SDH数字微波信号的帧结构与复用

摘要：同步数字系列SDH网是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络，它采用全球统一的接口以实现设备多厂家环境的兼容，在全程全网范围实现高效的协调一致的管理和操作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功能，提高网络资源利用率，由于维护功能的加强大大降低了设备的运行维护费用。本文分析了SDH的技术优势及SDH信号的帧结构与利用。

关键词：SDH 信号传输帧结构复用

中图分类号：U172.6文献标识码:A

1.SDH技术及优势

目前传统的PDH传输体制的传输网，其复用的方式并不能满足信号大容量传输的要求。同步数字系列(SDH)传输体制是由PDH传输体制进化而来的，因此SDH具有PDH传输体制所无可比拟的优点。

SDH组建的网络是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络。在全程全网范围实现高效的协调一致的管理和操作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功能，从而提高

网络资源利用率。SDH体制对网络节点接口(NNI)作了统一的规范。规范的内容有数字信号速率等级、帧络构、复接方法、线路接口、监控管理等，因此可以实现设备多厂家的横向兼容，并且由于维护功能的加强，可大大降低设备的运行维护费用。

SDH体制的基本信号传输结构等级是同步传输模块—STM—1，相应的速率是155Mbit／s。高等级的数字信号，是将低速等级的信息模块，通过字节间的插同步复接而成，复接的个数是4的倍数，即STM—4=4*(STM—1)，STM—16=4*(STM—4)。SDH信号的线路编码是仅对信号进行扰码，不再进行冗余码的插入。扰码的标准是世界统一的，不同厂家SDH设备，通过标准的解码器就可进行光口互连。

SDH低速信号是以字节间插方式复用进高速SDH信号的帧结构中，在高速信号的帧中的位置是固定的、有规律的。可以从高速SDH信号中直接分／播出低速SDH信号，以简化信号的复接和分接，降低设备的体积、成本、功耗、复杂性，提高设备的可靠性。因此SDH体制特别适合于高速大容量的通信系统。

由于采用了灵活的映射结构和同步复用方式，还可将PDH低速支路信号，复用进SDH信号的帧中去，在STM—N帧中的位置也是固定的、有规律的，可以从sTM—N信号中直接分／插出低速支路信号。使数字交叉连接功能更易于实现，便于用户按需动态组网和业务调配。

SDH信号的帧结构中丰富的开销字节占用整个帧所有比特的1／20，用于运行维护(OAM)功能，使网络的监控功能和自动化程度大大加强，系统的维护费用大大降低。SDH很强的兼容性与原有的P D H传输网可以共同存在，以确保PDH向SDH及SDH向ATM的顺利过渡。

2.SDtl数字微波信号的帧结构与复用

微波的干线主要的组成部分包括微波收发信机、复接设备、编解码器。我省的微波收发信机选用的是挪威NERA公司生产的NL292型。复接设备选用的是GL—NOKIA公司的

产品，解码器从最初的美国cu、以色列的TS，到现在普遍应用的北京环路网公司的产品。

为了从高速SDH数字微波信号中直接上／下低速支路信号，实现支路低速信号的分／插、复用和交换，必须了解STM—N信号的帧结构及帧中各部分结构所起的大致作用，掌握复用和映射的概念。

2.1STM一1的帧结构组成

STM—N信号帧结构应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地、有规律地排列。

sTM—I的帧络构是9行．27C)列的块状帧，N个STM—l信号通过字节间插复用成STM—N信号，STM—N的信号是9行}27()}N列的帧绍构。N的取佰范围1、4、16、64……，是将STM—I信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。

块状帧在线路上进行传输时，也遵循按比特的传输方式。

SDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节(8t)it)从左

到右，从上到下一个字节一个字节地传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。SDH信号的一大特点是：任何

级别的STM—N帧，帧频都是800C)n负／秒，使STM—N信号的速率具有规律性。这种规律性使高速SDH信号能够直接分／插出低速SDH信号，因而特别适用于大容量的传输情况。

2.2STM—N的帧结构组成

STM—N的帧结构由3部分组成：

2.2.1段开销(SOH)。

段开销包括再生段开销(R S O H)和复用段开销(MS()H)。段开销是为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护使用的字节。再生段开销和复用段开销分别对相应的段层进行监控。丰富的段开销是SDH信号帧结构的一个重要的特点。RSOH、MS()H、POH提供了列SDH信号的层层细化的监控功能。

2.2.2 管理单元指针(AU—PTR)

因为低速支路信号在高速s DH信号帧中的位置有预见性、有规律性。管理单元指针能够从高速信号中直接分／插出低速支路信号，预见性的实现就在干SDH帧结构中指针开

销字节功能。管理单元指针是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM—N帧内的准确位置的指示符，根据这个位置指示符的指针值可以正确分离信息净负荷。

2.2.3 信息净负荷(Pay—10ad)。

由STM—N传送的各种信息码块，是存放在STM—N帧结构中。为了实时监测低速信号在传输过程中是否有损坏，在将低速信号打包的过程中加入了监控开销字节——通道开

销(POH)字节。POH作为净负荷的一部分与信息码块一起装载在STM—N帧缩构上，在SDH网中传送，它负责对低速信号进行通道性能监视、管理和控制。举例说明，STM一1信号可复用进63x2MbIt／s的信号，换一种说法可将STM一1信号看成一条传输大道，那／厶在这条大路上又分成了63条小路，每条小路通过相应速率的低速信号，那／厶每一条小路

就相当于一个低速信号通道，通道开销的作用就可以看成监控这些小路的传送状况了。这63个2M通道复合成了STM一1信号这条大路——此处可称为“段”了。

2.2SDH的复用

SDH的复用包括两种情况：一种是低速支路信号复用成

SDH信号STM—N；另一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号，第一种情况用得较多。

2.2.1将PDH信号复用进STM—N信号

利用固定位置的比特塞八指示来显示塞八的比特是否载有信号数据，允许被复用的净负荷有较大的频率差异(异步客用)，称为码速调整法。缺点是不能将支路信号直接接八高

速复用信号或从高速信号中分出低速支路信号。

利用低速信号在高速信号中的相刘固定的位置来携带低速同步信号，使低速信号与高速信号同步，称为固定位置映射法，它的特点能从高速信号中直接上／下低速支路信号，当

高速信号和低速信号间不同步时，导致信号较大延时和滑动损伤。两种复用方式部有一些缺陷。

SDH网的兼容性要求SDH的复用方式既能满足异步复用，又能满足同步复用，而且能方便地由高速STM—N信号分／插出低速信号，同时不造成较大的信号时延和滑动损伤。

SDH采用独特复用步骤和复用结构，通过指针调整定位技术校正支路信号频差，实现相位基准，各种业务信号复用进STM—N帧的过程都要经历映射、定位、复用三个步骤。

2.2.2将低价的SDH信号复用成高价SDH信号

第二种情况复用主要通过字节间插复用方式来完成，复用的个数是4合一，STM—N信号速率是低一级的STM—N信号速率的4倍，在复用过程中保持帧频不变(8∞O帧／秒)。

在进行字节间插复用过程中，各帧的信息净负荷和指针字节按原值进行间插复用。在复用成的STM—N帧中，段开销并不是所有低阶SDH帧中的段开销间插／复用而成，而是舍弃

了一些低阶帧中的段开销。

3.总结：

SDH技术的一系列优点使其非常适合传输广播电视信号。该技术较好的时钟同步性能、抖动性能和网络同步性能确保广播电视的信号质量。随着广播电视传输网络建设的不断发展，SDH技术在广播电视领域中已经获得广泛的应用，同时SDH技术的应用也大大推动广播电视网络建设事业的发展。

参考文献：

[1]鞠信远;SDH传输网路浅谈(一)[J];电信工程技术与标准化;1993年02期

[2]戴未央;浅谈SDH──同步数字体系[J];铁道通信信号;1995年06期

[3]邓忠礼，赵晖. 光同步数字传输系统测试. 北京：人民邮电出版社，2001.