专利名称：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-NMynchronous Transport, N=I, 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-I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270XN列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段 开销MectionOverHead，SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AUPTR)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CR^generatoAection OverHead，RS0H)和复用段开 销(Multiplex Action OverHead，MS0H)；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125yS，每秒传输 1/125X1000000 帧，对STM-1 而言每帧字节为 8bitX (9X 270X 1) = 19440bit,则 STM-1 的传输速率为 19440X8000 = 155.520Mbit/s ；而 STM-4 的传输速率为 4X 155.520Mbit/s =622.080Mbit/s ； STM-16 的传输速率为 16X 155.520 (或 4X622.080) = 2488.320Mbit/So
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-I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-I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-I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-I信号 的帧时STM-I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El业务占用所述的SG3帧的1- 列中的一列 或几列。
作为优选，所述的SG3帧最大支持观路El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El信号映射到SPDH帧结构的方法，利用CEl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CEl帧结构包含8个El帧，其中2字节开销，256字节信 息，所述的CEl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CEl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CEl信号的频率与增强型PDH帧格式的频率相同，两组控制 比特(Cl，C2)分别控制两个调整比特61，S2)，Cl比特是负调整控制比特，有3个 比特位，当ClClCl = 000时，指示负调整比特Sl是有效信息比特，当ClClCl = 111 时，指示负调整比特Sl是无效的塞入比特，当C2C2C2 = 111时，指示正调整比特幻是 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El频率高于CE1，Sl比特是信息比特，当El频率 低于CE1，S2比特是塞入比特，当CEl有AIS告警时，解同步产生的El、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。
图1是CEl帧结构的示意图2是SG3帧结构的示意图3是指针字节的结构示意图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巾贞，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El业务占用所述的SG3帧的1- 列中的一列或几列。
所述的SG3帧最大支持28路El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。
一种El信号映射到SPDH帧结构的方法，利用CEl帧，采用控制比特塞入机制来实现同步与解同步。
所述的CEl帧结构包含8个El帧，其中2字节开销，256字节信息，所述的CEl 帧包含数据信息比特(D)；预留比特(O)；调整比特；调整控制比特(C)。
所述的CEl帧还定义了 V5开销比特检测告警和性能，V5字节包含BIP-2，5REI, 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。
一、El异步映射以及CEl帧格式
所述的CEl信号的频率与SPDH帧格式的频率相同，两组控制比特(Cl，C2)分 别控制两个调整比特61，S2)，Cl比特是负调整控制比特，有3个比特位，当ClClCl =000时，指示负调整比特Sl是有效信息比特，当ClClCl = 111时，指示负调整比特 Sl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El频率高于CE1，Sl比特是信息比特，当El频率低于CE1，幻比特是 塞入比特，当CEl有AIS告警时，解同步产生的El、AIS频率与SPDH的频率一致。
如图1所示的CEl帧结构，包括8个El帧，其中2字节开销，256字节信息。 开销仅仅占用1/1 带宽。CEl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1 字节。
El信号的标准速率是2.048Mbps，但是每路El信号可能有一定的偏差。为了 把不同速率的El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。CEl信号的频率与SPDH帧格式的频率相同。两组控制比特(Cl，C2)分别控制两 个调整比特61，S2)。Cl比特是负调整控制比特，有3个比特位。当ClClCl = 000 时，指示负调整比特Sl是有效信息比特。当ClClCl = 111时，指示负调整比特Sl是无 效的塞入比特。当C2C2C2 = 111时，指示正调整比特幻是有效信息比特。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，Sl是塞入比特，而S2是信 息比特。如果El频率高于CE1，Sl比特有时是信息比特。如果El频率低于CE1，幻 比特有时是塞入比特。当CEl有AIS告警时，解同步产生的ElAIS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CEl复用方法
为了支持微波通信中的El、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 El ；
(2) 1 路 E3 ；
(3)1路0已3。
其中，El业务SG3帧中业务所占用的列数为El业务的数量，值为1至观。 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，观列，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Al(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勻，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，Al = 0xF6，A2 = 0x28。
指针字节指示SG3中真正传输业务的列数量。业务为El时，值为1- ;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，观列，72 字节，包含观路CEl帧。每列分别对应一路CEl帧。CEl帧在SPDH帧中采用不规则序列方式传输，以保证微波信 号的均勻性。
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。
权利要求
1.一种适用于微波通信的增强型PDH帧格式，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的适用于微波通信的增强型PDH帧格式，其特征在于，所述 的微波通信中的El业务占用所述的SG3帧的1-28列中的一列或几列。
3.根据权利要求2所述的适用于微波通信的增强型PDH帧格式，其特征在于，所述 的SG3帧最大支持28路El业务。
4.根据权利要求1所述的适用于微波通信的增强型PDH帧格式，其特征在于，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。
5.根据权利要求1所述的适用于微波通信的增强型PDH帧格式，其特征在于，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。
6.根据权利要求1所述的适用于微波通信的增强型PDH帧格式，其特征在于，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。
7.—种El信号映射到SPDH帧结构的方法，其特征在于，利用CEl巾贞，采用控制比 特塞入机制来实现同步与解同步。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的CEl帧结构包含8个El帧，其 中2字节开销，256字节信息，所述的CEl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)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的CEl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。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的CEl信号的频率与增强型PDH 帧格式的频率相同，两组控制比特(Cl，C2)分别控制两个调整比特(Si，S2)，Cl比特 是负调整控制比特，有3个比特位，当ClClCl = 000时，指示负调整比特Sl是有效信 息比特，当ClClCl = 111时，指示负调整比特Sl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El频率高于CE1，Sl比特 是信息比特，当El频率低于CE1，S2比特是塞入比特，当CEl有AIS告警时，解同步 产生的El、AIS频率与SPDH的频率一致。
全文摘要
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。
文档编号H04J3/16GK102025438SQ20101060286
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者刘明来, 刘跃明, 叶钧 申请人:杭州依赛通信有限公司