SONET同步光纖網(wǎng)概述

1．定義

SONET是Bellcore于八十年代中期首先提出的用光導(dǎo)纖維傳輸?shù)奈锢韺訕?biāo)準(zhǔn)。它被ANSI標(biāo)準(zhǔn)化并被CCITT推薦在全世界推廣。我們可以用看待Ethernet雙絞線局域網(wǎng)作為機(jī)構(gòu)網(wǎng)通信系統(tǒng)的同樣觀點(diǎn)，來(lái)看待SONET作為一個(gè)全球性通信系統(tǒng)的物理網(wǎng)。這是一種潛在的全球性網(wǎng)絡(luò)，在光纖上具有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸率，并在世界范圍內(nèi)被廣泛接受。SONET使世界各電話公司融為一體。

SONET定義了同步和等時(shí)(時(shí)間敏感數(shù)據(jù)，如實(shí)時(shí)視頻)信息的傳輸。用SONET，電信局就可以為客戶提供一種方法——開始在城市級(jí)最終在全球級(jí)建造快速網(wǎng)絡(luò)。這是因?yàn)镾ONET為電信局提供了一種途徑——在全球范圍內(nèi)互連它們的通信設(shè)備。因?yàn)閲?guó)際性數(shù)字信息傳輸率各不相同，這阻礙了全球通信系統(tǒng)的發(fā)展。例如美國(guó)的DSI使用1．544Mbps，而歐洲的對(duì)應(yīng)系統(tǒng)E1使用2．048Mbps。SONET規(guī)定了不同級(jí)別的數(shù)字傳輸率，如表S-1所示。

SONET制定了傳輸信號(hào)的光導(dǎo)纖維網(wǎng)，廣域網(wǎng)技術(shù)如SMDS和ATM可在其上運(yùn)行。由于采用了信元中繼技術(shù)，而不是變長(zhǎng)幀技術(shù)，因此很容易提高SONET網(wǎng)上的傳輸率，詳見“Cell Relay 信元中繼”條目。

SONET有如下規(guī)定：

傳輸率、光纖接口、操作和維護(hù)。

同步電路上的多路復(fù)用通道。這種結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)方法能準(zhǔn)確地知道幀被定位在哪一個(gè)具體的通道上并且可以取出這些幀，而不用分路全部的多路傳送信號(hào)。這樣，網(wǎng)上有不同類型的通道(低速和高速)，用戶可進(jìn)行多種路由選擇。

光導(dǎo)纖維傳輸標(biāo)準(zhǔn)允許不同廠商產(chǎn)品和通信公司的系統(tǒng)互連。

組成SONET的電纜鋪設(shè)于SONET多路復(fù)用設(shè)備之間。SONET規(guī)定了光纖電纜和發(fā)生光的規(guī)范，另外還包括數(shù)據(jù)的多路傳送和幀的生成。SONET信號(hào) 以同步數(shù)據(jù)流形式運(yùn)載數(shù)據(jù)和控制信息?？刂菩畔⒈磺度胄盘?hào)中并被看作是輔助操作(OVERHEAD)。SONET信號(hào)的輔助操作包括下面幾部分：

分段(section)輔助操作處理幀生成和差錯(cuò)監(jiān)控。線路上的所有設(shè)備都將使用這個(gè)特性。

線路(line)輔助操作用于監(jiān)控線路狀態(tài)。

路徑(path)輔助操作用于控制網(wǎng)上端點(diǎn)(路徑終端設(shè)備)間的信號(hào)傳送和差錯(cuò)監(jiān)控。

SONET規(guī)范也規(guī)定了低速信號(hào)如T1/E1和T3/E3是如何被插入同步傳輸?shù)摹ONET服務(wù)突破了T3(45Mbps)的限制。其基本的光導(dǎo)傳輸率51．8Mbps相當(dāng)于一個(gè)T3線路或28個(gè)T1線路。高檔OC-48光導(dǎo)載波可相當(dāng)于1344個(gè)T1或48個(gè)T3線路。最初，OC-3傳輸率將提供客戶對(duì)電信局的服務(wù)，九十年代高傳輸率的應(yīng)用將會(huì)增長(zhǎng)。

光纜提供極大的帶寬，這將使廣域網(wǎng)的價(jià)格下降到人們可承受的范圍內(nèi)。很多公司將建網(wǎng)使得遠(yuǎn)程用戶與本地用戶擁有同樣的數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度，以增強(qiáng)遠(yuǎn)程用戶通信和競(jìng)爭(zhēng)的能力。銅線不能提供光纜那樣的可擴(kuò)充性，因?yàn)樘峁┩瑯拥膸捫枰嗟你~線。

2.SONET/SDH的用途、標(biāo)準(zhǔn)

SONET/SDH是一種基于光纖的載波傳輸體系，它利用了網(wǎng)元之間的同步操作。術(shù)語(yǔ)SONET用于北美，而SDH則用于世界上其他大多數(shù)地區(qū)。與現(xiàn)有的技術(shù)相比較，SONET/SDH具有一些誘人的特性。第一，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系，可傳輸各種類型的業(yè)務(wù)。第二，SONET/SDH標(biāo)準(zhǔn)基于光纖技術(shù)，而光纖可提供比舊式的微波和電纜系統(tǒng)優(yōu)越的性能。第三，SONET/SDH通過(guò)一臺(tái)設(shè)備把來(lái)自不同位置的業(yè)務(wù)有效地組合、整理和分隔開來(lái)。第四，通過(guò)采用新的技術(shù)，SONET/SDH可去掉背靠背多階復(fù)用的開銷，這些技術(shù)用在一種名為分插復(fù)用器(ADM)的新設(shè)備中。第五，SONET/SDH中的同步特征使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更加穩(wěn)定。第六，比起現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)，SONET/SDH具有顯著改善的OAM&P特性。SONET/SDH中，大約5%的帶寬被用于OAM&P。第七，SONET/SDH采用數(shù)字傳輸方案。因此，業(yè)務(wù)受通信信道中的噪聲及其他損害的干擾相對(duì)較少；而且，系統(tǒng)還可采用有效的TDM操作。

SONET/SDH的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基于ANSI和電話運(yùn)營(yíng)商標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ECSA)等制定的標(biāo)準(zhǔn)。另外，Bellcore在這些標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程中也起到了一定的作用。SONET是由Bellcore提出的，雖然SONET的設(shè)計(jì)目的是適應(yīng)北美的DS3(45Mbit/s)信號(hào)，但I(xiàn)TU-T接受SONET的概念，并加以修改形成SDH數(shù)字同步體系，并已頒布了一系列標(biāo)準(zhǔn)。另外，Bellcore代表美國(guó)地區(qū)性貝爾營(yíng)運(yùn)公司支持這一標(biāo)準(zhǔn)。

3．SONET/SDH的拓?fù)?、設(shè)備

關(guān)于SONET/SDH的拓?fù)?，一個(gè)典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是，運(yùn)行于局域網(wǎng)(FDDI、802.3、802.5等)上的最終用戶設(shè)備和數(shù)字傳輸系統(tǒng)(DS1、E1等)，通過(guò)SONET/SDH業(yè)務(wù)適配器連入網(wǎng)絡(luò)。這種業(yè)務(wù)適配器也叫做接入節(jié)點(diǎn)、終端或終端復(fù)用器；它負(fù)責(zé)通過(guò)發(fā)送和接收來(lái)自LAN、DS1、DS3、E1等的業(yè)務(wù)來(lái)支持最終用戶接口。它實(shí)際上是一個(gè)集中器，在發(fā)送端，負(fù)責(zé)把多個(gè)用戶的業(yè)務(wù)組合到一個(gè)有效負(fù)載包絡(luò)內(nèi)，并送到SONET/SDH網(wǎng)上；在接收端，則完成相反的但互補(bǔ)的操作。

SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備包括數(shù)字交叉連接設(shè)備(DXC)、ADM和終端復(fù)用器。DXC在SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)中通常用作集線器，它不僅可以添加和刪除有效負(fù)載，而且可以以不同的載波速率(如DS1、OC-n、CEPT1)運(yùn)行，還可以在這些載波速率之間作雙向的交叉連接，它把不同類型的業(yè)務(wù)進(jìn)行組合或分隔。ADM取代了DS1交叉連接中使用的傳統(tǒng)的背靠背M13設(shè)備，它實(shí)際上是一個(gè)把DS1信號(hào)添加到SONET/SDH環(huán)或從SONET/SDH環(huán)上卸下的同步復(fù)用器，在環(huán)出現(xiàn)故障時(shí)，ADM也用作環(huán)的愈合。終端復(fù)用器用來(lái)把輸入的T1、E1以及其他信號(hào)包封成供網(wǎng)絡(luò)使用的STS有效負(fù)載，它由控制器(軟件驅(qū)動(dòng))、轉(zhuǎn)發(fā)器(為低速信道提供入口)、時(shí)隙變換器(TSI)(把信號(hào)送入高速接口)等幾部分組成。

4．SONET/SDH的技術(shù)小結(jié)

現(xiàn)代電信和應(yīng)用要求增加載波容量以實(shí)現(xiàn)廣域傳輸業(yè)務(wù)，寬帶廣域網(wǎng)可解決這一問(wèn)題，而SONET/SDH可提供高速傳輸業(yè)務(wù)。按照ITU-T和其他標(biāo)準(zhǔn)化組織的觀點(diǎn)，ATM為B-ISDN提供交換操作，而ATM業(yè)務(wù)的底層物理操作由SONET/SDH支持。

SONET/SDH的技術(shù)小結(jié)見表1。

表1 SONET/SDH技術(shù)小結(jié)

SONET/SDH是指一組在光纖上傳輸光信號(hào)的速率和格式，通常統(tǒng)稱為光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)，是寬帶綜合數(shù)字網(wǎng)B-ISDN的基礎(chǔ)之一。SONET/SDH采用TDM技術(shù)，是同步系統(tǒng)，由主時(shí)鐘控制，兩者都用于骨干網(wǎng)傳輸。是對(duì)沿襲應(yīng)用的準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy)的一次革命。SONET/SDH這種傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級(jí)，接口碼型等特性。

1985年，Bellcore提出SONET(Synchronous Optical Network同步光纖網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn),美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)通過(guò)一系列有關(guān)SONET標(biāo)準(zhǔn)。1989年，國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT接受SONET概念制定了SDH(Synchronous Digital Hierarchy。同步數(shù)字系列)標(biāo)準(zhǔn)，使之成為不僅適于光纖也適于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制，與SONET有細(xì)微差別,。SONET多用于北美和日本,SDH多用于中國(guó)和歐洲。