光传输网络基本知识
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从高速信号插/分低速信号要一级一级进行 复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输
140Mb/s 解
复 34Mb/s 解
用
复 8Mb/s 用
解 复
用
复 8Mb/s 用
复 34Mb/s 用
140Mb/s 复 用
2Mb/s
通建通信设计咨询
PDH的固有缺陷
运行维护功能(OAM)——决定设备维护成本 与信号帧中开销(冗余)字节的数量有关 PCM30/32仅TS0、TS16用于OAM开销，OAM功能弱 线路编码时要加nB冗余码进行性能监控
×6
45Mb/s ×7
6.3Mb/s
×4
接口方面——与设备互连有关
1.5Mb/s
电接口——地区性的电接口规范，无世界标准。
光接口——无光接口规范，各厂家独自开发。
×4 通建通信设计咨询
PDH的固有缺陷
复用方式
PDH采用异步复用方式 通过码速调整（塞入bit）匹配和容纳信号时钟的偏差 低速信号在高速信号中的位置无规律性
由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的—— 字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位“车厢” 中第一个“货物包”即可。
通建通信设计咨询
帧结构
发端：
AU-PTR定位车厢 中第一个信息包
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
收端：
根据收到的AU-PTR值 找到此信息包，通过字
通建通信设计咨询
34M复用步骤
34M 速率适 配/打包
1
C3
加入POH监 控 /打包
9
1
84
125us
P O H
1
1
VC3
转下页
125us
9 85
C3——容器3；与34M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。 VC3——虚容器3；与C3相对应的标准信息结构，完成对装载的
34M信号进行实时的性能监控。
宽带化——信息高速公路 规范化——世界性统一的标准接口
通建通信设计咨询
PDH的固有缺陷
欧洲系列
日本系列
北美系列
565Mb/s
×4 139Mb/s
×4 34Mb/s
×4 8Mb/s
×4 2Mb/s
1.6Gb/s ×4
400Mb/s ×4
100Mb/s ×3
32Mb/s ×5
6.3Mb/s
274Mb/s
A 1 B 1 C 1 A 2 B 2 C 2 A 3 B 3 C 3
通建通信设计咨询
SDH的优势
PDH→SDH——通过指针定位预见低速信号在帧 中位置，使收端可直接下低速信号。
通建通信设计咨询
SDH的优势
OAM功能 用于OAM的开销多 OAM功能强——这也是线路编码不用加冗 余的原因
节间插的规律性，进而
定位到其他信息包
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
键入文本
通建通信设计咨询
帧结构
若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包 太小，例：2M、34M。 需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中 信息包，通过支路单元 指针-TUPTR定位其在中信息包中的位置。然后 将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR 指示相应中信息包的位置。
光传输网络基本知识
通建通信设计咨询
交流内容 一 、 传输系统在移动通信网络中的应用 二、 SDH 基本原理 三、 传输系统设计基本内容
通建通信设计咨询
一 、 传输系统在移动通信网络中的应用
自从同步数字体系（SDH）出现以来，光通信的发展进 入了一个崭新的时期，在12年前原CCITT首次通过SDH的三 个建议之后，SDH的发展和应用以前所未有的速度向前推进。
TU12——支路单元12；与VC12相对应的标准信息结构，完成对VC12 的一级指针定位。
通建通信设计咨询
2M复用步骤
×3 1
字节 间插
TUG2
12 1× 7
字节 间插
1 RR
9
86
TUG3
TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单元组3。 2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3； 3TUG3—VC4—STM1。 STM-1可装入3×7×3=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。
通建通信设计咨询
140M复用步骤
1
270
10 270
1
指针 定位
1
9
AU-PTR
AU-4
加入段 开销
RSOH
AU-PTR 净负 荷
MSOH
9
1
270× N
1
STM-N
9
AU-4——管理单元4，与VC4相对应的信息结构 复用路线140M—VC4—AU-4—STM-1，所以STM-1
仅能复用进一路140M信号
目前，SDH在各个通信领域的应用已日益广泛，从各通 信领域的本地网、省干线网到全国的一级干线，SDH传送网 正发挥着巨大的作用。
下面以SDH在移动通信工程中的应用为例，说明其在实 际工程中的具体应用。
通建通信设计咨询
局站通信系统
局站通信系统主要由SDH分插复用设备或终端复用设 备、DDF数字配线架（单元）、ODF光配线架（箱） 等组成。
光缆 光缆
单头尾纤 双头尾纤
SDH ADM
2M线
1
n
BSC、交换、 数据等
ODF 局站通信系统图
DDF
通建通信设计咨询
移动网传输通信系统
移动通信工程中，传输网是联系基站 （BTS）、基站控制器（BSC）、交换中 心（MSC）及互连局站的纽带。
MSC
TMSC
传输网 BTS
BSC 关口局
BTS
通建通信设计咨询
通建通信设计咨询
我国的SDH基本复用 映射结构
×N
STM-N
AUG
AU-4
VCBaidu Nhomakorabea4
C-4 139264kbit/s
指针处理
映射 定位 复用
TUG-3
TU-3
VC-3
C-3
44736kbit/s 34268kbit/s
TUG-2
TU-12
VC-12
C-12 2048kbit/s
通建通信设计咨询
140M复用步骤
无统一的网管接口 无法形成统一的TMN 因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制 应运而生。
通建通信设计咨询
SDH的优势
接口方面
电接口 STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模 块，比特率为155.520Mb/s 。 STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是 STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，- - -)。
光接口 仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码， 采用世界统一的7级扰码。
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SDH的优势
复用方式——同步复用和灵活的映射结构 低阶SDH→高阶SDH。
例如：STM-1→STM-4。采用字节间插复用方式。
A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 3C 1 C 2 C 3
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管理单元指针——AUPTR
定位低速信号在STM-N帧中(净负荷)的位置，使低速信号 在高速信号中的位置可预知。
发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指 示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物 包”，赋予一个位置坐标值。
收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所 需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车 厢”中直接所需要的那一个“货包”。
可以复用进3路34M。
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2M复用步骤
125us 1 基帧 4
1
POH
1
4
1
1
4
1
2M
速率 适配
加POH
一级指
C12 监控 VC12 针定位
TU12 接下页
9
9
9
C12——容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配， 4个基帧组成一复帧。
VC12——虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信 号实时监控。
在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加 入通道开销POH，以完成对每一个“货物包”在 “运输”中的监视。
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帧结构
S T M - N
信 息 包 信 息 包 信 息 包
净 负 荷
信 息 包 信 息 包
通建通信设计咨询
段开销
段开销——完成对STM-N整体信号流进行监控。即对 STM-N“车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监 控。 再生段开销(RSOH)—对STM-N整体信号进行监控 复用段开销(MSOH)—对STM-N中的某一个STM-1 信号进行监控 RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体 制 二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）
二 SDH基本原理
1、 SDH 基本概述 2、 帧结构和复用步骤 3、 SDH设备的逻辑构成 4、 组网及保护
通建通信设计咨询
SDH......?
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。
SDH产生的社会背景
通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综 合化、智能化、个人化发展。 作为通信网的承载体传输网要求：
移动网传输系统图
DDF
2Mb/s 2Mb/s
BTS
传输设备
基站
DDF 2Mb/s
MSC
2Mb/s
2Mb/s
传输机房
DDF
2Mb/s 传输设备
DDF
2Mb/s
传输设备
2Mb/s
BSC
BSC机房
2Mb/s
至互连互通关口局
2Mb/s
移动交换机房
2Mb/s 传输设备
局间中继传输
移动网传输系统图
通建通信设计咨询
兼容性——决定成本 老体制设备是否还可发挥作用 对新体制能否接入
通建通信设计咨询
SDH的优势
通建通信设计咨询
SDH的劣势
频带利用率不如PDH系统
指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动 软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害
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帧结构和复用步骤
内容：
STM-N的帧结构和帧各部分的作用 PDH复用进STM-N帧的方式 140M复用进STM-N帧 34M复用进STM-N帧 2M复用进STM-N帧
C4——容器4；虚140M相对应的标准信息结构，完成速率适配功 能。
VC4—虚容器4；与C4相对应的标准信息结构，完成对装载的 140M信号进行实时的性能监控。
140M
速率适 配/打包
11
C4 加入POH 监控 /打包
9 1 125us260
P O H
1
1
VC4 转下页
9 125us 261
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帧结构
通建通信设计咨询
复用步骤
复用步骤(复用方式、复用结构)
低阶SDH→高阶SDH：字节间插方式，4合1 PDH信号→STM-N：同步复用和灵活的影射
140M→STM-N 34M→STM-N 2M→STM-N 复用是以复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图 有多种，但一个国家和地区仅使用一种。
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2M复用步骤
复帧的概念
4 个 C12 基 帧 组 成 一 个 复帧。
基帧、复帧装入的是同 一路2M信号。
基 帧 装 入 2M 信 号 的 125us 时 间 段 的 信 息 ； 复帧装入2M信号500us 时间段的信息
C12 C12 C12 C12
1#
STM-1
2#
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34M复用步骤
1
86
1
1
86
1 H1
×3 1
一级 指针 定位
H1 H2 H3
1
TU-3
补齐 缺口
H2 H3
R
TUG-3
字 节 间 插
P OR R H
99
9
261
VC4
TU3——支路单元3；与VC3相对应的标准信息结构，完成一级指 针定位。
TUG3——支路单元组3；与TU3相对应的标准信息结构。 34M—VC3—TU3—TUG3； 3TUG3—VC4—STM-1； 所 以 STM-1
通建通信设计咨询
终端复用器—TM
终端复用器——TM 双端口器件，用于端点站。群路端口默认为w 交叉复用功能 作用TU——LU
STM-1
3#
STM-1
4#
STM-1
SDH复用器
共63路2M 1# 2# 3#
4#
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SDH设备的逻辑构成
内容:
SDH网络常见网元 SDH设备逻辑功能块
基本功能块 辅助功能块
告警流程图
目标:
掌握常见网元的功能 掌握设备基本功能块的功能 掌握辅助功能块的功能 重点掌握功能块的告警、性能监测机理 重点掌握SDH设备的告警流程图
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帧结构
1 3 RSOH 4 AUPTR
5
MSOH
9
9× N
9× 270× N字节
STM-N净负荷 (含POH)
261× N
先行后列
以 字 节 为 单 位 (8bit) 的块状帧 帧 频 8000 帧 /s ， 帧 周期125us
通建通信设计咨询
信息净负荷(9行×261 列)
STM-N帧中放置各种业务信息的地方。 2M、34M 140M打包成信息包后，放于其中。 然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。若 将 STM-N 信 号 帧 比 做 一 辆 货 车 ， 其 净 负 荷 区 即 为该货车的车厢。
140Mb/s 解
复 34Mb/s 解
用
复 8Mb/s 用
解 复
用
复 8Mb/s 用
复 34Mb/s 用
140Mb/s 复 用
2Mb/s
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PDH的固有缺陷
运行维护功能(OAM)——决定设备维护成本 与信号帧中开销(冗余)字节的数量有关 PCM30/32仅TS0、TS16用于OAM开销，OAM功能弱 线路编码时要加nB冗余码进行性能监控
×6
45Mb/s ×7
6.3Mb/s
×4
接口方面——与设备互连有关
1.5Mb/s
电接口——地区性的电接口规范，无世界标准。
光接口——无光接口规范，各厂家独自开发。
×4 通建通信设计咨询
PDH的固有缺陷
复用方式
PDH采用异步复用方式 通过码速调整（塞入bit）匹配和容纳信号时钟的偏差 低速信号在高速信号中的位置无规律性
由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的—— 字节间插复用方式；所以对货物包的定位仅需定位“车厢” 中第一个“货物包”即可。
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帧结构
发端：
AU-PTR定位车厢 中第一个信息包
键入文本
键入文本
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键入文本
键入文本
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收端：
根据收到的AU-PTR值 找到此信息包，通过字
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34M复用步骤
34M 速率适 配/打包
1
C3
加入POH监 控 /打包
9
1
84
125us
P O H
1
1
VC3
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125us
9 85
C3——容器3；与34M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能。 VC3——虚容器3；与C3相对应的标准信息结构，完成对装载的
34M信号进行实时的性能监控。
宽带化——信息高速公路 规范化——世界性统一的标准接口
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PDH的固有缺陷
欧洲系列
日本系列
北美系列
565Mb/s
×4 139Mb/s
×4 34Mb/s
×4 8Mb/s
×4 2Mb/s
1.6Gb/s ×4
400Mb/s ×4
100Mb/s ×3
32Mb/s ×5
6.3Mb/s
274Mb/s
A 1 B 1 C 1 A 2 B 2 C 2 A 3 B 3 C 3
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SDH的优势
PDH→SDH——通过指针定位预见低速信号在帧 中位置，使收端可直接下低速信号。
通建通信设计咨询
SDH的优势
OAM功能 用于OAM的开销多 OAM功能强——这也是线路编码不用加冗 余的原因
节间插的规律性，进而
定位到其他信息包
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帧结构
若复用的低速信号速率较低，即打包后信息包 太小，例：2M、34M。 需进行二级指针定位。先将小信息包打包成中 信息包，通过支路单元 指针-TUPTR定位其在中信息包中的位置。然后 将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR 指示相应中信息包的位置。
光传输网络基本知识
通建通信设计咨询
交流内容 一 、 传输系统在移动通信网络中的应用 二、 SDH 基本原理 三、 传输系统设计基本内容
通建通信设计咨询
一 、 传输系统在移动通信网络中的应用
自从同步数字体系（SDH）出现以来，光通信的发展进 入了一个崭新的时期，在12年前原CCITT首次通过SDH的三 个建议之后，SDH的发展和应用以前所未有的速度向前推进。
TU12——支路单元12；与VC12相对应的标准信息结构，完成对VC12 的一级指针定位。
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2M复用步骤
×3 1
字节 间插
TUG2
12 1× 7
字节 间插
1 RR
9
86
TUG3
TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单元组3。 2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2；7TUG2—TUG3； 3TUG3—VC4—STM1。 STM-1可装入3×7×3=63个2M信号。2M复用结构是3-7-3结构。
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140M复用步骤
1
270
10 270
1
指针 定位
1
9
AU-PTR
AU-4
加入段 开销
RSOH
AU-PTR 净负 荷
MSOH
9
1
270× N
1
STM-N
9
AU-4——管理单元4，与VC4相对应的信息结构 复用路线140M—VC4—AU-4—STM-1，所以STM-1
仅能复用进一路140M信号
目前，SDH在各个通信领域的应用已日益广泛，从各通 信领域的本地网、省干线网到全国的一级干线，SDH传送网 正发挥着巨大的作用。
下面以SDH在移动通信工程中的应用为例，说明其在实 际工程中的具体应用。
通建通信设计咨询
局站通信系统
局站通信系统主要由SDH分插复用设备或终端复用设 备、DDF数字配线架（单元）、ODF光配线架（箱） 等组成。
光缆 光缆
单头尾纤 双头尾纤
SDH ADM
2M线
1
n
BSC、交换、 数据等
ODF 局站通信系统图
DDF
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移动网传输通信系统
移动通信工程中，传输网是联系基站 （BTS）、基站控制器（BSC）、交换中 心（MSC）及互连局站的纽带。
MSC
TMSC
传输网 BTS
BSC 关口局
BTS
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我国的SDH基本复用 映射结构
×N
STM-N
AUG
AU-4
VCBaidu Nhomakorabea4
C-4 139264kbit/s
指针处理
映射 定位 复用
TUG-3
TU-3
VC-3
C-3
44736kbit/s 34268kbit/s
TUG-2
TU-12
VC-12
C-12 2048kbit/s
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140M复用步骤
无统一的网管接口 无法形成统一的TMN 因此，PDH体制不适应大容量传输网的组建，SDH体制 应运而生。
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SDH的优势
接口方面
电接口 STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模 块，比特率为155.520Mb/s 。 STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是 STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，- - -)。
光接口 仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码， 采用世界统一的7级扰码。
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SDH的优势
复用方式——同步复用和灵活的映射结构 低阶SDH→高阶SDH。
例如：STM-1→STM-4。采用字节间插复用方式。
A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 B 3C 1 C 2 C 3
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管理单元指针——AUPTR
定位低速信号在STM-N帧中(净负荷)的位置，使低速信号 在高速信号中的位置可预知。
发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指 示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物 包”，赋予一个位置坐标值。
收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所 需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车 厢”中直接所需要的那一个“货包”。
可以复用进3路34M。
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2M复用步骤
125us 1 基帧 4
1
POH
1
4
1
1
4
1
2M
速率 适配
加POH
一级指
C12 监控 VC12 针定位
TU12 接下页
9
9
9
C12——容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成2M信号速率适配， 4个基帧组成一复帧。
VC12——虚容器12；与2M相对应的标准信息结构，完成对某路2M信 号实时监控。
在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加 入通道开销POH，以完成对每一个“货物包”在 “运输”中的监视。
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帧结构
S T M - N
信 息 包 信 息 包 信 息 包
净 负 荷
信 息 包 信 息 包
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段开销
段开销——完成对STM-N整体信号流进行监控。即对 STM-N“车厢”中所有“货物包”进行整体上的性能监 控。 再生段开销(RSOH)—对STM-N整体信号进行监控 复用段开销(MSOH)—对STM-N中的某一个STM-1 信号进行监控 RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体 制 二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）
二 SDH基本原理
1、 SDH 基本概述 2、 帧结构和复用步骤 3、 SDH设备的逻辑构成 4、 组网及保护
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SDH......?
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。
SDH产生的社会背景
通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综 合化、智能化、个人化发展。 作为通信网的承载体传输网要求：
移动网传输系统图
DDF
2Mb/s 2Mb/s
BTS
传输设备
基站
DDF 2Mb/s
MSC
2Mb/s
2Mb/s
传输机房
DDF
2Mb/s 传输设备
DDF
2Mb/s
传输设备
2Mb/s
BSC
BSC机房
2Mb/s
至互连互通关口局
2Mb/s
移动交换机房
2Mb/s 传输设备
局间中继传输
移动网传输系统图
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兼容性——决定成本 老体制设备是否还可发挥作用 对新体制能否接入
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SDH的优势
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SDH的劣势
频带利用率不如PDH系统
指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动 软件的大量应用，使系统易受病毒或误操作的危害
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帧结构和复用步骤
内容：
STM-N的帧结构和帧各部分的作用 PDH复用进STM-N帧的方式 140M复用进STM-N帧 34M复用进STM-N帧 2M复用进STM-N帧
C4——容器4；虚140M相对应的标准信息结构，完成速率适配功 能。
VC4—虚容器4；与C4相对应的标准信息结构，完成对装载的 140M信号进行实时的性能监控。
140M
速率适 配/打包
11
C4 加入POH 监控 /打包
9 1 125us260
P O H
1
1
VC4 转下页
9 125us 261
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帧结构
通建通信设计咨询
复用步骤
复用步骤(复用方式、复用结构)
低阶SDH→高阶SDH：字节间插方式，4合1 PDH信号→STM-N：同步复用和灵活的影射
140M→STM-N 34M→STM-N 2M→STM-N 复用是以复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图 有多种，但一个国家和地区仅使用一种。
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2M复用步骤
复帧的概念
4 个 C12 基 帧 组 成 一 个 复帧。
基帧、复帧装入的是同 一路2M信号。
基 帧 装 入 2M 信 号 的 125us 时 间 段 的 信 息 ； 复帧装入2M信号500us 时间段的信息
C12 C12 C12 C12
1#
STM-1
2#
通建通信设计咨询
34M复用步骤
1
86
1
1
86
1 H1
×3 1
一级 指针 定位
H1 H2 H3
1
TU-3
补齐 缺口
H2 H3
R
TUG-3
字 节 间 插
P OR R H
99
9
261
VC4
TU3——支路单元3；与VC3相对应的标准信息结构，完成一级指 针定位。
TUG3——支路单元组3；与TU3相对应的标准信息结构。 34M—VC3—TU3—TUG3； 3TUG3—VC4—STM-1； 所 以 STM-1
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终端复用器—TM
终端复用器——TM 双端口器件，用于端点站。群路端口默认为w 交叉复用功能 作用TU——LU
STM-1
3#
STM-1
4#
STM-1
SDH复用器
共63路2M 1# 2# 3#
4#
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SDH设备的逻辑构成
内容:
SDH网络常见网元 SDH设备逻辑功能块
基本功能块 辅助功能块
告警流程图
目标:
掌握常见网元的功能 掌握设备基本功能块的功能 掌握辅助功能块的功能 重点掌握功能块的告警、性能监测机理 重点掌握SDH设备的告警流程图
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帧结构
1 3 RSOH 4 AUPTR
5
MSOH
9
9× N
9× 270× N字节
STM-N净负荷 (含POH)
261× N
先行后列
以 字 节 为 单 位 (8bit) 的块状帧 帧 频 8000 帧 /s ， 帧 周期125us
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信息净负荷(9行×261 列)
STM-N帧中放置各种业务信息的地方。 2M、34M 140M打包成信息包后，放于其中。 然后由STM-N信号承载，在SDH网上传输。若 将 STM-N 信 号 帧 比 做 一 辆 货 车 ， 其 净 负 荷 区 即 为该货车的车厢。