Wprowadzenie: Dwa Dialekty Tego Samego Języka

Kiedy dyskutujemy o synchronicznych sieciach optycznych, dwa akronimy natychmiast przychodzą na myśl: SONET i SDH. Chociaż często używane zamiennie, są to odrębne standardy, które ewoluowały, aby rozwiązać ten sam fundamentalny problem, ale dla różnych części świata. Myśl o nich jak o dwóch dialektach tego samego języka (w dużej mierze wzajemnie zrozumiałych, ale z różnicami w słownictwie i gramatyce).

SONET (Synchronous Optical Network) to standard północnoamerykański, podczas gdy SDH (Synchronous Digital Hierarchy) to standard międzynarodowy, używany w Europie i większości reszty świata. Zrozumienie ich relacji, podstawowych podobieństw i specyficznych różnic jest kluczowe dla każdego, kto pracuje z globalnymi sieciami transportowymi. Ta strona wyjaśnia, dlaczego te dwa standardy istnieją i jak elegancko współistnieją, tworząc jeden, płynny globalny szkielet optyczny.

Geneza Historyczna: Rozwiązanie Problemu PDH

Równoległy rozwój SONET i SDH był bezpośrednią odpowiedzią na ograniczenia starszej Plezjochronicznej Hierarchii Cyfrowej (PDH). Co kluczowe, świat PDH był podzielony na dwa niekompatybilne obozy.

• Europejska Hierarchia PDH (E-carrier): Oparta na sygnale E1, który multipleksował 30 kanałów głosowych w strumień $(2,048 \text{ Mb/s})$. Wyższe przepływności, jak E3 ($\approx 34 \text{ Mb/s}$) i E4 ($\approx 140 \text{ Mb/s}$), budowano z sygnałów E1.
• Północnoamerykańska Hierarchia PDH (T-carrier): Oparta na sygnale T1, który multipleksował 24 kanały głosowe w strumień $(1,544 \text{ Mb/s})$. Wyższe przepływności, jak T3 $(\approx 45 \text{ Mb/s})$, budowano z sygnałów T1.

Ta niekompatybilność doprowadziła do dwóch odrębnych wysiłków standaryzacyjnych w latach 80. XX wieku:

1. Powstanie SONET: W Stanach Zjednoczonych Bellcore (obecnie Telcordia) i ANSI przewodziły rozwojowi SONET, projektując go specjalnie do efektywnego transportu istniejących sygnałów T-carrier (T1, T3) w nowej, szybkiej i zarządzalnej infrastrukturze optycznej.
2. Adaptacja do SDH: Na arenie międzynarodowej ITU-T (napędzany przez europejskie organizacje telekomunikacyjne) docenił geniusz synchronicznej, opartej na wskaźnikach koncepcji SONET. Zamiast tworzyć zupełnie nowy standard, zdecydowano się na adaptację SONET, aby lepiej pasował do infrastruktury opartej na hierarchii E-carrier. Ta adaptacja została nazwana SDH, a jej wdrożenie w Polsce nastąpiło w połowie lat 90.

Fundamentalne Podobieństwa: Wspólne DNA

Zanim zagłębimy się w różnice, należy podkreślić, że SDH i SONET są bardziej do siebie podobne niż różne. Dzielą te same kluczowe zasady technologiczne, które uczyniły je rewolucyjnym skokiem w stosunku do PDH:

• Działanie Synchroniczne: Oba systemy są w pełni synchroniczne, opierając się na hierarchicznej strukturze taktowania, którą można prześledzić wstecz do Pierwotnego Zegara Odniesienia (PRC), aby zapewnić, że wszystkie elementy sieci działają w idealnej harmonii.
• Podstawowa Szybkość Ramki: Oba używają fundamentalnego czasu trwania ramki wynoszącego $(125 \mu \text{s})$, bezpośrednio powiązanego z częstotliwością próbkowania 8000 próbek na sekundę, wymaganą dla cyfrowego głosu.
• Mechanizm Wskaźników: Oba używają zaawansowanego systemu wskaźników do lokalizowania ładunków w ramce transportowej. Pozwala to na elastyczne dodawanie/odejmowanie sygnałów dopływowych i kompensuje różnice w taktowaniu między sieciami.
• Warstwowy Nagłówek (OAM): Oba dedykują znaczną część swojej struktury ramki na bogaty zestaw bajtów nagłówka do zaawansowanej Eksploatacji, Administracji i Utrzymania (OAM), umożliwiając solidne monitorowanie wydajności, zarządzanie awariami i przełączanie protekcyjne.
• Multipleksacja z Przeplotem Bajtowym: Oba budują sygnały o wyższej przepływności poprzez przeplot bajtowy sygnałów o niższej przepływności, zapewniając przewidywalną i łatwo dostępną strukturę.

Kluczowa Różnica 1: Podstawowa Przepływność i Hierarchia

Najbardziej fundamentalna różnica leży w ich podstawowych elementach składowych i wynikającej z nich hierarchii przepływności.

Kluczowa Różnica 2: Terminologia

Chociaż podstawowe koncepcje są te same, SONET i SDH używają różnych nazw dla wielu swoich komponentów strukturalnych. Zrozumienie tego odmiennego słownictwa jest niezbędne podczas pracy z obwodami międzynarodowymi lub sprzętem od różnych dostawców.

Kluczowa Różnica 3: Struktury Multipleksacji

Ponieważ SONET był budowany wokół strumienia T1, a SDH wokół E1, ich wewnętrzne struktury do multipleksacji sygnałów o niskiej prędkości w główny ładunek STM-1/OC-3 są różne.

• W SDH: Najmniejszy dopływ jest pakowany w Jednostkę Podrzędną (TU). Strumień E1 jest mapowany do VC-12, a następnie otrzymuje wskaźnik, stając się TU-12. Następnie są one grupowane w TUG-2 i TUG-3, zanim zostaną zmapowane w pojedynczy, duży VC-4, który otrzymuje wskaźnik AU-4 i wypełnia cały ładunek STM-1.
• W SONET: Najmniejszy dopływ to Virtual Tributary (VT). Strumień T1 jest mapowany do VT1.5. Następnie 28 jednostek VT1.5 jest multipleksowanych do grupy VT (VTG), która jest mapowana w główny ładunek STS-1 (SPE). Aby zbudować sygnał OC-3, trzy takie ładunki STS-1 są przeplatane bajtowo.

Wynik końcowy jest ten sam (ramka $(155,52 \text{ Mb/s})$), ale wewnętrzny układ ładunku jest inny, odzwierciedlając ich różne pochodzenie.