SS005001 SDH原理 ISSUE4.1
第2章 SDH的帧结构及复用步骤
便的由高速STM-N信号插/分出低速信号，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125us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STM-N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。
我们首先了解我国的SDH基本复用映射结构
2.3.1 我国的SDH复用结构
ITU-T规定了一整套完整的复用结构（也就是复用路线），通过这些路线可将PDH的数字信号以多种方法复用成STM-N信号。但是对于一个国家或地区，则必须使复用路线唯一化。我国的光同步传输网技术体制规定了以2Mb/s信号为基础的复用路线，其结构见图2-3：
我国的SDH基本复用映射结构×NSTM－NAUG×1AU－4VC－4139264KbpsC－4×3×1TUG－3TU－3VC－334368KbpsC－3×7指针处理TUG－2复用定位映射×3TU－12VC－122048KbpsC－12 注：在干线上采用34368Kbps的速率时，应经上级主管部门批准 图2-3 我国的SDH基本复用映射结构
下面就复用映射结构图中出现的几个重要概念先介绍一下，理解这些概念是进一步学习的基础： 1. 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单元。G.709针对PDH的速率系列规范了C-11、C-12、C-2、C-3和C-4五种标准容器，分别对应
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第2章 SDH的帧结构及复用步骤
1.5M、2M、6.3M、34M(45M)和140M的PDH信号。PDH信号想接入到SDH网络设备的前提是必须有相应的容器与之对应。如2M的PDH信号接入SDH设备必须要有C12。
? 想一想：让我们来看一下8M信号是否可以接入到SDH设备？
答案是否定的，8Mb/s的PDH信号是无法复用成STM-N信号，这是因为没有相应的容器与之对应。因此根据ITU-T定义SDH设备目前仅能接入1.5M、2M、6.3M、34M（45M）和140M的PDH信号。
参与SDH复用的各种速率的业务信号都应首先通过码速调整等适配技术装进一个恰当的标准容器。已装载的标准容器又作为虚容器的信息净负荷。 现有的PDH数字信号序列有三种信号速率等级：欧洲系列、北美系列和日本系列。各种信号系列的电接口速率等级以及信号的帧结构、复用方式均不相同。三种信号系列的电接口速率等级如图2-4。
欧洲系列日本系列北美系列565Mbit/s×4139Mbit/s×434Mbit/s×48Mbit/s×42Mbit/s1.6Gbit/s×4400Mbit/s×4100Mbit/s×332Mbit/s×56.3Mbit/s×41.5Mbit/s45Mbit/s×76.3Mbit/s×6274Mbit/s×4
图2-4 电接口速率等级图
2. 虚容器（VC）
虚容器是用来支持SDH的通道层连接的信息结构单元。它是SDH通道的信息终端，由组织在重复周期为125us或500us的块状帧结构中的信息净负荷（容器的输出）和通道开销（POH）组成，例如： VC-12＝C-12+VC-12 POH
VC的输出将作为其后接基本单元（TU或AU）的信息净负荷。
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第2章 SDH的帧结构及复用步骤
VC的包封速率是与SDH网络同步的，因此不同的VC是互相同步的，而VC内部却允许装载来自不同容器的异步净负荷。
除在VC的组合点和分解点（即PDH/SDH网的边界处）外，VC在SDH网中传输时总是保持完整不变，因而可以作为一个独立的实体十分方便和灵活地在通道中任一点插入或取出，进行同步复用和交叉连接处理。
虚容器可分为低阶虚容器和高阶虚容器两类。VC-1和VC-2为低阶虚容器；VC-4和AU-3中的VC-3为高阶虚容器；若通过TU-3把VC-3复用进VC-4，则该VC-3应归于低阶虚容器类。 3. 支路单元和支路单元组（TU和TUG）
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。有四种支路单元，即TU-n（n=11、12、2、3）。TU-n由一个相应的低阶VC-n和一个相应的支路单元指针（TU-n PTR）组成，例如： TU-12=VC-12+TU-12 PTR
TU-12 PTR指示VC-12净负荷起点相对于高阶VC帧起点间的偏移。 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）。把一些不同规模的TU组合成一个TUG的信息净负荷可增加传送网络的灵活性。VC-4/3中有TUG-3和TUG-2两种支路单元组。一个TUG-2由一个TU-2或3个TU-12或4个TU-11按字节交错间插组合而成。一个TUG-3由一个TU-3或7个TUG-2按字节交错间插组合而成。一个VC-4可容纳3个TUG-3；一个VC-3可容纳7个TUG-2。 4. 管理单元和管理单元组
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，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-n PTR）组成，例如： AU-4=VC-4+AU-4 PTR；n=3、4
AU-12 PTR指示VC-12净负荷起点相对于复用段帧起点间的偏移。AU指针相对于STM-N帧的位置总是固定的。在STM-N的净负荷中固定地占有规定位置的一个或多个AU的集合称为管理单元组（AUG），一个AUG由一个AU-4或三个AU-3按字节交错间插组合而成。
在图2-3中，将低速支路信号复用成STM-N信号时，要经过3个步骤：映射、定位、复用，下面分别说明。
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2.3.2 映射
2.3.3 定位
2.3.4 复用
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。
象我们经常使用的各种速率（140Mbit/s、34Mbit/s、2Mbit/s）的支路信号，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，形成各自相对应的虚容器的过程就是映射。
映射的实质就是使支路信号与相应的VC容器同步，以便使VC成为可独立进行传送、复用和交叉连接的实体。
(1) 异步映射浮动模式最适用于异步/准同步信号映射，包括将PDH通道映
射进SDH通道的应用，能直接上/下低速PDH信号，但是不能直接上/下PDH信号中的64kbit/s信号。异步映射接口简单，引入映射时延少，可适应各种结构和特性的数字信号，是一种最通用的映射方式，也是PDH向SDH过渡期内必不可少的一种映射方式。当前各厂家的设备绝大多数采用的是异步映射浮动模式。
(2) 浮动字节同步映射接口复杂，但能直接上/下64kbit/s和N ×64kbit/s信
号，主要用于不需要一次群接口的数字交换机互连和两个需直接处理64kbit/s和N×64k/s业务的节点间的SDH连接。
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，即以附加于VC上的支路单元指针（或管理单元指针）指示和确定低阶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）的位置。
在发生帧相位偏差使VC帧起点浮动时，指针值亦随之调整，从而始终保证指针值准确指示VC帧的起点。
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AU-4(×1)→AUG(×N)→STM-N）。
复用也就是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。
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第2章 SDH的帧结构及复用步骤
?想一想：PDH140Mbit/s、34Mbit/s、2Mbit/s信号适配进标准容器的方式是
什么装入方式？
一般都属于异步装入方式，因为要经过相应的塞入比特进行码速调整才能装入。例如，在将2Mbit/s的信号适配进C12时，不能保证每个C12正好装入的是一个E1帧。
2.4 140Mb/s复用进STM-1信号
第一步：
首先将140Mb/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140Mb/s的PDH信号的标准信息结构。
参与SDH复用的各种速率的业务信号都应首先通过码速调整适配技术装进一个与信号速率级别相对应的标准容器：2Mb/s——C12、34Mb/s——C3、140Mb/s——C4。容器的主要作用就是进行速率调整。140Mb/s的信号装入C4也就相当于将其打了个包封，使140Mb/s信号的速率调整为标准的C4速率，也就相当于对E4信号打个包，货包的大小等于标准的C4的大小。C4的帧结构是以字节为单位的块状帧，帧频是8000帧/秒，也就是说经过速率适配，140Mb/s的信号在适配成C4信号时已经与SDH传输网同步了。这个过程也就相当于C4装入异步140Mb/s的信号。C4的帧结构如图2-5所示：
1139.264Mb/s260C4149.76Mb/s98000帧/秒 图2-5 C4 的帧结构图
C4信号的帧有260列×9行（PDH信号在复用进STM-N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=149.760Mb/s。所谓对异步信号进行速率适配，其实际含义就是指当异步信号的速率在一定范围内变动时，通过码速调整可将其速率转换为标准速率。在这里，E4信号的速率范围是139.264Mb/s±15ppm（G.703规范标准）＝(139.261－139.266)Mb/s，那么
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