1.帧结构的分区
SDH 的帧结构是实现SDH 网络诸多功能的基础，对它的基本要求是既能满足对支路信号进行同步数字复用、交叉连接和交换，又能使支路信号在一帧内的分布是均匀、规则和可控的，以便于接入和取出。
SDH 技术中采用的帧结构与一般信息的帧结构不同，属于块状帧结构（如图8.3所示），并以字节为基础（每字节含8 bit）。它由纵向9行和横向270×N 列字节组成，传输时由左到右、由上而下顺序排成串形码流依次传输，传输一帧的时间为125μs，每秒共传8 000帧，因此对STM-1而言，传输速率共为8×9×270×8 000=155.520 Mbit/s。
图8.3 STM-N 帧结构
更高阶同步传送模块由基本模块信号STM-1的N 倍组成，即STM-N。其中N 的取值只能为1，4，16，64，…，所对应的传输速率分别为155.520 Mbit/s，622.080 Mbit/s，2 488.320 Mbit/s，9 953.280 Mbit/s，…，彼此关系正好是4倍。
从结构组成来看，整个帧结构可分成段开销、STM-N 净负荷和管理单元指针3个基本区域。
（1）段开销区域
所谓段开销（SOH，Section Over Head）是指为保证信息正常、灵活、有效地传送所必须附加的字节，它主要用于网络的运行、管理、维护及指配（OAM&P）。段开销可分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）两个部分，其中RSOH 位于帧结构中的1～3 行和1～9×N 列，MSOH 位于帧结构中的5～9行和1～9×N 列。例如，对于STM-1而言，每帧共有576 bit（8比特/字节×9字节/行×8行）可用于段开销，由于帧长定为125μs，即每秒传输8 000帧，所以共有4 608 Mbit/s用于OAM&P（如公务通信、误码监测、自动倒换信息等）。正是由于具有丰富的开销，从而为实现强大的网络管理奠定了基础。
（2）STM-N 净负荷区域
所谓信息净负荷（Payload）指的是可真正用于电信业务的比特。例如，对于STM-1而言，共有18 792 bit（8比特/字节×261字节/行×9行）位于净负荷区域，可用于业务传输。另外，在该区域内还存放了少量可用于通道维护管理的通道开销（POH）字节。
（3）管理单元指针区域
管理单元指针（AU PTR，Administration Unit Pointer）位于帧结构左边的第4行，为一组特定的编码，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，以便接收时能正确分离净负荷。采用指针处理的方式是SDH 的重要创新，它消除了在常规PDH系统中由于采用滑动缓存器所引起的延时和性能损伤。
2.段开销字节的功能与应用
为实现SDH 网络的运行、管理、维护和指配（OAM&P），SDH 帧结构中设置了两种开销，分别是段开销（SOH）和通道开销（POH），段开销中又包含有再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），通道开销中包含有低阶通道开销（LPOH）和高阶通道开销（HPOH）。各种开销对应于相应的管理对象，如图8.4所示，如RSOH 负责管理再生段，可在再生器接入，也可在终端设备接入；MSOH 负责管理由若干个再生段组成的复用段，它将透明地通过每个再生段，只能在管理单元组（AUG）进行组合或分解的地方才能接入或终结。
图8.4 SDH 开销功能的组织结构
图8.4给出了SDH 开销功能的组织结构，例如，再生器（REG）之间或再生器与数字复用设备（或数字交叉连接设备等）之间的物理实体称为再生段，两个复用设备之间的物理实体称为复用段。各种开销的起始、终结位置均不相同，不同再生段的开销互不相关，不同复用段的开销也互不相关。采用这种分层管理具有许多优点，并为实现现代通信网络管理奠定了基础。
STM-1的段开销（SOH）字节安排如图8.5所示。STM-N（N＞1，N=4，16，…）的SOH字节，可利用字节间插方式构成，安排规则如下：第1个STM-1的SOH 被完整保留，其余N-1个SOH 中仅保留定帧字节A1，A2和BIP-N（B2），其他字节（B1，E1，E2，F1，K1，K2和D1～D12）均省去，M1字节要专门定义位置。
图8.5 STM-1 SOH 字节安排
那么，帧结构为什么要这样安排？开销又具有什么功能？与网络管理有什么联系？
为实现SDH 先进的网络管理，首先要考虑以下几个基本问题，并通过帧结构中的开销字节予以解决：①同步问题，包括帧定位和同步状态；②通信问题，包括音频和数据通信；③性能监视问题，包括误码特性等国际与地区使用分区问题等；④段开销的接入问题，即RSOH 可在再生器和终端设备上接入，而MSOH 只能在终端设备上接入。
下面以STM-1为例（见图8.5），介绍各开销字节的定义、功能及应用。
（1）定帧字节：A1和A2
根据SDH 的帧结构可知，信号是以一帧一帧的形式顺序送出的，因此定帧字节（A1和A2）的作用就是识别一帧的起始位置，以区分各帧，即实现帧同步功能。
A1和A2的二进制码分别为11 110 110和00 101 000。对STM-1而言，帧内共安排有6个A1和A2，其目的是尽可能地缩短同步建立时间。定帧字节的长度与同步所需时间和系统复杂程度均有关系，因此采用6字节是综合考虑了各种因素的结果。
A1和A2不经扰码，全透明传送。当收信正常时，再生器直接转发该字节；当收信故障时，再生器产生该字节。
（2）再生段踪迹字节：J0
在SDH 网络中，为了检验再生段、信号源端和终端是按要求而连接的，引入了再生段踪迹字节（J0），该字节被用来重复发送段接入点识别符，使段接收机能据此确认其与指定的发射机是否处于持续的连接状态。在国内网，该“识别符”可以是一个单字节（包含0～255个码）或ITU-T G.831第三节中规定的接入点标识符格式；在国际边界或在不同运营者的网络边界，除已有安排外，均应采用G.831第三节中所规定的格式。
以前采用C1字节（STM 识别符）的老设备与现在采用J0字节的新设备之间的互通问题，可以通过J0为“00000001”来专门表示“再生段踪迹未规定”加以解决。如果不使用“再生段踪迹”，也可利用这种未规范的“再生段踪迹”。
（3）数据通信通路（DCC）：D1～D12
为实现SDH 网络管理的诸多功能，需要建立数据通信通路，利用开销中的D1～D12字节可提供所有SDH 网元都能接入的通用数据通信通道，并作为SDH 管理网（SMN）的传送链路。在位置安排上，DCC嵌入段开销中，因而所有网元都具备便于实现统一的网络管理，同时也避免了要为每个设备都分配专用数据通信链路的要求。
D1～D3字节（共192 kbit/s）称为再生段DCC，用于再生段终端间传送OAM &P信息；D4～D12字节（共576 kbit/s）称为复用段DCC，用于复用段终端之间传送OAM &P 信息。由D1～D12组成的DCC字节（共768 kbit/s）为SDH 网管提供了强大的数据通信基础结构，便于实现诸如快速的分布式控制等许多功能。
（4）公务联络字节：E1和E2
E1和E2字节用于提供公务联络语声通路。其中，E1属于RSOH，提供速率为64 kbit/s的语声通路，用于再生段、再生器之间的公务联络，可在再生段终端接入；E2属于MSOH，提供速率为64 kbit/s的语声通路，用于复用段终端之间的直达公务联络，可在复用段终端接入。
（5）使用者通路字节：F1
F1字节是留给使用者（通常为网络提供者）专用的，主要为特殊维护目的而提供临时的数据/语声通路连接，其速率为64 kbit/s。
（6）自动保护倒换（APS）通路字节：K1和K2（b1～b5）
K1和K2（b1～b5）字节用作APS指令。由于是专用于保护目的的嵌入信令通路，因此响应时间较快。其基本应用方式与实现过程如下所述。
当某工作通路出现故障后，下游端会很快检测到故障，并利用上行方向的保护光纤送出K1字节，K1字节内包含故障通路编号。当上游端收到K1字节后，将本端下行方向工作通路光纤桥接到下行方向的保护光纤，同时利用下行方向的保护光纤送出K1和K2字节，其中K1字节作为倒换要求，K2字节作为证实。在下游端收到的K2字节对通路编号进行确认，并最后完成下行方向工作通路光纤与下行方向保护光纤在本端的桥接。同时按照K1字节要求向上行方向的保护光纤送出K2字节。当上游端收到K2字节后，将执行上行方向工作通路与保护光纤在本端的桥接，从而将两根工作通路光纤几乎同时地倒换至两根保护光纤上，完成整个APS过程。
K1和K2字节各比特位的具体作用为：K1字节的第1～4比特用来描述APS请求的原因和系统当前的状态，第5～8比特为请求APS的系统序号；K2字节的第1～4比特用来表示响应APS的系统序号，第5比特用于区分APS的保护方式，即1+1保护还是1∶N 保护方式。
（7）复用段远端缺陷指示（MS-RDI）字节：K2（b6～b8）
利用K2的第6～8比特可向发送端回送一个指示信号，表示接收端已检测到上游端缺陷或收到复用段告警指示信号（MS-AIS），其规则为：当解扰后K2的b6～b8为“110”，则表示MS-RDI。
（8）同步状态字节：S1（b5～b8）
同步是SDH 网络中的重要特性，为了对各种同步状态进行描述，采用了S1的多种编码。例如，“0010”“0100”“1000”“1011”分别表示不同的同步等级，“0000”表示同步质量不知道，“1111”表示不应用作同步等。
（9）比特间插奇偶校验8位码（BIP-8）：B1
为随时监测SDH 网络中的传输性能，需实现运行误码监测，即在不中断用户业务的前提下，提供误码性能的监测。在SDH 中采用了比特间插奇偶校验（BIP，Bit Interleaved Parity）的方法。B1字节即是用作再生段误码监测。
BIP误码监测的原理如下：发送端对上一帧（所有信号）扰码后的所有比特按8比特为一组分成若干码组（见图8.6）。将每一码组内的第1个比特组合起来进行偶校验，如检后“1”的个数为奇数，则本帧B1字节的第1个比特置为“1”；如检后“1”的个数为偶数，则本帧B1字节的第1个比特置为“0”，以此类推，形成本帧扰码前的B1（b1～b8）数值。接收端以上述规则作为判决依据，若发现不符，则定为误码。该方式简单易行，但若在同一监视码组内恰好发生偶数个误码的情况，则无法检出，当然这种情况出现的可能性较小。由于每个再生段都要重新计算B1，因而故障定位就比较容易实现。
图8.6 BIP-8偶校验运算方法
（10）比特间插奇偶校验N×24位码（BIP-N×24）：B2
B2字节用作复用段误码监测，其误码监测的原理与BIP-8（B1）类似，只不过计算的范围是对前一个STM-N 帧中除了RSOH 以外的所有比特进行计算，并将结果置于本帧扰码前的B2位置上。由于B2计算未包含RSOH，因此可使再生器能在不中断基本性能监视的情况下读出或写入RSOH。
（11）复用段远端差错指示（MS-REI）字节：M1
M1字节用来传送BIP-N×24（B2）所检出的差错块（误块）个数，但对于不同的STM 等级，M1所表示的含义与范围有所不同。
以上讨论了完整的SOH 定义与功能，但在有些场合（如站内接口），可使用简化的功能，即只选用其中的某些开销字节。
有关现代通信技术（第5版）的文章
图12-10 PCIe总线TLP格式由上图所示，一个PCIe设备发送TLP报文时，在经过数据链路层和物理层时，需要加上若干前缀和后缀。TLP在传送过程中，需要通过PCIe总线的事务层、数据链路层和物理层，因此必须考虑这些协议所带来的开销。在这两种情况之下，事务层的开销不同。由公式12-11，可以计算出与Max_Payload_Size参数对应的Payload_Ratio，并由此推算存储器写TLP在事务层上的开销。本章以这种方式为例分析存储器读TLP在事务层中的开销。......
2023-10-20
左手剑指随右臂的运行而向右、向下、向左和向上圆形绕环，仍屈肘举于头部左上方，同时右手持剑向身前平劈，剑尖略高于肩。（八）转身云剑动作说明如下：右脚蹬地，两腿挺直站立，以两脚前脚掌为轴碾地，上体向左后转。上身后仰，右手持剑向左、向后、向右和向前环绕一周。重心前移，左脚全脚着地，右腿伸直，上身前倾。图15-45坐盘反撩图15-46转身云剑......
2023-11-18
图5-27 变送器结构框图变送器按测量参数可分为温度、温差、压力、差压、流量、物位等变送器。同样变送器经A-D转换器可与微机接口。表5-12 常见压力传感器差压/压力变送器的作用就是把Δp／p变成4～20mA的直流信号，供显示/控制仪表工作。图5-29为霍尔压力变送器的工作原理简图，矩形半导体薄片垂直置于磁场中，A、B端通入恒定直流。霍尔压力变送器的测量范围见表5-13。......
2023-06-29
管理帧主要用来进行网络节点间的信息流量的控制和具有网络实体节点间通信的部分管理功能。以太网管理帧帧长通常仅为8B，其结构如图8-15所示。2）管理帧起始符：该字段占用2位，标志管理帧的开始。接收的操作码响应所有与内部存储的PHYAD相匹配的管理帧PHY地址。7）管理帧数据：该字段占用2B，用于放置管理帧寄存器与站管理实体之间要交换的数据。......
2023-08-29
“OUTLET”为进口段水体的出口，“WALL”为进口段水体的圆周面。图4.4-9 全局网格的设定图4.4-10 生成网格的显示10）在工具栏中，单击“Blocking”，选择“Pre-Mesh Quality Histograms”，弹出“Pre-Mesh Quality”对话框。网格质量高于0.8以上，满足要求。当然，并不是网格质量必须达到0.8以上才能计算，将结构化网格转化成非结构时，质量达到0.1以上即可粗略计算了。图4.4-11 网格质量检查11）保存网格。图4.4-12 网格的转化图4.4-13 网格的导出......
2023-06-26
电子式电能表是利用电子电路驱动计数机构来对电能进行计数的，而机械式电能表是利用电磁感应产生力矩来驱动计数机构对电能进行计数的。机械式电能表由于成本低、结构简单而被广泛应用。三相四线式电能表的结构与三相三线制电能表类似，但它内部有3组部件共同来驱动计数机构。图2-22 单相电能表（机械式）的外形及内部结构图2-23 三相三线制电能表（机械式）的外形与内部结构......
2023-06-15
通知的结构一般由标题、主送机关、正文、落款4部分组成。多层转发的通知，要省略一切过渡机关直至始发机关，将一切过渡的“关于”“通知”删去，保留最后一个“关于”和最后一个“通知”。普发性通知可省去主送单位。通知类型多，不同种类的通知，其正文结构、写法也不尽相同。结尾常用“特此通知”“请遵照执行”等结语，也可省略。......
2023-08-20
GIS有单相封闭式和三相封闭式两种不同结构。这种GIS结构紧凑，与单相封闭式GIS相比，一般可缩小占地面积10%以上，由于外壳数量少，故可大大节省材料，又由于封闭点数和密封长度减少，故漏气率低。HGIS集成了主要部件与GIS相同，但省略了封闭式母线，具有节省投资、占地面积小、运行可靠性高、便于安装维护等特点。......
2023-07-02
相关推荐