SDH的复用原理和映射方法
SDH的复用原理和映射方法
如前所述，SDH技术有一系列标准速率接口，并具有前向和后向兼容性，允许接人各种不同速率的PDH信号、B—ISDN和ATM信号以及其他新业务信号。因此，各种速率的业务信号复用进STM—N帧都要经历映射(Mapping)、定位(aligning)和复用(multiplexing)3个步骤。由于各种支路信号间存在一定的差异，为了实现同步复用，在形成STM一1速率信号时，需要进行适配，即映射。通过指针定位完成从STM—N帧中任意上、下一个支路信号。复用过程一般可以分为2步走，第一步是将各种不同速率的信号复用到STM一1。SDH应能传输各种不同速率、不同制式的数据流，包括异步传输模式(ATM)信号，因此第一步的复用过程较为复杂。第二步是通过字节问插，将STM一1复用成高阶STM一』、『．由于STM一1和STM—N的速率成整数倍关系，是一个同步复用过程，实现很容易。
1．SDH的映射与复用结构
图3—6—5是ITU—T G．707建议中给出的STM一Ⅳ的映射与复用结构。从图中可以看出两种主要的PDH信号需要经过哪些处理过程，才能复用进 STM—N。
SDH的复用原理和映射方法
如前所述，SDH技术有一系列标准速率接口，并具有前向和后向兼容性，允许接人各种不同速率的PDH信号、B—ISDN和ATM信号以及其他新业务信号。因此，各种速率的业务信号复用进STM—N帧都要经历映射(Mapping)、定位(aligning)和复用(multiplexing)3个步骤。由于各种支路信号间存在一定的差异，为了实现同步复用，在形成STM一1速率信号时，需要进行适配，即映射。通过指针定位完成从STM—N帧中任意上、下一个支路信号。复用过程一般可以分为2步走，第一步是将各种不同速率的信号复用到STM一1。SDH应能传输各种不同速率、不同制式的数据流，包括异步传输模式(ATM)信号，因此第一步的复用过程较为复杂。第二步是通过字节问插，将STM一1复用成高阶STM一』、『．由于STM一1和STM—N的速率成整数倍关系，是一个同步复用过程，实现很容易。
1．SDH的映射与复用结构
图3—6—5是ITU—T G．707建议中给出的STM一Ⅳ的映射与复用结构。从图中可以看出两种主要的PDH信号需要经过哪些处理过程，才能复用进 STM—N。
SDH的具体复用过程是由一些基本复用单元组成若干中问复用步骤完成的。
首先，各种速率等级的数字流进人相应的接口容器C。容器C是一种信息结构，主要是完成输入信号在输出信号间的码型、码速变换，在码速变换过程中还要插入冗余位、码速调整比特以及标志比特等。为了让那些最常使用的PDH信号能够进入有限数目的标准容器，针对常用的PDH信号速率，ITu—T G．709建议规定了五种标准容器：c一11、C一12、C一2、C一3和C一4，其标准输入速率如图3—6—5所示。在我国，只用到C一4、C一3和C一12三种，分别用来装载139·264 Mb／s，34．368 Mb／s和2 048 kb／s的PDH信号。
由标准容器出来的数字流加上通道开销(POH)后就构成了虚容器VC。VC是SDH中最重要的一种信息结构，主要支持通道层连接。VC的包封速率是与网络同步的，因而不同VC的包封是互相同步的，而包封内部却允许装载各种不同容量的准同步支路信号。除了在VC的组合点和分解点(即PDH／SDH网边界处)外，VC 在SDH网中传输时总是保持完整不变的，因而可以作为一个独立的实体在通道中任一点取出或插入，进行同步复用和交叉连接处理，十分方便和灵活。虚容器可分成低阶虚容器和高阶虚容器两类，VC一1和VC一2为低阶虚容器，VC一4
和AU一3中的VC一3为高阶虚容器。但是如果通过TU一3把VC一3复用进VC一4，则VC一3也归为低阶虚容器。
由VC出来的数字流再按图中规定路线进入管理单元(Au)或支路单元(TU)。 AU是一种为高阶通道层和复用段层提供适配功能的信息结构。它由高阶 VC 和AU”R组成。AU”R是管理单元的指针，由多个字节组成，其值给出 VC首字节在AU帧结构中的位置，具有定位作用。此种定位作用在VC的多次复用、交叉连接中有码速调整作用，称为定位校准，且不会破坏VC的帧结构。用AU wR指明高阶VC在STM—N帧内的位置，允许高阶VC在STM一Ⅳ帧内的位置是浮动的，但AUPI本身在STM—N帧内位置却是固定的。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)，它由若干个 AU一3或单个AU一4以字节间插方式均匀组成。
同理，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和指针TupR组成。一个或多个在高阶VC净负荷中占有固定位置的Tu 组成支路单元组(TUG)。
总之，在AU和Tu中要进行速率调整，因而低一级数字流在高一级数字流中的起始点是浮动的。为了能确定起始点的位置，设置Au PTR和Tu”R分别对高阶VC在相应AU帧内的位置以及VC一1、2、3在相应Tu帧内的位置进行灵活动态的定位。
最后，在N个AUG的基础上再附加段开销便形成了最终的STM一Ⅳ帧结构。
段开销可以传送大量的不同速率的信号，但允许有不同的结构，因而涉及不同的STM—N互连问题。ITU—T建议G．708规定：
①当基于Au一3的AUG与基于AU一4的AUG互连时，必须使用Au一4结构。此时，基于AU一3的AUG首先应按照净负荷类型解复用到TUG一2或 VC 一3等级，然后再经由TUG一3一vc一4一Au一4路线复用成AUG并与另一个基于Au一4的AUG相连。
②当一个经由Tu一11传送的VC一11与一个经由Tu—l2传送的VC一11互连时，必须使用Tu一11结构。
图3—6—6显示了AUG复用进STM—N帧的安排。Ⅳ个AUG按单字节间插的方式复合成STM—N帧结构，它们与STM—N帧有确定的相位关系。这种单字节复用方式比较简单，容易实现，因而在SDH复用结构中得到广泛的应用。以字节问插方式构成高阶STM—N(N>1)的段开销时，第一个STM一1的段开销被完全保留，其余N一1个STM一1的段开销仅保留帧同步字节Al、A2和用于 BIP一24的B2字节，其他已安排的字节(H1、El、E2、Fl、Kl、K2、Dl～Dl2)均应略去。
2．我国的SDH复用映射结构
图3—6—5是面向全球的一般SDH复用结构，在我国只需考虑C一4、C一3和C一12三种接口，所以可把图3—6—5简化成图3—6—7。从图3—6—7可以看出，由多个2 048 kb ／s支路信号复接成一路STM一1信号可以有两种方法。若从容器C一12逐级复用的话，一个STM一1模块可以包含3×7×3：63个2 048 kb／sl拘支路信号。但是从容器C一3逐级复用的话，一个STM一1模块只能容纳4×4×3=48个2 048 kb／s的支路信号，显然，前一种方法的传输效率高，因此，实际工程中多采用从容器C一12逐级复用。我国SDH的支路信号复接方法就是将63个2 048 kb／s支路信号复接为一个STM一1信号的。
SDH的主要优点是可以方便地从高速多路信号中直接分出和插入低速支路信号，比如，从STM一1信号可以直接分出和插入2 048 kb／s的c一12信号，而不必像PDH那样逐级分解和逐级复接。SDH要求复接信号的时钟精度保持在±4．6×10。6容限之内，码速调整由指针完成，以保证各支路的同步。设置指针以后，允许虚容器VC在净负荷区内浮动，任何类型的支路信号的位置都可以由指针计算得到，从而使支路信号的插入和分出十分方便，同时还可以实现各支路信号的交叉连接和交换。
指针调整原理与LOP
在SDH的复用映射过程中,有一种适配速率和相位的重要技术——指针处理。
1.1指针调整的作用
在AU-4帧中，在特定的位置(第4行的头9个字节)用若干个字节记载帧中相应数据信息起点（第一个字节）的位置，即用它们来表征数据信息的相位，这些字节就称为指针，见图3.7.1
从图3.7.1可以看出，位置编号从第4行的第10个字节开始，从0到782，共2349(783x3)个字节。
H1，H2是指针，H3,H3,H3是负调整机会，待阐述指针原理时再详述。
指针的作用非常重要，是SDH的关键技术之一。指针的作用有三：
第一，当网络处于同步工作状态时，指针用于进行同步的信号之间的相位校准。网络处于同步工作状态时，SDH的网元工作在相同的时钟下，从各个网元发出的
数据传输到某个网元时，各个信号所携带的网元时钟的工作频率是相同的，
所以无须速率适配。但是，从瞬时上看，可能忽快，忽慢，因而需要进行相
位校准。
第二，当网络失去同步时，指针用作频率和相位校准；当网络处于异步工作时，指针用作频率跟踪校准。网络失去同步或异步工作，不同网元工作于有频差的状
态，需要频率校准，瞬时来看就是相位往单一方向，即单调的增加或减小变
化，频率校准伴随相位校准。
第三，指针还可用来容纳网络中的相位抖动和漂移。抖动和漂移可以看成容器（AU）和净荷(VC)之间瞬间相位差，指针调整可以改变这种相位关系。
第四，