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隨著社會的進步,科學技術的發(fā)展,人類已開始進入信息時代,而高度發(fā)達的信息社會要求得到更高質量的信息服務,以實現(xiàn)多種多樣的信息業(yè)務。同步數(shù)字體系(SDH:SynchronousDigitalHierarchy)正是當今世界信息領域在傳輸技術方面的發(fā)展和應用熱點。它是一個將復接、線路傳輸及交換功能融為一體,并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡,可實現(xiàn)諸如網(wǎng)絡的有效管理、開通業(yè)務時的性能監(jiān)視、動態(tài)網(wǎng)絡維護、不同供應廠商設備之間的互通等多項功能。它大大提高了網(wǎng)絡資源利用率,并顯著降低管理和維護費用,實現(xiàn)了靈活、可靠和高效的網(wǎng)絡運行與維護,因而在現(xiàn)代信息傳送網(wǎng)絡中占據(jù)重要地位。
以往在傳送網(wǎng)絡中普遍采用的是準同步數(shù)字體系(PDH),隨著信息社會的到來,它已不能滿足現(xiàn)代信息網(wǎng)絡的傳輸要求,因此同步數(shù)字體系(SDH)應運而生。
1.PDH的特點與存在的主要問題
在傳送話音信號時,為將用戶的模擬話音信號轉成數(shù)字信號,可以釆用脈沖編碼調制(PCM)技術.它是通過對信號抽樣(速率為8kHz)、量化、編碼(8bit)3個步驟完成,形成一路數(shù)字化的PCM話音信號(速率為64kbit/s)。在傳送多路數(shù)字話音信號時,可以采用PDH技術。
PDH主要面向話音業(yè)務,有兩種基礎速率(2.048Mbit/s和1.544Mbit/s),采用時分復用(TDM)技術實現(xiàn)多路話音信號的傳送(見表1)。PDH釆用的是準同步復接,即每個復接點的時鐘與復接進入的時鐘有較小的差別。其目的是復接時需要增加一些控制信息比特,從而使得復接后的速率略高于復接前的各碼流速率之和。
表1 PDH話音傳輸與復接等級
PDH面臨現(xiàn)代信息網(wǎng)絡的發(fā)展,已逐漸暴露出一些固有弱點,其存在的主要問題如下。
(1)面向話音業(yè)務
PDH主要是為話音業(yè)務設計的,而現(xiàn)代通信的趨勢是多業(yè)務、寬帶化、智能化和個人化。
(2)點對點傳輸連接
PDH傳輸線路主要是點對點連接,缺乏網(wǎng)絡拓撲的靈活性,使得數(shù)字通道設備的利用率較低,造成網(wǎng)絡的調度性較差,同時也很難實現(xiàn)良好的自愈功能。
(3)傳輸標準不統(tǒng)一
由于沒有統(tǒng)一的世界性標準,即存在著相互獨立的兩大類或三種地區(qū)性標準(日本、北美和歐洲),而這三者之間又互不兼容,因而造成國際互通難以實現(xiàn)。
(4)準同步復用方式
現(xiàn)行的PDH技術體系中只有1.544Mbit/s和2.048Mbit/s的基群信號采用同步復用,其余高速等級信號均采用準同步(異步)復用,需逐級碼速調整來實現(xiàn)復用/解復用,從而增加了設備的復雜性、體積和功耗,使信號產(chǎn)生損傷,同時也難以實現(xiàn)低速和高速信號間的直接互通。
(5)接口標準不規(guī)范
雖然電接口(G.703)已成標準,但由于各廠家均采用自行開發(fā)的線路碼型,因而缺少統(tǒng)一的標準光接口規(guī)范,致使在同一數(shù)字等級上光接口的信號速率不一樣,使得傳輸系統(tǒng)中的設備只能實現(xiàn)所謂的縱向兼容,而無法實現(xiàn)橫向兼容,即在傳輸系統(tǒng)的兩端必須采用同一廠家、同一型號的設備,大大限制了組網(wǎng)應用的靈活性。
(6)系統(tǒng)管理能力弱
PDH技術體系中沒有安排很多的用于網(wǎng)絡運行、管理、維護和指配(OAM&-P)的比特,只有通過線路編碼來安排一些插入比特用于監(jiān)控,因此用于網(wǎng)絡管理的通道明顯不足。僅依靠手工方式實現(xiàn)數(shù)字信號連接等功能,難以滿足用戶對網(wǎng)絡動態(tài)組網(wǎng)和新業(yè)務接入的要求,而且由于各廠家自行開發(fā)網(wǎng)管接口設備,因而難以支持新一代網(wǎng)絡所提出的統(tǒng)一網(wǎng)絡管理的目標要求。
2.SDH的產(chǎn)生
隨著信息社會的到來,人們希望現(xiàn)代電信傳輸網(wǎng)絡能夠快速、經(jīng)濟、有效地提供各種電路和業(yè)務,但由于PDH存在的固有缺陷,使得僅在原有框架上修改或完善已無濟于事,必須打破PDH的思維方式.提出一種全新的體制,以適應現(xiàn)代信息社會的發(fā)展。最初完成這一任務的是美國貝爾通信研究所的科學家們,他們針對社會上出現(xiàn)的非標準化設備的大量滋生蔓延.提出了所謂同步光網(wǎng)絡(SONET)的概念和相應的標準,其基本思想是采用一整套分級的標準數(shù)字傳送結構組成同步網(wǎng)絡,可在光纖上傳送經(jīng)適配處理的電信業(yè)務。這一體系于1986年成為美國數(shù)字體系的新標準。與此同時,歐洲和日本等國也提出了自己的意見。1988年,國際電報電話咨詢委員會CCITT(現(xiàn)改組為ITU-T,即國際電聯(lián)標準化組織)經(jīng)充分地討論協(xié)商,接受了SONET的概念,并進行了適當?shù)男薷模匦旅麨橥綌?shù)字體系(SDH),使之成為不僅適用于光纖,也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)募夹g體制,從而揭開了現(xiàn)代信息傳輸嶄新的-頁,并在隨后的十多年里得到了空前的應用和發(fā)展。