ITU-T G.707《同步數字體系(SDH)網絡節點接口》規范了SDH信號的速率系列和幀結構安排。需要說明的是,ITU-T在1996年版的G.707建議已取代了1993年版的G.707、G.708和G.709,目前G.707已有2007年新的版本。像G.709已不再是關于SDH的標準代號,成為OTN的標準代號,請通信人注意。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標準要求。
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一、SDH信號的速率等級
1、G.707的規定
ITU-T建議G.707規定的SDH的等級名稱為STM-N,STM意為同步傳送模塊(Synchronous Transport Module),N是分級值,為零和正整數。目前G.707標準分級N取0、1、4、16、64和256,高于256等級的規范待研究。N=0稱為0級模塊,N=1稱為基本級模塊,STM-N稱為高階模塊。其G.707建議規范的同步數字系列分級與比特速率詳見下表1-1。表中可以看出,對于標準分級的比特率,從基本級開始,其后級與前級均是4的整倍數的關系,因為SDH采用的是同步復用,在低次群合成高次群時無需插入比特,這一點是與PDH不同的。
表1-1:G.707建議的同步數字系列(SDH)分級與比特速率(表6-2/G.707)
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2、我國標準的規定
在我國有多個國家標準參考G.707建議,就關于SDH速率等級做出了相應的規定。我國國家標準GB/T 14731-2008《同步數字系列(SDH)比特速率》完全依照G.707,規定:SDH信號由不同階的同步傳送模塊(STM-N)信號組成,其中N為正整數和0。而高階模塊(STM-N)信號的比特率是基本模塊(STM-1)信號速率的N倍,目前高階模塊N的取值為4,16,64和256。并規定SDH信號速率等級表同表1-1。若要詳細了解GB/T 14731標準具體內容的,請查閱下附件1。
附件1:GB/T 14731-2008《同步數字系列(SDH)比特速率》
根據YDN 099-1998《光同步傳送網技術體制(暫行規定)》中規定,我國的STM-N中N只能取正整數。也就是說,在我國同步數字體系(SDH)中不選取N=0級。為此,我國的相關標準中都遵從此規定,如:
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》規定的SDH速率等級系列為N取1、4、16、64和256。我國國家工程建設標準GB/T 51242-2017《同步數字體系(SDH)光纖傳輸系統工程設計規范》,參照了GB/T 15941-2008的要求,沒有選取N=0級,規定N取1、4、16、64和256。它給出的速率等級表如下表1-2所示,表中同時給出了最大通道容量(等效話路)。還有我國通信行業標準YD/T 1017-2011《同步數字體系(SDH)網絡節點接口》的規定也是如此。
表1-2:GB/T 51242-2017規定的SDH的速率等級(GB/T 51242-2017的表3.2.1)
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二、SDH信號的幀結構
在我國國家標準GB/T 15409-2008《同步數字體系信號的幀結構》中,參照G.707建議,對SDH信號的幀結構做出了規范。另外,在GB/T 15941-2008中同樣是參照G.707建議,也給出了同樣的幀結構要求,但只是沒有給出STM-0的幀結構要求。下面以GB/T 15409-2008為依據,對SDH信號的幀結構的規范內容做以扼要的介紹,若要詳細了解該標準具體內容的請查閱下附件2。
附件2:GB/T 15409-2008《同步數字體系信號的幀結構》
1、基本幀結構
STM-N信號的基本幀結構如下圖2-1所示(G.707的圖6-6、GB/T 15409的圖1)。由圖可知,STM-N信號的基本幀結構可表示成二維的塊狀幀結構。縱向有270×N列(STM-0為90列),橫向有9行,共計為2 430×N字節(STM-0為810字節,每字節為8比特)。幀重復周期為125μs。傳輸時逐字節從左到右,從上到下逐行進行,為串行傳輸。圖中由三個區域組成,它們是:段開銷(SOH,section overhead)、管理單元指針(AU PTR或AU Pointer)和信息凈負荷(可簡稱凈負荷或凈荷)。下表2-1以STM-1幀為例,說明了這三個區域的安排,包括位置和作用等。
圖2-1:STM-N信號的基本幀結構
表2-1:STM-1幀中三個區域的安排
2、段開銷
STM-N幀的段開銷,根據N的取值不同,其段開銷安排是不同的。GB/T 15409分別給出了N=0、1、4、16、64和256各自的段開銷安排,包括再生段開銷(RSOH)和為復用段開銷(MSOH)。同時對段開銷SOH字節和通道開銷POH字節(POH包含在凈荷內)進行了描述。
段開銷SOH字節包括:定時字節A1和A2;再生段蹤跡字節:J0;備用字節:Z0;比特間插奇偶檢驗8位碼(BIP -8)字節:B1;BIP-N×24字節:B2;數據通信通路(DCC)字節:D~D12;擴展的DCC字節:D13~D156;公務聯絡字節:E1和E2;使用者通路字節:F1;自動保護倒換(APS)通路字節:K1和K2(b1~b5);復用段遠端缺陷指示(MS-RDI):K2(b6~b8);同步狀態字節S1(b5~b8);復用段遠端差錯指示(MS RED:M0和M1;前向糾錯(FEC):P1和Q1。
通道開銷POH的字節與各級虛容器(VC)相關,不同虛容器情況下(主要分VC-3/VC-4VC-4-Xc和VC-12)又設置有不同的相應字節。
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三、SDH信號的擾碼
根據G.707的規定,SDH的各級信號STM-N(N=0、1、4、16、64和256)必須在網絡節點接口(NNI)處有足夠的比特定時內容。使用擾碼器可以提供一種合適的比特模式,用以防止“1”或“0”的長序列的出現。STM-N(N=0、1、4、16、64和256)信號應采用長度為127的幀同步擾碼器在線路速率下工作。其生成多項式為1+X6+X7,下圖3給出了幀同步擾碼器的功能圖。
圖3:幀同步擾碼器的功能圖(圖6-10/ G.707)
擾碼器應在STM-N段開銷 SOH的同步狀態字節S(1,9,N)第一行最后一個字節之后的字節的最明顯位比特上重置為“1111111”。這個比特,以及所有要進行置擾的后續比特,都應該在擾碼器的X7位置的輸出中加入模2。擾碼器應該在整個STM-N幀中連續運行。STM-N(N≤64)的第一行SOH(9×N個字節,STM-0 的3個字節,包括A1和A2定時字節)不得被擾碼。
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