分公司培训
4、SDH的局限性是什么？ 是否已建立了SDH的整体概念
三、SDH信号的帧结构和复用步骤
为了更进一步对SDH的特点有一个初步的了解，下面先简要地对STM帧结构、通用复用过程作一说明。
1、掌握STM－N信号的帧结构（STM－N信号的帧结构为例）。 2、掌握STM－N信号帧中各部分结构所起的大致作用。
3、掌握2Mb/s、34Mb/s、140Mb/s复用进STM－N信号的全过程。 4、掌握复用和映射的概念。
i）SDH的帧结构如下图
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信号复用而成－－字节间插。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的进行传输的，那么这个块状帧是怎样在线路上进行传输的呢？总不会是将整个块都送上线路同时传输吧。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。
6 Chenxin 2003-6-10
分公司培训
STM－N信号的帧频（也就是每秒传送的帧数）是多少呢？ITU－T规定对于任何级别的STM等级，帧频是8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125us。8000帧/秒听起来很耳熟，对了，PDH的E1信号也是8000帧/秒。
技术细节在这里你要注意到的是对于任何STM级别帧频都是8000帧/秒，帧周期的恒
定是SDH信号的一大特点。想想看PDH不同等级信号的帧周期是否恒定？由于帧周期的恒定使STM－N信号的速率有其规律性。例如STM－4的传输数速恒定的等于STM－1信号传输数速的4倍，STM－16恒定等于STM－4的4倍，等于STM－1的16倍。而PDH中的E2信号速率≠E1信号速率的4倍。SDH信号的这种规律性使高速SDH信号直接插/分出低速SDH信号成为可能，特别适用于大容量的传输情况。
问题：
STM－N帧中单独一个字节的比特传输速率是多少？
STM－N的帧频为8000帧/秒，这就是说信号帧中某一特定字节每秒
被传送8000次，那么该字节的比特速率是8000×8bit＝64k/s。这个数字是不是也很眼熟，64kb/s是一路数字电话的传输速率，也即是一路数字电话所占用的带宽。 从图中看出，STM－N的帧结构由3部分组成：段开销（包括再生段开销－RSOH、复用段开销－MSOH），管理单元指针－AU－PTR，信息净负荷—payload。下面我们讲述这三大部分的功能。
其中：
1、段开销SOH:主要供网络OAM（Operation Administration and maintance)使用,对STM—1来讲，每帧有4608Kbit/s的信息用作段开销。（8行/帧*9字节/ 行*8bit/字节*8000帧/秒=4608K bit/s）。 2、信息净负荷（payload）：存放各种信息量，其中含少量通道开销POH。用于通道性能监视、管理和控制。 3、管理单元指针AUPTR：是一种指示符，用来指示信息净负荷的第1个字节在STM帧结构的位置，以使接收端正确分解。
从上图可知： STM-1的速率：8000帧/秒*9行/帧*270字节/行*8bit/s字节=155.520Mbit/s。
思考题：
1、每帧有多少速率的信息用作MSOH使用? 2、每帧有多少速率的信息用作POH使用? 3、计算STM-4的速率是多少?
信息净负荷是在STM－N帧结构中存放将由STM－N传送的各种信息码块的
7 Chenxin 2003-6-10
分公司培训
地方。信息净负荷区相当于STM－N这辆运货车的车箱，本箱内装载的货物就是打包了的低速信号－待运输的货物。为了时时监测货物（打包的低速信号）在传输过程中是否有损坏，在将低速信号打包的过程中加入了监测低速信号在STM－N信号中传输性能的监控开销字节－通道开销（POH）字节。POH做为净负荷的一部分与信息码块一起装载在STM－N这辆货车上在SDH网中传送，它负责对打包的货物（低速信号）进行通道性能监视、管理和控制。
何谓通道？通道开销？
举例说明，STM－1信号可复用进63×2Mb/s的信号，那么换一种说法可将STM－1信号看成一条传输大道，那么在这条大路上又分成了63条小路，每条小路通过相应速率的低速信号，那么每一条小路就相当于一个低速信号通道，通道开销的作用
就可以看成监控这些小路的传送状况 了。这63个2M通道复合成了STM－1信号这条大路－－此处可称为“段” 了。现在你明白了吧，所谓通道指相应的低速支路信号，POH的功能就是监测这些低速支路信号在由STM－N信号在SDH网上传输时的性能。这与将STM－N信号类比为货车，将低速支路信号打包装入车中运输柜一致。 例如段开销可进行对STM－N这辆运货车中的所有货物在运输中是否有损坏进行监控，而POH的作用是当车上有货物损坏时，通过它来判定具体是哪一件货物出现损坏。也就是说SOH完成对货物整体的监控，POH是完成对某一件特定的货物进行监控，当然，SOH和POH还有一些管理功能。
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。我们讲过段其实也相当于一条大的传输通道，RSOH和MSOH的作用也就是对这一条大的传输通道进行监控。
那么，RSOH和MSOH的区别是什么呢？简单的讲二者的区别在于监管的范围不同。举个简单的例子，若光纤上传输的是2.5G信号，那么，RSOH监控的是STM－16整体的传输性能，而MSOH则是监控STM－16信号中每一个STM－1的性能情况。 RSOH、MSOH、POH提供了对SDH信号的层层细化的监控功能。 例如2.5G系统，RSOH监控的是整个STM－16的信号传输状态；MSOH监控的是STM－16中每一个STM－1信号的传输状态；POH则是监控每一个STM－1中每一个打包了的低速支路信号（例如2Mb/s）的传输状态。这样通过开销的层层监管功能，使你可以方便的从宏观（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。
管理单元指针位于STM－N帧中第4行的9×N列，共9×N个字节，AU－PTR起什么作用呢？我们讲过SDH能够从高速信号中直接插/分出低速支路信号（例如2Mb/s），为什么会这样呢？这是因为低速以路信号在高速SDH信号帧中的位置有预见性，也就是有规律性。预见性的实现就在于SDH帧结构中指针开销字节功能。AU－PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM－N帧内的准确位置的指示
8 Chenxin 2003-6-10
分公司培训
符，以便收端能根据这个位置指示符的值（指针值）正确分离信息净负荷。这句话怎样理解呢？若仓库中以堆为单位存放了很多货物，每堆货物中的各件货物（低速支路信号）的摆放是有规律性的（字节间插复用），那么若要定位仓库中某件货物的位置就只要知道这堆货物的具体位置就可以了，也就是说只要知道这堆货物的第一件货物放在哪儿，然后通过本堆货物摆放位置的规律性，就可以直接定位出本堆货物中任一件货物的准确位置，这样就可以直接从仓库中搬运（直接插/分）某一件特定货物（低速支路信号）。AU－PTR的作用就是指示这堆货物中第一件货物的位置。
其实指针有高、低阶之分，用得最多的高阶指针是AU－PTR，低阶指针是TU－PTR（支路单元指针），TU－PTR的作用类似于AU－PTR，只不过所指示的货物堆更小一些而已。
ii）我国SDH复用映射结构(属于北美体制)。还有欧洲体系、日本体系。 1）复用映射图 *N *1 140Mbit/s C-4 STM-N AU-4 AUG VC-4 *1 34Mbit/s *3 C-3 TU-3 VC-3 TUG-3 2Mbit/s *7 TUG-2 C-12 VC-12 TU-12 *3 其中：C-n:容器n VC-n:虚容器 Tu-n:支路单元 Au-n：管理单元 TUG-n: 支路单元组 AuG: 管理单元组 STM-N同步传输模块N。 C容器：是一种信息结构，主要是完成适配功能（速率调整），让那些最常使用的PDH信号进入有限数目的标准容器。
VC虚容器：是SDH中最重要的一种信息结构，主要支持通道层连接。
TU支路单元：为低阶通道层和高阶通道层提供适配功能，由低阶VC和TU指针组成。
AU管理单元：为高阶通道层和复用段层提供适配功能，由高阶VC和AU指针组成。
注：AU和TU要进行速率调整，因而低阶数据流在高阶数字流中的起始点是浮动的，为确定起始点位置，设置AU指针和TU指针分别对高阶VC在相应AU内的位置及低阶VC在相应TU内的位置进行灵活动态的定位。
SDH网元时钟工作模式 1．正常工作模式
内部晶振锁定在某外部基准时钟信号上工作
9 Chenxin 2003-6-10
分公司培训
2．保持模式
外部时钟参考失效时，内部晶振以外部时钟参考失效前瞬间的频率信息为定时基准工作
3．自由运行
内部晶振以自由振荡方式工作 各级时钟的定时要求：
G.811 1x10-11 时钟级别：1 G.812T 5x10-9 时钟级别：2 G.812L 5x10-7 时钟级别：3 G.81s 4.6x10-6 时钟级别：3 SDH网同步方式
同步方式 整网只有一个主时钟 伪同步方式 有几个主时钟 准同步方式 进入保持模式
异步方式 网络存在缺陷，时钟精度不到G.81s 指针
指针技术提供了一种容纳SDH网络中定时偏差的手段. 指针值指示STM-1帧中净负荷的起始位置.
1、AU-PTR对高阶VC在相应AU帧内位置进行动态定位。
2、TU-PTR对VC-1、2、3在相应TU帧内的位置进行动态定位。
3、若干个AUG的基础上再附加段开销（SOH）便形成了最终STM-N的帧
结构。
指针对网同步的作用
1、网络同步时，用于同步信号之间的相位校准 2、网络失步时，用于频率和相位校准 3、网络异步时，用于频率的跟踪校准 4、用来容纳网络中的定时抖动和漂移 映射
SDH使各种PDH数字信号映射进STM帧内各种规格的虚容器VC。映射的实质就是使支路信号与相应的VC容量同步，以便使VC可独立进行传送、复用和交叉连接。
2）SDH的复用包括两种情况：一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号；另一种是低速支路信号（例如2Mb/s、34Mb/s、140Mb/s）复用成SDH信号－－STM－N。
a)第一种情况在前面已有所提及，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×STM－1→STM－4，4×STM－4→STM－16。在复用过程中保持帧频不变（8000帧/秒），这就意味着高一级的STM－N信号是低一级的STM－N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
10 Chenxin 2003-6-10