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关键词：时间统一系统; SDH; 抖动; 突变

中图分类号：TN911.234文献标识码：A文章编号：1004373X(2011)23007304

Research on Transmission Character of Timeuniform System Signal

Based on SDH Transmission Scheme

KONG Jinping, LU Jiahai

(China Satellite Maritime Tracking and Control Department, Jiangyin 214431,China)

Abstract： The timeuniform system signal was oscillated and break by SDH channel on the TT&C ship. Taking the standard of time signal transmitted from SP channel, the signal from SDH channel was measured, and the distribution of time delay can be found. The reasons of producing oscillations and break in time delay with the mechanism of SDH transmission scheme are analyzed, the basis for improving the performance of SDH channel is provided.

Keywords： timeuniform system; SDH; oscillations; break

收稿日期：201106060引言

时间统一系统(以下简称时统)是航天测量船通信系统的重要组成部分，负责向船上测控系统提供高精度的时间信号。目前，传输高精度时间信号一般有三种方式：使用同轴线缆直接传输，这种方法只适合短距离传输；利用STMN光模块进行传输，这种方法现在已经比较成熟，传输稳定，时延和抖动较小，适合长距离传输，但需要专门铺设光纤，成本较高；利用SDH同步传输网络进行传输，这种方法也逐步趋于成熟，但传输时延存在一定的不确定性，抖动较大。

SDH通道传输时间信号，可以利用现有的SDH网络，成本较低。目前，国内外不少研究机构都进行了大量的研究和实际测试［12］，传输性能得到了很大的提高，并且已经在电力、航天测量等行业得到了应用。新测量船时统利用基于SDH体制的综合信息传输平台(以下简称传输平台)传输时统信号，但传输信号不稳定，有失步现象，无法满足用户终端设备的要求。本文通过对时统SDH通道传输时延的测试，分析SDH通道时延抖动和突变的原因，为改进SDH通道传输性能提供依据。

1主从节点间信号传输模式

新测量船时统设备由一个主节点和四个从节点组成，主节点形成时间基准信号传递给从节点，从节点根据基准信号形成B(DC)时间码分配给附近的用户设备。为确保主从节点间信号传输的可靠性，分别通过SP和SDH两个通道传输，形成热备份。SP通道是利用STMN光模块进行传输；SDH通道是利用基于SDH体制的综合信息传输平台E1接口(2.048 Mb/s)进行传输。

1.1SP通道

如图1所示，主节点的秒信号、时间信息与10 MHz频率信号输入基带调制器产生周期为10 Mb/s的高速时间码，通过STMN光模块发送到中继端，中继端除完成中继功能外，还通过基带解调器还原输出秒信号、时间信息与10 MHz频率信号，从节点根据接收到的秒信号和时间信息生成B(DC)码传送到用户终端处。实测这种方法的设备时延变化和抖动小于1 ns，频率信号稳定度损失小于1×10－11/s。

1.2SDH通道

如图2所示，主节点送出的秒信号和时间信息经过G.703/HDB3变换和时间、相位编码后变成速率为2.048 Mb/s,符合SDH要求的电信号，以透明传输方式通过SDH设备传输到对端，再经过G.703/HDB3反变换和时间、相位解码得到秒信号和时间信息，经时间延迟修正后传输到从节点设备。由于SDH通道时钟不同源和映射、复用处理过程比较复杂等原因，传输延迟存在一定的不确定性，延迟变化和抖动较大。

图1通过SP通道传输时间信号图2通过SDH传输通道传输时间信息2SDH通道时延特性分析

新测量船利用传输平台E1/V35板提供的E1通道作为时统SDH通道。如图3所示，时统信号在传输平台内部的传递过程如下：成帧，业务接口，低阶交叉，高阶交叉，高阶通道，光接口，多级业务中继，到达对端后再进行一系列反过程，最终解帧还原信号结束传递过程。信号的传递经过多次复接交叉和指针调整，处理过程复杂，不利于控制信号传递的时延。

图3时统信号在传输平台内部处理过程SDH业务通道的全程时延T为：T=T1+T2+T3+T4+T5+M×(T3+T4+

2×T5)+T6+T1+T2+T3+T4+T5式中：T1为低阶处理，信号在成帧、业务接口、低阶交叉处理过程中所需要的时间；T2为低阶指针调整，信号在低阶指针调整过程中所需要的时间(由于对码率的处理问题，T1和T2时延有比较大的抖动性，对时间传递影响比较大)；T3为高阶处理(交叉)，信号在高阶汇集处理过程中所需要的时间，该时延一般是固定数值；T4为高阶指针调整，信号在高阶指针调整过程中所需要的时间，时延会有阶跃突变，对时间传递有影响，但由于数据码率比较高，时延变化绝对值不大；T5为光接口(物理)，光电/电光转换和编解码需要的时间，该时延一般是固定数值；T6为光缆时延，光信号沿光缆介质传输的时间，取决于光缆线路长度，随气候和环境有一定的变化；M为中继站数，M×(T3+T4+2×T5)为业务数据中继需要的时间。

对上述时延组成的分析可知SDH通道的时延组成比较复杂，主要可分为三部分：通道终端产生的时延；中继站产生的时延；光信号在光纤中传输的时延。每个部分时延的特点、时延的总量以及时延对通道传递时间信号的影响都有所不同。

(1) 通道终端产生的时延

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[关键词]SDH 视频信号 广播电视

中图分类号：TU248 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）33-0355-01

引言

SDH技术是一种新型的传输技术，这种技术的一系列优点使其非常适合传输广播电视信号，SDH技术与光纤技术相结合而构成的同步数字传输网是一个融复接、线路传输及交换功能于一体由统一网管系统操作的综合信息网络，可实现网络有效管理、动态网络维护等功能，有效地提高了网络资源的利用率，SDH技术目前已成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。

1、SDH的概念

SDH，同步数字系列，光端机容量较大，一般是16E1到4032E1。SDH是一种将复接线路传输及交换功能融为一体 并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET）。国际电话电报咨询委员会（CCITT）（现ITU-T）于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制、它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。

2、SDH的基本原理及特点

2.1 SDH帧结构

SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N（Synchronous Transport Moduled的缩写，=1，4，16，64），最基本的模块为STM-1，4个STM -1同步复用构成STM-4，16个STM-1或4个STM-4同步复用构成STM-16。SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270列字节组成， 发送顺序为从左至右，从上到下依次发送。传输1帧需125s，每秒可传输8000帧。对于STM-1来说， 传输速率可计算得9（270）8bit/字节8000帧/=155520mbps。而STM-4的传输速率为4155529mbps =622 080mbps；STM-16的传输速率为16 155 520（或4622080）=2488320mbps。整个帧结构分成段开销区（Section Over Head，缩写为SOH）、STM-净负荷区（Payload）和管理单元指针区（AUPTR）3个区域。其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活的传送，它又分为再生段开销（Regenerator Section Over Head， RSOH）和复用段开销（Multiplex Section Over Head，MSOH）；管理单元指针用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM- 帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷； 净负荷区域用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节。

2.2 SDH的映射、复用和指针处理

SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用3个步骤： 映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（ ），再加入通道开销区（POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移； 定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程、它通过支路单元指针（TUPTR）或管理单元指针（AUPTR）的功能来实现。复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。

2.3 SDH的特点

SDH之所以能够快速发展这是与它自身的特点是分不开的，其具体特点如下。

（1）SDH传输系统在国际上有统一的帧结构，数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，它能与现有的PDH完全兼容，并容纳各种新的业务信号，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性。

（2）SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律，而净负荷与网络是同步的，它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号，实现了一次复用的特性，克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程，由于大大简化了DXC，减少了背靠背的接口复用设备，改善了网络的业务传送透明性。

（3）由于采用了较先进的分插复用器

（ADM）、数字交叉连接（DXC）、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大，具有较强的生存率。因SDH帧结构中安排了信号的5开销比特，它的网管功能显得特别强大，并能统一形成网络管理系统，为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用。

（4） 由于SDH有多种网络拓扑结构，它所组成的网络非常灵活，它能增强网监，运行管理和自动配置功能，优化了网络性能，同时也使网络运行灵活、安全、可靠，使网络的功能非常齐全和多样化。

（5）SDH有传输和交换的性能，它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合，实现了不同层次和各种拓扑结构的网络，十分灵活。

3、SDH技术传输广播电视信号的过程

SDH技术基本处于OSI的第一层，用来提供比特流传输的手段， 它不具备动态链路建立和交换能力，只拥有静态的电路分插复用和交叉连接能力， 即通过操作员发出电路连接指令来建立某个物理通道； 广播电视领域的SDH网起着公共的物理传输平台的作用，在此平台上一部分带宽用来传输经数字终端设备（CODEC）编解码的广播电视节目，另一部分用来直接传输用户数据或是传输从ATMIP交换机汇聚来的数据流等。用SDH技术传输广播电视信号必须先对信号进行数字化处理，数字化处理分为取样、量化、编码等步骤，取样即是以一定的取样频率抽取输入信号的一个瞬时幅度值（取样值），取样后得到一系列的脉冲式的取样值称为取样序列，量化即是对取样序列进行幅度上的离散化过程，编码就是用二进制代码表示量化值，在信号传输的目的地将量化值转换为信号的过程称为解码。由于电视信号编码后数据量大因而需对其进行压缩编码， 压缩编码主要是通过减少图像像素之间的相关性来达到压缩图像的目的， 其主要优点是降低了对传输容量的要求，缺点是当压缩所含信息量大的图像时由于要牺牲掉部分图像信息从而导致方块效应；图像压缩编码后每个数码对前后图像都有影响，如果传输中发生误码则接收端还原出来的图像将会受较大影响，即误码扩散问题；此外压缩编码还将给图像信号中插入如股票行情等增值信息带来不便等。

4、结束语

光纤传输具有传输频带宽、传输容量大、传输损耗低、传输信息不受电磁干扰等优点。用光纤传输的广播电视信号不仅传输质量好且信号稳定，因而光纤已成为传输广播电视的新媒介。SDH技术与光纤技术相结合而构成的同步数字传输网是一个融复接、线路传输及交换功能于一体由统一网管系统操作的综合信息网络，可实现网络有效管理、动态网络维护等功能，有效地提高了网络资源的利用率，满足了广播电视传输网的信息传输和交换的要求。因而近年来，该技术在各级广播电视传输网中的应用正越来越普遍。当然还有些问题有待在应用、发展中不断完善。

参考文献

[1] 孙学康，毛京丽，SDH技术[M].人民邮电出版社，2002.

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一、SDH传输网络的概念

SDH（同步数字传输体系）是基于PDH（准同步数字传输体系）发展起来的，具有世界统一的网管接口标准。它采用字节间插和灵活的映射方式，具有非常强大的OMA （开放式移动体系结构）功能。SDH光传输设备是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。 SDH光传输设备可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护。它是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。二、SDH传输网络的维护SDH传输网络维护主要分为传输网管系统的维护和传输设备的维护。

1.传输网管系统的维护

相对于其他传输系统，SDH系统最大的特点就是具备强大的网管功能。 SDH系统在标准制定时就充分考虑到设备的维护和系统的扩容，设备的所有配置均需从网管进行。所以SDH网管系统是整个SDH系统的核心。在日常维护中，网管维护人员要通过网管计算机查看各种告警信息和性能值，进行数据配置，并实时监控整个网络运行情况，通过上报的告警信息和性能值，将故障精确判断到位，提前发现存在的故障隐患。 SDH系统网管能否正常使用，对整个SDH系统至关重要。

2.传输设备的维护

设备维护人员要全面了解SDH设备的工作原理，熟练掌握维护设备的情况，如网络拓扑情况、系统采取的保护方式、业务分配情况、时隙配置情况、现场地理位置、各个网元间的距离、纤芯使用等、设备型号、本室设备配置情况、机盘功能、接口情况、各类板子上的指示灯的含义，以便对传输设备进行维护。

三、SDH网络故障的定位原则及处理方法

SDH网络故障维护人员应遵照下列流程及方法进行故障处理。故障定位一般应遵循“先外部，后传输；先单站，后单板；先线路，后支路；先高级，后低级”的原则，可使用下列方法来判断故障点：

1.环回法

在SDH传输设备维护中，通过对设备各种不同的环回，判断出故障点。

（1）设备外环：在DDF架（或者ODF架）对用户设备进行环回，让对方站检查本室设备及光纤链路是否有故障。

（2）设备内环：在DDF架（或者ODF架）对SDF设备进行环回，检查SDH设备内部是否有故障。

2.替换法

使用一个工作正常的部件去替换一个工作异常的设备部件，从而达到定位故障，排除故障的目的。这里所指的设备部件，可以是一个完整的设备，也可是一块单板或一根光纤。

3.仪表测试法

采用各种仪表（如误码仪、万用表、光功率计、OTDR等）检查传输故障。

（1）使用2M误码仪，测试电路通断、电路有无误码。

（2）使用万用表测试供电电压，检查电压是否正常。

（3）使用OTDR （光时域反射仪），测试、定位光纤故障点。

4.经验处理法

有时设备单板会出现死机无响应故障。如遇到这种情况，通过复位、重启及数据的重新下发等手段，可以很快有效排除故障，恢复业务。

四、典型故障案例分析

下面通过具体故障案例，介绍故障处理流程和方法。例如：郑州铁路局省干西北环传输设备是局管内重要的传输设备，承担着电话、调度信息传输等重要业务，其网络拓扑呈环形，如图所示。有一次，该传输设备出现如下故障现象。

1.故障现象

焦作至月山方向的光板出现黄灯告警，月山至焦作方向的光板出现红灯告警。经查看网管发现，月山光板有R—LOS（收无光输入）和RS—LOS（再生段信号丢失）告警，而焦作光板有MS—RDI（远端信号劣化指示）告警，但焦作和月山的业务没有受到影响。

2.故障分析

月 山 光 板 上 出 现R—LOS，RS—LOS告 警 信息，表示月山光板没有收到光信号。故障原因可能为如下几点：一是焦作至月山间光缆故障；二是月山室内的光纤或法兰盘故障；三是焦作室内的光纤或法兰盘故障；四是焦作光板无发光或光功率过大；五是月山光板接收模块损坏，造成收不到光信号。另外，焦作光板有MS—RDT（远端信号劣化指示）告警，是月山R—LOS（信号丢失）和RS—LOF（再生段信号丢失）告警的对告，不是主要问题。

3.故障处理方法

使用OTDR（光时域反射仪）测试光缆线路的好坏。月山和焦作同时在ODF架处用仪表测试，测量出的距离为19.98KM，判断焦作到月山间的光缆正常。然后，使用棉球清洗法兰盘和光纤连接头，故障并没有消失。由于在月山有R—LOS（信号丢失）和RS—LOF（再生段信号丢失）告警，说明月山没有收到焦作光信号。在焦作ODF架处用光纤对月山方向进行收发环回后，月山光板告警消失，说明焦作至月山间光缆和月山设备均正常，故障点在焦作机房内。随后月山机房本地在ODF架处用光纤对焦作方向收发环回，网管查询后焦作设备上有R—LOS （信号丢失）和RS—LOF （再生段信号丢失）告警，说明焦作没有收到自己发的光信号。这种情况有两种原因：一种是光板发白光，另外一种就是收不到对方的光信号，造成R—LOS（信号丢失）告警。从最初的告警信息分析判断，焦作的接收是正常的，因此可以判断焦作光板发生了故障。使用光功率计测试焦作光板发光，其发光功率是-45.5db。这说明发光信号已劣化。用酒精棉球清洁光口后，重新测试发光信号，其仍然劣化，判断为光板故障。对故障光板更换后，设备故障排除，证明上述故障处理流程正确。值得注意的是，在更换光板时，需注意光板的型号、版本，还应注意是长距光板还是短距光板。

五、结束语

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【关键词】SDH传输网电路电路安全性网络优化

一、SDH传输网的性能优化设计

1.新形势下对于SDH传输网的要求包括：为了提高竞争力降低运营成本，要求现有的传输网络具有更可靠的质量，能够满足竞争的要求与市场的形势；为了维护客户以及抢占市场，传输网电路不仅要能够随时满足客户的要求，还需要良好的稳定性，因此良好的拓扑结构是关键；为了适应技术的更新换代的同时能够将成本降到最低，需要传输网具有较好的扩展性。

2.对SDH传输网电路进行优化主要包括三个流程，分别为现状评估、方案制定以及评估结果的优化与实施。现状的分析与评估是优化的基础，所评估的指标与内容必须科学全面，不仅要包括对于业务内容与处理能力的分析，还要包括对于网络结构与资源的分析；在根据分析结果制定优化方案的过程中可以采用环路拆分、提升汇聚层容量等措施提高网络利用流程，在调整的同时还可以同时开展新的业务，如数据业务等；在优化方案的评估与测评阶段，需要考虑到方案的实施对各种资源的影响与作用，并根据自身的实际需求选用适宜的方案，对于不足之处要及时的补充与更正，才能够保证方案的实际效益。

3.SDH传输网电路优化的技术主要包括：网络结构调整、光缆线路调整以及各种系统内设备的优化。网络结构的优化，优化网络结构主要是对结构拓扑、通路、节点以及同步方式的优化，对于那些业务量大的结构拓扑，优先选用处理能力较强、容量较大的设备，如10G或波分设备等；设备的优化要全面的考虑设备的状态和兼容性，需注意不同厂家设备光口对接时时隙分配方式的不同，同时电源、光纤以及机房等具体的环境也需要考虑优化改进；光缆线路的优化，作为连接设备的媒介与桥梁，光缆优化的过程中主要考虑路由的多向性，减少同路由组网，并根据工程实施难度、经济等因素的制约与条件来选用适合的技术与方案。

二、SDH传输网电路的安全自动化分析系统

SDH传输网的电路安全关系着整个网络的安全与稳定性，有必要引进自动化的监管系统来提高其运作的效率，为客户提供更快更好的服务。

2.1自动化安全系统的分析

（1）功能需求分析。安全自动化的监管系统主要的工作原理是通过提取相关的基础数据，按照客户的业务要求，输出相关的数据表格或是文字信息，完成一次工作过程，所以系统的基本功能要包括数据分析、数据统计、结果汇总以及报表整理与输出等功能。（2）实现难点分析。虽然现有的系统能够实现对于数据库数据的调用与分析，并能够对处理后的数据进行输出与传递，及时的对出现的故障与问题进行警报，但是在基础数据的预处理、安全标准的判断以及实现对于大量数据的智能处理等方面仍存在着不同程度的问题与弊端。可以看出，安全性自动化系统的实现难点在于数据分析判断的规则与算法。

2.2安全性自动化系统的设计

（1）总体流程设计。根据工作的原理以及系统的功能要求，SDH传输网电路安全的自动化系统的工作流程开始于基础数据是收集与数据的预处理，之后是对数据的自动化分析，以及对分析结果的分类汇总，最后才是对整理后的数据进行输出与传递的步骤。（2）系统框架设计。作为输电网络的子系统，安全自动化的系统功能的实现依赖于系统内置的各个模块以及相应的模块组，进而形成了自动化系统的框架结构。比如数据模块组便包括了光缆数据、环网数据以及电路的配置数据等对数据进行采集与整理的模块；数据的管理模块包含了环路、支链路的隐患自动排查；逻辑系统模块以及逻辑拓扑模块等能够实现对于数据分析汇总的模块；核心计算部分的模块组包含了对于各个节点进行分析与处理的模块。每一个模块组都是由内部的各个模块相互配合与协作来实现任务目标的，进而完成整个自动化系统的工作与任务。

三、结语

SDH输电网电路是信息传递的基础工具与主要方式，随着传输网规模的扩大以及信息技术的迅速发展，其应用范围正在逐渐的扩大，其采用的技术也正进行着升级换代，为了保证输电网的安全性与稳定性，降低运营的成本，满足客户的需求，需要对传输网进行优化设计、提高输电网安全控制的自动化水平，进而提升传输网的服务质量。

参考文献

[1]穆志巍. 基于SDH的网络性能优化设计[D]. 东北石油大学，2013（04）

[2]宋晓飞. SDH传输网电路安全性自动分析系统研究及实现[D]. 电子科技大学，2013（04）

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【关键词】电力通信；SDH；网络优化；光纤传输

前言

随着电网结构的日益复杂、厂站数目和业务种类不断增加、视频监控等大容量数据业务的需求，在更高的网络可靠性要求下，现有传输网网络结构和容量将面临巨大压力，亟需对其进行优化和调整。

1.基于SDH 的 MSTP 技术

同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）是将复接、线路传输及交换功能融为一体，并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。具有全球统一的网络节点接口和标准的信息结构等级同步传送模块（STM-N），提供 155×N Mbit/s 的传输速率，可以复接 2，34，140 Mbit/s 等低速支路信号，以其安全、可靠、准时、便于维护的优点在电力通信骨干网中得到广泛应用。 但传统的 SDH 设备端口只提供 2 Mbit/s 等支路的电接口和最低速率为 155 Mbit/s（STM-1）光接口，缺乏灵活性，难以满足电网通信业务的多样性和对数据业务的高服务质量要求，成为电力通信网进一步发展的瓶颈，亟需寻求新的解决方案。

基于 SDH 的多业务传送平台指以 SDH 为平台同时实现 TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点技术。

与传统的 SDH 技术相比，MSTP 不仅保留了传统 SDH 网络的实时性、安全可靠性以及可维护性的优势，而且兼具业务的透传、汇聚、二层交换和带宽的统计复用功能， 同时又扩展了对以太网业务的流量控制、QoS 等功能。此外，可以通过通用成帧规程封装提高数据封装的效率 实现了不同厂家间的数据业务互联；利用虚级联配合链路容量调整技术可以将数据业务适配到不同 STM-N 数据帧中的虚容器进行传送，实现了业务带宽的动态调整，提高了传输系统的带宽利用率， 同时简化了网管配置难度。

综上所述，MSTP 技术支持话音、视频、数据等多种业务，提供丰富的业务（TDM、ATM 或以太网业务等）接口，通过更换接口模块适应业务的发展变化，是成功解决传输网接入层多业务传送的主要方法，不仅满足电网通信业务多样化要求，也满足了电网通信的高可靠性和高 QoS 的保证，其方便、统一管理的维护模式等优点，必将在电网通信中发挥重要的作用。

2.电力 SDH 光纤传输网现状分析

某地区电力SDH 光纤传输网按照传输 A 网、传输B 网双平面建设。传输 B 网正处于建设初期， 组网设备主要采用烽火 780B， 现已覆盖 220 kV 及以上变电站和核心厂站，因此，文章仅讨论承载主要业务的 SDH 光纤传输 A 网。

电力通信网基础薄弱、资源匮乏，在早期建设不足和光传输网复杂的情况下，电力通信网的问题日益凸显，传输 A 网主要存在以下问题。

（1）网络层次不清晰、拓扑结构欠合理。 早期光缆建设滞后于电网建设，同时由于受到地理环境、资金、技术等条件限制，部分站点之间早期架设的光缆纤芯数量多为 12 芯，甚至为 8 芯，加上电力光纤通信采用单向通信方式，纤芯占用率高，使纤芯资源更紧张。部分光缆线路因老化出现传输损耗过高或者断纤现象， 形成个别站点光缆无备用纤芯的困境，同时，业务汇聚点至地调光缆通道过少，导致业务过于集中在个别站点，一旦两者间光缆出现故障，将出现大范围的生产业务中断。光缆资源的紧缺直接影响了网络规划的实施，使接入层业务通道占用骨干层资源，导致骨干层和接入层界面不清晰，给日常维护和故障处理带来困难。

（2）设备配置不合理、传输容量低。网内设备具有2.5Gbit/s交叉容量，但传输 A 网骨干层 2 条成环链路最大带宽仅为622 Mbit/s，其他链路带宽均为 155 Mbit/s，光纤带宽利用率低。

（3）业务单一，业务接入链路节点过多。目前，网内所有站点设备均无配备 MSTP 多业务接口板块，仅提供的主要业务类型为传统 2M 电路和少量的 POS 接口 155 Mbit/s 链路， 未能充分利用MSTP 的多业务接口功能。在日常维护中发现，中间节点协议转换器运行状态不稳定、带宽不足，频繁出现故障导致网络中断，而且带宽受限、不具备远程维护能力，不仅增加了维护难度，也增加了故障判断和处理时间。

（4）时隙碎片多，业务成环率低，链路保护不足。由于时隙缺乏规划，2M 电路占据较多时隙，产生较多的时隙碎片，限制了链路保护的配置。当前站点业务保护方式主要采用二纤单向通道保护，节点采用大环方式进行子网连接保护。业务保护存在环内的站点数目过多、线路过长的缺点，导致保护时延增加，保护能力减弱。

3.优化策略

光缆线路是传输网组成的最基本元素之一，是业务信息传输的物理路由，决定了业务流向。因此，完善光缆网是网络优化的前提条件。

（1）增加骨干层等重要站点的直通路由光缆的建设。

（2）通过调整部分光缆线路和光纤通道进行适当线路解环和组环。

3.1 网络层次的优化

通过以上调整，将形成清晰的光纤环网结构，提高区域性的通信可靠性，SDH 光纤传输 A 网优化后链路拓扑，为清晰划分传输 A 网的骨干层、接入层链路界面，充分利用设备性能和组网能力，需对站点设备和原有链路进行调整升级及重新组网划分。

3.2 业务通道优化

业务通道应遵循最佳路由原则，并根据业务特点、流向、带宽需求和保护要求，决定各业务的传输平面、拓扑形式、带宽分配和物理通道分配，实现物理通道隔离，满足业务的“N-1”运行方式，优化方法如下。

（1）优化业务接入方式，减少业务通道节点。可通过在 OptiX 2500+设备增加以太板卡的方式实现对数据业务如综合数据网的支持，改变原经2M支路带宽为 N×2 Mbit/s 再经协议转换器转换成IP 网的接入方式，EMS 系统网络化通道优化方案，提高数据网带宽至 100 Mbit/s，可降低 IP 业务占用支路板的时隙量，减少协议转换器节点，可通过网管进行维护和远程管理。同样，EMS 的接入方式也可采用相同方案 减少 PCM、Modem 等传统接入节点。

（2）线路继电保护采取 2 Mbit/s 复用及专用光纤通道，220 kV 等级以上的线路采取 2 条完全独立路由构成主一、主二保护。 安稳控制业务采用 2套完全独立路由的 2 Mbit/s 复用通道。调度自动化业务及电能计量业务采用完全独立的 1 路专线接入和 1 路调度数据网网络通道。调度电话、行政电话仍采用 E1 或多路 E1 接入方式。

3）调度数据网的站点业务流量约为 1.5 Mbit/s，考虑带宽冗余，接入带宽可采用 2×2 Mbit/s 多个E1 接入方式。变电站视频监控、承载管理业务的综合数据网则采用 MSTP 接入优化方案。

3.3 业务时隙和保护方式优化网络时隙优化原则：

（1）骨干层节点全部采用 VC-4 穿通，跨节点间穿通采用相同时隙，有效避免骨干层节点的低阶交叉成为瓶颈；

（2）分配业务通道范围，尽量使业务排满每个VC-4、VC-12 通道，避免设备时分交叉能力的不同造成时隙碎片。

3.4 优点分析

SDH 光纤传输网的网络层次和区域性更加清晰，充分发挥现有 MSTP 传输设备的组网能力和 SDH环网子网保护功能，实现区域环网，提高网络整体的可靠性。业务层次分明，接入方式便捷，有利于日常维护，减少故障概率。同时，骨干层、接入层容量不仅满足现有网络的带宽需求，而且具有带宽利用率高、扩展性好、生存力强，不受节点瓶颈问题和失效问题的影响，两点间有许多路由可选，可靠性很高，为将来网络扩容和新业务接入留下较大的空间。

4.结语

通过对电力 SDH 光纤传输 A 网的优化调整进行探讨，旨在解决光缆资源不足的困境和从根本上解决通信网络节点负荷过大的问题，提供多样化的业务接口，满足日益增长的业务带宽需求，也为快速、准确判断故障点、减少故障排除时间奠定良好的基础，进一步电力通信网的可靠性和运行管理水平。

参考文献：

[1]吴凤修.SDH 技术与设备[M]. 北京： 人民邮电出版社，2006.

[2]彭志荣.MSTP 技术在江门电力通信网改造中的应用[J]. 电力系统通信， 2009， 30（7）.

sdh传输篇6

关键词：电力通信；SHD传输网；网络架构

中图分类号：TN913.442 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0077-02

1 SDH传输系统概述

1.1 SDH传输系统简介

SDH（Synchronous Digital Hierarchy）传输系统是1985年由美国贝尔通信技术研究所提出的，是一种将复接、线路传输与交换等功能进行融合，通过统一的网管系统进行操作的综合性信息传输网络。SDH传输系统的适用范围极为广泛，在微波传输、卫星传输以及光纤通信体制中都能得到有效应用，因而实现了通信网络的综合性管理，对于通信网络能够做到实时监控、动态维护，极大得提升了网络资源的利用率。SDH传输网的出现是基于传统的PDH传输网，SDH能够在提供物理传输信号的基础上，对网络信号进行监控、处理，并具有较快的恢复能力，通过引入SDH传输系统能够有效提升通信网的安全性及可靠性。

1.2 SDH传输系统的优点

与原有的PDH传输网相比，SDH通信网的优势较为明显，综合而言，SDH系统的优点主要包括以下四个方面：

一是具有标准化的信息结构等级，在SDH传输网中，不同速率的信号形成同步复接关系，从而实现了不同SDH设备的光口互连。

二是网络监控、故障检测与维护能力极大提升，通过在SDH帧结构中加入开销字节来实现网络维护功能。

三是同步复用方式的使用简化了通信网络中上下支路的信号，网络系统本身的自愈能力提高。

四是网络兼容性极佳，SDH传输网除了能够处理原有PDH系统的通信信号，还能够兼容ATM、FDDT等数字信号。

1.3 电力通信SDH传输系统的结构组成

随着我国电网建设步伐的不断加快，发电站与变电所的数目逐年增加，电力通信网中SDH传输节点的数目也快速增长，某些大型城市的SDH传输网节点甚至超过150个。

SDH传输系统主要由终端复用器、分插复用设备、数字交叉连接设备以及光纤等通信传输媒介组成，在电力通信网中，除了SDH传输网中心节点的业务存在差异外，其它各节点的业务类型是基本一致的，包括调度电话、线路运行通道、电能计量以及生产管理等通信传输系统均能够实现统一管理。这样的传输结构也极大得简化了通信通道，电力通信网中的常规SDH传输系统节点只需上下两个通道即能实现信息传输功能。

2 电力通信SDH传输网的现状及问题

2.1 电力通信SDH传输网的发展现状

SDH传输网具有可靠性高、兼容性强、安全系数高、网络建设快等优点，因此在我国电力通信网中得到了极为广泛的应用，各地供电局依据自身特点建立了覆盖中心站与各变电所的光纤通信系统，为电力通信网提供了可靠的调度电话与远动信息传输通道。

以地方电网的500 kV变电所通信站为例，主要包括两套通信传输系统，其中一套SDH传输系统在本站分别接入地区干线通信网与省级干线通信网，而另一套则通过地区通信中心站分别接入地区干线通信网与省级干线通信网。

辽宁鞍山地区的电力通信SDH传输网建设的发展较快，基本形成了以SDH传输技术为基础的光纤通信网；在通信网保护方式的选择上，则使用了二纤单向通信保护环，进一步提升了电力通信网的可靠性与安全性。从整体发展状况来看，国家电网分国家骨干层、省际骨干层、省内骨干层、地方传输层等级别大力开展电力通信SDH传输系统建设。

2.2 电力通信SDH传输网存在的问题

我国电力通SDH传输网建设在取得一定进展的同时，仍然存在诸多问题，难以满足电网改造的要求。

2.2.1 传输网架构较为薄弱

当前我国多数SDH传输系统尚未形成完整的环网，不具备多节点故障的保护功能，如果地区传输网线路出现单节点或多节点故障，将难以通过迂回线路分担故障线路传输任务。

2.2.2 通信网干线传输容量有待提高

某些地区的SDH传输线路主干电路容量为155 Mbps，难以满足区段内各变电所的通信要求，限制了电力通信网的长远发展。

2.2.3 传输网管理模式落后

伴随着硬件通信设备的引入，管理模式的发展却较为缓慢，对SDH传输网的管理仅限于分路检测以及简单的调控，而且通信标准的不统一也极大地限制了通信系统的发展。

2.2.4 电力通信网的发展规划不明确

对于完整传输网的建设欠缺科学的实施方案，对于新技术的更新欠缺敏感性，SDH传输网络架构的发展难以适应现代化通信网路的要求。

3 电力通信SDH传输网的优化及改造

3.1 电力通信SDH传输网络架构优化改造的目标

针对我国电力通信SDH传输网络存在的问题，有必要对其进行优化与改造。在对SDH传输网进行优化改造前，首先应确立相应的改造目标。

依据我国电网建设的要求，SDH传输网的优化改造应建设适应电网发展的现代化光纤通信网，形成覆盖整个地区变电所的话音、数据通信传输网络；应对现有的SDH传输网进行优化与升级，形成基于MSTP技术的电力通信网，并不断提升通信网的可靠性与安全性；另外，还必须不断完善光纤传输网网构，电力部门应加大财政投入，建成纤芯数不少于12芯的主干光缆网络，进一步提升SDH通信网的电路容量。

3.2 电力通信SDH传输网络架构优化改造的规划方案

电力通信SHH传输网络架构的优化改造首先应明确主要技术政策，明确电力通信网建设的重要性，在确保SDH传输网可靠性与安全性的基础上确定规划方案；通信网建设必须遵循一定的技术标准，执行国家与行业标准。规划方案主要包括两个方面的内容。

3.2.1 光纤电路的规划调整

各地区供电局根据变电所布局对通信光缆进行调整，光缆线路可以选择OPGW或ADSS光缆，并将8芯光缆线路逐步升级为16芯或24芯传输线路，原线路中的光缆线路可以作为备用迂回通道。

3.2.2 传输网络的规划

主要包括传输网的拓扑结构、自愈环、网络同步、业务分配、设备选型等内容。

3.3 电力通信SDH传输网络架构优化改造的实施步骤

在完成电力通信SDH传输网络优化改造的规划方案后，即可分阶段得对现有SDH传输网进行改造施工。

第一阶段是MSTP环的建设，根据规划方案中网络拓扑完成SDH传输网主干环路及各个接入环主要节点的建设工作，主干路电路容量升级为622M，该阶段施工不包括传输网网管系统的建设；

第二阶段是传输网接入环的MSTP改造，依次实现各个接入环的网路改造工作，升级接入环传输线路的电路容量；

第三阶段的全网整体的升级改造工作，对剩余站点进行优化与省级，实现全网多业务传输平台，某些没有进行优化改造的站点仍然可以沿用以前的SDH传输网络。

4 结 语

近年来，伴随着我国社会经济的高速发展，电网建设规模逐年扩大，对电力通信网可靠性、安全性、兼容性的要求也越来越高，在这样的背景下，传统的PDH传输网已经难以满足电力通信的要求，以SDH技术为基础的通信系统在电力通信网中得到了越来越广泛的应用。当前我国的电力通信SDH传输网络仍然存在传输网架构较为薄弱、干线传输容量有待提高、传输网管理模式落后、发展规划不明确等诸多问题，因此，有必要从光纤电路、传输网等两个方面对SDH传输网络架构进行优化与改造，通过光缆电路优化与传输网络省级，最终形成完整的电力通信SDH传输网。

参考文献：

[1] 毛鹏.县级电力通信技术的应用和发展[J].通信电源技术，2014，（4）.

[2] 张国胜.兰州电网光纤通信发展探讨[J].信息技术，2011，（40）.

[3] 朱直达，吴丹飞.第二厂家SDH/MSTP设备组网策略[J].邮电设计技术，2008，（10）.

[4] 吴文博.基于SDH技术网络数据传输的设计与实现[D].上海：复旦大学，2008.

[5] 程德山，史建平.安徽地市级电力通信网改造方案探索与实践[J].电力系统通信，2008，（S1）.

sdh传输篇7

关键词：传输网 时钟 同步 SSM

中图分类号：TN914.332 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0034-02

1 引言

随着电力通信网的快速发展和企业现代化管理水平的不断提高，SDH传输网承载的业务不断拓展，对传输网络的要求也越来越高。数字时钟同步是传输网的重要支撑技术之一，为传输网络的稳定运行提供保障。

实现网同步的目标是使网中所有交换节点的时钟频率和相位都控制在预先确定的容差范围内，以使网内各交换节点的全部数字流实现正确有效的交换，否则会在数字交换机的缓存器中产生信息比特的溢出和取空，导致数字流的滑动损伤，造成数据出错[1]。由于时钟频率不一致产生的滑动在所有使用同一时钟的系统中都会出现，影响很大，因而必须有效控制。

2 时钟同步现状

某电力传输网按照传输A网、传输B网相互独立的双传输平面进行建设，承载着调度自动化、继电保护、安稳控制等生产实时控制业务，为电网的安全稳定运行提供全方位、高质量的通信服务。

传输A网核心层带宽为10G，骨干层为622M/2.5G，接入层为155M，核心层和骨干层主要用NEC U-Node设备，接入层城区主要用华为Metro3000、Metro1000和NEC V-Node、C-Node设备，两区两市主要用中兴S330设备。传输B网分城区子网和两区两市子网，城区子网骨干层带宽为2.5G，接入层为622M/155M，两区两市子网骨干层带宽为622M，接入层为155M。设备基本统一，主要采用华为Metro5000、Metro3000、Metro1000组网。

某电力通信网的时钟同步采用主从同步方式，NEC传输A网以新局U-Node为切点，跟踪广东电力通信网的基准主时钟，华为传输A网、中兴传输A网、华为传输B网通过光路与NEC传输A网互联，从接收到的STM-N高速信号中直接提取定时基准，实现全网同步，如图1所示。

通过对网络的时钟配置情况进行查询和分析，发现某电力传输网在时钟同步上存在以下问题：

（1）部分网元未配置时钟保护。时钟保护是指在主路由跟踪的时钟出现故障时，网络的时钟可以自动地选择备用路由时钟，保障网络时钟的质量，防止传输性能下降。

（2）部分网元的时钟未按照最短路径进行跟踪。为了达到最好的时钟质量，应当选择到时钟主站最短路径为时钟跟踪的主路由，避免时钟跟踪链过长。时钟跟踪链越长，时钟的劣化就越严重。

（3）部分网元跟踪内部时钟。部分网元只配置了内部时钟源，时钟工作在自由振荡状态，网元时钟精度降低，会造成网络指针调整。

（4）部分网元时钟互跟。时钟互跟将导致全网时钟不同步，网元时钟质量劣化。

3 时钟同步优化

3.1 时钟同步优化原则

时钟同步优化原则主要体现在缩短定时链路长度和提供主备时钟同步信号。

3.1.1 定时链路长度

尽量减少定时基准传输的长度，一个同步参考链上的节点时钟总数不超过60个，其中K=10、N=20、网元时钟总数

3.1.2 SSM的开启

充分利用S1字节防止出现定时环路。SSM（Synchronization Status Message）同步状态信息，又称同步质量信息，用于在同步定时传递链路中直接反映同步定时信号的等级。若具有SSM功能，则在同步定时传递链路中的每一个节点时钟能接收到从上游节点传来的SSM信息。通过判断所收到的同步定时信号的质量等级，来控制本节点时钟的运行状态。如果在数字同步网中每个节点时钟都能收到上游节点传来的SSM信息并能向下游节点输出反映该同步定时信号质量等级的SSM信息，那么整个数字同步网内各级节点时钟将处于一种同步定时信号质量预知的监控状态下，从而大大提高了全网同步运行的质量。因此，全网所有参与动作的网元都建议启动SSM协议。

3.1.3 主备定时

为了确保传输网络安全稳定运行，必须具备主备定时源和主备定时链路，实现同步时钟的自动保护倒换。

为了避免由于一条时钟同步路径的中断而导致整个同步网失步， 要求网络在一个网元所跟踪的某路同步时钟基准源发生丢失时，能自动倒换到另一路时钟基准源上。此路时钟基准源可能与网元先前跟踪的时钟基准源是同一个质量等级的时钟源， 也可能是一个质量稍差的时钟源。ITU-T定义S1字节用于传递时钟源的质量等级信息，遵循以下时钟自动保护倒换原则：

（1）配置了时钟源优先级别后，网元首先网元从当前可用时钟源中，选择一个级别最高的时钟源作为同步时钟源，并将此同步时钟源的质量等级信息传递给下游网元。

（2）当网元有多个同步时钟源且质量等级信息相同时，则依据优先级，选择优先级最高的时钟源作为同步时钟源，并将此同步时钟源的质量等级信息传递给下游网元。

（3）若网元B当前跟踪的时钟同步源是网元A的时钟，则网元B的时钟对于网元A来说为不可用同步源。

3.2 时钟保护配置及分析

组网形式主要有链、环网、相切环网、环带链形式等。下面以单个时钟基准（PRC）为外部时钟源为例，讨论环网中各节点的时钟保护配置。

典型的SDH环网单PRC配置组网时钟跟踪图如图2所示。A节点外接一个PRC为基准定时源，假设为G.811时钟，其余各节点通过线路定时跟踪此基准定时源。

全网启用SSM协议，各节点时钟配置如下：

A：外时钟、内时钟；

B：东向时钟、西向时钟、内时钟；

C：东向时钟、西向时钟、内时钟；

D：东向时钟、西向时钟、内时钟；

节点A优先级只设置了外时钟和内时钟。这是因为如果A设置了东或西向时钟，一旦基准时钟源失效，节点A会跟踪D的时钟从而导致时钟成环。

全网正常情况下，所有从线路上提取定时的节点，会向上游节点回传同步定时不可用（S1=1111）信息。每个节点都从所有配置时钟源提取定时信息，并获取同步质量信息，优先跟踪质量较高的同步源，相同质量的同步源则跟踪优先级别较高的同步源。

当两个节点间光缆中断时，假设发生在B和C之间，正常时钟跟踪链从光缆中断处的下游网元的跟踪状态会发生变化而进入倒换状态。

光缆中断的瞬间，C收不到B的定时信号，瞬间为不可用（S1=1111），进入保持模式，向下游节点插入S1字节为1111。此时D节点收到由节点C传过来的时钟质量后，比较出A节点传送的时钟质量高，根据时钟倒换条件，节点D时钟跟踪倒换到抽取A网元时钟源上，向C网元下插S1字节是0010，同理，节点C抽取节点D的时钟，全网时钟继续跟踪主时钟PRC，重新进入同步稳态。

3.3 时钟同步优化方案

根据时钟同步优化原则和时钟保护配置及分析，对某电力传输网进行时钟优化。以核心环为切入点，将核心环作为一个单环，首先对环上各节点的时钟设置标准化。再以核心环为基准，向四周扩散，根据各环的特点，逐层优化，主要措施如下：

（1）增加时钟保护，为了防止断纤造成网络时钟互锁，全网启用标准SSM协议。

（2）规划时钟子网。全网属于同一时钟子网。

（3）避免一个子环从同一方向跟踪时钟，以提高网络时钟质量。

（4）对传输网络的时钟进行配置优化，考虑某些网元的跟踪方向，进一步提升网络时钟质量；

4 结语

传输网络的时钟稳定良好，是决定传输网络传输质量的一个重要指标，当网络的时钟劣化时，传输网络所传输的数据将出现误码或者其他设备无法正常的识别经过传输网络传送的信号。通过对传输网的时钟进行优化，消除了影响网络性能的安全隐患。

参考文献

[1]韦乐平.《光同步数字传输网》.北京：人民邮电出版社，1993年.

sdh传输篇8

随着1000MHz以太网技术的逐步成熟以及10GHz以太网标准的即将问世，以太网技术正由局域网技术扩展为城域网（MAN）和广域网（WAN）技术。但以太网的性能监视和故障定位能力较弱，为了弥补这些缺陷，充分利用现有的网络设施，目前网络提供商正试图利用现有的SDH光网络来传送以太网数据（EOS）。但是，由于以太网和SDH的标准速率并不完全匹配，当将以太网帧向SDH帧映射的时候，往往要使用较大的SDH容器，从而造成传输带宽的浪费。例如，传输一个千兆以太网数据往往需要一个完整的2.5Gbps的SDH传输通道，这无疑会造成巨大的带宽浪费，理论上，可使用SDH级联技术构造大小合适的SDH传输通道，来传输以太网数据，但不幸的是很多现有的SDH网络并不支持级联处理，而要更新这些网络设施代价太大。因此这种级联传输方法目前并不现实。

本文采用多个虚级联的SDH虚容器（VC-3）为千兆以太网数据流开辟大小合适的SDH传输通道，配合使用链路容量调整配置（LCAS）技术，不仅可以提高传输带宽的利用率，而且可以动态地分配带宽资源。

1 SDH虚级联的基本原理

虚级联是指用来组成SDH通道的多个虚容器（VC-n）之间并没有实质的级联关系，它们在网络中被分别处理独立传送，只是它们所传的数据具有级联关系。这种数据的级联关系在数据进入容器之前即作好标记，待各个VC-n的数据到达目的终端后，再按照原定的级联关系进行重新组合。SDH级联传送需要每个上SDH网元都有级联处理功能，而虚级联传送只需要终端设备具有相应的功能即可，因此易于实现。

如图1所示，使用虚级联技术可以将一个完整的客户带宽分割开，映射到多个独立的VC-n中进行传输，然后由目的终端将这些VC-n重新组合成完整的客户带宽。

包含X个VX-3的虚级联通道可以用VC-3-Xv来表示。如图2所示，VC-3-Xv提供一个由X个C-3容器构成的净荷域，X个C-3被映射在组成VC-3-Xv的X个VC-3里。每个VC-3都有各自的通道开销（POH），其中POH中的HR字节用来做虚级联处理的序列指示（SQ）和复帧指示（MFI），以下将详细说明。

VC-3加上段开销（SOH）即可构成完整的STS-1信道，因此X个虚级联的STS-1可表示为STS-1-Xv。由于STS-1-Xv中每一个STS-1信道的数据可能在网络中独立传输，各个STS-1信道的数据经过传输后会存在不同的传输延迟。因此，当STS-1-Xv中各个STS-1信道的数据到达目的终端时，必然先对它们之间的时延差进行补偿，经过重新同步定位后，重构一个与送时相同的净荷域。净荷重构的信息由H4字节携带，H4的编码结构如表1所示。

表1 H4字节编码

Bits 7-4Bits3-0 (MFI[3-0])MFIMFI[11-8]0000nMFI[7-4]0001n+1保留（0000）0010n+2保留（0000）0011n+3保留（0000）…………保留（0000）1101n+13SQ[7-4]1110n+14SQ[3-0]1111n+15MFI用来指示各个虚级联的STS-1数据帧之间的相位关系（时延差）。在H4字节，MFI由两级编码构成，对应地有两级MFI。第一级MFI由H4的低4位（0～3位）构成，随着每一个基本帧的到来，每一级MFI由0增加到15；第二级MFI有8比特，这8比特分别由第一级MFI的第0帧和第1帧的高4位（4～7位）构成。这样，一个复帧共由4096个基本帧构成，复帧周期为512ms，因此可以表示256ms内的相位差。

SQ用来指示各个虚级联的STS-1信道在STS-1-Xv中排列顺序。每个STS-1都有一个固定的SQ，STS-1-Xv中每一个传送的STS-1信道的SQ为0，以此类推，第X个传送的STS-1信道的SQ为（X-1）。SQ有8比特，这8个比特由第14和第15帧中H4 的高4位（4～7位）构成，8比特一共可以表示256个STS-1信道。

2 SDH虚级联的技术实现

本节依据虚级联的基本原理，实现千兆以及网数据在2.5Gbps速率的SDH网络中的虚级联传输。虚级联处理包括发送端虚级联处理（TVCP）和接收端虚级联处理（RVCP）两部分。

2.1 发送端虚级联处理

TVCP实现以太网数据在SDH物理通道中的是映射以及虚级联复帧指示和序列指示的处理。

图3中通用封帧处理器（GFP）负责以太网数据的封装和定界。以太网数据经过GFP处理后，可被称为以太网逻辑数据。虚线框部分为发端虚级联处理模块（TVCM）。TVCM的核心是一个复制机，它将以太网逻辑数据从输入缓存器移入输出缓存器，在这个过程中将以太网逻辑数据映射到SDH通道中对应的STS-1信道。映射的控制基于虚级联配置器中的可编程信息，这些信号包括为以太网逻辑数据分配的SDH带宽（STS-1信道数目）以及双太网逻辑数据在SDH数据帧中的时隙位置（STS-1信道号）。SDH通道开销处理器主要完成各个虚级联STS-1信道数据帧中MFI值和SQ值计算，以及H4字节的编码和插入，其方法已经在虚级联基本原理中说明。

2.5Gbps速率的SDH传输通道共有48个STS-1信道，由于C-3的容量为44.73Mbit，因此一个千兆以太网的数据至多占用22个STS-1信道，剩余信道可以用来传输其它业务，因此虚级联技术提高了传输带宽的利用率。另外，由于只需利用LCAS协议改变虚级联配置器中的可编程信息，就可以动态地调整数据的传输带宽因此虚级联技术提高了网络带宽配置的灵活性。

2.2 接收端虚级处理（RVCP）

RVCP主要实现SDH通道中各个虚级联STS-1信道的级联重组以及以太网数据的解映射。

收端虚级联处理模块（RVCM）如图4所示，主要包括SQ和MFI提取器、同步统计存储器、步逻辑、同步缓存器以及解映射器。

RVCM从信总线上接收SDH数据帧，并由SQ和MFI提取器直接从SDH通道开销中捕捉H4字节。根据H4字节中的SQ值判断各个虚级联STS-1信道的排列顺序，同时，根据MFI值并利用同步缓存器对各个STS-1信道的数据进行重新同步定位，以补偿它们之间的时延差。数据重定位后，解映射器将数据从SDH电信总线数据格式转换为以太网逻辑通道的数据格式。

同步缓存器负责对各个虚级联STS-1信道的数据进行同步处理，以实现各个信道数据帧的对齐。如图5所示，根据各个虚级联STS-1信道中数据帧的SQ值，将数据写入同步缓存器中对应的区域。各个STS-1信道数据的写入地址由该信道数据帧MFI值确定，数据根据MFI值被跳跃地写入对应的缓存器地址，然后再按某共同的读指顺序读出。这样，通过同步缓存器对数据的重新同步定位，可补偿各个STS-1之间的传输时延差。

在重定位过程中，同步逻辑要为同步缓存器中各个STS-1信道的数据确定一个共同的读地址，这个过程可称作同步过程。整个同步过程分为同步捕捉（SYN-ACQ）和同步（SYN）两个状态。