SDH基本原理-帧结构和复用步骤

STM-1的帧结构关于字节间插复用方式我们以一个例子来说明有三个信号帧结构各为每帧3个字节若将这三个信号通过字节间插复用方式复用成信号D 那D就应该是这样一种帧结构帧中有9个字节且这9个字节的排放次序如下图STM-N的帧结构此时N的取值为1，4，16，64，等STM-1段开销：STM-4段开销：STM-N信号的帧频•任何等级STM-N是8000帧/秒，也就是帧周期为恒定的125 us(E1信号也是8000帧/秒)•因此， STM-N的时钟就必须是STM-1时钟的N倍。

比如，STM-1的时钟是155.520M，STM-4的时钟就是155.520M * 4 = 622.08M天朝规定的把2M的e1信号装进STM-N的唯一合法流程（从右往左看）e1信号装进STM-N第①步（共9步） e1信号装进C12容器复帧的概念:4个C12基帧（C12容器）组成一个复帧C12的基帧的帧频是8000帧/秒那么C12复帧的帧频就是2000帧/秒为什么要提出复帧的概念当E1 信号的速率不是标准速率2.048Mbit时，装入每个C12的平均比特数就不是整数。

例如，E1速率是2.046Mbit/s时，将此信号装入C12基帧时平均每帧装入的比特数是(2.046Mbit/秒)/(8000帧/秒) = 255.75bit/帧有效信息比特数不是整数因此无法进行装入若此时取4个基帧为一个复帧那么正好一个复帧装入的比特数是(2.046Mbit/秒)/(2000帧/秒) =1023bit/帧可在前三个基帧每帧装入256bit （也就是32字节）有效信息；在第4帧装入255个bit的有效信息，这样就可将此速率的E1信号完整的适配进C12中去复帧就长成这样每格为一个字节，填汉字的地方全是W所以，C12复帧 = 127W + 5Y + 2G + 1M + 1N = 136个字节WYGMN都是啥意思这里的R表示调整比特，就是伪随机数这样一来， C12复帧又可以这样表示：C12复帧 = 127W + 5Y + 2G + 1M + 1N = 136个字节 =1023I + S1 + S2 + 3C1 + 49R + 8O = 1088bit其中负正调整控制比特C1 C2分别控制负正调整位置S1 S2当C1C1C1 = 000时，S1放有效信息比特I而C1C1C1 =111时，S1放插入伪随机数RC2以同样方式控制S2复帧可容纳有效信息的速率范围•当C1C1C1 = 000时，S1放有效信息比特I•而C1C1C1 = 111时，S1放插入伪随机数R•C2以同样方式控制S2（其中1023，1，0，都表示信息比特I的个数）只要E1信号的速率范围在2.046Mbit/s到2.050Mbit/s 的范围内，就可以将其装载进标准的C12容器中在此强调，复帧只是个概念实际操作中，还是以基帧为实际的操作单位。

SDH 复用结构基本原理——初学者必备一、SDH 复用结构基本原理SDH 的复用单元包括标准容器（C ）、虚容器（VC ）、支路单元（TU ）、支路单元组（TUG ）、管理单元（AU ）、管理单元组（AUG ）。

各种业务信号复用进STM-N 的过程都要经历映射、定位和复用三个步骤。

映射：是一种在SDH 边界处使支路信号适配进虚容器的过程。

即各种速率的G .703信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器，之后再加进低阶或高阶通道开销形成虚容器。

定位：是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。

低阶虚容器对应支路单元，高阶虚容器对应管理单元。

复用：是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层，或者把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程，即以字节交错间插方式把TU 组织进高阶VC ，或者把AU 组织进STM-N 的过程，也称同步复用。

SDH 帧结构中安排有两大类开销：段开销（SOH ）和通道开销（POH ），它们分别用于段层和通道层的维护。

二、SDH 传送网的分层模型总共分为四层，分别是物理层、段层、通道层、电路层。

其中物理层为最下层，电路层为最上层，下层为上层提供服务，上层为下层提供服务内容。

模型如下：1、物理层：完成STM-N 线路光接口信号与逻辑电平信号之间的转换。

2、段层：分为再生段层和复用段层图1 G.709建议的SDH 复用结构图2 SDH 传送网的分层模型（1）再生段层：用于传递再生中继器之间，以及再生中继器与复用终端之间信息的网络。

（2）复用段层：用于传送复用终端之间信息的网络，如负责向通道层提供同步信息，同时完成有关复用段开销的处理和传递等工作。

3、通道层：为电路层网络节点如交换机提供透明的通道，即电路群。

4、电路层：是面向公用交换业务的网络，如电路交换业务、分组交换、租用线业务和B-ISDN虚通路等。

三、SDH 传输系统模型通道终端通道终端（线路终端）复用/解复用（线路终端）复用/解复用1、终端复用器和分插复用器是SDH 网中最重要的两个网络单元。

SDH的复用结构和步骤SDH复用的三个步各种信号复用映射进STM-.V帧的过程都要经过映射、定位和复用3个步骤。

（1）映射映射是一种在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。

象我们经常使用的将各种速率＜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，形成冬自相对应的虚容器的过程。

为了适应齐种不同的网络应用情况，有异步、比特同步、字节同步三种映射方法与浮动VC 和锁定TU两种模式。

（2）定位世位（Alignmem）是把VC-n放进TU-”或Al；-n中，同时将其与帧参考点的偏差也作为信息结合进去的过程。

通俗讲，泄位就是用指针值指示VC-n的第一个字节在TIT或AIT 帧中的起始位程。

（3）复用复用（Multiplex）是一种将多个低阶通道层的信号适配进高阶通道或者把多个高阶通道层信号适配进复用段层的过程，即指将多个低速信号复用成一个高速信号。

其方法是采用字节间插的方式将TU组织进高阶VC或将AU组织进STM-A；复用过程为同步复用，复用的路数参见图1。

如：1XSTM-1=1X AUG二1XAU-4=1XVC-4二3 X TUG-3二21XTUG-2二63 XTU-12二63 X VC-12- 吹耐图1 G. 707复用映射结构SDH基本复用单元信息容器（C）容器是一种用来装载各种速率业务信号的信息结构，其基本功能是完成PDH信号与VC 之间的适配（即码速调整）。

ITU-T规定了5种标准容器，C-11. C-12、C-2、C-3和C-4, 每一种容器分别对应于一种标称的输入速率，即1. 544Mbit/s. 2.048Mbit/s、6.312Mbit/s、34. 368Mbit/s 和139. 264Mb辻/s°虚容器（VC）虚容器是用来支持SDH通道层连接的信息结构，由信息净负荷（容器的输出）和通道开销（POH）组成，即VC F C-卅VC F POH支路单元（TU）支路单元是一种提供低阶通逍层和高阶通道层之间适配功能的信息结构，是传送低阶VC的实体，可表示为TU-c （千11, 12, 2, 3）oTU-n由低阶YC-n和相应的支路单元指针（TU-nPTR）组成，即TU-用低阶VC-卅TU-nPTR支路单元组（TUG）支路单元组是由一个或多个在髙阶VC净负荷中占据固泄的、确定位置的支路单元组成。

第2章 SDH信号的帧结构和复用步骤目标：掌握STM-N信号的帧结构（以STM-1信号的帧结构为例）。

掌握STM-N信号帧中各部分结构所起的大致作用。

掌握2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s复用进STM-N信号的全过程。

掌握复用和映射的概念。

2.1 SDH信号——STM-N的帧结构SDH信号需要什么样的帧结构呢？STM-N信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地、有规律的排列。

为什么呢？因为这样便于实现支路低速信号的分/插、复用和交换，说到底就为了方便的从高速SDH信号中直接上/下低速支路信号。

鉴于此，ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块状帧结构，如图2-1所示。

图2-1STM-N 帧结构图诀窍：块状帧是什么呢？为了便于对信号进行分析，往往将信号的帧结构等效为块状帧结构，这不是SDH信号所特有的，PDH信号、ATM信号，分组交换的数据包，它们的帧结构都算是块状帧。

例如，E1信号的帧是32个字节组成的1行×32列的块状帧，ATM信号是53个字节构成的块状帧。

将信号的帧结构等效为块状，仅仅是为了分析的方便。

从上图看出STM-N的信号是9行×270×N列的帧结构。

此处的N与STM-N 的N相一致，取值范围：1，4，16，64……，表示此信号由N个STM-1信号通过字节间插复用而成。

由此可知，STM-1信号的帧结构是9行×270列的块状帧，由上图看出，当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅仅是将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。

我们知道，信号在线路上传输时是一个bit一个bit地进行传输的，那么这个块状帧是怎样在线路上进行传输的呢？难道是将整个块都送上线路同时传输吗？当然不是这样传输，STM-N信号的传输也遵循按比特的传输方式。

那么先传哪些比特后传哪些比特呢？SDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8bit）从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。

SDH的复用原理和映射方法如前所述，SDH技术有一系列标准速率接口，并具有前向和后向兼容性，允许接人各种不同速率的PDH信号、B—ISDN和ATM信号以及其他新业务信号。

因此，各种速率的业务信号复用进STM—N帧都要经历映射(Mapping)、定位(aligning)和复用(multiplexing)3个步骤。

由于各种支路信号间存在一定的差异，为了实现同步复用，在形成STM一1速率信号时，需要进行适配，即映射。

通过指针定位完成从STM—N帧中任意上、下一个支路信号。

复用过程一般可以分为2步走，第一步是将各种不同速率的信号复用到STM一1。

SDH应能传输各种不同速率、不同制式的数据流，包括异步传输模式(ATM)信号，因此第一步的复用过程较为复杂。

第二步是通过字节问插，将STM一1复用成高阶STM一』、『．由于STM一1和STM—N的速率成整数倍关系，是一个同步复用过程，实现很容易。

1．SDH的映射与复用结构图3—6—5是ITU—T G．707建议中给出的STM一Ⅳ的映射与复用结构。

从图中可以看出两种主要的PDH信号需要经过哪些处理过程，才能复用进 STM—N。

SDH的复用原理和映射方法如前所述，SDH技术有一系列标准速率接口，并具有前向和后向兼容性，允许接人各种不同速率的PDH信号、B—ISDN和ATM信号以及其他新业务信号。

因此，各种速率的业务信号复用进STM—N帧都要经历映射(Mapping)、定位(aligning)和复用(multiplexing)3个步骤。

由于各种支路信号间存在一定的差异，为了实现同步复用，在形成STM一1速率信号时，需要进行适配，即映射。

通过指针定位完成从STM—N帧中任意上、下一个支路信号。

复用过程一般可以分为2步走，第一步是将各种不同速率的信号复用到STM一1。

SDH应能传输各种不同速率、不同制式的数据流，包括异步传输模式(ATM)信号，因此第一步的复用过程较为复杂。