SDH设备的功能

SDH的概念

SDH [1](同步数字体系，Synchronous Digital Hierarchy)光收发机容量较大，一般在16E1到4032E1之间。SDH是集复用、线路传输和交换功能于一体的综合信息传输网络，由统一的网络管理系统运营。它是由美国贝尔通信技术研究所提出的同步光网络(SONET)。CCITT(现ITU-T)在1988中接受了SONET的概念，并改名为SDH，使之成为一个不仅适用于光纤，而且适用于微波和卫星传输的通用技术系统。它可以实现多种功能，如有效的网络管理、实时服务监控、动态网络维护、不同厂商设备之间的互操作等。可以大大提高网络资源的利用率，降低管理和维护成本，实现灵活、可靠、高效的网络运维。因此，它是当今世界信息领域传输技术发展和应用的一个热点，受到了人们的广泛重视。

编辑此段落以生成背景。

SDH技术的诞生有其必然性。随着通信的发展，要传输的信息不仅仅是语音，还有文本、数据和图像SDH技术。

还有视频。再加上数字通信和计算机技术的发展，七八十年代出现了T1(DS1)/E1载波系统(1.544/2.048Mbps)、X.25帧中继、ISDN(综合业务数字网)、FDDI(光纤分布式数据接口)。随着信息社会的到来，人们希望现代信息传输网络能够快速、经济、有效地提供各种线路和服务。然而，由于业务的单调性、扩展的复杂性和带宽的限制，仅仅在原有的框架内修改或改进上述网络技术是没有用的。SDH就是在这种背景下发展起来的。在各种宽带光纤接入网技术中，采用SDH技术的接入网系统应用最为广泛。SDH的诞生解决了用户与核心网之间因家庭媒体带宽限制而跟不上骨干网发展和用户业务需求的接入“瓶颈”问题，同时提高了传输网上大量带宽的利用率。SDH技术自20世纪90年代问世以来，已经是一项成熟的标准技术，在骨干网中得到广泛应用，价格也越来越低。在接入网中的应用，可以将SDH技术在核心网的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化光接口、强大的网络管理能力、灵活的网络拓扑能力和高可靠性带来效益，将长期受益于接入网的建设和发展。

编辑这一段的基本传输原理。

SDH采用的信息结构层次称为STM-N(同步传输模块STM-N (n = 1，4，16进程)。

，64)，最基本的模块是STM-1，4个STM-1同步复用形成STM-4，16 STM-1或者4个STM-4同步复用形成STM-16；SDH采用块帧结构携带信息，每帧由9个垂直行和270×N个水平列的字节组成，每个字节包含8位。整个帧结构分为三个区域:段开销(Section OverHead)区、STM-N净荷区和管理单元指针(AU PTR)区。其中，段开销区主要用于网络运行、管理、维护和分配，以保证信息能够正常、灵活地传输。它分为再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)。净荷区用于存储真正用于信息服务的比特和少量用于信道维护和管理的信道开销字节；管理单元指针用于指示STM-N帧内有效载荷区域中信息的第一个字节的确切位置，以便在接收时可以正确地分离有效载荷。SDH帧在串行码流中从左到右和从上到下传输。每帧传输时间为125μs，每秒传输1/125×1000000帧。对于STM-1，每帧的字节为8 bit×(9×STM-4的传输速率为4×155.520 mbit/s = 622.080 mbit/s；STM-16的传输速率为16×155.520(或4× 622.080) = 2488.320 mbit/s，SDH传输业务信号时，各种业务信号都要经过映射、定位、复用三个步骤。映射是将各种速率的信号经过码速调整后加载到相应的标准容器(C)中，再加上信道开销(POH)形成虚拟容器(VC)的过程。帧相位偏差称为帧偏移。定位是将帧偏移信息接收到分支单元(TU)或管理单元(AU)中的过程，通过分支单元指针(TU PTR)或管理单元指针(AU PTR)的功能实现。多路复用的概念相对简单。复用是将多个低阶通道层的信号适配到高阶通道层或者将多个高阶通道层的信号适配到复用层的过程。复用是将TU组织成高阶VC，或者将AU组织成STM-N，通过字节交织的过程。因为TU和AU指针处理的VC分支的信号已经同步，所以复用过程是同步的，复用原理类似于数据的串并转换。

编辑此段落的特征

SDH的快速发展与其自身的特点是分不开的，其具体特点如下:特点

优势

(1)SDH传输系统具有全球统一的帧结构数字传输标准速率和标准光接口，使网络管理系统之间能够互通，因此具有良好的横向兼容性。可以完全兼容现有PDH，容纳各种新的业务信号，形成全球统一的数字传输系统标准，提高网络的可靠性。(2)2)SDH接入系统的不同级别的码流有规律地排列在帧结构的净荷区，净荷与网络同步。利用软件可以将高速信号直接一次解复用成低速分支信号，实现一次复用的特点，克服了PDH准同步复用方式下将所有高速信号逐级分解后再重新生成复用的过程。由于DXC大大简化，减少了背靠背的接口复用设备，提高了网络业务传输的透明度。(3)由于采用了先进的分插复用器(ADM)、数字交叉连接(DXC)，网络的自愈功能和重组功能非常强大，具有很强的存活率。由于SDH帧结构中5%开销比特的安排，其网络管理功能特别强大，可以形成统一的网络管理系统，对网络自动化、智能化、信道利用率、降低网络血管成本和生存能力起到积极的作用。(4)由于SDH的网络拓扑多样，其形成的网络非常灵活。它可以增强网络监控、运行管理和自动配置的功能，优化网络性能，使网络灵活、安全、可靠地运行，使网络功能非常完整和多样化。(5)SDH具有传输和交换的性能，其系列设备的组成可以通过功能块的自由组合实现不同层次和各种拓扑结构的网络，非常灵活。(6)SDH不属于某种传输介质，可用于双绞线和同轴电缆，但SDH需要光纤传输高数据速率。这一特点表明，SDH既适用于干线信道，也适用于支线信道。比如中国的国家级和省级有线电视干线网都采用SDH，也很容易兼容HFC。(7)从OSI模型来看，SDH属于其最低的物理层，对其上层没有严格的限制，便于在SDH上采用各种网络技术，支持ATM或IP传输。(8)SDH严格同步，保证了全网的稳定可靠，误码少，易于复用和调整。(9)标准开放光接口可以在基本光缆段上水平兼容，降低组网成本。

劣势

效度和信度是一对矛盾。效度提高必然降低信度，信度提高相应降低效度。SDH的一大优势是系统的可靠性大大增强(运维自动化程度高)。这是因为SDH的signal-STM-N帧中加入了大量OAM功能的开销字节，必然会使PDH信号占用的频带(传输速率)比SDH信号占用的频带窄，即PDH信号使用的速率更低。例如SDH的STM-1信号可以复用成63个2Mbit/s或3个34m it/s(相当于48×2Mbit/s)或1个140Mbit/s(相当于64×2Mbit/s)的PDH信号。只有当PDH信号以140Mbit/s复用到STM-1信号的帧中时，STM-1信号才能容纳64×2Mbit/s，但此时其信号速率为155Mbit/s，高于PDH相同信息容量的E4信号(65438)。2.具有复杂指针调整机制的SDH系统可以直接从高速信号中连接低速信号，省去了多级复用/解复用过程。这个功能是通过指针机制来实现的，指针的作用就是时刻指示低速信号的位置，以便在拆包的时候能够正确的分离出所需的低速信号，保证了SDH的低速信号与高速信号直接连接的功能的实现。可以说指针是SDH的一大特色。但是指针功能的实现增加了系统的复杂度。最重要的是使系统产生指针调整引起的SDH-combined抖动的唯一抖动。这种抖动往往发生在网络的边界，其频率低、幅度大，会导致低速信号去除后性能恶化，过滤这种抖动会相当困难。3.软件的广泛使用对系统安全性的影响SDH的特点之一是OAM的自动化程度高，这也意味着软件在系统中占有相当大的比重，这使得系统容易受到计算机病毒的攻击，尤其是在计算机病毒无处不在的今天。此外，网络层的人为错误操作和软件故障对系统也有致命影响。这样，系统的安全性就成为一个非常重要的方面。所以设备的维护人员一定要熟悉软件，选择高可靠的网络拓扑。

编辑此段应用程序

由于SDH的上述诸多特点，它在广域网和专用网领域得到了极大的发展。中国移动、中国电信、中国联通、广电等电信运营商基于SDH建设了大规模的骨干光传输网。利用大容量SDH环路承载IP业务和ATM业务，或者通过租用电路的方式直接出租给企事业单位。而一些大型的专网也采用SDH技术，在系统内部建立SDH光环路来承载各种业务。例如，在电力系统中，SDH环路用于承载数据、远程控制、视频和语音等内部业务。对于组网比较迫切，无法设置专用SDH环路的单位，很多都采用租用电信运营商电路的方式。因为SDH是基于物理层的，所以公司可以在租用电路上承载各种业务，没有传输限制。承载方式有很多种，比如利用基于TDM技术的综合复用设备实现多业务复用，或者利用基于IP的设备实现多业务分组交换。SDH技术确实可以保证租用电路的带宽，安全性优于VPN。SDH租用线路在高度重视安全的政府机构和企业中得到了广泛的应用。一般来说，SDH可以提供E1、E3、STM-1或STM-4等接口，完全可以满足各种带宽需求。同时在价格上，已经被大部分单位所接受。

编辑本段的发展趋势

SDH作为新一代的理想传输系统，具有自动选路、上下电路方便、维护、控制和管理功能强、标准统一、传输更高速业务方便等优点，能够很好地满足通信网络快速发展的需要。到目前为止，SDH得到了前所未有的应用和发展。在标准化方面，已经建立和将要建立的一系列建议已经基本涵盖了SDH的各个方面。它已广泛应用于干线网和长途网、中继网和接入网。并积极开展光纤通信、微波通信和卫星通信的研究和应用。近年来，电视点播、多媒体业务和其他宽带业务如雨后春笋般涌现，为SDH在接入网中的应用提供了广阔的空间。SDH技术应用于接入网的优势是:1)对于要求高可靠性和高质量服务的大型企业和用户，SDH可以提供理想的网络性能和服务可靠性。2)网络管理范围可以扩展到用户端，简化了维护工作。3)利用SDH固有的灵活性，网络运营商可以更加快速有效地为用户提供长期和短期的业务需求。[2]从技术角度来看，接入层需要的相对带宽较少，需要提供IP、TDM，可能还有ATM等综合业务。一个基于SDH系统的能够提供IP和ATM传输和处理的系统(包括TDM、IP和ATM接口，甚至IP和ATM交换模块)将是解决接入层传输的主要方法，它能够以较低的成本在一个服务提供商(POP)提供高质量的专线、ATM、IP等业务的接入、传输和保护。随着骨干传输容量的不断增加，城域传输网的接入容量也呈现多样化。但是，基于IP的网络业务仍然是不可预测的，这就要求传输网络具有更好的适应性，不仅是网络接口或网络容量的适应性，还有网络连接的适应性。总的来说，从运营商端局到用户的低成本、灵活快速的业务接入和业务融合是未来城域网接入系统的主要需求。简单来说，这种利用SDH传输以太网等业务的方式，就是通过VC级联将不同网络级别的业务映射到SDH电路的各个时隙上，SDH网络提供了一个完全透明的传输通道，从物理层设备的角度来看是一个集成的整体。这种解决方案可以大大降低投资规模，减少设备占地面积，降低功耗，进而降低网络运营商的运营成本。同时，提供多种服务的能力也可以使网络运营商快速部署网络服务，增加业务收入，增强市场竞争力。综上所述，SDH以其明显的优势成为传输网发展的主流。SDH技术与一些先进技术的结合，如光波分复用(WDM)、ATM技术和互联网技术(IP over SDH)，使得SDH网络发挥着越来越重要的作用。SDH已被各国列入21世纪高速通信网应用工程，是电信行业公认的数字传输网发展方向，具有广阔的商业前景。