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ＳＳＭＢ在ＳＤＨ和数字同步网中的作用

江苏省电信传输局　夏郁文

　　在ＳＤＨ传输系统中，数字信号的复用、映射、转接等各个环节要求在时间间隔上高度一致，所允许的偏差仅仅为其指针调节所能达到的范围，允许量十分有限，且应尽量避免。同时ＳＤＨ的传输速率正在逐步提高，10Ｇｂ/ｓ的系统已在逐步推广应用，所以ＳＤＨ传输系统对时钟同步的精度以及同步信号的传送提出了极高的要求。因此在ＳＤＨ系统中，专门指定其帧结构的段开销字节中Ｓ1字节的ｂ5～ｂ8为ＳＤＨ系统同步状态信息比特ＳＳＭＢ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＳｔａｔｕｓＭｅｓｓａｇｅｓＢｉｔ），用于ＳＤＨ系统中同步状态的管理。
1　ＳＤＨ传输系统中同步的重要性
　　在ＳＤＨ传输系统中，同步传送模块（ＳＴＭ-1）是基本信息结构，它由信息净负荷（Ｐａｙｌｏａｄ）、段开销（ＳＯＨ）及管理单元（ＡＵ）指针构成。其帧结构如图1所示。ＳＤＨ系统内各网元，如复用器、分插复用器（ＡＤＭ）及数字交叉连接设备（ＤＸＣ）之间的频率偏差是靠调节指针值来修正的，也就是使用指针调节技术解决节点之间的时钟差异带来的问题。指针调节是把净负荷起始点向前或向后移动与帧相关的一个字节（每个字节含8ｂｉｔ），这是因为ＳＤＨ系列是以字节为单位进行复接的，所以指针进行调节也是以字节为单位的。一次指针调节引起的抖动可能不超出网络接口所规定的指标，但是因同步不良引起指针调节的速度不能受到控制而使抖动频繁出现和积累，并超过网络接口抖动的规定指标时，将引起净负荷出现错误，因此ＳＤＨ系统中同步问题是十分重要的。为保证ＳＤＨ传输系统的良好同步，除ＳＤＨ系统接入高质量的同步网定时信号外，使用ＳＳＭＢ字节也是必不可少的。

2　ＳＳＭＢ的定义
　　同步状态信息比特ＳＳＭＢ是ＳＤＨ传输系统中专用于管理系统同步状态的开销字节，具体安排在Ｓ1字节的ｂ5～ｂ8，ＳＳＭＢ在段开销ＳＯＨ中的位置如图2所示。虽然国际上许多文件对此都有论述，但是对ＳＳＭＢ各种状态的定义一直有不少争论。近来，ＩＴＵ对此已基本取得了一致，并在国内ＳＤＨ系统和数字同步网建设中逐步采用。ＳＳＭＢ的比特编码情况和质量等级见表1。

3　采用ＳＳＭＢ字节时对ＳＤＨ传输系统的要求
　　ＳＤＨ传输系统中，各网元定时信号的提取和传送的工作原理见图3。从图3中可以看出，每个ＳＤＨ传输系统的网元都有从ＳＴＭ-Ｎ信号中提取定时信号和为下游ＳＴＭ-Ｎ信号提供定时信号的过程。采用ＳＳＭＢ字节时，每个ＳＤＨ传输系统的网元都应具有：

　　（1）识别ＳＴＭ-Ｎ信号中ＳＳＭＢ字节的功能，即识别上游ＳＴＭ-Ｎ信号中定时信号的级别，并能确定该级别定时信号是否能满足本网元对它的要求，从而决定是否使用信号作为定时信号。
　　（2）在传送给下游的ＳＴＭ-Ｎ信号中填写定时信号的等级，即在ＳＳＭＢ字节中填写本级所提供给下游定时信号的比特编码。
4　采用ＳＳＭＢ字节时对数字同步网的要求
　　众所周知，数字同步网设备是由各级大楼综合定时供给系统（ＢＩＴＳ）构成的。采用ＳＳＭＢ字节后，各级ＢＩＴＳ都应具有：
　　（1）识别参考定时信号的级别，如该信号级别高于本级ＢＩＴＳ的级别，则可选用；反之则视为劣质信号而不能选用。
　　（2）能输出具有ＳＤＨ帧结构的ＳＴＭ-1信号，并在其ＳＳＭＢ字节中填写上本级ＢＩＴＳ的时钟等级。
5　ＳＳＭＢ字节在ＳＤＨ传输和数字同步网系统中的作用
　　（1）保证ＳＤＨ传输系统的可靠同步
　　采用ＳＳＭＢ字节后，ＳＤＨ传输系统各网元可以识别从ＳＴＭ-Ｎ中提取的定时信号的等级，判定定时信号的可用性，从而保证ＳＤＨ传输可靠的同步。
　　（2）避免“定时环路”的危险，使利用ＳＤＨ传输系统传送定时信号成为可能
　　由于ＳＤＨ中指针调节的影响，其净负荷是不能用来传送定时信号的，如果要从ＳＤＨ线路码中提取定时信号，就必须考虑“定时环路”的问题。
　　所谓“定时环路”，是指一个时钟经过另外的链路收到它自身发出的定时信号。定时信号发生环路后，环路内的时钟都脱离了上级基准时钟的同步控制，影响时钟输出信号的准确度；且环内时钟形成自反馈，造成频率不稳，严重影响同步网质量。
　　在ＳＤＨ系统中，由ＡＤＭ及ＤＸＣ相连组成环形网或网孔形网，复用段的倒换保护都是以复用为基础的。当某个复用段发生故障时，受影响复用段的通信链路将倒向保护环。此时若无ＳＳＭＢ功能，则会形成“定时环路”。如图4所示，图4（ａ）为正常运行状态，图4（ｂ）为ＡＤＭ1、ＡＤＭ2之间发生故障，ＡＤＭ2收不到定时信号，自动倒换至备用的ＡＤＭ4供给的定时信号，即形成图4（ｂ）所示的定时环路。如具有ＳＳＭＢ功能，因ＡＤＭ4是从ＡＤＭ5提取定时信号，则会对ＡＤＭ2发出“不能用”信号，从而避免了产生定时环路。由此可见，ＳＳＭＢ对有效避免ＳＤＨ“定时环路”起着十分重要的作用。

　　（3）有利于数字同步网的维护和管理
　　在数字同步网具备ＳＳＭＢ功能后，属于从钟的ＢＩＴＳ可以判定参考定时信号的等级，从而为数字同步网维护和管理提供了依据和保证。