SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數(shù)字體系),根據(jù)ITU-T的建議定義,是為不同速率的數(shù)字信號(hào)的傳輸提供相應(yīng)等級(jí)的信息結(jié)構(gòu),包括復(fù)用方法和映射方法,以及相關(guān)的同步方法組成的一個(gè)技術(shù)體制。
SDH技術(shù)的誕生有其必然性,隨著通信的發(fā)展,要求傳送的信息不僅是話音,還有文字、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等。加之?dāng)?shù)字通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在70至80年代,陸續(xù)出現(xiàn)了T1(DS1)/E1載波系統(tǒng)(1.544/2.048Mbps)、X.25幀中繼、ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)) 和FDDI(光纖分布式數(shù)據(jù)接口)等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著信息社會(huì)的到來(lái),人們希望現(xiàn)代信息傳輸網(wǎng)絡(luò)能快速、經(jīng)濟(jì)、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(diào)性,擴(kuò)展的復(fù)雜性,帶寬的局限性,僅在原有框架內(nèi)修改或完善已無(wú)濟(jì)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(tǒng)是應(yīng)用最普遍的。SDH的誕生解決了由于入戶媒質(zhì)的帶寬限制而跟不上骨干網(wǎng)和用戶業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,而產(chǎn)生了用戶與核心網(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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用SDH技術(shù)可以將核心網(wǎng)中的巨大帶寬優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)帶入接入網(wǎng)領(lǐng)域,充分利用SDH同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)化的光接口、強(qiáng)大的網(wǎng)管能力、靈活網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰透呖煽啃詭?lái)好處,在接入網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展中長(zhǎng)期受益。
SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)稱為同步傳送模塊STM-N(Synchronous Transport Mode,N=1,4, 16,64),最基本的模塊為STM-1,四個(gè)STM-1同步復(fù)用構(gòu)成STM-4,16個(gè)STM-1或四個(gè) STM-4同步復(fù)用構(gòu)成STM-16,四個(gè)STM-16同步復(fù)用構(gòu)成STM-64,甚至四個(gè)STM-64同步復(fù)用構(gòu)成STM-256;SDH采用塊狀的幀結(jié)構(gòu)來(lái)承載信息,每幀由縱向9行和橫向 270×N列字節(jié)組成,每個(gè)字節(jié)含8bit,整個(gè)幀結(jié)構(gòu)分成段開(kāi)銷(Section OverHead,SOH)區(qū)、STM-N凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針(AU PTR)區(qū)三個(gè)區(qū)域,其中段開(kāi)銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理、維護(hù)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(Regenerator Section OverHead,RSOH)和復(fù)用段開(kāi)銷(Multiplex Section OverHead, MSOH);凈負(fù)荷區(qū)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(hù)管理的通道開(kāi)銷字節(jié);管理單元指針用來(lái)指示凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的信息首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置以便接收時(shí)能正確分離凈負(fù)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(duì)STM-1而言每幀比特?cái)?shù)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(hào)時(shí)各種業(yè)務(wù)信號(hào)要進(jìn)入SDH的幀都要經(jīng)過(guò)映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟如下: [3] (1)映射是將各種速率的信號(hào)先經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器(C),再加入通道開(kāi)銷 (POH)形成虛容器(VC)的過(guò)程,幀相位發(fā)生偏差稱為幀偏移。 [3] (2)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(xiàn)。 [3] (3)復(fù)用的概念比較簡(jiǎn)單,復(fù)用是一種使多個(gè)低階通道層的信號(hào)適配進(jìn)高階通道層,或把多個(gè)高階通道層信號(hào)適配進(jìn)復(fù)用層的過(guò)程。復(fù)用也就是通過(guò)字節(jié)交錯(cuò)間插方式把TU組織進(jìn)高階VC或把AU組織進(jìn)STM-N的過(guò)程,由于經(jīng)過(guò)TU和AU指針處理后的各VC支路信號(hào)已相位同步,因此該復(fù)用過(guò)程是同步復(fù)用原理與數(shù)據(jù)的串并變換相類似。