西安电子科技大学－现代通信网概论2(编辑修改稿)

西安电子科技大学－现代通信网概论2(编辑修改稿)内容摘要：

16帧为一个复帧。 目前在以光纤为主的传输网上，已基本被 SDH/SONet取代。 多个 PDH的一次 群可按标准复用成一个二次群，以此类推可组成更高次群的信号来满足长途传输的需要。 第 2章 传 送 网 下载 SDH传送网 简介 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是 ITUT制定的，独立于设备制造商的 NNI间的数字传输体制接口标准 (光、电接口 )。 它主要用于光纤传输系统，其设计目标是定义一种技术，通过同步的、灵活的光传送体系来运载各种不同速率的数字信号。 这一目标是通过字节间插 (ByteInterleaving)的复用方式来实现的，字节间插使复用和段到段的管理得以简化。 第 2章 传 送 网 下载 SDH的内容包括传输速率、接口参数、复用方式和高速SDH传送网的 OAM。 其主要内容借鉴了 1985年 Bellcore(现在的Telcordia Technologies)向 ANSI提交的 SONet(Synchronous Optical Network)建议，但 ITUT对其做了一些修改，大部分修改是在较低的复用层，以适应各个国家和地区网络互连的复杂性要求。 相关的建议包含在 、。 SDH设备只能部分兼容 SONet，两种体系之间可以相互承载对方的业务流，但两种体系之间的告警和性能管理信息等则无法互通。 第 2章 传 送 网 下载 SDH主要有如下三个优点： 1) 标准统一的光接口 SDH定义了标准的同步复用格式，用于运载低阶数字信号和同步结构，这极大地简化了不同厂商的数字交换机以及各种SDH 网元之间的接口。 SDH也充分考虑了与现有 PDH体系的兼容，可以支持任何形式的同步或异步业务数据帧的传送，如ATM信元、 IP分组、 Ether帧等。 第 2章 传 送 网 下载 2) 采用同步复用和灵活的复用映射结构 采用指针调整技术，使得信息净负荷可在不同的环境下同步复用，引入虚容器 (VC： Virtual Container)的概念来支持通道层的连接。 当各种业务信息经过处理装入 VC后，系统不用管所承载的信息结构如何，只需处理各种虚容器即可，从而实现上层业务信息传送的透明性。 3) 强大的网管功能 SDH帧结构中增加了开销字节 (Overhead)，依据开销字节的信息， SDH引入了网管功能，支持对网元的分布式管理，支持逐段的以及端到端的对净负荷字节业务性能的监视管理。 第 2章 传 送 网 下载 帧结构 1．整体结构 SDH帧结构是实现 SDH网络功能的基础，为便于实现支路信号的同步复用、交叉连接和 SDH层的交换，同时使支路信号在一帧内的分布是均匀的、有规则的和可控的，以利于其上、下电路。 SDH帧结构与 PDH一样，也以 125 μs为帧同步周期，并采用了字节间插、指针、虚容器等关键技术。 SDH系统中的基本传输速率是 STM1(Synchronous Transport Module1, Mb/s)，其他高阶信号速率均由 STM1的整数倍构造而成，例如 STM4(4 STM1= Mb/s)， STM16(4 STM4= Mb/s)等。 第 2章 传 送 网 下载 表 SDH的信号等级 S D H 等级 S O N E T 等级 信号速率 / (M b / s ) 净负荷速率 / (M b / s ) 等效的 DS 0 数 (6 4 k b / s ) － S T S 1 / O C 1 5 1 . 8 4 5 0 . 1 1 2 672 S T M 1 S T S 3 / O C 3 1 5 5 . 5 2 1 5 0 . 3 3 6 20xx S T M 4 S T S 1 2 / O C 12 6 2 2 . 0 8 6 0 1 . 3 4 4 8064 S T M 16 S T S 4 8 / O C 48 2 4 8 8 . 3 2 2 4 0 5 . 3 7 6 3 2 2 5 6 S T M 64 S T S 1 9 2 / O C 192 9 9 5 3 . 2 8 9 6 2 1 . 5 0 4 1 2 9 024 第 2章 传 送 网 下载 这里以 STM1为例介绍其帧格式。 高阶信号均以 STM1为基础，采用字节间插的方式形成，其帧格式是以字节为单位的块状结构。 STM1由 9行、 270列字节组成， STMN则由 9行、270 N列字节组成。 STMN帧的传送方式与我们读书的习惯一样，以行为单位，自左向右，自上而下依次发送，图 STM1的帧格式示意图。 第 2章 传 送 网 下载 图 STM1帧结构示意图 9 列 开 销 字 节 261 列 S T M 1 净负荷 ( 含 P O H )行 1行 2行 3行 4行 5行 6行 7行 8行 99 行R S O HAU P T RM S O H270 列行 1 行 2 行 3…行 9125  s第 2章 传 送 网 下载 每个 STM帧由段开销 SOH(Section Overhead)、管理单元指针 (AUPTR:Administrative Unit Pointer)和 STM净负荷 (Payload)三部分组成。 段开销用于 SDH传输网的运行、维护、管理和指配(OAMamp。 P),它又分为再生段开销 (Regenerator SOH)和复用段开销(Multiplexor SOH)，它们分别位于 SOH区的 1～ 3行和 5～ 9行。 段开销是保证 STM净负荷正常灵活地传送必须附加的开销。 STM净负荷是存放要通过 STM帧传送的各种业务信息的地方，它也包含少量用于通道性能监视、管理和控制的通道开销POH(Path Overhead)。 管理单元指针 AUPTR则用于指示 STM净负荷中的第一个字节在 STMN帧内的起始位置，以便接收端可以正确分离 STM净负荷，它位于 RSOH和 MSOH之间，即 STM帧第 4行的 1～ 9列。 第 2章 传 送 网 下载 2．开销字节 SDH提供了丰富的开销字节，用于简化支路信号的复用 /解复用、增强 SDH传输网的 OAMamp。 P能力。 SDH中涉及的开销字节主要有以下几类： (1) RSOH: 负责管理再生段，在再生段的发端产生，再生段的末端终结，支持的主要功能有 STMN信号的性能监视、帧定位、 OAMamp。 P信息传送。 (2) MSOH：负责管理复用段，复用段由多个再生段组成，它在复用段的发端产生，并在复用段的末端终结，即 MSOH透明通过再生器。 它支持的主要功能有复用或串联低阶信号、性能监视、自动保护切换、复用段维护等。 第 2章 传 送 网 下载 (3) POH：通道开销 POH主要用于端到端的通道管理，支持的主要功能有通道的性能监视、告警指示、通道跟踪、净负荷内容指示等。 SDH系统通过 POH可以识别一个 VC,并评估系统的传输性能。 (4) AUPTR：定位 STMN净负荷的起始位置。 目前 ITU只定义了部分开销字节的功能，很多字节的功能有待进一步定义。 由上面的叙述可知，不同的开销字节负责管理不同层次的资源对象，图 SDH中再生段、复用段、通道的含义。 第 2章 传 送 网 下载 图 通道、复用段、再生段示意图 支路信号S D HTM再生段REG再生段S D H D X C或 ADM复用段支路信号S D HTM再生段REG再生段复用段通道第 2章 传 送 网 下载 3． STM净负荷的结构 1) VC的含义 为使 STM净负荷区可以承载各种速率的同步或异步业务信息，SDH引入了虚容器 VC结构，一般将传送 VC的实体称为通道。 VC可以承载的信息类型没有任何限制，目前主要承载的信息类型有 PDH帧、 ATM信元、 IP分组、 LAN分组等。 换句话说，任何上层业务信息必须先装入一个满足其容量要求的 VC，然后才能装入 STM净负荷区，通过 SDH网络传输。 第 2章 传 送 网 下载 VC由信息净负荷 (Container)和通道开销 (POH)两部分组成。 POH在 SDH网的入口点被加上，在 SDH网的出口点被除去，然后信息净负荷被送给最终用户，而 VC在 SDH网中传输时则保持完整不变。 通过 POH、 SDH传输系统可以定位 VC中业务信息净负荷的起始位置，因而可以方便灵活地在通道中的任一点进行插入和提取，并以 VC为单位进行同步复用和交叉连接处理，以及评估系统的传输性能。 VC分为高阶 VC(VC3， VC4)和低阶 VC(VC2， VC11，VC12)。 第 2章 传 送 网 下载 要说明的是， VC中的“虚”有两个含义：一是 VC中的字节在 STM帧中并不是连续存放的，这可以提高净负荷区的使用效率，同时这也使得每个 VC的写入和读出可以按周期的方式进行；二是一个 VC可以在多个相邻的帧中存放，即它可以在一个帧开始而在下一帧结束，其起始位置在 STM帧的净负荷区中是浮动的。 第 2章 传 送 网 下载 2) STM净负荷的组织 为增强 STM净负荷容量管理的灵活性， SDH引入了两级管理结构：管理单元 (AU:Administrative Unit)和支路单元 (TU：Tributary Unit)。 AU由 AUPTR和一个高阶 VC组成，它是在骨干网上提供带宽的基本单元，目前 AU有两种形式，即 AU4和 AU3。 AU也可以由多个低阶 VC组成，此时每个低阶 VC都包含在一个 TU中。 第 2章 传 送 网 下载 TU由 TUPTR和一个低阶 VC组成，特定数目的 TU根据路由编排、传输的需要可以组成一个 TUG(TU Group)。 目前 TU有TU1 TU1 TU TU3等四种形式， TUG不包含额外的开销字节。 类似的，多个 AU也可以构成一个 AUG以用于高阶STM帧。 实际上我们看到， AU和 TU都是由两部分组成的：固定部分 +浮动部分。 固定部分是指针，浮动部分是 VC，通过指针可以轻易地定位一个 VC的位置。 VC是 SDH网络中承载净负荷的实体，也是 SDH层进行交换的基本单位，它通常在靠近业务终端节点的地方创建和删除。 第 2章 传 送 网 下载 图 STM1(AU4)的净负荷结构示意图 J19 列 S O H 开销AU 4 指针B3C2G1F2H4F3K3N1VC 4 的 P O H261 列 S T M 1 净负荷VC 4 的起点STM1 第 m 帧AU 4 指针STM1 第 m＋1 帧一个 V C 4 的区域第 2章 传 送 网 下载 4． SDH的复用映射结构 SDH的一般复用映射结构如图。 各种信号复用到STM帧的过程分为以下三个步骤： (1) 映射 (Mapping)：在 SDH网的入口处，将各种支路信号通过增加调整比特和 POH适配进 VC的过程。 (2) 定位 (Aligning)：利用 POH进行支路信号的频差相位的调整，定位 VC中的第一个字节。