SDH帧结构及映射复用方式

SDH帧结构及映射复用方式SDH基本概念SDH的基本概念：是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。信息包信息包PDH/ATM/IP信号PDH/ATM/IP信号打包拆包复用解复用SDH网络STM-NSTM-NSDH的优点有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准同步复用强大的网络管理能力有标准的光接口具有兼容性按字复用SDH的缺点频带利用率低指针调整机理复杂软件的大量使用对系统安全性的影响......SDH帧结构STM-1比特速率：270×9×8／125×10-6=155.520Mbit／s。6基本网络单元在SDH网中的使用SDH网的基本网络单元同步数字体系的速率同步数字体系最基本的模块信号（即同步传递模块）是STM-1，其速率为155.520Mbit／s。段开销（SOH）：用于传送各种OAM信息。净负荷（Payload）：SDH帧内用于承载各种业务信息的部分。其中包含有少量的POH字节，用于运行、维护和管理。管理单元指针（AU-PTR）：是一种指示符，用于指示Payload中第一个字节在帧内的准确位置，（相对于指针的偏移量），指针的使用解决了低速信号复接成高速信号时，由于小的频率误差所造成的载荷相对位置漂移的问题。SDH帧结构

段开销字节10A1和A2字节：用来识别帧的起始位置。A1为11110110，A2为00101000。再生段踪迹字节J0：被用来重复地发送“段接入点标识符”，以便使段接收机能据此确认其是否与指定的发射机处于持续连接状态。

段开销字节STM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-N

连续信号流11

段开销字节数字通信通路(DCC)字节：D1~D12网元和网管之间、网元和网元之间OAM信息通路。D1~D3用于再生段(DCCR)，带宽3×64kb/s。D4~D12用于复用段(DCCM)，带宽9×64kb/s。GNENENENE网管OAM信息：性能监控、告警查询、操作指令等DCC通道

段开销字节公务联络字节：E1,E2光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络分别提供1个64kb/s数字电话通路E1用于再生段公务联络E2用于复用段公务联络ABCDTMTMREGREG

段开销字节14使用者通路F1保留给使用者（通常指网络提供者）用于特定维护目的的临时公务联络。

段开销字节15比特间插奇偶检验8位码（BIP-8）B1B1用于再生段误码监测。比特间插奇偶检验24位码（BIP-N×24）字节B2B2B2B2用于复用段误码监测。

段开销字节16BIP-8工作原理：发送端对前一帧（第N-1帧）扰码后的所有字节进行BIP-8校验，将结果放入当前待扰码帧（第N帧）中的B1字节；接收端将前一帧（第N帧）待解扰的所有比特进行BIP-8校验，所得结果与当前帧（第N+1帧）解扰后的B1字节比较，两个值有多少不一致，就说明出现了多少个误码块。

段开销字节17BIP-24工作原理：对前一个待扰的STM-1帧中，除RSOH部分的全部比特进行BIP-24计算,结果放于本帧待扰STM-1帧的B2字节位置。收端对当前解扰后STM-1的除了RSOH的全部比特进行BIP-24校验，其结果与下一STM-1帧解扰后的B2比较。

段开销字节18自动保护倒换（APS）通路字节K1，K2（b1～b5）两个字节用作自动保护倒换(APS)信令。

段开销字节19

复用段远端失效指示（MS-RDI）字节K2（b6～b8）MS-RDI用于向发信端回送一个指示信号，表示收信端检测到来话故障或正接收复用段告警指示信号（MS-AIS）。

段开销字节20同步状态字节S1（b5～b8）S1字节的第5～8比特用于传送四种同步状态信息，可表示16种不同的同步质量等级。其中一种表示同步的质量是未知的，另一种表示信号在段内不用同步，余下的码留作各独立管理机构定义质量等级用。

段开销字节21复用段远端差错指示（MS-REI）M1可用来传送BIP-N×24(B2)所检出的误块数。

段开销字节22STM-N（N=4，16，64）段开销字节的安排

STM-N帧中SOH所占空间与N成正比，N不同，SOH字节在空间中的位置也不同，但SOH字节的种类和功能是相同或相近的。

段开销字节

段开销字节以字节交错间插方式构成高阶STM-N（N＞1）段开销时，第一个STM-1的段开销被完整保留，其余N-1个STM-1的段开销仅保留定帧字节A1，A2和比特间插奇偶校验24位码字节B2，其他已安排的字节（即B1，E1，E2，F1，K1，K2和D1～D12）均应略去。

段开销字节25复用结构各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射(mapping)、定位（aligning）和复用（multiplexing）三个步骤。SDH复用结构26SDH的基本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)和管理单元组(AUG)复用单元27标准容器（C）：容器是一种用来装载各种速率的业务信号的信息结构，主要完成适配功能（例如速率调整），以便让那些最常使用的准同步数字体系信号能够进入有限数目的标准容器。复用单元28复用单元29虚容器（VC）:用来支持SDH的通道层连接的信息结构VC-n=C-n+VC-nPOH虚容器可分成低阶虚容器和高阶虚容器两类。复用单元30复用单元31支路单元（TU）是提供低阶通道层和高阶通道层之间适配的信息结构（即负责将低阶虚容器经支路单元组装进高阶虚容器）。TU-n＝VC-n+TU-nPTRTU-n

PTR指示VC-n净负荷起点在TU帧内的位置。在高阶VC净负荷中固定地占有规定位置的一个或多个TU的集合称为支路单元组（TUG）。复用单元32复用单元33管理单元（AU）是提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构（即负责将高阶虚容器经管理单元组装进STM-N帧)有AU-3和AU-4两种管理单元。AU-n（n＝3，4）由一个相应的高阶VC-n和一个相应的管理单元指针（AU-nPTR）组成，即AU-n=VC-n+AU-nPTR；n=3,4AU-n

PTR指示VC-n净负荷起点在AU帧内的位置。复用单元34在AU和TU中要进行速率调整，因而低一级数字流在高一级数字流中的起始点是浮动的。为了准确地确定起始点的位置，设置两种指针（AU-PTR和TU-PTR）分别对高阶VC在相应AU帧内的位置以及VC-1、VC-2、VC-3在相应TU帧内的位置进行灵活动态的定位。在N个AUG的基础上再附加段开销（SOH）便可形成最终的STM-N帧结构。复用单元35复用单元AU-PTR&TU-PTR发端：收端：AU-PTR定位车厢中第一个信息包根据收到的AU-PTR值找到此信息包，通过字节间插的规律性，进而定位到其他信息包TU-PTR一级定位2M34MAU-PTR二级定位

复用单元38映射——是将各种速率的G.703支路信号先分别经过码速调整装入相应的标准容器，然后再装进虚容器的过程。定位——是一种以附加于VC上的支路单元指针指示和确定低阶VC帧的起点在TU净负荷中位置或管理单元指针指示和确定高阶VC帧的起点在AU净负荷中的位置的过程。复用——是一种把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程。映射、定位、复用STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指针处理映射定位复用AUG-N×1×3×7×3×139A映射2M业务信息+固定塞入比特容器C-12（实质是使业务信息具有容器的信息结构）C-12组成复帧结构B映射容器C-12+LPOH(V5、J2、N2、K4)VC-12

C定位VC-12+TU-12PTR（V1、V2、V3、V4）TU-12D复用

3×TU-12字节间插复用TUG-2的信息结构实现码速调整2048Kbit/s映射复用进STM-12048Kbit/s映射复用进STM-12048Kbit/s映射复用进STM-142（1）V5字节：为VC-1/VC-2通道提供误码检测、信号标记和通道状态等功能。（2）通道踪迹字节J2：这个字节用来重复发送低阶通道接入点识别符，这样，通道接收端可以确认它与预定的发送端是否处于持续的连接状态。（3）网络操作者字节N2：提供低阶通道的串接监控功能。（4）自动保护倒换（APS）通道K4（b1～b4）：用于低阶通道级保护的APS指令。2048Kbit/s映射复用进STM-1432048Kbit/s映射复用进STM-1（5）增强型远端缺陷指示K4（b5～b7）：当接收端收到TU-1/TU-2通道AIS或信号缺陷条件，VC-1/VC-2组装器就将VC-1/VC-2通道RDI(远端缺陷指示)送回到通道源端。（6）备用比特K4（b8）2048Kbit/s映射复用进STM-1452b12313123cacbaTU-12aTU-12bTU-12cTUG-24443个TU-12字节间插复用构成TUG-22048Kbit/s映射复用进STM-146E复用7×TUG-2字节间插复用TUG-3信息结构F复用3×TUG-3字节间插复用+HPOHVC-4信息结构G定位VC-4+AU-4PTR（九个字节）管理单元组AUG-1H复用1×AUG-1+段开销SOH同步传送模块STM-1定位+速率调整2048Kbit/s映射复用进STM-1472048Kbit/s映射复用进STM-1

3×TU-127×TUG-2

（1×TU-3）9行

TUG-2TUG-3

R为填充字节12列86列9行RR7个TUG-2字节间插复用构成TUG-3482048Kbit/s映射复用进STM-1

C-4

(140Mb/s)POH261列9行

3×TUG-3

(2/34/45M)POH261列9行VC-4(a)VC-4R2R13个TUG-3字节间插复用成VC-4AU-PTRVC-49行261列

9列AU-4直接置入AUG中492048Kbit/s映射复用进STM-1

5034368Kbit/s映射复用进STM-1STM-NAUG-1AU-4VC-4TU-3VC-3C-3C-4TUG-2TU-12VC-12C-12TUG-3×N139264kbit/s34268kbit/s44736kbit/s2048kbit/s指针处理映射定位复用AUG-N×1×3×7×3×15134368Kbit/s映射复用进STM-1映射

34M业务信息+固定塞入比特装入容器C-3映射

容器C-3+LPOHVC-3定位

VC-3+TU-3PTR（3个字节）支路单元TU-3复用

1×TU-3TUG-3实现码速调整定位+速率调整5234368Kbit/s映射复用进STM-1复用3×TUG-3装入容器C-4定位

VC-4+AU-4PTR（九个字节）管理单元组AUG-1复用

1×AUG-1+段开销SOH同步传送模块STM-1实现码速调整定位+速率调整34368Kbit/s映射复用进STM-154140Mbit/s映射复用进STM-1映射139M业务信息+固定塞入比特装入容器C-4映射

容器C-4+HPOHVC-4

定位

VC-4+AU-4PTR（九个字节）管理单元组AUG-1复用

1×AUG-1+段开销SOH同步传送模块STM-1实现码速调整定位+速率调整55140Mbit/s映射复用进STM-156定位

定位的概念

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。57指针1）当网络处于同步工作方式时，指针用来进行同步信号间的相位校准。2）当网络失去同步时（即处于准同步工作方式），指针用作频率和相位校准。3)当网络处于异步工作方式时，指针用作频率跟踪校准。4）指针还可以用来容纳网络中的频率抖动和漂移。指针的作用:58指针调整原理及指针调整过程

1.VC-4在AU-4中的定位（AU-4指针调整）（1）AU-4指针AU-4＝VC-4+AU-4PTR59Y=1001SS11,SS是未规定的比特1*=1111111152152260NDIDIDIDIDNNNSSI新数据标志（NDF）表示所载净负荷容量有变化。净负荷无变化时，NNNN=0110在净负荷变化的那一帧，NNNN反转为1001，此即NDF。AU/TU类别AU-4TU-3SS=10指针值指示了VC帧的首字节J1和AU或TU指针中最后一个H3字节的偏移量。61指针调整规则：（1）在正常工作时，指针值确定了VC-4/VC-3帧在AU-4/TU-3帧内的起始位置。NDF设置为0110；（2）若VC帧速率<AU/TU帧速率，5个I比特反转表示要做正调整，该VC帧的起始点后移，下帧中的指针值加1。（3）若VC帧速率>AU/TU帧速率，5个D比特反转表示要做负调整，负调整位置H3用VC的实际信息数据重写，该VC帧的起始点前移，下帧中的指针值减1。（4）

若NDF出现更新值1001，表示净负荷容量有变化，指针值也要作相应的增减，然后NDF回归正常值0110。（5）指针值完成一次调整后，至少停3帧方可有新的调整。（6）

收端对指针解码时，除仅对连续3次以上收到的前后一致的指针进行解读外，将忽略任何指针的变化。62例1：设前一帧VC-4的第一个字节J1在编号“0”的位置（紧接H3后字节），若当前AU帧速率>VC-4帧速率，写出至少五帧的H1、H2、H3字节内容。解：第一帧I比特反转表示要做正帧频调整第二帧指针值加“1”，此指针值保持三帧不变第五帧可进行下一次调整63帧序号H1H23个H3NNNNSSIDIDIDIDID0011010

0000000000填充伪信息1100110

1010101010填充伪信息2011010

0000000001填充伪信息3011010

0000000001填充伪信息4011010

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