新版eiccie认证必看的SDH网络的基本原理
SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系),根据ITU-T的建议定义,是不同速率的数字信号的传输提供相应等级的信息结构,包括复用方法和映射方法,以及相关的同步方法组成的一个技术体制。

p在1966年,英国高锟博士提出光传输理论;但是到了1976年,才开始出现商用化的传输设备;到了20世纪80年代,PDH( Plesiochronous Digital Hierarchy准同步数字传输体制)的产品开始出现规模应用;20世纪90年代,SDH( Synchronous Digital Hierarchy同步数字传输体制)开始出现,经过ITU-T的规范,在世界范围内快速普及;20世纪90年代的后期,可以提供更高速率的DWDM(Dense WavelengthDivision Multiplexing密集波分复用)技术开始规模建设,应用DWDM技术可以在一根光纤中可以同时传输多个波长的信息,提高光纤资源的利用率,降低建设投资成本;

p21世纪初,为了将传送容量提高到Tbit/s甚至十多Tbit/s量级,在光层对信号进行处理(如光信号的分插/复用、光波长转换/交换等),引入了OTN(Optical Transport Network光传送网络)技术的产品开始出现并应用;随着数据业务的迅猛发展以及网络需求,新型的功能更强大的支撑数据业务传送的技术PTN(Packet Transport Network包传送网络)也已出现并应用。

p目前主流的体制是SDH/WDM,并在其中融合了MSTP(Multi-Service Transport Platform多业务传送平台)/ASON(Automatic Switched Optical Network自动交换光网络)等新型技术。传送网络是各种业务网络的承载体,是公众电信网络层次中的重要网络。传送网络的好坏,也会制约其他业务网络的发展。

SDH产生的技术背景:

具有廉价而优良的带宽特性的的光纤通信已经成为通信网的主要传输手段。传统的PDH传输系统已经不能适应现代通信网发展的要求。

SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(Synchronous Transport Mode,N=1,4,16,64),最基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,16个STM-1或四个 STM-4同步复用构成STM-16,四个STM-16同步复用构成STM-64,甚至四个STM-64同步复用构成STM-256;SDH采用块状的帧结构来承载信息,每帧由纵向9行和横向 270×N列字节组成,每个字节含8bit,整个帧结构分成段开销(Section OverHead,SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域,其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送,它又分为再生段开销(Regenerator Section OverHead,RSOH)和复用段开销(Multiplex Section OverHead, MSOH);净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节;管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。

SDH的优点和缺点:

1、SDH传输系统在国际上有统一的帧结构数字传输标准速率和标准的光路接口,使网管系统互通,因此有很好的横向兼容性,它能与现有的PDH完全兼容,并容纳各种新的业务信号,形成了全球统一的数字传输体制标准,提高了网络的可靠性。

2、由于采用了较先进的分插复用器(ADM)、数字交叉连接(DXC)、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大,具有较强的生存率。因SDH帧结构中安排了信号的5%开销比特,它的网管功能显得特别强大,并能统一形成网络管理系统,为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用。

3、由于SDH多种网络拓扑结构,它所组成的网络非常灵活,它能增强网监,运行管理和自动配置功能,优化了网络性能,同时也使网络运行灵活、安全、可靠,使网络的功能非常齐全和多样化。

4、SDH有传输和交换的性能它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合,实现了不同层次和各种拓扑结构的网络,十分灵活。

5、SDH并不专属于某种传输介质,它可用于双绞线同轴电缆,但SDH用于传输高数据率则需用光纤。这一特点表明,SDH既适合用作干线通道,也可作支线通道。

6、从OSI模型的观点来看,SDH属于其最底层的物理层,并未对其高层有严格的限制,便于在SDH上采用各种网络技术,支持ATM或IP传输。 

7、SDH是严格同步的,从而保证了整个网络稳定可靠,误码少,且便于复用和调整。

8、有效性和可靠性是一对矛盾,增加了有效性必将降低可靠性,增加可靠性也会相应的使有效性降低。SDH的一个很大的优势是系统的可靠性大大的增强了,这样必然会使在传输同样多有效信息的情况下,有效性则会非常低。

9、指针调整机理复杂,SDH体制可从高速信号中直接下低速信号,省去了多级复用/解复用过程。而这种功能的实现是通过指针机理来完成的,但是指针功能的实现增加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生SDH的由指针调整引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边界处,其频率低,幅度大,会导致低速信号在拆出后性能劣化。

9、软件的大量使用对系统安全性的影响,SDH的一大特点是OAM的自动化程度高,这也意味软件在系统中占用相当大的比重,这就使系统很容易受到计算机病毒的侵害,特别是在计算机病毒无处不在的今天。另外,在网络层上人为的错误操作、软件故障,对系统的影响也是致命的。

SDH作为新一代理想的传输体系,具有路由自动选择能力,上下电路方便,维护、控制、管理功能强,标准统一,便于传输更高速率的业务等优点,能很好地适应通信网飞速发展的需要。SDH以其明显的优越性已成为传输网发展的主流。SDH技术与一些先进技术相结合,如光波分复用(WDM)、ATM技术、Internet技术(Packet over SDH)等,使SDH网络的作用越来越大。