SDH（SynchronousDigitalHierarchy，根據(jù)同步數(shù)字系統(tǒng))，ITU-T建議定義是由不同速度的數(shù)字信號傳輸組成的技術(shù)系統(tǒng)，提供相應(yīng)等級的信息結(jié)構(gòu)，包括重用和映射，以及相關(guān)的同步方法。

一、SDH的概念

SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步數(shù)字系列)光端機容量E1到4032E1。SDH是貝爾通信技術(shù)研究所提出的同步光網(wǎng)絡(luò)（SONET）。國際電話咨詢委員會（CCITT）（現(xiàn)ITU-T）于1988年接受了SONET并重新命名概念SDH，不僅適用于光纖，也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?？蓪崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實時業(yè)務(wù)監(jiān)控、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護、不同廠家設(shè)備交換等功能，可大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，降低管理維護成本，實現(xiàn)靈活可靠、高效的網(wǎng)絡(luò)運行維護，是當(dāng)今世界信息領(lǐng)域傳輸技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，受到廣泛關(guān)注。

二、SDH的產(chǎn)生背景

SDH技術(shù)的誕生是不可避免的。隨著通信的發(fā)展，需要傳輸?shù)男畔⒉粌H是聲音，還有文本、數(shù)據(jù)、圖像SDH技術(shù)和視頻等。隨著數(shù)字通信和計算機技術(shù)的發(fā)展，70-80年代相繼出現(xiàn)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)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著信息社會的到來，人們希望現(xiàn)代信息傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠快速、經(jīng)濟、有效地提供各種電路和業(yè)務(wù)。由于其業(yè)務(wù)的單調(diào)性、擴展的復(fù)雜性和帶寬的局限性，僅在原框架內(nèi)進行修改或改進是沒有用的。SDH正是在這種背景下發(fā)展起來的。采用各種寬帶光纖接入網(wǎng)技術(shù)SDH最常用的技術(shù)接入網(wǎng)系統(tǒng)。SDH由于家庭媒體的帶寬限制，解決了用戶與核心網(wǎng)絡(luò)之間的接入問題"瓶頸"同時，傳輸網(wǎng)絡(luò)中大量帶寬的利用率也有所提高。SDH自20世紀(jì)90年代引進以來，技術(shù)一直是一種成熟、標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于骨干網(wǎng)絡(luò)，價格越來越低，可以應(yīng)用于接入網(wǎng)絡(luò)SDH核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的巨大帶寬優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢進入接入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，充分利用SDH光接口同步復(fù)用，標(biāo)準(zhǔn)化，網(wǎng)管能力強，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰`活，可靠性高，長期受益于接入網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。

三、SDH基本傳輸原理

SDH信息結(jié)構(gòu)等級稱為同步傳輸模塊STM－N（SynchronousTransport，N=1、4、16、64)，最基本的模塊是STM－1，四個STM-1同步復(fù)用構(gòu)成STM－4，16個STM－1或四個STM-4同步復(fù)用構(gòu)成STM－16；SDH使用塊狀幀結(jié)構(gòu)來承載信息，縱向9行，橫向270×N每個字節(jié)由8個字節(jié)組成bit，整個幀結(jié)構(gòu)分為段開支（SectionOverHead，SOH）區(qū)、STM－N管理單位的凈負(fù)荷區(qū)和指針（AUPTR）該區(qū)域主要用于網(wǎng)絡(luò)的運行、管理、維護和指配，以確保信息能夠正常靈活地傳輸，又分為再生段開銷（RegeneratorSectionOverHead，RSOH）和復(fù)用段開銷（MultiplexSectionOverHead，MSOH）；凈負(fù)荷區(qū)用于存儲真正用于信息業(yè)務(wù)的比例和少量用于渠道維護和管理的渠道費用字節(jié)；管理單元指針用于指示凈負(fù)荷區(qū)域的信息首字節(jié)STM－N幀中的準(zhǔn)確位置可以在接收時正確分離凈負(fù)荷。SDH幀傳輸按從左到右、從上到下的順序排列成串碼流，每幀傳輸時間為125μs，每秒傳輸1／125×1000000幀，對STM-1每幀字節(jié)為8bit×（9×270×1）=19440bit，則STM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)信號時各種業(yè)務(wù)信號要進入SDH幀應(yīng)通過映射、定位和重用三個步驟：映射是通過碼速調(diào)整將各種速率的信號安裝到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器中（C），加入渠道費（POH）形成虛容器（VC）幀相位偏差稱為幀偏移；定位是將幀偏移信息收集到支路單元中（TU）或管理單元（AU）的過程，它通過支路單元指針（TUPTR）或管理單位指針（AUPTR）實現(xiàn)功能；復(fù)用是通過碼速調(diào)整多個低價通道層信號進入高價通道或通過碼速調(diào)整多個高價通道層信號進入復(fù)用層的過程。

四、SDH的特點

SDH能夠快速發(fā)展的原因與其自身的特點是分不開的，具體特點如下：

特點

（1）SDH傳輸系統(tǒng)具有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)速率和標(biāo)準(zhǔn)的光路接口，使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)相互連接，具有良好的水平兼容性，可與現(xiàn)有的PDH形成全球統(tǒng)一的數(shù)字傳輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性；

（2）SDH幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū)域內(nèi)接入系統(tǒng)不同級別的代碼流排列非常有規(guī)律，凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)同步。它利用軟件直接將高速信號插入低速支路信號，實現(xiàn)重用特性，克服PDH由于大大簡化了準(zhǔn)同步復(fù)用模式對所有高速信號進行分步分解和再生的過程DXC，背靠背接口復(fù)用設(shè)備減少，提高了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)傳輸?shù)耐该鞫龋?/p>

(3)采用先進的分插復(fù)用器（ADM）、數(shù)字交叉連接（DXC）、網(wǎng)絡(luò)的自愈功能和重組功能非常強大，生存率強。因SDH幀結(jié)構(gòu)安排了信號的5%成本比特，其網(wǎng)絡(luò)管理功能特別強大，可以統(tǒng)一形成網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)自動化、智能化、信道利用率、降低網(wǎng)絡(luò)維護成本和生存能力起到了積極作用；

（4）由于SDH各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)非常靈活，可以增強網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、運行管理和自動配置功能，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，但也使網(wǎng)絡(luò)運行靈活、安全、可靠，使網(wǎng)絡(luò)功能非常完整、多樣化；

（5）SDH通過功能塊的自由組合，可以實現(xiàn)不同層次、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，具有傳輸和交換的性能，非常靈活；

（6）SDH它不屬于某種傳輸介質(zhì)，可用于雙絞線、同軸電纜，但SDH光纖用于傳輸高數(shù)據(jù)率。這一特點表明，SDH適用于干線通道或支線通道。例如，我國國家和省級有線電視干線網(wǎng)絡(luò)被使用SDH，還方便與光纖電纜混合(HFC)相兼容。

（7）從OSI從模型的角度來看，SDH物理層屬于其底層，對其高層沒有嚴(yán)格的限制，方便SDH支持各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ATM或IP傳輸；

（8）SDH嚴(yán)格同步，確保整個網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠，誤碼少，易于復(fù)用調(diào)整；

(9)標(biāo)準(zhǔn)開放式光接口

橫向兼容可以在基本光纜段實現(xiàn)，降低了聯(lián)網(wǎng)成本。

SDH的缺點

1.頻帶利用率低。

有效性和可靠性是一對矛盾，增加有效性會降低可靠性，增加可靠性會相應(yīng)降低有效性。SDH一個很大的優(yōu)點是系統(tǒng)的可靠性大大提高(運行維護自動化程度高)，這是因為SDH的信號－－STM-N在幀中添加了大量用于幀的幀OAM在傳輸同樣多有效信息的情況下，功能開銷字節(jié)必然會產(chǎn)生，PDH信號占用的頻帶(傳輸速率)比SDH信號占用的頻帶(傳輸速率)窄，即PDH使用信號的速。例如：SDH的STM-可復(fù)用632信號Mbit/s或3個34Mbit/s（相當(dāng)于48×2Mbit/s）或1個140Mbit/s（相當(dāng)于64×2Mbit/s）的PDH信號。只有當(dāng)PDH信號是以140Mbit/s重用信號STM-1信號幀時，STM-1信號可容納64×2Mbit/s但此時其信號速率為155Mbit/s，速率要高于PDH相同的信息容量E4信號（140Mbit/s），也就是說STM-1所占用的傳輸頻帶要大于PDHE4信號傳輸頻帶。

2.指針調(diào)整機理復(fù)雜

SDH該系統(tǒng)可以直接從高速信號下降低速信號，節(jié)省多級復(fù)用/解復(fù)用過程。該功能的實現(xiàn)是通過指針機制完成的。指針的作用是始終指示低速信號的位置，以便在“拆包”能夠正確拆分所需的低速信號，SDH低速信號的功能直接從高速信號中實現(xiàn)?？梢哉f指針是SDH一大特色。但指針功能的實現(xiàn)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。最重要的是生成系統(tǒng)SDH一種獨特的抖動——指針調(diào)整引起的組合抖動。這種抖動多發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)邊界，頻率低，幅度大，拆卸后會導(dǎo)致低速信號性能差，難以過濾。

3.軟件的廣泛使用對系統(tǒng)安全的影響

SDH一個主要特點是OAM自動化程度高，也意味著軟件在系統(tǒng)中占有相當(dāng)大的比例，使系統(tǒng)容易受到計算機病毒的侵害，尤其是在計算機病毒無處不在的今天。此外，網(wǎng)絡(luò)層面的人為錯誤操作和軟件故障對系統(tǒng)的影響也是致命的。這樣，系統(tǒng)的安全就成了一個非常重要的方面。因此，設(shè)備維修人員必須熟悉軟件，選擇可靠性高的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

五、SDH的應(yīng)用

因上述原因SDH它的許多特點使其在廣域網(wǎng)和專用網(wǎng)領(lǐng)域得到了極大的發(fā)展。中國移動、電信、聯(lián)通、廣、廣電等電信運營商的大規(guī)模建設(shè)SDH骨干光傳輸網(wǎng)絡(luò)。大容量使用SDH環(huán)路承載IP業(yè)務(wù)、ATM企事業(yè)單位或者直接租用電路。一些大型專用網(wǎng)絡(luò)也被使用SDH技術(shù)，架設(shè)系統(tǒng)內(nèi)部的SDH承載各種業(yè)務(wù)的光環(huán)路。例如，使用電力系統(tǒng)SDH環(huán)路承載內(nèi)部數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程控制、視頻、語音等業(yè)務(wù)。

而且更迫切，不可能架設(shè)專用網(wǎng)絡(luò)SDH許多環(huán)路單位采用租用電信運營商電路的方式。由于SDH單位根據(jù)物理層的特點，在不受傳輸限制的情況下，可以在租賃電路上承擔(dān)各種業(yè)務(wù)。承載方式有很多種，可以基于TDM基于技術(shù)的綜合復(fù)用設(shè)備也可以實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的復(fù)用IP的設(shè)備實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的分組交換。SDH該技術(shù)可以真正實現(xiàn)租賃電路的帶寬保證，其安全性優(yōu)于VPN等方式。高度重視政府機關(guān)和安全的企業(yè)，SDH租賃線路得到了廣泛的應(yīng)用。一般來說，SDH可提供E1、E3、STM-1或STM-4.接口完全可以滿足各種帶寬要求。同時，大多數(shù)單位也接受了價格。

六、SDH的發(fā)展趨勢

SDH作為新一代理想的傳輸系統(tǒng)，具有路由自動選擇、上下電路方便、維護、控制、管理功能強、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、傳輸速度高的優(yōu)點，能夠很好地滿足通信網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的需要。迄今，SDH它得到了前所未有的應(yīng)用和發(fā)展。在標(biāo)準(zhǔn)化方面，已經(jīng)建立和即將建立的一系列建議基本覆蓋SDH各方面。廣泛應(yīng)用于干線網(wǎng)、長途網(wǎng)、中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)。并積極開展光纖通信、微波通信、衛(wèi)星通信的研究和應(yīng)用。

近年來，點播電視、多媒體業(yè)務(wù)等寬帶業(yè)務(wù)如雨后春筍般涌現(xiàn)SDH應(yīng)用程序為接入網(wǎng)提供了廣闊的空間。

SDH接入網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點是：

1）對于要求高可靠、高質(zhì)量業(yè)務(wù)的大型企事業(yè)用戶，SDH可提供理想的網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)可靠性。

2)可將網(wǎng)管范圍擴展到用戶端，簡化維護工作。

3）利用SDH固有的靈活性使網(wǎng)絡(luò)運營商能夠更快、更有效地提供用戶所需的長期和短期業(yè)務(wù)需求。

從技術(shù)上講，需要提供接入層的相對帶寬IP、TDM，可能還有ATM等綜合業(yè)務(wù)傳輸SDH基于系統(tǒng)，可以提供IP、ATM傳送與處理系統(tǒng)(包括TDM、IP與ATM甚至包括接口IP和ATM交換模塊)將是解決接入層傳輸?shù)闹饕椒?，可以在業(yè)務(wù)提供點廉價（POP）提供優(yōu)質(zhì)專線，ATM、IP接入、傳輸和保護業(yè)務(wù)。

隨著骨干傳輸能力的不斷增加，城市傳輸網(wǎng)絡(luò)的接入能力也多樣化。但以IP主要的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)仍然是不可預(yù)測的，這需要傳輸網(wǎng)絡(luò)具有更好的自適應(yīng)性，這不僅是網(wǎng)絡(luò)接口或網(wǎng)絡(luò)容量的適應(yīng)性，而且需要網(wǎng)絡(luò)連接的自適應(yīng)性。一般來說，未來城市網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)的主要需求是低成本、靈活、快速地完成運營商端到用戶端的業(yè)務(wù)接入和業(yè)務(wù)收斂。

簡單來說，這種使用SDH傳輸以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)的方式是通過VC級聯(lián)映射不同網(wǎng)絡(luò)層次的業(yè)務(wù)SDH在電路的每個間隙中，由SDH從物理層設(shè)備的角度來看，網(wǎng)絡(luò)提供了完全透明的傳輸通道。該解決方案可以大大降低投資規(guī)模，減少設(shè)備占地面積，降低功耗，進而降低網(wǎng)絡(luò)運營商的運營成本。同時，提供多業(yè)務(wù)的能力還可以使網(wǎng)絡(luò)運營商能夠快速地部署網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，提高業(yè)務(wù)收入，增強市場競爭能力。

綜上所述，SDH其明顯的優(yōu)勢已成為傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主流。SDH結(jié)合光波分復(fù)用等一些先進技術(shù)（WDM）、ATM技術(shù)、Internet技術(shù)（IPoverSDH）等，使SDH網(wǎng)絡(luò)的作用越來越大。SDH已被各國列為21世紀(jì)高速通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用項目，是電信界公認(rèn)的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，具有廣闊的商業(yè)前景。

七、SONET與SDH的關(guān)系

SONET與SDH關(guān)系是什么？

1985年,Bellcore提出SONET(SynchronousOpticalNetwork美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會，美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）通過一系列相關(guān)SONET標(biāo)準(zhǔn).1989年,國際電報電話咨詢委員會CCITT接受SONET概念制定了SDH(SynchronousDigitalHierarchy,同步數(shù)字系列)標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于光纖，也適用于微波和衛(wèi)星傳輸SONET細(xì)微差別，SDH/SONET定義了一組在光纖上傳輸光信號的速率和格式，寬帶綜合數(shù)字網(wǎng)通常稱為光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)B-ISDN的基礎(chǔ)之一.SDH/SONET采用TDM該技術(shù)由主時鐘控制，精度為10^-9).兩者都用于骨干網(wǎng)的傳輸.準(zhǔn)同步數(shù)字系列用于沿襲應(yīng)用PDH(PlesiochronousDigitalHierarchy)的一次革命.

SONET主要用于北美和日本，SDH多用于中歐.

1.STM-1/4/16/64是速率級標(biāo)準(zhǔn)嗎？

是由CCITT制定的SDHoptical速率級別

2.SDH信號標(biāo)準(zhǔn)速率等級：STM-1為155.52M,STM-4為622.08M,STM-16為2488.32M,STM-64為9553.28M,STM-256為40G,還有別的STM標(biāo)準(zhǔn)嗎?

有,STM-1、3、4、6、8、12、16、64...以STM-1的倍數(shù)遞增.

3.OC-192的速率標(biāo)準(zhǔn)是什么？對應(yīng)的具體速率是多少？還有什么？OC速率標(biāo)準(zhǔn)?

OC-192是SONET的optical相當(dāng)于速率標(biāo)準(zhǔn)SONET的ElectricalSTS-192或SDH的opticalSTM-64,即10Gbps.其他oc標(biāo)準(zhǔn)還有oc-1,oc-3,oc-9,oc-12,oc-18,oc-24,oc-36,oc-48,oc-192等,以oc-1的倍數(shù)遞增.

4.SONET速率為51.84M-9.953G,也像SDH按照一定的標(biāo)準(zhǔn)分類嗎？PDH與WDM上下限的速率是多少，就像SDH按照一定的標(biāo)準(zhǔn)分類嗎？

SDH速度分級，是的OpticalSTM-1標(biāo)準(zhǔn)

SONET還進行速率分級，分級ElectricalSTS-1和OpticalOC-1標(biāo)準(zhǔn)

PDH速率小于565Mbps,具體速度等級如下：

PDH復(fù)接等級：

基群:2.048Mb/s含30路數(shù)字電話

二次群:8.448Mb/s含4個基群

三次群:32.368Mb/s含4個二次群

四次群:139.264Mb/s含4個三次群

WDM系統(tǒng)使用不同的波長(1550nm附近)，可以承載多個通路的信息，每條通路速率可以高達2.5Gbps或10Gbps。

第一代WDM系統(tǒng)支持4到16個波長，每個波長通路的速率為2.5Gbps；第二代WDM該系統(tǒng)現(xiàn)在可以支持32到40個波長，預(yù)計將達到100個波長；Tbps容量(100個10Gbps通路)的WDM演示實驗系統(tǒng)

DWDM實驗室水平為:1000*10Gb/s(100波,每波10Gb/s),中繼距離400-996-8756。