经典培训资料光纤通信(编辑修改稿)

经典培训资料光纤通信(编辑修改稿)内容摘要：

帧中，在 SDH 网中传送。 它负责对低速信号进行通道性能监视、管理和控制。 2. 段开销（ SOH） 段开销是为了保证信息净负荷正常灵活传送所附加的供网络运行、管理和维护（ OAM）使用的字节。 段开销又分为再生段开销（ RSOH）和复用段开销（ MSOH） ，分别对相应的段层进行监控。 RSOH 和 MSOH 的区别主要在于监管的范围不同。 举个简单的例子，若光纤上传输的是 STM16 信号，那么， RSOH 监控的是 STM16 整体的传输性能，而 MSOH 则是监控 STM16 信号中每一个 STM1 的性能情况。  技术细节： RSOH、 MSOH、 POH提供了对 SDH信号的层层细化的监控功能。 例如对于 STM16系统，RSOH监控的是整个 STM16的信号传输状态； MSOH监控的是 STM16中每一个 STM1信号的传输状态； POH则是监控每一个 STM1中每一个打包了的低速 支路信号（例如 E1）的传输状态。 这样通过开销的层层监管功能，可以方便地从宏观（整体）和微观（个体）的角度来监控信号的传输状态，便于分析、定位。 RSOH在 STMN帧中的位置是第一到第三行的第一到第 9 N列，共 3 9 N个字节。 MSOH开销在 STMN帧中的位置是第 5到第 9行的第一到第 9 N 列，共 5 9 N 个字节。 与 PDH信号的帧结构相比较，段开销丰富是 SDH 信号帧结构的一个重要的特点。 3. 管理单元指针（ AUPTR） AUPTR 是用来指示信息净负荷的第一个字节（起始字节）在 STMN 帧内准确位置 的指示符，以便信号的接收端能根据这个指针值所指示的位置找到信息净负荷。 管理单元指针位于STMN 帧中第 4 行的 9 N 列，共 9 N 个字节。 SDH信息基本单元 信息容器（ C） 信息容器的功能时将常用的 PDH信号适配进入标准容器。 目前，针对常用的 PDH 信号速率， 已经规定了 5 种标准容器： C1 C1 C C3 与 C4。 其标准输入比特率如图 32所示。 虚容器（ VC） 由信息容器出来的数字流加上通道开销后就构成了虚容器，这是 SDH 中最重要的一种信息结 构，主要支持通道层连接。 支路单元（ TU） 支路单元是一种为低阶通道层与高阶通道层提供适配功能的信息结构，它由低阶 VC 与 TU PTR 组成。 其中 TU PTR 用来指明低阶 VC 在 TU帧内的位置，因而允许低阶 VC 在 TU帧内的位置浮动，但 TU PTR 本身在 TU帧内的位置是固定的。 支路单元组（ TUG） 一个或多个在低阶 VC 净负荷中占有固定位置的 TU 组成支路单元组。 管理单元（ AU） 管理单元是一种为高阶通道层与复用段层提供适配功能的信息结构，它由高阶 VC 与AUPTR 组成。 其中 AUPTR 用来指明高阶 VC 在 STMN 帧内的位置，因而允许高阶 VC在 STMN 帧内的位置浮动，但 AUPTR 本身在 STMN 帧内的位置是固定的。 管理单元组（ AUG） 一个或多个在 STM帧中占有固定位置的 AU组成管理单元组，它由若干个 AU3或单个 AU4按字节间插方式均匀组成。 SDH的复用方法 复用的概念 复用的概念比较简单，复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层（例如 TU12（ 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（例如 AU4（ 1 ）→ AUG（ N ）→ STMN）。 复用也就是通过字节间插方式把 TU 组织进高阶 VC 或把 AU 组织进 STMN 的过程。 传统的复用方法 传统的将低速信号复用成高速信号的方法有两种：  比特塞入法（又叫做码速调整法）  固定位置映射法 1. 比特塞入法 这种方法利用固定位置的比特塞入指示来显示塞入的比特是否载有信号数据，允许被复用的净负荷有较大的频率差异（异步复用），因为存在一个比特塞入和去塞入的过程（码 速调整），而不能将支路信号直接接入高速复用信号或从高速信号中分出低速支路信号，也就是说不能直接从高速信号中上 /下低速支路信号，要一级一级的进行，这也就是 PDH 的复用方式。 2. 固定位置映射法 这种方法利用低速信号在高速信号中的特殊位置来携带低速同步信号，要求低速信号与高速信号同步，也就是说帧频相一致，可方便的从高速信号中直接上 /下低速支路信号，但当高速信号和低速信号间出现频差和相差（不同步）时，要用 125μ s（ 8000 帧 /秒）缓存器来进行频率校正和相位对准，导致信号较大延时和滑动损伤。 从上面看出这两种复 用方式都有一些缺陷，比特塞入法无法从高速信号中上 /下低速支路信号；固定位置映射法引入的信号时延过大。 SDH的复用方法 要通过 SDH 网络传输业务信号，必须先将业务信号复用进 STMN信号帧当中。 ITUT 规定了一整套完整的信号复用结构（也就是复用途径），通过这些途径可将 PDH 3个系列的数字信号以及其它信号通过多种形式复用成 STMN 信号。 ITUT 规定的复用结构如图 32。 图 32 从上图可以看出，从一个有效负荷到 STMN的复用途径不是唯一的。 例如： 2Mbit/s 的信号可通过两种途径复用成 STMN 信号。 SDH 网络中的复用包括三种情况：  低阶 SDH 信号复用成高阶 SDH 信号。  低速支路信号（例如 E E E4）复用成 SDH 信号 STMN。  大于 C4容量（ ）的高速信号（如高清晰度电视信号和 IP 路由信号）复用进 STM4 和 STM16。 第一 种情况在前面已经提及，复用的方法主要通过字节间插复用方式来完成的。 复用的个数是 4 合一，即 4 STM1→ STM4， 4 STM4→ STM16。 在复用过程中保持帧频不变（ 8000帧 /秒），这就意味着高一级的 STMN信号是低一级的 STMN 信号速率的 4 倍。 在进行字节间插复用过程中，各帧的信息净负荷和指针字节按原值进行间插复用，而段开销则会有些取 舍。 在复用成的 STMN 帧中，段开销并不是所有低阶 SDH 帧中的段开销间插复用而成，而是舍弃了一些低阶帧中的段开销，其具体的复用方法在下一节中讲述。 第二种情况用得最多 的就是将 PDH 信号复用进 STMN信号中去。 SDH 网络的兼容性要求 SDH的复用方式既能满足异步复用（例如：将 PDH 信号复用进 STMN），又能满足同步复用（例如 STM1→STM4），而且能方便地由高速 STMN 信号分 /插出低速信号，同时不造成较大的信号时延和滑动损伤。 这就要求 SDH 网络需采用自己独特的一套复用步骤和复用结构。 在这种复用结构中，通过指针调整定位技术来取代 125μ s 缓存器用以校正支路信号频差和实现相位对准，各种业务信号复用进 STMN 帧的过程都要经历映射（相当于信号打包）、定位（相当于指针调 整）、复用（相当于字节间插复用）三个步骤。 第三种情况通过级联的方法实现。 级联是一种结合过程，把多个虚容器组合起来，使得它们的组合容量可以当作一个保持比特序列完整性的单个容器使用。 级联分为相邻级联和虚级联。 VC4 相邻级联就是将相邻的 X个 C4 的容量拼在一起，相当于形成一个大的容器，来满足大于 C4的大容量客户信号传输的要求。 VC4级的虚级联就是把 X 个不同的 STMN 中 VC4 拼在一起形成一个大的虚容器作为一个整体使用。 (1) 相邻级联 位于 AU4指针内的级联指示用来指明在单个 VC4Xc中携带的多个 C4净负荷应保持在一起。 映射可用的容量，是 C4 容量的 X 倍（例如当 X=4 时，容量为 599040kbit/s，当 X=16时，容量为 2396160kbit/s）。 VC4Xc的第 2 列至第 X列规定为固定填充比特， VC4Xc 的第 1 列用作 POH，这个 POH 用于监测整个 VC4Xc。 VC4Xc 的结构如图 33 所示。 图 33 相邻级联 AU4Xc 中的第一个 AU4 应具有正常范围的指针值，而 AU4Xc 内所有后续的 AU4应将其指针置为级联指示（即 14 比特设置为“ 1001”， 56 比特未作规定， 716 比特设置为 10个“ 1”）。 级联指示指定了指针处理器应执行与 AU4Xc 中的第一个 AU4 相同的操作。 (2) 虚级联 由上面的叙述可以看到， ITUT 已经对 VC4 相邻级联的实现作了规定。 从图 33 的VC4Xc 的帧结构也可以看出， VC4Xc中的 C4Xc 是一个整体结构。 1996 年版的 ITUT 对 VC4 虚级联的实现没有给出任何实现的规范， VC4 虚级联目前还没有一个统一的标准。 华为技术有限公司的实现方法可描述如下。 一个 VC4Xv 提供具有净荷容量为 X倍 149760kbit/s 的一个 X 倍 C4 的相邻净荷区域（ C4Xc），如图 34 所示。 图 34 虚级联 该容器被映射到构成 VC4Xv 的 X 个独自的 VC4 中。 每个 VC4 具有自己的 POH， POH的规范与一般 VC4 的 POH 规范相同。 只是 POH 中的 H4 字节用作虚级联的规定序列号和复帧指示。 由图 34 可以看出，由于每个 VC4 不同的传播时延，在各个 VC4 之间必然产生时延差。 该时延差必须补偿，各个 VC4 需要重新排列以接入到相邻的净荷区。 重新排列的处理必须至少容许 125μ s 的时延差，为了使 VC4Xv 中的各个 VC4 间的时延差最小，则各个 VC4 在网络中应通过相同的网络路由传送。 当然，如果时延差能保证，也允许各个VC4 在网络中可通过 不同的路由传送。 复帧指示在 VC4Xv 的所有 VC4 中都产生，其在所有 VC4 的 H4 字节的 58 比特传送，复帧指示的编号为 015，见图 35。 图 35 序列和复帧指示 序列指示表示 VC4Xv中的 VC4 以什么样的序列 /顺序来组合成相邻的容器 C4Xc，如图35 所示。 VC4Xv 中的每个 VC4 具有一个唯一的序列号，其编号范围为 0（ X1）。 传送C4Xv 中第 1 个时隙的 VC4 具有序列号 0，传送 C4Xv 中第 2 个时隙的 VC4 具有序列号 1，依此类推。 直到传送 C4Xv 中第 X 个时隙的 VC4 具有序列号（ X1）。 序列号是固定指派的并且不可配置。 有了序列 号就允许不用寻迹即可检查 C4Xv 的结构是否正确。 8个比特的序列号（可支持 X值达 256），用复帧中的第 14 帧的 H4 字节的 14比特传送序列号的高 4 位比特。 用复帧中第 15 帧的 H4 字节和 14 比特传送序列号的低 4 位比特。 复帧中的其它所有帧的 H4 字节的 14 比特均未使用，并置为“ 0”。 将来有可能扩充序列号和复帧，这些问题尚待研究。 SDH的复用结构 我国制定的复用结构 尽管低速信号复用成 STMN信号的途径有多种，但是对于一个国家或地区则必须使复用途径唯一化。 中国的光同步传输网技术体 制规定了以 2Mbit/s信号为基础的 PDH系列作为 SDH的有效负荷，并选用 AU4 的复用途径，其结构见图 36 所示。 图 36 中国的 SDH基 本复用映射结构 四次群的复用过程 (1) 将 140Mbit/s 的 PDH 信号经过码速调整（比特塞入法）适配进 C4， C4 是用来装载 140Mbit/s 的 PDH 信号的标准信息结构。 140Mbit/s 的信号装入 C4 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 C4速率。 C4的帧结构如图 37所示。 图 37 C4 的帧结构图 C4 信号的帧有 260 列 9 行（ PDH信号在复用进 STMN中时，其块状帧一直保持是 9行），那么 E4 信号适配速率后的信号速率（也就是 C4信号的速率）为： 8000 帧 /秒 9 行 260 列 8bit。