SDH數字微波信號的幀結構與復用

齊國慶

（吉林省廣播電影電視局六五二臺，吉林 長春 130021）

1 SDH技術及優勢

目前傳統的PDH傳輸體制的傳輸網，其復用的方式并不能滿足信號大容量傳輸的要求。同步數字系列(SDH)傳輸體制是由PDH傳輸體制進化而來的，因此SDH具有PDH傳輸體制所無可比擬的優點。

SDH組建的網絡是一個高度統一的、標準化的、智能化的網絡。在全程全網范圍實現高效的協調一致的管理和操作，實現靈活的組網與業務調度，實現網絡自愈功能，從而提高網絡資源利用率。SDH體制對網絡節點接口(NNI)作了統一的規范。規范的內容有數字信號速率等級、幀絡構、復接方法、線路接口、監控管理等，因此可以實現設備多廠家的橫向兼容，并且由于維護功能的加強，可大大降低設備的運行維護費用。

SDH體制的基本信號傳輸結構等級是同步傳輸模塊-STM-1，相應的速率是155Mbit/s。高等級的數字信號，是將低速等級的信息模塊，通過字節間的插同步復接而成，復接的個數是4的倍數，即 STM-4=4*(STM-1)，STM-16=4*(STM-4)。SDH信號的線路編碼是僅對信號進行擾碼，不再進行冗余碼的插入。擾碼的標準是世界統一的，不同廠家SDH設備，通過標準的解碼器就可進行光口互連。

SDH低速信號是以字節間插方式復用進高速SDH信號的幀結構中，在高速信號的幀中的位置是固定的、有規律的?？梢詮母咚賁DH信號中直接分／播出低速SDH信號，以簡化信號的復接和分接，降低設備的體積、成本、功耗、復雜性，提高設備的可靠性。因此SDH體制特別適合于高速大容量的通信系統。

由于采用了靈活的映射結構和同步復用方式，還可將PDH低速支路信號，復用進SDH信號的幀中去，在STM-N幀中的位置也是固定的、有規律的，可以從STM-N信號中直接分／插出低速支路信號。使數字交叉連接功能更易于實現，便于用戶按需動態組網和業務調配。

SDH信號的幀結構中豐富的開銷字節占用整個幀所有比特的1/20，用于運行維護(OAM)功能，使網絡的監控功能和自動化程度大大加強，系統的維護費用大大降低。SDH很強的兼容性與原有的PDH傳輸網可以共同存在，以確保PDH向SDH及SDH向ATM的順利過渡。

2 SDTl數字微波信號的幀結構與復用

微波的干線主要的組成部分包括微波收發信機、復接設備、編解碼器。我省的微波收發信機選用的是挪威NERA公司生產的NL292型。復接設備選用的是GL-NOKIA公司的產品，解碼器從最初的美國CU、以色列的TS，到現在普遍應用的北京環路網公司的產品。

為了從高速SDH數字微波信號中直接上/下低速支路信號，實現支路低速信號的分/插、復用和交換，必須了解STM-N信號的幀結構及幀中各部分結構所起的大致作用，掌握復用和映射的概念。

2.1 STM-1的幀結構組成

STM-N信號幀結構應盡可能使支路低速信號在一幀內均勻地、有規律地排列。

STM-I的幀絡構是9行.27C)列的塊狀幀，N個STM-l信號通過字節間插復用成STM-N信號，STM-N的信號是9行}27()}N列的幀紹構。N的取佰范圍1、4、16、64……，是將 STM-I信號的列按字節間插復用，行數恒定為9行。

塊狀幀在線路上進行傳輸時，也遵循按比特的傳輸方式。

以山東省第二次經濟普查數據為例，根據相關研究資料和專家對相關指標給予的評價，將普查績效綜合評價的參照等級分為5級，即Z＝［優／很合理，良／比較合理，中／一般，差／比較不合理，劣／很不合理］。通過匯總經濟普查中心所有員工對第二次經濟普查相關績效指標的評價結果，求出每個指標在各等級下的算術平均值作為模糊量值，根據較為方便的升、降半梯形分布函數［6］來確定各等級指標隸屬度物元。其分布函數為：

SDH信號幀傳輸的原則是：幀結構中的字節(8t)it)從左到右，從上到下一個字節一個字節地傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一幀。SDH信號的一大特點是：任何級別的STM-N幀，幀頻都是800C)n負/秒，使STM-N信號的速率具有規律性。這種規律性使高速SDH信號能夠直接分/插出低速SDH信號，因而特別適用于大容量的傳輸情況。

2.2 STM-N的幀結構組成

STM-N的幀結構由3部分組成：

2.2.1 段開銷(SOH)。

段開銷包括再生段開銷(R S O H)和復用段開銷(MS()H)。段開銷是為了保證信息凈負荷正常、靈活傳送所必須附加的供網絡運行、管理和維護使用的字節。再生段開銷和復用段開銷分別對相應的段層進行監控。豐富的段開銷是SDH信號幀結構的一個重要的特點。RSOH、MS()H、POH提供了列SDH信號的層層細化的監控功能。

2.2.2 管理單元指針(AU-PTR)

因為低速支路信號在高速SDH信號幀中的位置有預見性、有規律性。管理單元指針能夠從高速信號中直接分/插出低速支路信號，預見性的實現就在干SDH幀結構中指針開銷字節功能。管理單元指針是用來指示信息凈負荷的第一個字節在STM-N幀內的準確位置的指示符，根據這個位置指示符的指針值可以正確分離信息凈負荷。

2.2.3 信息凈負荷(Pay-10ad)。

由STM-N傳送的各種信息碼塊，是存放在STM-N幀結構中。為了實時監測低速信號在傳輸過程中是否有損壞，在將低速信號打包的過程中加入了監控開銷字節--通道開銷 (POH)字節。POH作為凈負荷的一部分與信息碼塊一起裝載在STM-N幀縮構上，在SDH網中傳送，它負責對低速信號進行通道性能監視、管理和控制。舉例說明，STM-1信號可復用進63x2MbIt/s的信號，換一種說法可將STM一1信號看成一條傳輸大道，那/厶在這條大路上又分成了63條小路，每條小路通過相應速率的低速信號，那/厶每一條小路就相當于一個低速信號通道，通道開銷的作用就可以看成監控這些小路的傳送狀況了。這63個2M通道復合成了STM-1信號這條大路-此處可稱為“段”了。

2.3 SDH的復用

2.3.1 將PDH信號復用進STM-N信號

利用固定位置的比特塞八指示來顯示塞八的比特是否載有信號數據，允許被復用的凈負荷有較大的頻率差異(異步客用)，稱為碼速調整法。缺點是不能將支路信號直接接八高速復用信號或從高速信號中分出低速支路信號。

利用低速信號在高速信號中的相劉固定的位置來攜帶低速同步信號，使低速信號與高速信號同步，稱為固定位置映射法，它的特點能從高速信號中直接上/下低速支路信號，當高速信號和低速信號間不同步時，導致信號較大延時和滑動損傷。兩種復用方式部有一些缺陷。

SDH網的兼容性要求SDH的復用方式既能滿足異步復用，又能滿足同步復用，而且能方便地由高速STM-N信號分/插出低速信號，同時不造成較大的信號時延和滑動損傷。

SDH采用獨特復用步驟和復用結構，通過指針調整定位技術校正支路信號頻差，實現相位基準，各種業務信號復用進STM-N幀的過程都要經歷映射、定位、復用三個步驟。

2.3.2 將低價的SDH信號復用成高價SDH信號

第二種情況復用主要通過字節間插復用方式來完成，復用的個數是4合一，STM-N信號速率是低一級的STM-N信號速率的4倍，在復用過程中保持幀頻不變(8∞O幀/秒)。

在進行字節間插復用過程中，各幀的信息凈負荷和指針字節按原值進行間插復用。在復用成的STM-N幀中，段開銷并不是所有低階SDH幀中的段開銷間插/復用而成，而是舍棄了一些低階幀中的段開銷。

總結

SDH技術的一系列優點使其非常適合傳輸廣播電視信號。該技術較好的時鐘同步性能、抖動性能和網絡同步性能確保廣播電視的信號質量。隨著廣播電視傳輸網絡建設的不斷發展，SDH技術在廣播電視領域中已經獲得廣泛的應用，同時SDH技術的應用也大大推動廣播電視網絡建設事業的發展。

[1]鞠信遠，SDH傳輸網路淺談(一)[J].電信工程技術與標準化.1993年02期.

[2]戴未央.淺談SDH─同步數字體系[J].鐵道通信信號.1995年06期.

[3]鄧忠禮，趙暉.光同步數字傳輸系統測試.北京：人民郵電出版社，2001.