SDH简介|百度图书馆

SDH简介SDH是一种传输系统！根据这种传输原理制造的设备称为SDHsdh速率，各种速度等级的SDH设备可以称为155、622、2.5G，10G，40G. 随着全球互联网（Internet）的飞速发展，上网冲浪的人数随着几何级数的增长而迅速增加. Internet技术主导的数据通信在通信服务总量中的比例已迅速增加. 互联网服务已经成为多媒体通信行业的发展. 最快，最具竞争力的领域. 同时，数据传输用户的数量和单个用户所需的带宽都比过去大得多. 特别是对于后者，其增长将直接需要系统带宽增加几个数量级. 因此，如何提高通信系统的性能并增加系统带宽以满足日益增长的业务需求已成为每个人关注的焦点. 光纤具有高带宽和长传输距离的优点. 它已经成为宽带集成数字服务网络的主要物理连接介质. 但是，如果通过简单的光缆连接，则不能构成可以承受各种复杂应用的传输网络. 骨干传输需要复杂的传输协议的支持，并使用光纤作为物理介质. SDH传输网络的概念最初由1985年在美国的贝尔通信公司提出，并被称为同步光网络（SONET）. 它由一套完整的分层标准传输结构组成，并且适用于物理介质（例如光纤，微波，无线网络等）上的各种经过自适应处理的有效负载（即，可用于电信服务的网络节点接口比特流的一部分）卫星等用于传输.

该标准在1986年成为美国数字系统的新标准. 国际电信联盟标准部（ITU-T）的前身，国际电报和电话咨询委员会（CCITT）在1988年接受了SONET概念，与美国标准协会（ANSI）达成协议，将SONET重命名为同步数字系列（“同步数字体系”（SDH）），使之成为适用于光纤，微波和卫星传输的通用技术系统. 原始PDH（准同步数字体系准同步系列）网络PDH是异步多路复用当在任何网络节点上访问低速支路信号时，多路复用，代码转换，码率调整，定时，扰码，解扰码等进程必须在该节点上执行，并且仅在PDH上进行指定电气接口，并且线路上没有统一的规定系统和光接口，以及全球信息网络的建立都无法实现. 随着SDH技术的引入，传输系统不仅具有提供信号传播的物理过程的功能，而且还具有信号处理，监视等过程的功能. SDH定义了多个容器C和虚拟容器VC以及级联的多帧结构，从而可以支持多种电路层服务，例如各种速率的异步数字系列，DQDB，FDDI，ATM等. 各种新业务应运而生.

段开销中的大量备用信道增强了SDH网络的可伸缩性. 通过软件控制，手动更改布线的原始PDH方法可实现交叉连接和分插复用连接，提供灵活的上/下电路功能，并动态更改网络拓扑，从而增强了网络对业务发展的适应性. 灵活性和安全性可以在更大的几何范围内实现电路保护，高度和通信功能的最佳利用，从而为在短短几秒钟内增强联网功能和重新联网奠定基础. 特别是，SDH自愈环可以在电路故障后的几十毫秒内快速恢复. SDH的这些优势使其成为宽带业务数字网络的基本传输网络. 前广播电影电视部在1995年研究制定国家有线电视网络计划时，明确规定所有国家和省级干线都使用SDH传输技术，数据流的传输速率为2.5Gb / s. 或STM-16. 目前，中国的有线电视网络在省内外都采用SDH传输系统. 有线电视网络的SDH网络用作公共物理传输平台. 在此平台上，一部分带宽用于传输广播和电视节目，另一部分带宽用于直接传输从ATM和IP交换机聚合的用户数据或数据流. 本文仅讨论使用有线电视网络的SDH网络传输IP数据流. 1. SDH传输网络的基本结构SDH传输网络由一些SDH网络单元组成. 它在光纤，微波或卫星上执行同步信息传输，集成了复用，传输和交换功能，并通过统一的网络管理操作进行了集成. 信息网络.

可以实现有效的网络管理，动态网络维护，业务绩效监控等功能，可以有效提高网络资源的利用率. SDH在全球范围内拥有统一的网络节点（NNI），从而简化了信号互通和信号传输，复用，交叉连接和交换过程. 它具有一组标准化的信息结构级别，称为同步传输模块（Synchronous Transport Module），即STM-N. 当n = 1、4、16时，最基本的模块是STM-1，STM-4和STM-16，并且具有块框架结构，从而可以安排丰富的开销位（即，网络）（减去净负载后，流的其余部分）用于网络运营，管理和维护（OAM）. 其基本网络单元包括同步光纤线路系统或SDH的能力，并且在网络设计中具有很大的灵活性.

由这两个基本网络元素组成的典型网络应用程序具有许多形式，即点对点应用程序，线性应用程序，形成集线器网络，形成环网，形成双环网络和网状应用程序. 二，SDH技术的传输原理SDH用于承载信息的是一个块帧结构，块帧由9个垂直行和水平270×N列字节组成，每个字节包含8b（位）. 整个帧结构由三部分组成: 段开销区，有效负载区和管理单元指针区. 中段开销区域主要用于网络运营，管理，维护和分配，以确保信息可以正常灵活地传输. 管理单元指针用于指示STM-N帧位置中有效负载区域中信息的第一个字节的准确性，以便在接收时可以正确分离有效负载. 有效载荷区域用于存储用于信息服务的比特和用于信道维护和管理的少量信道开销字节. 传输SDH帧时，它们以从左到右，从小到大的顺序排列在串行码流中. 每帧的发送时间为125μS，每秒发送1/125×106 = 8000帧. 对于STM-1，每帧可传输的位数为8×（270×9×1）= 19940b，STM-1的传输速率为19440×8000 = 155.52Mb / s，而STM-4为622.080Mb / s，STM-16为2488.320Mb / s.

进入SDH的各种业务信号的帧结构必须经过三个步骤，即映射，定位和复用. 映射是在调整码率之后以不同的速度调整各种输入信号，然后将其加载到相应的标准容器C中，并添加信道开销POH以形成虚拟容器VC. 定位是将帧相位偏差（称为帧偏移）信息接收到分支单元或管理单元中，这是通过分支单元指针或管理单元指针的功能实现的. 多路复用是通过码率调整将多个低电平通道层信号输入到高阶通道中，或者通过码率调整将多个高电平通道层信号输入到多路复用层中的过程. 以以STM-1形成139.264Mb / s信号为例来说明这三个步骤. 139.264Mb / s信号首先进入标准容器. 速率调整后，它输出149.76Mb / s的数字信号. 它进入虚拟容器. 加上576kb / s的信道开销后，它输出150.336Mb / s的信号. 将管理单元指针576kb /添加到管理单元. s，输出一个150.336Mb / s的信号，因为N = 1，所以在一个单元组加上4.608Mb / s的人体部分开销之后，它输出155.520Mb / s的STM-1信号. 3. SDH网络的特点SDH网络具有以下特点: 1.两个主要的数字系统1.5Mbit / s和2Mbit / s将在STM-1级别上统一.

当数字信号跨越国界通信时，它们不再需要转换为另一种标准，并且第一次真正实现了数字传输系统中的世界标准. 2.采用同步复用和灵活的复用映射结构. 帧结构有效载荷中各个级别的代码流的排列是规则的，并且有效载荷与网络同步，因此只有软件可以用于使高速信号直接从低速分支信号处丢失. 一个时间. 一站式重用功能. 这不会影响其他分支信号，并且避免了将所有高速多路复用信号分离的需要，从而消除了对整套背靠背多路复用设备的需求，从而简化了网络结构，使上下操作变得容易服务，也使DXC的实现大大简化. 使用同步分插功能还可以实现自愈环网，从而提高了网络的可靠性和安全性. 另外，减少背靠背接口还可以提高网络的业务透明度，促进端到端业务管理，并使网络易于容纳并加速各种新贷款服务的引入. 3.丰富的开销比特排列在SDH帧结构中，大大增强了网络的OAM能力. 另外，由于SDH中的DXC和ADM等一流的网络元素是智能的，因此部分网络管理功能可以通过嵌入式控制通道分配给网络元素，从而实现分布式管理，从而开发出新的特征和功能变得更加容易. 4.将标准的光接口集成到各种网络元素中，减少了分离传输和复用的需求，从而简化了硬件并减轻了布线拥塞.

此外，通过标准的光接口和通信协议，光接口成为开放接口，并且还可以在基本光缆段上水平兼容，以满足多个制造商的环境要求并降低网络成本. 5，由于大量的电接口被一个光接口代替，因此SDH网络传输的业务信息可以直接通过光接口通过中间节点，而不必通过中间的一些背靠背电接口. 传统的同步系统，省去了大量相关的电路单元和跨接电缆，网络可用性和错误性能得到了改善. 此外，电气接口数量的急剧减少导致操作任务的简化以及设备类型和数量的减少，从而使操作成本降低了20％到30％. 6. SDH网络与现有网络完全兼容，也就是说，它可以与现有的准同步数字系统的各种速率兼容. 同时，SDH网络还可以容纳各种新的服务信号，使其完全向后兼容和向前兼容. 4. SDH上的IP及其在有线电视网络的宽带IP传输中的应用当前，通过电信拨号的Internet接入速度非常慢，而普通电话的调制解调器只能提供数十Kbit / S的传输速率，其速率和带宽无法很好地支持多媒体信息等宽带服务. 随着多媒体通信的发展，对宽带接入互联网的需求变得越来越紧迫. 有线电视网络具有丰富的带宽资源. 同时，中国的有线电视用户已达8000万，有线电视网络的里程已超过240万公里. 中国已经成为世界上最大的有线电视用户国.

有线电视网络具有很大的产业发展价值. 建立基于有线电视网络的互联网宽带信息网络，不仅是大多数用户的期望，也是有线电视网络第二次起飞的关键. 有线电视网络中用于传输IP的技术取决于有线电视网络中使用的传输技术. 有线电视网络中的IP传输技术具有三种形式: 基于ATM的IP，基于SDH的IP和基于WDM的IP. 通过研究和实践发现，当IP服务繁忙时，或者当出现大量不平衡或突发服务时，ATM负载就会减少，骨干网路由器就会过载，整个系统都将关闭. 再加上IP over ATM网络系统的缺点，即相对复杂，传输效率低和开销损失大（高达25％到30％），人们将注意力转向了SDH IP. 此外，中国有线电视网络的国家部属和省级干线现在都使用SDH传输系统，因此有线电视网络中的IP传输技术主要使用IP over SDH. 1. IP over SDH的概念SD over IP将SDH网络作为IP数据网络的物理传输网络. 它使用链接和点对点协议（PPP）封装数据包，并根据RFC1662规范将IP包简单地插入到PPP帧的信息段中.

然后，SDH通道层的服务适配器将封装的IP数据包映射到SDH同步有效负载，然后传递SDH传输层和分段层以及相应的开销sdh速率，并将有效负载加载到SDH帧中. 最后，它到达光网络并在光纤中传输. 基于SDH的IP，也称为基于SDH的分组（PoS），保留了面向无连接的IP的特性. 2. IP over SDH和路由器之间的关系IP over SDH技术的实现需要高速路由器和PPP协议，并且仍然使用传统的逐包转发方法. 基本思想是将路由计算与数据包转发分开，使用缓冲技术，硬件芯片快速处理技术和ATM信元交换矩阵作为路由器的内部路由体系结构，以交换路由技术来控制数据包的逐包转发速度. 路由器数据包第2层交换的速度是可比的. 不需要使用广域网上的ATM交换机来建立虚拟电路VC. 为了确保路由和SDH设备之间的互操作性，路由器卡应支持以下SDH开销字节功能: （1）K1和K2字节用于自动保护切换（APS），允许在路由器与ADM之间进行切换； （2）跟踪字节（J1）可以被路由器卡插入并监视； ·错误监视字节（B1，B2和B3），远程错误指示字节（M 1）通道状态字节（G1）可以由路由器插入并监视）； （3）路由器应对SDH网段，线路和通道进行告警和性能监控； （4）必须从SDH系统中提取路由器卡以进行计时.

SDH上的IP通过链接为Internet网络付费，并且不能参与Internet网络的寻址. 它的作用是以点对点的方式连接路由器，并提高点之间的传输速率. 它并不能改善整个Internet网络的性能. 该Internet网络本质上仍是路由器网络. Internet网络整体性能的提高将取决于路由器技术是否有所突破. 因此，这项技术的核心是千兆线速路由交换机（千兆高速路由器）. 目前，许多网络设备公司已经推出了基于IP over SDH技术的交换路由器产品，例如Cisco千兆交换机路由器GSR12000，Ascend千兆路由器中继器GRF和1998年推出的朗讯的分组星型千兆路由器. 这些设备在ATM技术中引入了ATM技术. 开关功能方面. 与传统路由器相比，它们在技术方向上有了重大突破. 它们的特点是吞吐量大（高达60G bps）和传输延迟小（14〜40μs），这是IP over SDH奠定了基础. 然而，千兆高速路由器不仅实现了第2层交换和第3层路由的集成，而且带来了设备的复杂性. 此外，这种突破性技术无法在普通路由器中广泛使用.

因此，除非网络上的所有路由器都可以使用Gigabit Express路由器技术，否则整体上仍然很难改善Internet网络. 因此，基于SDH的IP主要用于在干线上传输高速数据流. 3. IP优于SDH的优势IP优于SDH的优势是: 对IP路由的强大支持和IP传输效率高；符合Internet服务的特性，例如多播方法的实现；可以利用SDH技术本身的环路和网络自愈能力达到链路纠错的目的；同时使用OSPF协议来防止链路故障引起网络暂停并提高网络稳定性. IP网络技术建立在SDH传输平台上，可以轻松跨地区兼容不同的国家标准，实现与不同技术标准兼容的全球联网；忽略了ATM层，简化了网络结构，并降低了运营成本. 4. IP over SDH的缺点IP over SDH的缺点是: IP over SDH尚不支持VPN和虚拟专用网的电路仿真；在所有的分组交换技术中，ATM的QoS是最好的，它可以进行电路仿真，而IP over SDH技术只能执行业务分类，不能提供更好的QoS. 对于大型网络，它必须处理庞大而复杂的路由表，并且很难查找，并且路由信息占用相对较大的带宽.

SDH传输技术已广泛应用于传输领域. 它的一系列优点非常适合广播信号的传输. 通过SDH的IP可以通过PPP协议将IP数据包直接映射到SDH帧结构，消除中间的ATM层，简化IP网络体系结构，提高数据传输效率，并在SDH传输平台上建立IP网络技术. 和国界，与各种技术和标准兼容，并且易于实现网络互连. IP over SDH技术目前是Internet骨干网的构建和转换的首选. 有线电视网络平台上的SDH上的IP适用于省级和省内网络上的IP传输. 目前，广泛建设的SDH环境为IP over SDH的实施创造了良好条件. 随着千兆高速路由器的日趋成熟和IP服务的进一步增加，SDH上IP的应用将变得越来越广泛. 但是，应该指出的是，在一段时间内，ATM上的IP和SDH上的IP将共存并相互补充，它们各自具有最佳的应用和领域，但最终将过渡到DWDM上的IP.

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