SDH vs SONET | Teleinf Edu

Zakres SDH i SONET

SONET i SDH to powiązane systemy synchronicznego transportu optycznego, lecz opisują je odrębne standardy. Rodzinę sygnałów SONET określa ANSI T1.105, a interfejs węzła sieci SDH opisuje ITU-T G.707. Oba systemy rozwiązują problemy taktowania, multipleksacji i nadzoru obecne w PDH.

SONET (Synchronous Optical Network) standaryzowano dla transportu północnoamerykańskiego, natomiast SDH (Synchronous Digital Hierarchy) zdefiniował ITU-T do zastosowań międzynarodowych, w tym dla europejskiej hierarchii E-carrier. Przepływności ramek i zasady transportu są zgodne na wybranych interfejsach, ale nazwy pól, struktury ładunku i mapowania wynikają z właściwych standardów.

W praktyce porównanie obejmuje także narzuty, wskaźniki i ochronę. G.707 opisuje struktury AU, TU i VC oraz ich mapowanie do ramki STM, a terminologia SONET rozróżnia sygnały STS, nośne OC i wirtualne tributaries. Zgodność przepływności nie usuwa różnic w tych elementach. Rozróżnienie ma znaczenie przy mapowaniu sygnałów klienckich i łączeniu domen.

Kontekst standaryzacji i ograniczenia PDH

Równoległy rozwój SONET i SDH był odpowiedzią na ograniczenia starszej . Hierarchia PDH była podzielona na dwa niekompatybilne warianty regionalne.

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:

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.
Definicja SDH: ITU-T zdefiniował SDH w G.707 z własnymi strukturami STM, AU, TU i VC. Wykorzystano synchroniczne taktowanie i wskaźniki, a także mapowania E-carrier oraz zasady współpracy z innymi sygnałami klienckimi.

Wspólne mechanizmy transportowe

SDH i SONET mają różne nazwy pól i hierarchie ładunków, ale korzystają z powiązanych mechanizmów transportowych. W obu systemach występują następujące funkcje:

Działanie synchroniczne: Oba systemy korzystają z hierarchii taktowania powiązanej z zegarem odniesienia PRC, co pozwala utrzymywać wspólną podstawę czasową elementów sieci.
Podstawowa szybkość ramki: W obu systemach czas trwania ramki wynosi $(125 \mu \text{s})$ , co odpowiada częstotliwości 8000 ramek na sekundę używanej przy cyfrowej transmisji głosu.
Mechanizm wskaźników: Wskaźnik lokalizuje ładunek w ramce transportowej, umożliwia operacje add/drop i kompensuje różnice fazy lub częstotliwości między sieciami.
Warstwowy narzut OAM: Oba systemy przeznaczają bajty narzutu na eksploatację, administrację i utrzymanie, w tym monitorowanie wydajności, obsługę awarii oraz przełączanie protekcyjne.
Multipleksacja z przeplotem bajtowym: Sygnały o wyższej przepływności powstają przez uporządkowany przeplot bajtów sygnałów o niższej przepływności.

Podstawowe przepływności i hierarchie

Główna różnica dotyczy sygnału bazowego oraz hierarchii przepływności zbudowanej na tym sygnale.

SONET: Oparty na STS-1 / OC-1

Podstawowym sygnałem w SONET jest Synchronous Transport Signal, Level 1 (STS-1), który ma przepływność $(51,84 \text{ Mb/s})$ . Jego optycznym odpowiednikiem jest Optical Carrier, Level 1 (OC-1). Ta konkretna przepływność została starannie dobrana, aby efektywnie pomieścić jeden sygnał DS3 ( $\approx 45 \text{ Mb/s}$ ) z miejscem na nagłówek.

SDH: Oparty na STM-1

Podstawowym sygnałem w SDH jest Synchronous Transport Module, Level 1 (STM-1). Został on zaprojektowany od samego początku jako kluczowy punkt interoperacyjności.

Jego przepływność wynosi $(155,52 \text{ Mb/s})$ , co jest dokładnie trzykrotnością przepływności SONET STS-1. Wyższe przepływności w SDH są zawsze tworzone w wielokrotnościach czterech (STM-4, STM-16 itd.).

Współpraca STM-1 i OC-3

Sygnał SONET OC-3 i sygnał SDH STM-1 mają tę samą nominalną przepływność oraz zgodną strukturę transportową. Współpraca wymaga zastosowania reguł interfejsu optycznego i mapowania ładunku określonych dla danego standardu. Poziom 155,52 Mb/s jest częstym punktem połączenia domen SONET i SDH.

Terminologia

Podstawowe funkcje są powiązane, ale SONET i SDH używają odmiennych nazw komponentów oraz typów ładunku. Rozróżnienie terminów jest potrzebne przy zestawianiu obwodów między domenami i przy doborze mapowania w urządzeniach różnych dostawców.

Koncepcja	Terminologia SDH (Międzynarodowa)	Terminologia SONET (Północnoamerykańska)
Sygnał Linii Optycznej	STM-N (np. STM-1, STM-16)	OC-N (np. OC-3, OC-48)
Sygnał Linii Elektrycznej	STM-N	STS-N (np. STS-3, STS-48)
Ładunek wyższego rzędu $(\approx 140 \text{ Mb/s})$	VC-4 (w AU-4)	STS-3c SPE (w STS-3c)
Ładunek Niższego Rzędu $(\approx 2 \text{ Mb/s})$	VC-12 (w TU-12)	(Brak bezpośredniego odpowiednika, T1 w VT1.5)
Ładunek Niższego Rzędu $(\approx 1,5 \text{ Mb/s})$	VC-11 (w TU-11)	VT1.5 SPE (w VT1.5)
Urządzenia	Regenerator, ADM, DXC	Regenerator, ADM, DCS

Struktury multipleksacji

SONET rozwijał mapowanie wokół strumienia T1, a SDH wokół E1. Z tego powodu struktury multipleksacji sygnałów o niskiej przepływności do głównego ładunku STM-1 lub OC-3 różnią się poziomami pośrednimi.

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.

Oba warianty prowadzą do ramki $(155,52 \text{ Mb/s})$ , ale wewnętrzny układ ładunku zależy od hierarchii, z której pochodzi sygnał.