SONET原理讲座《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<N）通过字节间插构成的。其中的STS SPE无需进行重新分配，因为每一个STS-1中都有指针用于指示净荷包络的相对位置（或者表示级联）。
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給段层。
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。