什么是SDH? SDH (簡(jiǎn)稱(chēng)SDH 即Synchronous Digital Hierarchy )是一種將復接、線(xiàn)路傳輸及交換功能融為一體、并由統一網(wǎng)管系統操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò ),是美國貝爾通信技術(shù)研究所提出來(lái)的同步光網(wǎng)絡(luò )(SONET)。
隨著(zhù)通信的發(fā)展,要求傳送的信息不僅是話(huà)音,還有文字、數據、圖像和視頻等。加之數字通信和計算機技術(shù)的發(fā)展,在70至80年代,陸續出現了T1(DS1)/E1載波系統(1.544/2.048Mbps)、X.25幀中繼、ISDN(綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)) 和FDDI(光纖分布式數據接口)等多種網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。隨著(zhù)信息社會(huì )的到來(lái),人們希望現代信息傳輸網(wǎng)絡(luò )能快速、經(jīng)濟、有效地提供各種電路和業(yè)務(wù),而上述網(wǎng)絡(luò )技術(shù)由于其業(yè)務(wù)的單調性,擴展的復雜性,帶寬的局限性,僅在原有框架內修改或完善已無(wú)濟于事。SDH就是在這種背景下發(fā)展起來(lái)的。
在各種寬帶光纖接入網(wǎng)技術(shù)中,采用了SDH技術(shù)的接入網(wǎng)系統是應用最普遍的。SDH的誕生解決了由于入戶(hù)媒質(zhì)的帶寬限制而跟不上骨干網(wǎng)和用戶(hù)業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,而產(chǎn)生了用戶(hù)與核心網(wǎng)之間的接入"瓶頸"的問(wèn)題,同時(shí)提高了傳輸網(wǎng)上大量帶寬的利用率。SDH技術(shù)自從90年代引入以來(lái),至今已經(jīng)是一種成熟、標準的技術(shù),在骨干網(wǎng)中被廣泛采用,且價(jià)格越來(lái)越低,在接入網(wǎng)中應用可以將SDH技術(shù)在核心網(wǎng)中的巨大帶寬優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢帶入接入網(wǎng)領(lǐng)域,充分利用SDH同步復用、標準化的光接口、強大的網(wǎng)管能力、靈活網(wǎng)絡(luò )拓撲能力和高可靠性帶來(lái)好處,在接入網(wǎng)的建設發(fā)展中長(cháng)期受益。
SDH原理
SDH采用的信息結構等級稱(chēng)為同步傳送模塊STM-N(Synchronous Transport,N=1,4, 16,64),最基本的模塊為STM-1,四個(gè)STM-1同步復用構成STM-4,16個(gè)STM-1或四個(gè) STM-4同步復用構成STM-16;SDH采用塊狀的幀結構來(lái)承載信息,每幀由縱向9行和橫向 270×N列字節組成,每個(gè)字節含8bit,整個(gè)幀結構分成段開(kāi)銷(xiāo)(Section OverHead,SOH)區、STM-N凈負荷區和管理單元指針(AU PTR)區三個(gè)區域,其中段開(kāi)銷(xiāo)區主要用于網(wǎng)絡(luò )的運行、管理、維護及指配以保證信息能夠正常靈活地傳送,它又分為再生段開(kāi)銷(xiāo)(Rege nerator Section OverHead,RSOH)和復用段開(kāi)銷(xiāo)(Multiplex Section OverHead, MSOH);凈負荷區用于存放真正用于信息業(yè)務(wù)的比特和少量的用于通道維護管理的通道開(kāi)銷(xiāo)字節;管理單元指針用來(lái)指示凈負荷區內的信息首字節在STM-N幀內的準確位置以便接收時(shí)能正確分離凈負荷。SDH的幀傳輸時(shí)按由左到右、由上到下的順序排成串型碼流依次傳輸,每幀傳輸時(shí)間為125μs,每秒傳輸1/125×1000000幀,對STM-1而言每幀字節為8bit×(9×270×1)=19440bit,則STM-1的傳輸速率為19440×8000=155.520Mbit/s;而STM-4的傳輸速率為4×155.520Mbit/s=622.080Mbit/s;STM-16的傳輸速率為16×155.520(或4×622.080)=2488.320Mbit/s。
SDH傳輸業(yè)務(wù)信號時(shí)各種業(yè)務(wù)信號要進(jìn)入SDH的幀都要經(jīng)過(guò)映射、定位和復用三個(gè)步驟:映射是將各種速率的信號先經(jīng)過(guò)碼速調整裝入相應的標準容器(C),再加入通道開(kāi)銷(xiāo) (POH)形成虛容器(VC)的過(guò)程,幀相位發(fā)生偏差稱(chēng)為幀偏移;定位即是將幀偏移信息收進(jìn)支路單元(TU)或管理單元(AU)的過(guò)程,它通過(guò)支路單元指針(TU PTR)或管理單元指針(AU PTR)的功能來(lái)實(shí)現;復用則是將多個(gè)低價(jià)通道層信號通過(guò)碼速調整使之進(jìn)入高價(jià)通道或將多個(gè)高價(jià)通道層信號通過(guò)碼速調整使之進(jìn)入復用層的過(guò)程。
SDH設備特點(diǎn)
1、SDH傳輸系統在國際上有統一的幀結構,數字傳輸標準速率和標準的光路接口。使網(wǎng)管系統互通,形成了全球統一的數字傳輸體制標準,提高了網(wǎng)絡(luò )的可靠性;
2、SDH傳輸系統能減少了背靠背的接口復用設備,改善了網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)傳送透明性;
3、SDH設備采用了較先進(jìn)的分插復用器(ADM)、數字交叉連接(DXC)、網(wǎng)絡(luò )的自愈功能和重組功能就顯得非常強大,具有較強的生存率;
4、SDH有多種網(wǎng)絡(luò )拓撲結構,它所組成的網(wǎng)絡(luò )非常靈活,它能增強網(wǎng)監,運行管理和自動(dòng)配置功能,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò )性能,同時(shí)也使網(wǎng)絡(luò )運行靈活、安全、可靠,使網(wǎng)絡(luò )的功能非常齊全和多樣化;
5、SDH有傳輸和交換的性能,SDH系列設備的構成能通過(guò)功能塊的自由組合,實(shí)現了不同層次和各種拓撲結構的網(wǎng)絡(luò ),十分靈活;
6、SDH設備既適合用作干線(xiàn)通道,也可作支線(xiàn)通道;
7、SDH設備高層有嚴格的限制,在SDH上采用各種網(wǎng)絡(luò )技術(shù),支持ATM或IP傳輸;
8、SDH是嚴格同步的,從而保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò )穩定可靠,誤碼少,且便于復用和調整;
9、SDH設備標準的開(kāi)放型光接口可以在基本光纜段上實(shí)現橫向兼容,降低了聯(lián)網(wǎng)成本;
SDH設備應用
SDH輸設備在廣域網(wǎng)領(lǐng)域和專(zhuān)用網(wǎng)領(lǐng)域中得到了巨大的發(fā)展。像電信、聯(lián)通、廣電等電信運營(yíng)商都已經(jīng)大規模建設了基于SDH的骨干光傳輸網(wǎng)絡(luò )了。
運營(yíng)商利用大容量的SDH環(huán)路承載IP業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)、光纖綜合接入設備或直接以租用電路的方式出租給企業(yè)、事業(yè)單位。
一些大型的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )同樣也采用了SDH技術(shù),架設系統內部的SDH光環(huán)路,以承載各種業(yè)務(wù)。比如電力系統,就利用SDH環(huán)路承載內部的數據、遠控、視頻、語(yǔ)音等業(yè)務(wù)