SDH段开销的优化方案

1.STM-1帧的段开销

STM-N帧的段开销位于帧结构的（1～9）行×（1～9N）列（其中第4行为AU-PTR除外）。以STM-1信号为例来讲述段开销各字节的用途。对于STM-1信号，段开销包括位于帧中的（1～3）行×（1～9）列的RSOH再生段开销和位于（5～9）行×（1～9）列的MSOH复用段开销，如图3-25所示。

图3-25　STM-1段开销字节安排

△为与传输媒质有关的特征字节（暂用）；×为国内使用保留字节；＊为不扰码国内使用字节；所有未标记字节待将来国际标准确定（与媒质有关的应用，附加国内使用和其他用途）。

1）定帧字节A1和A2

定帧字节的作用是识别帧的起始点，以便接收端能与发送端保持帧同步。接收SDH码流的第一步是必须在收到的信号流中正确地选择分离出各个STM-N帧，即先定位每个STM-N帧的起始位置，然后再在各帧中识别相应的开销和净荷的位置。A 1、A 2字节就能起到定帧的作用，通过它，收端可从信息流中定位、分离出STM-N帧，再通过指针定位找到帧中的某一个VC信息包的位置。

由于A1、A2有固定的值，也就是有固定的比特图案，规定A1=11110110（F6H），A2：00101000（28H）。收端检测信号流中的各个字节，当发现连续出现3N个A1（F6H），又紧跟着出现3N个A2（28H）字节时（在STM-1帧中A1和A2字节各有3个），就断定现在开始收到一个STM-N帧，收端通过定位每个STM-N帧的起点，来区分不同的STM-N帧，以达到分离不同帧的目的。

当连续5帧以上（625μs）收不到正确的A1、A2字节，即连续5帧以上无法判别定帧字节（区分出不同的帧），那么收端即进入帧失步状态，产生帧失步告警（OOF）；若OOF持续3ms则进入帧丢失状态，设备产生帧丢失告警（LOF），即向下游方向发送AIS信号，整个业务中断。在LOF状态下若收端连续1ms以上又收到正确的A1、A2字节，那么设备回到正常工作的定帧状态（IF）。

STM-N信号在线路上传输要经过扰码，主要是便于收端能提取线路定时信号，但为了在收端能正确的定位帧头A1、A2，不能将A1、A2扰码。为兼顾这两种需求，于是STM-N信号对段开销第一行的所有字节均不加扰，进行透明传输，STM-N帧中的其余字节进行扰码后再上线路传输。这样既便于提取STM-N信号的定时，又便于收端分离STM-N信号。

2）再生段踪迹字节：J0

J0字节被用来重复地发送段接入点标识符，以便使接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态。在同一个运营者的网络内该字节可为任意字符，而在不同两个运营者的网络边界处要使设备收、发两端的J0字节相同才能匹配。通过J0字节可使运营者提前发现和解决故障，缩短网络恢复时间。

3）数据通信通路（DCC）字节：D1-D12

SDH的之一特点就是具有自动的OAM功能，可通过网管终端对网元进行命令的下发、数据的查询，完成PDH系统所无法完成的业务实时调配、告警故障定位、性能在线测试等功能。SDH中用于OAM功能的数据信息下发的命令、查询上来的告警性能数据等，都是通过STM-N帧中的D1～D12字节传送的。即用于OAM功能的所有数据信息都是通过STM-N帧中的D1～D12字节所提供的DCC信道传送的。数据通信通路（DCC）作为嵌入式控制通路（ECC）的物理层，在网元之间传输操作、管理和维护（OAM）信息，构成SDH管理网（SMN）的传送通路。其中，D1～D3字节是再生段数据通路（DCCR），速率为3×64kb/s＝192kb/s，用于再生段终端间传送OAM信息；D4～D12字节是复用段数据通路（DCCM），其速率为9×64kb/s=576kb/s，用于在复用段终端间传送OAM信息。DCC通道速率总共768kb/s，它们为SDH网络管理提供了强大的专用数据通信通路。

4）公务联络字节：E1和E2

E1和E2可分别提供一个64kb/s的公务联络的话音通道，语音信息放于这两个字节中传输。E1属于RSOH，用于再生段的公务联络；E2属于MSOH，用于复用段终端间直达公务联络。

例：如图3-26所示，若仅使用E1字节作为公务联络字节，A、B、C、D网元能否互通公务。

图3-26　网络示意图

终端复用器的作用是将低速支路信号分/插到SDH信号中，所以要处理RSOH和MSOH，因此用E1、E2字节均可通公务。再生器作用是信号的再生，只需处理RSOH，所以用E1字节也可通公务。若仅使用E2字节作为公务联络字节，那么就仅有A、D间可以通公务电话了，因为B、C网元不处理MSOH，也就不会处理E2字节。

5）使用者通路字节：F1

F1提供速率为64kb/s数据/语音通路，保留给使用者（通常指网络提供者）用于特定维护目的的公务联络，或可通64kb/s专用数据。

6）比特间插奇偶校验8位编码BIP-8：B1

B1字节就是用于再生段层误码监测的（B1位于再生段开销中第2行第1列）。监测采用BIP-8奇偶校验机理实现。假设某信号帧由4个字节A 1=00110011、A 2=11001100、A 3=10101010、A 4=00001111组成，那么将这个帧进行BIP-8奇偶校验的方法是以8bit为一个校验单位（1个字节），将此帧分成4组（每字节为一组，因1个字节为8bit正好是一个校验单元），按如图3-27所示按列对齐。

图3-27　BIP-8奇偶校验示意图

依次计算每一列中1的个数，若为奇数，则在得数（B）的相应位填1，否则填0。也就是B的相应位的值使A1A 2A 3A 4摆放的块的相应列的1的个数为偶数。这种校验方法就是BIP-8奇偶校验，实际上是偶校验，因为保证的是1的个数为偶数。B的值就是将A1A2A3A4进行BIP-8校验所得的结果。

B1字节的工作机理，在发送端对本帧（第N帧）加扰后的所有字节进行BIP-8偶校验，将结果放在下一个待扰码帧（第N+1帧）中的B1字节；接收端将当前待解扰帧（第N帧）的所有比特进行BIP-8校验，所得的结果与下一帧（第N+1帧）解扰后的B1字节的值相异或比较，若这两个值不一致则异或运算有1出现，根据出现多少个1，则可监测出第N帧在传输中出现了多少个误码块。若异或运算为0，则表示该帧无误码。

7）比特间插奇偶校验N×24位编码：BIP-N×24(www.xing528.com)

B2字节的工作机理与B1类似，只不过它检测的是复用段层的误码情况。1个STM-N帧中只有1个B1字节，而B2字节是对STM-N帧中的每一个STM-1帧的传输误码情况进行监测，STM-N帧中有N×3个B2字节，每3个B2对应一个STM-1帧。

B2字节的工作机理，在发端B2字节对前一个待扰的STM-1帧中除了RSOH（RSOH包括在B1对整个STM-N帧的校验中了）的全部比特进行BIP-24计算，结果放于下一帧待扰STM-1帧的B2字节位置。收端对当前解扰后STM-1的除了RSOH的全部比特进行BIP-24校验，其结果与下一个STM-1帧解扰后的B2字节相异或，根据异或后出现1的个数来判断该STM-1在STM-N帧中的传输过程中出现了多少个误码帧。在发端写完B2字节后，相应的N个STM-1帧按字节间插复用成STM-N信号（有3N个B2），在收端先将STM-N信号分解成N个STM-1信号，再校验这N组B2字节。

8）复用段远端误码块指示（B2-FEBBE）字节：M 1

M 1字节是个对告信息，由接收端回送给发送端。M 1字节用来传送接收端由B2所检出的误块数，并在发送端当前性能管理中上报B2-FEBBE（B2远端背景误码块），以便发送端据此了解接收端的收信误码情况。

9）自动保护倒换（APS）通路字节：K1、K2（b1～b5）

K1、K2（b1-b5）用作传送自动保护倒换（APS）信息，用于支持设备能在故障时进行自动切换，使网络业务得以自动恢复（自愈），它专门用于复用段自动保护倒换。

K 1和K2（b1～b5）提供的是网络保护方式，在四纤双向复用段保护链中其基本工作原理：当某工作通路出故障后，下游端会很快检测到故障，并利用上行方向的保护光纤送出K1字节，K1字节包含有故障通路编号。上游端收到K1字节后，将本端下行工作通路的光纤桥接到下行保护光纤，同时利用下行方向的保护光纤送出保护字节K1，K2（b1～b5），其中K1字节作为倒换要求，K2（b1～b5）字节作为证实。下游端收到K2（b1～b5）字节后对通道编号进行确认，并最后完成下行方向工作通路和下行方向保护光纤在本端的桥接，同时按照K1字节要求完成上行方向工作通路和上行方向保护光纤在本端的桥接。为了完成双向倒换的要求，下游端经上行方向保护光纤送出K 2（b1～b5）字节。上游端收到K2（b1～b5）字节后将执行上行方向工作通路和上行方向保护光纤在本端的桥接，从而将两根工作通路光纤几乎同时倒换至两根保护光纤，从而完成了自动保护倒换。

以上处理过程由设备自动完成。

10）复用段远端失效指示（MS-RDI）字节：K2（b6～b8）

K2字节的b6～b83个比特用于表示复用段远端告警的反馈信息，由收端（信宿）回送给发端（信源）的反馈信息，它表示收信端检测到接收方向的故障或正收到复用段告警指示信号。也就是说当收端收信劣化，这时回送给发端MS-RDI告警信号，以使发端知道收端的状况。

若收到的K2的b6～b8为110码，则表示对端检测到缺陷的告警（MS-RDI）；若收到的K2的b6～b8为111，则表示本端收到告警指示信号（MS-AIS），此时要向对端发MS-RDI信号，即在发往对端的信号帧STM-N的K2的b6～b8置入110值。

11）同步状态字节：S1（b5～b8）

SDH复用段开销利用S1字节的第5至第8比特表示ITU-T的不同时钟质量级别，使设备能据此判定接收的时钟信号的质量，以此决定是否切换时钟源，即切换到较高质量的时钟源上。S1字节如图3-28所示，S1（b5～b8）的值越小，表示相应的时钟质量级别越高。同步状态消息编码列表如表3-4所示。

图3-28　S1字节的内容示意图

表3-4　同步状态消息编码列表

12）与传输媒质有关的字节：△

△字节专用于具体传输媒质的特殊功能，例如用单根光纤做双向传输时，可用此字节来实现辨明信号方向的功能。

13）国内保留使用的字节：×

所有未做标记的字节的用途待由将来的国际标准确定。

2.STM-N的段开销

N个STM-1帧通过字节间插复用成STM-N帧，段开销按字节间插复用时各STM-1帧的AU-4中的所有字节原封不动的按字节间插复用方式复用，段开销的复用并非是简单的交错间插，除段开销中的A 1、A2、B2字节是按字节交错间插复用进入STM-4外，其他开销字节要经过终结处理，再重新插入STM-4相应的开销字节中。如图3-29所示是STM-4帧的段开销结构图。

图3-29　STM-4帧的段开销

在STM-N中只有1个B1，而有N×3个B2字节（因为B2为BIP-24检验的结果，故每个STM-1帧有3个B2字节，3×8=24位）。STM-N帧中有D1～D12各1个字节；E1、E2各1个字节；1个M 1字节；K1、K2各1个字节。如图3-30所示是STM-16的段开销字节安排。

图3-30　STM-16SOH字节安排开销

注：×为国内使用保留字节；*为不扰码字节；所有未标记字节待将来国际标准确定（与媒质有关的应用，附加国内使用和其他用途）；Z0待将来国际标准确定