SDH的信號復用是指多個低階通道層信號適配進高階通道或多個高階通道層信號適配進復用段層的過程。ITU-T G.707《同步數字體系(SDH)網絡節點接口》建議規范了SDH信號的復用結構與復用方法。我國相關標準參照G.707建議,并結合我國具體情況也制定了相應的規范要求。
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一、關于容器、虛容器及虛容器級聯的概念
在了解SDH信號的復用之前,必須要熟知相關容器、虛容器及虛容器級聯的概念。容器(Container)與虛容器(VC,Virtual Container)是SDH信號復用的基本復用元素,容器與虛容器是分階的,即n階容器(C-n)和n階虛容器(VC-n)。當標準的虛容器不能有效地傳送凈荷時,可采用虛容器級聯的方式來傳送凈荷,稱為虛容器級聯(Virtual Container Concatenation),虛容器的級聯分為相鄰級聯(Contiguous Concatenation)和虛級聯(Virtual Concatenation)。
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二、SDH信號的復用結構
1、G.707建議的規定
在ITU-T建議G.707中,直接給出了SDH信號的復用結構如下圖2-1所示。圖2-1顯示了表2-1中定義的各種復用元素之間的關系,并說明了可能的復用結構。表2-1定義的是虛容器(VC)的類型和容量,VC的類型包括5種標準虛容器(VC-n)和4種級聯的虛容器(VC-n-Xc),容量包括VC的帶寬和凈荷值。圖2-1規定的SDH的基本復用結構,是對于表2-1中所列的每一種類型的VC,明確了復用到STM-N幀的路線。
圖2-1:SDH信號的復用結構(圖6-1/ G.707)
表2-1:虛容器VC的類型和容量(表6-1/ G.707)
2、我國標準的規定
在我國,我國國家標準GB/T 15940-2008《同步數字體系信號的基本復用結構》,參照G.707建議,并結合我國的具體情況,對SDH信號的復用結構和復用方法做出了規范要求。根據GB/T 15940的規定,我國對于G.707建議的5種標準容器(C-n),只選用其中的C-12、C-3和C-4(這是為了適應于我國網絡是采用的E系列PDH系統)。而每種標準虛容器(VC-n)有其一一相對應的標準容器(C-n),所以我國也只采用三種標準VC,即VC-12、VC-3和VC-4。
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鑒于上述原因,GB/T 15940規定采用的SDH的復用結構如下如2-2-1所示,與圖2-1相比只是少了采用VC-11和VC-2的復用,其它完全一樣。當然采用的虛容器類型也是把表2-1中的VC-11和VC-2去除,其他完全一樣。
圖2-2-1:SDH信號的基本復用結構(圖1/ GB/T 15940)
需要說明的是:在我國國家標準GB/T 15941-2008《同步數字體系(SDH)光纜線路系統進網要求》中規定,我國關于STM-N線路信號速率等級不選取N=0級。因此,我國標準GB/T 51242-2017《同步數字體系(SDH)光纖傳輸系統工程設計規范》和YD/T 1017-2011《同步數字體系(SDH)網絡節點接口》等標準中規定的SDH信號的復用結構是如下圖2-2-2所示,與圖2-2-1相比,又少了復用到STM-0幀的內容。而GB/T 15941-2008標準中卻采用了幾乎是圖2-1的復用結構,這顯然是沒有結合我國具體情況的。
圖2-2-2:SDH信號的基本復用結構(圖3.2.2/ GB/T 51242)
三、SDH信號的基本復用原則
1、G.707建議的規定
ITU-T G.707建議規定了SDH信號的基本復用原則。所謂基本復用原則是指,如何使用表2-1中所列的復用元素(各種虛容器)對各種信號進行的復用。包括:直接從C-11/C-12經AU4的復用方法;直接從C-11/C-12經AU3的復用方法;直接從C-3經AU3的復用方法;直接從C-4經AU4的復用方法。
2、我國標準的規定
在我國標準GB/T 15940-2008中,稱為基本復用方法。它參照ITU-T G.707建議規范的基本復用原則,給出的基本復用方法只有:直接從C-12經AU4的復用方法和直接從C-4經AU4的復用方法。這是因為我國選用的是圖2-2-2的復用結構。
四、SDH信號的復用方法
在我國標準GB/T 15940-2008中,參照ITU-T G.707建議規范,對SDH信號的復用方法做出了規定。值得指出的是,因為我國只選用了三種標準虛容器(VC-12、VC-3、VC-4),所以GB/T 15940就未規定采用使用VC-11和VC-2的信號復用,而在G.707中則是對表2-1中所有虛容器提出要求的。SDH信號的復用方法的內容包括兩大部分:一是管理單元AU復用進STM-N幀的部分;另一是支路單元TU復用進VC-3和VC-4的部分。具體的內容請查閱下附件。
附件:GB/T 15940-2008《同步數字體系信號的基本復用結構》
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五、關于對支路信號的映射
SDH網絡的一個重要功能是能對相關客戶端信號(PDH、TAM及以太網等等)進行映射并復用到STM-N信號中去。在G.707中規范了這些支路信號的映射與復用的規定,所規范了如表5所示的相關支路信號。但在GB/T 15940-2008中并沒有對相關支路信號的映射做出規定。
表5:G.707中規范的可映射的支路信號
六、關于SDH信號復用的相關說明
1、我國相關標準說明
在我國多個標準對SDH信號的復用技術做了規范,它們都是參照ITU-T G.707《同步數字體系(SDH)網絡節點接口》建議,但取消了與C-11和C-2及STM-0等的相關內容。其中GB/T 15940-2008《同步數字體系信號的基本復用結構》是專門選取了G.707中相關SDH信號復用的基本結構、基本復用原則及復用方法等的相關內容,但并非包含了SDH信號復用的全部內容。而我國通信行業標準YD/T 1017《同步數字體系(SDH)網絡節點接口》是幾乎包含了G.707建議的全部內容,當然包括SDH信號復用部分的應有內容。
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2、關于STM-N的復用速率
ITU-T建議G.707規定了一種矩型塊狀的STM-N幀結構,由幀結構可知,STM-N幀由270N列和9行的字節組成。同時G.707規定,SDH信號的幀長為125μs(與PDH相同),即每秒傳送8000幀。為此,STM-N的復用速率應為(不含STM-0信號):
STM-N = 270×9×N(字節)×8(比特)×8000(幀/s)= 155.520×N(Mbit/s)
N = 1,4,16,64,256
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3、關于對PDH信號的映射與復用
SDH網絡的一個重要功能是能對PDH支路信號(滿足G.702建議的)進行同步數字復用、交叉連接和交換。ITU-T建議G.707規定的可復用的PDH支路信號共有5種,包括T系列2種:T1和T2;E系列3種:E1、E3和E4。G.707中的第10章給出了滿足G.702建議的PDH支路信號的映射方法。但GB/T 15940-2008沒有對此做出規范,而我國通信行業標準YD/T 1017中給出了E1、E3和E4支路信號映射到VC-n的映射方法,VC-n復用到STM-N幀的復用方法見上述。
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為了說明SDH對PDH的復用,下圖6-3示例出了PDH的E1支路信號映射、復用為STM-1的全過程,共有8個步驟,其過程說明詳見下表6-3-1。另外,經整理,ITU-T G.707定義的各類支路單元(TU)和管理單元(AU)的主要參數詳見下表6-3-2。
圖6-3:從E1到STM-1的復用過程示意圖
表6-3-1:從E1到STM-1的復用過程說明
表6-3-2:各類支路單元(TU)和管理單元(AU)的主要參數
4、關于對ATM信號的復用
關于對ATM信號的復用,在G.707建議和我國通信行業標準YD/T 1017中有專門章節給出了ATM支路信號映射到VC-n的映射方法,VC-n復用到STM-N幀的復用方法見上述。
5、關于對以太網信號的復用
關于對以太網信號的復用,實際上在G.707建議和YD/T 1017的附錄F中規定了:使用64B/66B編碼的10Gbit/s以太網信號到VC-4-64c的映射方法,另外還有相關以太網信號(如FDDI等)映射到VC-n的映射方法的規定,但對于MAC幀的以太網信號復用到SDH信號,并沒有給出。可在GB/T 15941-2008中規定:以太網信號映射進VC-n或VC-n-Xv的方法應符合YD/T 1238-2002第5章的規定。
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6、關于對IP信號的復用
在G.707建議和我國通信行業標準YD/T 1017中并沒有具體給出IP信號的映射和復用的規定。
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