DP200003 POS协议原理 ISSUE 1.0

前 言 POS接口在数通领域需要高速带宽建网有越来越多的应用。 Page 2

目 标 学习完此课程，您将会： 掌握常用POS技术原理 了解SDH帧结构复用原理 认识几种常见的光接口 Page 3

内容介绍 第1章 POS技术原理 第2章 SDH帧结构复用原理 第3章 光接口类型介绍 Page 4

POS接口及其支持的协议简介 POS（Packet Over SONET/SDH）是一种在SONET/SDH上承载IP和其他数据包的传输技术。 POS将长度可变的数据包直接映射进SONET/SDH同步载荷中，使用SONET/SDH物理层传输标准，提供了一种高速、可靠、点到点的数据连接。 POS接口在数据链路层支持PPP协议，在网络层支持IP协议。 POS是一种新出现的在SONET/SDH上承载IP和其他数据包的传输技术。 POS将长度可变的数据包直接映射进SONET同步载荷中，使用SONET/SDH物理层传输标准，提供了一种高速、可靠、点到点的数据连接。 可以应用于2层、3层的交换机和路由器。 Page 5

POS接口及其支持的协议简介 POS帧 S8016 NetEngine SONET/SDH物理通路 Page 6

POS常用速率 OC级别 STM级别 速率（Mbps） 用途 OC-1 51.84 数据可先映射进DS-3，再映射为STS-1和复用进OC-3或OC-12等 OC-3 STM-1 155.52 访问ISP、组织、帧中继网 OC-12 STM-4 622.08 ISP骨干网、组织、帧中继网 OC-48 STM-16 2488.32 提供线路服务的ISP/OC-48骨干网 OC-192 STM-64 9953.28 将来的发展方向 SONET（Synchronous Optical Network）同步光学网络，是ANSI定义的同步传输体制，包含一组以51.840Mbps(STS-1)为基数的速率，如STS-3(155.520)、STS-9(466.560)、STS-12(622.080)、STS-18(933.120)、STS-24(1,244.160)、STS-36(1,866.240)、STS-48(2,488.320)。 SONET是一种全球化的标准传输协议。它通过工业标准化接口提供了强大，速率可选的传输机制。 SDH（Synchronous Digital Hierarchy）同步数字系列，是CCITT定义的，它使用了SONET速率的一个子集。基本速率是155.520Mbps(STM-1)，以4的倍数递增如STM-4(622.080)、STM-16(2,488.32)。 Page 7

POS协议栈 网络层 数据包 IP 协议封装、差错控制、链路初始化 PPP 数据链路层 PPP包表示 HDLC Framing 字节表示 SONET/SDH HDLC Framing PPP IP 数据包 网络层 协议封装、差错控制、链路初始化 数据链路层 PPP包表示 IP数据包首先被封装进PPP协议包，然后根据RFC1662使用HDLC-like格式化成POS帧，最后同步地将字节流映射进SONET/SDH的同步载荷中。 字节表示 物理层 Page 8

POS帧封装 PPP数据包 HDLC成帧 SDH成帧 光电转换 PPP数据包 HDLC成帧 SDH成帧 光电转换 OC3/OC12/OC48 RFC1619“PPP over SONET/SDH”和RFC1662“PPP in HDLC-like Framing”描述了将PPP以OC-3/STM-1、OC-12/STM-4和OC-48/STM-16的速率映射到SONET/SDH上的标准。 除PPP外，也可以采用Frame-Relay和Cisco HDLC等链路层协议进行封装。 光电转换 OC3/OC12/OC48 Page 9

POS互联网的应用 SONET/SDH网络 高端路由器 高端路由器 SONET/SDH链路 Page 10 在IP over SONET/SDH结构中，POS链路在相连的高速路由器间提供了一条高带宽的通道。 SONET/SDH链路 SONET/SDH网络 Page 10

内容介绍 第1章 POS技术原理 第2章 SDH帧结构复用原理 第3章 光接口类型介绍 Page 11

SDH的出现 基本概念 是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。 产生的社会背景 通信网传输、交换、处理大量信息，向数字化、综合化、智能化、个人化发展。 作为通信网的承载体传输网要求： 宽带化——信息高速公路 规范化——世界性统一的标准接口 Page 12

SDH的特点 PDH→SDH——通过指针定位预见低速信号在帧中位置，使收端可直接下低速信号。 Page 13 不同业务有不同大小，都是2M业务也有不一样大的，有2048kb/s的，有2046或2050kb/s的，都有可能，所以装进盒子的时候要塞一些棉花（固定比特）装稳了，同时盒子内，外观上还要写上标签，里面的标签监视传送质量，业务在传送过程中出现误码了没有等，外面标签指示里面哪是棉花，哪是有用的信息，因为他们看起来都一样，都是1或0，这个外面标签就是指针，里面的标签就是开销，贴里面标签的过程叫映射，接收机收到这个小盒子，可以指示哪里有有用的信息，哪是棉花，可以丢弃，这个过程叫定位。 Page 13

SDH的工作方式 SDH简单说就是用一些标准的大小不同的盒子，把业务装进去，然后小盒子放到中盒子里面，再放到大盒子里面，最后放到车上传输。 这些盒子的大小是标准的，小业务（2M）放小盒子里面，中业务（34M）放中盒子里面，大业务（140M）直接放大盒子里面，小盒子和中盒子都不能直接装车运输，必须多个小盒子和中盒子一起装进大盒子才能装车。STM-1,4,16,64就是不同车头，不同功率的卡车，只负责把大盒子送到另一个地方。STM-1只能一次运一个大盒子，STM-4能一次运4个，依次类推。 Page 14

SDH的特点 接口方面 电接口 STM-1是SDH的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为155.520Mb/s 。 STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块，比特率是STM-1的N倍(N=4n=1，4，16，64，256)。 光接口 仅对电信号扰码。光口信号码型是加扰的NRZ码，采用世界统一的标准扰码。 STM是Synchronous Transfer Module的缩写，意为同步传送模块，是SDH结构线路传送速率的描述。STM-1是基本速率。就是最小的同步传送速率。 扰码就是控制比特流中长连1或0的出现，便于接受端提取时钟信号，NRZ就是not return to zero，不归零码。还有一种归零码，这里没采用。 Page 15

帧结构 段开销就是车头，不知道大盒子里装的什么东西，只是负责安全，快速，运送货物。运送的速度是一定的，但也有快，也有慢，接收机会自动调整接收的速率，货物来的快的时候就忙一些，快些收货，货物来的慢的时候，就闲一些，抽空休息。这又是指针的功劳。 Page 16

复用步骤 复用步骤(复用方式、复用结构) 低阶SDH→高阶SDH：同步字节间插复用方式 PDH信号→STM-N：同步复用和灵活的映射 140M→STM-N 34M→STM-N 2M→STM-N 复用是依复用路线图进行的，ITU-T规定的路线图有多种，但通常一个国家或地区仅使用一种。 复用就是把SDH体系把传统的PDH低速业务复用进来的一种说法，传统PDH低速业务典型的有2M，34M，140M，现在SDH最低速率就是155M，所以要多装一些低速业务一同传送。 复用步骤是严格遵守的，流程都一样. Page 17

G.707新的SDH复用路径图 STM-256 STM-64 AUG-256 AUG-64 STM-16 AUG-16 STM-4 AUG-4 STM-1 AUG-1 STM-0 AU-3 AU-4 AU-4-4c AU-4-16c AU-4-64c AU-4-256c VC-4-256c VC-4-64c VC-4-16c VC-4-4c VC-4 VC-3 TUG-3 TUG-2 TU-2 VC-2 C-2 TU-12 VC-12 C-12 TU-11 VC-11 C-11 TU-3 C-3 C-4 C-4-4c C-4-16c C-4-64c C-4-256c x1 x4 x3 x7 T1540590-00 (108449) 指针处理 复用 定位 映射 这张图给出了传统的PDH低速业务复用进SDH高速通道的步骤。C-11就是1.5Mbps业务的容器，1.5Mbps业务又叫T1业务，先要装进C-11这样一个容器才能装到更大的容器，这个过程叫复用。依此类推，C-12是装2Mbps业务就是E1的容器，C-3就是装34Mbps（E3）或45Mbps（T3）业务的容器。C-4是装140Mbps（E4）的容器。 VC和TU就是给这个容器贴一些标签用于识别。AU也是类似贴标签的过程，用于识别，监控小容器在大容器中的位置和正常传送。 STM-1就是155Mbps，是SDH家族最小的容器了，可以装1个E4业务或3个E3或T3业务，或63个E1业务，或84个T1业务。 STM-0是SONET的一个标准，只有美国使用。 STM-4就是4个STM-1，STM-16就是我们平时说的2.5G，STM-64就是我们说的10G，STM-256就是未来的40G。 以下附表显示每一种VC的容量： G.707 – VC types and capacity VC type VC bandwidth VC payload VC-11 1664 kbit/s 1600 kbit/s VC-12 2240 kbit/s 2176 kbit/s VC-2 6848 kbit/s 6784 kbit/s VC-3 48 960 kbit/s 48 384 kbit/s VC-4 150 3 36 kbit/s 149 760 kbit/s VC-4-4c 601 344 kbit/s 599 040 kbit/s VC-4-16c 2 405 376 kbit/s 2 396 160 kbit/s VC-4-64c 9 621 504 kbit/s 9 584 640 kbit/s VC-4-256c 38 486 016 kbit/s 38 338 560 kbit/s Page 18

中国的SDH基本复用映射结构 ×1 ×N ×7 ×3 STM-N AUG-1 AU-4 VC-4 TU-3 VC-3 C-3 C-4 TUG-2 TU-12 VC-12 C-12 TUG-3 ×N 139264kbit/s 34268kbit/s 44736kbit/s 2048kbit/s 指针处理 映射 定位 复用 AUG-N ×1 ×3 ×7 21个2M业务装进一个能装1个34M业务的中盒子中，然后这样的3个中盒子能装进一个大盒子中，这个大盒子能装1个140M业务 这里的C表示container，就是一个装了业务和塞了棉花的盒子，C12表示小盒子，C3表示中盒子，C4表示大盒子，因为所有C的尺寸一定，但货物大小不一定，所以要塞棉花，这个过程叫异步映射，前面提过。 VC表示virtual container，虚容器，同样有大中小之分，和C的区别就是里面多了一个标签，叫高阶或低阶通道开销，那个标签就是开销字节，用于指示货物传送过程有没有问题，装的什么货物等等。前面也提过。 TU或AU表示tributary或administrative unit，表示盒子外面也贴了一个标签了，这个标签表示里面哪是货物，哪是棉花，这个标签的学名叫指针。 TUG或AUG是TU或AU 的group，是一个复用后的组合，是一组盒子，是一个过渡概念，没有实际意义。 STM-N是最终的1个或4，16，64个大盒子加上车头（段开销）后的列车，可以驶出车站了，信号可以发送了。 Page 19

开销 再生段开销 段开销 复用段开销 开销 高阶段通道开销 通道开销 低阶段通道开销 RSOH、MSOH、HPOH、LPOH完成层层细化的监控功能。 开销 段开销 通道开销 再生段开销 复用段开销 高阶段通道开销 低阶段通道开销 RSOH 是regeneration SDH overhead的缩写，再生段开销，控制SDH比特流长途传送的再生问题 MSOH 是multiple SDH overhead的缩写，复用段开销，控制STM-1复用到STM-N的复用问题 HPOH 是high path overhead的缩写，高阶通道开销，控制140M的PDH业务复用到SDH的业务保证 LPOH 是low path overhead的缩写，低阶通道开销，控制2M，34M的PDH业务复用到SDH的业务保证 Page 20

内容介绍 第1章 POS技术原理 第2章 SDH帧结构复用原理 第3章 光接口类型介绍 Page 21

光纤接口 FC-PC FC-APC Page 22 Fiber connector physical connector 指接触面是平的 Angled physical connector 指接触面是斜的一个8度的角度，这样能减少return loss（返回损耗），但工艺比较难做，标准难制定，使用不是很广泛 Page 22

光纤接口 FC，SC，ST，LC使用很广泛，占据统治地位，波分设备上LC使用更广泛，光芯直径只有1mm，其它三种光芯有2.5mm。 LC-PC SC-PC Page 23

光纤接口 MT-RJ主要用在intra office跳纤，有多模，单模。 ST-PC MT-RJ Page 24

光纤接口 E2000APC是多了一个防尘帽，保护作用，有防尘，安全作用，主要用于波分设备中的拉曼放大器单板 ESCON是IBM系统或IBM兼容系统接口 E2000APC ESCON Page 25

小结 POS协议 SDH帧复用格式 常用的光接口类型 Page 26