SDH信号的帧结构
SDH帧结构介绍
则发送此信息。 • <3>传输数据的比特问插奇偶校验BIP • BIP核查所收到的数据差错。 • <4>信号标签 • 指示VC的组成 。 • <5>通道跟踪信号
SDH帧结构
• 综上所诉，SDH帧结构中信息净负荷区主要用于存放真正用于 信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的开销字节。
SDH帧结构
• 2.信息净负荷
• 信息净负荷是STM-1帧结构中 存放各种信息的地方，占有 2344个字节。其中有少量用于 通道性能监视、管理和控制的 通道开销字节(POH)作净负荷 的一部分，并与其一起在网络 中传送。图3示出了低级虚容 器 VC的 POH 组成。
SDH帧结构
• <1>远端块差错指示器(FEBE) • 当BIP监视到所接收的数据有差错时，发送此
SDH帧结构
• SDH最基本、最重要的数据块为同步传输模块 STM-1。更高级别的STM-N信号则是将STM-1按 同步复用，经字节间插后形成的。STM-1矩形块 状帧结构如右图所示，它由两部分组成：比特开 销和信息净负荷。STM-1帧结构由9行、270列组 成。每列宽度为一个字节（8bit），前9列为比特 开销所用，其余261列则为有效负荷即数据存放地。 整个帧容量为(261+9)×9=2430字节，相当于 2430×8=19440比特。STM-N帧结构中信息的发 送顺序是按照从左到右、从上到下的顺序。
SDH 概述
• 3.特点
• SDH的特点是：整个网络采用同一个极精确的时间标准；信息以同 步传送模块的块状信息结构组织传输；由于帧结构中包含了管理 单元指针等开销，能方便地由高速信号插入或分出低速信号；具 有兼容性，既可以异步复用，将PDH信号复用进STM-N，又可以同 步复用，将STM低层次模块复用进高层次模块。但是与此同时， SDH也有一些缺陷，如频带利用率低；指针调整机理复杂；软件的 大量使用造成系统安全性较低等等。
SDH信号的帧结构简介
SDH信号的帧结构简介STM-N为了解决SDH（Synchronous Digital Hierarchy）相互连接中的封装结构，STM有多种速率，最基本的STM是STM-1，速率定义为155 520 kbit/s，同时用STM-N来表示不同的速率等级，N表示速率为基本STM的N倍，N=1、4、16、64、256，更高的速率当前未定义。
一、STM-N的帧结构1、 STM-N的帧是32个字节组成的1行×32列的块状帧。
STM-N：STM代表同步传送模式，N代表复用等级，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……。
对应线路速率155M、622M、2.5G、10G... 它与传输媒质本身没有关系，传输媒质（也就是SDH的物理层）可以是光纤、有线电缆、微波。
用光纤作为传输媒质可以最大化的发挥SDH技术优势，所以应用最广。
表示此信号由N个STM-1 信号通过字节间插复用而成。
2、STM-N信号的帧频介绍。
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125μs 。
8000帧/秒听起来很耳熟，对了，PDH的E1信号也是8000帧/秒。
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。
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3、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＝64kbit/s。
这个数字是不是也很眼熟，64kbit/s是一路数字电话的传输速率。
4、STM-N帧结构组成。
sdh帧结构和复用步骤
STM-1的帧结构关于字节间插复用方式我们以一个例子来说明有三个信号帧结构各为每帧3个字节若将这三个信号通过字节间插复用方式复用成信号D 那D就应该是这样一种帧结构帧中有9个字节且这9个字节的排放次序如下图STM-N的帧结构此时N的取值为1，4，16，64，等STM-1段开销：STM-4段开销：STM-N信号的帧频•任何等级STM-N是8000帧/秒，也就是帧周期为恒定的125 us(E1信号也是8000帧/秒)•因此， STM-N的时钟就必须是STM-1时钟的N倍。
比如，STM-1的时钟是155.520M，STM-4的时钟就是155.520M * 4 = 622.08M天朝规定的把2M的e1信号装进STM-N的唯一合法流程（从右往左看）e1信号装进STM-N第①步（共9步） e1信号装进C12容器复帧的概念:4个C12基帧（C12容器）组成一个复帧C12的基帧的帧频是8000帧/秒那么C12复帧的帧频就是2000帧/秒为什么要提出复帧的概念当E1 信号的速率不是标准速率2.048Mbit时，装入每个C12的平均比特数就不是整数。
例如，E1速率是2.046Mbit/s时，将此信号装入C12基帧时平均每帧装入的比特数是(2.046Mbit/秒)/(8000帧/秒) = 255.75bit/帧有效信息比特数不是整数因此无法进行装入若此时取4个基帧为一个复帧那么正好一个复帧装入的比特数是(2.046Mbit/秒)/(2000帧/秒) =1023bit/帧可在前三个基帧每帧装入256bit （也就是32字节）有效信息；在第4帧装入255个bit的有效信息，这样就可将此速率的E1信号完整的适配进C12中去复帧就长成这样每格为一个字节，填汉字的地方全是W所以，C12复帧 = 127W + 5Y + 2G + 1M + 1N = 136个字节WYGMN都是啥意思这里的R表示调整比特，就是伪随机数这样一来， C12复帧又可以这样表示：C12复帧 = 127W + 5Y + 2G + 1M + 1N = 136个字节 =1023I + S1 + S2 + 3C1 + 49R + 8O = 1088bit其中负正调整控制比特C1 C2分别控制负正调整位置S1 S2当C1C1C1 = 000时，S1放有效信息比特I而C1C1C1 =111时，S1放插入伪随机数RC2以同样方式控制S2复帧可容纳有效信息的速率范围•当C1C1C1 = 000时，S1放有效信息比特I•而C1C1C1 = 111时，S1放插入伪随机数R•C2以同样方式控制S2（其中1023，1，0，都表示信息比特I的个数）只要E1信号的速率范围在2.046Mbit/s到2.050Mbit/s 的范围内，就可以将其装载进标准的C12容器中在此强调，复帧只是个概念实际操作中，还是以基帧为实际的操作单位。
计算机网络原理 SDH速率和帧结构
计算机网络原理SDH速率和帧结构
SDH采用一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM-N（N=1，4，16，64，…），相应各STM-N等级的速率为
STM-1 155.520Mbit/s
STM-4 622.080Mbit/s
STM-16 2 488.320Mbit/s
STM-64 9 953.280Mbit/s
SDH帧结构是一种以字节为基本单元的矩形块状帧结构，其由9行和270×N 列字节组成，如图3-19所示。
帧周期为125 s。
帧结构中字节的传输是由左到右逐行进行。
对于STM-1而言，其信息结构为9行×270列的块状帧结构，传输速率：f b=9×270×8×8 000=155.520Mbit/s。
从结构组成来看，整个帧结构可分成3个区域，分别是段开销区域、信息净负荷区域和管理单元指针区域。
图3-19 STM-N帧结构
●段开销（SOH）区域
段开销是指SDH帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，主要用于网络的OAM功能。
段开销分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）。
●信息净负荷（Payload）区域
信息净负荷区域主要用于存放各种业务信息比特，也存放了少量可用于通道性能监视、管理和控制的通道开销（POH）字节。
●管理单元指针区域
管理单元指针（AU-PTR）是一种指示符，其作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端能正确分离净负荷。
传输系统培训SDH原理
• D1--D12:数据通信通路（DCC）字节。为网元之间传输操作、 维护和管理信息提供ECC通道物理层。构成SDH管理网的传送 通道。整个DCC通道速率总共768kbit/s，它为SDH网络管理提 供了强大的通信基础。
• K1、K2：自动保护倒换通路字节。用于作传送自动保护倒 换（APS）信令，保证设备能在故障时自动切换，使网络业务 恢复自愈。
MSOH：对整个STM-N信号复用段层的传输性能进行监控，提供 相应的开销字节供网络运行、管理和维护。
POH：对整个STM-N信号的低速通道层的传输性能进行监控，提 供相应的开销字节供网络运行、管理和维护。
管理指针（AU-PTR）：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，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。
• B1、B2:误码监控字节。分别负责监控再生段和复用段的误 码性能。当出现再生段和复用段误码时，上报B1SD、B2SD、 B1OVER和B2OVER。
• E1、E2：公务联络字节。分别提供一个64Kb/s的语音通道。
E1属于再生段开销，E2属于复用段开销。
• F1：使用者通路字节，提供速率为64kbit/s数据/语音通路， 保留给使用者用于特定维护目的的临时公务联络。
SDH原理培训
1、SDH信号的帧结构 2、SDH开销及告警信号流 3、SDH信号复用 4、SDH网元类型 5、自愈原理 6、SDH网络拓扑及组网应用 7、SDH时钟同步 8、SDH传输性能
SDH信号的帧结构
9× 270× N个 字 节
1 3
RSOH
4 AU-PTR
5
MSOH
9 9× N
payload 261× N
SDH信号的传送
SDH帧结构
SDH帧结构SDH帧结构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帧大体可分为三个部分：(1) 段开销(SOH)。
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。
根据传输通道连接模型，段开销又细分为再生段开销(RSOH)和复接段开销(MSOH)。
前者占前3行，后者占5～9行。
(2) 信息载荷(Payload)。
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)。
(3) 管理单元指针(AU PTR)。
管理单元指针是一种指示符，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。
采用指针技术是SDH的创新，结合虚容器(VC)的概念，解决了低速信号复接成高速信号时，由于小的频率误差所造成的载荷相对位置漂移的问题。
SDH传输网知识点总结
SDH传输网知识点总结1.帧结构：SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM－N（Synchronous Transport Mode，N=1，4， 16，64），最基本的模块为STM－1，四个STM－1同步复用构成STM－4，16个STM－1或四个 STM－4同步复用构成STM－16，四个STM－16同步复用构成STM－64，甚至四个STM－64同步复用构成STM －256；SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向 270×N 列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销（Section OverHead，SOH）区、STM－N净负荷区和管理单元指针（AU PTR）区三个区域，其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又分为再生段开销（Regenerator Section OverHead，RSOH）和复用段开销（Multiplex Section OverHead， MSOH）；净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节；管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM－N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。
SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，每帧传输时间为125μs，每秒传输1/125×1000000帧，对STM－1而言每帧比特数为8bit×（9×270×1）=19440bit，则STM－1的传输速率为19440×8000=155.520Mbit/s；而STM－4的传输速率为4×155.520Mbit/s=622.080Mbit/s；STM－16的传输速率为16×155.520（或4×622.080）=2488.320Mbit/s。
2.映射：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销（POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移。
SDH帧结构与复用
帧结构的三大部分功能 是在STM-N帧结构中存放将由STM-N （1）信息净负荷（payload） 传送的各种信息码块的地方。信息净负荷
区相当于STM-N这辆运货车的车箱，车箱 内装载的货物就是经过打包的低速信号— —待运输的货物。 为了实时监测货物（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控 开销字节——通道开销（POH）字节。 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。
1 1 一级 指针 定位
H1 H2 H3
86
1
TU-3
补齐 缺口
9
1 H1 H2 H3 R 9
1 86 ×3 1 字 节 间 插
9
261 P O R R H
TUG-3
VC4
• 2M复用步骤 – 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 – TU12——支路单元12，与VC12相对应的标准信息结 构，完成对VC12的一级定位
9
AUG
STM-N
9
1 34M
1
1 1 86
1
H1 H2 H3
速率 匹配
1
C3
9 125us 84
加POH 监控
1
P O H
VC3
125us 85
一级 指针 9 定位
TU-3
补齐 缺口
9
1 H1 H2 H3 R 9
86 ×3 字 节 间 插
1 1 P O R H
9
261
TUG-3
R
VC4
125us 1 2M ËÙÂÊ 适配 ÊÊÅä 4 1
SDH原理全解析
SDH原理全解析SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种用于传输数字信号的同步时分复用技术，它能够有效地组织和传输多个低速信号，从而提高传输效率和可靠性。
故SDH原理全解析可以从以下几个方面展开：1. 帧结构：SDH使用特定的帧结构，每个帧由多个容器（container）组成。
容器是一个固定长度的结构，包括多个负载单元（payload unit），每个负载单元可以携带部分数据。
在SDH中，帧的速率被划分为多个层次，每个层次的容器数量和帧速率不同，以满足不同速率的数据传输需求。
2. 时钟同步：SDH采用大气面站地球站（MSTP）的原则进行同步，即每个节点都依赖于下一个节点提供的时钟信号。
首先，主时钟源（Primary Reference Clock）提供一个高精度的时钟信号，然后通过网络逐级分配给其他节点。
这样，整个网络各个节点的时钟都同步在一个统一的时间基准上。
3. 传输层次：SDH将传输速率分层处理，以满足不同带宽的需求。
SDH的层次结构包括STM-1、STM-4、STM-16等，每个层次的传输速率是前一层次的整数倍。
例如，STM-1速率为155.52Mbps，STM-4速率为4倍的STM-1，即622.08Mbps。
每个层次都有专门的容器和负载单元格式，以便传输不同速率的数据。
4.管理功能：SDH具有多种管理功能，用于监测和控制网络中的各个节点。
这些功能包括性能监测、告警处理、路径管理、维护和故障定位等。
性能监测通过收集和分析网络中的性能参数，用于评估网络的质量和可靠性。
告警处理用于处理和报告网络中的异常情况，并采取必要的措施进行修复。
5.容错机制：SDH具有多种容错机制，以确保数据能够可靠地传输。
其中最重要的机制是自动保护切换（APS），它能够在发生节点或链路故障时，自动切换到备份路径，从而确保数据的连续传输。
另外，SDH还支持误码监测和纠错，通过检测和修复过程中产生的错误，保证数据的完整性和可用性。
SDH帧结构课件.
谢谢！
◦ 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，即赋予装入“车厢”的“货物包” 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”中直接取出所需要的那一 个“货物包” ◦ 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
SDH帧结构
V1.1
课程目标
了解SDH的帧结构
帧结构
9×270×N字节 1
SOH
3 4 AU PTR 5
传输方向 STM-N 净负荷 (含POH)
SOH
9 9×N 261×N 270×N列
以字节为单位的块状帧结构 帧频80STM-N帧中放置各种业务信息的地方
◦ 2M、34M、140M信号打包后放在信息净负荷中,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 ◦ 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
帧结构
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）
帧结构
管理单元指针——定位低速信号在STM-N帧的净负荷中的位置，使 低速信号在高速信号中的位置可预知
数字传输系统帧结构
数字传输系统帧结构数字传输系统的帧结构可以根据不同的协议和应用而有所不同。
以下是一般数字传输系统的常见帧结构：1. SDH（同步数字系列层次结构）帧结构：SDH是一种同步光纤传输技术，它的帧结构包括多个层次。
其中，最常见的SDH帧结构是STM-1（Synchronous Transport Module level-1），它的帧周期是125微秒。
STM-1帧结构如下：```- 9行270 列的容器（Container）- 3行90 列的终端传输容器（Tributary Unit）```2. SONET（同步光网络）帧结构：SONET是SDH的北美版本，其帧结构也有多个层次。
最常见的SONET帧结构是STS-1（Synchronous Transport Signal level-1），它的帧周期是125微秒。
STS-1帧结构如下：```- 3个12行90 列的VT（Virtual Tributary）容器- 1个9行90 列的STU（Synchronous Transport Unit）容器```3. Ethernet 帧结构：在以太网中，数据帧的结构是最为常见的。
一个标准的以太网帧结构如下：```-前导码：标志着数据帧的开始-目的MAC地址：接收数据的设备MAC地址-源MAC地址：发送数据的设备MAC地址-长度/类型字段：指示数据字段长度或指明上层协议类型-数据字段：携带传输的数据-帧校验序列：用于检测数据传输过程中的错误```需要注意的是，不同的数字传输系统和网络协议会有不同的帧结构，而且不同的帧结构适用于不同的数据传输需求。
上述提到的帧结构仅仅是其中的一部分，具体的帧结构会根据传输系统的要求和协议规范来设计。
SDH知识
SDH原理SDH 速率∙SDH 信号的速率等级表示为STM-N，其中N 是正整数。
目前SDH 只能支持一定的N 值，即N只能为1，4，16 和64，其中最基本、也是最重要的模块信号是STM-1，其速率是155.520Mbit/s，更高等级的STM-N 信号是将基本模块信号STM-1 经过字节间插后得出SDH 帧结构∙SDH 帧结构如图所示。
SDH 以字节为单位进行传输，它的帧结构是一种以字节结构为基础的矩形块状帧结构，包括270 ×N 列和9 行字节，每字节包括8 个比特。
SDH 的矩形帧在光纤上传输时是成链传输的，在光发送端经并/串转换成链状结构进行传输，而在光接收端经串/并转换成矩形块状进行处理。
在SDH 帧中，字节的传输是从左到右按行进行的，首先由图中左上角第一个字节开始，从左向右按顺序传送，传完一行再传下一行，直至整个9×270×N 个字节都传送完再转入下一帧，如此一帧一帧地传送。
每秒可传8000 帧，帧长恒定为125μs。
SDH 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＝64kbit/s，也即是一路数字电话的传输速率。
以STM-1 等级为例，其速率为270（每帧270 列）×9（共9 行）×64kbit/s（每个字节的比特速率为64kit/s）=155520kbit/s=155.520Mbit/s。
从图中看出，STM-N 的帧结构由三部分组成：段开销（包括再生段开销RSOH、复用段开销MSOH），信息净负荷（Payload），和管理单元指针（AU-PTR）。
∙从图中看出，STM-N 的帧结构由三部分组成：段开销（包括再生段开销RSOH、复用段开销MSOH），信息净负荷（Payload），和管理单元指针（AU-PTR）。
1．段开销（SOH）区域段开销是指STM-N 帧结构中为了保证信息净负荷正常灵活地传送所必须的附加字节，主要用于网络的运行、管理和维护。
SDH帧结构(tyj)
6.1.2 SDH原理简述
SDH的原理与PDH完全不同，SDH采用的是管理式， PDH只是以物理形式控制数据。
SDH网络分为：电路层、通道层、传输媒质层。
支路数据
主要区域
– 段开销（SOH）：为保证信息净负荷正常， 灵活传送所必需的附加字节，是供OAM使 用字节。 – 净负荷（payload）:存放各种信息负荷的地 方，其中含有少量的通道开销（POH），用 于监视，管理和控制通道性能。 – 管理单元指针（AU-PTR）：指示信息净负 荷的第一个字节在STM-N帧中的准确位置， 以便在接收端正确地分解。
STM―1矩形块状帧结构如图所示，它由两部 分组成：比特开销和信息净负荷。
6.2.1 SDH的帧结构
9
帧同步信号
261
3
再生段开销
9
AUPTR
信息净负荷
复用段开销
5
STM_1帧结构
9
帧同步信号FAS
261
3
再生段开销RSOH
用于差错检查及维护 管理
指针 9
7 8 9
负荷
复用段开销MSOH
5
指 针 理 论
用于指示帧内净负荷 的起始点
9
帧同步信号FAS
261
3
再生段开销RSOH
Байду номын сангаас指针
7 8 9
负荷
复用段开销MSOH
5
正 调 整 示 意 图
指针
7 8 9 101112
9
帧同步信号FAS
261
3
第三章---SDH技术及其结构特点
第三章SDH技术及其结构特点3.1 SDH技术的帧结构3.11 SDH的帧结构SDH传输网的一个关键功能是要对支路信号进行同步和数字服用和交叉连接。
SDH帧结构必须适应这些功能要求,同时也希望支路信号在一帧内呈现均匀地、有规律的排列。
这样便于实现支路低速信号的分/插、复用和交换，说到底就为了方便的从高速SDH信号中直接上/下低速支路信号。
鉴于此，ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块状帧结构，如图3-1所示。
图3-1 STM-N 帧结构图从图3-1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信号通过字节间插复用而成。
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。
SDH的矩形帧在光纤上传输时是成链传输的,在光发送端经并/串转换成链状结构进行传输,而在光接收端经串/并转换成矩形块状进行处理.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。
如此一帧一帧地传输,每秒可传8000帧。
SDH的帧频率为8000帧/秒,那么该字节的比特速率为8000*8bit=64kb/s.这里需要注意到的是：帧周期的恒定是SDH信号的一大特点，任何级别的STM-N帧它的帧频都是8000帧/秒。
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。
SDH信号的这种规律性使高速SDH信号直接分/插出低速SDH信号成为可能，特别适用于大容量的传输情况。
SDH传输网的帧结构
SDH传输网的帧结构1. SDH传输速率同步数字体系信号最基本、最重要的模块信号是STM-1，其速率为155.520 Mbit/s。
同步传送模块（STM-N）精确地定义了信号的帧结构和传输速率，用于SDH网元间的信息传送。
更高速率的SDH可直接从155.520 Mbit/s（STM-1）中复用得到。
目前，已经定义了6种同步传送模块，但第6种模块正在开发中，还未商用。
SDH传输网所传输的信号是由不同等级的同步传送模块（STM-N）信号组成的，其中N为正整数。
从表3-8可知，STM-N信号的速率为155.520 Mbit/s的N倍。
目前，国际标准化N的取值为N=1，4，16，64。
2. SDH-N的帧结构STM-1的帧长度用时间表示，通常为125 μs，由270列和9行组成。
因为每个字节每125 μs出现一次，所以每个数据通路为64 kbit/s。
每行最初的9个字节用于开销，剩下的261个字节用于净负荷。
一帧通常用行和列来表示，其中，行为9行垂直叠放的水平行。
帧结构中字节的传输由左上角的第一个字节开始，由左至右、由上而下顺序传送，直至右下角，需用125 μs。
因此，开销字节在垂直方向上与帧结构中的前面9列对齐，而净负荷在第10~第270列中。
这些开销字节称为段开销（section overhead，SOH），并细分为再生段开销和复用段开销。
STM-N的帧结构组成相当简单。
STM-N信号的帧结构由9行，270×N列组成。
每帧的长度为9×270×N节，每帧的持续时间为125 μs，若帧频为8 kHz，则可求得STM-N比特率为9×270×N×8 000 Mbit/s。
STM-1 的SOH传输速率为8×9×8×1×8 000×10-6=4.608 Mbit/s。
STM-N帧结构的每个字节及每个字节中的每个比特是根据它在帧中的位置加以区分的，而每个字的速率均为64 kbit/s，这正好等于数字化的话音信号的传输速率，从而为灵活上下电路和支持各种业务打下基础。
SDH的复用方式
一、SDH的帧结构
ITU-T规定了SDH有STM-1、STM-4、STM-16、STM64共4个速率等级,同时规定了SDH的STM-N的帧是 以字节8bit为单位的矩形块状帧结构.
每帧的重复周期均为125μs,即每秒可传8000帧.
重庆电专林明宇
一段开销
__段开销的开销字节
12．与传输媒质有关的字节：◇
这个字节专门用于具体传输媒质的特殊功能,例 如用单根光纤做双向传输时,可用此字节来实现 辨明信号方向的功能.
13．国内保留使用的字节：X
14．所有未做标记的字节为保留字节,其用 途待由将来的国际标准确定.
重庆电专林明宇
3．复用就是通过字节间插方式把TU组织进 高阶VC或把AU组织进STM-N的过程.由于经过 TU和AU指针处理后的各VC支路信号己相位同 步,因此该复用过程是同步复用,复用原理与 数据的串并变换相类似.
重庆电专林明宇
三、SDH的复用／解复用过程
复用／解复用指的是将信号装入SDH帧结构 和从SDH帧结构提取出信号的整个过程,包括 映射、定位和复用三个过程.
复用段和再生段
将终端设备之间的全部物理实体定义为复用段 MS；
将终端设备与再生器之间、再生器与再生器之 间的全部物理实体定义为再生段RS.
重庆电专林明宇
一、SDH的帧结构
—— 1、段开销SOH
段开销分为再生段开销和复用段开销. 再生段开销监控的是整个STM-N的传输性能,
可以在再生器接入,也可以在终端设备接入； 复用段开销则监控STM-N信号中每个STM-1的
二、映射、定位和复用的概念
—— 1、映射/映射方法
1异步映射
异步映射对映射信号的结构无任何限制信号有无帧 结构均可,也无需与网络同步例如 PDH信号与SDH网 不完全同步,利用码速调整将信号适配进VC的映射 方法.
SDH原理
SDH原理SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系结构）是一种用于提供高速数据传输的技术。
它使用光纤通信网络，将数字信号分割为固定长度的帧，并通过多路复用技术将多个低速信号合并成高速信号进行传输。
SDH的帧结构和复用步骤是SDH系统的重要组成部分，下面详细介绍。
帧结构：SDH采用了一种分级的帧结构，以便适应不同速率的信道和多路复用的要求。
帧结构包括了几个层次的容器（容器是将低速信号合并成高速信号的基本单元），其中最常见的是STM-1（Synchronous Transport Module level 1，同步传输模块1级）。
一个STM-1容器的帧结构如下：-首部：包含了帧同步字节和管理通道，用于同步传输和传送管理信息。
-包容器：用于承载其他层级的容器，如STM-N容器。
-负荷容器：用于承载用户数据。
复用步骤：SDH通过复用技术将多个低速信号合并成高速信号进行传输。
复用步骤主要包括以下几个步骤：1. 低层次容器复用：不同速率的低速信号通过电信号先经过光电转换器，转换为光信号，然后经过光纤传输到交叉连接设备（Cross-Connection Equipment，CCE）。
CCE通过电信号解析器（demultiplexer）将光信号解析成原始低速信号。
2.高层次容器复用：低速信号经过解析后，将被合并到包容器中。
如果需要更高速率的传输，还可以将多个包容器进行合并，形成更高层次的容器。
最终，合并得到的高层次容器将进入负荷容器，并通过SDH网络进行传输。
3. 时隙交叉：通过时隙交叉，把不同容器的负荷容器进行复用，从而提高带宽利用率。
SDH使用时隙交叉器（Matrix），通过重排时间时隙的顺序，将不同传入容器中的信号重排到输出容器中的不同时隙中。
4. 复用段传输：复用段是由广域网（WAN）中的多个SDH网络和设备组成的，在一对相邻的SDH设备之间传输高速信号的通道。
复用段传输通过光传输设备（OTU，Optical Transmission Unit）将高层次容器传输到目标SDH网络中。
SDH帧结构介绍
SDH帧结构
❖ SDH最基本、最重要的数 据块为同步传输模块STM1。更高级别的STM-N信号 则是将STM-1按同步复用 ，经字节间插后形成的。 帧S传T输M速率-1为矩800形0帧块/秒，状因而帧ST结M-1构传输如速率 右图所示，它由两部分组 为 155520Kb／s，其它较高级别的码速都是
SDH帧结构
❖ <5>公务通路字节(E1 、E2)
❖ El、E2两个字节提供 公务联络语声通路。 E1用于本地公务通路 ，在再生器接入。E2 用于直达公务通路， 在复用段终端接入两 者速率皆为64kb/s
SDH帧结构
❖ <8>管理单元指针 (AUPTR)
❖ AUPTR是一种指示 符，它指示出信息 净负荷中分支数据 的准确位置(即指信 息净负荷的第1个字 节在STM—N帧内的 准确位置),以便正确
SDH帧结构介绍
SDH 概述
❖ 1.定义 ❖ 根据ITU-T的建议定义，SDH（Synchronous Digital Hierarchy
）全称同步数字传输体系，是给不同速度的数字信号的传输提 供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关 的同步方法组成的一个技术体制。它可以实现网络有效管理、 实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项 功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实 现灵活可靠和高效的网络运行与维护。是综合业务数字网（ ISDN），特别是宽带综合业务数字网（B-ISDN）的重要组成部 分。
SDH 概述
❖ 2.产生背景
❖ 高度发达的现代通信系统使得通过通信网传输、交换、处理 的信息量不断增大，而传输系统又是通信网的重要组成部分 ，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。同时用户也希 望传输网能有世界范围的接口标准。但是传统的由PDH 传输 体制组建的传输网，其复用的方式很明显的不能满足信号大 容量传输的要求，它的地区性规范也给网络全球互连增加了 难度，因而在通信网向大容量、标准化发展的今天，SDH应 运而生。
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SDH 信号的帧结构
SDH 信号需要什么样的帧结构呢？
STM-N 信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地、有规律的排列。
为什么呢？因为这样便于实现支路低速信号的分/插、复用和交换，说到底就为了方便的从高速SDH 信号中直接上/下低速支路信号。
鉴于此，ITU-T 规定了STM-N 的帧是以字节（8bit ）为单位的矩形块状帧结构，如图1-1所示。
9×270×N 个字节
RSOH AU-PTR
MSOH 9×N 1
3
49
payload
261×N
5
图1-1 STM-N 帧结构图
块状帧是什么呢？
为了便于对信号进行分析，往往将信号的帧结构等效为块状帧结构，这不是SDH 信号
所特有的，PDH 信号、ATM 信号，分组交换的数据包，它们的帧结构都算是块状帧。
例如，E1信号的帧是32个字节组成的1行×32列的块状帧，ATM 信号是53个字节构
成的块状帧。
将信号的帧结构等效为块状，仅仅是为了分析的方便。
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信号通过字节间插复用而成。
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 地进行传输的，那么这个块状帧是怎样在线路上进行传输的呢？难道是将整个块都送上线路同时传输吗？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。
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-N 帧，帧频是8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125μs 。
8000帧/秒听起来很耳熟，对了，PDH 的E1信号也是8000帧/秒。
这里需要注意到的是：帧周期的恒定是SDH 信号的一大特点，任何级别的STM-N 帧它的帧频都是8000帧/秒。
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
号直接分/插出低速SDH信号成为可能，特别适用于大容量的传输情况。
想一想：
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＝64kbit/s。
这个数字是不是也很眼熟，64kbit/s是一
路数字电话的传输速率。
从图1-1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）。
下面我们讲述这三大部分的功能。
1）信息净负荷（payload）是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种信息码块的地方。
信息净负荷区相当于STM-N这辆运货车的车箱，车箱内装载的货物就是经过打包的低速信号——待运输的货物。
为了实时监测货物（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控开销字节——通道开销（POH）字节。
POH作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（有点儿类似于传感器）。
技术细节：
何谓通道？
举例说明，STM-1信号可复用进63×2Mbit/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这辆货车承载，在SDH网上运输时的性能。
注意：
信息净负荷并不等于有效负荷，因为信息净负荷中存放的是经过打包的低速信号，即将
低速信号加上了相应的POH。
2）段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。
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。
技术细节：
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2Mbit/s）的传输状态。
这样通过开销的层层监管功能，使你可以方便地从宏观
（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。
再生段开销在STM-N帧中的位置是第一到第三行的第一到第9×N列，共3×9×N个字节；复用段开销在STM-N帧中的位置是第5到第9行的第一到第9×N列，共5×9×N个字节。
与PDH信号的帧结构相比较，段开销丰富是SDH信号帧结构的一个重要的特点。
3）管理单元指针（AU-PTR）
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分/插出低速支路信号（例如2Mbit/s），为什么会这样呢？这是因为低速支路信号在高速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（直接分/插）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，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。