SDH帧结构的主要组成部分是哪些？在段开销中发挥怎样的作用？

SDH（同步数字体系）是一种用于传输数字信号的技术，它采用块状的帧结构来承载信息。一个STM-N帧由9行组成，每行由270×N个字节组成，其中N是STM-N的级别。整个帧共有9×270×N个字节，每个字节为8位。帧周期为125微秒，即每秒传输8000帧。对于STM-1级别而言，传输速率为155.520 Mb/s。字节发送顺序为：由上往下逐行发送，每行先左后右。

SDH帧结构的组成部分

SDH帧结构主要分为三个部分：

信息净负荷（Payload）：这部分是STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种用户信息码块的地方。信息净负荷区相当于STM-N这辆运货车的车箱，车箱内装载的货物就是经过打包的低速信号——待运输的货物。为了实时监测货物（打包的低速信号）在传输过程中是否有损坏，在将低速信号打包的过程中加入了监控开销字节——通道开销（POH）字节。POH作为净负荷的一部分与信息码块一起装载在STM-N这辆货车上在SDH网中传送，它负责对打包的货物（低阶通道）进行通道性能监视、管理和控制。
段开销（SOH）：这部分是为了保证信息净负荷正常传送所必须附加的网络运行、管理和维护（OAM）字节。例如段开销可进行对STM-N这辆运货车中的所有货物在运输中是否有损坏进行监控，而通道开销（POH）的作用是当车上有货物损坏时，通过它来判定具体是哪一件货物出现损坏。也就是说SOH完成对货物整体的监控，POH是完成对某一件特定的货物进行监控，当然，SOH和POH还有一些其他管理功能。段开销又分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），可分别对相应的段层进行监控。
管理单元指针（AU-PTR）：这部分用于定位低速信号在STM-N中的位置，使得低速信号在高速信号中的位置可以预知。发端在将信号包装入STM-N净负荷时，加入AU-PTR，指示信号包在净负荷中的位置，即将装入“车厢”的“货物包”，赋予一个位置坐标值。收端根据AU指针值，从STM-N帧净负荷中直接拆分出所需的低速支路信号；即依据“货物包”位置坐标，从“车厢”中直接所需要的那一个“货包”。

SDH帧结构中的包含的数据

SDH（同步数字体系）帧结构中的信息净负荷是用于存放将要由STM-N传送的各种信息码块的区域。这些信息码块可以包括多种类型的数据，主要包括：
语音信号：这是SDH传输的基本形式之一，通常以PCM编码的形式出现。
数据服务：包括以太网、ATM、帧中继等形式的数据通信服务。
视频信号：如电视广播信号，通常采用压缩编码，如MPEG-2。
通道开销（POH）：为了实时监测在传输过程中货物（打包的低速信号）是否有损坏，在将低速信号打包的过程中加入了监控开销字节。
信息净负荷区相当于STM-N这辆运货车的车箱，车箱内装载的货物就是经过打包的低速信号——待运输的货物。为了确保这些数据在传输过程中的完整性和可靠性，SDH框架结构设计了一系列的监控和管理机制.

SDH帧结构中的段开销主要功能

SDH（同步数字体系）帧结构中的段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常传送所必须附加的网络运行、管理和维护（OAM）字节。段开销的主要功能包括：
监控传输性能：段开销可以对STM-N帧中的所有货物（即信息净负荷）在传输过程中是否有损坏进行监控，确保数据的完整性和准确性。
故障隔离和恢复：在发生故障时，段开销有助于快速定位问题所在，从而实现故障隔离和恢复，减少服务中断的影响。
性能管理：段开销提供了网络性能管理的手段，包括对传输线路的性能进行监测和评估，以及对网络资源的配置和优化。
故障报警和通知：段开销能够及时发出故障报警信号，通知网络管理员采取相应措施，确保网络的稳定运行。
维护通信：段开销还包括用于维护人员之间通信的通路，便于进行故障诊断和修复工作。
数据通信：段开销提供了用于OAM数据通信的通路，支持网络管理系统收集网络状态信息，进行远程监控和管理。
帧定位：段开销中的管理单元指针（AU PTR）用于指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端正确地进行信息分解。
综上所述，段开销在SDH网络中扮演着至关重要的角色，它不仅确保了数据的安全传输，还支持了网络的高效管理和维护。

SDH帧结构中的管理单元指针（AU-PTR）如何识别不同的低速信号

SDH（同步数字体系）是一种用于传输数字信号的技术，它能够将低速信号封装成高速信号进行传输。在SDH的帧结构中，管理单元指针（AU-PTR）起到了关键的作用，它帮助识别不同的低速信号并确保它们能够被正确地分离出来。

AU-PTR的作用

AU-PTR位于STM-N帧中的特定位置，它的主要作用是指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置。这样，接收端就可以根据AU-PTR的值（指针值）准确地分离出信息净负荷，即低速信号。

如何帮助识别不同的低速信号

SDH能够从高速信号中直接分/插出低速支路信号（例如2 Mbit/s），这是因为低速支路信号在高速SDH信号帧中的位置具有预见性，也就是说，它们有规律性。这种预见性的实现依赖于SDH帧结构中指针开销字节的功能。AU-PTR作为这种功能的核心，使得低速信号在高速信号中的位置可以被预测和识别。

实际应用

在实际应用中，例如字节间插复用（BIDM），AU-PTR的值配合字节间插复用的规律性，可以定位低速信号在高速信号中的位置。这使得低速信号可以方便地分出或插入高速信号，这也是SDH相对于PDH（脉冲编码调制）的优势之一。PDH中低速信号在高速信号中位置的无规律性导致高速信号插/分低速信号需要经过复杂的复用/解复用过程，这会增加信号的损伤，不利于大容量传输。
综上所述，AU-PTR在SDH帧结构中扮演了至关重要的角色，它不仅帮助识别不同的低速信号，还确保了这些信号能够被正确地分离和传输。

SDH 的帧结构是一种复杂而高效的结构，它通过段开销、管理单元指针和净负荷三个部分的协同工作，实现了同步复用、交叉连接、交换和网络管理等功能，为各种业务信息的传输提供了可靠的保障。