第二章同步复用与映射方法1

1第二章同步复用与映射方法本章的主要内容：1、SDH的复用结构2、映射3、定位一、SDH的复用结构复用结构基本复用单元SDH的复用结构是由一些基本复用单元组成的有若干中间复用步骤的复用结构与过程。1、基本复用单元复用单元实际上是一种信息结构，不同的复用单元，其信息结构不同.常用的复用单元有容器（C）、虚容器（VC）、管理单元（AU）、管理单元组（AUG）、支路单元（TU）、支路单元组（TUG）等。（1）容器C①容器是一种装载各种速率业务信号的信息结构.②容器种类：由于国际上通行的有欧洲、北美和日本三种PDH数字体系或者说有以1.544Mb/s和2.048Mb/s两大速率为基础的三大数字体系。根据ITU-T规定，定义了5种标准容器。C-11C-12C-2C-3C-41.544Mb/s2.048Mb/s6.312Mb/s34.368(或44.736)Mb/s139.264Mb/s（2）虚容器VC·定义：虚容器是用来支持SDH的通道层连接的信息结构·组成：虚容器是由标准容器C的输出信号再加上用以对信号进行维护与管理的通道开销（POH）构成，即VC-n=C-n+POH（VC-n）例如：VC-4（3）管理单元（AU）和管理单元组（AUG）·管理单元（AU）是提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构。组成：由一个相应的高阶VC-n和一个相应的管理单元指针构成。AU-n=VC-n+AU-n－PTR；n=3，4AU-n－PTR用于指示VC-n净负荷的起点在AU帧中的位置。例如：AU-42·管理单元组：一个或多个在STM-N帧净负荷中固定地占有规定位置的AU集合称为管理单元组.（4）支路单元和支路单元组（TU和TUG）·支路单元（TU）是提供低阶通道层和高阶通道层之间适配功能的一种信息结构。组成：TU-n=VC-n+TU-n－PTR（支路单元指针）TU-n－PRT：用于指示VC-n净负荷起点（首字节）在TU帧内的位置。·支路单元组（TUG）：一个或多个在高阶VC净负荷中占有固定位置的TU组成一个支路单元组（TUG）。组成：一个或多个TU按字节间插方式复用成一个TUG。（5）各容器之间的关系（以139.264Mb/s为例进行说明）动画：由C-4——STM-1由STM-1——C-43由STM-1——C-42、复用结构（1）ITU-T建议的复用结构4（2）我国SDH复用结构由于我国使用的是以PCM30/32PDH系列，因而根据实际情况，对ITU-T提出的复用结构进行了简化。支路接口有三种：2Mb/s、34Mb/s和140Mb/s。注：通常采用2Mb/s和140Mb/s支路接口，当特殊需要时经报批可以采用34Mb/s支路接口。·说明：①虚容器的分类：高阶、低阶之分。高阶虚容器：VC-4和AU-3中的VC-3低阶虚容器：VC-12，VC-11，VC-2及TU-3中的VC-3。注：VC-3可以是高阶的，也可以是低阶的，在我国所采用的复用结构中使用的是低阶VC-3。②VC的封装速率与SDH网络保持同步VC可以在SDH网络中始终保持独立的、相互同步的传输状态，即·其帧速率与网络保持同步。·同一个网络中的不同VC的帧都彼此之间保持同步关系③关于通道、复用段和再生段的说明5再生段：两个中继器或复用器与中继器之间的距离。复用段：两个复用器之间的距离。通道：两个终端复用器TM之间的距离。二、映射速率的映射过程三种不同映射的概念PDH1、映射是一种在SDH边界处使支路信号适配进虚容器的过程。2、过程：（1）将各种速率的G.703信号分别经过码速调整装入相应的标准容器之中。例如：2Mb/sPDH基群信号经码速调整放入C-12之中。140Mb/sPDH四次群信号经码速调整C-4之中。（2）在标准容器的基础上，再加上低阶或高阶通道开销形成虚容器。例如：C-12+低阶POH——→VC-12C-4+高阶POH——→VC-4（3）通道开销（POH）6通道开销（POH）由分为低阶通道开销和高阶通道开销。1高阶通道开销：（如VC-4、VC-3中）帧结构①通道踪迹字节J1通道踪迹字节J1是用来指示高阶通道接入点识别符。②通道BIP-8码B3·功能：起高阶通道误码监测功能·监测对象：一个VC-3（或VC-4）·BIP-8计算：对扰码前的VC-3（或VC-4）进行计算。③信号标记字节C2·功能：表示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质。④通道状态字节G1通道使用者字节F2、F3TU位置指示字节H4自动保护倒换（APS）通路字节网络操作者字节N1备用比特K3（b5~b8）2低阶通道开销：（如VC-12中）·复帧的概念：C-12的复帧是由四个C-12基本帧构成。C-12复帧结构：7VC-12复帧结构：在C-12复帧基础之上，加上低阶通道开销V5，J2，N2，K4构成一个VC-12复帧·开销字节：V5：用于提供误码检测、信号标记（表净负荷信息性质）和通道状态功能。J2：通道踪迹字节N2：网络操作者字节K4（b1~b4）：自动保护倒换（APS）通道K4（b5~b7）：增强型远端缺陷指示。3、映射方式和分类实现映射的方法：三种字节同步比特同步异步实现映射的工作模式：两种模式琐定模式浮动TUVC（1）映射的方法：①异步映射：异步映射是一种对映射信号的结构无任何限制，也无需其与网络同步，仅利用正码速调整或正/零/负码速调整，将信号适配进VC的映射方法。②比特同步映射：比特同步映射是一种对映射信号的结构无任何限制，但要求其与网同步，这样无需码速调整便可实现信号的适配进VC的方法。③字节同步映射：字节同步映射是一种要求映射信号具有块状帧结构，并与网同步，因此也无需码速调整即可将信息字节装入VC内规定的位置的映射方式。（2）两种工作模式①浮动VC模式浮动VC模式是指VC净负荷在TU或AU内的位置不固定并由TU-PTU和AU-PTR指示其起始位置的一种工作模式。·当2Mb/s信号映射进C-12——→复用成STM-N中时，采用了AU-PTR和TU-PTR两层指针来容纳与STM-N帧之间的频差和相差，从而无需滑动缓存器即可实现同步，引入时延最小（约10μs）。三种映射方法都可使用浮动VC模式。②锁定TU模式：锁定TU模式是一种信息净负荷与网同步并处于TU或AU帧内固定位置，因而无需TU-PTR或AU-PTR的工作模式。·POH一次群信号的比特同步和字节同步可采用锁定模式。·用125μs（一帧容量）的滑动缓存器来容纳VC净负荷与STM-N帧的频差和相差。·引入时延较大（约150μs）·不能进行通道性能的端到端的监测。4、映射过程1139.264Mb/s支路信号（H-4）的映射。139.264Mb/s支路信号一般采用异步映射、浮动模式。8①C-4帧结构·C-4子帧：C-4基帧的每一行定义为一个子帧。共9个子帧。·一个C-4子帧可分成20个字节块。每个字节块包含13个字节。·13个字节块的第1个字节分别为：·X，Y，Z，W字节含义：C-4子帧=（C-4）/9=1W+13Y+5X+1Z+12×20W=241W+13Y+5X+1Z=8×241I+8×13R+5C+10（O）+25R+6I+S+R=（1934I+S）+5C+130R+10（O）=2080bit·C码主要用来控制相应的调整机会比特（S）在发送端CCCCC=00000时，S=ICCCCC=11111时，S=R·注意：如果传输中出现误码（随机性误码），那么可用择多判决准则做出决定。当多数C码为1时，认为CCCCC=11111，S内容为R。当多数C码为0时，认为CCCCC=00000，S内容为I。②C-4能容纳的信息速率IC的上、下限。当CCCCC=00000时，ICmax=（1934+1）×9×8000=139320kb/s。当CCCCC=111111时，ICmin=（1934+0）×9×8000=139248kb/s。C-4能容纳H-4信号的速率范围139.248~139.320Mb/s·根据ITU-T的相关标准，C-4支路信号的速率范围是139264kb/s±15ppm（139264×15×10-6=2.09bit/s）C-4支路信号的速率范围139261~139266kb/s③C–4装入VC-498×9×261×8000=150.336Mb/s8×9×260×8000=149.76Mb/s234.368Mb/s支路信号的异步映射①C-3帧结构·34.368Mb/s采用正/零/负码速调整装入C-3·C-4（9×84字节），共分为3个子帧·每子帧占3行（84×3=252字节）进一步分为12个字节块，每个字节块=21字节·C-3子帧=（C-3/3）=252字节=（12×12+34）W+（18+15+18+16）Y+5Q+1P+1N=178W+67Y+5Q+1P+1NYQP=（1431I+S1+S2）+5C1+5C2+573R注：178×8+7（N中）=1431I573R=（8×67+5×6+7）R·负码速调整择多判决1111122222CCCCCCCCCC0000000000ISIS12或11111CCCCC11111RS1②C-3容器的码速调整范围·负调整时最大和最小信息容量IC当S1=I，S2=I时，速率最大。ICmax=（1431+1+1）=1433（bit/子帧）容纳的信息速率标称速率10=1433×3×8000=34.392Mb/s当S1=R，S2=I时，ICmin=（1431+0+1）=1432（bit/子帧）=1432×3×8000=34.368Mb/s负调整范围（34.368~34.392）Mb/s·正码速调整最大和最小信息容量IC当有效信息净负荷速率有负容差，且低于标准值时：当S1=R，S2=R时，ICmin：（1431+0+0）=1431（bit/子帧）ICmin=1431×3×8000=34.344Mb/s当S1=R，S2=I时，ICmax：（1431+1+0）=1432（bit/子帧）ICmax=1432×3×8000=34.368Mb/s正码速调整范围（34.344~34.368）Mb/s·零码速调整1111122222CCCCCCCCCC1111100000RSIS12或1111122222CCCCCCCCCC0000011111ISRS12C-3容器的输出速率34.368Mb/s·C-3容器的码速调整范围负调整范围（34.368~34.392）Mb/s正码速调整范围（34.344~34.368）Mb/s零码速调整时C-3容器的输出速率34.368Mb/sC-3容器的码速调整范围（34.344~34.392）Mb/s·ITU-TH-3的速率范围为34.368±20ppm(34.386~34.392)Mb/s结论：C-3容器的码速调整范围能够容纳此速率范围。③C-3装入VC-332.048Mb/s支路信号装入VC-12①C-12复帧结构11C-12基帧结构是由（9×4-2）=34字节构成。C-12复帧包括了4个基帧·C-12复帧=含4×34=136字节=1088bit=（32×3+31）W+5Y+2G+1M+1N=127W+5Y+2G+1M+1NG开销比特WNY=[（127×8+7）I+S1+S2]+（8×5+5+2×2）R+3C1+3C2+8OM负调整位正调整位=（1023I+S1+S2）+49R+3C1+3C2+8O·C码（C1、C2）（正负调整位）用于控制相应的调整机会比特S1、S2。C1C1C1=000时，S1=IC1C1C1=111时，S1=RC2C2C2=000时，S2=IC2C2C2=111时，S2=R·复帧时间间隔125μs×4=500μs每秒2000次（复帧）②C-12能容纳的信息速率IC的上、下限。当C1C1C1=000时，S1=IC2C2C2=000时，S2=I12ICmax=（1023+1+1）×2000=2050（kb/s）当C1C1C1=111时，S1=RC2C2C2=111时，S2