2024年2月21日发(作者：)
SONET原理讲座<一>《SONET概述》
1 SONET概述
1.1 同步传输技术的产生
SONET和SDH都是一种同步传输的体制（协议），就象PDH―准同步数字传输体制一样，这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级，接口码型等特性。
这里简要的对传统的PDH的传输体制特点列举一下 ：
1、接口方面：
1）现有的PDH存在三种地区性的电接口规范，欧洲系列、北美系列和日本系列。各种信号系列的电接口速率等级以及信号的帧结构、复用方式均不相同，造成了国际互通的困难。
2）没有世界性标准的光接口规范。各厂家各自采用自行开改的线路码型，典型的例子是mBnB码，导致不同厂家同一速率等级的光接口码型和速率也不一样，无法实现横向兼容。
2、复用方式
PDH采用异步复用方式，复用/解复用时需要使用大量的“背靠背”设备，增加成本，而且使信号在复用/解复用过程中产生的损伤加大，使传输性能劣化。
3、运行维护方面
PDH信号的帧结构里用于运维工作（OAM）的开销字节不多，这对完成传输网的分层管理、性能监控、业务的实时调度，传输带宽的控制，告警的分析定位是很不利的。
4、没有统一的网管接口
这就使你买一套某厂家的设备，就需买一套该厂家的网管系统。容易形成网络的七国八制的局面，不利于形成统一的电信管理网。
由于以上这种种缺陷，使PDH传输体制越来越不适应传输网的发展，于是美国贝尔通信研究所首先提出了用一整套分等级的标准数字传递结构组成的同步网络（SONET）体制，CCITT于1988年接受了SONET（Synchronous Optical Network）概念，并重命名为同步数字体系（SDH，Synchronous Digital Hierarchy），使其成为不仅适用于光纤传输，也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。SONET和SDH属于同步传输技术的不同体制，本书主要讲述SONET体制在光纤传输网上的应用。
1.2 同步传送网的特点
同步传输体制是PDH传输体制进化而来的，它是不同于PDH体制的全新的一代传输体制，与PDH相比在技术体制上进行了根本的变革。
SDH和SONET所具有的基本特点是相同的，以SONET为例表现在：
1、接口方面
1）电接口方面
SONET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SONET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。
SONET体制基本的信号传输结构等级是同步传输模块－STS-1，相当于SDH中提出的STM-0，相应的速率是51.840Mb/s。高等级的数字信号系列例如：155Mb/s（STS-3）、622Mb/s（STS-12）、2.5Gb/s（STS-48）等，可通过将低速率等级的信息模块（例如STS-1）简单的通过字节间插复用而成（关于字节间插复用的概念可见于SDH原理相关书籍等）。
【比较】SDH基本信号传输结构等级是同步传输模块―STM-1，相应的速率是155Mb/s。高等级的数字信号系列有：622Mb/s（STM-4）、2.5Gb/s（STM-16）等，可通过将低速率等级信号通过字节间插同步复接而成，复接的个数是4的倍数。
2）光接口方面
线路接口（这里指光口）采用世界性统一标准规范，SONET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。扰码的标准是世界统一的，这样对端设备仅需通过标准的解码器就可与不同厂家SONET设备进行光口互连。扰码的目的是使线路传输码的“1”比特和“0”比特出现的概率接近50％，便于从线路信号中提取时钟信号。由于线路信号仅通过扰码，所以SONET的线路信号速率与SONET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。
【比较】和SDH也一样哦！
2、复用方式
由于低速SONET信号是以字节间插方式复用进高速SONET信号的帧结构中的，这样就使低速SONET信号在高速SONET信号的帧中的位置是固定的、有规律性，也就是说有可预见性。这样就能从高速SONET信号例如2.5Gb/s（STS-48/STM-16）中直接插/分出低速SONET信号例如51.840Mb/s（STS-1/STM-0）。
另外，由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDH低速支路信号（例如1.5Mb/s）映射到SONET信号的帧中去（STS-N），这样使低速支路信号在STS-N帧中的位置也是可预见的，于是可以从STS-N信号中直接分/插出低速支路信号，例如1.5Mb/s，2Mb/s，45Mb/s与140Mb/s等低速信号。
【比较】SDH和SONET的映射方式和复用方式基本是相同的。
3、运行维护方面
SONET信号的开销字节数目和位置和SDH是相同的，帧结构中安排了丰富的用于运维（OAM）功能的开销比特，使网络的监控功能大大加强。PDH的信号中开销字节不多，以致于在对线路进行性能监控时，还要通过在线路编码时加入冗余比特来完成。
【比较】SDH和SONET的开销字节数目和位置是完全相同的。
4、兼容性
SONET和SDH一样有很强的兼容性，可以用SONET网传送PDH业务，另外，异步转移模式的信号（ATM）、以太网（Ethernet）、FDDI信号等其他体制的信号也可用SONET网来传输。
SONET和SDH一样，也存在其他方面的缺点，包括
1、频带利用率低
SONET的信号中加入了大量的用于OAM功能的开销字节，使得在传输同样多有效信息的情况下，PDH信号所占用的频带（传输速率）要比SONET信号所占用的频带（传输速率）窄，即PDH信号所用的速率低。例如：SONET的STS-1信号可复用进28个1.5Mb/s或1个45Mb/s的PDH信号，它的信号速率是51.840Mb/s，速率要高于PDH同样信息容量的DS3信号（45Mb/s），也就是说STS－1所占用的传输频带要大于PDH DS3信号的传输频带（二者的信息容量是一样的）。
2、指针调整机理复杂
指针功能的实现整加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生光同步网的一种特有抖动－－由指针调整引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边界处（SONET/PDH），其频率低，幅度大，会导致低速信号在拆出后性能劣化，这种抖动的滤除会相当困难。
3、软件的大量使用使系统易受计算机病毒侵害
SONET的一大特点是OAM的自动化程度高，这也意味软件在系统中占用相当大的比重，这就使系统很容易受到计算机病毒的侵害，特别是在计算机病毒无处不在的今天。这样系统的安全性就成了很重的一个方面。
【比较】SONET和SDH都具备同步传送网的基本特点，包括优点和缺点。
1.3 SONET和SDH的差异
从SONET到SDH，其实质和内容和主要规范并没有很大变化，而且随着国际标准化工作的不断进行，两者也越来越趋于一致，因此两者一般统称为（光）同步传输网。但由于SONET体制由ANSI（美国国家标准协会）主持制订，应用于美国和加拿大等北美地区以及亚洲的部分国家，SDH体制由ITU-T负责制订，应用于欧洲和亚洲部分地区。两者在部分细节规定上存在一些差别，从而导致两种体制不能完全互通和兼容。对于SONET体制，ANSI制订了一系列的标准，除此以外，众多通信厂家如LUCENT,CISCO等支持的Telcordia公司（原名Bellcore，前身即贝尔通信研究所）参考ANSI和ITU-T标准，根据实际商用情况制订了一套独立、完整SONET建议。我们下文所阐述的内容主要基于Telcordia建议，这是因为Telcordia建议比ANSI标准更为具体，实际可操作性强，而且在实际商用SONET产品中得到广泛支持。
SDH和SONET同是同步传输体制，但两者不能完全兼容，我们有必要搞清楚究竟SDH和SONET的差异体现在哪里，这将是本文着重说明的内容。这里给出一个简要的比较：
1、速率等级不同，SONET的速率等级较多，SDH不支持SONET的STS-1(51.840Mb/s)和STS-24(1244.160Mb/s)；
2、STM-1速率上尽管帧格式一致，但指针安排和处理方法上略有不同，SONET映射路径也和SDH稍有不同。例如对于1.544Mb/s的T1信号，SONET的映射复用路径是T1->VT1.5->VTG->STS-1,相当于SDH的AU-3的映射方式，不同于SDH产品一般应用的AU-4方式。
3、两者在净荷类型安排上也存在不同，SDH不支持SONET的VT3，而SONET也不支持SDH的VC3；
4、两者在少数开销字节的定义、用法或规定有所不同，包括J0，J1，J2，N1等；
5、时钟规范目前也不能兼容，具体体现在对网络时钟规范的参数定义不同；
6、在各种网络保护协议的规定上也存在差别；对应于SDH的保护协议，线性MSP保护对应于SONET的LAPS(Line Automatic Protection Switching)，双向MSP环对应于SONET的BLSR（Bidirectional Line-Switched Ring）,SNCP保护对应于SONET的UPSR保护（Dual-fed Unidirectional Path-Switched Ring）,但在协议的处理和应用都有一些细微的差别，另外在SONET中，对冗余设备保护的要求作了一般性的规定（在GR253中的提法是circuit pack protection switching，而在实际北美设备中一般称为EPS, Equipment
Protection Switching，类似于我们使用的TPS保护）。
7、PDH业务应用范围不同。SONET产品和SDH产品一般应用于相应地区标准的PDH体制。例如SONET产品一般支持北美地区的数字信号体系的PDH信号，例如DS1（1.5Mb/s）、DS3（45Mb/s）信号(又称为T1、T3等)，而SDH设备一般应用于欧洲PDH信号体系，例如E1、E3等。
8、一些具体应用标准不同，例如SONET的Telcordia标准规定了TL1通信接口，这在SDH中是没有的。
[标题]SONET原理讲座<二>《网络兼容性》
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2 网络兼容性
这一部分定义了SONET网络和现存网络的兼容性要求。描述了现存网络例如PDH和系统性能与SONET之间的接口。
其中，2.1介绍了SONET网元接口的概念和基本要求，包括数字交叉系统接口、光纤线架接口、同步接口、网管接口、电源接口等，2.2讲述了端到端的性能监视。对可用性及可靠性、保护倒换性能、误码性能、抖动、传输延迟等性能的基本概念做了简要介绍。
适用于SONET和其它传送系统（例如异步光纤系统asynchronous fiber optic system或数字广播系统Digital Radio System）的一般标准，可以参见GR-499-CORE,Transport
Systems Generic Requirements（TSGR）:Common Requirements。
图2-1 SONET Section, Line and Path定义描述图
如图2-1和2-2，SONET使用术语：段（Section），线路（Line），通道（Path）描述传输网络的不同区段。关于对SONET网元诸如分插复用器（ADM）, 终端复用器（TM）, 数字交叉系统（DCS）,再生器（RGTR）的具体要求请参见相关的参考标准，例如GR-496,GR-2996.
图2-2 段、线路、通道含义描述
【比较】SONET中SECTION,LINE分别和SDH的再生段和复用段概念相同，通道（path）的术语和概念是一致的。
2.1 SONET网元接口
2.1.1 数字交叉连接接口
SONET与其它网络的接口是电信号交叉连接系统。电信号交叉连接器的接口要求可参见GR-499-CORE，它们都基于ANSI T1.102, Digital Hierarchy-Electrical Interfaces, 以及ANSI T1.107,Digital Hierarchy-Formats Specifications。SONET网元也提供SONET电接口，并且与其它SONET信号在SONET电信号交叉连接系统上进行互联。
【注】这里提到的电信号交叉连接系统指北美电数字信号的交叉连接系统，例如DSX-1，DSX-1C，DSX-2，DSX-3 and DSX-4NA。硬连线并人工配置交叉连接的设备就是我们经常提到的配线架（DDF：Digital Distribution Frame），分别用于DS1C、DS2、DS3、DS4NA的信号交叉连接。北美数字信号体系包括PDH信号和SONET数字信号，例如DS1，DS2，STS-1，STS-3等。
SONET标准虽然大多没有规定一个网元应该提供的接口类型和数量（这通常取决于设备供应商、具体应用以及网元类型等因素），但对于提供OC-192接口和DS3/STS-1electrical接口的网元，GR253规定：支持一个或多个OC-192和DS3和EC-1接口的网元，必须支持48个这样的电接口（R2-1 [1100]）；并规定网元应该提供电信号数字交叉连接设施，这种设施应具备预留和监视插座作为业务恢复和重置用途。（R2-2 [1]）
【注】SONET信号中，将STS-1，STS-3格式对应的光信号称为OC-1,OC-3等，对应电信号称为STS-1 electrical，STS-3 electrical等（在Cisco设备中，简称为EC-1,EC-3等）。
【比较】SDH中，STM一般就指光口，如果是电口，则特别注明STM-1 electrical。另外，从上面的描述可以看出，SONET标准，尤其是GR系列标准对网元的要求更为具体。
2.1.1.1 电缆距离
SONET规定了从数字电信号交叉连接架（digital electrical signal cross-connect frame，以后将简称DDF）到信号终端之间的最大距离，例如DS1信号要求：当参考电缆是AT&T
Technologies, Inc. 22ga. ABAM (或同等级别电缆)时，距离是0到655ft (199.6 m)。
2.1.1.2 维护信号的兼容性
为了防止不想要的告警信号的传播，方便故障隔离（Sectionlize Failure），并和现有网络保持一致，SONET提供了相应的维护信号，例如AIS等。
2.1.2 光纤线架接口
（Interface to Fiber Distributing Frame，和我们常提及的ODF含义一致，Optical
Distribution Frame），具体的关于光纤线架的要求参见GR499。光纤线架（或者其它的光交叉连接系统）应该提供方便的连接或者断开光纤的手段，而无需操作光纤熔接器（splices）。在GR253规定，供应商应提供光纤线架接口数量、连接器类型、预留的额外光纤的储藏配置（R2-4 [3v2]）。
2.1.3 网管接口
与网管（OS: Operating Systems）接口的协议、语言、以及组网要求等内容可参见08节，接口的选择取决于网络提供商，例如命令行还是Qx接口等。
2.1.4 同步接口
通常，SONET采用同步网络，见于GR-436-CORE，Digital Network Synchronization Plan
and ANSI T1.101, Synchronization Interface Standards for Digital Networks。目标是为了创建一个完全同步的光信号数字网，这样的同步网保证每个SONET网元定时跟踪一个主基准源（Primary Reference Source，PRS）。一个PRS是提供长期精度等于或者优于10-11的定时信号的设备，它根据UTC（Universal Time Coordinated）进行验证，PRS的定时信号用于网络内其它时钟的基准。虽然SONET网元的定时信号应该跟踪一个PRS，但这个网络的所有网元并没有必要跟踪一个PRS，也就是说，一个SONET网路可以有多个PRS。
给SONET网元提供的外部时钟是3级或更好的时钟（见于ANSI T1.101）,SONET网元通常应跟踪一个主基准源（PRS）（见于GR436,和ANSI T1.101）。
2.1.5 电源接口
绝大多数应用中，SONET网元接收外部提供的额定-48V直流电源，关于该电源的电压容限（voltage limit）、电噪声、漏电流（current drain）的要求参见GR499。
2.2 端到端的性能监视
2.2.1 可用性和可靠性
（Availability and Reliability），业务可用性（或生存性）和系统的可靠性是业务提供方及其客户关心的关键问题。设备提供商在设备设计和制造的各个阶段都要考虑这个问题，按照设计目标，必须确定单个设备的可靠性对端到端业务生存性的影响大小。
对于局间应用的系统可靠性标准，基本的潜在要求是双向可用性目标为99.98% (0.02%的不可用性或者105分钟/年的停机时间Downtime)。相应的，在环路传送的中心局（central
office）和用户终端（customer's premises）之间的双向可用性为99.99%。前者针对于250公里范围宽带双向通道应用（例如DS3，STS-N或OC-N），后者针对窄带应用（例如DS0或者同等级信号）。这里给出的目标是针对于一个广泛区域的常规业务的长期平均值，例如环路客户的老式电话业务（plain old telephone service）。
为了实现这些目标，一种自顶向下的方法给一个通用的模型网络的不同部分分配最大停机时间，这个模型网络称为“假设参考电路”（hypothetical reference circuit）。由于业务提供商（service provider）可以混合和搭配不同厂家的设备，这样SONET系统提出了一个挑战性的问题：如何保证总的停机时间不会超过端到端目标？这种情况迫使停机时间分配到单独的网元。对于环网和城域网应用还需要特殊考虑。关于SONET可用性的全面讨论，包括专门的标准的相关原理，可以参见GR-418-CORE,Generic Reliability Assurance Requirements
for Fiber Optic Transport Systems。专门的可用性标准参见该标准的Section 2.
2.2.2 保护倒换性能
APS系统(Automatic Protection Switching)利用保护线路（包括光发送器和接收器）替代故障线路，增强了系统的可用性。网元当在一段时间内接收到一个足够高的误码率或者失效的信号时，将产生错误的信令状态，并最终产生载波分组告警（CGA, Carrier Group Alarm）。因而，一个保护倒换系统必须在足够短的时间内识别这些状态，GR-499-CORE的Section
5包含了适用于光纤系统的保护倒换标准。
线路保护倒换的物理性能的特征是检测到基于BER的一定的倒换门限（switching
thresholds），以及完成物理倒换的时间。05节关于LAPS的内容包括了关于SONET保护倒换的标准。
2.2.3 误码性能
误码性能主要指层次化接口速率（DS1，DS1C，DS2及DS3）上检测出的BER和误码秒（Errored Seconds）等。GR-499-CORE的Section 4给出了相关定义和要求。
2.2.4 抖动
定时抖动（Timing jitter）发生的原因是很多的。定时抖动被定义为短时间内数字信号的有效脉冲（significant instants）偏离理想位置的时间，这里的短时间（Short-term）意味着频率的相位振荡要大于某个边界频率（demarcation frequency）。05节包括了应用于SONET网元和系统的抖动标准。
2.2.5 传输延迟
对于交换接入网（exchange access network）的传输延迟的指南可以参见ANSI
T1.506A-1992, Telecommunications Network Performance Specifications for Switched
Exchange Network (Absolute Round-Trip Delay)
ANSI T1.508-1992, Telecommunications Network Performance Loss Plan for Evolving
Digital Networks
ANSI T1.508A-1993, Telecommunications Network Performance -Loss Plan for Evolving
Digital Networks。
特殊的SONET网元具有特殊的传输延迟标准，可以参见相关网元的GR,TR和TA标准。如果将SONET网元插入了一个传输的通道，那么由该网元及互联媒介产生的延迟都必须在上面列出的ANSI标准里纳入考虑。
[标题]SONET原理讲座<三>《速率和格式》
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3 速率和格式
3.1 同步层次速率
STS-1是SONET中的基准信号，速率是51.840Mb/s。与此相对应光口和电口信号分别为OC-1和EC-1。
对N个STS-1进行复用，可以生成STS-N的信号，相应的光口和电口信号称为OC-N和EC-N，N必须为整数，并且只能取几个特定的值。如下表所示。
3.2 传输格式
在此处描述的SONET传送格式源自ANSI T1.105，在后面的章节中的格式定义中，存在一些未定义的BIT或字节。设备供应商可以用它们来提供一些增强的特性（在非标准的应用中）。网络运营商（如果想使用这些增强功能的话），需要向供应商学习这些功能的使用方法，并且要意识到可能会造成的潜在的不兼容性。
SONET设备需要能够不理会那些未定义比特或字节中的值，避免在接收帧结构时进行错误的解释（比特间插奇偶校验计算时除外）。
在接收网元和发送网元，没有被标准化定义的比特和字节称为未定义比特和字节。
设备在发送信号时，应该对那些未定义的比特和字节用零进行填充（在扰码之前）。对那些虽然被标准定义了，但是设备不支持或者被用户不使能功能对应的比特和字节也应用零进行填充。当然这一点不是绝对的，在插入AIS或使用电口侧B1的时候，未定义比特和字节就可能不是零值。
3.2.1 STS-1的帧结构
一个STS是一个特定的810字节（6480比特）的序列。包括不同的开销字节和一个传送净荷的容器。可将其描述9行×90列的一个结构，如下图所示。整个帧结构的传输时间为125微秒（每秒钟传输8000帧），所以其速率为51.840Mb/s。按照下图所示格式，其中字节的传输规则是一行接一行，从左至右）。
对STS结构中的每一个字节，高优先级比特应该最先传输，如图3-2所示。
3.2.1.1 传输开销
如图3-1所示，STS帧结构的最前三列是传输开销部分，包括27字节，其中9字节的段层开销，18字节的线路开销，帧格式中剩下的87列为STS容器，用于承载净荷（其中也有一些通道开销）。
3.2.1.2 STS-1容量和同步净荷包(SPE)
STS净荷包(在图3-3,3-4,3-5)在STS容器之中，共有783字节长度，可以描述为9行×87列。
第一列为通道开销，第30列和59列为填充列，剩下的756字节用于为净荷容量。但第30列和59列的值应该包括在STS通道字节间插奇偶校验的范围中。
STS 净荷包络（SPE)可以从STS-1容器中的任何位置开始，其相对位置由传输开销中的STS净荷指针指示。STS通道开销（POH）与净荷相关，用于在上下业务的两个点之间传递各种信息。
3.2.2 STS-N的帧结构
STS-N是一个特殊的N×810字节的序列（如图3－6所示），STS-N是由STS-1或者STS-M（3<=M 3.2.3 STS级联 为了传输特定大速率的净荷（如B-ISDN ATM净荷），需要将多个STS-1进行复用。为此定义了一种STS-NC的结构，由多个STS-1连在一起传递特殊速率的净荷。这种STS-NC可以放在OC-N，EC-N中进行传输。 支持对STS-NC SPE的复用，交叉和传输的设备，应将每一个STS-NC SPE当作一个整体。从第二个到第N个STS-1中的净荷指针用于指示级联。 在进行级联的时候整个STS-NC SPE可以看作一个9行×N×87列的结构（如图3-7），在其中只有一组通道开销有效（即第一个STS-1的通道开销）。 在进行特殊速率映射的时候，STS-NC SPE在其通道开销之后的(N/3)－1列不用于装载净荷，为填充列。目前只有STS-3C和STS-12C两种被标准定义，其它N的取值可能在将来会有定义。在进行多中不同设备对接组网的时候，对N的取值必须要考虑兼容方面的问题。 3.2.4 虚拟支路(VT)结构 VT结构用来传输和交叉STS-1子速率的净荷。有四种大小的VT：VT1.5 (1.728 Mb/s)， VT2 (2.304 Mb/s)，VT3 (3.456 Mb/s)，VT6 (6.912 Mb/s)。在STS-1的结构中，这些VT分别占有3，4，6，12列（如图3-9所示）。 为了适应不同VT在STS中混合传输的需要，定义了VTG的结构，在一个STS-1中，有7个VTG，不同VTG中可以存放不同类型的VT（在一个VTG中只允许存放一种VT）。每个VTG占有12列，和前面的不同VT占有的列数相比较可知，在其中可以存放4个VT1.5，3个VT2，2个VT3，一个VT6。 每一个VTG在STS SPE的列数是确定的，对应关系如下图所示： 在图3-9至3-19中给出了VT的结构，同时还描述了它们在STS-1 SPE中的复用方式。为了将多个VT拆分到VTG中，为每一种VT定义了一种500微秒的复帧的结构。其中有V1、V2、V3、V4和VT净荷区间（其中装载VT SPE），V1－V4字节分别依次出现在复帧结构的四个子帧的第一个字节。 由四个连续125微秒的具有基于VT 结构化的STS SPE的帧组成一个复帧，用H4字节标示子帧在复帧中的顺序。 VT净荷指针用于指示VT SPE在VT净荷空间汇总的相对位置。每一个VT SPE中有四个字节用于VT 通道开销(V5, J2, Z6,和Z7),除了V1―V4和VT 通道开销外，字节剩下的字节便是VT净荷空间。 VT1.5在STS-1 SPE中的复用如下图所示。STS-1 SPE中包含七个VTG，每个VTG中能装入4个VT1.5，共有28个VT1.5。 每一个VT1.5占用3列，VT编号和STS列数对应关系如下： 下面分别是VT2、VT3、VT6的复用示意图和对应关系表： 图3-18说明了将多个装载不同VT类型的VTG（4个VTG分别装载VT1.5、VT2、VT3、VT6的VT结构）复用到STS SPE的方法，图中字母的定义参见图3-19。 图3-20和3-21描述了VT复帧结构（SUPERFRAME）。 下图中的V1、V2字节用于VT指针调整，和STS-1结构中的H1、H2类似，V3用来作负调整填充字节（类似H3），V4保留。右边的数字表示各种VT类型一个子帧中包含的SPE所占用的字节数。 下图中的J2、V5、Z6、Z7为VT开销字节，分散在用H4字节标识的各子帧中，右边的数字表示各种VT类型一个子帧中包含的净荷所占用的字节数。 3.3 层开销和传输功能 SONET的开销和传输功能分为物理层，线路层和通道层三个优先级从低到高的层次。每一层功能的实现需要所有比它本身层次低的所有层的配合。当两个通道层之间交换DS3信号时，通道层首先将DS3信号和STS通道开销组成STS SPE，通过内部通道层信号传给线路层，后者将几个SPE进行复用并且加上线路开销，然后将其传给段层，段层在此基础上加上段开销并进行扰码，然后送到物理层实现传递操作。 3.3.1 SONET接口层 1、物理层(phisical layer) 物理层主要处理通过物理媒质传输的光或电的比特流，在这一层没有相关的开销。 物理层的主要功能是完成STS-N的信号和光或电的SONET信号之间的相互转换。主要是一些脉冲波形，电平，线路编码。光/电模块的功能属于这一层。 2、段层(section layer) 段层处于物理层之上，主要功能有组帧，扰码，段层故障监视，段层通讯等。段层开销由段层终结设备(STE)解释、修改或生成。 3、线路层(line layer) 线路层功能的实现依赖于所有更低层功能的实现。这一层的主要功能是对通道层的信号进行同步和复用。其中有一些用于维护和保护的开销字节。线路开销可以被线路终结设备（LTE)解释，修改或产生。要处理线路开销，必须首先终结段层开销。所以一个LTE设备必然包 括STE设备的功能。LTE设备的应用实例是OC-M信号向OC-N信号的转换。 4、通道层(path layer) 通道层用于处理各种信号（比如DS1或DS3)和SONET终结复用设备之间的传送。完成净荷向线路层所需格式的映射，这一层还进行端到端的通道开销的处理，包括解释、修改和产生通道开销。要处理通道开销，必须首先终结段开销和线路开销，所以通道终结设备同时要具备段层和线路层终结设备的能力。 5、层间交互 图3-22描述了SONET各层之间的交互过程（光接口应用情况下）。 其中的每一层都在同等设备（比如段层在STE中、线路层在LTE中）都是水平通讯（就此图而言）的。而在相邻层之间会对特定的信息进行处理然后垂直传送。 图中描述了净荷进入到通道层，这一层会将净荷和通道开销水平地传递给同等设备。通道层可将净荷和通道开销进行映射，然后通过内部信号垂直地传递给线路层。 线路层将SPE和线路开销水平地传给同等设备。它可将经过同步和复用处理后的SPE和线路开销通过内部信号传递o段层。 段层可将STS-N信号水平传递给同等设备。他将内部线路信号和线路开销一起放到内部STS信号中，然后传递给物理层，完成向光、电信号的转换。 一个SONET网元并不要求处理所有层次的信息。举例来说，一个段层再生器只使用到了物理层和段层，类似的，一个仅处理SPE的设备并且没有新的信号输入的设备只需处理前三层（物理，段层和线路层）。注意有时网元可能需要监视未被其终结的开销。 3.3.2 STS-1开销描述 图3-23指明了STS开销字节在STS帧结构中的排列。用于段层和线路层的开销字节共有27个，合称传输开销，占有帧结构的前3行。用于通道层的开销共有9个，分布在STS SPE的第一列。 这一部分定义了开销字节，每一个开销字节都属于一个特定的层次，在被终结该层次开销的设备送到输出信号之前，会对开销进行修改或生成。 3.3.2.1 段开销 1、A1A2 当连续4帧收不到正确的A1/A2字节，那么收端进入帧失步状态，产生帧失步告警OOF； 若OOF持续了3ms则进入帧丢失状态――设备产生帧丢失告警LOF，下插AIS信号，整个业务中断。 在STS-N中所有的STS-1中，A1应设置为“11110110”，A2应设置为“00101000”。 2、B1/B2 B1字节的工作机理是：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-1帧）的所有比特进行BIP-8校验，所得的结果与下一帧（第N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。 B2字节对前一个待扰的STS-1帧中除了段层开销（段层开销包括在B1对整个STS-N帧的校验中了）的全部比特进行BIP-8计算，结果放于本帧待扰STS-1帧的B2字节位置。收端对当前解扰后STS-1的除了段开销的全部比特进行BIP-8校验，其结果与下一STS-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STS-1在STS-N帧中的传输过程中出现了多少个误码块。 3、D1-D12 D1~D12位于STS-N帧的第一个STS-1中，其余第二到N个STS-1中的相应字节未定义。D1~D3是段层数据通路字节，速率为3×64kbit/s＝192kbit/s，用于段层终端间传送OAM信息；D4-D12是线路层数据通路字节，共9×64kbit/s=576kbit/s，用于在线路层终端间传送OAM信息。 4、E1/E2 E1字节用于再生器之间或再生器与终端复用器之间64kbit/s的语音通信LOW（Local Orderwire）通道。 E2字节用于线路层间的EOW（Express Orderwire）通道。 5、F1 F1为使用者通路字节，提供给网络使用者使用，在SONET中这一字节的使用是任选的。 6、H1H2H3 H1、H2字节包含新指针标志和指针值，H3字节是正负调整字节。 7、J0 为重复循环发送的单字节串，用来标识该STS属于STS-N中的第几个。 【比较】Ｃ１字节：在SDH中Ｃ1字节原用作ＳＴＭ-１序号识别符，设置在再生段开销（ＲＳＯＨ）内但并不要求再生器对Ｃ１进行处理，而且在ＳＴＭ－Ｎ信号中仅对应第一 个ＳＴＭ-１的Ｃ１才需要表示序号，与序号为ｎ（ｎ≠１）的ＳＴＭ－１对应的 Ｃ１字节无需使用，其内容不作规范，也可供国内使用。SONET中也用Ｃ１作 为ＳＴＳ-１的序号识别符，但ＳＴＳ－３帧中的３个Ｃ１都需要使用，分别表示对应的ＳＴＳ-１序号。 ＩＴＵ－Ｔ从１９９３年１月起同意将SDH帧中第１个Ｃ１字节重新命名为 Ｊ０以提供段轨迹（Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｔｒａｃｅ）功能， 其它的Ｃ１字节则被重新命名为Ｚ０，其用途待定。ＡＮＳＩ在１９９３年５月暂定将SONET帧中的Ｃ１用于段轨迹功能。段轨迹字节用于载送再生段的编号，以便于网络运营者的管理。但对于段轨迹字节应采用何种编号方案，SONET与SDH仍然是不一致的，SDH的Ｊ０字节可能需与下面将要说到的Ｊ１字节有同 样的编号方案，即在国际边界上须采用类似电话网的编号方式（建议Ｅ．１６４方 式），而SONET则使用６４字节的自由格式脉串。 8、K1/K2 K1/K2用于LAPS、BLSR倒换时走协议使用。 12帧中没有连续3帧一致的K字节，认为K字节不一致，这作为复用段倒换条件。 在100ms内连续5次K字节采样中，都存在K字节失配，认为APS失配缺陷，持续2.5秒，认为APS失配失效；APS失配缺陷消失10秒，则清除APS失配失效。 K2的6～8bit为111时指示AIS-L，为110时指示RDI-L。 【比较】Ｋ２字节属于复用段开销（ＭＳＯＨ），它的前４比特（第１～４比特）用于对Ｋ１后４比特（即第５～８比特，指示请求自动保护倒换（ＡＰＳ）的通道号）的响应。在SONET中被称为源节点识别，在SDH中称为通道编号。Ｋ２的第５比特在SONET中指示环网ＡＰＳ配置类型，“０”表示短通道码，“１”表 示长通道码，在SDH中表示复用段保护ＭＳＰ制式类型，１＋１保护为“０”，１∶Ｎ为“１”。 9、M1 M1字节远端误码指示，回送每帧中的B2误码数 10、Z0/Z1/Z2 Z0用来指示它所在的STS-1是当前STS-N信号的第几个。 Z1未规定如何使用。 【比较】ＭＳＯＨ中第１个Ｚ１字节的后４比特(第５～８比特)用于传送同步状态消息，即指示时钟质量级别。在SDH中已重新命名第１个Ｚ１字节为Ｓ１，在ＳＯＮＥＴ中也用作同样用途但仍称为Ｚ１。其它Ｚ１字节则留待今后国际标准化。 Z2未规定如何使用。 【比较】ＭＳＯＨ中第３个Ｚ２字节在SDH中重新命名为Ｍ１，作为段远端误码块(ＦＥＢＥ)指示。它将本端从ＢＩＰ-２４Ｎ检出的误码块值传送给对端。在ＳＯＮＥＴ中尚未明确是否需要复用段误码块对告指示，只明确SONET的ＳＴＳ-３Ｃ或ＳＴＳ-１２Ｃ系统用于传送Ｂ-ＩＳＤＮ信号时，Ｚ２可用于Ｂ-ＩＳＤＮ用户网络接口（ＵＮＩ）的ＦＥＢＥ。 3.3.2.2 STS通道开销 1、B3 B3用于STS通道错误监测，是对扰码前的上一帧的ＳＴＳ ＳＰＥ所有比特（包括固定插入字节）进行偶校验ＢＩＰ-８计算得到的。 【比较】Ｂ３属高阶POH，被称为高阶通道误码监视字节（ＢＩＰ-８）。在ＳＯＮＥＴ中，Ｂ３是对扰码前的上一帧的ＳＴＳ ＳＰＥ所有比特(包括固定插入字节)进行奇偶校验ＢＩＰ-８计算得到的，而SDH则是对扰码前的上一帧的ＶＣ３或ＶＣ４的所有比特进行ＢＩＰ-８计算得到的，ＶＣ３或ＶＣ４与ＳＴＳ ＳＰＥ 的区别是，它们不包括固定插入字节。为了达到SDH与SONET互通的目的，要求每个ＡＵ-３中固定插入的两列（第３０列与第５９列）的每一列的字节对应相同，即SONET的偶校验结果与SDH一样，但由于SONET的Ｂ３所覆盖的对象较SDH多两列（固定插入的两列），因此SONET中Ｂ３检出误码的概率要比SDH大一些。 2、C2 C2字节用来指示STS SPE的内容，包括净荷映射情况。下面的TABLE 3-2和TABLE 3-3中对它的取值进行了定义。 TABLE 3-2中的编码主要是描述在通常情况下，一个特定STS PTE根据业务配置生成C2的情况，TABLE 3-3是扩充编码，主要用于支持STS净荷缺陷指示(PDI-P)的PTE设备中，根据映射净荷的状态自动产生。 【比较】SDH没有PDI-P的定义。 3、F2 F2字节用来在STS通道终结网元之间传递用户信息，如果这个字节未使用，它应被当作未定义字节处理 4、G1 STS PTE将G1字节的1到4比特用来回传由B3统计出来的STS-1误块数（REI-P)，只有0000―1000的16进制编码有意义，1001-1111的编码在接收方应看作0处理。 G1的5、6、7三个比特用来传递RDI-P的信息。 5、H4 H4字节用于作映射指示,当前，它只用在VT结构的STS-1 SPE和DQDB两种情况下。在VT结构的STS-1中，它用于复帧指示。在DQDB映射中，它用来承载DQDB连接状态信号和作为下一个DQDB时隙边界量偏移指示。 6、J1 J1称为通道轨迹，采用６４字节格式传送，并重复发送。使该通道接收端能据此确认与指定的发送端处于持续连接状态。 BELLCORE规定J1字节前62个字符装载可打印ASCII码或ASCII码NULL字符，最后两个字节用CR(0x0d)和LF(0x0a)填充。如果用户不用J1装载信息，那么就应将其填充为ASCII码NULL字符。 ANSI建议未对J1字节内容进行明确规定。 【比较】 J1字节是高阶POH的一部分，在SONET中称为通道轨迹，在SDH中则称为通道接入点识别符(ＡＰＩ)，都是用于传送通道编号以便收端能够辨明发端。但关于ＡＰＩ的帧格式，SDH与SONET不同。在SONET中以６４字节脉串的自由格式传送通道轨迹并重复发送。在SDH中Ｊ１字节在国内可使用６４字节自由格式或１６字节的Ｅ．１６４编号格式（即将数字通道以类似电话网的编号方式来编号），当通道跨越国际边界时，则必须采用Ｅ．１６４编号格式。将 Ｅ．１６４的１６字节格式重复４次则可在６４字节格式中传送。 7、Z3/Z4 Z3和Z4作为增长字节，大多数映射中其具体应用还未定义，在DQDB映射中，Z3字节用来装载DQDB层管理信息。 【比较】Z3属高阶POH，在SONET中被称为增长字节，可用于将ＩＥＥＥ ８ ０２．６的市域网分布队列双总线（ＭＡＮ ＤＱＤＢ）映射进SONET。在SDH中，Z3被称为通道使用者通路（相当于F2），被分配用于通道元之间的使用者通信，它与净荷类型有关。 Z4是高阶POH中的一个字节。在SONET中Z4是备用字节，在SDH中Z4原来也是备用 字节，但在１９９４年５月ＩＴＵ-Ｔ第１５组已建议将Z4重新命名为K3，其中前４比特用于传送高阶通道保护用的ＡＰＳ指令，后４比特暂作备用。 8、Z5 Z5用于串联连接监视，其中前４比特用于传送输入误码计数值(ＩＥＣ)，后４比特作为通信通路。 【比较】Z5也是高阶POH字节。在SONET中，规定Z5用于串联连接监视，其中前４比特用于传送输入误码计数值(ＩＥＣ)，后４比特作为通信通路。在ＳＤＨ中，将Z5称为网络操作者字节，可用于特定维护目的。当将Z5用于串联连接 监视时，被称为串联连接开销(ＴＣＯＨ)，其前４比特与SONET中Z5用途相同，在串联连接的第１个ＶＣ中Z5的后４比特用作端对端数据链路，可采用ＬＡＰＤ规程，其余ＶＣ的Z5中后４比特则作为备用。 3.3.2.3 VT开销 1、J2 目前建议没有明确规定J2字节如何使用。 【比较】Ｊ２字节位于低阶POH。在SDH中，称Ｊ２为低阶ＶＣ的通道轨迹识别符， 就象Ｊ１那样，建议采用Ｅ．１６４编号格式对低阶通道接入点编号。在ＳＯＮＥＴ中尚未规范Ｊ２字节的用途。 2、V1/V2/V3/V4标准的规定 V1/V2/V3/V4分别位于VT复帧每一个125us帧的起始位置。 V1、V2字节可被看作一个字，共同包含VT净荷指针（VT Payload Pointer），用以指示VT SPE在VT复帧（superframe）中的位置（也就是V5相对于V2字节的偏移）。如下图所示，1～4位是NDF（New Data Flag），5～6位用以指示VT规格（SDH中是TU规格，对应关系是VT6和TU2，VT2和TU12，VT1.5和TU11编码相同，而VT3无对应项），其后10位是VT净荷指针值。 V3字节是负调整字节，SONET中称为VT Pointer Action Byte，V4未定义。 3、V5 V5是VT SPE的第一个字节，对于VT通道提供和B3、C2、G1对应STS通道相同的功能，即误码检测、信号标记、通道状态，所有位的分配如下图所示。 信号标记的定义如下图 【比较】在SDH与SONET中，都将Ｖ５作为低阶通道POH，其中第１、２比特作为比特交错奇偶校验(ＢＩＰ-２)，第３比特向对端指示误码块(ＲＥＩ)，第４比特为远端故障指示(ＲＦＩ)，第５～７比特作为信号标签，第８比特为远 端缺陷指示(ＲＤＩ)。ＢＩＰ-２共２比特，其第１、２比特分别是前一帧低阶通道所有字节的奇数比特和偶数比特的偶校验结果，校验的对象包括Z6字节。由于SDH使用Z6字节作为ＩＥＣ，即当串联连接时远端通过ＢＩＰ-２检到输入通道有误码时，将改写Z6字节(用Z6来传送ＩＥＣ)，为了不影响ＢＩＰ-２所实现的端对端 性能监视，在Z6被写入ＩＥＣ后，相应地要修改Ｖ５前两比特中所载的ＢＩＰ-２值。SONET中不使用Z6作为ＩＥＣ，即SONET无需改写ＢＩＰ-２值。 4、Z6/Z7 Z6分配给将来使用，未定义。 Z7的1、2、3、4、8位分配给将来使用，未定义； Z7的5、6、7位与V5的8位分配给RDI信号，如果设备支持ERDI-V信号(扩展RDI)，则要用到Z7的5～7位，如果只支持RDI-V，则不使用Z7的5～7位。 【比较】在SDH中，规定Z6作为低阶通道串联连接监视，类似于高阶POH中的Ｚ５。在SONET中，Z6作为备用字节。 Z7原为低阶POH的备用字节。在１９９４年５月ＩＴＵ－Ｔ ＳＧ１５建议将Z7重新命名为Ｋ４，其中前４比特传送低阶通道保护用ＡＰＳ指令，后４比特备用。在SONET中，整个Z7用途待定。 3.4 净荷映射 本章描述了各种净荷向SPE的映射机制，包括STS子速率净荷，STS净荷，特殊速率（STS-NC）净荷。考虑到产品相关性，只对DS1、DS3相关的映射作描述。 3.4.1 子STS-1映射 净荷速率在DS3以下的信号都会放到VT结构中传送。下面将描述基于VT结构的净荷向STS SPE的映射。 R3-29 [32]规定：H4字节用来指示在500微秒复帧结构中V1到V4字节的相位，H4字节各比特的分配及其对V1至V4字节的指示作用详见图3-26。 3.4.1.1 DS1字节同步映射 将DS1信号装入到VT1.5 SPE有效载荷容器中的字节同步映射允许下游的SONET网元对其承载的24个DS0信道直接进行识别和处理。在某些应用场合，DS1接口中的DS1信号是按字节同步方式映射到VT1.5中去的。某些网元具有对DS0信号进行重整的能力。 如图3-27显示了DS1(或者24个DS0)字节同步映射到VT1.5，图中，S1,S2,S3,S4比特用来承载24路DS0信道的信令，F比特用来承载DS1帧比特，P比特收集了基于各个VT的信令相位和帧比特信息。 在某些应用中S比特，F比特，P比特未用作上面描述的用途，此时它们的值是未定义的。 R3-31 [34]规定：如果P比特被用来指示S比特或者F比特的相位，那么其值的设置如图3-28所示。 字节同步映射DS1接口的VT PTE应具备按照GR-499-CORE定义的DS1复帧和ESF格式来接收DS1信号的能力。 如果DS1信号采用ESF格式并且F比特未被用来传送定帧比特，那么就应遵循如下的规则： 应该检测接收到的DS1中的CRC-6校验码，并且输出信号中利用数据链路性能上报信息连续上报检测到的错误。CRC-6编码应该被计算并且插入到输出的DS1信号中。网元应该每秒向宿端发送一次性能报告信息，宿端应每秒接收一次从源端上报的信息。 如果网元支持DS0重整，那么需要滑动缓存器以便将来自不同DS1中的DS0信号映射到VT SPE中。但是如果不要求DS0重整时采用滑动缓存，就可能在某些同步失效情况下造 成不必要的DS1帧滑动。因此，建议规定网元可以采取VT指针调整来适应VT SPE和STS SPE帧速率。 关于DS1字节同步映射的详细情况请参加GR253的相同章节介绍。 1、DS1信令(Signaling)和定帧比特传送 下面定义了两种传送模式： 1)、信令(Signaling)传送模式 在信令传送模式下，DS1信号中R比特携带的信令信息传到VT1.5的S比特之中。这种模式下DS1定帧比特无需传到F比特中。 如果采用信号传送模式，那么： 在DS1向VT1.5的映射过程中，信令信息装载到相应的S比特，在VT1.5解为DS1信号时，S比特中的信令信息应当被写入DS1输出信号流的相应R比特位置。 对于采用复帧格式的DS1s，当DS1被映射到VT1.5中时，R比特应被置为全1。 S比特的状态应该被同一字节中的P比特所指示。 VT SPE在输出DS1比特流时应当生成新的定帧比特结构。 2)、CLEAR模式 在CLEAR模式，VT SPE并不在S比特和R比特之间传送信令信息。 F比特中承载的DS1定帧比特指示了DS1中用来传递R比特信令信息的状态。 信令通过分离的通道来承载，(比如IDLC系统中的通用信令信道)，因此这种DS1中不使用R比特。如果采用CLEAR模式，VT PTE应该能够让用户选择（基于每一个DS1）在F比特中传送DS1定帧比特。 如果采用了CLRAR模式并且F比特被用来传递DS1定帧比特，那么输入的定帧比特应该写入发送的F比特，接收到的F比特也会被写入输出的DS1中（在和DS0通道相关的应用中没有相应变化）。F比特的状态被同一个字节中的P比特所指示。如果采用CLEAR模式，DS1定帧比特未被装入F比特中，那么VT SPE应该在输出DS1信号时产生一个新的定帧比特结构。 VT SPE应该在进行DS0传送时提供用户可选的完成动态信令传送/CLEAR DS0传送（基于每一个DS0或者DS1）。 2、线路编码和脉冲密度保证 VT PTE应该适应AMI（Alternate Mark Inversion 交替标签转置）和B8ZS（Bipolar with Eight Zero Substitution）两种线路编码方式。支持DS0通道终结或DS0重整的VT PTE在脉冲密度保证方面可能被要求支持ZBTSI或者ZCS。 VT SPE可能被要求支持ZBTSI。如果支持ZBTSI的话，那么应当使用GR499上描述的ZBTSI算法和ESF数据链接。 用户应该能够在每一个DS1的基础上进行AMI或B8ZS的选择，以及ZBTSI和ZCS的选择。 3.4.1.2 DS1异步映射 DS1向VT1.5 SPE的异步映射定义为DS1信号的CLEAR-通道传送，和GR-499-CORE中DSX的需求相符合。如果支持DS1异步映射，那么： DS1向VT1.5的异步映射应当和图3-29中的描述一致。 DS1异步映射时，在每个VT1.5 SPE中包括771个信息比特（I比特），6个填充控制比特（C比特），2个填充机会比特（S比特），8个开销通信通道比特(O比特）。 VT1.5中剩下的13个比特为固定填充比特。 在每个VT 1.5 SPE中，C1和C2比特用来控制两个填充机会比特（S1和S2)。C1C1C1＝000表示S1比特为信号比特，C1C1C1=111表示S比特为填充比特。C2用同样的方式对S2进行控制。 在对同步信号进行拆解的时候，对C比特的判断采用多数判决的原则以防止单比特错误。 y与同步映射一样，DS1接口应该同时适应AMI和B8ZS两种编码。每个DS1中采用AMI还是B8ZS两种编码应当可由用户选择。 3.4.2 STS-1映射 3.4.2.1 DS3异步映射 DS3向STS SPE信号的异步映射定义在CLEAR-通道传输上，和GR-499-CORE定义的DSX需求相一致。如果设备支持DS3异步映射，那么下面的标准适用： DS3向STS SPE的异步映射应该和图3-32中的描述保持一致。 进行DS3异步映射适，在每一个125微秒中包含9个子帧。每一个子帧包含621个I比特，5个C比特，一个S比特，2个O比特。剩下的全是R比特。在每一个子帧中，5个C联合起来对S比特进行控制。CCCCC＝0表示S比特是一个信息比特，CCCCC=11111表示S比特是一个填充比特。 为了防止C比特在传输过程中出现1比特或者2比特错误的情况，在利用C比特进行判断时应该采取多数判据的原则。 3.5 净荷指针 3.5.1 STS-1净荷指针 STS净荷指针提供了一种使STS SPE能够在STS净荷空间中动态灵活地进行浮动的机制，既可以适应净荷和传输开销之间的相位差，也可以适应其间的频率差。 净荷指针存放在线路开销地H1、H2两个字节中（可看为一个字，如图3-37所示），用来指示STS SPE的开始位置。1至4比特用来存放新数据标识（NDF)，7至16比特用来 承载指针值，5、6两个比特未定义。 指针值应为0－782之间的二进制数，用于指明STS SPE的开始字节和指针值的相对位置。 3.5.1.1 指针值 净荷指针值用于指示SPE开始字节（J1)和指针字的相对位置。传输开销不用于计算相对位置。 3.5.1.2 STS频率校正 当STS SPE地速率比传输开销慢时，SPE在净荷空间中地分配会有一个向后地滑动（利用正填充字节）同时指针值每次调整时也会增加1。如果SPE比传输开销速率要快，那SPE的分布就会周期性地提前（利用负调整比特）每次调整指针值都会减1。在上述的两种情况下，后续地指针都会包含新值（调整以后的值）。每当帧和传输开销速率不匹配的时候，指针值会根据一定规则进行调整，并且使用正或负的填充字节。 指针的正调整由指针字的第7,9,11,13,和15比特指示(称为正调整比特)。在进行正调整的时候，正填充字节紧随H3字节之后。如图3-39所示。指针的负调整由指针的第8,10, 12, 14, 和16比特指示(称为负调整比特)。在负调整时，H3字节被用作负填充字节。如图3-40所示。 接收侧的指针处理机制会在下面描述，在接收侧，提供一种对I、D比特发生错误情况下的处理办法(I、D比特多数裁决的方式),可提高设备在突发错误情况下的性能。 如果不需要满足80%判决的情况，则判断指针是进行正调整通过I比特多数判决确定，负调整通过D比特多数判决确定。 如果要求80％判决，接收侧要根据大于等于80%的方法确认指针是否发生正调整或负调整。 3.5.1.3 新数据标识(NDF) 指针字的1至4位用作NDF标志，只能为"normal"或者"set" NDF的通常值为“0110”，当它被设定为“1001“时，表示STS SPE的发生了新的排列变化。 在接收侧对NDF标志的解释应当依照多数比特符合的原则来进行，在NDF标志为“1001”时，指针值被新指针值所替换。 3.5.1.4 级联指示符 在STS-NC的结构中，STS-NC中的第一个STS-1中的应该有一个正常的指针值。从第2个STS-1开始的N-1个STS-1中的指针值用于级联指示，表示当前的STS-1是STS-NC的一部分(并不是一个独立的STS-1)，从第二个STS-1到第N个STS-1其指针值的第7到16比特都应该设为全1，NDF标志设为“1001”（即形如“1001XX1111111111”的格式）。 在接收侧，接收STS-NC的网元在进行指针操作时，对STS-NC结构中第一个STS-1的指针进行操作。这即是说，如果对STS-NC进行负调整，则STS-NC中的N个H3字节都被用作进行负调整的填充字节。类似地，进行正调整的时候，最后一个H3字节后跟随的N个字节都算作正填充比特。 3.5.1.5 STS净荷指针产生规则 在此对前面提及的指针产生规则作一个总结，同时增加一些新的规则。 STS净荷指针的产生遵循如下规则： 1、在通常情况下，NDF标志为“0110”,指针值指示了STS SPE在STS净荷空间中的相对位置。 2、指针值只会因为下面所述的4,5或6三种情况发生改变。 3、在传输STS-NC SPE的过程中，在第一个STS-1中会产生一个普通的指针值，随后的N-1个STS-1中的指针值被用来传递级联标志。在第一个STS-1中的指针值对整个STS-NC 起作用。 4、在正填充发生的时候，当前的指针值在发送之前I比特发生反转，随后的指针值为当前的指针值加1。 5、在负填充发生的时候，当前的指针值在发送之前D比特发生反转，负调整机会比特被STS SPE的内容覆盖，随后的指针值为当前的指针值减1。 6、除了4、5两种原因以外，新指针都是伴随着NDF标志的设置传送的。NDF标志只会在包含新指针的第一个帧中被设置。新的SPE从新指针指向的位置开始。 7、在发生4、5、6三种所述的指针变化后的连续三帧之内，不会进行任何其它的指针调整操作。 8. For a nonterminated path, an incoming all-ones pointer word shall be regenerated or relayed with no more than a three-frame delay. When a non-all-ones pointer word is subsequently received, the downstream pointer shall be generated based on the pointer generation and interpretation criteria summarized in this requirement (R3-100[96v2]) and R3-102 [97].12 3.5.1.6 STS净荷指针解释规则 在此对前面几节阐述的指针解释规则作一个总结，同时作一些补充： STS指针解释遵循以下的规则： 1、通常情况下，指针值表示的是STS SPE在STS净荷空间中的起始位置。 2、除了连续接收到一致的新指针值（连续三帧）或是发生如下4，5，6所示的变化等情况下，指针值的变化将会忽略不计， 3、在STS-NC的应用中，用于指示串连的指针值不在规则4，5的适用范围之内。 4、如果检测到正调整，则H3字节后面的字节应被视作正填充字节，当前的指针值加一。 5、如果检测到负调整，则H3字节应被视作负填充字节，当前的指针值减一。 6、如果检测到NDF标志，当前的指针值立即被新指针值所代替。 3.5.2 VT净荷指针 与STS指针值类似的，VT净荷指针提供了VT SPE在VT复帧结构中灵活动态分布的机制，这种机制与具体的VT中的内容无关。VT净荷指针包含在V1、V2两个字节中，指示VT SPE开始位置（V5字节）。V1和V2可以被看作一个字（如图3-41所示）。第1至4比特承载NDF标志，5，6两个比特用于指示VT大小，7至16比特承载指针值。 3.5.2.1 VT指针值 指针值用于指示VT SPE的开始字节和指针字的相对位置，但要注意在计算偏移的时候，V1至V4字节不算在内，指针值的范围随和VT的具体大小有关。(如图3-42所示) 指针值用于指示VT SPE的开始字节和指针字的相对位置，它应为一个二进制数，其范围为0至103（VT1.5），0至139（VT2),0到211(VT3)，0到427（VT6)。 3.5.2.2 VT频率校正 在STS SPE帧速率和VT SPE帧速率不匹配的时候，伴随着正负调整字节的使用，指针值 应根据具体情况作正或负的调整。 VT指针值的第7，9，11，13比特作为正调整比特(I比特)，在复帧进行正调整的时候，正填充字节出现在V3字节以后。 VT指针值的第8，10，12，14比特作为负调整比特(D比特)，在复帧进行正调整的时候，V3字节用作负填充字节。 如果不要求满足80%原则，那么就应根据I比特多数判决原则来判断正调整，D比特多数判决原则来判断负调整。 当要求满足80%原则时，指针值正负调整的判断应该根据80%以上（I比特或D比特）变化的原则进行。 3.5.2.3 VT大小指示符 VT指针的比特5和6用来指示VT的大小，如表3-5,所示，“00”表示VT6,“01”表示VT3，“10”表示VT2，“11”表示VT1.5。 3.5.2.4 新数据标识(NDF) VT指针字的第1至4比特表示NDF，NDF标志允许指针值发生跃变，也允许一个VTG内VT大小的变化。如果VTG内有一个VT大小发生了变化，则组内的所有VT大小都会随之变化。 通常NDF值为0110，在指示新数据的时候，NDF设置为1001,一个伴随NDF标志的指针值指示了VT SPE的排列方式的变化。 在接收侧处理指针的时候，应该根据多数判决的原则来判断是否产生了新数据标示，一旦检测到新数据标示，当前的指针值就被新指针值所替代。 如果一个VT大小发生了改变，则VTG内所有的VT指针都应被设为NDF标志和新的指针值。在接收侧，新的VT大小立即生效。 3.5.2.5 VT净荷指针产生规则 VT指针产生遵循以下一些规则： 1、在通常情况下，NDF域的值为0110，5、6比特指示VT的大小，指针指示VT SPE在VT净荷空间的开始位置。 2、指针值只会在规则3,4或5的情况下发生变化。 3、如果需要进行正填充，当前的指针值会传送之前进行I比特反转，后续的指针变为当前指针值加1。 4、如果需要进行负填充，当前的指针值会传送之前进行D比特反转，后续的指针变为当前指针值减1。 5、除了3、4两种情况下，伴随NDF标志传送的新指针值也会引起指针值的变化。NDF标志只会在包含新的净荷内容的首帧出现。新的SPE从新指针指向的地方开始。 6、在发生3，4，5所述的指针变化以后的连续三帧中，不能再进行任何指针增减的操作。 7. For a nonterminated path, an incoming all-ones pointer word shall be regenerated or relayed with no more than a three-superframe delay. When a non-all-ones pointer word is subsequently received, the downstream pointer shall be generated based on the pointer generation and interpretation criteria summarized in this requirement (R3-113 [108v2]) and R3-115 [109].15 8、如果一个VTG中的VT大小发生了变化，这各组内的各个VT都应同时置为NDF标志。 3.5.2.6 VT净荷指针解释规则 VT净荷指针的解释遵循以下规则： 1、通常情况下，指针值指示了VT SPE在VT净荷空间中的起始位置。 2、除了连续三帧接收到一致的新指针和发生如3，4，5讲述的变化，否则任何指针值的变动都是忽略不计的。 连续三帧接收到一致的新指针，会用新的指针值代替当前值。 3、如果检测到正调整，V3字节后面的字节应被看作填充字节，当前那指针值加1。 4、如果检测到负调整，侧V3字节应被看作负填充字节，当前指针值减1。 5、如果检测到NDF标志，则当前指针值会被新指针值代替。 6、一个具有处理不同大小的VT的能力的设备，在同时接收到NDF标志和新的VT大小时，当前的指针值和VT大小将被新的指针值和VT大小所代替。 7、一个具有处理不同大小的VT的能力的设备，除了连续接收到三帧整个VTG中的VT大小前后一致的变化，或是发生规则6所述的变化外，对任何VT大小的变化都将忽略不计。连续三帧前后一致的VT大小变化，将会使得VT大小立即被新的VT大小所代替。 [标题]SONET原理讲座<四>《物理层》 精华全集 冲广角币 获取广角币的更多方法 4 物理层 本章介绍了SONET传输中物理层中的各种光、电参数，以使厂商设备在物理层单能够兼容。4.1节概述了物理层的分类，4.2节详细介绍4.1节中提到的各种应用的光参数需求，4.3是单模光传输系统工程的方法论，4.4节则详细介绍SONET的电接口。各位读者可以有选择的阅读。 4.1 物理层分类 SONET信号即可以用电方式传输，也可以用光方式传输。但由于技术上的限制，电方式传输主要用于短距离和低速率场合，而光传输则可用于从短距到长距，从低速到高速非常广阔的领域。为了简化SONET光系统的兼容性开发，有必要对光接口进行分类。 基本分类如下： 短距离SR（Short Reach）光接口：系统衰减从0dB~4dB或7dB，按照SONET分级，SR发送器可以是发光二极管(LEDs)、低功率(50uW或-13dBm)的多纵模(MLM)激光器，在OC-192速率等级，高功率(500uW或-3dBm)的单纵模(SLM)激光器。 【比较】SDH中对应的是局内（intraoffice）。 中距离IR（Intermediate Reach）光接口：系统衰减从0dB~11dB或12dB。低速率等级使用低功率的SLM或MLM激光器，高速率等级使用高功率的SLM激光器。 【比较】SDH中对应的是局间短距（Short haul）。 长距离LR（Long Reach）光接口：系统衰减在10dB~22dB或24dB或28dB（依赖于比特速率）。典型的长距通讯系统中，LR接口是基于高功率MLM或SLM激光器。另外，在OC-192速率，发送器和接收器通常都要使用光放大器，有时还必须色散补偿。 【比较】SDH中对应的是局间长距（Long haul）。 超长距离VR（Very-Long Reach）光接口：系统衰减大于33dB，而且通常只用在OC-192速率。典型的长距离通讯系统中，VR接口是基于SLM激光器，在发送和接收侧的光放大器和色散补偿。 电接口：同异步体制的DSX型接口兼容，用于STS-1和STS-3等级。 另外，每一种应用都应该考虑发送器的使用是1310nm还是1550nm波长，光纤是传统的单模光纤（C-SMF）还是色散位移单模光纤（DSF）。同时还要考虑在发送器后是否使用增益放大器（BA），在接收器前是否使用前置放大器（PA），在传输线路上是否使用线路放大器（LA）等等。请参考表4-1。 表4-1：应用种类 应用种类 比特速率 波长（nm） 光纤类型 色散补偿方式 放大器位置 SR-1 ALL 1310 C-SMF - - SR-2 192 1550 C-SMF - - IR-1 ALL 1310 C-SMF - - IR-2 ALL 1550 C-SMF - - LR-1 ALL 1310 C-SMF - BA LR-2 1,3,12,48 1550 C-SMF - - LR-2a 192 1550 C-SMF PDC PA LR-2b 192 1550 C-SMF SPM BA LR-2c 192 1550 C-SMF PCH PA LR-3 ALL 1550 DSF - BA VR-1 192 1310 C-SMF - BA，PA VR-2a 192 1550 C-SMF PDC BA，PA VR-3 192 1550 DSF - BA，PA 表注： ALL 全部的速率 1，3，12，48，192 - 无应用 PDC 无源色散补偿 SPM 自相位调制 PCH 预啁啾 【比较】SDH中对应用种类的编号更细致一些，比如对于SR-1，SDH中对不同的速率又 分为I-1、I-4、I-16。具体可以参见表4-2： 表4-2：SONET和SDH分类对应表 SONET应用种类 比特速率 对应的SDH分类 SR-1 OC-1 OC-3 I-1 OC-12 I-4 IR-1 OC-1 OC-3 S-1.1 OC-12 S-4.1 OC-48 S-16.1 IR-2 OC-1 OC-3 S-1.2 OC-12 S-4.2 OC-48 S-16.2 LR-1 OC-1 OC-3 L-1.1 OC-12 L-4.1 OC-48 L-16.1 LR-2 OC-1 OC-3 L-1.2 OC-12 L-4.2 OC-48 L-16.2 LR-3 OC-1 OC-3 L-1.3 OC-12 L-4.3 OC-48 L-16.3 4.2 光学参数定义和接口需求 1、通用标准 图4-1 光传输系统接口（点R和点S） 点S是发送器Tx.、光连接器CTx后的参考点，点R是接收器Rx、接收连接器CRx前的参考点。点S和R将光传输链路方便分割成发送段、接收段和连接段，光参数也按这3个区段来划分。所有的参数值均为最坏值。设计目标是在最极端的光通道衰减和色散条件下仍然满足误码率不劣于10-10（OC-1到OC-48）或10-12（OC-192）的要求。 2、光线路码型 SONET光传输系统中，要求使用NRZ（非归0码）线路码型。 3、反射 反射是由于光通路折射率的不连续引起的。如果不加以控制，反射通过对激光器的干扰或者由于多重发射导致对接收器的干涉噪声会降低系统性能。 4、发送机 按照衰减、色散特性和分级应用，发送机分为LEDs、MLM激光器、SLM激光器。它们的性能指标主要有以下几点： 1）光谱特性 ：中心波长。 ：工作波长的范围。它定义了在温度、老化、反射等情况变化时，工作波长围绕中心波长的波动范围。 ：均方根光谱宽度。 ：最大－20dB光谱宽度。单纵模激光器在全调制时，中心波长最大峰值功率跌落到20dB时的光谱宽度。它不使用于MLM和LED。 ：电信噪比最小值 ：光信噪比最小值 ：源频率啁啾系数，它定义为 ， 是光信号的相位，P是信号功率。 ：光谱功率密度最大值。 ：边模抑制比最小值。 边模抑制比定义为 单纵模激光器在全调制下，主模的平均光功率 M1和最显著的边模的光功率M2的比值。 比较】SDH发送机的光谱特性主要关注最大均方根宽度、最大-20dB宽度、最小边模抑制比三个指标。 2）耦合发送功率 ：当发送机发送伪随机序列信号时在参考点S所测得的平均光功率的变化范围。 3）消光比 ：光源的消光比被定义为最坏反射条件时，全调制条件下逻辑1的能量 和逻辑0的能量 的比值的最小值。 4）眼图模板 在高速率光纤系统中，发送光脉冲的形状不容易控制，常常可能有上升沿、下降沿、过冲、下冲和振铃现象。这些都可能导致接收机灵敏度的劣化，因此要对整个眼图的形状加以限制。 采用眼图模板法比较简便，而且可以捕捉一些观察单个孤立所不易发现的现象。但是由于眼图测量是建立在平均值观察的基础上，因而可能观察不到那些严重影响发送机性能的个别劣化比特。此时尽管眼图合格，但性能却并不好。 5、接收机 接收机主要有接收机灵敏度、过载光功率、反射系数、通道代价等性能指标。 ：平均接收光功率的最大、最小值是参考点R在误码率达到10-10（OC-48速率以下）或 10-12（OC-192）的接收光功率。 ：光通道代价。由参考点S和R之间的光通道上的总的劣化计算。 接收机反射系数：定义为参考点R处的反射光功率与入射光功率之比。 6、光通道 光通道的基本参数有反射、衰减、色散和由偏振模色散（PMD）引起的DGD。前三个对整个系统是非常重要的，DGD对OC-192系统也有重要意义。 7、光参数表 所有的SOENT光参数均可参考BELLCORE建议GR253CORE.003的4.2.7。 4.3 单模光纤传输系统 1、终端设备传输设计 这里介绍了传输系统中，终端设备、再生设备必须提供的信息。主要有以下几个方面： 1）发送机信息 发送机主要应该关注光源的类型、发送机连接器、发送机尾纤、最大反射、发射损耗等信息。 2）接收机信息 接收机主要应该关注探测器的类型、连接器和尾纤，接收机灵敏度、过载点，最大色散、色散损耗等信息。 3）衰减器 4）波分复用器 5）无源色散补偿器 6）光纤放大器 7）连接器 8）电缆 9）安全裕度 2、电缆传输设计 参见BELLCORE的GR253CORE.003的4.3.2 3、光纤传输系统设计和分析 参见BELLCORE的GR253CORE.003的4.3.3 4.4 电接口规范 电接口的基本要求： 1）每个方向的传送都用一根同轴线。参考电缆是75欧姆的镀锡的同轴电缆。 2）由于SONET信号是经过扰码的，电接口信号0、1的几率接近0.5，它允许接口的功率按照宽带功率来测量。宽带测量不需要有滚动特性的带通滤波器控制，因此要比窄带测量简便。 3）接口的脉冲形状要符合眼图模板，同时也要符合脉冲模板。在很少的情况下，信号有合适的眼图但是却不负荷脉冲模板。因此，电接口推荐使用脉冲模板来设计和测试。 5 SONET网元特性 5.3 网络同步 SONET使用的是由GR-436-CORE和ANSI T1.101所描述的同步网络。 本章主要讨论SONET网元和服务供应商的同步网络应用，SONET网元的定时模式，SONET时钟的互联协议，SONET－base的定时描述协议，定时参考倒换协议，SSM的应用协议。GR-1244-CORE描述的协议同样适用于SONET网元。 本段使用OC-N和电口STS-N来区分具体网元的SONET高速端接口，使用OC-M和电口STS-M区分SONET的低速或支路接口。 5.3.1 网元时钟应用 SONET网元要求使用最小±20ppm的自由震荡精度的内部时钟。根据ANSI T1.105.09中的T1x1――SONET：Network Element Timing and Synchronization，那些由具有线路终结功能的网元提供的时钟，或者那些仅仅满足最小准确度要求的时钟，叫做SONET最小时钟（SMCs）。 相比较而言，ＳＤＨ规定设备内部时钟自由振荡时相对Ｇ.８１１时钟的频偏必须≤±４.６ppｍ。 一些和同步相关的协议是专用于SONET ADMs设备的。外定时或者环路定时可能对于一个TM是适合的，然而外定时，线路定时或者穿通定时对于一个ADM则可能是适合的。保护倒换的配置和下行OC-M和STS-M电信号使同步设置的选择更加复杂化。基本上，大多数关于SONET ADMs的信息和应用协议都出现在本文中，但是GR-496-CORE也包含了一些关于定时控制必须支持的协议。同时必须注意其他的网元，例如DCSs和SONET再生放大器有特殊的同步协议，这些协议包含在特定网元的GRs，TRS和TAs中。 下面是同步和SONET网络必须兼容的方面： 当有BITS时钟可用时，SONET网元使用BITS时钟外定时。 当没有BITS时钟可用时，SONET网元通过接收到的OC－N（或者OC－M）信号中提取时钟定时。 SONET网元的外部定时参考使用三级BITS时钟或者级别更高的时钟。 SONET网元传递给同步网的时钟直接源自终结的OC－N（或OC－M）信号。3级增强时钟和2级时钟应用在非SONET定时分配网络和任何使用了SMC或3级时钟的SONET网元之间，SMC或3级时钟需要从那些网络或者通过那些网络获取定时。 1 同步网络的物理接口 同步信号的物理接口很重要，所以SONET网元也被纳入BITS规划。BITS时钟提供了两种类型的定时输出：DS1和复合时钟（两种都是平衡传输balanced信号）。DS1信号用于大多数的SONET网元的定时参考，而复合时钟（CC）用于使用DS0互联的SONET网元。另外，在SONET网元上传递的DS1信号可以用作BITS时钟的定时参考。 GR1244的3.3.2描述了同步网络物理接口的不同协议，例如终结条件、Wire wrap terminals。 R5-97 两个SONET 网元和同步网络之间的物理接口应该符合GR1244 3.2.2段描述的协议。 2 时间偏差和最大时间间隔误差的测量 TDEV和MTIE目前在GR-1244-CORE中有讨论（以前本文的第一版有这方面的内容）。 5.3.2 同步状态信息（SSM） SSM定义在SONET线路开销的S1字节的bit5～6位和作为一个流导向的信息在DS1信号链的ESF数据格式上。SSM反映了时钟质量，使得SONET网元能从多个源中选择最适 合的参考源。能让SONET网元重新配置同步参考从而有效的避免时钟环。但是，仅仅使用SSM并不能完全避免时钟环的形成。还必须遵循GR-436-CORE建议中的同步工程进行相应当规划。 同步状态信息可以为我们带来以下好处： 线型定时环的重配置、提高定时分配的可靠性、同步问题的故障定位。 a. ESF 同步状态信息（SSM）首先从右边进行传递。 b. S1字节首先从左边进行传递。 c.只是对SSM信息做了定义，转接节点时钟（TNC）在本文中没有考虑。 d. 前面提到的RES作为保留的同步状态信息。 R5-98 [224v2] SONET线路终端应该提供产生和处理表5-7中列出的所有线路端接口信号的s1字节bit5－8上的SSM信息的能力（除了使用1：N自动保换倒换的OC-N接口处的第2到N跳线路） 另外，SSM还用于定位网络接口drop-side信号的问题（例如开销假定的位置），即使这些信号并不需要被用作定时参考。 R5-99 [225v3] SONET线路终端必须产生表5-7中列出的所有drop-side接口信号的s1字节bit5－8上的SSM。 CR5-100 [1048] SONET线路终端可以处理表5-7中列出的所有drop-side接口信号的s1字节bit5－8上的SSM。 以上的协议指出，SSM必须总是在输出信号上产生，但不一定要在输入信号上进行处理。这类似于其他一些不同的开销字节和bits，例如REI-L,REI-P和REI-V（M1字节）的使用。这些bits位和字节总是要求在线路和通道的起源信号上被产生，但仅仅在输入线路和通道上远端PM积累特性被激活时才要求被处理。（注意:尽管在SSM协议模式下，用户也可以在一些希望的接口上通过设置DUS信息从而使接口不考虑产生SSM信息的需求。参看R5－216） 以下是处理SONET输入信号S1字节的协议： CR5-101 [1049] 一个包含有线路终端并支持线路定时（或穿通定时）的、或者可以提供从一个或多个SONET接口的输入信号中提取DS1信号的SONET 网元可能需要由用户在所提供的参考源或提取DS1源接口上设置忽略输入源的S1字节。 R5-102 [1050] 如果一个SONET网元允许用户不处理其设置的定时参考源或DS1源的S1字节，那缺省设置必须是处理S1字节。 通常假设在特定的应用中，网元可以使用其所有设置的参考源和DS1源接口上接收的S1字节，或者全部不使用这些信息。因此，应该可以基于网元禁止处理（禁止接受）SSM信息。但是，如果提供基于每个参考源禁止处理SSM信息或基于每个提取的DS1禁止处理SSM信息的能力也是可以接受的。另外注意，如果禁止处理SSM信息，那么，本文中其他一些协议（或协议的一部分）将不再适用（例如，R5－198，通过SSM判断一个参考源失效或不可用）。最后，注意到对于那些没有或不能被配置为定时参考源或DS1提取源的接口，其唯一的有关使用输入SSM的定义就是：SONET网元应该允许用户重新得到SSM信息。该功能可以不依赖于是否允许或者禁止对SSM的处理（参看O5－212），因此，网元没有必要支持禁止对那些接口进行处理的功能。 当S1字节SSM不是一律的被支持时，知道外部环境中存在的互通性问题是很重要的（例如，因为在该功能被升级前配置了一个新植入的模块时）。特别是在特殊情况下无法排除的时钟环的出现问题。例如，在一个线路定时环上，一些网元支持SSM协议而另一些不支持，如果网元允许独自重新定义他们的定时参考源，那么将有可能形成时钟环。这主要是因为一个不支持S1信息的设备将向S1字节元组写入全0，而全0符合“同步状态信息不可 知”的信息。 SONET网元只是有条件的支持DS1 ESF信息（参看CR5－175），但是一些服务提供商认为使用DS1 ESF SSM信息可以提高局间同步分配网的健壮性。因此，一些服务提供商将需要提供对DS1 ESF SSM信息的支持。 注意：只有所有的TSG和SONET网元都支持SSM，才能在同步分配中（尤其是SONET 环）防止时钟环。但是即便所有设备都支持在SONET信号和DS1 ESF 中传递的SSM，在某些特定的配置和环境下仍然无法避免时钟环。 T1 TR-33中规定ESF信息每15分钟至少发送一次，但当DS1是仅携带同步信息的无业务信号时，ESF信息可以被连续的发送。在本文所有关于ESF信号应用的描述中（例如源自于BITS时钟的外部参考源和源自于SONET网元DS1的输出），DS1专用于传递同步信号，所以，ESF信号被连续的发送。（参看段5.4.5.2.2) 网络供应者可以采用简单的同步信息而不用SSM。在这种情况下，所有的DS1 ESF信息只有两种可能的处理：成帧的DS1信号或者DS1 AIS信号（即不成帧的全1信号）。只实现这种简单的信息，就能完成线路定时环内同步信息的优点了。 S1字节的同步信息不可知被有意的选成全0，因为这是一种首选的填充未使用位的方法。因此，当SSM不被支持时，期望网元的输出符合同步状态信息不可知。为ESF数据链信号定义的同步状态不可知的设置不能使用同样的逻辑。当SSM刚开始实现时，同步状态信息不可知信号将是遍及整个网络的。如果SONET网元和BITS时钟内核模块升级为支持SSM信息，同步状态信息不可知信号的传播将会减少。 注：贝尔没有使用“网络同步保留状态”。 R5-103 [222] “网络同步保留状态”信息将被当作“同步信息不可用”信息处理。 R5-104 [223] 任何自定义的“网络同步保留状态”的使用必须有如段3.2一样的明确的文档。 SSM对段5.4描述的协议的，特别是对外部定时模式协议，DS1导出协议，参考源倒换协议都有影响。以及同步状态信息SSM的产生和确认。 5.3.3 SONET定时模式 本段描述了SONET网元的四种定时模式：外部，线路，环和穿通模式。定时模式决定了信号的定时源。 描述网元应用的文档指出了网元应该支持那些定时模式。 R5-105 [226] 对于支持外部定时模式的网元，其缺省定时模式必须是外部定时模式。 R5-106 [227] 对于支持在定时模式之间自动倒换的网元，其倒换必须是可逆的。 注意到上面的倒换需求指的是定时模式的倒换而不是参考源倒换或硬件倒换。通常对于网元只使用一种定时模式，定时模式的倒换就没有意义了。例如我们并不希望一个网元在它的所有的外部源失效后网元进入线路定时模式。就像GR-463-CORE讨论的那样，当定时模式的倒换被允许时，网络的维护和管理（特别是对于防止时钟环的出现）将变得很困难。只有一种情况下使用定时模式的倒换：当一个OC－N线路信号失效，在定时模式从穿通定时模式倒换到线路定时模式时，使用段5.4.3.4，5.4.3.2，5.4.3.3，5.4.3.4描述的方法从一个OC-N终端恢复定时。当没有可用的外部定时参考源时，使用这些定时模式之一是必要的。从终结STS－N电信号中恢复定时的能力不是必须的。 1 外部定时 依照BITS的概念，对于一个包含线路终端的同步SONET网元，从一个BITS时钟进行外部定时是首选的模式 R5-107 [919] 使用外部定时接口的SONET网元应该符合GR－1244－CORE 段3.2.1描述的协议。 2 线路定时模式 一些厂商提出了一种在线路定时中使用导出的DS1时钟作为外部参考源的选择方法。 这可以被一些应用接受，但是它不能叫做线路定时。 R5-108 [920] 使用线路定时接口的SONET网元应该符合GR-1244-CORE段3.2.3描述的协议。 GR1244-16中允许一个ADM设备在其当前用于定时参考的源不可用时(见5.4.6)，可以在其东向和西向接口间进行倒换。但是当多个接口作为同步参考源时，必须小心造成时钟环。可以查阅GR-436-CORE得到更多的同步规划和管理方面的信息。通常一个不支持S1字节的SSM的网元只有一个OC-N接口作为参考源。我们并不要求支持APS的网元在作为独立参考源的单个SONET接口上配置线路1和保护线路，但这种配置在有些网元上是允许支持的。另外，有一些网元不允许用户配置一个线路APS接口作为一个参考源。在这种情况下，有下面几点的要求： R5-109 [1051] 如果一个支持线路保护倒换的网元不支持把OC-N/M接口设置为参考源，这种情况必须被详细的在文档中说明。 注意：即使网元支持把工作线路1和保护线路配置未独立的参考源，也必须符合DUS同步状态信息的产生的相关协议（如：R5-226[330],R5[326v2]）. CR5-110 [239] 在一些应用中，用户可能会要求网元提供设置线路端OC-M接口为同步源的功能。 有关于这需求的典型应用是，使用ADM上的低速或者支路接口作为定时分配路径。例如，一个用户小区环路环境中，需要通过一个低速SONET连接到中心局（携带业务上下小区）时将需要通过低速SONET接口从中心局接收定时参考。 3 环路定时模式 环路定时模式是线路定时模式的一种特殊情况，它应用在只有一个OC－N接口的网元上。（参看图 5－12） 4 穿通定时模式 穿通定时模式并不推荐含有线路终端的SONET网元使用（如ADM）。因为对于这种网元，穿通定时模式将是非常复杂的定时方案。例如，对于低速接口或者在支持线路保护（尤其是1：n的APS）的网元的保护线路，用户可能会搞不清定时参考源是给低速接口还是给保护线路。但是穿通定时模式对于再生放大器来说是一种必须的定时模式（参看TR－NWT－000917），并且其他类型SONET网元也可以支持。因此，必须对这种定时方式加以详细说明 。 图5-13是ADM的串通等式模式的示意图，下面的建议适合串通定时模式网元： R5-111 [240v2] 当网元使用穿通定时模式时，发送的西向OC－N或者STS－N电接口的信号使用东向OC－N或STS－N电接口的终端信号进行定时，同理，东向发送信号接口也使用西向的终端信号进行定时。 R5-112 [241] 一台支持穿通定时模式的ADM设备应该向用户提供这个功能：设置自动倒换模式为线路定时模式的功能，当作为参考源的OC－N接口不可用时的使用没有失效的OC－N接口进行线路定时。（见5.4.6） R5-113 [242] 如果使用穿通定时的ADM有OC-M，STS-M电口，或者同步DS1接口，这些接口的输出定时参考源，不管是作为一组，还是单独的，必须是任意OC－N接口中由用户规定的接口。 5.3.4 SONET内部时钟 本节提供了内部时钟的标准。所有的性能指标在网元的同步输出口测量（如OC-N输出）。注意，这些标准只适应于那些具有分级或SMC时钟的SONET网元，而有些网元不要求具有这样的时钟。在有些特殊情况下，一些不包含线路终端（LTE）的SONET网元只要求提 供精度为±20ppm的内部时钟源（见TR-NWT-00917）。这些时钟通常在网元检测到输入信号丢失时（例如LOS或LOF）会发送AIS-L，从而不会收到合法的定时参考源。对于这些网元，相当于本段中说到的漂移的传递和产生来说，段5.6.2.1.2中提到的II类的抖动传输需求是可应用的。 尽管对于SMC和再生放大器的时钟精度需求为±20 ppm,再生放大器时钟并不需要符合SMC的其他性能协议，因此，并不能认为它就是一个SMC。 1 SONET 应用的分级时钟 分级时钟协议可参见GR-1244-CORE。有些应用要求SONET网元提供的时钟最低要符合3级，增强第3级或者2级协议。 CR5-114 [1109] 支持OC-192信号线路终端功能的SONET网元必须提供最低为3级的时钟。 CR5-115 [244v2] 一些供应商需要在一些应用中使用增强3级时钟，例如网元作为定时分配hub使用时。 除了3级时钟（和SMCs）外，一些网元可能支持3E级或2级时钟以用作定时分配hubs或者其他作用。通常，这种应用和BITS概念并不一致或者不被Telcordia推荐，因此，原来本文中支持3E或2级时钟的有条件需求已经被删除。另外，为了防止当3E或者2级时钟被配置在单局中（例如在BITS时钟和一个或多个网元中）时出现性能问题，以下的一些网元应用也必须支持这种类型的时钟。 CR-116 [1110] SONET网元可以装备3E或2级内部时钟也可以装备SMCs或3级内部时钟。 R5-118 [246]一个SONET网元的3级，增强3级，2级时钟需要符合以下GR－1244－CORE协议： 最小自由震荡精度(GR-1244-CORE, Section 5.1)； 保持稳定性(GR-1244-CORE, Section 5.2)； 牵引入和保持入范围(GR-1244-CORE, Section 5.2)； R5-119 [247]：一个SONET网元的增强3级，2级时钟需要符合以下GR－1244－CORE协议: 漂移容限（GR-1244-CORE, Section 4.3) 漂移传递（GR-1244-CORE, Section 5.4) R5-120 [921V 2] 一个SONET网元的3级时钟必须符合（本文段5.4.4.2.4中)SMC的漂移传递需求。 注：对于SMC漂移传递需求（5.4.4.2.4节）的输入信号，时间偏差规格定义了SONET网元中3级时钟的最小漂移容限。 2 SONET最小时钟应用 总体上，下面的协议将应用于所有含有线路终端但不使用分级时钟的SONET网元（例如，T1.105.09定义的SMC)，同时段5.4.4.2.4也可以应用于3级时钟。 1) SMC的自由震荡精度 GR-1244-CORE中给出了自由运行精度的定义。 R5-120 [248] SMC的最小自由震荡精度为 20 ppm. 2) SMC的保持 R5-121 [249v3] 在所有的定时参考源失效（见5.4.6节）或者返回同步源不可用时，一个包含SMC时钟的SONET网元必须能够进入保持模式。 GR-1244-CORE对保持做了定义。注意：对于因为参考源频偏导致的源失效，如果保持数据已经被破坏了网元应进入自由震荡模式。通常，进入保持模式后，一个瞬时相位将会每 隔在最开始的64秒中的任一时刻可能产生相跳。这种跳变要符合被图5－14的最大时间间隔误差（MTIE）模板，测量相对信号在参考源丢失前的输入参考源的频率。 R5-122 [922] 任何有关于进入保持模式时的瞬变必须符合图5－14的MTIE模板。 另外，为了限制在进入保持模式过程中的相位瞬变，也要求限制在保持规程中频率的微小偏移（相对于参考源在丢失前的频率） R5-123 [923] 微量频偏的初始值在T1.105.09中定义为必须小于0.05ppm。 R5-124 [924] T1.105.09定义了频率漂移速率必须小于5.8×10E-6 ppm/秒. R5-125 [925] 不同的温度环境下，微量频偏不能超过4.1ppm 注意到，上面的前两条需求并不依赖于温度的变化。但是他们的测试依赖于恒温环境，因此，需求中刻意去限制的微量频偏的因素可以从被温度变化影响的因素中分离出来。所有的这三个需求的共同作用是使在所有操作条件下，在保持开始的24小时之内，最大保持频偏小于4.6ppm。 3) SMC的牵引入和保持入 GR-1244-CORE对Pull和hold-in做了定义。牵引入和保持入协议是维持分级时钟的重要指标，它保证了给出的任何级别的时钟可以由任何同级或更高级别的时钟中提取定时。 R5-126 [253] 如果一个使用SMC的SONET网元通过外部参考源进行定时网元时钟将被牵入并保持在频偏范围为 4.6 ppm 的外时钟上（例如，从一个自由震荡的3级时钟） R5-127 [254] 如果一个使用SMC的SONET网元通过OC－N参考源进行定时，网元时钟将被牵入或保持在频偏范围为 _20 ppm 的OC-N上。 正如GR-1244-CORE中的描述，只要时钟的自由运行精度都在指定的限度内，这些要求都符合。例如使用SMC的线路定时的SONET网元，必须能牵引入并保持在频偏不超过 +-20 ppm的OC-N参考源上，而不论SMC的自由运行时的频偏时＋20ppm还是-20ppm。另外，认识这一点很重要，当频偏超过4.6ppm时，将不再保证净载荷的完整性 在一些网元配置了SMC时钟，而有些网元配置了三级内部时钟的环境中，可能会出现互通性问题。特别是一个拥有3级时钟的网元不能够跟踪从上游传来的处于自由震荡态下的SMC时钟信号。根据GR－436－CORE提出的分级规则，进行混合SMC时钟和分级时钟的的组网时，仔细的规划是非常有必要的。 通过在“建立事件”后测试漂移产生，来校验pull-in或者hold-in和需求一致性。 注意，在建立时间过程中，网元可能不符合所有的漂移产生和转移指标。还要注意，这些需求也适用于网元和时钟被热复位的情况（例如在参考源频率变化后），但是需求不支持时钟的启动状态例如电源损耗后的重启状态，或者在时钟电路被插入网元时。 这些问题可能在以后的GR-253-ILR中讨论。 R5-128 [926] SMC的最大调整定时为100秒。 4) SMC和3级时钟的漂移传递 下面规定了SMC和3级时钟的噪声滤除需求： R5-129 [1111] SONET网元的3级和SMC时钟应容许漂移EV特性小于或等于表5-15或5-16中模板的任何输入参考信号。 R5-130 [255v2] 当引用符合图5-16中的漂移时间偏差(TDEV)模板的外部定时信号时， OC-N/OC-M和STS-N/STS-M电口输出必须小于或等于（“小于或等于”定义允许相位在时钟通带可以增加到0.2dB）图5-15中给出的漂移TDEV模板。 R5-131 [256v2] 当引用符合图5-16中的漂移时间偏差(TDEV)模板的OC-N定时信号时， OC-N/OC-M和STS-N/STS-M电口输出必须小于或等于（“小于或等于”定义允许相位在时钟通带可以增加到0.2dB）图5-15中给出的TDEV模板。 注意：当使用TDEV特征符合适当的输入模板的参考信号作测试时，如果不符合R5-130 [255v2] 或者 R5-131 [256v2]，意味着不符合漂移容限或者漂移传递要求。 还要注意：本文要求的结果是，SONET 网元的3级时钟在漂移方面不要求容忍非SONET设备的3级时钟（在GR1244-CORE中有说明）。原因是，它假设使用3级时钟（或者SMC）的网元不用在需要从3级bits时钟获取定时的场合，这种3级BITS需要从非SONET同步分配网络获取定时 。换而言之，他假设在非SONET 同步分配网络和要求从这种网络中获取定时的SONET网元之间采用3级增强时钟或2级时钟， 3 所有的SONET时钟 以下的协议适用于所有包含LTE的SONET网元时钟，不论它是否是SMCs或者分级时钟。 1)时钟硬件 一般，大量的业务与时钟的可用性、质量有关。所以，SONET NE的时钟的可靠性应很高。为了达到这个目的，时钟要求双重备份，以便于排处故障时不影响业务。 R5-132 [264v2] SONET网元使用的分级时钟或者SMC必须符合GR-1244-CORE段3.3描述的双重备份设备协议。 2)漂移的产生 以下需求目的只限制时钟产生的漂移指标，而不专门对滤波器做要求。 R5-133 [257] 当使用自由漂移的参考源进行定时时，OC-N/OC-M和STS-N/STS-M电信号的输出必须符合图5.17中的MTIE模板。 R5-134 [258] 当使用自由漂移的参考源进行定时时，OC-N/OC-M和STS-N/STS-M电信号的输出必须符合图5.18中的TDEV模板。 这些需求的一致性经过了对假设的一个带宽受限的白噪声相位调整（例如抖动）达到1 ms峰峰值的外部源或者 OC-N参考源的测试。抖动的受限带宽为3dB，截止频率在10Hz和150Hz之间。 注意到漂移产生需求指定了一段任意长的观测和综合时间。其目的是使时钟输入和输出相位的变化受到限制。但是，无限长的时间则是不切实际的。一般推荐根据不同的使用测量的时间在100,000秒以上(27.8小时）。 3)相位瞬变 相位瞬变协议对于在净负荷的异步适配时控制抖动十分重要，同时也控制了发生大量指针调整的问题。注意，本段的这些适用于包含分级时钟的SONET网元协议类似于GR-1244-CORE第一版定义的相位瞬变，但是不完全一样。 R5-135 [259v2] 对于所有含有LTE，OC-N/OC-M和STS-N/STS-M电口输出的SONET网元必须符合ANSI T1.101-1994对于 OC-N在同步重置操作期间的相位瞬变规范。这些规范指定MTIE不能超过图5-19的需求模板。重整理行为包括以下几条： 人工定时参考源倒换； 段5.4.6描述的自动定时参考源倒换； 对于支持线形APS的网元，在现行的OC-N定时源接口的工作线路1和保护线路之间进行倒换； 在自我定时(自由振荡和保持)的开始2.33秒； 自动时钟监测 时钟硬件保护倒换； 一个外部或OC-N同步源的相位瞬变（符合ANSI T1.101-1944中说明的改变速率）。 注意：当从OC－N接口进行定时的网元停止对一条线路的输入信号进行锁相并开始对同一个接口的另一条线路的输入信号进行锁相时，尽管支持相同的相位瞬变标准，但并不认为这时执行了一次定时参考源倒换（见5.4.3.2）。即，同一个接口的不同线路间的时钟源倒换不看作是一次定时参考源倒换。 SONET网元信号的相位瞬小到使指针调整的产生减到最小值是值得的。 R5-136 [1014] 对于含有2级时钟的SONET网元，在进行上面列出的内部重新整理的过程中输出的MTIE必须符合图5-19中的"Objective"模板。 O5-137 [260] 对于含有3级时钟、3级增强时钟或者SMC内部时钟的SONET网元，在进行上面列出的内部重新整理的过程中输出引起的相位瞬变期间，MTIE必须不大于图5-19中的"Objective"模板。 4)从自定时模式到正常模式的转换 如果网元处于自定时模式时（保持或自由震荡）配置的参考源恢复可用，用户自然希望使用这个参考源作为同步跟踪源。但是在一些问题或者维护条件中继续保持分级时钟或SMC的自定时状态反而是适宜的。因此，支持以下标准。 R5-138 [265] 从自定时模式恢复必须是自动恢复。 CR5-139 [266] 使用分级时钟或SMC时钟的网元可以要求提供禁止从自定时模式自动恢复的功能。 R5-140 [267v2] 从保持模式自动恢复必须符合GR1244 段3.6和3.7中的标准。SMC时钟必须符合3级时钟的标准。 R5-141 [268] 从自由震荡模式进行的自动恢复必须在参考源的存在生效后2秒内发生。另外，在SMC或分级时钟从保持模式恢复时频率改变的最大速率必须受到限制以避免在SONET同步负荷上产生过多的抖动。 R5-142 [930v2] 从保持模式恢复时频率改变的最大速率必须小于2.9ppm/second. 测试网元的这些指标的度量方法在T1.105.09中做了介绍。 5) 重新获得同步的操作过程中的抖动和误码 一般来说，段5.4.4.3.3中的MTIE协议可以解释为允许最近的相位跳变可以达到20ns。这里从抖动的观点来看的话是不合乎要求的。 下面的内容阐述了这种关系。这些内容将来可能变成建议。 O5-143 [928V2] 在进行如段5.4.4.3.3列举的同步重新整理操作以及从自定时模式恢复的过程中，SONET网元的输出必须符合Section 5.4.4.3.3抖动通用需求。 R5-144 [261v2] 除了时钟硬件的保护倒换以外，段5.4.4.3.3中列出同步重新整理操作不能引起携带业务发生误码。 R5-145 [250v2] 从保持模式恢复必须是无误码的。 R5－144并不适用于载荷在失效的参考源或线路上的情况。载荷将会丢失（例如，一个有线性APS的系统工作和保护线路都失效时）或者当保护倒换完成时（例如一个UPSR网元中）暂时中断。类似的，R5-145也不适用于在失效的参考源上正常携带的负荷，在参考源失效时（网元进入保持模式）通过保护倒换恢复以及在参考源恢复后进行的恢复保护倒换（网元从保持模式恢复）。 O5-146 [262v2] 时钟硬件保护倒换不能在业务载荷上产生误码。 6)输入容限 什么情况下网元认为一个参考源失效，GR－1244允许供应商作出适当的决定。网元可以在一检测到LOS、AIS、OOF或LOF信号就认为参考源失效，或者在失效发生后再等待几秒钟看看失效是否持续。如果网元等待以便观查失效是否继续的话，它输出的同步参考源性能必须不被降低。 R5-147 [271v2] 对于参考源信号的瞬断（例如短暂的LOS，AIS，OOF或者LOF信号，不包含相位或频率的瞬断）不引起参考源倒换或者在线路之间的倒换（当网元支持线路APS时）时，输出指标必须符合图5-17。 R5-148 [272] 网元必须容忍符合ANSI T1.101-1994定义的、外部或者OC-N参考源的相 位跳变或者渐变。 R5-149 [1015] 对于外部DS1定时信号的同步时钟最低限度必须容忍在段5.4.4.3.2定义的输入测试信号的漂移通用需求的。 CR5-150 [1016] 和外部DS1定时信号同步的时钟，最低限度必须容忍在GR-499图7-1定义的输入抖动应用。 R5-151 [1017] 从输入的OC-N信号进行线路定时的时钟必须符合图5-28中2类抖动容限需求。 O5-152 [1112] 从输入的OC-12,OC-48或者OC-192信号中进行定时的时钟必须符合图5-28中的2类抖动容限需求。 前面使用的术语“容限”意味着在对负荷信号没有误码，没有错误操作指示（例如，告警），没有参考源丢失，保证频率锁定在参考源的情况下，输出相位相对于输入参考源变化在限制的范围之内。 5.3.5 定时分配 本节描述了建立在SONET同步分配基础上的SONET网元标准。 SONET的同步分配可以通过两种途径进行：一是通过OC-N终端提取的DS1信号，再就是通过对SONET负荷携带的经过重定时的DS1信号。 提取DS1信号是被推荐使用的同步分配方案。 经过重定时带负荷的DS1信号受限于重定时缓存中可能发生的滑动损伤，因此只能由于一些特殊的应用环境中。例如，对于远端场所的定时提供重定时信号比需要更多设备的单独的定时信号更加可取。 另外，SONET携带的没有重定时的DS1信号不推荐作为BITS时钟的网络同步分配信号，因为这些信号有可能不符合ANSI T1.101同步接口规范。 注：类似于SDH中通过外部信号和线路业务信号进行定时分配的方式。 1 DS1提取信号的定时分配 R5-153 [273v3] 包含LTE的SONET网元必须支持两路DS1定时参考信号。网元必须可以从一个线路端接口同时得到两路DS1信号（参看 Figure 5-20），如果支持超过一个线路段接口，则分别从不同的OC-N接口中提取DS1信号(参看 Figure 5-21)。至少，提取的DS1信号必须是Superframe格式的，并且符合GT－499描述的密度需求。 指定同时提取两路DS1信号方法的原因是不同的应用对提取的DS1信号有不同的用途。例如，如果一个SONET环上应用于局间同步分配包含支持DS1的SSM的外部定时，那么它将会因分别从不同的OC-N中提取DS1信号而受益，相反的，如果SONET环路上的网元是线路定时或者不支持DS1的SSM，那么它将因为从同一路OC-N接口中提取DS1信号而受益。 尽管一些网元支持从OC-M中提取DS1信号，但这种功能在本文并不作要求。 如图5-20解释的，如果网元支持线路APS，它将（默认）从同一路OC-N信号（工作线路或保护线路）中同时提取两路DS1信号，或者分别从工作线路，保护线路中提取DS1信号。这样的话，如果工作线路出现问题，通过平稳的将业务倒换到保护线路，SONET的可靠性增强了，特遣队DS1可以利用这个保护倒换的能力改善同步分配网络的强健性。 CR5-154 [274v2] 支持线路APS的网元，作为DS1导出源的工作线路1失效时（LOS,LOF,AIS），应能倒换到保护线路上去。（反之亦然，假设从保护线路上提取的DS1信号之一是正常的）。 O5-155 [1113] 如果满足CR5-154的SONET网元在正常情况下，从工作线路提取一路DS1信号，而另一路DS1信号从保护线路上提取，那么它应该采用恢复式倒换，以便于DS1导出源在这些信号之间倒换。 O5-156 [1114] 如果一个符合CR-154【274V2】的SONET网元在正常时，从一个线路信 号中（工作线路或保护线路）提取两路DS1信号，那么除非其一起保护业务和DS1提取源，并且业务使用恢复式倒换，它的DS1提取源将在工作线路和保护线路信号间进行非恢复式倒换。 另外，对于从同一个OC-N接口的工作和保护线路提取DS1信号进行的倒换，在有些环境下必须支持在独立的OC-N接口之间倒换。如果这种能力满足的话，那么意味着也支持两个OC-N接口（可能更多）的在每个导出的DS1的倒换。注意，在特殊的应用中，如果不希望在接口之间进行保护倒换，那么用户必须可以正常的禁止该功能。（例如，规定了只允许一个接口提取的DS1作为跟踪源） CR5-157 [1018] 由于因为DS1信号产生LOS，LOF或AIS，或者当倒换为基于收到的SSM导致OC-N信号所在的最初的（主要的）接口不可用，拥有一个以上接口的网元必须支持倒换到从不同OC-N接口（备用的）提取出来的DS1信号去。 R5-158 [1019] 如果一个提供APS的网元支持在从不同的OC-N接口中提取的DS1信号之间进行倒换的话，他必须符合CR5－153。另外，在接口间进行的倒换仅仅是因为对工作线路和保护线路上的OC-N信号都失效时产生的LOS，LOF，AIS作出的反应。 正如5.4.5.2.1所描述的，在一个使用外定时模式的网元上，不推荐DS1导出源从一个OC-N接口倒换倒另一个。因此，对于提供DS1信号导出源倒换功能的网元也希望是提供线路（也可能是穿通）定时的。另外，一般假设同样的接口可能被配置为定时参考源，也可能配置为DS1信号提取源。并且，对于一个接口在被用作当前定时参考源的同时作为DS1信号的提取源的做法认为是合理的。维护OC－N的并行使用，需要满足下面的需求： R5-159 [1020] 一个提供将不同的OC-N接口作为DS1提取源并在接口之间进行倒换的线路定时的网元，默认所有的DS1从同一个OC-N接口中提取，并且应该使用和定时参考同样的倒换类型换类型（可逆的，不可逆的） R5-160 [1021] 一个提供将不同的OC-N接口作为DS1提取源并可以在接口之间进行倒换的、采用穿通定时的ADM网元，默认从不同的OC-N接口提取不同DS1信号，并使用可逆倒换模式。 注意：如果一个网元的定时参考源和DS1提取源表是相同的，那么可以对同一个OC－N接口的两种不同用途仅仅简单的通过将DS1提取源的倒换特征和网元定时参考源及其倒换模式（穿通，线路定时）连系起来，就可以使用同样的激活/不激活状态来进行维护。可能的自动确认两个表的方案已经被检查，但是似乎不可行。因此，一些应用中，用户可能希望这两个表的内容不同，这将留由用户自己决定分别提供适当的表。 对于使用外定时的网元，因为不同DS1提取源接口间的倒换本文并不推荐，也没有相关的协议提出使用的倒换模式（恢复，非恢复），同样对于不支持类似使用OC－N接口定时和DS1定时的情况，也没有是否进行恢复或非恢复倒换的协议。 当支持段5.4.6中定时参考相关的命令时，为了维护类似于使用OC－N接口作为定时参考源和DS1提取源时，网元有必要支持相应设备命令（例如人工DS1提取源倒换命令）以倒换或锁定DS1提取源。 CR5-161 [1052] 支持在不同OC-N接口提取的DS1信号间进行倒换的SONET 网元必须支持DS1提取源倒换相关的命令，相当于支持的定时源倒换相关的命令。 即：这种条件下，对于DS1提取源也应该提供相关的人工倒换，锁定等命令。 CR5-162 [1115] 一个支持在（同一个OC-N接口的）作为DS1提取源的输入信号的工作线路和保护线路之间进行保护倒换的SONET网元有可能需要支持和定时参考源倒换所支持的相应命令类似的DS1提取源的倒换命令。 R5-163 [1053V2] 如果一个SONET网元支持一个或更多DS1提取源相关的倒换命令，这些命令的效用应该相当于定时参考源倒换相关的命令的效用。 例如，如果一个人工DS1提取源倒换命令会导致源倒换到一个失效源或低SSM源时应该被拒绝，锁定DS1提取源的命令应该在相应的清除命令输入前可以有效的从所提供的源列表中去除一个源，强制倒换DS1提取源命令正在研究中（参看GR-253-ILR Issue ID 253-137） O5-164 [276] 提取的DS1信号必须是一个成帧的全1信号 CR5-165 [277] 网元可能需要向用户提供配置ESF格式的DS1信号的功能。 R5-166 [278] 当SONET网元从OC-N信号中提取DS1信号时必须可以支持所有的定时模式。 R5-167 [279v2] 当DS1提取源因为LOS，LOF或AIS而不可用时，DS1信号应该可以插入DS1 AIS（不成帧的全1信号；不是ESF格式的A-bit远端告警）。DS1 AIS的产生应该不迟于源失效的申明（见6.2.1)。 R5-168 [280v2] 在清除DS1提取源信号失效后两秒内必须自动恢复的导出DS1信号。 为了与BITS和CPE时钟接口，导出的DS1信号有几个性能指标。由SONET网元导出的DS1应满足ANSI T1.101规范。在下面这些性能指标中，有一些比T1.101中的要求更严格。遵循这些要求能保证从时钟链末端导出的DS1信号，一定满足T1.101规范。 R5-169 [281] 提取的DS1信号在观测时间超过抖动要求的区间内的MTIE应该小于50ns （观测时间要大于0.1秒）。 R5-170 [282] 导出的DS1信号的TDEV应该低于图5-22的模板。 这些要求测试通过一个10Hz的低通滤波起，并提供一个理想的无抖动和漂移的源。但是注意，这个源的特征应参照GR-253-ILR的ID253－53版。另外注意：测试时，MTIE需求并不特别禁止过滤输入OC－N信号的抖动。而TDEV需求则强制在提取的DS1信号中产生的漂移频率比较高，以便于，可以被下游的BIT时钟过滤掉。 R5-171 [283] 提取的DS1信号的抖动应该小于1.0UIpp。 R5-172 [284v2] 提取的DS1信号在重新整理时（例如，在支持线路APS的系统的工作线路和保护线路之间进行DS1提取源的倒换）必须符ANSI T1.101中申明的DS1相位瞬变MTIE需求。在280秒的观测时间内，提取源的相位瞬变在1.326ms的测量周期内使用81ns的斜率时不应该超过1 ms量级。 2 导出的DS1信号的SSM 本节包含了与导出DS1信号的SSM处理相关的协议。 1)倒换 理想地，提取的DS1信号 总是参照由SSM指示的质量最高的OC-N信号。但是，在采用外部定时模式的网元中，在用于提取DS1信号的OC-N接口间进行倒换将会给对网络的维护、管理、特别是防止时钟环的产生带来极大的困难。相反，在使用线路定时的网元和穿通定时的ADM上提取DS1信号的OC-N接口之间的倒换将不会导致时钟环。因此，在用于提取DS1信号的OC－N间进行自动倒换（目的是为了获得最好的时钟）只有在使用线路定时的网元或穿通定时的ADM中才是可行的。 R5-173 [285v3] 一个使用线路定时的网元或使用穿通定时的ADM必须自动选取SSM质量最高的OC－N接口作为DS1信号的提取源。 注意：前面讲基于SSM倒换协议只是在OC-N接口之间的倒换，不包含在工作和保换线路之间的倒换。通常在工作和保换线路之间的基于SSM信息的倒换并不支持。因为APS保护要求网元在工作线路和保护线路端口发送同样的SSM，所以在远端网元上两个线路上应该收到相同的SSM，并且网元只需要监测其中的一个线路即可（最好是DS1信号当前提取源所在的信号）。 2)信息传送 SONET网元定义了两种模式：从终结的OC-N向导出的DS1传送SSM。 1. 当作为接收方的BITS时钟没有SSM功能时使用“AIS产生门限”模式。 2. 当作为接收方的BITS时钟支持SSM功能时使用“信息穿通”模式。 “AIS 产生门限”模式类似于当前不支持SSM的网元提供的功能。这些网元在作为参考源的OC-N变得不可用（如LOS、AIS）时向DS1信号中插入AIS。由于BITS时钟认为AIS为不可用的参考源,AIS的产生使BITS时钟不会将已经失去资格的OC-N作为同步源。使用“AIS 产生门限”模式，同步源可跟踪能力降低期间的OC-N信号也会产生AIS，确保这些参考源被BITS拒绝。 在BITS时钟 不支持DS1 ESF格式中的同步信息时，这种模式允许将DS1信号用作同步参考源。 “信息穿通”模式适于BITS时钟支持SSM的情况。这种模式中，OC-N的信息的信息转变后通过导出DS1信号传递给BITS。BITS时钟根据同步信息决定适当的参考源。为了支持信息穿通模式，DS1信号必须是ESF格式。 有些运营商计划升级BITS时钟支持SSM，所以也要求SONET网元支持“信息串通模式”。另外一些不升级他们的时钟，也就不要求这个功能。 R5-174 [286] 一个网元必须支持“AIS产生门限”模式 CR5-175 [287v2] 网元可能需要根据一些服务提供商的要求支持“信息穿通”模式。 R5-176 [288] 如果一个网元支持两种信息传递模式，那么导出的DS1信号格式就指明了目前使用的是那种模式。 如果 导出DS1是ESF格式，就应该使用“信息穿通模式”。如果导出DS1是SF格式，就应该使用“AIS产生”模式。 前面讲的要求目的是尽量减少必要的维护工作。但是，根据这些要求，如果导出信号格式为ESFDS1信号输入到不支持SSM的BITS，BITS将可能选择一个错误的跟踪源。所以强烈推荐只有在BITS时钟支持SSM时导出DS1才使用ESF格式。 在"AIS产生门限"模式下，需要满足如下需求： R5-177 [289] 在“AIS产生门限“模式中，当作为DS1导出源的SSM信息低于用户选择的质量级别时，网元应向导出DS1信号插入AIS。缺省的门限应该为7，SMC。 R5-178 [290v2]当OC-N信号的SSM信息等于和低于门限时，网元应该确认时钟降级（见5.4.7.1）,产生相应的动作（见5.4.5.2.1）并且在10秒内在导出DS1信号产生AIS。 在“信息穿通模式”下，需要遵循一下要求： R5-179 [291] 在“信息穿通”模式中，网元应该能够在提取的DS1信号的ESF数据链中产生表5-7列出的SSM。 R5-180 [292] DS1输出信号的SSM应该使用被选作DS1信号参考源的OC-N的信息。 R5-181 [293v2] 当被用作DS1提取源的OC-N的SSM改变时，网元应该可以能够确认改变并如同段5.4.5.2.1规定的反应，在10秒内，在提取的DS1信号中下插适当的信息。 R5-182 [294] SSM应该在ESF数据链中连续的传递。 3 在携带负载的DS1信号中的定时分配 有时需要使用带业务的DS1信号向远端的SONET网元传递同步分配，本节给出了关于这方面的规范。对于SONET网元所在的区域内的定时分配，导出DS1信号（见5.4.5.1）是一种很好的方法。但是，在远程地区，用经过滑动缓存重定时的信号比使用一个单纯传送定时的信号要好，因为后者可能需要提供额外的设备。经过字节同步映射的DS1信号可能已经经过滑动缓存重定时（见3.4.4.1）。如果经过重定时，就可以用来做定时分配。但是如果没有经过重定时，或者网元只支持异步映射处理，应遵循下面的规范： CR5-183 [295] 当在携带业务的DS1信号上进行定时分配时，网元需要提供一个重定时的滑动缓存器。 缓存的调节将有效的消除由于VT指针调整引起的相位瞬变。 由于缓存定时类似于网元定 时，因此网元进行可靠的定时十分重要。 滑动缓存器使用SONET网元内部时钟对输出的DS1信号进行重定时（网元的内部时钟可能和外部参考源，或者线路时钟同步）。数据BIT流从VT SPE写入缓存，并在SONET网元时钟的控制下读出。缓存器可以有效的滤除由于VT指针调整引起的相位跳变。我们知道，在滑动缓存输出端DS1时钟和SONET网元的定时是相同的，因此，SONET网元有可靠的定时是非常重要的。例如，在不处理SSM的线路定时通路环上，因为端纤配有SMC时钟的网元进入保持模式后，在重定时缓冲中产生滑动可能导致性能变的很差。 R5-184 [296] 滑动缓存应该至少在一帧（125 ms）中加入最低18 ms的滞后作用。当滑动产生时，一个完整的DS1帧可以被滑动，直到DS1被字节同步映射并且VT PTE产生了一个新的DS1帧单元。如果新的DS1帧单元产生，那么只有192个数据bit会被滑动，帧单元并不会被影响。 R5-185 [297] 如果提供了滑动缓存，那么根据建议GR-820-CORE，5.1节，网元应该统计滑动数据，作为性能检测数据。 5.3.6 SONET定时参考倒换 GR-1244-CORE的3.4节包含了一些和定时参考源倒换相关的规范。除了下面提到的内容，那些规范对SONET网元是适用的。 R5-186 [298v3] SONET网元应该符合GR1244定义的自动定时参考源倒换协议。 注意：上面引用的标准，连同下面讲的手工倒换定时参考源协议，就参考源之间的倒换进行了讨论。 R5-187 [300v4] SONET网元必须提供人工参考源倒换命令以允许用户在同步参考源之间或者向特殊的参考源进行人工倒换。命令应该禁止倒换到一个失效的或者低SSM的（包括不可用的）参考源。如果强制倒换命令被激活或者倒换到已经被锁定命令锁定的参考源上去时，（人工倒换命令）也应该被拒绝。另外，如果发生了变化或者收到的命令会导致一个接着发生的定时参考源倒换，那么人工参考源倒换应该可以被先占(例如，新的主参考源紧接着失效了）。 对于一个只提供两个参考源的网元，除非在命令中指定了源，否则假定是由当前跟踪的参考源上倒换到备用的参考源上。另一方面，如果网元超过两个参考源时（或者在只提供两个参考源的网元中，倒换命令指定了一个参考源），那么关键是要在命令完成后保证这个指定的参考源被激活。 和线路APS人工倒换命令（See Section 5.3.6.1）不一样的地方是，一个存在的人工参考源倒换命令可以被一个后来的人工倒换命令抢占，（也可以被参考源失效或者被一个或多个参考源的输入SSM改变抢占）。因此，提供另一个命令来消除这个命令并不是基本的要求。但是，清除命令在有些时候还是很有用的（例如，如果使用了一个可逆的参考源倒换，那么对于用户来说直接使用源倒换清除命令比下第二个人工倒换命令去允许或导致网元倒换会去更加直接。） 人工倒换命令不允许网元倒换到一个SSM比当前锁定源低的、或者失效的参考源去。因此，如果用户想这么做的话（例如一些维护目的）那么，网元不得不将当前锁定源（质量较高）移出提供的参考源组，从而允许网元在维护过程中倒换到另一个参考源。维护完成后，应该将移出的源恢复，网元将可以自动选择最好的源并进行跟踪。 CR5-188 [1054] SONET网元可以被要求支持强制倒换命令。 如果支持强制倒换命令，命令的功能应该被详细的记录。 强制倒换命令的需求仍然在研究中，但很多细节已经出来，例如上面如果倒换命令描述的，强制倒换命令可以被后来的强制倒换命令抢占，并且，提供清除倒换命令以允许用户清除强制倒换命令。 R5-190 [1056] 如果支持强制倒换命令，那么清除强制倒换命令也必须被支持。 CR5-191 [1057] SONET网元可能需要支持锁定参考源命令。 R5-192 [1058] 如果锁定参考源命令被支持，它将导致暂时将一个指定的参考源在网元的参考源列表中阻塞掉（直到收到相应的解锁命令）。 如果当锁定参考源命令执行时（或者执行后），网元其他所有的参考源失效或不可用，或者SSM为DUS，网元将进入保持状态。 后来的锁定参考源命令不能抢占先前的锁定命令。另外，新的或已经存在的人工或强制命令依赖于在这些命令中指定的源的锁定（LockOut）状态，即，如果锁定命令锁定的参考源不是这些命令指定的参考源则命令可以共存，但是如果锁定了和这些命令指定的源相同的源，人工或强制命令将被拒绝或覆盖。因此，锁定参考源将采用类似于线路APS锁定工作通道命令的方法，可以有效的从从网元配置的参考源列表中移除一个或者多个参考（指导接受到相应的解锁命令）。拥有多个参考源的网元可以多次使用锁定命令。 R5-193 [1059] 如果锁定命令被支持，那么清除锁定命令必须被支持。 R5-194 [1060] SONET网元在一个或多个并发的或连续的强制倒换命令或锁定命令完成后应该声明（并向OS上报）一个规定状态。用户提供的该状态的级别应该不是作为非告警就是作为MN告警，该状态同样在命令被清除后也要被声明。 //添加告警，指明有强制倒换或锁定命令执行过。 O5-195 [1116] 一个支持将一个OC-N/M接口上的工作线路1和保护线路的输入信号作为独立的参考信号的网元必须也支持允许用户控制使用哪一个信号进行定时的命令。 对于某个OC-N/M接口的工作保护线路上的信号来说（除非其中之一为AIS-L信号），通常源于相同的网元终端，具有相同的同步特征（例如同步于同一个时钟保持相同的SSM）。因此，这些信号之间的人工倒换并不如不同接口之间的人工倒换那样重要。这种特殊命令的支持并没有被指定。 网元可以（但不是必须）要求一起保护业务和定时。如果要求业务和定时一起保护，就可以简单的按照O5-195[1116]对业务保护倒换命令的要求来做（即：人工发起业务保护倒换或锁定也对时钟参考的倒换和锁定起作用）。 R5-196 [1117]如果SONET网元支持一个或两个命令以允许用户控制使用的定时输入信号是OC-N/M接口的工作线路1还是从保护线路获取。这些命令的功能必须详细记入文档。 1 定时参考源失效条件 一般，确认SONET网元定时参考失效的条件和GR-1244-CORE3.4.1中描述的相同。所以，这些规范也适用SONET网元，另外还有一下要求： R5-197 [1022] 一个输入的SONET信号应该在以下条件下被认为失效或不能应用于定时目的： 信号丢失（例如LOS） 帧丢失（例如LOF） 线路AIS（例如包含LTE的网元AIS-L故障检测或失效声明） 之所以在这里加入以上的需求是因为GR-1244只叙述了DS1和CC定时参考源的失效条件（而没有说明SONET信号的失效条件），这里的需求对网元认为参考源失效的的时间进行了灵活的规定，网元没有必要一检测到信号故障声明就认为信号失效，也没有必要延时到失效被声明才确认信号失效。重要的是，网元应独立于是否确认信号失效，而应该遵循标准。 R5-198 [302v2] 当一个定时参考源在网元根据收到的SSM显示该参考源跟踪于一个处于保持或自由震荡态的可能比本地内部时钟质量更坏的源时被认为失效或不可用。 例如，当具有3级时钟的SONET网元，接受到一个SMC或者4级时钟时，就认为这个时 钟失效了。 R5-199 [305] 如果当前跟踪的定时参考源是OC-N接口信号，当它被检测到任何可用的OC-N线路保护倒换信号并且它的终端线路已经失效时将倒换到预备可用的定时参考源上去。在保护倒换过程中发生相位瞬变时，时钟必须保持必要的精度，并且符合相位瞬变指标（见5.4.4.3.3）。 由于网元不支持提供一个OC-N/M接口作为一个参考源以便符合R5-193，工作和保护线路将需要在网元的定时参考源列表中连续的列出。另外，使用一个接口的作为参考源的网元可能使用与使用不同接口作为参考源的网元同样的倒换类型。尽管收到的同步状态信息不可用使参考源丧失被跟踪的机会，这种条件下并不引起参考源被认为失效。这些需求可能会被认为和定义一个多余的参考源不可用状态为次要告警条件的告警方法相反。但是，对收到特别状态信息不可用进行告警会导致SONET网元的持续告警。一种广泛的看法认为持续告警应该避免，另外，在一些应用中同步状态不可用被看作是一种正常状态。 产生告警的目的是警告人们那些异常需要排除。 在一些应用中，SONET网元可能需要根据源的频偏来拒绝跟踪某些源。特别是运营商担心载荷性能不能保证频偏会否大于4.6ppm 时不能保证有效载荷的性能，SONET网元时钟可能会在大于该频偏时失锁。但是，即使是3级时钟也不能在4.6ppm处提供频率拒绝。 2 定时源倒换的性能 参考5.4.4.3.4节的相位重整瞬变限制也适合参考源倒换。对MTIE的要求不适用由频偏引起参考源失效导致的源倒换。 3 恢复式和非恢复式定时源倒换 注意到GR1244相应的协议适用于参考源之间的而不适用于一个OC-N接口的工作和保护线路径之间的倒换。 O5-200 [1118] 除非网元同时进行业务和定时保护并且业务的保护倒换为恢复式，否则SONET网元支持将一个OC-N/M接口上的工作线路和保护线路的输入信号作为独立的参考源，并在这些信号之间进行的定时参考源倒换应为非恢复式倒换。//这个很重要，我们如果要做这样的保护，为了简化处理，可以让业务和定时同时保护。 4 SSM和定时源倒换 下面适支持SSM的NE需要遵循的规范： R5-201 [310] 可用，存在且拥有最高质量的SSM的参考源应该被选为跟踪源。 R5-202 [311] 网元不能选取同步状态不可用的参考源作为跟踪源。 当某个参考源的同步质量降低或者另外的源的同步信息提高时，参考源倒换将会被触发，有些情况下，立即执行倒换操作是适合的。但有些情况下，在没有进行“保持时间”延时就执行倒换操作将会导致额外的参考源倒换。特别是，对于一些使用BITS进行外部定时的网元，很有必要进行延时处理（BITS并不同时改变所有的外部输出信号的SSM）。 R5-203 [1023] 外部定时的网元应该至少等待10秒后再执行主备两个基于定时外部DS1参考源信号携带的SSM的改变而进行的倒换操作，除非SSM的改变导致网元认为当前跟踪源不可用或失效，或着当前跟踪源的信息改变为“不可用”。如果在10秒的保持时间结束后参考源倒换仍然需要，网元将在另外的一秒内执行倒换操作。 //这句话的意思是外部DS1信号SSM改变后应延时确认10秒钟？ 表5-8中通过对2个参考源SSM的一系列变化的举例指出网元将会跟踪哪一个源。解释了两种方案：恢复式和非恢复式。注意到，表的条目并不是静态的，单独的例子。相反，表描述了一系列由第一行条件的开始，经过的不同变化到最后一行条件的事件。 5.3.7 信息确认和产生 标准描述了SONET网元如何确认、反应和产生SSM 1 信息确认 本章讨论SONET网元的同步信息协议。协议描述了网元如何确认、处理、和产生同步状态信息。 R5-204 [312] 厂商应该详细的将在DS1同步参考源的ESF数据链路和SONET的S1字节上确认信息的方案记入文档。 R5-205 [313] 必须在连续检查到8次（可以是也可以不是连续的SONET帧）s1字节的5-8bits是相同的值以后才认为发生变化。取样速率应该为最长一秒一次。 R5-206 [314] 对于ESF数据链的DS1同步信号，只有当接受到的SSM信息有十分之七是相同的，那么才认为该SSM是有效的。 网元使用同步参考源的格式决定如何对没有可辨认的同步参考信息的源进行处理。网元的操作根据参考源是OC-N还是DS1而有不同的操作。 R5-207 [315v2] 对于S1信息，如果10秒没有有效的SSM被检测到（例如，因为传输错误或者接收到未定义的信息），那么网元将认为参考源失效。（Hold－Off time？？） 如果DS1是SF格式的参考源，并不期望收到信息。 R5-208 [316] 对于DS1是SF格式的参考源，SONET网元将认为参考源拥有同步状态不可知的信息。 如果DS1参考源是ESF格式的，那么，网元将假设参考源支持SSM。因此，网元将希望收到参考源合法的信息。但是，一个ESF格式的外部参考源有时并不使用同步信息。这时，用户将希望网元进行不同的操作。首先必要的是区分支持和不支持的ESF信号。 R5-209 [318] 用户应能够配置网元接受那些不支持同步信息的ESF格式的外部DS1信号。对于这些信号，网元将认为源拥有“同步状态信息未知”的同步信息级别。 R5-210 [317v2]对于ESF格式的DS1源，如果超过10秒没有检测到有效的SSM，SONET网元将认为参考源失效（除非参考源被规定为不支持SSM）。 用户需要能够检测网元不同接口的SSM。另外，由于相应接口的SSM对于网络管理者是如此重要，因此必须将信息的改变自动的上报操作系统。 R5-211 [319] 当一些提供的参考源的SSM改变时，网元应该自动的将状态上报给OS。上报应该指明那个源发生变化，变化的时间，旧的SSM，新的SSM。 O5-212 [320v3] 当用户查询时，网元应该上报给用户所有SONET接口和外部DS1参考信号的SSM状态（输出和输入的，包括哪些输入源的S1字节的处理被禁止了）。 2 信息处理 R5-213 [321] 当当前跟踪源的SSM发生改变，网元应该确认这个变化，并作出5.4.5.2.1 and 5.4.6.4规定的处理，在10秒内向所有的SONET传输信号下插适当的SSM。 R5-214 [322] 当网元进入保持或自由震荡模式，所有发送的SONET信号的SSM将在10秒内改变为指定的SONET网元的保持级别内部时钟。（例如3级时钟或SMC） R5-215 [323] 当网元从保持或自由震荡恢复后，SSM将不会改变直到网元完全重新同步。改变信息的时间不能比恢复时间和锁定时间长超过10秒。 R5-215是对应于改变输出SSM来指示一个新的跟踪源的质量。对于输出的新信息将变成DUS的SONET接口，R5-218 [326v2] and R5-226 [330]是应用的需求。基于这些需求，新信息的下插必须经过一段不显著的延迟（例如在参考源的质量发生改变后10秒内） 3 信息产生 SONET网元在输出信号中产生的SSM根据定时模式的不同而不同。 下面将对外定时、线路定时、串通定时分开描述。除了下面的情况，如果NE支持SSM，S1字节应该连续发送。 R5-216 [324] 网元应该允许用户能够独自配置每个SONET接口（的信息），以便于从接口传送携带“同步不可用”信息而不是反映信号实际跟踪能力信息的信号。 这条需求的目的就是阻塞相应接口的SSM信息，典型的应用有从运营商到运营商，运营商到用户的接口。 1)外部定时的网元 如果可以，外定是是最理想的定时模式。这些协议适用所有的外定时网元，尤其是中央办公室。5.4.7.1描述了如何根据外部DS1参考的格式做出不同的反应。如果外部参考是SF格式，网元不能从信号获得SSM；相反，网元默认ESF格式的外部参考支持SSM。类似的，产生 SSM的规则也依赖于外时钟的格式。如果外部ES1参考是ESF格式，有下面一些规定（除非配置网元在外部ESF DS1参考上不插入SSM）： R5-217 [325] 如果某个SONET接口没有一个的终端信号被用于提取DS1信号，那么网元应该在该接口输出的SONET信号中下插当前跟踪的外部ESF格式的DS1信号的同步信息。 R5-218 [326v2] 如果某个SONET接口的终端信号被用于提取DS1信号，并且当前跟踪的外部ESF格式的DS1参考源的SSM匹配于SONET终端信号的SSM，那么网元应该向从该终端传输出去的SONET信号插入“同步质量不可用”（除非所有从该接口提取的DS1信号的自动产生DUS信息功能被禁止）。 R5-219 [327v3] 如果某个SONET接口的终端信号被用于提取DS1信号，并且当前跟踪的外部DS1 ESF 参考源的SSM不匹配于SONET终端信号的SSM（或者自动产生DUS信息已经在从该接口中提取的DS1上被禁止），那么网元应该在传输出去的SONET信号中插入当前跟踪的外部参考源的同步信息 。 以上两条参看图 5－23： R5-220 [1024] 当在网元SONET接口之一中传送DUS信息时，检测到该接口的输入信号的SSM发生改变，它将在SSM已经被传递到提取的DS1信号中后继续10秒传送DUS信息。 通常，R5-220中描述的延迟允许了BITS有时间检测到变化并作出适当的反应（例如，改变其输出的信息）。 在一些特殊的应用中（例如，某条特定的DS1提取源没有被用作BITS的参考源），那么，这个外部定时的网元向用户提供如上所述的取消自动产生DUS信息的功能将是合理的。注意：对于线路定时的网元类似的禁止自动产生DUS信息的功能是不存在的，并且将来也不会提供。 CR5-221 [1061] 外部定时的SONET网元可能需要提供R5-211提出的不自动产生DUS的命令的功能。 R5-222 [1062] SONET网元提供从不同的SONET接口提取DS1信号的功能以及R5-211描述的在每个DS1提起源上取消自动产生DUS信息的功能。 R5-223 [1063] 如果一个SONET网元提供关闭依照R5－211规定的自动产生DUS信息的功能，那么它必须缺省自动产生功能打开。 如果DS1信号格式为SF，或者是不携带SSM的ESF格式的DS1信号，应符合一下协议： R5-224 [328] 如果外部参考源没有携带SSM（例如，SF格式的DS1外部参考源、网元规定ESF DS1中不传递同步信号），那么网元应该在所有SONET发送信号中插入“同步质量未知信息”。 2)线路定时网元 线路定时的网元有以下需求： R5-225 [329] 使用线路定时的网元应该在所有没有被跟踪的同步参考源发送的SONET信号中插入当前跟踪源的SSM。 R5-226 [330] 使用线路定时的网元应该在当前跟踪的参考源的发送信号中插入“同步质量 不可用”。 3)穿通定时网元 穿通定时网元有以下需求： R5-227 [331] 一个使用穿通定时的ADM应该在传输OC-N信号的相同方向的OC-N信号中插入SSM。 R5-228 [332] 一个穿通定时模式的ADM应该在所有解复用的SONET信号的适当定时源中下插． 5.4 信号的帧结构 本段主要涉及对SONET输入信号严重误帧（SEF）指示的监测。这些协议应用于所有SONET的系统测试设备的功能，以及那些需要使用SONET信号的帧结构用于检测目的非系统测试设备。参看6.2.1.1.2,其中涉及LOF指示和失效（在SEF指示持续时发生）。 R5-222 [333] 被SONET网元检测的STS-N电口输入信号或者OC-N输入信号的帧结构必须包含A1，A2字节的子集。 s。R5-223 [334] 当输入信号连续产生至少4个错误的帧结构时，SEF指示必须被检测到。对于一个随机信号，SEF指示时间最长应该为625 R5-224 [335] 用于检测队列的帧运算法则应该是：当STS-N电口信号或者OC-N信号的误码率为10E-3时，而每6分钟检测到的误帧不超过这个平均数时SEF指示不会被检测到。 R5-225 [336] 一旦SEF指示被检测到那么SONET网元必须在 检测到两个以上的正常帧结构后停止SEF指示。 s内进行在同步。另外，用作终结SEF指示的帧结构不一定和检测SEF指示的帧结构一样。一个执行帧恢复的电路必须在一个SEF指示被检测到后250 [标题]SONET原理讲座<六>《抖动和相位变化》 精华全集 冲广角币 获取广角币的更多方法 5 SONET网元特性 5.5 抖动 本节主要是描述SONET传输设备的抖动标准。在SONET建议中，抖动被定义为数字信号在一定时间内相对它们理想位置的“短期变化”。而相应的长期变化则定义为漂移（GR253）。 “短期变化”意味频率的相位摆动超过或等于一定频率界限。现在，10Hz则是DS1到DS3北美系列信号的抖动和漂移的界限。 【比较】SDH中抖动和漂移的概念与SONET一致。 5.5.1 网元抖动标准 SONET网元抖动标准可分为： 抖动传递（Jitter transfer） 抖动容限（Jitter tolerance） 抖动产生（Jitter generation） 这些部分的内容将SONET网元设备接口分为以下两类： 类别1 SONET网元的异步DSn接口被认为是类别1接口。 类别2 SONET网元的OC-N,STS-N电口信号和同步DS1接口被看作类别2接口。 类别1接口的抖动产生和传输协议是控制DSn信号通过SONET“孤岛”时抖动积累的标准。当DSn信号进入或传出SONET孤岛时，抖动将会通过异步映射时使用的填充机制而被映射进下游的设备中去。这将会导致抖动的增强。当信号从一个异步网络传输进SONET网络时，孤岛将是一个很大的问题。而对于一个全SONET网络来说，这些问题则很少。另外，同步网络的性能（SONET网元内部时钟的性能也一样）将影响指针调整的产生速率以及通过SONET孤岛时抖动的积累。 什么是“孤岛”？ SONET孤岛是指一系列为数字信号提供连续通道的SONET网元，数字信号在入口异步的增大，在出口异步的减小。 1 抖动传输 抖动传输定义为从实际的输入抖动到输出抖动之间的频率函数关系（GR499，section7）。 特别重要的是当进行抖动的测量时对网元抖动产生的特征和抖动测量系统的背景噪声的确定必须受到重视。大多数情况下，输入抖动的振幅通常需要足够大以致输出抖动的振幅大于测量的系统背景噪声并且不会被产生的相同频率的抖动明显的影响。如果不能达到该频率要求，很多由这些频率得到的结论将是错误的和应该被抛弃的。 2 抖动容限 对于OC-N接口，抖动容限被定义为输入OC-N信号引起1-dB能量损失时正弦曲线抖动的振幅峰峰值。但对于STS-N电接口，上面的定义并不适用，其抖动容限的定义在Section 7 of GR-499-CORE中详细描述。 如果SONET网元使用了降低的OC-48抖动容限，那么必须列出详细文档。 【比较】SDH中线路口（STM-N）输入抖动容限定义为能使光设备产生1dB光功率代价的正弦峰―峰抖动值。 3 抖动产生 抖动产生定义为在没有抖动输入时，在一个单独的数字设备或一对复用/解复用器的数出口出现抖动（GR253）。类1和类2接口都存在抖动产生。 类1接口抖动产生标准分别对应两种情况：映射抖动产生，指针调整抖动产生。 所有抖动产生的测试在没有抖动或漂移的输入中进行。另外，频带滤波器通常用于将抖动产生的量级限制在抖动频率的引起范围内。 类1接口的映射抖动： 映射抖动是固有载荷映射抖动和所有同步DSn映射使用的bit填充机制产生的抖动的总和。 但由于通过SONET孤岛产生的抖动积累，对于DS1和DS3接口的需求将更严格。另外，对于多供应商网络的互通，当接收一个符合填充抖动标准的同步映射DSn信号时，相位调整器必须符合映射抖动产生需求。 类1接口的指针调整抖动：包括（1）由于指针调整产生的类1接口的抖动；（2）由于单纯的指针调整产生的类1接口抖动；（3）由于突发指针调整产生的类1接口抖动；（4）由于周期指针调整产生的类1接口抖动； 类2接口的抖动产生：类2接口产生的抖动必须小于0.01UIrms以及0.10UIpp（GR253，R5-248）。 【比较】SDH中的抖动分为映射抖动和结合抖动。分别对应于上面的类1接口两类抖动。 4 抖动增益 抖动增益是指抖动在经过一系列复用/解复用器后的积累效应，来源于线性和非线性的抖动转移过程。（GR-253-ILR, Issue ID 253-66） 【比较】对应于SDH中的抖动转移函数――抖动转移特性。 5.6 净负荷信号上的相位变化 由于正常的时钟噪声，任何时钟偏差，同步DSn信号到VT或者STS SPE映射中使用的bit填充机制等都会引起SONET网元携载的DSn信号产生相位变化。总的说来，这些相位变化在现存设备的互通过程中都必须被限制。先前可能标记了“净负荷信号的漂移”。术语“漂移”特别定义为低于10Hz的频率相位变化，本节中的以下内容并不被这些频率限制。 5.6.1 映射相位变化 Bit填充机制导致的SONET网元的DS1和DS3信号产生相位变化，而这些相位变化在与其他网络设备进行互通时必须进行限制。 测试映射相位变化重要的是在测试过程中没有STS或VT指针调整发生。在单站测试中，这点可以通过对OC-N或STS-N电口信号进行环回来完成。另外使用符合GR-499-CORE第九章中定义的接口标准的不同DS1和DS3bit速率来进行映射相位变化的测量也是必须的。 5.6.2 指针调整相位变化 时钟噪声超过网元的缓存能力时将产生指针调整，而指针调整会引起DSn净负荷有效的相位调整。因为VT指针调整的量级远大于STS的指针调整，所以VT指针调整即使很小但是产生的的相位变化却很大。这些不同之处都已经在T1X1.3中被分析查证并通过了模拟。 测试中必须使用正向和负向的指针调整。与抖动测试不同的是，映射和指针调整的相位变化的组成希望是可分离的，因此，指针调整的测试需要只使用DS1或DS3的bit速率来进行。 映射相位变化的测试结果能够从指针调整相位变化测试的积累结果中减去以确定由指针调整引起的MTIE部分的值。 这里的指针调整又可再分为：1、单一指针调整；2、突发指针调整；3、周期指针调整。em61] [标题]SONET原理讲座<七>《保护专题》 精华全集 冲广角币 获取广角币的更多方法 5 SONET网元特性 5.7 自动保护 5.7.1 SONET自动保护的种类 SONET定义了几类自动保护倒换 (APS) 策略，分为LAPS（线路自动保护倒换，GR-253），BLSR（双向线路倒换环，GR-1230），UPSR（双收单向通道倒换环，GR-1400）等等。这里先讲述LAPS，其他的留在以后补充。 5.7.2 LAPS自动保护 1 LAPS简介 LAPS提供端到端的保护，发生在两个LTE之间，当然中间也可能存在NE，但他们不实现LTE功能。传送LAPS的线路开销在头节点产生，在尾节点终结。中间网元应该提供穿通功能。 LAPS倒换分为1+1和1:n两种结构。其中1+1结构又分为恢复模式和非恢复模式。1:n结构只支持恢复模式。 1) 1+1 结构定义 源端双发，信号同时桥接到工作和保护纤上。在目的端选收，工作和保护纤的信号被分别跟踪和识别通路的故障。因为在源端双发，因此1+1结构不提供非保护的额外业务信道。 缺省操作在单向模式。对于单向模式下，工作纤信号失败的后在目的端切换到保护线路就完成了倒换。虽然从源端到收目的端的信令不需要，APS信道(指的是在保护线路上传送K1和K2字节的信号) 仍然用来指示本地切换行为和操作模式。 双向切换模式可以作为用户选项。对于双向模式，两个方向的信号都要切换到保护线路上去。只切换一个方向的信号是不允许的。从发端到收端的信令通过APS信道传送。（问题：在正常情况下，1+1模式的APS信令从工作纤还是保护纤上传送）。只有在源端和宿端都支持双向模式的情况下才按照双向模式执行，否则按照单向模式执行。 缺省操作在非恢复切换模式。对于非恢复模式切换，即使工作线路恢复正常或手工清除倒换命令，信号仍然到在保护线路上传送。 恢复倒换系统可以是用户的选项。对于恢复倒换模式，业务能够在工作线路恢复正常或者使用手工切换命令清除时切换回工作线路。 2) 1：n结构定义 一个有 n 可以桥接到保护线路上的工作信道的结构（合法的n 从1到14）。发端和收端的信令用 APS 信道传送。因为发端是可以进行切换的，因此可以在保护线路上传送额外的业务。 1：n 结构可以支持用户选项 (比如1+1结构特性)或者支持1：n 。 1:n结构的特性。 所有的倒换是可以恢复的。 单向模式必须提供。 双向模式必须提供（缺省配置）。 只有发端和收端的LTE都进行单向倒换，才能进行单向倒换。否则，LTE必须进行双向倒换。 3) 1:1 LTE 和1+1LTE的互通 1：1的LTE (在K2字节上的比特5上指示是1:n结构)在远端的LTE指示远端的LTE是 1+1 LTE（在接收的K2字节）必须进行1＋1操作。同时在自己发送的K2字节上指示自己是1：n结构和单项和双向倒换模式。 因为非恢复倒换是1+1结构的缺省模式，实质就是发端和收端同时使用非恢复倒换或者恢复倒换，因此本地的倒换类型没有提供给远端。所以 1:1 的LTE在用作1+1时可以工作在恢复倒换和非恢复倒换模式下。目前，没有规程规定由1：1变成1＋1LTE的时间。 2 LAPS信令 由上面可以看出，除了1+1结构非恢复模式不需要APS信令外，其他的LAPS倒换都需要APS信令来支撑。LAPS的APS信令是靠线路层的开销K1、K2来传递的。 1) K1字节 K1字节的BIT定义： K1BYTE BITS:1234 倒换请求类型（优先级从高到低） 1111 Lockout of Protection（） 1110 Forced Switch（强制倒换） 1101 SF - High Priority (Note 2)（信号失效，高优先级，仅仅在1：N中提供） 1100 SF - Low Priority（信号失效） 1011 SD - High Priority (Note 2)（信号劣化，高优先级，仅仅在1：N中提供） 1010 SD - Low Priority（信号劣化） 1001 (not used)（没使用） 1000 Manual Switch（人工倒换） 0111 (not used)（没有使用） 0110 Wait-to-Restore (Note 3)（等待恢复，1+1非恢复模式不发送该请求） 0101 (not used)（没有使用） 0100 Exercise (Note 4)（练习倒换） 0011 (not used)（没有使用） 0010 Reverse Request (Note 5)（恢复请求，仅仅在双向系统中提供） 0001 Do Not Revert (Note 6)（不恢复，仅仅在1+1非恢复模式下发送该请求） 0000 No Request（无请求） K1 BYTE BITS:5678 通道号 , 0000) Null channel 空通道。保护纤发生SF、SD时的请求 。对于1+1 保护系统，也可能是保护纤发起的强 制倒换和人工倒换。对于lockout保 护纤，只能使用0参数。 1 through , 0001 through 1110) 工作通道。对于1：n结构，取值从1 到n。对于1+1结构，只能是1., 1111)额外通道。可能在1：n结构中出 现只有在No Request中使用15 K1字节分为两部分：比特1到 4来指示请求，比特5到8来指示那个信道在请求。 在K1字节比特1到4上指示三类请求： 1. 自动初始化请求 (比如SF和SD), 指示相应的请求信道上有信号失败和信号缺陷。 2. 外部请求 (比如 Lockout of Protection, Forced Switch, Manual Switch,Exercise)。 3. 状态请求 (比如 Wait-to-Restore, Do Not Revert, No Request, Reverse Request)。被用来当没有其他请求的时候指示APS控制器的状态。 K1字节的产生规程： K1字节的产生规程分为3部分： 1.评估最高优先级本地请求。 2.把最高的本地请求和现在本地请求比较。 3.把现在最高的本地请求和远端的请求比较。 所有的本地请求 （ 本地检测到的SF或者SD发生、本地的WTR、 Do Not Revert (DNR) 或者 No Request state、 或者本地接收到的倒换命令）必须根据表5-1来估计最高优先级的本地请求。如果在不同线路上同时检测到相同优先级local SF or SD 情形，那么信道号最低的请求优先。 最高优先级的本地请求必须和本地的当前请求进行比较，如果最高优先级的本地请求比当前的本地请求的优先级高，或者当前的本地请求已经无效（比如由于情况或者外部请求清除），那么最高的本地请求就成为新的当前的本地请求。 根据当前的本地请求产生K1字节的LTE的操作和LTE的模式有关，在下面做描述。 双向模式： 在双向模式下，当前的本地请求的优先级和（接收的K1字节指示的）远端请求的优先级做比较，而接收的请求响应 （Reverse Request）不能做比较，因为本身就是对一个倒换请求的响应。 如果如下的任何一个条件为真，那么就应该在发送的K1字节上产生请求响应（响应远端请求）： 1.远端的请求具有更高的优先级。 2.远端的请求和本地现在的请求具有相同的优先级，远端请求具有比No Request更高的优先级，并且本地发送的K1已经设置成请求响应。 3.远端请求和本地现在的请求具有相同的优先级，远端请求具有比No Request更高的优先级，本地发送的K1还没有被设置成请求响应，但是远端请求的信道号比本地请求的信道号小。 其他情形下， 本地发送的K1字节应当指示本地的请求。例如，一个巧合时远端的请求具有和本地现在的请求具有相同的优先级，远端请求具有比No Request更高的优先级, 但是 本地发送的K1字节已经设置成请求（如果没有设置完成，则进行远端请求响应），远端的信道号和本地请求的信道号相同，则要继续传送本地的现在的请求。 单向模式: 在单向操作模式里，K1字节必须来指示本地现在的倒换（因为不能进行请求响应） 当没有一个请求的时候 (也就是 SD 或 SF 情形清除, 外部请求清除，或WTR状态超时),那么根据如上描述一个新的状态请求被激活。新状态请求依赖于倒换类型 (也就是是恢复和非恢复), 作为新的请求替换。 对于使用恢复倒换的LTE，当一个由自动初始化倒换清除本地情形，那么本地的Wait-to-Restore (WTR) 状态被激活。如果 WTR 状态是最高优先级请求，那么就在K1字节来指示WTR请求来支持那个信道的倒换。WTR状态超时后，就变成一个无请求的空闲信道（No Request null channel 或者No Request_Channel 15, if applicable)。WTR定时器不激活直到K1字节不指示WTR(也就是 当任何高优先级的请求抢占这个状态)，当高优先级的请求被清除后，抢占的WTR状态不会重新激活。(注意，当一个新的 WTR 状态被用来作为自动倒换的初始化外)。 当一个外部请求（ external request） 被清除后，无请求空闲状态被激活（No Request - null channel 或 No Request - Channel 15, if applicable) 。（也就是 WTR 状态不会激活)。 对于使用非恢复倒换的 LTE ，所选择的工作信道在保护线路上传送Do Not Revert (DNR) 状态(代替 WTR or No Request )。如果K1字节长期不指示DNR状态，那么DNR就不能再激活。(也就是当没有任何高优先级的请求来抢占该状态)。 注意，当最近的请求都是工作信道的Exercise request，那么选择器就 released position ，不再支持任何选择，因此新的请求是No Request - null ，而不是DNR－Channel 1。 当空闲信道的所有的请求都清除后，则进行到无请求的空闲状态（No Request null channel 或者 No Request_Channel 15, if applicable) 被激活。 2) K2字节 K2字节的BIT定义： K2 BYTE BITS:1234 通道号 , 0000) Null channel 空通道。保护纤发生SF、SD时的请求。对于1+1保护系统，也可能是保护纤发起的强制倒换和人工倒换。对于lockout保护纤，只能使用0参数。 1 through , 0001 through 1110) 工作通道。对于1：n结构，取值从1到n。对于1+1结构，只能是1. , 1111) 额外通道。可能在1：n结构中出现 只有在No Request中使用15 K2字节的比特 5 指示提供的结构 (1+1 或 1:n）。 K2字节的比特6 到8 指示是提供的操作模式，或者non-APS channel uses (也就是AIS_L, RDI_L)。 K2字节的产生规程：
