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随着光传输线路的出现,数字时分复用(TDM)方案的进一步演化即出现了标准的信号格式,该格式在北美称为同步光网络SONET (Synchronous Optical Network)同步光纤网络,该术语在其他国家和地区称为同步数字系列SDH(Synchronous Digital Hierarchy )。
美国在1988年首先推出的一个数字传输标准,它是连接光纤传输系统的标准,是一个全球的物理网络,非常像局域网中的以太网双绞线电缆。SONET可以使用1Gbps以上的速度发送数据,而且能够发送数据、语音和图像。
SONET的基本帧结构是一个由9行、90列字节构成的二维结构,其中的一个字节等于8比特。基本SONET帧的周期为125μs ,因此基本SONET信号的传输比特速率为:
STS-1=(90字节/行)(90行/帧)(8比特/字节)(125μs /帧)=51.84Mb/s
该信号称为STS-1信号,STS表示同步传输信号,所有SONET信号都是这个速率的整数倍,STS-N信号的比特速率为51.84Mb/s的N倍。
当采用STS-N信号调制光源时,先对逻辑STS-N信号进行扰码以减少长连0和长连1,这样在接收机中便于时钟的恢复。经过电光变化后的物理层光信号称为OC-N,OC表示光载波。实际中更普遍的是采用OC-N链路表示SONET链路。N值在1-255之间的变化的生成算法都已经提出,但ANSI T1.105标准认可的N值仅为1、3、12、24、48和192。
在SDH中基本速率等于STS-3,即155.52Mb/s,称为同步传输模式-等级1(STM-1),更高的速率表示成STS-M,它相当于SONET OC-N信号,N=3M(如N=3、12、48和192,那么M=1、4、12和64)。这表明,为了保持SONE与SDH相兼容,实际采用的N值都是3的倍数。
SONET(同步光纤网络)的帧结构的前3列传输的开销字节承载了网管信息,后87列承载了用户数据的同步净负荷封装(SPE)和9个字节的通道开销(POH)。POH支持性能监视、统计、信号标记、寻机功能呢和一个用户通道。这9个通道开销字节总是排成一列,它们可以出现在SPE中的任何位置。
当N值大于1时,帧结构的列数是原来的N倍,行数仍然是9行。,如一个STS-3(或称STM-1)的帧结构包含270列,其中9列为开销信息、后261列为净负荷数据。
一种高可用性的传输技术,具有自愈的拓扑结构
一个多供应商,不需要做转换便可实现不同供应商的系统之间的连接
一种同步操作网络,具有很强的多路复用能力
一个可为网络用户和管理员提供大量的OAM&P服务的系统
分插复用器(ADM)是一个重要的同步光纤网络设备。这种设备是一个完全同步的、面向字节的复用器,可以分接和插入OC-N信号中的子信道。它实际上是一个吧DS1信号添加到SONET/SDH环或者从SONET/SDH环上卸下的同步复用器,在出现故障时,ADM也能做环的愈合。通过对ADM进行重新配置,可以将其用于连续的操作。
终端复用器用来把输入的T1、E1以及其他信号包封成工网络使用的STS有效负载,它由控制器、转发器、时隙交换器(TSI)等几个部分组成。
下图为最简单的环状拓扑结构-USHR(单向自愈环)的基本设备示意图,它具有双环结构,外环为保护环,内环为工作环,各个分插复用器相当于很多截点,一旦两个ADM之间的工作光纤被切断,外环将继续维护网络的正常信息交换,从而达到自愈的目的。
此外,市场上购买到的SONET/SDH设备允许构成其他各种不同的网络结构,如配置成点对点链路、线形链路、单向通道切换环(UPSR)、双向线路且还环(BLSR)、环际互联等等。