CN102025438B

CN102025438B - 一种适用于微波通信的增强型pdh帧格式以及映射方法

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Publication number: CN102025438B
Application number: CN201010602865.7A
Authority: CN
Inventors: 叶钧; 刘跃明; 刘明来
Original assignee: GUANGZHOU ECI TELECOMMUNICATION CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU ECI TELECOMMUNICATION CO Ltd
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: CN102025438A

Abstract

本发明涉及一种适用于微波通信的增强型PDH帧格式及映射方法，所述的帧包括SG3帧，所述的SG3帧包含8个字节的开销，20字节的塞入和数据净荷。所述的方法是利用CE1帧，采用控制比特塞入机制来实现同步与解同步。优点为：它支持各种PDH速率的传输、性能告警、保护，但是占用的开销很少，提高了带宽利用率，节约了宝贵的微波资源；与传统的SDH协议相比，减少了大量的开销字段，从而大大提高了带宽利用率，极大地增强了微波网络的传输能力；适应于各种微波通信设备，更提高了产品集成度，降低了系统硬件，软件的复杂程度。

Description

一种适用于微波通信的增强型PDH帧格式以及映射方法

技术领域

本发明涉及一种PDH帧格式以及映射方法，更具体地说，涉及一种适用于微波通信的增强型PDH帧格式以及映射方法。

背景技术

在数字传输系统中，有两种数字传输系列，一种叫“准同步数字系列”(Plesiochronous Digital Hierarchy)，简称PDH；另一种叫“同步数字系列”(Synchronous Digital Hierarchy)，简称SDH。

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，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。

SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(Synchronous Transport，N＝1，4，16，64)，最基本的模块为STM-1，四个STM-1同步复用构成STM-4，16个STM-1或四个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×N列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销(Section OverHead，SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域，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地传送，它又分为再生段开销(Rege neratorSection OverHead，RSOH)和复用段开销(Multiplex Section OverHead，MSOH)；净负荷区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；管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，每帧传输时间为125μs，每秒传输1/125×1000000帧，对STM-1而言每帧字节为8bit×(9×270×1)＝19440bit，则STM-1的传输速率为19440×8000＝155.520Mbit/s；而STM-4的传输速率为4×155.520Mbit/s＝622.080Mbit/s；STM-16的传输速率为16×155.520(或4×622.080)＝2488.320Mbit/s。

SDH的缺陷：

1.固定速率高，不适应小带宽应用。

SDH速率是固定的几个级别，如最小的STM-1是155.52Mbps，STM-4为622.08Mbps。如果微波链路的带宽小于SDH的带宽，整个SDH链路还是会被完全占用。但是微波链路的带宽取决于频率，调试方法，甚至天气状况等因素，变化范围很大。很多情况下，微波链路的带宽小于STM-1的传输能力。

2.频带利用率低

SDH的优势是可靠性大大的增强了(运行维护的自动化程度高)。这是由于在SDH的信号STM-N帧中加入了大量的用于OAM功能的开销字节。这样必然会使在传输同样多有效信息的情况下，PDH信号所占用的频带要比SDH信号所占用的频带PDH信号所用的速率低。例如：SDH的STM-1信号可复用进63个2Mbit/s或3个34Mbit/s或1个140Mbit/s的PDH信号。只有当PDH信号是以140Mbit/s的信号复用进STM-1信号的帧时STM-1信号才能容纳64X 2Mbit/s的信息量，但此时它的信号速率是155Mbit/s，速率要高于PDH同样信息容量的E4信号140Mbit/s。也就是说STM-1所占用的传输频带要大于PDH E4信号的传输频带。带宽利用率对微波通信是非常重要的因素。

发明内容

本发明的目的是解决以上提出的问题，提供一种开销少、带宽利用率高、极大地增强了微波网络的传输能力的适用于微波通信的增强型PDH帧格式及映射方法。

本发明的技术方案是这样的：

一种适用于微波通信的增强型PDH帧格式，包括SG3帧，所述的SG3帧包含8个字节的开销，20字节的塞入和数据净荷。

作为优选，所述的微波通信中的E1业务占用所述的SG3帧的1-28列中的一列或几列。

作为优选，所述的SG3帧最大支持28路E1业务。

作为优选，所述的微波通信中的E3业务占用所述的SG3帧的17列，其余列为塞入比特。

作为优选，所述的微波通信中的DS3业务占用所述的SG3帧的22列，其余列为塞入比特。

作为优选，所述的增强型PDH帧格式可以是三种不同容量的增强型PDH帧格式，包含一个SG3的SG3-1，经过2个SG3字节间插复用组成的SG3-2，经过3个SG3字节间插复用组成的SG3-3。

一种E1信号映射到SPDH帧结构的方法，利用CE1帧，采用控制比特塞入机制来实现同步与解同步。

作为优选，所述的CE1帧结构包含8个E1帧，其中2字节开销，256字节信息，所述的CE1帧包含数据信息比特(D)；预留比特(O)；调整比特(S)；调整控制比特(C)。

作为优选，所述的CE1帧还定义了V5开销比特检测告警和性能，V5字节包含BIP-2，REI，RDI，AIS，具体如下，

BIP-2：传送比特间插奇偶校验码，BIP-2第一个比特的设置应使上一个VC-12复帧内所有字节的全部奇数比特的奇偶校验为偶数，第二比特的设置应使全部偶数比特的奇偶校验为偶数；

REI：远端误块指示，BIP-2检测到误码块就向VC-12通道源发1，无误码则发0；

RFI：远端故障指示，有故障发1，无故障发0；

SL：信号标记，表示净负荷装载情况和映射方式3比特共8个二进值，“000”表示未装备VC通道，“010”表示异步浮动映射，“111”表示AIS；

RDI：远端接收失效指示，接收失效则发1，成功则发0。

作为优选，所述的CE1信号的频率与增强型PDH帧格式的频率相同，两组控制比特(C1，C2)分别控制两个调整比特(S1，S2)，C1比特是负调整控制比特，有3个比特位，当C1C1C1＝000时，指示负调整比特S1是有效信息比特，当C1C1C1＝111时，指示负调整比特S1是无效的塞入比特，当C2C2C2＝111时，指示正调整比特S2是有效信息比特，当C2C2C2＝000时，指示正调整比特S2是无效的塞入比特；控制比特C1C2采用大数优先的判断方法，当E1频率高于CE1，S1比特是信息比特，当E1频率低于CE1，S2比特是塞入比特，当CE1有AIS告警时，解同步产生的E1、AIS频率与SPDH的频率一致。

本发明的有益效果如下：

它支持各种PDH速率的传输、性能告警、保护，但是占用的开销很少，提高了带宽利用率，节约了宝贵的微波资源；

与传统的SDH协议相比，减少了大量的开销字段，从而大大提高了带宽利用率，极大地增强了微波网络的传输能力；

适应于各种微波通信设备，更提高了产品集成度，降低了系统硬件，软件的复杂程度。

附图说明

图1是CE1帧结构的示意图；

图2是SG3帧结构的示意图；

图3是指针字节的结构示意图；

图4是版本字节的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行进一步详细说明：

一种适用于微波通信的增强型PDH(以下称为SPDH)帧格式，包括SG3帧，所述的SG3帧包含8个字节的开销，20字节的塞入和数据净荷。

所述的微波通信中的E1业务占用所述的SG3帧的1-28列中的一列或几列。

所述的SG3帧最大支持28路E1业务。

所述的微波通信中的E3业务占用所述的SG3帧的17列，其余列为塞入比特。

所述的微波通信中的DS3业务占用所述的SG3帧的22列，其余列为塞入比特。

所述的SPDH帧格式可以是三种不同容量的SPDH帧格式，包含一个SG3的SG3-1，经过2个SG3字节间插复用组成的SG3-2，经过3个SG3字节间插复用组成的SG3-3。

所述的CE1帧结构包含8个E1帧，其中2字节开销，256字节信息，所述的CE1帧包含数据信息比特(D)；预留比特(O)；调整比特(S)；调整控制比特(C)。

所述的CE1帧还定义了V5开销比特检测告警和性能，V5字节包含BIP-2，REI，RDI，AIS，具体如下，

RFI：远端故障指示，有故障发1，无故障发0；

RDI：远端接收失效指示，接收失效则发1，成功则发0。

一、E1异步映射以及CE1帧格式

所述的CE1信号的频率与SPDH帧格式的频率相同，两组控制比特(C1，C2)分别控制两个调整比特(S1，S2)，C1比特是负调整控制比特，有3个比特位，当C1C1C1＝000时，指示负调整比特S1是有效信息比特，当C1C1C1＝111时，指示负调整比特S1是无效的塞入比特，当C2C2C2＝111时，指示正调整比特S2是有效信息比特，当C2C2C2＝000时，指示正调整比特S2是无效的塞入比特；控制比特C1C2采用大数优先的判断方法，当E1频率高于CE1，S1比特是信息比特，当E1频率低于CE1，S2比特是塞入比特，当CE1有AIS告警时，解同步产生的E1、AIS频率与SPDH的频率一致。

如图1所示的CE1帧结构，包括8个E1帧，其中2字节开销，256字节信息。开销仅仅占用1/128带宽。CE1帧的帧频率是1000Hz。控制比特的位置是第65字节，第130字节，第194字节，第195字节。V5开销比特位置是第129字节。

E1信号的标准速率是2.048M bps，但是每路E1信号可能有一定的偏差。为了把不同速率的E1信号映射到SPDH帧结构中，采用控制比特塞入机制来实现同步与解同步。CE1信号的频率与SPDH帧格式的频率相同。两组控制比特(C1，C2)分别控制两个调整比特(S1，S2)。C1比特是负调整控制比特，有3个比特位。当C1C1C1＝000时，指示负调整比特S1是有效信息比特。当C1C1C1＝111时，指示负调整比特S1是无效的塞入比特。当C2C2C2＝111时，指示正调整比特S2是有效信息比特。当C2C2C2＝000时，指示正调整比特S2是无效的塞入比特。为了避免单比特错误导致解同步出错，控制比特C1C2采大数优先的判断方法。一般情况下，S1是塞入比特，而S2是信息比特。如果E1频率高于CE1，S1比特有时是信息比特。如果E1频率低于CE1，S2比特有时是塞入比特。当CE1有AIS告警时，解同步产生的E1AIS频率与SPDH的频率一致。

除了控制比特开销，还定义了V5开销比特检测告警和性能。V5字节包含如下信息：BIP-2，REI，RDI，AIS。

图中所示，

BIP-2表示传送比特间插奇偶校验码，BIP-2第一个比特的设置应使上一个VC-12复帧内所有字节的全部奇数比特的奇偶校验为偶数，第二比特的设置应使全部偶数比特的奇偶校验为偶数。

REI表示远端误块指示，BIP-2检测到误码块就向VC-12通道源发1，无误码则发0。

RFI表示远端故障指示，有故障发1，无故障发0。

SL表示信号标记，表示净负荷装载情况和映射方式3比特共8个二进值，“000”表示未装备VC通道，“010”表示异步浮动映射，“111”表示AIS。

RDI表示远端接收失效指示，接收失效则发1，成功则发0。

D表示数据信息比特；

O表示预留比特；

S表示调整比特；

C表示调整控制比特。

二、SPDH帧格式以及CE1复用方法

为了支持微波通信中的E1、E3、DS3混合业务，定义了三种不同容量的SPDH帧结构：SG3-1，SG3-2，SG3-3。SG3-1包含一个SG3，速率为58.016M bps。经过2个SG3字节间插复用组成SG3-2，速率为116.032Mbps。经过3个SG3字节间插复用组成SG3-3，速率为174.048Mbps。

每个SG3能够支持：

(1)最大28路E1；

(2)1路E3；

(3)1路DS3。

其中，E1业务：SG3帧中业务所占用的列数为E1业务的数量，值为1至28。非业务列为塞入列。

E3业务：E3信号的速率是34.368Mbps，将占用SG3帧中的17列，其余列为塞入比特。

DS3业务：DS3信号的速率是44.736Mbps，将占用SG3帧中的22列，其余列为塞入比特。

如图2所示，一个SG3帧包含8个字节的开销，20字节的塞入和数据净荷。只有开销和数据净荷才会被微波链路传送。塞入比特是为了使SG3的帧结构保持一致。SG3帧每帧包含259行，28列，7252字节，速率为1毫秒。

开销字节在SG3帧中的第一行，共有八个字节，为3个A1(0xF6)字节，3个A2(0x28)字节，1个指针字节，1个版本字节。

由于微波传输要求信息均匀，开销字节之间有塞入字节间隔。

A1A2开销字节是SG3帧的同步字节，接收端根据开销字节，确定帧的开始位置。其中，A1＝0xF6，A2＝0x28。

指针字节指示SG3中真正传输业务的列数量。业务为E1时，值为1-28；业务为E3时，固定配置17；业务为DS3时，固定配置22。如图3所示，指针字节中的3比特用于储存信号标记，5比特用于指示SG3帧的数据装载容量。

版本字节指示SG3帧的版本信息，定义了SG3帧格式版本。如图4所示，版本字节中的2比特用于标记版本，6比特为预留比特。

指针字节、版本字节均为开销必须包含的字节。

一个SG3帧中，数据净荷有258行，28列，7224字节，包含28路CE1帧。每列分别对应一路CE1帧。CE1帧在SPDH帧中采用不规则序列方式传输，以保证微波信号的均匀性。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域中的普通技术人员来说，在不脱离本发明核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种E1信号映射到增强型PDH帧结构的方法，其特征在于，利用CE1帧，采用控制比特塞入机制来实现同步与解同步，所述的CE1帧结构包含8个E1 帧，其中2字节开销，256字节信息，所述的CE1帧包含数据信息比特（D）；预留比特（O）；调整比特（S）；调整控制比特（C），所述的CE1帧还定义了V5 开销比特检测告警和性能，V5 字节包含BIP-2，REI，RDI，AIS，具体如下，

RFI：远端故障指示，有故障发1，无故障发0；

RDI：远端接收失效指示，接收失效则发1，成功则发0。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的CE1信号的频率与增强型PDH帧格式的频率相同，两组控制比特（C1，C2）分别控制两个调整比特（S1，S2），C1 比特是负调整控制比特，有3个比特位，当C1C1C1=000时，指示负调整比特S1是有效信息比特，当C1C1C1=111时，指示负调整比特S1是无效的塞入比特，当C2C2C2=111时，指示正调整比特S2是有效信息比特，当C2C2C2=000时，指示正调整比特S2是无效的塞入比特；控制比特C1C2 采用大数优先的判断方法，当E1频率高于CE1，S1比特是信息比特，当E1频率低于CE1，S2比特是塞入比特，当CE1有AIS告警时，解同步产生的E1、AIS频率与增强型PDH的频率一致。