端间间传送OOAM信信息。公务联络络字节EE1和E2分别提供供一个664kbbit/s的公公务联络络语声通通道，语语音信息息放于这这两个字字节中传传输。E1属于于RSOOH，用于再再生段的的公务联联络，EE2属于于MSOOH 用

44、用于终端端间直达达公务联联络。例如网络络如下：图3-22 网络络示意图图若仅使用用E1字节节作为公公务联络络字节，A、B、C、D四网元元均可互互通公务务。终端端复用器器要处理理RSOOH和MSOOH，因此用用E1、 E22字节均均可通公公务。再再生器作作用是信信号的再再生，只只需处理理RSOOH 可可用E1字节节通公务务。若仅仅使用EE2字节节作为公公务联络络字节那那么就仅仅有A、 D间可可以通公公务电话话，因为为B、C网元不不处理MMSOHH 也就就不会处处理E22字节。使用者通通路字节节F1提供速率率为644kbiit/ss数据/语音通通路保留留给使用用者。通通常指网网络提供供者用于于特定

45、维维护目的的的临时时公务联联络。比特间插插奇偶校校验8位码BIIP-88 B11这个字节节用于再再生段误误码监测测的B11，位于再再生段开开销中。BIP-8奇偶偶校验的的方式若某信号号帧有44 个字字节A11=00011000111 A22=11100111000 A33=10010110100A4=00000011111 那那么将这这个帧进进行BIIP-88奇偶校校验的方方法是，以8bbit为为一个校校验单位位，将此此帧分成成4块，每每字节为为一块，按图33-3方方式摆放放整齐。图3-33 BIIP-88奇偶校校验示意意图依次计算算每一列列中1的个数数，若为为奇数则则在得数数B 的相相应位填

46、填1，否则填填0，即B的相应应位的值值使A1A2AA3A4摆放的的块的相相应列的的1的个数数为偶数数，这种种校验方方法就是是BIPP-8偶偶校验，B的值就就是将AA1A2AA3A4进行BIIP-88偶校验所所得的结结果。B1字节节的工作作机理是是，发送送端对前前一帧加加扰后的的所有字字节进行行BIPP-8偶偶校验，将结果果放在下下一个待待扰码帧帧帧中的的B1字节节，接收收端将当当前待解解扰帧的的所有比比特进行行BIPP-8校校验所得得的结果果，与下下一帧解解扰后的的B1字节节的值相相异或比比较，若若这两个个值不一致致则异或或有1出现，根据出出现多少少个1 则可监监测出在在传输中中出现了了多少个

47、个误码块块。技术细细节高速信号号的误码码性能是是用误码码块来反反映的，因此SSTM-N信号号的误码码情况实实际上是是误码块块的情况况。从BBIP-8校验验方式可可看出，校验结结果的每每一位都都对应一一个比特特块，例例如图33-3中中的一列列比特，因此B11字节最最多可从从一个SSTM-N帧检检测出传传输中所所发生的的8个误码码块，BBIP-8的结结果共88位，每每位对应应一个块块。比特间插插奇偶校校验N24位位的BIIP-NN244，字节B22B2的工工作机理理与B11类似，只不过过它检测测的是复复用段层层的误码码情况。三个BB2字节节对应一一个STTM-11帧检测测机理是是，发端端B2字节节

48、对前一一个待扰扰的STTM-11帧中，除RSSOH部部分的全全部比特特进行BBIP-24计计算结果果放于本本帧待扰扰STMM-1帧帧的B22字节位位置。收收端对当当前解扰扰后STTM-11的除了了RSOOH的全全部比特特进行BBIP-24校校验，其其结果与与下一SSTM-1帧解解扰后的的B2字节节相异或或，根据据异或后后出现11的个数数来判断断该STTM-11在STMM-N帧帧中的传传输过程程中出现现了多少少个误码码块，可可检测出出的最大大误码块块个数是是24个。自动保护护倒换AAPS 通路字字节K11 K22 （b1-b5）这两个字字节用作作传送自自动保护护倒换AAPS 信令，用于保保证设备

49、备能在故故障时自自动切换换，使网网络业务务恢复自自愈，用用于复用用段保护护倒换自自愈情况况。复用段远远端失效效指示MMS-RRDI 字节K22 （b6-b8）这是一个个对告的的信息，由收端端信宿回回送给发发端信源源，表示示收信端端检测到到故障，或正收收到复用用段告警警指示信信号等，这时回回送给发发端MSS-RDDI告警警信号，以使发发端知道道收端的的状态。若收到到的K22的b6-bb8为1100码,则此信信号为对对端对告告的MSS-RDDI告警警信号；若收到到的K22的b6-b8为为1111，则此信信号为本本端收到到MS-AISS信号，此时要要向对端端发MSS-RDDI信号号。同步状态态字节S

50、S1 （b5-b8）不同的比比特图案案表示IITU-T的不不同时钟钟质量级级别，使使设备能能据此判判定接收收的时钟钟信号的的质量，以决定定是否切切换时钟钟源，即即切换到到较高质质量的时时钟源上上。S11（ b55-b88）的值越越小表示示相应的的时钟质质量级别别越高。复用段远远端误码码块指示示MS-REII 字节节M1这是个对对告信息息，由接接收端回回发给发发送端，M1字节节用来传传送接收收端由BBIP-N224（ B22）所检出出的误块块数，以以便发送送端据此此了解接接收端的的收信误误码情况况。与传输媒媒质有关关的字节节字节专专用于具具体传输输媒质的的特殊功功能，例例如用单单根光纤纤做双向向

51、传输时时可用此此字节来来实现辨辨明信号号方向的的功能。国内保留留使用的的字节所有未做做标记的的字节的的用途待待由将来来的国际际标准确确定此外，各各SDHH生产厂厂家往往往会利用用STMM帧中段段开销的的未使用用字节，来实现现一些自自己设备备的专用用的功能能。3.1.2段开开销的复复用N个STTM-11帧通过过字节间间插复用用成STTM-NN帧段开开销，字字节间插插复用时时各STTM-11帧的AUU-PTTR和payyloaad的所所有字节节原封不不动，按按字节间间插复用用方式复复用。而段开开销的复复用方式式就有所所区别，段开销销的复用用规则是是，N个STMM-1帧帧以字节节间插复复用成SSTM

52、-N帧时时，开销销的复用用并非简简单的交交错间插插,除段开销销中的AA1、A2、B2字节节按字节节交错间间插复用用进行外外，各STMM-1中中的其它它开销字字节经过过终结处处理再重重新插入入STMM-N相应的的开销字字节中。图3-44是STMM-4帧帧的段开开销结构构图。图3-44 STTM-44 SOOH字节节安排图3-55是STMM-166的段开开销结构构图图3-55 STTM-116 SSOH字字节安排排3.2 指针指针的作作用就是是定位，通过定定位使收收端能正正确地从从STMM-N中中拆离出出相应的的VC，进而通通过拆VVC、 C的包包封分离离出PDDH低速速信号。何谓定位位，定位位是

53、一种种将帧偏偏移信息息收进支支路单元元或管理理单元的的过程，即以附附加于VVC上的的指针或或管理单单元指针针，指示示和确定定低阶VVC帧的的起点在在TU净负负荷中或或高阶VVC帧的的起点在在AU净负负荷中的的位置。在发生生相对帧帧相位偏偏差使VVC帧起起点浮动动时，指指针值亦亦随之调调整，从从而始终终保证指指针值准准确指示示VC帧起起点位置置的过程程。对VC44， AUU-PTTR指的的是J11字节的的位置；对于VVC122， TUU-PTTR指的的是V55字节的的位置。TU或AAU指针针可以为为VC在TU或AU帧内内的定位位提供了了一种灵灵活动态态的方法法。因为为TU或AU指针针不仅能能够容

54、纳纳VC和STM-N在相相位上的的差别，而且能能够容纳纳帧速率率上的差差别。指针有两两种AU-PTRR和TU-PTRR 分别别进行高高阶VCC 和低低阶VCC在管理理单元和和支路单单元中的的定位。第四节 SDHH设备的的逻辑组组成4.1 SDHH网络的的常见网网元SDH传传输网是是由不同同类型的的网元通通过光缆缆线路的的连接组组成的，通过不不同的网网元完成成SDHH网的传传送功能能：上/下业务务、交叉叉连接业业务、网网络故障障自愈等等，下面面我们讲讲述SDDH网中中常见网网元的特特点和基基本功能能。TM 终终端复用用器终端复用用器用在在网络的的终端站站点上，例如一一条链的的两个端端点，它它是一

55、个个双端口口器件，如图44-1所所示。图4-11 TMM模型它的作用用是将支支路端口口的低速速信号复复用到线线路端口口的高速速信号SSTM-N中，或从SSTM-N的信信号中分分出低速速支路信信号。在在将低速速支路信信号复用用进STTM-NN帧时有有一个交交叉的功功能，例例如可将将支路的的一个SSTM-1信号号复用进进线路上上的STTM-116信号号中的任任意位置置上，或或支路的的2Mbbit/s信号号可复用用到一个个STMM-1中中63个VC112的任任一个位位置上。ADM 分/插复用用器分/插复复用器用用于SDDH传输输网络的的转接站站点处，例如链链的中间间结点或或环上结结点，它它是一个个三

56、端口口的器件件，如图图4-22所示。图4-22 ADDM模型型ADM有有两个线线路端口口和一个个支路端端口。两两个线路路端口各各接一侧侧的光缆缆，每侧侧收/发共两两根光纤纤，为了了描述方方便我们们将其分分为西W 向东东向E两个线线路端口口。ADMM的作用是是将低速速支路信信号交叉叉复用进进东或西西向线路路上去，或从东东或西侧侧线路端端口收的的线路信信号中拆拆分出低低速支路路信号。另外还还可将东东/ 西向向线路侧侧的STTM-NN信号进进行交叉叉连接，一个AADM可可等效成成两个TTM。REG 再生中中继器光传输网网的再生生中继器器有两种种。一种种是纯光光的再生生中继器器，主要要进行光光功率放放

57、大，以以延长光光传输距距离，另另一种是是用于脉脉冲再生生整形的的电再生生中继器器，主要要通过光光/电变换换、电信信号抽样样、判决决、再生生整形、电/光变换，以达到到不积累累线路噪噪声，保保证线路路上传送送信号波波形的完完好性。此处讲讲的是后后一种。再生中中继器RREG是是双端口口器件只只有两个个线路端端口W、E。如图4-3所示示。图4-33 电再再生中继继器它的作用用是将ww/e侧侧的光信信号，经经O/EE 抽样样、判决决、再生生整形、E/OO在e或w侧发出出。REGG与ADMM相比仅仅少了支支路端口口，所以以ADMM若本地地不上/下支路路信号时时完全可可以等效效一个RREG。真正的RREG只

58、只需处理理STMM-N帧帧中的RRSOHH 且不不需要交交叉连接接功能，w-e直通即即可。而而ADMM和TM因为为要完成成将低速速支路信信号分/插到STTM-NN中，所所以不仅仅要处理理RSOOH 而而且还要要处理MMSOHH。另外ADDM和TM都具具有交叉叉连接功功能，因因此用AADM来来等效RREG有有点大材材小用了了。DXC 数字交交叉连接接设备数字交叉叉连接设设备完成成的主要要是STTM-NN信号的的交叉连连接功能能，它是是一个多多端口器器件，相相当于一一个交叉叉矩阵完完成各个个信号间间的交叉叉连接。如图44-4所所示。图4-44 DXXC功能能图DXC可可将输入入的m路信号号交叉连连

59、接到输输出的nn路信号号上，上上图表示示有m条入信信号和nn条出信信号，DDXC的的核心是是交叉连连接，功功能强的的DXCC能完成成高速信信号在交交叉矩阵阵内的低低级别交交叉，例例如VCC12级级别的交交叉。通通常用DDXCmm/n来来表示一一个DXXC的类类型和性性能，注注m n， m表示示可接入入DXCC的最高高速率等等级，nn表示在在交叉矩矩阵中能能够进行行交叉连连接的最最低速率率级别，m越大表表示DXXC的承承载容量量越大，n越小表表示DXXC的交交叉灵活活性越大大。m和n的的相应数数值的含含义见表表4-11小容量的的DXCC可由ADDM来等等效。4.2 SDHH设备的的逻辑功功能块我

60、们知道道SDHH体制要要求不同同厂家的的产品实实现横向向兼容，这就必必然会要要求设备备的实现现要按照照标准的的规范。而不同同厂家的的设备千千差万别别那么怎怎样才能能实现设设备的标标准化，以达到到互连的的要求呢呢。ITU-T采用用功能参参考模型型的方法法，对SSDH设设备进行行规范。它将设设备所应应完成的的功能分分解为各各种基本本的标准准功能块块，功能能块的实实现与设设备的物物理实现现无关，不同的的设备由由这些基基本的功功能块灵灵活组合合而成，以完成成设备不不同的功功能。通通过基本本功能块块的标准准化来规规范了设设备的标标准化，同时也也使规范范具有普普遍性，叙述清清晰简单单。下面我们们以一个个T