数字通信原理第5章-SDH的速率与帧结构

,5.2 SDH的速率与帧结构,SDH,第 5 章 同步数字体系(SDH),第一节 SDH的基本概念,第二节 SDH的速率与帧结构,第三节 同步复用与映射方法,第四节 SDH传输网,本节考核知识点与考核要求：,1、网络节点接口的概念,“识记”,；,3、SDH帧结构,“领会”,；,2、同步数字体系的速率,“识记”,；,4、段开销（SOH）字节，只包括段开销字节的种类,“识记”,；,5.2 SDH的速率与帧结构,一,网络节点接口,二,同步数字体系的速率,三,SDH帧结构,一、,网络节点接口,网络节点接口（NNI）是实现SDH网的关键。从概念上讲，网络节点接口是网络节点之间的接口，从实现上看它是传输设备与其他网络单元之间的接口。,NNI在网络中的位置如图5-2-1所示。,一、网络节点接口,图5-2-1 NNI在网络中的位置,二、,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,速率是,155.520Mbit/s,。,更高等级的STM-N是将基本模块信号同步复用、字节间插的结果。目前，SDH只能支持一定的N值，即N为1，4，14，64。,ITU-T G.707建议规范的SDH标准速率如表5-2-1：,二、同步数字体系的速率,等级,STM-1,STM-4,STM-16,STM-64,速率（Mbit/s）,155.520,622.080,2488.320,9953.280,三、,SDH帧结构,SDH的帧结构必须适应同步数字复用、交叉连接和交换的功能，同时也希望支路信号在一帧中均匀分布、有规律，以便接入和取出。,ITU-T采纳了一种以字节为单位的矩形块状（或称页状）帧结构，如图5-2-2。,图5-2-2 SDH帧结构,三、SDH帧结构,STM-N由270N列9行组成，即帧长度为270N9个字节或270N98bit。帧周期为125,m,s(即一帧的时间)。,对于STM-1而言，帧长度为27092430byte，相当于19440bit，帧周期为125,m,s，由此可算出其速率为27098/12510-6=155.520Mbit/s。,三、SDH帧结构,这种块状结构的帧结构中各字节的传输是从左到右、由上而下按行进行的，每秒共传8000帧。,由图5-2-2可见，整个帧结构分为三个主要区域：,段开销（,SOH,）区域,信息净负荷（,payload,）区域,管理单元指针（,AU-PTR,）区域,三、SDH帧结构,1、段开销(SOH)区域,段开销(section overhead)是指STM帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必需的附加字节，是供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。,帧结构的左边9N列8行（除去第4行）分配给段开销。,三、SDH帧结构,2、信息净负荷(payload)区域,信息负荷区域是帧结构中存放各种信息负载的地方。图5-2-2之中横向第10N270N，纵向第1行到第9行的2349N个字节都属此区域。,三、SDH帧结构,3、管理单元指针(AU-PTR)区域,管理单元指针用来指示信息净负荷的第一个字节在STM帧中的准确位置，以便在接收端能正确的分解。图5-2-2中帧结构第4行左边的9N列分配给指针用。,三、SDH帧结构,四、段开销(,SOH)字节,SDH帧结构中安排了两大类开销：,段开销,(SOH),通道开销,(POH),段层维护,通道层维护,四、段开销(SOH)字节,1、段开销字节的安排,SOH中包含定帧信息，用于维护与性能监视的信息以及其他操作功能。,SOH进一步划分为：,再生段开销：,RSOH,，占第,1,至第,3,行。,复用段开销：,MSOH,，占第,5,至第,9,行。,每经过一个再生段更换一次RSOH，每经过一个复用段更换一次MSOH。,四、段开销(SOH)字节,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。,各种不同SOH字节在STM-1，STM-4，STM-16和STM-64帧中的安排如图5-2-3，5-2-4，5-2-5和5-2-6所示。,四、段开销(SOH)字节,图5-2-3 STM-1 SOH字节安排,四、段开销(SOH)字节,图5-2-4 STM-4 SOH字节安排,四、段开销(SOH)字节,图5-2-5 STM-16 SOH字节安排,四、段开销(SOH)字节,图5-2-6 STM-64 SOH字节安排,四、段开销(SOH)字节,段开销字节的位置：,段开销字节在STM-N帧内的位置可用一个三坐标矢量(a,b,c)来表示：其中a表示行数，取值为13（对应于RSOH）或59（对应于MSOH）；b表示复列数，取值为19；c表示在复列数内的间插层数，取值为1N。,字节的行列坐标行数，列数与三坐标矢量的关系：,行数=a,列数=N(b-1)+c,四、段开销(SOH)字节,2、SOH字节的功能,1)帧定位字节,A1和A2,SOH中的A1和A2字节可用来识别帧的起始位置。A1为11110110，A2为00101000。STM-1帧内安排有6个帧定位字节。,四、段开销(SOH)字节,2)再生段踪迹字节,J0,J0字节在STM-N中位于S(1,7,1)或 1,6N+1。该字节被用来重复地发送“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。,四、段开销(SOH)字节,3),数据通信通路,(DCC)D1,D12,SOH中的DCC用来构成SDH管理网（SMN）的传送链路。其中D1D3字节称为再生段DCC，用于再生段终端之间交流OAM信息，速率为193kbit/s；D4D12字节称为复用段DCC，用于复用段之间交流OAM信息，速率为576kbit/s。,四、段开销(SOH)字节,4),公务字节,E1和E2,E1和E2两个字节用来提供公共联络语声通道。E1属于RSOH，用于本地公务通路，可以在再生器接入。而E2属于MSOH，用于直达公务通路，可以在复用段接入。公务通路的速率为64kbit/s。,四、段开销(SOH)字节,5),使用者通路,F1,该字节保留给使用者（通常指网络提供者）专用，主要为特定维护目的而提供临时的数据/语声通路连接。,四、段开销(SOH)字节,6),比特间插奇偶校验8位码(,BIP-8)B1,B1字节作再生段误码监督。,这是使用偶校验的比特间插奇偶校验码。BIP-8是对扰码后的上一个STM-N帧的所有比特进行计算，计算的结果置于扰码前的本帧的B1字节位置。如图5-2-7。,四、段开销(SOH)字节,7),比特间插奇偶校验24位码(,BIP-N24)字节B2B2B2,B2字节作复用段误码监督。,8),自动保护倒换,（APS）,通路字节,K1,K2（b1b5）,两个字节作自动保护倒换（APS）信令。,四、段开销(SOH)字节,9),复用段远端失效指示,（MS-RDI）,字节,K2（b6b8）,MS-RDI用于向发送端回送一个指示信号，表示收信端检测到来话鼓掌或正接收复用段告警指示信号（MS-AIS）。解扰码后K2字节的第6，7，8比特构成“110”码即为RS-RDI信号。,四、段开销(SOH)字节,10),同步状态字节,S1（b5b8）,S1字节的第58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。,11),复用远端差错指示,（MS-REI）M1,该字节用作复用段远端差错指示。对STM-N信号，它用来传送BIPN24（B2）所检出的误块数。,四、段开销(SOH)字节,12),与传输媒质有关的字节,字节专用于具体传输媒质的特殊功能。,13),备用字节,Z0,Z0字节的功有待定义。,四、段开销(SOH)字节,3、简化的SOH功能接口,在某些应用场合，仅仅A1，A2，B2和K2字节是必不可少的，很多其它开销字节可选可不选，从而使接口得以简化，设备成本可以降低。,