SDH原理
SDH原理教程
SDH原理教程SDH原理是指同步数字体系的工作原理，用于在光纤传输中实现高速、长距离、大容量的信号传输。
SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种同步传输技术，其核心思想是基于时间分割多路复用。
下面将以通俗易懂的方式介绍SDH原理。
首先，我们需要了解什么是同步传输。
在传统的通信方式中，信号是在不同的时间点上发送的，存在时延不一致的问题。
而同步传输则要求发送方和接收方之间的时钟信号保持同步，这样可以在接收方正确恢复发送方的数据。
SDH采用的是层次化的传输结构，分为四个层次：光传输层（OTN）、路径层（Path）、逻辑传输层（Tributary Unit）和容错传输层（Section）。
光传输层是最底层，用于承载所有的传输层次，提供光纤传输所需的信号调整和光纤信号传输。
路径层负责处理数据的复用和解复用，将多条低速通道合并为一条高速通道。
逻辑传输层负责传输上层应用所需的数据流，比如语音通话和数据传输等。
容错传输层则负责检测和恢复光纤中的错误。
SDH通过将低速通道合并为高速通道来实现高速传输。
在传输过程中，SDH将数据分割成固定长度的标准帧，每个标准帧包含了传输数据的有效部分和一些控制信息。
这些标准帧按照固定的时间间隔发送，接收方按照同样的时间间隔接收，并通过时钟同步使得数据能够准确恢复。
为了保证数据能够正确恢复，SDH在传输过程中采取了一系列的错误检测和纠正措施。
首先，SDH在每个标准帧中添加了一些校验位，用于检测数据是否有错。
如果检测到数据有错，SDH可以使用冗余数据进行纠正，恢复原始数据。
此外，SDH还采用了自适应等化技术，可以在光纤中补偿传输过程中发生的一些失真和衰减。
总的来说，SDH原理通过将低速通道合并为高速通道，并保持发送方和接收方的时钟同步，实现了高速、长距离、大容量的信号传输。
它通过添加校验位、纠错技术和自适应等化技术，确保传输过程中的可靠性和稳定性。
SDH技术被广泛应用于电信网络、广播电视和计算机网络等领域，为我们的通信提供了可靠的支持。
sdh原理
sdh原理SDH原理。
SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种同步数字传输体系结构，它是一种用于光纤通信系统中的传输标准。
SDH原理是基于同步传输技术，它将低速率的数字信号通过多路复用技术组合成高速率的数字信号，然后通过光纤传输。
SDH原理的核心是同步传输和多路复用技术，下面将就SDH原理进行详细介绍。
首先，SDH原理中的同步传输技术是指在传输过程中，发送端和接收端的时钟是同步的。
这种同步传输技术可以保证传输过程中的时钟同步，从而避免了由于时钟不同步而导致的传输错误。
同步传输技术是SDH原理的基础，它保证了数字信号的可靠传输。
其次，SDH原理中的多路复用技术是指将多个低速率的数字信号通过多路复用器组合成一个高速率的数字信号进行传输。
多路复用技术可以充分利用传输介质的带宽，提高传输效率，同时也可以减少传输成本。
SDH原理中的多路复用技术可以将不同速率的数字信号进行有效地整合和传输。
另外，SDH原理中的光纤传输技术是指使用光纤作为传输介质进行数字信号的传输。
光纤传输技术具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点，可以满足大容量、高速率的数字信号传输需求。
SDH原理中的光纤传输技术是实现高速率数字信号传输的重要手段。
总之，SDH原理是基于同步传输、多路复用和光纤传输技术的一种数字传输体系结构。
它具有传输速度快、传输容量大、传输可靠等优点，可以满足高速率数字信号传输的需求。
SDH原理在光纤通信系统中得到了广泛应用，成为了光纤通信系统中的主流传输标准。
以上就是关于SDH原理的介绍，希望能够对大家有所帮助。
如果您对SDH原理还有其他疑问，可以继续深入了解，相信会对您的学习和工作有所帮助。
sdh设备原理
sdh设备原理SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种同步数字层次结构的传输技术，广泛应用于光纤通信系统中。
SDH设备是实现SDH传输功能的关键组成部分，通过对信号进行多路复用、分配和交换，实现高速、稳定的数据传输。
一、SDH设备的基本原理SDH设备的基本原理可以分为三个方面：多路复用、分配和交换。
1. 多路复用：SDH设备通过将多个低速信号复用到单个高速光纤通道上，提高了传输效率。
它将不同速率的数据流转换为统一的光纤传输速率，并通过分配器将这些信号组合在一起发送。
2. 分配：SDH设备通过分配器将多路信号分配到不同的传输通道上，使得不同的信号可以同时传输，提高了网络的灵活性和可靠性。
分配器根据输入信号的速率，将其分配到对应的光纤通道上，确保各个信号在传输中不会相互干扰。
3. 交换：SDH设备具有交换功能，可以根据需求实时调度信号的传输路径，从而实现动态路由和资源共享。
它通过交换机将传入的信号转发到目标设备，确保信号能够准确地到达目的地。
二、SDH设备的核心组成部分SDH设备由多个核心组件组成，包括光收发器、光接口模块、多路复用器、解复用器、交叉连接器和时钟同步模块等。
1. 光收发器：光收发器是将电信号转换为光信号或将光信号转换为电信号的关键部件。
它负责将输入信号转换为光信号，并通过光纤进行传输。
同时，它也可以将接收到的光信号转换为电信号，以供后续处理和解码。
2. 光接口模块：光接口模块负责光纤与SDH设备之间的物理连接。
它将光纤分割成适合SDH设备传输的光信号单元，并将其输入或输出到SDH设备中。
3. 多路复用器和解复用器：多路复用器将多个低速信号复用为单个高速信号，并将其输入到SDH设备中。
解复用器将高速信号分解为多个低速信号，并将其输出到相应的接收设备。
4. 交叉连接器：交叉连接器用于实现信号的动态路由和路径选择。
它根据需求将输入信号转发到指定的输出端口，从而实现灵活的传输路径配置。
SDH原理(华为)解析
7×TUG2
V V V V V V V V V V V V V V V V V V
TUG3
UG3
STM-1 SOH 字 节 安 排
A1 A1 A1 A2 A2 A2 B1 E1 D1 D2 AU PTR B2 B2 B2 K1 D4 D5 D7 D8 D10 D11 S1 M1 J0 NU* NU* F1 NU NU D3 K2 D6 D9 D12 E2 NU
D
15 2 SEC 3 1 2
C
11
2
SEC 3
11
1
2 1 2
15 3
QL 优 先 级 a 15 1
PRC SSU-T 1
2
2 15
15 2
SEC 3
2
SEC 3 2
F
A
2 SEC 3 1
E
当 前 有 效 定 时 参 考 备 用 定 时 参 考
1
B
2
SEC 3
2
15 2
D
2 SEC 3 2 1 15
RSOH
MSOH
NU
三、SDH的网同步与定时
•同步目标： 控制时钟频率和相位 在预先确定的容差范围内
•同步方式： 主－从同步 逐级锁定
SDH网同步方式
同步方式 伪同步方式
准同步方式
异步方式
整网只有一个主时钟 有几个主时钟 进入保持模式 网络存在缺陷，时钟 精度不到G.81s标准
指针对网同步的作用
线路 STM-N
NNI 支路
NNI 支路
同步设备 管理功能 NNI NNI
线路 STM-N
REG 中继型
网管设备
线路 STM-N
Q接口
SDH原理(通俗版)汇总
OC-48
OC-96 OC-192
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STS-48
STS-96 STS-192
STM-16
STM-64
2.488Gb/s
4.976Gb/s 9.953Gb/s
8
SDH概述部分
SDH传输体制的优点：
1、接口方面： 1)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、帧结构、复接方法、线 路接口、监控管理等。于是这就使 SDH设备容易实现多厂 家环境下互连，也就是说在同一条线路上可以安装不同厂 家的设备，体现了横向兼容性。 2) 线路接口（这里指光口）采用世界性统一标准规 范， SDH 信号的线路编码仅对信号进行扰码，不在进行冗 余码的插入。由于线路信号仅通过扰码，所以 SDH 的线路 信号速率与 SDH 电口标准信号速率相一致，这样就不会增 加发端激光器的光功率代价。
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第二章 SDH信号的帧结构 和复用步骤
讲述SDH信号帧的组成和帧中各部分所起的
大致作用，以及PDH信号和SDH低阶信号是怎 样复用进SDH高级别信号中的。
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SDH信号的帧结构和复用步骤部分
SDH信号－－STM－N的帧结构，如图2.1
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SDH基本原理
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目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 SDH概述 SDH信号的帧结构和复用步骤 开销和指针 SDH设备逻辑组成 SDH网络结构和网络保护机理 光接口类型和参数 定时与同步 传输性能
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第一章 SDH概述
通过本章的学习，你会对SDH概念建立一个
SDH原理全解析
SDH原理全解析SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种用于传输数字信号的同步时分复用技术，它能够有效地组织和传输多个低速信号，从而提高传输效率和可靠性。
故SDH原理全解析可以从以下几个方面展开：1. 帧结构：SDH使用特定的帧结构，每个帧由多个容器（container）组成。
容器是一个固定长度的结构，包括多个负载单元（payload unit），每个负载单元可以携带部分数据。
在SDH中，帧的速率被划分为多个层次，每个层次的容器数量和帧速率不同，以满足不同速率的数据传输需求。
2. 时钟同步：SDH采用大气面站地球站（MSTP）的原则进行同步，即每个节点都依赖于下一个节点提供的时钟信号。
首先，主时钟源（Primary Reference Clock）提供一个高精度的时钟信号，然后通过网络逐级分配给其他节点。
这样，整个网络各个节点的时钟都同步在一个统一的时间基准上。
3. 传输层次：SDH将传输速率分层处理，以满足不同带宽的需求。
SDH的层次结构包括STM-1、STM-4、STM-16等，每个层次的传输速率是前一层次的整数倍。
例如，STM-1速率为155.52Mbps，STM-4速率为4倍的STM-1，即622.08Mbps。
每个层次都有专门的容器和负载单元格式，以便传输不同速率的数据。
4.管理功能：SDH具有多种管理功能，用于监测和控制网络中的各个节点。
这些功能包括性能监测、告警处理、路径管理、维护和故障定位等。
性能监测通过收集和分析网络中的性能参数，用于评估网络的质量和可靠性。
告警处理用于处理和报告网络中的异常情况，并采取必要的措施进行修复。
5.容错机制：SDH具有多种容错机制，以确保数据能够可靠地传输。
其中最重要的机制是自动保护切换（APS），它能够在发生节点或链路故障时，自动切换到备份路径，从而确保数据的连续传输。
另外，SDH还支持误码监测和纠错，通过检测和修复过程中产生的错误，保证数据的完整性和可用性。
sdh光传输设备
sdh光传输设备1. 简介SDH（Synchronous Digital Hierarchy）光传输设备是一种能够高效地传输数据和语音信号的通信设备。
其基本原理是利用光纤作为传输介质，将数字信号进行分割、调度和复用，实现信号的高速传输。
2. SDH的原理SDH技术通过将传输数据划分为不同的容量单位，采用多层次的调度方法进行传输。
其原理如下：•时钟同步：SDH传输系统需要在发射端和接收端进行时钟同步，以保证数据的同步传输。
SDH设备会通过网络同步协议来实现时钟同步。
•容量划分：SDH通过将传输容量划分为不同层次（STM-1，STM-4，STM-16等），对数据进行分组和复用。
每个层次的容量都是前一个层次的整数倍。
•复用和调度：SDH设备会将不同来源的数据进行复用，并根据传输需求进行调度。
通过交叉连接和通道划分，SDH可以实现多个信号的同时传输。
•容错恢复：SDH设备提供了多种方式的容错恢复机制，包括路径保护、线路保护、设备保护等。
这些机制可以提高系统的可靠性和可用性。
3. SDH的特点SDH作为一种成熟的光传输技术，具有以下特点：•高带宽：SDH能够以光纤传输的方式实现高速数据传输，满足大容量数据和语音传输的需求。
•可靠性：SDH设备采用了多种容错恢复机制，可以在出现故障时对信号进行快速切换，保证用户的通信质量。
•灵活性：SDH系统支持对不同类型的信号进行复用和调度，可以实现灵活的网络配置和管理。
•兼容性：SDH设备与传统的PDH设备相兼容，可以与现有的通信设备无缝衔接，逐步实现网络的升级。
4. 应用领域SDH光传输设备在通信领域具有广泛的应用，包括：•电信运营商：SDH设备是电信运营商建设骨干网的主要设备，用于传输电话、宽带数据和视频等各种业务。
•企业网络：大型企业通常会建设自己的数据中心，利用SDH设备进行数据的长距离传输和跨地域连接。
•军事通信：军队通信系统对通信的可靠性和安全性要求很高，SDH 设备能够满足这些要求，被广泛应用于军事通信中。
sdh技术原理
sdh技术原理SDH技术原理一、SDH技术概述同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）是一种高速数字传输技术，用于在光纤通信网络中传输数据。
它是一种基于时间分割多路复用（Time Division Multiplexing，TDM）的技术，能够实现多个不同速率的信号在同一条光纤上传输。
二、SDH网络结构SDH网络由三个层次组成：物理层、传输层和逻辑层。
1. 物理层物理层主要包括光纤、光模块、接口卡等硬件设备，用于将电信号转换为光信号，并将光信号通过光纤传输。
2. 传输层传输层主要实现对不同速率的信号进行分组和交叉复用，并在不同节点之间进行数据交换和转发。
其中，STM-1（Synchronous Transport Module level-1）是SDH中最基本的传输单元，其速率为155.52Mbps。
3. 逻辑层逻辑层主要负责对数据进行处理和管理。
它包括了各种控制通道和管理通道，在网络中起到了重要的作用。
三、SDH帧结构SDH帧结构采用了分时复用技术，将不同速率的信号分成小块，并通过交错方式进行复用。
SDH帧结构由多个层次组成，其中最基本的层次是STM-1。
1. STM-1帧结构STM-1帧结构总共包括270个字节，其中包括了9个行（row）和9个列（column）。
每个行和列都包含了30个字节，其中前3个字节为传输时钟信息，后27个字节为有效数据信息。
2. STM-N帧结构STM-N是指在STM-1基础上扩展出的不同速率的传输单元。
例如，STM-4的速率为622.08Mbps，其帧结构就是由4个STM-1帧组成。
四、SDH时钟同步原理SDH网络中需要保持各节点之间的时钟同步，以确保数据能够正确地传输。
SDH时钟同步主要有两种方式：内部时钟同步和外部时钟同步。
1. 内部时钟同步内部时钟同步是指在一个节点内部使用自身产生的时钟信号进行同步。
这种方式可以确保每个节点内部各设备之间的协调工作，并且可以减少对外界干扰的影响。
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帧结构与复用
• 若复用的低速信号速率较低，即打包后信 息包太小，例如：2M、34M，需进行二级 指针定位
– 先将小信息包打包成中信息包，通过支路单元指针TU-PTR定位其在中信 息包中的位置 – 然后将若干中信息包打包成大信息包，通过AU-PTR指示相应中信息包的 位置
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帧结构与复用
• 复用步骤(复用方式、复用结构)
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帧结构与复用
• 信息净负荷----STM-N帧中放置各种业务信 息的地方
– 2M、34M、140M信号打包后放在信息净负荷中,由STM-N信号承载，在 SDH网上传输 – 若将STM-N信号帧比做一辆货车，其净负荷区即为该货车的车厢 – 在将低速信号打包装箱时，在每一个信息包中加入通道开销POH，以完 成对每一个“货物包”在“运输”中的监视
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段开销
• 使用者通路：F1
– 为网络营运者提供一个64kbit/s通路，为特殊维护目的提供临时的数据/话 音通道
38
段开销
• 数字通信通路(DCC)字节：D1—D12
– 网元网管之间、网元和网元之间OAM信息通路 – D1-D3用于再生段(DCCR)，带宽3×64kb/s – D4-D12用于复用段(DCCM)，带宽9×64kb/s
– 与信号帧中开销(冗余)字节的数量有关 – PCM30/32仅TS0、TS16用于OAM开销，OAM功能弱 – 线路编码时要加冗余码进行性能监控
• 无统一的网管接口
– 无法形成统一的TMN
• 因此，PDH体制不适应大容量传输网的组 建，SDH体制应运而升生
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概述
• SDH的基本概念
– 是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等 级结构
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概述
• SDH体制的优势
– 接口方面 • 电接口
– STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比 特率为155.520Mb/s – STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是 STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，- - -)
• 光接口
– 仅对电信号扰码，光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世 界统一的7级扰码
12
概述
• 复用方式
– 低速SDH----高速SDH，字节间插 – 低速PDH-----SDH，同步复用和灵活的映射
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概述
• 运行维护
– 用于OAM的开销多 – OAM功能强——这也是线路编码不用加冗余的原因
• 兼容性
– 老体制设备是否还可发挥作用 – 对新体制能否接入
14
概述
• SDH体制的缺陷
SDH原理
V1.1
课程目标
• 了解SDH相对于PDH的优缺点 • 了解SDH的帧结构 • 掌握PDH复用进SDH的过程
3
课程大纲
概述
SDH帧结构与复用 开销
4
概述
• PDH固有缺陷 • 相对于PDH，SDH体制的优势 • SDH体制存在的缺陷
5
概述
• PDH体制的缺陷
– 接口方面——与设备互连有关 • 电接口——地区性的电接口规范，无世界标准 • 光接口——无光接口规范，各厂家独自开发
TU-12
VC-12
C-12 2048kbit/s
我国的SDH基本复用映射结构
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帧结构与复用
• 140M复用步骤
– C4——容器4，与140M相对应的标准信息结构，完成速率适配功能 – VC4—虚容器4，与C4相对应的标准信息结构，完成对装载的140M信号 进行实时的性能监控
11 140M 速率适 配/打包
125us 1 基帧 4 1 2M 速率 适配 加POH 监控 9 POH 1 4 1 一级指 针定位 9 1 4 1
C12
VC12
TU12
接下页 9
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帧结构与复用
• TUG2——支路单元组2；TUG3——支路单 元组3 • 2M—C12—VC12—TU12；3TU12—TUG2； 7TUG2—TUG3 12 86 1 1 • ×3 3TUG3—VC4—STM1 1× 7 字节 字节 R R • 间插 STM-1可装入3×7×3=63个2M信号，2M 间插 TUG2 TUG3 复用结构是3-7-3结构 9
×1
AU-4 VC-4 C-4
140Mb/s
×３ ×3
AU-3 VC-3 TUG-3
×１ ×７
TU-3
VC-3 C-3
×７
TUG-2
45Mb/s 34Mb/s 6.3Mb/s 2Mb/s 1.5Mb/s
×1
TU-2 VC-2
C-2
×3
TU-12 VC-12 C-12
×4
TU-11 VC-11
C-11
18
帧结构与复用
• 段开销——完成对STM-N整体信号流进行 监控,即对STM-N―车厢”中所有“货物包” 进行整体上的性能监控
– – – – 再生段开销(RSOH)—对STM-N整体信号进行监控 复用段开销(MSOH)—对STM-N中的某一个STM-1信号进行监控 RSOH、MSOH、POH组成SDH层层细化的监控体制 二者区别：宏观（RSOH）和微观（MSOH）
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帧结构与复用
• 管理单元指针——定位低速信号在STM-N 帧的净负荷中的位置，使低速信号在高速 信号中的位置可预知
– 发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负 荷中的位置，即赋予装入“车厢”的“货物包” 一个位置坐标值 – 收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信 号，即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接取出所需要的那一 个“货物包” – 由于“车厢”中的“货物包”是以一定的规律摆放的——字节间插复用 方式，所以对货物包的定位仅需定位“车厢”中第一个“货物包”即可
– 频带利用率低 – 指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动 – 软件的大量使用对系统安全性的影响
15
课程大纲
概述
SDH帧结构与复用
开销
16
帧结构与复用
9×270×N字节 1
SOH
3 4 AU PTR 5
传输方向 STM-N 净负荷 (含POH)
SOH
9 9×N 261×N 270×N列
以字节为单位的块状帧结构 帧频8000帧/秒，帧周期125µs
6
概述
7
概述
• 复用方式
– PDH采用异步复用方式 • 通过码速调整（塞入bit）匹配和容纳信号时钟的偏差 • 低速信号在高速信号中的位置无规律性 • 从高速信号插/分低速信号要一级一级进行 • 复用/解复用增加了信号的损伤，不利于大容量传输
8
概述
9
概述
• 运行维护功能(OAM)——决定设备维护成本
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段开销
• 公务联络字节：E1、E2
– – – – 光纤连通业务未通或业务已通时各站间的公务联络 分别提供1个64kb/s数字电话通路 E1用于再生段公务联络 E2用于复用段公务联络
40
段开销
• 再生段误码监测B1字节
– 对再生段信号流进行监控 – 方式为BIP8偶校验 – BIP8偶校验工作机理： • 以8bit为单位(一个字节为单位) • 校验相应bit列（bit块） • 使相应列1的个数为偶
1 34M 速率适 配/打包
1
C3
加入POH监 控 /打包 9
P O H
1
VC3
9 125us 85
转下页
1
125us
84
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帧结构与复用
• TU3——支路单元3，与VC3相对应的标准 信息结构，完成一级指针定位 • TUG3——支路单元组3，与TU3相对应的 标准信息结构 1 1 • 34M—VC3—TU3—TUG3，3TUG3— 261 86 ×3 1 1 H1 1 86 VC4—STM-1，所以STM-1可以复用进3路 1 H2 H1 P 字 H3 一级 H2 节 VC4 补齐 34M TUG-3 间 O R R 指针 H3 TU-3
– 低阶SDH→高阶SDH：字节间插方式，4合1 – PDH信号→STM-N：同步复用和灵活的映射 • 140M→STM-N • 34M→STM-N • 2M→STM-N
• 复用是以复用路线图进行的，ITU-T规定的 路线图有多种，但一个国家和地区仅使用 一种
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帧结构与复用
×N
STM-N AUG
例：某信号一帧有4 个字节，对其进行 BIP8偶校验如图：
BIP-8
A1 00110011 A2 11001100 A3 10101010 A4 00001111 B 01011010
42
段开销
• 在发送端A将要发送的首帧所有字节进行 BIP-8校验计算，其结果形成B1，将B1放入 第二帧B1字节处 首帧 • 在接收端B将接收到的首帧同样进行BIP-8 第n帧 校验计算，并将结果与第二帧的B1字节进 行比较，以此来检出误码 第n帧 第二帧 首帧
容器 虚容器 支路单元
支路单元组 管理单元组 同步传送模块
SDH G.709复用映射结构
映射 定位校准 复用
管理单元
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帧结构与复用
×N
STM-N AUG AU-4 VC-4 C-4 139264kbit/s
TUG-3 指针处理 映射 定位 复用 TUG-2
TU-3
VC-3
C-3 44736kbit/s 34268kbit/s
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段开销
• 段开销
R S O H A1 B1 D1 B2 M S O H D4 A1 B2 A1 B2 A2 E1 D2 K1 D5 A2 A2 J0 F1 D3 9 行 K2 D6