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SDH是一種高速的光纖數據傳輸系統，他能以1～10Gb／s以上的速度傳輸數據。主要應用于高速、大規模的骨干網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)以及電信系統的骨架構造，例如高速公路廣域網(wǎng)絡(luò )或PSTN的構造等。由于SDH與SONET區別不大(SONET標準是為美國和加拿大規定的，而SDH規范則是對歐洲和其他國家的)，本文在介紹SDH／SONET時(shí)，將根據具體情況進(jìn)行2種體系的不同取舍。 1 SDH傳輸網(wǎng)絡(luò )結構 現代高速網(wǎng)絡(luò )是由干線(xiàn)、區域、局域網(wǎng)絡(luò )連接組成。他是將圖像、聲音、文字和數據等信息轉化成數字信號在光纖干線(xiàn)上傳輸，由切換技術(shù)再送到電話(huà)或電纜上，最終送到用戶(hù)。圖1給出了SDH傳輸網(wǎng)絡(luò )拓撲結構示意圖。其中，干線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和區域網(wǎng)絡(luò )拓撲結構為"格線(xiàn)"，而局域網(wǎng)為"環(huán)型"網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。 2 SDH協(xié)議棧 現在的異步寬帶網(wǎng)是在特定基礎上發(fā)展起來(lái)的，即建造、運行和維護的問(wèn)題必須單獨解決，這就導致了過(guò)于復雜的網(wǎng)絡(luò )結構，網(wǎng)絡(luò )的運行、維護和擴展都很困難。SONET標準化小組通過(guò)定義分層結構找到了解決方法。而且在SONET中為了地管理信息，是在字節級接人信息而不是像異步系統一樣在比特級接人。每層獨立地處理層間通信，并對整個(gè)鏈路的一部分進(jìn)行管理。SDH／SONET的惟一例外是用于運行和維護的開(kāi)銷(xiāo)字節。他們按要求從低層向高層傳送信息。 圖2描述了SDH／SONET中的不同層和他們的相互作用。SDH／SONET各層間有一種層次關(guān)系，即從通道層開(kāi)始，每層都請求他的所有低層的服務(wù)以完成他自身的功能。 從下往上，每層都建立在低層提供的服務(wù)上。這4層是：光層、段層、線(xiàn)路層及通道層。 (1)光層 光層提供高效率的光傳輸。該層處理的問(wèn)題包括光脈沖傳輸，收發(fā)電子和工作波長(cháng)。電一光設備在這一層進(jìn)行通信。光層的主要功能是電信號到光信號的轉換和STS-n／STM-n到光OC-n的映射。映射的原因是高層以電的形式完成功能，而物理傳輸系統卻是用光纖的。 (2)段層 段層處理STS-n／STM-n幀在物理媒質(zhì)上的傳輸。其功能包括幀定位、擾碼、段差錯監視和通信附加的段開(kāi)銷(xiāo)。一般傳輸設備包括一個(gè)終端物理單元和中繼器之間或2個(gè)中繼器之間的終端點(diǎn)。 (3)線(xiàn)路層 線(xiàn)路層在物理媒質(zhì)上進(jìn)行通道層的凈荷和自身開(kāi)銷(xiāo)的可靠傳送。線(xiàn)路層為通道層提供同步和復用。一條線(xiàn)路是指在連續的物理單元之間傳送信息的傳輸媒質(zhì)。這2個(gè)網(wǎng)絡(luò )單元一個(gè)發(fā)出線(xiàn)路信號，一個(gè)終止線(xiàn)路信號，這些網(wǎng)絡(luò )單元稱(chēng)為終端單元，因為信號在此終止。 (4)通道層 通道層處理通道終端設備(PTE)之間的業(yè)務(wù)。其主要功能是把通道開(kāi)銷(xiāo)業(yè)務(wù)映射到線(xiàn)路層要求的STM同步凈荷格式。通道開(kāi)銷(xiāo)用指針標識STM-1或STM-3信號的起始點(diǎn)。 3 SDH幀 圖3表示基本速率為155．520 Mb／s的基本SDH幀結構。同步傳輸系統的概念為了滿(mǎn)足電信網(wǎng)的要求，已經(jīng)超出了點(diǎn)到點(diǎn)傳輸系統的基本要求。因此，SDH／SONET可用于所有3種傳統的網(wǎng)絡(luò )應用(語(yǔ)音、圖像和數據)。 從圖3可以看出，最低級的SDH幀是STM-1，他由9行270列構成，共2 430 B。傳輸該幀的周期是125／ls，所以速率是155．520Mb／s。他被分為不同的部分來(lái)完成各自特定的功能：傳輸開(kāi)銷(xiāo)(TOH)、段開(kāi)銷(xiāo)(SOH)、線(xiàn)路開(kāi)銷(xiāo)(LOH)、通道開(kāi)銷(xiāo)(POH)、STS同步凈荷(SPE)及凈荷包封。 (1)傳輸開(kāi)銷(xiāo) 圖3中STM的頭3列是傳輸開(kāi)銷(xiāo)(TOH)，他是留給傳送信息用的。給TOH安排了27B，其中9，b留給段開(kāi)銷(xiāo)(SOH)，18B留給線(xiàn)路開(kāi)銷(xiāo)。 (2)段開(kāi)銷(xiāo) 段開(kāi)銷(xiāo)包含只有段單元(如中繼續器)才需要的信息。段開(kāi)銷(xiāo)信息由通常位于2個(gè)SDH傳輸單元間的端終端點(diǎn)處理。段開(kāi)銷(xiāo)可以提供的功能有：STM-1幀定位檢測、段運行監視和故障隔離、用于OAM的數據通信通路及用于維護人員話(huà)音通信的通路。 (3)線(xiàn)路開(kāi)銷(xiāo) 線(xiàn)路開(kāi)銷(xiāo)包括線(xiàn)路終端真需要的信息。他可提供的功能包括：STM凈荷指針、線(xiàn)路性能監視和信號性能檢測、自動(dòng)保護倒換(APS)信令通路(雙向)、用于告警采集、遠端監視和其他OAMP的數據通路及用于維護人員話(huà)音通信的通路。 (4)通道開(kāi)銷(xiāo) 通道開(kāi)銷(xiāo)是安排給凈荷并與其一起傳送知道凈荷解復用。POH由凈荷包封攜帶，支持凈荷從SDH網(wǎng)入口點(diǎn)到出口點(diǎn)的傳送。對于每個(gè)凈荷都有一個(gè)答應的POH。POH執行以下功能：對于凈荷在通路終端單元之間的傳輸是十分必要的；監視凈荷的端到端傳輸和傳輸性能、確認正確連接、標識凈荷類(lèi)型及提供用于傳送業(yè)務(wù)提供者信息的用戶(hù)通路。 (5)凈荷包封 凈荷包封是STM幀內分配以來(lái)傳送STMSPE的帶寬。他可由幾個(gè)STM-1組成以傳送更高帶寬的凈荷。STMSPE由9行261列組成，用于存放凈荷和通道開(kāi)銷(xiāo)。第l列容納STM通道開(kāi)銷(xiāo)，其余260B用于傳送實(shí)際新鮮。STMSPE可以從STM包封內的任何地方開(kāi)始(可以始于一幀而結束于另一幀)。 4 SDH技術(shù)在高速公路聯(lián)網(wǎng)中的應用方案 在各種寬帶光纖網(wǎng)絡(luò )應用中，采用SDH技術(shù)作為骨干網(wǎng)絡(luò )的基礎平臺是最普遍的。這種系統可稱(chēng)之為有源光接人，主要是為了與基于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(PON)的接人系統相對比。有數字表明：目前55％到用戶(hù)的光纖采用的是SDH技術(shù)，在2年內將有73％連到用戶(hù)的光纖采用SDH技術(shù)。SDH技術(shù)自從20世紀20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，而且價(jià)格越來(lái)越低。在接入網(wǎng)中應用SDH技術(shù)，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)勢帶人接入網(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)的好處，在接入網(wǎng)的建設發(fā)展中長(cháng)期受益。 在現行的高速公路通信系統中，仍采用的是SDH+光接入網(wǎng)的方式。而作為IP網(wǎng)絡(luò )的接入網(wǎng)應用，SDH提供了最新的IP業(yè)務(wù)支持。這種新型SDH設備配備了WAN及LAN的數字接口，將SDH技術(shù)與低成本的LAN技術(shù)相結合，提供靈活帶寬，解決了SDH支路接口及其凈負荷能力與局域網(wǎng)接口不匹配的問(wèn)題，主要面向商業(yè)用戶(hù)和公司用戶(hù)，提供透明LAN互聯(lián)業(yè)務(wù)和ISP接人，很適合目前數據業(yè)務(wù)高速發(fā)展的需求。 由于在現行的高速公路SDH傳輸設備中，承載的主要數據類(lèi)型依然是電話(huà)系統。根據電話(huà)容量，我們不難算出電話(huà)信道對于SDH鏈路的有效應用通常不大于10％，有的甚至于僅有1％。我們在很多業(yè)務(wù)數據、語(yǔ)音、圖像苦于無(wú)法遠程獲得的情況下，這種狀況的存在顯然極不合理。 應該認識到，無(wú)論從高速路的光纖資源，還是到高速路的鏈路資源都有著(zhù)不小的空閑和浪費。誠然如前面所述，現行的高速路紛紛由SDH設備中辟出多路2Mb／s數據接口，來(lái)接駁數據路由器。但這只是一種權宜之計，并將可能面臨以下2個(gè)嚴峻的問(wèn)題： (1)2Mb／s數據僅能將收費數據進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，無(wú)法傳輸語(yǔ)音與圖像數據，通道不能有效共用，依然要為圖像傳輸尋找專(zhuān)門(mén)通道。 (2)多路2 Mb／s的劃分，將會(huì )在SDH 155-622Mb／s的主干上劃出N個(gè)定制窄帶的2Mb／s，使得資源無(wú)法相互利用與借鑒。這恰如在50m寬的高速路上硬生生地分出10個(gè)相互隔絕的5m寬車(chē)道，已失去了高速公路的基本優(yōu)勢。 事實(shí)上，SDH系統的建設不應僅就是PSTN的傳輸平臺，而應是交通信息工程的綜合應用平臺。根據ISO／OSI的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議分析并將SDH作為廣域網(wǎng)絡(luò )的鏈路底層，可以采用以下漸進(jìn)方式： (1)在SDH之上直接復接2類(lèi)設備：程控交換機，用于實(shí)現基于電路交換的PSTN電話(huà)網(wǎng)絡(luò )；寬帶高速率接人的ATM交換機或IP路由器，用于實(shí)現綜合數據的集中接人和傳輸。如圖4所示。 (2)當光傳送網(wǎng)或高速廣域網(wǎng)絡(luò )技術(shù)成熟以后，可直接將ATM，DPT，千兆網(wǎng)，IPOS等架構于光纖之上，并將數據與電話(huà)系統同步接人。如圖5所示。 |
