现代电信交换 第02章 传送网的技术体制

通信网络技术

第2章传送网的技术体制第2章传送网的技术体制2.1传送网概述2.2PDH与数字复接2.3SDH的产生2.4SDH的帧结构与段开销2.5SDH同步复用与映射方法2.6SDH网元与SDH传送网2.7SDH自愈网传送网概述传送与传输电信网的功能：传送和控制。传送网：在不同地点的各点之间完成转移信息传递功能的一种网络，也能传递各种网络控制信息。传送与传输：传送是从信息传递的功能过程来描述；而传输是从信息信号通过具体物理媒质传递的物理过程来描述。传送网：网络逻辑功能的集合，网络逻辑功能的实现；传输网：实际设备组成的网络，网络的物理实现。传送网概述传送网分层结构采用分层结构的优点：允许单独去修改和设计每一层，不因为一层引入新技术而影响其它层；每一层都有独立的网络运行、维护、管理和指配(OAM&P)功能，可在层内完成不影响上层。分3层：电路层、通道层、传输媒质层。通道层和传输媒质层合称为传送层。传输媒质层分为：段层、物理层。传送网概述传送网分层结构电路层与通道层：客户/服务者关系。通道层向电路层提供资源——通道。通道可看作标准化的一组电路，是透明的。通道层与传输媒质层：客户/服务者关系。传输媒质层向通道层提供相关线路段或无线段资源。传送网概述传送网分层结构传送网的传送层：面向电路层现有和将来的业务，是提供传送资源的下层平台。通道层：许多电路形成一通道，作为一整体在网络中传输和选路，并且能够实现监测和恢复功能。目前有：PDH通道、SDH虚容器通道、ATM信元虚通道。第2章传送网的技术体制2.1传送网概述2.2PDH与数字复接2.3SDH的产生2.4SDH的帧结构与段开销2.5SDH同步复用与映射方法2.6SDH网元与SDH传送网2.7SDH自愈网PDH介绍复用器…13264kbit/s2.048Mbit/s基群32/30欧洲、中国8.448Mbit/s二次群120复用器X4复用器34.368Mbit/s三次群480X4复用器139.264Mbit/s四次群1920X4复用器564.922Mbit/s五次群7680X42.048×4=8.192<8.448PDH复接等级1.544Mbit/s复用器…12464kbit/s基群24北美复用器44.736Mbit/s三次群672复用器274.176Mbit/s四次群4032复用器6.312Mbit/s二次群96X4X7X61.544×4=6.176<6.312PDH复接等级复用器…12464kbit/s1.544Mbit/s基群24复用器6.312Mbit/s二次群96复用器97.728Mbit/s四次群1440复用器397.2Mbit/s五次群5760日本复用器32.064Mbit/s三次群480X4X5X3X4PDH复接等级1.544Mbit/s欧洲北美日本电接口速率等级图PDH网络结构MMMLTLTMMM2Mbit/s2Mbit/s34Mbit/s8Mbit/s34Mbit/s140Mbit/sMLTLTMMM2Mbit/s2Mbit/s34Mbit/sMM34Mbit/s140Mbit/s8Mbit/s2Mbit/s2Mbit/sLT:线路终端M:复接（分接）器8Mbit/s8Mbit/sPCM复接体制数字复接基本介绍扩大数字通信容量，形成二次群以上的高次群的方法通常有两种：PCM复用和数字复接。PCM复用：直接将多路信号编码复用。数字复接：将几个低次群在时间的空隙上迭加合成高次群。数字复接数字复接原理数字复接数字复接的实现两种方法：按位复接和按字复接。1.按位复接每次复接各低次群（也称为支路）的一位码形成高次群。2.按字复接每次复接各低次群（支路）的一个码字形成高次群。

按位复接与按字复接示意图数字复接数字复接的同步解决两个问题：同步和复接。数字复接的同步：被复接的几个低次群的数码率相同。在各低次群复接之前，必须使各低次群数码率互相同步，同时使其数码率符合高次群帧结构的要求。数字复接的同步是系统与系统间的同步，也称为系统同步。数码率不同的低次群复接数字复接数字复接的方法也就是数字复接同步的方法，有同步复接和异步复接两种。同步复接：用一个高稳定的主时钟来控制被复接的几个低次群，使这几个低次群的数码率（简称码速）统一在主时钟的频率上（这样就使几个低次群系统达到同步的目的），可直接复接（复接前不必进行码速调整，但要进行码速变换。数字复接数字复接的方法异步复接：采用码速调整与恢复来进行复接。码速调整：利用插入一些码元将各一次群速率由2048kbit／s左右统一调整成2112kbit／s。接收端进行码速恢复，通过去掉插入码元，将各一次群速率由2112kbit／s还原成2048kbit／s左右。数字复接数字复接的方法异步复接：码速调整：可分为正码速调整、正／负码速调整和正/零/负码速调整三种。在采用正码速调整的异步复接系统中，即使信道的信号没有抖动，复接器本身也产生一种抖动，即“插入抖动”的相位抖动。数字复接数字复接系统的构成数字复接器的功能：把4个支路（低次群）合成一个高次群。数字分接器的功能：把高次群分解成原来的低次群，它是由定时、同步、分接和恢复等单元组成。数字复接系统方框图第2章传送网的技术体制2.1传送网概述2.2PDH与数字复接2.3SDH的产生2.4SDH的帧结构与段开销2.5SDH同步复用与映射方法2.6SDH网元与SDH传送网2.7SDH自愈网PDH的基本特点面向话音，两种基础速率；采用TDM技术实现多路话音信号传送；准同步复接，即每个复接点时钟与复接进入时钟有较小差别。逐级分插。从140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号示意图PDH存在的主要问题面向话音业务：不适应多业务、宽带化、智能化和个人化。点对点传输连接：缺乏网络拓扑的灵活性，数字通道设备利用率较低，网络调度性差，不能实现良好的自愈功能。传输标准不统一：两类三种地区标准不兼容，难以国际互通。PDH存在的主要问题准同步复用方式：需逐级码速调整实现复用/解复用，增加了设备的复杂性、体积和功耗，使信号产生损伤，难以实现低速和高速信号间的互通。接口标准不规范：缺少统一的标准光接口，无法实现横向兼容，限制了组网应用的灵活性。系统管理能力弱：网络运行、管理、维护和指配的比特过少。SDH的产生美国贝尔通信研究所首先提出用一整套分等级的标准数字传递结构组成的SONET体制，CCITT1988年接受了SONET，并重命名为SDH，使其成为适用于光纤、微波和卫星传输。SDH概念SDH：可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级。SDH网络：由一些基本网络单元(NE)组成，在传输媒质上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络，它具有全世界统一的网络节点接口(NNI)。SDH概念NNI网络参考配置包括：传输设备：光纤通信、微波通信和卫星通信系统；网络节点：实现终结、复用、交叉连接和交换功能。SDH统一了传输设备和网络节点的技术和设备规范，具有统一的接口速率及相应的帧结构。SDH采用一套标准化的信息结构等级STM-N。帧结构为块状帧，安排了丰富的开销比特，具备灵活的复用和映射结构，具有广泛的适应性。SDH特点(1)新型的复用映射方式标准的速率等级，基本速率等级是STM-1，155.520Mbit/s。低速率等级信息模块通过字节间插，同步复接而成高速率等级的信息模块，复接的个数是4的倍数。能从高速SDH信号中直接分插出低速SDH信号。可从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号。SDH特点(1)新型的复用映射方式(2)兼容性好可用SDH网传送PDH业务以及ATM、FDDI等其他体制的信号。具有完全的前向兼容性和后向兼容性。SDH的信号类似运货车的功能，将各不同体制的信号象货物一样打成不同大小的速率级别包，装入货车(装入STM-N帧中)，在SDH的主干道(光纤)上传输。在收端从货车上卸下打成货包的货物(其它体制的信号)，然后拆包封，恢复出原来体制的信号。SDH特点(1)新型的复用映射方式(2)兼容性好(3)接口标准统一电接口：对网络节点接口(NNI)作了统一的规范。规范的内容有数字信号速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。光接口：线路接口采用世界性统一标准规范，SDH信号的线路编码仅对信号进行扰码，不再进行冗余码的插入。SDH特点(1)新型的复用映射方式(2)兼容性好(3)接口标准统一(4)网络管理能力强安排了丰富的开销比特，使网络的运行、维护、管理与指配能力大大加强。通过软件下载方式，实现对各网络单元的分布式管理，便于新功能和新特性的及时开发与升级，促进了先进的网络管理系统和智能化设备的发展。SDH特点(1)新型的复用映射方式(2)兼容性好(3)接口标准统一(4)网络管理能力强(5)先进的指针调整技术使来自于不同业务提供者的信息净荷可以在不同的同步岛之间传送，可实现准同步环境下的良好工作，并有能力承受一定的定时基准丢失。SDH特点(1)新型的复用映射方式(2)兼容性好(3)接口标准统一(4)网络管理能力强(5)先进的指针调整技术(6)独立的虚容器设计当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，不管具体的信息结构。具有很好的信息透明性，减少了管理实体的数量。SDH特点(1)新型的复用映射方式(2)兼容性好(3)接口标准统一(4)网络管理能力强(5)先进的指针调整技术(6)独立的虚容器设计(7)组网与自愈能力强采用了先进的ADM、DXC等设备，组网能力和自愈能力大大增强，降低了网络的维护管理费用。SDH特点(1)新型的复用映射方式(2)兼容性好(3)接口标准统一(4)网络管理能力强(5)先进的指针调整技术(6)独立的虚容器设计(7)组网与自愈能力强当业务信道损坏导致业务中断时，网络自动将业务切换到备用业务信道，使业务能在较短的时间(ITU-T规定为50ms以内)得以恢复正常传输。SDH特点(1)新型的复用映射方式(2)兼容性好(3)接口标准统一(4)网络管理能力强(5)先进的指针调整技术(6)独立的虚容器设计(7)组网与自愈能力强(8)系列标准规范使各厂家产品可以直接互通。便于国际互通。SDH特点(1)新型的复用映射方式(2)兼容性好(3)接口标准统一(4)网络管理能力强(5)先进的指针调整技术(6)独立的虚容器设计(7)组网与自愈能力强(8)系列标准规范归纳：SDH核心三大特点：同步复用、强大的网络管理能力和统一光接口及复用标准。第2章传送网的技术体制2.1传送网概述2.2PDH与数字复接2.3SDH的产生2.4SDH的帧结构与段开销2.5SDH同步复用与映射方法2.6SDH网元与SDH传送网2.7SDH自愈网SDH帧结构块状帧。包括：段开销、STM-N净负荷、管理单元指针。125μsRSOHMSOH通道、复用段、再生段PTMSTRSTPTMSTRST再生段再生段再生段复用段通道SDH帧结构(1)段开销区域为保证信息正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，主要用于网络运行、管理、维护及指配。分为：RSOH和MSOH8bit/字节×9字节/行×8行=576bit，4608Mbit/s。125μsRSOHMSOHSDH帧结构(2)STM-N净负荷区域可真正用于电信业务的比特。该区域内还存放了少量可用于通道维护管理的通道开销(POH)字节。(3)管理单元指针区域用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净负荷。是SDH的创新，避免了在PDH中由于采用滑动缓存器所引起的延时和性能损伤。125μsRSOHMSOHSDH段开销段开销字节的功能完成对SDH信号层层细化的监控管理。两种开销：段开销和通道开销，段开销包括：再生段开销和复用段开销；通道开销包括：低阶通道开销和高阶通道开销。各种开销对应于相应的管理对象。SDH段开销段开销字节的功能RSOH：管理再生段，可在再生器插入，也可在终端设备接入；MSOH：管理由若干再生段组成的复用段，透明地通过再生段，只能在管理单元组进行组合或分解的地方才能接入或终结。各种开销的起始、终结位置均不相同，不同再生段的开销互不相关，不同复用段的开销也互不相关。采用这种分层管理具有很多优点。SDH段开销段开销字节的安排SDH段开销通过帧结构开销字节要解决：同步问题：帧定位和同步状态；通信问题：音频和数据通信；性能监视问题：误码特性、国际与地区使用分区问题。段开销的接入：RSOH可在再生器和终端设备上接入；MSOH只能在终端设备上接入。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：1.定帧字节：A1和A2作用：识别一帧的起始位置，实现帧同步功能。二进制码：A1:11110110(f6H)，A2:00101000(28H)。个数：6个，目的是尽可能缩短同步建立时间。长度的选择与同步所需时间和系统复杂程度均有关系。传送：不经扰码，全透明传送。收信正常时，再生器直接转发该字节，收信故障时，再生器产生该字节。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：2.再生段踪迹字节：J0目的：为了检验再生段、信号源端和终端是按要求而连接。功能：重复发送段接入点识别符，使段接收机能据此确认其与指定的发射机是否处于持续的连接状态。格式：ITU-TG.831规定格式。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：3.数据通信通路(DCC)：D1~D12为实现SDH网络管理的诸多功能而设立的数据通信通路。功能：提供所有SDH网元都能接入的通用数据通信通道，并作为SDH管理网(SMN)的传送链路。为网管提供强大的数据通信基础结构，便于实现快速分布式控制等功能。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：3.数据通信通路(DCC)：D1~D12位置安排考虑：嵌入在段开销中，便于对所有网元实现统一网络管理，避免要为每个设备都分配专用数据通信链路的要求。再生段DCC：(D1~D3)；复用段DCC：(D4~D12)。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：4.公务联络字节：E1和E2功能：各提供一个64kbit/s的公务联络语声通路。E1属于RSOH，用于再生段、再生器之间的公务联络，可在再生段终端接入；E2属于MSOH，用于复用段终端之间的直达公务联络，可在复用段终端接入。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：5.使用者通路字节：F1留给使用者(通常为网络提供者)专用；为特殊维护目的而提供临时的64kbit/s的数据/语声通路连接。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：6.APS通路字节：K1和K2(b1~b5)特点：自动保护倒换APS指令，专用于保护目的的嵌入信令通路，响应快。应用方式：

下端检测到故障—利用保护光纤上行送K1—上端收到K1，将下行工作通路桥接到保护光纤，送K1和K2—下端收到K2对通路编号进行确认，完成下行工作通路与保护光纤的桥接，向上行送K2—上端收到K2，将上行通路与保护光纤桥接。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：6.APS通路字节：K1和K2(b1~b5)各比特位作用：

K1字节的1至4比特用来描述APS请求的原因和系统的当前状态，5至8比特为请求APS的系统序号；

K2的1至4比特用来响应APS的系统序号，5比特用于区分APS的保护方式，即1+1保护还是1:N保护方式。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：7.复用段远端缺陷指示(MS-RDI)字节：K2(b6~b8)向发送端回送的指示信号，表示接收端已检测到上游段缺陷或收到复用段告警指示信号(MS-AIS)。规则：当解扰后为“110”，表示MS-RDI。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：8.同步状态字节：S1(b5~b8)采用S1的多种编码表示ITU-T不同时钟质量级别，使设备能据此判定接收的时钟信号的质量，以此决定是否切换时钟源。S1值越小，表示相应的时钟质量级别越高。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：9.BIP-8：B1比特间插奇偶校验8位码，用于再生段的误码监测。监测原理：发送端对上一帧扰码后的所有比特按比特间插方式进行偶校验，形成本帧扰码前的B1(b1~b8)。接收端以此为依据，若发现不符，则定为误码。码组内恰好发生偶数个误码的情况无法检出，但这种情况可能性较小。 BIP-8奇偶校验示意图SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：10.BIP-N×24：B2比特间插奇偶校验N×24位码，复用段误码监测，原理与BIP-8(B1)类似。对前一个STM-N帧除RSOH以外的所有比特进行计算，并将结果置于本帧扰码前的B2位置上。11.复用段远端差错指示(MS-ERI)字节：M1用来传送BIP-N×24(B2)所检出的差错块个数。对于不同的STM等级，M1所表示的含义与范围有所不同。SDH段开销各开销字节的定义、功能及应用：12.与传输媒质有关的字节：△专用于具体传输媒质的特殊功能，如用单根光纤做双向传输时，可用此字节来实现辨明信号方向的功能。13.国内保留使用的字节：×所有未做标记的字节的用途待由将来的国际标准确定。第2章传送网的技术体制2.1传送网概述2.2PDH与数字复接2.3SDH的产生2.4SDH的帧结构与段开销2.5SDH同步复用与映射方法2.6SDH网元与SDH传送网2.7SDH自愈网同步复用和映射方法基本原理解决各路信号之间的频差和相移的方法：码速调整法和固定位置映射法。SDH引入了新的方法：指针调整法。指针调整法：利用净荷指针来表示在STM-N内浮动的净负荷的准确位置。当出现净负荷在一定范围内的频率变化时，只需增加或减小指针数目即可达到目的。同步复用和映射方法SDH的通用复用映射结构：由一些基本复用映射单元组成，具有若干个中间复用步骤。具有一定频差的各支路业务信号复用到STM-N，都要经历映射、定位校准和复用。同步复用和映射方法复用基本工作原理：各速率等级的数据流进入容器C，完成适配功能。进入虚容器VC，加入通道开销POH。VC是可以在通道中任意位置取出或插入的独立实体，便于同步复用和交叉连接。VC出来的数字流按规定路线进入AU或TU，并进行速率调整，起始点可以浮动，通过AUPTR和TUPTR定位。在N个AUG的基础上，再附加段开销SOH，便形成了STM-N的帧结构。同步复用和映射方法复用映射结构特点：定位校准采用指针调整技术取代传统的125us缓存器。消除了PDH中僵硬的大量硬件配置。复用线路并不唯一，但对于某一国家或地区来说，必须使复用线路唯一化。我国的SDH基本复用映射结构复用映射基本单元容器(C)装载各种速率业务信号的信息结构，包括：C-11、C-12、C-2、C-3和C-4。我国只涉及C-12、C-3及C-4，各对应一种标称的输入速率，即2.048Mbit/s、34.368Mbit/s和139.246Mbit/s。基本功能是完成适配，即码速调整。复用映射基本单元虚容器(VC)支持SDH通道层连接的信息结构。SDH通道的信息终端，包括信息净荷(容器的输出)和通道开销，即VC-n=C-n+VC-nPOHSDH最重要的一种信息结构，包封速率与SDH同步，可以作为一个独立实体插入和取出。分为低阶VC和高阶VC，管理这些VC的开销称为通道开销，包括LPOH和HPOH。复用映射基本单元支路单元(TU)提供低阶通道和高阶通道之间适配功能的信息结构，表示为TU-n。由低阶VC-n和相应支路单元指针(TU-nPTR)组成，即：

TU-n=VC-n+TU-nPTR。TU-nPTR指示VC-n净荷起点相对于高阶VC帧起点间的偏移量。复用映射基本单元支路单元组(TUG)一个或多个在高阶VC净荷中占据固定位置的支路单元组成。可把一些不同大小的TU组合成一个TUG，增加网络的灵活性。组合方式：字节间插。例：有三个信号，帧结构各为每帧3个字节。A：A1A2A3

B：B1B2B3C：C1C2C3复用信号D：

A1

B1

C1

A2

B2

C2

A3

B3

C3字节间插复用复用映射基本单元管理单元(AU)提供高阶通道层和复用段层之间适配功能的信息结构。由高阶VC-n和相应管理单元指针(AU-nPTR)组成，即：AU-n=VC-n+AU-nPTRAU-nPTR指示VC-n净荷起点相对于复用段帧起点间的偏移。AU相对于STM-N帧的位置总是固定的。复用映射基本单元管理单元组(AUG)由一个或多个在STM-N净荷中占据固定、确定位置的管理单元组成。组合方式：字节间插。复用映射基本单元同步传送模块(STM-N)块状帧结构。基本模块STM-1的信号速率为155.520Mbit/s，更高阶的STM-N(N=4，16，64，…)由N个STM-1同步复用构成。此外，SDH还安排有灵活的级联方式，以传送非标准的PDH等级信号。映射、定位和复用(1)映射在SDH网络边界处，将支路信号适配进虚容器的过程。3种映射方法：异步、比特同步和字节同步。异步映射：对映射信号结构无任何限制（信号有无帧结构均可），无需与网同步，仅利用正码速调整或正/零/负码速调整。比特同步映射：对映射信号结构无任何限制，但要求与网同步，从而无需码速调整。字节同步映射：要求映射信号具有块状帧结构并与网同步，无需任何速率调整。映射、定位和复用(1)映射2种模式：浮动VC和锁定TU。浮动VC模式：VC净负荷在TU或AU内的位置不固定，并由TU-PTR或AU-PTR指示其起点位置的一种工作模式。锁定TU模式：一种信息净负荷与网同步并处于TU或AU帧内固定位置，因而无需TU-PTR或AU-PTR的工作模式。映射、定位和复用(2)定位通过指针调整，使指针的值时刻指向低阶VC帧的起点在TU净负荷中、或高阶VC帧的起点在AU净负荷中的具体位置。指针的作用：当网络同步工作时，同步信号间的相位校准；当网络失去同步时，频率和相位校准；当网络异步工作时，频率跟踪校准；容纳网络中的频率抖动和漂移。映射、定位和复用(2)定位指针包括AU指针和TU指针，为VC在AU帧或TU帧的定位提供一种灵活和动态的方法。即允许浮动和容纳帧速率差别。分为：AU-4指针、TU-3指针、TU-12指针、表示TU-12位置的指示字节H4。映射、定位和复用(3)复用通过字节交错间插方式把TU组织进高阶VC，或把AU组织进STM-N的过程。SDH中的复用为完全同步复用。有：

TUG-2=3×TUG-1 TUG-3=7×TUG-2或TUG-3=1×TU-3 STM-1=VC-4=3×TUG-3 STM-N=N×STM-1高阶通道开销VC-4及VC-3POH均为9个字节，完成VC通道性能监视、告警状态指示、维护用信号及复接结构指示。位于帧结构的净荷区域，与用户业务信息一起传送。J1、B3、C2、G1与净荷无关，用于端到端通信；F2、H4、F3与净荷有关；K3、N1用于管理。1.通道踪迹字节：J1虚容器第一个字节，由相关指针指示位置，用于重复发送高阶通道接入点识别符，使通道能据此确认与所指定的发送端是否处于连续的连接状态。ITU-TG.831。高阶通道开销2.通道BIP-8字节：B3用作高阶通道误码监测，监测原理与B1类似，计算范围是扰码前上一帧中高阶VC所有字节，结果置于本帧扰码前B3。3.信号标记字节：C2指示VC帧内的复接结构和信息净荷性质。高阶通道开销4.通道状态字节：G1将通道终端的状态和性能情况回送给高阶VC通道的源设备，实现双向通道的状态和性能监视。远端差错指示(REI)：传送BIP-8码(B3)检出的误块数。远端缺陷指示(RDI)：有增强型新版本和一比特型老版本两种，若6、7比特取值相同则为一比特型，相反则为增强型。5.通道使用者通路字节：F2和F3为使用者提供与净荷有关的通道单元之间的通信。高阶通道开销6.TU位置指示字节：H4为净荷提供一般的位置指示，也可指示特殊净负荷的位置。可作为ATM信元净负荷进入一个VC-4时的信元边界指示器。7.自动保护倒换(APS)通路：K3(b1~b4)用作高阶通道级保护的APS指令。K3(b5~b8)留作将来使用。8.网络操作者字节：N1用于高阶通道的串联连接监视功能(HP-TCM)。VC-12是由4个帧组成复帧，其管理由V5、J2、N2和K4字节组成的VC-12低阶通道开销实现。V5字节是复帧的第1个字节，其位置由TU-12指针指示。C-12复帧加上VC-12POH就构成了VC-12复帧，即

VC-12=C-12+VC-12POH低阶通道开销低阶通道开销1.通道状态和信号标记字节：V5具有误码检测、信号标记和VC-12通道状态表示等功能。BIP-2：误码性能监视。对前一VC中所有字节的全部奇数比特和全部偶数比特进行偶校验。REI：远端差错指示。BIP-2检测到一个或多个误块，则置”1”，否则置”0”。回送到VC-12通道的始端。低阶通道开销1.通道状态和信号标记字节：V5RFI：远端失效指示。失效时置“1”，否则置“0”。由VC-12终端送回。信号标记：表示通道未装载、装载非特定的净负荷，装载异步、比特同步、字节同步等状态。RDI：远端缺陷指示。若检出TU-12服务器信号失效，向路径源端回送RDI=1。RDI不指示远端净负荷或适配缺陷。低阶通道开销2.通道踪迹字节：J2用来重复发送低阶通道接入点识别符。通道接收端据此确认与所预定的发送端是否处于持续的连接状态。ITU-TG.831。3.网络操作者字节：N2提供低阶通道的串联监视(LO-TCM)功能。低阶通道开销4.自动保护倒换(APS)通道：K4(b1~b4)用于低阶通道级的APS指令。5.预留比特：K4(b5~b8)与高阶通道G1(b5~b7)相类似，具有选项功能(增强型和一比特型)。是否使用该选项功能由产生K4字节路径源端自行决定。指针调整的原理与实现(1)AU-4指针VC-4进入AU-4时应加上AU-4指针：

AU-4=VC-4+AU-4PTR为适应VC-4和STM-N速率和相位上的差异，SDH设立了指针调节机制。

AU-4PTR=H1,Y,Y,H2,1*,1*,H3,H3,H3

其中：Y=1001SS11；SS是未规定值比特；1*=11111111H1和H2指出VC-4起始字节的位置，H3用于负调整。H1和H2构成的16bit指针码字，指针值由码字的第7至第16比特表示，I和D分别为增加比特和减少比特。指针调整的原理与实现(2)频率偏移引起的指针正调整当VC-4帧速率比AUG帧速率低时，则以正调整来提高VC的帧速率，即在J1前插入3个填充伪信息的空闲字节。采用5个I比特反转来表示。(3)频率漂移引起的指针负调整当VC-4帧速率比AU-4帧速率高时，以负调整来降低VC的帧速率，即利用H3字节来存放实际VC净荷起始的3个字节。采用5个D比特反转来表示。指针调整的原理与实现(4)指针中的新数据标帜新数据标帜(NDF)：AU-4或TU-3指针码字的第1~4比特，指示因净荷改变而引起指针值的任意变化和TU规格的可能变化。止能“0110”：指针正常操作时，后10bit表示VC的起始位置，指针除正负调整外不作如何改变。使能“1001”：净负荷有新数据，后10bit应按变化的净荷重新取值，即为新指针。只在新数据的第1帧出现，后续帧返回止能。指针操作只允许在新数据标帜那帧操作，至少隔3帧才允许再次进行指针操作。采用至少3比特相符的原则来判断NDF。指针调整的原理与实现(5)指针值的解读接收端对指针解码时，仅对以下3种情况进行解读：1.连续3次以上收到前后一致的新的指针值；2.指针变化之前多数I或D比特已被反转；3.随后的指针值将被加”1”或减”1”。NDF被解释为“使能”，与变化后的偏移值相吻合的新指针将代替当前值。指针调整的原理与实现(6)指针产生规则小结正常运行期间，指针确定了在AU-n帧内VC-n的起始位置。NDF被设置为“0110”。指针调整的原理与实现(6)指针产生规则小结指针值改变仅靠以下规则操作。正调整，发送带I比特反转的当前指针值，其后正调整机会用伪信息填充，随后指针=原先指针+1。此操作后至少连续3帧不能进行指针的增、减。负调整，发送带D比特反转的当前指针值，其后负调整机会被实际数据所重写。随后指针=原先指针-1；此操作后至少连续3帧不能进行指针的增、减。若VC-n的定位除上述规则外的其他原因而改变，新指针值将伴随着NDF置为“1001”而发送。NDF只在含有新值第1帧中为“1001”。此操作后至少连续3帧不能进行指针的增、减。PDH四次群信号至STM-1的形成过程C-4的帧结构图PDH四次群信号至STM-1的形成过程1)将140Mbit/sPDH信号经过码速调整(比特塞入法)适配进C4。C4的子帧结构C4装载的信号速率C4子帧=260个字节=20×13字节=241W+13Y+5X+1Zbyte=(1934I+S)+5C+130R+10Obit=2080bit=8×260WIIIIIIIIXCRRRRROOYRRRRRRRRZIIIIIISR当CCCCC=00000时，S=I；当CCCCC=11111时，S=R。当S=I时，C-4max=(1934+1)×9×8000=139.320Mbit/s当S=R时，C-4min=(1934+0)×9×8000=139.248Mbit/s139.261Mbit/s~139.266Mbit/s包含于139.248Mbit/s~139.320Mbit/s=〉149.760Mbit/sPDH四次群信号至STM-1的形成过程PDH四次群信号至STM-1的形成过程2)在C4的块状帧前加一列通道开销字节(高阶通道开销VC4-POH)，对140Mbit/s通道信号进行监控，成为VC4信息结构。VC-4结构图PDH四次群信号至STM-1的形成过程3)VC4前附加一个管理单元指针，变成管理单元AU-4。通过指针作用，允序高阶VC在STM帧内浮动，即允许VC4和AU-4有一定的频偏和相差。AU-4直接形成AUG。AU-4结构图AU-4结构图PDH四次群信号至STM-1的形成过程4)AUG加上相应的SOH合成STM-1信号，N个AUG进行字节间插复用，加上相应SOH合成STM-N信号。34Mbit/s复用进STM-N信号34Mbit/s复用进STM-N信号1)34Mbit/s的信号经码速调整适配到相应的容器C3中，加上相应的通道开销VC3-POH形成VC3。再加上3个字节的支路单元指针TU-PTR，形成支路单元TU-3。2)将TU3的帧结构缺口补上，形成TUG3支路单元组。C-3VC-3装入TU-PTR后的TU3帧结构填补缺口后的TU3帧结构图——TUG3填补缺口后的TU3帧结构图——TUG334Mbit/s复用进STM-N信号3)三个TUG3通过字节间插复用方式，复合成C4信号结构。4)C4->VC4->AU-4->AUG->STM-NPDH基群信号至STM-1的形成过程PDH基群信号至STM-1的形成过程C-12复帧

=4×(9×4-2)=136字节

=127W+5Y+2G+1M+1N=(1023I+S1+S2)+3C1+3C2+49R+8O=1088bitWIIIIIIIIYRRRRRRRRGC1C2OOOORRMC1C2RRRRRS1NS2IIIIIII当C1C1C1=000时，S1=I；当C1C1C1=111时，S1=R。C2以同样方式控制S2。C-12复帧max=(1023+1+1)×2000=2.050Mbit/sC-12复帧min=(1023+0+0)×2000=2.046Mbit/s2.046Mbit/s~2.050Mbit/sC-12装载的信号速率PDH基群信号至STM-1的形成过程1)2MPDH信号经速率适配装载到标准容器C12中。2)加上监控整个复帧传输状态的低阶通道开销。PDH基群信号至STM-1的形成过程3)TU-PTR指示第一个VC12的起点在TU12复帧中的具体位置。TU-12指针位置和偏移编号TU-12指针编码PDH基群信号至STM-1的形成过程4)3个TU12经过字节间插复用合成TUG-2，此时的结构是9行12列。5)7个TUG-2经过字节间插复用合成TUG-3。6)三个TUG3通过字节间插复用方式，复合成C4信号结构。7)C4->VC4->AU-4->AUG->STM-NPDH基群信号至STM-1的形成过程12345619202163映射单元基本参数第2章传送网的技术体制2.1传送网概述2.2PDH与数字复接2.3SDH的产生2.4SDH的帧结构与段开销2.5SDH同步复用与映射方法2.6SDH网元与SDH传送网2.7SDH自愈网SDH网元终端复用器（TM）终端设备将低速支路信号纳入STM-1帧结构，并经电/光转换成为STM-1光线路信号，其逆过程正好相反。STM-1终端复用器SDH网元分插复用器（ADM）节点设备，无需分接和终结整体信号即可将PDH或SDH信号接入STM-N内。将低速支路信号分离或插入STM-1帧结构，并经电/光转换成为STM-1光线路信号。在对信号路由的连接和对信号的复用/解复用上，具备支路—群路(上/下支路)和群路—群路(直通)的连接能力。STM-1分插复用器SDH分插信号流图示SDH网元分插复用器（ADM）支路—群路：分为部分连接和全连接支路—支路：将支路某些时隙仅与另一支路的相关时隙相连。性能：连接能力（能够上/下的支路数量）、自愈特性。SDH网元REG-再生中继器对光波进行整形、放大处理减小光纤损耗对信号传输的影响是一种中继设备，不具备复用功能SDH网元数字交叉连接设备(1)基本结构DXC：具有一个或多个PDH或SDH信号端口并可以在任何端口信号速率(及其子速率)间进行可控连接和再连接的设备。SDXC：在端口间提供可控的VC透明连接和再连接。还支持G.784所规定的控制和管理功能。SDXC特点：兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管的多功能传输设备，不仅直接替代了复用器和数字配线架，还为网络提供迅速有效的连接和网络保护/恢复功能，并经济、有效地提供各种业务。DXC功能图SDH网元数字交叉连接设备(1)基本结构DXC工作原理：每个输入信号被解复用成m个并行的交叉连接信号；内部的交叉连接网采用时隙交换技术(TSI)，按照预先存放(或动态计算)的交叉连接图重排后复用输出。DXC与SDXC的差别：DXC只能处理有限的几个PDH等级信号；而SDXC能处理含有各种等级信号及其混合体的VC。SDXC省去了DXC全套背靠背复用设备，使设备简单、灵活和经济。SDH网元数字交叉连接设备(1)基本结构(2)主要功能智能化传输节点设备，具有巨大灵活性、智能性和经济性，在网络管理保护、线路调度、特服业务提供等有重要的作用：分离本地及非本地业务，为本地业务迅速提供路由；为临时性重要事件迅速提供电路；当网络出现故障时，能迅速提供网络的重新配置；按业务量的季节性变化，使网络最佳化；网络运营者可混合使用不同数字体系，并作为PDH和SDH的网关。SDH网元数字交叉连接设备(1)基本结构(2)主要功能兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管等功能。SDH网元数字交叉连接设备(1)基本结构(2)主要功能(3)主要特点信号独立性：无论哪个数字体系的信号，都可以进行交叉连接；信号匹配在接口板完成；无阻塞：指针对任意带宽的支路信号都能进行无阻塞的交叉连接；周期性：所有支路信号都周期性地在125us帧的固定位置上重复出现；同步性：所有输入并行信号的频率完全相同。SDH网元数字交叉连接设备(1)基本结构(2)主要功能(3)主要特点(4)SDXC与常规数字交换机的主要区别交换对象不是单个电路，而是电路群；交叉连接矩阵由外部操作系统控制，将来要连至TMN，因而增加了网络的灵活性和网络管理能力；能经济地上下业务并具有网关功能；各个信号的定时信号必须经过系统传送并在输出端再生；具有定时透明性；交叉连接矩阵非动态变化，基本上是半永久的。SDH网元数字交叉连接设备(1)基本结构(2)主要功能(3)主要特点(4)SDXC与常规数字交换机的主要区别(5)SDXC的分类根据端口速率和交叉连接速率的不同，可以有各种配置形式。通常用DXCX/Y表示，X表示接入端口数据流的最高等级，Y表示参与交叉连接的最低级别。复用段、再生段及通道再生段：再生中继器（REG）与终端复用器（TM）之间、再生中继器与分插复用器（ADM）或SDXC之间再生段两端的REG、TM和ADM（或SDXC）称为再生段终端（RST）。复用段：终端复用器与分插复用器（或SDXC）之间复用段两端的TM和ADM（或SDXC）称为复用段终端（MST）。通道：终端复用器之间称为通道。SDH传送网基本网络拓扑图链型星型树型环型网孔型SDH传送网SDH传送网的网络模型：采用分层和分割的概念。分层：从垂直方向看，传送网是由二个相互独立的传送网络层（即层网络）构成，即通道层和传输媒质层。下一层为上一层提供服务。分割：每一层网络可以在水平方向上按照其内部结构分割为若干部分，因而分层与分割的关系相互正交的。特定通道层网络特定通道层网络传输媒介层网络子网链路接入组层网络分层视图分割视图从水平方向将每一层网络分成若干部分，每一部分具有特定功能。SDH传送网通道层电路层网络通道层网络传输媒介层网络64kbit/s电路交换网分组交换网租用线电路网光传输网无线传输网VC-11VC-12VC-2VC-3VC-4VC-2-ncVC-3VC-4-Xc复用段再生段物理层电路层（非SDH客户）SDHVC-1n通道网SDHVC-4通道网高阶低阶段层传输媒介层传输层n=1,2网络之间互相独立，下层为上层提供透明服务，上层为下层提供服务内容SDH传送网分层模型SDH传送网中的映射、定位和复用SDH传送网中的映射、定位和复用SDH传送网中的映射、定位和复用SDH传送网中的映射、定位和复用SDH网络的误码性能对于高比特率通道的误码性能要求，主要是规定两个通道终端之间的通道性能，目前主要考虑SDH通道所提供的性能。速率/Mbit·s-12.048基群8.448二次群34.368三次群155.52STM-1622.08STM-42448.32STM-169953.28STM-6439813.12STM-256ESR0.040.050.0750.16注SESR0.002BBER2*10-42*10-42*10-42*10-42*10-410-410-52.5*10-6高比特率全程27500km通道端对端无码性能规范要求SDH网络的误码性能表述参数：误块秒比(ESR)、严重误块秒比(SESR)及背景误块比(BBER)。误块（EB）有1个或多个比特差错的块。

误块秒比（ESR）当某1秒具有1个或多个误块时，则称该秒为误块秒，在规定观察时间间隔内出现的误块秒数与总的可用时间之比，称为误块秒比。SDH网络的误码性能严重误块秒比（SESR）某1秒内有不少于30％的误块，则认为该秒为严重误块秒，在规定观察时间间隔内出现的严重误块秒数占总的可用时间之比称为严重误块秒比。背景误块比（BBER）如果连续10秒钟误码率劣于10-3则认为是故障．那么这段时间为不可用时，应从总统计时间中扣除，因此扣除不可用时和严重误块秒期间出现的误块后所剩下的误块称为背景误块．背景误块数与扣除不可用时和严重误块秒期间的所有误块数后的总块数之比称为背景误块比．SDH线路系统（或设备）输入抖动和漂移容限抖动频率（对数）第2章传送网的技术体制2.1传送网概述2.2PDH与数字复接2.3SDH的产生2.4SDH的帧结构与段开销2.5SDH同步复用与映射方法2.6SDH网元与SDH传送网2.7SDH自愈网SDH自愈网网络保护与网络恢复网络保护：利用节点间预先分配的容量实施网络保护，即当一个工作通路发生失效时，利用备用设备的倒换动作，使信号通过保护通路仍保持有效。网络恢复：利用节点间可利用的任何容量实施网络中业务恢复。以网络功能结构分类：路径保护和子网连接保护。以网络物理拓扑分类：自动线路保护倒换，环形网保护，网状网保护。SDH自愈网自愈的概念通信网络发生故障时，无需人为干预，既可在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，用户感觉不到。基本原理：使网络具备发现故障并能找到替代传送路由的能力，在一定时限内重新建立通信。SDH自愈网SDH自愈网的提出主要因为：1.光纤传输网络的发展：容量大，损耗低，信号质量高；一条光纤切断将影响大量业务；2.智能网元的出现：DXC和ADM可