sdh网络节点接口帧结构

信息净负荷
信息净负荷payload—在STM-N帧结构中存放将由STM-N 传送的各种信息码块的地方（含通道开销POH） 注：信息净负荷并不等于有效负荷，因为在低速信号中加上 了相应的POH。信息载荷域是SDH帧内用于承载各种业务 信息的部分。对于STM1而言，Payload有9×261=2349 Byte, 相应于2349×8×8000=150.336 Mb/s的容量。 在Payload中包含少量字节用于通道的运行、 维护和 管理， 这些字节称为通道开销(POH)。
×N ×1
STM-N
AUG
×3
AU-4
VC-4
×3
C-4 TUG-3 ×1 ×7 TU-3 VC-3 C-3 ×7
×1 ×3
139264kbit/s
AU-3
VC-3
44736kbit/s 34368kbit/s 6312kbit/s 2048kbit/s 1544kbit/s
指针处理 复用 定位校准 映射
2048kbit/s到STM-1的映射和复用(帧结构变化过程 续) TU-12复用成TUG-2，TUG-2复用成TUG-3
TUG-2速率计算：
3×4×36×8/500μs=6912kbit/s
TUG-3速率计算：
(3×4×7+2)×36×8/500μs=49.536Mbit/s
2048kbit/s到STM-1的映射和复用(帧结构变化过程 续) • TUG-3复用成VC-4
容器
用于装载各种速率业务信号的信息结构。
国际规范了5种信息容器，我国使用其中的三种：
种类
装载信号种类
结
构
速率（Mb/s）
C-12
C-3 C-4
2 Mb/s
34 / 45 Mb/s 140 Mb/s
9行×4列–2
9行×84列 9行×260列
2.176
48.384 149.760
虚容器
虚容器VC
由标准容器出来的数字流加上通道开销后就构 成了虚容器（VC），这是SDH中最重要的一 种信息结构，主要支持通道层连接。 可形象表示为： VC－n＝（C－n）+（VC－n POH）
9行×85列
9行×261列
支路单元 支路单元TU
支路单元（TU）是一种为低阶通道层与高阶通 道层提供适配功能的信息结构，它由低阶VC 和支路指针（TU PTR）组成。即：
TU－n＝（VC－n）+（TU－n PTR）
种类 构成 结 构 9行×4列
9行×85列+3
速率（Mb/s） 2.304 49.152
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和复用段开销MSOH、管理单元指针 AU-PTR、信息净负荷payload。 SDH帧结构是实现数字 同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键。图 给出 SDH帧一个STMN帧有9行，每行由270×N个字节组成。 这样每帧共有9×270×N个字节， 每字节为8 bit。 帧周期为125 μs， 即每秒传输8000帧。对于STM1 而言， 传输速率为9×270×8×8000=155.520 Mb/s。字节发 送顺序为：由上往下逐行发送，每行先左后右。 SDH帧结构的三个部分和传输速率：
2048kbit/s到STM-1的映射和复用(速率变化过程)
2048kbit/s到STM-1的映射和复用(帧结构变化过程) • 2048kbit/s支路信号的异步映射方式
1023个数据比特(D) 6个码速调整控制比特(C1, C2) 2个码速调整比特(S1, S2) 49个固定填充比特(R) 8个开销比特(O) 通道开销(V5, J2, N2, K4)
示符， 主要用于指示Payload第一个字节在帧内 的准确位置(相对于指针位置的偏移量)。对于 STM1 而言，AU PTR有9个字节(第4行)， 相应 于9×8×8000=0.576 Mb/s。
SDH的速率等级
STM-1——155.520Mbit/s STM-4——622.08Mbit/s STM-16——2488.32Mbit/s（2.5G） STM-64——10Gbit/s
VC-12速率计算： (1023+6+2+49+8+8*4)/500μs=2240kbit/s C-12速率计算： (1023+6+2+49+8)/500μs=2176kbit/s
2048kbit/s到STM-1的映射和复用(帧结构变化过程 续)
定位校准
TU-12指针为105时，如下图
TU-12速率计算： 4×36×8/500μs=2304kbit/s
复用段开销
（6）同步状态：S1（b5~b8)。用于传送同步状态信息。 b1~b4字节保留， b5~b8字节的含义见下表：
复用单元
在复用过程中所用到的复用单元有：n阶容器 （C-n），ｎ阶虚容器（ＶＣ－ｎ），ｎ阶支 路单元（ＴＵ－ｎ）和支路单元组（ＴＵＧ－ ｎ），以及ｎ阶管理单元（ＡＵ－ｎ）和管理 单元组（ＡＵＧ－ｎ）。ｎ数值大小表明阶位 的高低。
容器 • 容器是一种信息结构，主要完成适配功能 （速率调整），让那些最常使用的准同步 数字体系信号能够进入有限数目的标准容 器。 • ITU-T规定了5种标准容器：C-11、C-12、 C-2、C-3和C-4。我国仅用到了C-12、C-3 和C-4。
虚容器
虚容器VC
是用来支持SDH通道层连接的信息结构。
VC 是由信息容器C加上通道开销POH构成。
国际规范了5种虚容器，我国使用其中的三种：
种类 VC-12 VC- 3 VC- 4 装载信号种类 2 Mb/s 34 / 45 Mb/s 2/34/45/140 Mb/s 结 构
9行×4列–1
速率（Mb/s） 2.240 48.960 150.336
第三章
SDH的网络节点接口与帧结构
主要内容
SDH的帧结构 SDH的速率等级
SDH概述
SDH是一个将复接、线路传输及交叉功能结合在一起并由 统一网管系统进行管理操作的综合信息网络技术。
复接 交叉
2Mbit/s 34Mbit/s A 局 SDH 设备
线路传输
交叉 分接
B 局 SDH 设备 2Mbit/s 34Mbit/s
段开销
段开销是在SDH帧中为保证信息正常传输所必需的附加字 节(每字节含64 kb/s的容量)，主要用于运行、 维护和管理， 如帧定位、 误码检测、 公务通信、自动保护倒换以及网管 信息传输。 对于STM-1 而言， SOH共使用9×8(第4行除 外)=72 Byte相应于576 bit。由于每秒传输8000帧， 所以 SOH的容量为576×8000=4.608 Mb/s。
140Mbit/s
140Mbit/s
网wk.baidu.com系统
STM-N帧结构
9×N列（字节） 1 再生段开销 （RSOH) 3 4 5 复用段开销 （MSOH ) 9 125μ s 270×N列 管理单元指针 （AU PTR ) STM-N净负荷( Payload) 9行 传输方向 261×N列（字节）
STM-N帧结构
TUG-2
×4
TU-2 TU-12 TU-11
VC-2 VC-12 VC-11
C-2 C-12 C-11
SDH复用映射结构和复用映射过程(续)
• 我国为使每种净负荷只有一条复用映射途径，规定了一个 较为简单的复用映射结构，它是标准复用映射结构的一个 子集。
×N STM-N AUG ×1 AU-4 VC-4 ×3 TUG-3 指针处理 复用 定位校准 映射 ×1 ×7 TUG-2 ×3 TU-12 VC-12 C-12 2048kbit/s TU-3 VC-3 C-3 34368kbit/s C-4 139264kbit/s
SDH 的段开销
段开销（SOH）包括： 再生段开销（RSOH）和复用开销（MSOH）。
段开销
STM-1 段开销字节
再生段开销
1、再生段开销（RSOH）
（1） 帧定位：A1，A2。用于STM-1帧定位，规定为两种固定代码： A1=11110110；A2=00101000，用16进制表示为：A1=F6；A2=28。 （2） 再生段踪迹：J0。它是再生段接入点的识别符，重复发送一个 代表某接入点的标志，从而使段的接收端能够确认自己与预定的段 的发送端是否是否处于持续的连接状态。它用连续16个STM-1帧内 的J0字节组成16字节的帧来传送接入点识别符。 （3） 再生段误码监视：B1。用于再生段误码检测，使用8比特作奇 偶校验，称作比特间插奇偶（BIP）校验—8比特。 （4） 公务通信：E1。用于再生段公务联络（EOW），可提供一个 64kbit/s通道。 （5） 使用者通路：F1。为网络营运者提供一个64kbit/s通路，为特 殊维护目的提供临时的数据/话音通道。 （6）数据通信通路（DCC）：D1、D2、D3。用于再生段转送再生 器的运行、维护和管理信息，可提供速率为192kbit/s的DCC通道。
TU-12 VC12+ TU PTR TU- 3 VC3+ TU PTR
支路单元组
支路单元组(TUG)是指在高阶VC净负荷中占据 固定位置的一个或多个支路单元的集合，它是 由若干个支路单元或者是低阶支路单元组按字 节间插复用后的信息结构。
管理单元
• 管理单元（AU）是一种为高阶通道层与复用段层提供 适配功能的信息结构，主要有AU-3和AU-4两种，我国 SDH 复 用 过 程 中 仅 用 AU-4 ， 它由高阶VC-4和管理指针（AU PTR）组成，即： AU－4＝（VC－4）+（AU－4 PTR） • 指针PTR用来指明浮动的VC在高阶VC或 STM-N帧内的 起始位置，但PTR本身在高阶VC或 STM-N帧内位置是 固定的。 261列
9列
AU-PTR
VC - 4
9 行
管理单元组
管理单元组（AUG） 一个或多个在STM-N帧中占有固定位置的AU 组 成管理单元组（AUG），单个AU-4可组成 一个 管理单元组AUG。
复用原则
各种信号装入 SDH 帧结构的净负荷区都需经过映射、定位 校准和复用三个步骤： 映射：相当于一个对信号打包的过程，它使不同的支路信号 和相应的n阶虚容器（VC-n）同步。 定位校准：即加入调整指针，用来校正支路信号频差和实现 相位对准。 复用：即字节间插复用，用于将多个低阶通道层信号适配 进高阶通道或将多个高阶通道层信号适配进复用段层。
VC-4速率计算： 261×36×8/500μs=150.336Mbit/s
2048kbit/s到STM-1的映射和复用(帧结构变化过程 续)
•
VC-4经AU-4复用成AUG
AU-4速率计算： (261×9×8+9×8)×4/500μs=150.912Mbit/s
SDH复用映射结构和复用映射过程 ITU-T 规定了一套完整的复用结构，通过这些路线可将 PDH的3个系列的数字信号以多种方法复用成 STM-N信号。
复用段开销
2、复用段开销（MSOH）
（1）复用段误码监视：B2。用于复用段的误码检测，即用3个B2 字节的每1比特（共24比特）各支持一个块（共24块）。 （2）数据通信通路：D4~D12。用于复用段传送运行、维护和管理 信息。可提供速率为576/kbit/s通道。 （3）公务通信：E2。用于复用段公务联络线（EOW），可提供速 率为64/kbit/s通路。 （4）自动保护倒换（APS）通路：K1，K2（b1~b5)。用于复用段 保护倒换信令。K1(b1~b4)指示倒换请求的原因，K1（b5 ~b8) 指示提出倒换请求的工作系统续号，K2（ b1~b4)指示复用段 接受侧备用系统倒换开关所桥接到的工作系统序号。K1的b5 为“0”表示1+1APS，B5为“1”表示1:nAPS。 （5）复用段远端缺陷指示（MS-RDI）：K2（ b6 ~b8)。用于向复用 段发送端回送接收端状态指示信号，告诉发送端接收端检测到 上游段故障或收到复用段告警指示信号（MS-RDI）。当b6 ~b8 为110时，表示MS-RDI。其他状态预留将来使用。
段开销
段开销又细分为再生段开销(SOH)和复接段开销(LOH)。 前者占前3行，后者占5～9行。 再生段开销RSOH—负责对整个STM-N信号的监控管理。 复用段开销MSOH—负责对STM-N中每一个STM-1信号的 监控管理。
管理单元指针
管理单元指针(AU PTR)。管理单元指针是一种指