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培训大纲
•SDH基本原理 •板件分类 •网络结构及保护类型 •网络告警 •环回专题 •光纤通信基础 •MSTP及以太基础 •时钟专题
SDH基本原理
•SDH全称叫做同步数字传输体制,是一种传输的体制协议
。SDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构复用方式传输 速率等级接口码型等特性。
SDH基本概念(一) 一、PDH缺点
网络管理系统 (七)
4、安全管理功能
、操作者的级别与权限
一般分四级:管理用户、维护用户、操作用户、 监视用户。每级仅限在规定范围操作。 、登录管理 进入系统前必须输入用户名、口令等,系统确认 后方可进入。
网络管理系统 (八)
、访问控制 一是防止越权非法操作;二是可按管理域进行管理
。
、操作日志管理 操作日志包括:操作人员的身份、登录的时间与地 点 、操作类型、操作结果等。 、数据的安全管理 机密性:数据库加密、访问控制; 安全性:所有的数据与文件应能部分地或全部地备
网络管理系统 (四)
2、性能管理功能
、性能数据的收集 ES、SES、BBE; 指针调整、保护倒换事件与时间等。
光接口:发送光功率(或偏流)、接收光功率
。 数据采集方式:15分钟与24小时计数器;
、性能报告
把各种性能数据整理后形成报告。 有定期上报、请求上报、越限自动上报等形式
网络管理系统 (五)
优点:可直接提取/接入低速支路信号。
缺点:对映射信号有限制性要求; 硬件接口较复杂。 . 毕特同步映射 要求映射信号速率必须与网络同步,但可不具有一
净负荷指针 (一)
一、净负荷指针概念
1. 作用
— 指示净负荷的位置:净负荷的第一个字节相
对 于指针最后一个字节的偏移量
— 进行速率调整:容纳净负荷速率偏差 2. 种类
将导致色散斜率的增加。
— 小的色散斜率将会便于色散的补偿;但其有效 面积却减小。
同步光缆系统(十六)
. 光接口代码:
W— y.z
W: I - 代表局内通信(2km); S - 代表短距离通信(20km);
L - 代长距离通信(80km);
V - 代表甚长距离通信(120km); U - 代表超长距离通信(160km)。 y :代表STM等级,Y=1、4、16、64。
中国电信的数字同步网采用等级主从同步与伪同步相 结合的方式,又称分布定时方式。
一者,用设在北京的符合G.811的PRC分级下控,直 到最低一级的从时钟,符合等级主从同步方式。
二者,把全国划分为几个同步区,每个区设一个区域 基准时钟(LPR)- 铷原子钟;LPR既可以接收PRC信号 ,又可以接收GPS(全球定位系统)信号。因各同步区的 LPR有微小差异,但误差极小而接近于同步,故又称伪同 步方式。 如图所示。其中武汉为副时钟,主时钟(北京)发生 故障时,它取而代之。
复用与映射(十三)
2. SDH映射种类
. 异步映射
用码速率调整的方法把与网络同步或不同步的
支 路信号映射进相应的虚容器。 优点:— 对映射信号无任何限制性要求:如信 号速率的高低、是否具有帧结构等;
— 接口简单、应用灵活。
缺点:不能直接提取/接入支路信号。
复用与映射(十四)
. 字节同步映射 无需进行速率调整,直接把支路信号适配进虚容器 。 对映射信号要求:速率必须与网络同步(仅含N×64 kb/s), 必须具有块状帧结构。
。 告警级别:紧急、主要、次要、提示告警。 告警显示:图标显示- 红、橙、黄、紫色;
网络管理系统 (三)
、告警的过滤与屏蔽功能
过滤:可有选择地显示或不显示某些告警;
屏蔽:可屏蔽(禁止)上报某些告警。
、告警日志管理
生成、存储、输出告警报告(级别、时间、告警源) 。
、故障定位
能以图形显示方式把故障定位在子架、单元盘; 以文本显示方式把故障定位在局站、机架、子架、 单元盘、功能块。
B)、色散斜率小于0.05 ps/nm2 ·km,便于色散补偿; C)、大的有效面积,可避免出现非线性效应。
同步光缆系统(十三)
3、各种光纤应用状况
. G.652光纤
在我国占99%以上。虽称1310nm性能最佳光纤,但绝大
部分却用于1550 nm,其原因是在1310nm无实用化光放
大器。
它可传输2.5G或以2.5G 为基群的WDM系统;但传输 TDM的10G,面临色散受限的难题(色度色散与PMD) 。 . G.653光纤 因FWM效应而被冷落。
网络管理系统 (二)
二、网元管理系统的功能 - 五大管理功能
1、故障管理功能
、实时告警监视
对SDH网元的状态进行监视:如信号丢失、发送机失 效、帧失步、误码越限、告警指示信号、接收光功率过低、定 时信号丢失或劣化、单元机盘故障、电源故障等。 、告警显示:
应具有可闻(声响)、可视(图、文本)的告警显示
同步光缆系统(十七)
Z :代表使用光纤类型与工作窗口; 1 — G.652光纤,工作波长为1310nm; 2 — G.652光纤,工作波长为1550nm; 3 — G.653光纤,工作波长为1550nm;
5 — G.655光纤,工作波长为1550nm。
例:L-16.2:工作在G.652光纤的1550nm波长区, 传输速率为2.5G的长距离光接口。 S-16.1:工作在G.652光纤的1310nm波长区, 传输速率为2.5G的短距离光接口。
同步光缆系统(十一)
. G.654光纤 1550nm损耗最小光纤。它主要用于1550 nm波长工 作区,其损耗为0.15 ~ 0.19dB/km;主要用于海缆通信。
. G.655光纤
它是为克服G.653光纤的FWM效应而设计的新型光纤 。其性能与G.653光纤类似,但既能用于WDM,又 能传输 TDM方式的10G。 理想情况: A)、低色散: 2~6 ps/nm.km;
3、配置管理功能
、指配功能
所谓指配是指把系统投入使用前的各个步骤。
网元类型指配:TM、ADM、REG。 网元接口指配:线路接口、支路接口、辅助接口 。 通道的指配:通道类型、通道的起止与路径。 交叉连接的指配:完成高、低阶交叉连接。 网元同步的指配:同步工作方式、同步源级别、 同
步定时的自动倒换模式。
缺点:
— 带宽利用率稍低,如155M仅包括63个2M或3个34M。
SDH基本概念(三)
三、SDH基本概况
1、等级与速率
等级
STM-1 STM-4
速率(Mb/s)
155.520 622.080
含2M数量
63 252
STM-16 STM-64
2488.320 9953.280
1008 4032
帧结构与段开销(一)
、定时保护倒换与恢复 设备应具有二个以上的外同步信号输入接口。 A)、定时保护倒换功能 当高等级的外同步源失效时,设备应能自动倒
换到较低级别的外同步源。
B)、恢复功能 而当高等级外同步源恢复正常后,设备应能再 恢复到从高级别的外同步源获取定时信号。
同步光缆系统(九)
2、单模光纤种类
. G.652光纤 1310 nm性能最佳光纤(色散未移位光纤)。 它有二个波长工作区: 1310 nm与1550 nm。 1310nm波长: 色散最小(未移位),小于3.5 ps/nm· km;但损耗较大,为0.3 ~ 0.4dB/km。 1550nm波长: 色散较大,为20 ps/nm· km;但 损耗很小,为0.15 ~0.25dB/km
同步复用设备(十一)
. 内部定时方式 当外同步定时与提取定时不能正常工作时,设备转 入 内部定时工作方式。 A). 保持模式 设备模拟它在24小时以前存储的同步记忆信息来维 持
设备的同步状态;其精度要求为:0.37ppm。
B). 自由运行模式 超过24小时以后,设备内部存储的同步记忆信息
同步复用设备(十二)
同步光缆系统(十)
. G.653光纤
1550nm性能最佳光纤(色散移位光纤)。
它主要用于1550 nm波长工作区。 在1550nm波长,色散较小(色散移位),为3.5 ps/nm· km;损耗也很小,为0.15 ~ 0.25dB/km。 但它不能用于WDM方式,因会出现四波混频效 应(FWM)。
网络管理系统 (六)
、网元的管理
实时时钟管理;
配置数据管理:配置数据、对象的图表与列表; 网元软件的在线下载; 、网元状态的监控 状态监视:端口配置、通道类型、交叉矩阵、同步方式 、 时隙分配、软件版本等; 状态控制:启动/释放保护倒换功能、保护倒换参数设置 、网元的安装功能 网元资源列表与图形显示、网元软件远程下载等。
. BITS 本身(铷钟)产生的时钟信号符合G.812 时钟的标准; . BITS 可利用SDH的STM-N信号传送时钟信号 。
— 没有国际统一的速率标准
2M系列:2M、8M、34M、140M、565M;
1.5M系列:北美:1.5M、6.3M、45M、274M; 日本:1.5M、6.3M、32M、100M; — 没有国际统一的光接口规范(多种码型变换方案 )
— 上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高:
需要用硬件进行逐级复用与解复用(背靠背); — 网络的OAM能力差:无足够的开销字节。
管理单元指针 AU PTR
支路单元指针 TU-3 PTR、TU-12 PTR
通道开销 (四)
2. 开销字节功能
• V5: 通道状态与信号标记。 b1b2:奇偶校验 BIP-2 b3:误码检测结果 b4:远端失效指示 b5b6b7:信号标记,映射方 式 b8:远端接收失效指示 • J2: 通道跟踪字节:收、发是否正 确对接 • • N2:网络操作者字节。 K4:通道自动保护倒换字节。
wk.baidu.com
SDH 网同步(三)
PRC
主时钟(北京 )
GPS
从时钟(武汉 )
GPS
区域基准时钟1 省会局 市 局
同步区1
LPR
区域基准时钟2 省会局 市 局
同步区2
SDH 网同步(四)
3、其它通信网的同步网结构
利用大楼综合定时系统(BITS)与SDH传送网 相 结合的方法构成同步网。
. BITS 可接收外定时信号,如GPS等;
同步光缆系统(十四)
. G.655光纤 因既可传输TDM的10G,又可传以2.5G或10G 为基群的WDM系统;所以近年倍受青睐。但理想 的G.655光纤无法实现,因在在光纤的有效横截面 积与色散斜率二方面难以均衡。 目前,G.655光纤尚无国际统一规范。 — 大的有效面积,会有效地避免非线性效应,但
SDH 网同步(一)
一、数字同步网
1、结构与同步方式
同步网是为各种业务网提供同步信号的支撑网
。 它一般采用等级主从同步方式: 网络中设一最高级主时钟和一系列分级从时钟 , 每一级从时钟皆上一级时钟同步,从而使网中 所 有时钟都和最高级时钟 — 基准主时钟(PRC
SDH 网同步(二)
2、中国电信的同步网结构
SDH基本概念(二)
二、SDH特点
优点:
— — ; — 号 — 速率统一:155M、622M、2.5G、10G; 光接口与帧结构统一:STM-N(N=1、4、16、64) 一步复用特性:可从高速信号中直接提取/接入低速信
强大的OAM&P能力实现了网络管理的智能化: 丰富的开销(码流量的5%)、强大的软件技术; — 组网灵活、网络的生存性强: 可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级; — 前、后向兼容。
9×270×N字节
1
3 4 AU PTR 5
MSOH
RSO H
传输方向 STM-N 净负荷 (含POH)
9 9×N 261×N 270×N列
T=125μs
SOH:段开销 AU PTR:管理单元指针 POH:通道开销
复用与映射(十一)
三、我国规范的SDH复用与映射结构
×N
STM-N AUG
×1
AU-4 VC-4
C-4 C 4
×1
TUG3
(140M) TU - 3 VC-3
×3
C-3
(34M / 45M )
×7
指针处理 映射 校准 复用
TUG-2
TU-12
VC-12
C-12
(2M)
×3
复用与映射(十)
三、我国规范的SDH复用与映射结构
×N
STMN AU G
×1
AU-4 VC-4
140M
C4
×3
TUG3
×1
TU- 3
VC-3
C-3
34M / 45M ×7
指针处理 映射 校准 复用
TUG-2
TU-12
VC-12
C-12
×3
2M
复用与映射(十二)
五、映射
1. 何谓映射
映射就是在SDH网络边界把各种业务信号适配进 相
应的虚容器。
如:把2Mb/s信号适配进VC-12; 把34(或45)Mb/s信号适配进VC-3; 把140Mb/s信号适配进VC-4。
•SDH基本原理 •板件分类 •网络结构及保护类型 •网络告警 •环回专题 •光纤通信基础 •MSTP及以太基础 •时钟专题
SDH基本原理
•SDH全称叫做同步数字传输体制,是一种传输的体制协议
。SDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构复用方式传输 速率等级接口码型等特性。
SDH基本概念(一) 一、PDH缺点
网络管理系统 (七)
4、安全管理功能
、操作者的级别与权限
一般分四级:管理用户、维护用户、操作用户、 监视用户。每级仅限在规定范围操作。 、登录管理 进入系统前必须输入用户名、口令等,系统确认 后方可进入。
网络管理系统 (八)
、访问控制 一是防止越权非法操作;二是可按管理域进行管理
。
、操作日志管理 操作日志包括:操作人员的身份、登录的时间与地 点 、操作类型、操作结果等。 、数据的安全管理 机密性:数据库加密、访问控制; 安全性:所有的数据与文件应能部分地或全部地备
网络管理系统 (四)
2、性能管理功能
、性能数据的收集 ES、SES、BBE; 指针调整、保护倒换事件与时间等。
光接口:发送光功率(或偏流)、接收光功率
。 数据采集方式:15分钟与24小时计数器;
、性能报告
把各种性能数据整理后形成报告。 有定期上报、请求上报、越限自动上报等形式
网络管理系统 (五)
优点:可直接提取/接入低速支路信号。
缺点:对映射信号有限制性要求; 硬件接口较复杂。 . 毕特同步映射 要求映射信号速率必须与网络同步,但可不具有一
净负荷指针 (一)
一、净负荷指针概念
1. 作用
— 指示净负荷的位置:净负荷的第一个字节相
对 于指针最后一个字节的偏移量
— 进行速率调整:容纳净负荷速率偏差 2. 种类
将导致色散斜率的增加。
— 小的色散斜率将会便于色散的补偿;但其有效 面积却减小。
同步光缆系统(十六)
. 光接口代码:
W— y.z
W: I - 代表局内通信(2km); S - 代表短距离通信(20km);
L - 代长距离通信(80km);
V - 代表甚长距离通信(120km); U - 代表超长距离通信(160km)。 y :代表STM等级,Y=1、4、16、64。
中国电信的数字同步网采用等级主从同步与伪同步相 结合的方式,又称分布定时方式。
一者,用设在北京的符合G.811的PRC分级下控,直 到最低一级的从时钟,符合等级主从同步方式。
二者,把全国划分为几个同步区,每个区设一个区域 基准时钟(LPR)- 铷原子钟;LPR既可以接收PRC信号 ,又可以接收GPS(全球定位系统)信号。因各同步区的 LPR有微小差异,但误差极小而接近于同步,故又称伪同 步方式。 如图所示。其中武汉为副时钟,主时钟(北京)发生 故障时,它取而代之。
复用与映射(十三)
2. SDH映射种类
. 异步映射
用码速率调整的方法把与网络同步或不同步的
支 路信号映射进相应的虚容器。 优点:— 对映射信号无任何限制性要求:如信 号速率的高低、是否具有帧结构等;
— 接口简单、应用灵活。
缺点:不能直接提取/接入支路信号。
复用与映射(十四)
. 字节同步映射 无需进行速率调整,直接把支路信号适配进虚容器 。 对映射信号要求:速率必须与网络同步(仅含N×64 kb/s), 必须具有块状帧结构。
。 告警级别:紧急、主要、次要、提示告警。 告警显示:图标显示- 红、橙、黄、紫色;
网络管理系统 (三)
、告警的过滤与屏蔽功能
过滤:可有选择地显示或不显示某些告警;
屏蔽:可屏蔽(禁止)上报某些告警。
、告警日志管理
生成、存储、输出告警报告(级别、时间、告警源) 。
、故障定位
能以图形显示方式把故障定位在子架、单元盘; 以文本显示方式把故障定位在局站、机架、子架、 单元盘、功能块。
B)、色散斜率小于0.05 ps/nm2 ·km,便于色散补偿; C)、大的有效面积,可避免出现非线性效应。
同步光缆系统(十三)
3、各种光纤应用状况
. G.652光纤
在我国占99%以上。虽称1310nm性能最佳光纤,但绝大
部分却用于1550 nm,其原因是在1310nm无实用化光放
大器。
它可传输2.5G或以2.5G 为基群的WDM系统;但传输 TDM的10G,面临色散受限的难题(色度色散与PMD) 。 . G.653光纤 因FWM效应而被冷落。
网络管理系统 (二)
二、网元管理系统的功能 - 五大管理功能
1、故障管理功能
、实时告警监视
对SDH网元的状态进行监视:如信号丢失、发送机失 效、帧失步、误码越限、告警指示信号、接收光功率过低、定 时信号丢失或劣化、单元机盘故障、电源故障等。 、告警显示:
应具有可闻(声响)、可视(图、文本)的告警显示
同步光缆系统(十七)
Z :代表使用光纤类型与工作窗口; 1 — G.652光纤,工作波长为1310nm; 2 — G.652光纤,工作波长为1550nm; 3 — G.653光纤,工作波长为1550nm;
5 — G.655光纤,工作波长为1550nm。
例:L-16.2:工作在G.652光纤的1550nm波长区, 传输速率为2.5G的长距离光接口。 S-16.1:工作在G.652光纤的1310nm波长区, 传输速率为2.5G的短距离光接口。
同步光缆系统(十一)
. G.654光纤 1550nm损耗最小光纤。它主要用于1550 nm波长工 作区,其损耗为0.15 ~ 0.19dB/km;主要用于海缆通信。
. G.655光纤
它是为克服G.653光纤的FWM效应而设计的新型光纤 。其性能与G.653光纤类似,但既能用于WDM,又 能传输 TDM方式的10G。 理想情况: A)、低色散: 2~6 ps/nm.km;
3、配置管理功能
、指配功能
所谓指配是指把系统投入使用前的各个步骤。
网元类型指配:TM、ADM、REG。 网元接口指配:线路接口、支路接口、辅助接口 。 通道的指配:通道类型、通道的起止与路径。 交叉连接的指配:完成高、低阶交叉连接。 网元同步的指配:同步工作方式、同步源级别、 同
步定时的自动倒换模式。
缺点:
— 带宽利用率稍低,如155M仅包括63个2M或3个34M。
SDH基本概念(三)
三、SDH基本概况
1、等级与速率
等级
STM-1 STM-4
速率(Mb/s)
155.520 622.080
含2M数量
63 252
STM-16 STM-64
2488.320 9953.280
1008 4032
帧结构与段开销(一)
、定时保护倒换与恢复 设备应具有二个以上的外同步信号输入接口。 A)、定时保护倒换功能 当高等级的外同步源失效时,设备应能自动倒
换到较低级别的外同步源。
B)、恢复功能 而当高等级外同步源恢复正常后,设备应能再 恢复到从高级别的外同步源获取定时信号。
同步光缆系统(九)
2、单模光纤种类
. G.652光纤 1310 nm性能最佳光纤(色散未移位光纤)。 它有二个波长工作区: 1310 nm与1550 nm。 1310nm波长: 色散最小(未移位),小于3.5 ps/nm· km;但损耗较大,为0.3 ~ 0.4dB/km。 1550nm波长: 色散较大,为20 ps/nm· km;但 损耗很小,为0.15 ~0.25dB/km
同步复用设备(十一)
. 内部定时方式 当外同步定时与提取定时不能正常工作时,设备转 入 内部定时工作方式。 A). 保持模式 设备模拟它在24小时以前存储的同步记忆信息来维 持
设备的同步状态;其精度要求为:0.37ppm。
B). 自由运行模式 超过24小时以后,设备内部存储的同步记忆信息
同步复用设备(十二)
同步光缆系统(十)
. G.653光纤
1550nm性能最佳光纤(色散移位光纤)。
它主要用于1550 nm波长工作区。 在1550nm波长,色散较小(色散移位),为3.5 ps/nm· km;损耗也很小,为0.15 ~ 0.25dB/km。 但它不能用于WDM方式,因会出现四波混频效 应(FWM)。
网络管理系统 (六)
、网元的管理
实时时钟管理;
配置数据管理:配置数据、对象的图表与列表; 网元软件的在线下载; 、网元状态的监控 状态监视:端口配置、通道类型、交叉矩阵、同步方式 、 时隙分配、软件版本等; 状态控制:启动/释放保护倒换功能、保护倒换参数设置 、网元的安装功能 网元资源列表与图形显示、网元软件远程下载等。
. BITS 本身(铷钟)产生的时钟信号符合G.812 时钟的标准; . BITS 可利用SDH的STM-N信号传送时钟信号 。
— 没有国际统一的速率标准
2M系列:2M、8M、34M、140M、565M;
1.5M系列:北美:1.5M、6.3M、45M、274M; 日本:1.5M、6.3M、32M、100M; — 没有国际统一的光接口规范(多种码型变换方案 )
— 上下电路需大量硬件、结构复杂、成本高:
需要用硬件进行逐级复用与解复用(背靠背); — 网络的OAM能力差:无足够的开销字节。
管理单元指针 AU PTR
支路单元指针 TU-3 PTR、TU-12 PTR
通道开销 (四)
2. 开销字节功能
• V5: 通道状态与信号标记。 b1b2:奇偶校验 BIP-2 b3:误码检测结果 b4:远端失效指示 b5b6b7:信号标记,映射方 式 b8:远端接收失效指示 • J2: 通道跟踪字节:收、发是否正 确对接 • • N2:网络操作者字节。 K4:通道自动保护倒换字节。
wk.baidu.com
SDH 网同步(三)
PRC
主时钟(北京 )
GPS
从时钟(武汉 )
GPS
区域基准时钟1 省会局 市 局
同步区1
LPR
区域基准时钟2 省会局 市 局
同步区2
SDH 网同步(四)
3、其它通信网的同步网结构
利用大楼综合定时系统(BITS)与SDH传送网 相 结合的方法构成同步网。
. BITS 可接收外定时信号,如GPS等;
同步光缆系统(十四)
. G.655光纤 因既可传输TDM的10G,又可传以2.5G或10G 为基群的WDM系统;所以近年倍受青睐。但理想 的G.655光纤无法实现,因在在光纤的有效横截面 积与色散斜率二方面难以均衡。 目前,G.655光纤尚无国际统一规范。 — 大的有效面积,会有效地避免非线性效应,但
SDH 网同步(一)
一、数字同步网
1、结构与同步方式
同步网是为各种业务网提供同步信号的支撑网
。 它一般采用等级主从同步方式: 网络中设一最高级主时钟和一系列分级从时钟 , 每一级从时钟皆上一级时钟同步,从而使网中 所 有时钟都和最高级时钟 — 基准主时钟(PRC
SDH 网同步(二)
2、中国电信的同步网结构
SDH基本概念(二)
二、SDH特点
优点:
— — ; — 号 — 速率统一:155M、622M、2.5G、10G; 光接口与帧结构统一:STM-N(N=1、4、16、64) 一步复用特性:可从高速信号中直接提取/接入低速信
强大的OAM&P能力实现了网络管理的智能化: 丰富的开销(码流量的5%)、强大的软件技术; — 组网灵活、网络的生存性强: 可组多种类型网络、具有自愈能力、可在线升级; — 前、后向兼容。
9×270×N字节
1
3 4 AU PTR 5
MSOH
RSO H
传输方向 STM-N 净负荷 (含POH)
9 9×N 261×N 270×N列
T=125μs
SOH:段开销 AU PTR:管理单元指针 POH:通道开销
复用与映射(十一)
三、我国规范的SDH复用与映射结构
×N
STM-N AUG
×1
AU-4 VC-4
C-4 C 4
×1
TUG3
(140M) TU - 3 VC-3
×3
C-3
(34M / 45M )
×7
指针处理 映射 校准 复用
TUG-2
TU-12
VC-12
C-12
(2M)
×3
复用与映射(十)
三、我国规范的SDH复用与映射结构
×N
STMN AU G
×1
AU-4 VC-4
140M
C4
×3
TUG3
×1
TU- 3
VC-3
C-3
34M / 45M ×7
指针处理 映射 校准 复用
TUG-2
TU-12
VC-12
C-12
×3
2M
复用与映射(十二)
五、映射
1. 何谓映射
映射就是在SDH网络边界把各种业务信号适配进 相
应的虚容器。
如:把2Mb/s信号适配进VC-12; 把34(或45)Mb/s信号适配进VC-3; 把140Mb/s信号适配进VC-4。