数字通信原理第5章解读.ppt

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第五章数字信号复接-PDH和SDH5.1准同步数字体系PDH5.1.1数字复接的概念1、准同步数字体系PDH根据不同的需要和不同的传输介质的传输能力，要有不同的话路数和不同速率复接，形成一个系列，由低到高逐级复接，这就是数字复接。

国际上有两大系列的准同步数字体系。

P123表5-1112、PCM复用和数字复接

（1）PCM复用直接将多路信号编码复用。

既将多路模拟话音信号按125微秒的周期分别进行抽样，然后合在一起统一编码形成多路数字信号。

22

（2）数字复接将几个低次群在时间的空隙上叠加合成高次群。

图5-1。

图中两个低次群的速率完全相同，为了达到数字复接的目的，首先将各低次群的脉冲缩窄，以便留出空隙进行复接，然后低次群

（2）进行时间位移，最后将两个低次群合成高次群。

33443、数字复接的实现按位复接和按字复接。

（1）按位复接：

；每次复接各低次群的一位码形成高次群。

（2）按字复接：

每次复接各低次群的一个码字。

55664、数字复接的同步数字复接要解决的两个问题：

同步和复接。

5、数字复接的方法及系统构成

（1）数字复接的方法分为同步复接和异步复接。

（2）数字复接系统的构成77885.1.2同步复接和异步复接1.同步复接

（1）码速变换与恢复99

（2）同步复接系统的构成10102、异步复接

（1）码速调整与恢复码速调整是利用插入一些码元将各一次群的速率由2.048Mb/s左右统一调整成2112kb/s。

接收端进行码速恢复，通过去掉插入的码元，将各一次群的速率由2112kb/s还原成2048kb/s左右。

（2）异步复接二次群的帧结构（3）异步复接系统的构成（4）复接抖动的产生和抑制111112125.1.3PCM零次群和PCM高次群1、PCM零次群2、PCM子群3、PCM高次群

（1）PCM三次群

（2）PCM四次群（3）高次群的接口码型13135.1.4PDH的网络结构14145.1.5PDH的弱点1、只有地区性的数字信号速率和帧结构标准而不存在世界性的标准。

2、没有世界性的标准光接口规范，导致各个厂家各自自行开发的专用光接口大量出现。

15153、异步复用缺乏灵活性4、按位复接不利于以字节为单位的现代信息交换。

5、网络管理能力差。

6、数字通道设备利用率低16165.2SDH的概念5.2.1SDH基本概念1、SDH的概念SDH网是由一些SDH的网络单元组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。

1717包括以下几点：

（1）SDH网有全世界统一的网络节点接口，从而简化了信号的互通及信号的传输、复用、交叉连接的过程。

（2）具有一套标准化的信息结构等级，称为同步传递模块，并具有一种块状的帧结构。

（3）具有一套特殊的复用结构，具有兼容性和广泛的适应性。

1818（4）采用软件进行网络配置，适应不断发展的需要。

（5）具有标准的光接口，允许不同厂家的设备在光路互通。

（6）基本网络单元有终端复用器、分插复用器、再生中继器和数字交叉连接设备。

19192、SDH的优缺点优点：

（1）有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准。

（2）采用同步复用方式和灵活的复用结构，净负荷与网络是同步的。

（3）SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，因而使网络运行、管理、维护能力大大增强。

（4）将标准的光接口综合进各种不同的网络单元，减少了将传输和复用分开的需要，简化了硬件，缓解了布线拥挤。

2020（5）SDH与现有的PDH网络完全兼容，既可兼容PDH的各种速率，同时还方便的容纳各种新业务。

（6）SDH的信号结构的设计考虑了网络传输和交换的最佳性。

最核心的三条：

同步复用、标准光接口和强大的网络管理能力。

2121

（2）SDH的缺点22225.2.2SDH的速率体系同步数字体系的速率同步数字体系最基本的模块信号是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同步复用、字节间插的结果。

5.2.3SDH的基本网络单元1.终端复用器2.分插复用器2323终端复用器和分插复用器：

电源电源公务公务告警告警TMN接口TMN接口1.5263445140155Mb/s1.5263445140155Mb/s图5.22STM-1终端复用器图5.23STM-1分插复用器STM-1终端复用器STM-1分插复用器155Mb/s155Mb/s155Mb/s24243.再生中继器4.数字交叉连接设备SDXC25255.2.4SDH的帧结构1.网络节点接口2.SDH帧结构采用以字节为单位的矩形块状的帧结构。

270N9。

由三部分组成：

段开销:

净负荷:

管理单元指针:

26269270N字节SOHSOHAU-PTRSTM-N净负荷（含POH）9N261N270N123456789传输方向图5.-24SDH帧结构27273、段开销（SOH）字节开销：

段开销和通道开销。

1、段开销字节的安排SOH中包括定帧信息，用于维护与性能监视的信息及其其他操作功能。

分为再生段开销和复用段开销。

28282、SOH字节的功能

（1）帧定位字节A1和A2A1，A2用来识别帧的起始位置。

A1为11110110，A2为00101000。

（2）再生段踪迹字节J0用来重复发送“段接入点识别符”，以便接收机能据此确认其是否与指定的发射机处于持续的连接状态。

2929（3）数据通信通路（DCC）D1D12。

DCC用来构成SDH管理网的传送链路。

D1D3用于再生段终端之间交流OAM信息；D4D12用于复用段交流OAM信息。

（4）公务字节E1和E2用来提供公务联络语声通路。

3030（5）使用者通路F1保留给使用者（网络提供者）专用，主要为特定维护而提供临时的数据/语声通路连接。

（6）比特间插奇偶校验8位码（BIP-8）B1用作再生段误码性能监测。

（7）比特间插奇偶校验24位码（BIP-N24）字节B2B2B23131（8）自动保护倒换通路（APS）字节K1和K2（b1b5）两个字节用作自动保护倒换（APS）信令。

（9）复用段远端失效指示（MS-RDI）字节K2（b6b8）。

MS-RDI用于向发信端回送一个指示信号，表示收信端检测到来话故障或正接收复用段告警指示信号（MS-AIS）。

（10）同步状态字节S1（b5b8）3232（11）复用段远端差错指使（MS-REI）M1该字节用作复用段差错指示。

（12）与传输媒质有关的字节（13）备用字节Z03、简化的SOH功能接口33335.2.5SDH的复用映射结构1、SDH的一般复用映射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。

各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射、定位和复用三个步骤。

（1）SDH的一般复用映射结构图3434C-4C-3C-2C-12C-11VC-11VC-12VC-2VC-3VC-4AU-4AU-43AU-3STM-N指针处理复用定位映射AUG1NTUG-337TU-2TU-12TU-11TUG-2TU-317413VC-344.736Mbit/s34.368Mbit/s6.312Mbit/s1.544Mbit/s2.048Mbit/s139.264Mbit/s3535

（2）、复用单元SDH基本的复用单元包括标准容器（C）、虚容器（VC）、支路单元（TU）、支路单元组（TUG）、管理单元（AU）和管理单元组（TUG）。

3636

（1）标准容器（C）是一种用来装载各种速率的业务信号的信息结构，主要完成适配功能。

（2）虚容器（VC）用来支持SDH的通道层连接的信息结构，它由容器输出的信息净负荷加上通道开销（POH）组成，即：

VC-n=C-n+VC-nPOHVC的包逢速率是与SDH网络同步的，因此不同的VC是互同步的。

3737而VC内部却允许装载来自不同容器的异步净负荷。

分为高阶虚容器和低阶虚容器。

（3）支路单元和支路单元组支路单元是提供低阶通道层和高阶通道层之间适配的信息结构。

TU-n=VC-n+TU-nPTR（4）管理单元和管理单元组管理单元提供高阶通道层和复用段层之间适配的信息结构。

AU-n=VC-n+AU-nPTR3838（3）复用过程映射是一种在SDH边界处使各支路信号适配进虚容器的过程。

定位是一种将帧偏移信息收进支路单元或管理单元的过程。

复用是以字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程。

3939我国的SDH复用映射结构规范可有三个PDH支路信号输入口。

2、我国的SDH复用结构4040139.264Mbit/s34.368Mbit/s2.048Mbit/sVC-4VC-3C-12C-3C-4TU-3VC-12TU-12AU-4TUG-3TUG-2AUGSTM-N1313N7指针处理复用定位标准映射4141由图可见：

我国的SDH复用映射结构规范可有三个PDH支路信号输入口。

一个139.264Mits可被复用成一个STM-1（155.520Mbits）；63个2.048Mbits可被复用成一个STM-1；3个34.368Mbits也能复用成一个STM-1。

42425.2.6映射是一种在SDH边界处使支路信号适配进虚容器的过程。

1、通道开销（POH）通道开销分为低阶通道开销和高阶通道开销。

功能是VC通道性能监视、维护信号和告警状态指示。

（1）高阶通道开销（HPOH）位于帧结构的第一列的9个字节：

J1，B3，C2，G1，F2，H4，F3，K3，N1。

如图5.36。

4343VC-4J1B3N1C2G1F2H4F3K31261HPOH的位置J1G1F2C2H4B3F3K3VC-3185N14444通道踪迹字节：

J1用来重复发送多阶通道接入点识别符。

这样，通道接收端可以确认它与预定的发送端是否处于持续的连接状态。

通道BIP-8码：

B3高阶通道误码监视功能。

信号标记字节：

C2.用来指示VC帧的复接结构和信息净负荷的性质。

4545通道状态字节：

G1该字节用来将通道终端的状态和性能回传给VC-3/VC-4。

通道使用者字节：

F2，F3TU位置指示字节：

H4用来指示有效负荷的复帧类别和净负荷位置。

自动保护倒换字节：

K3（b1b4）网络操作者字节：

N1备用比特：

K3（b5b8）4646

（2）低阶通道开销（VC-1/VC-2）由V5，J2，N2，K4组成。

复帧的概念：

为了适应不同容量的净负荷在网中的传送需要，SDH允许组成若干不同的复帧形式。

例如：

四个C-12基本帧组成一个500s的C-12复帧，C-12复帧加上低阶通道开销V5，J2，N2，K4字节便构成VC-12复帧。

4747V5J2N2K41234（a）C-12复帧结构图5.37（b）VC-12复帧结构123494-294-294-294-294-194-194-194-14848V5字节：

为VC-1/VC-2通道提供误块检测、信号标记和通道状态功能。

通道踪迹字节J2：

用来重复发送低阶通道接入点识别符。

网络操作者字节N2：

提供低阶通道的串接监视功能。

自动保护倒换字节K4（b1b4）：

功能与高阶通道G1（b5b7）类似。

增强型远端缺陷指示K4（b5b7）：

备用比特K4（b8）：

安排将来使用。

49492、映射过程

（1）映射方式的分类三种映射方法异步映射：

比特同步映射：

字节同步映射：

5050两种工作模式浮动VC模式：

锁定TU模式：

映射方式的比较

（1）139.264Mbit/s支路信号的映射采用异步映射、浮动模式139.264Mbit/s支路信号异步装入C-45151我们可以把C-4比喻成一个集装箱，其结构容量一定大于139.264Mbits，只有这样才能进行正码速调整。

C-4的子帧结构如下图5252WXYSZIIIIIIIICRRRRRRRRRRRRRROOIIIIII1132013字节=260字节C-4/125s123456789WXYZXYYYYYXYYYXYYYXYII后12字节后12字节分别为20个字节块的第一个字节I-信息比特