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1、摘要20世纪末以来，SDH技术已经成为国家通信基础设施的建设重点，近年来，植根于 SDH技术上的新技术层出不穷。因此，在“十一五”规划前期预研课题中重点研究“下 一代SDH技术发展趋势”，对于充分利用网络中的已有投资，进一步提升国内产品的领 先地位都有着重要意义。未来几年内，SDH将向多业务承载能力、智能化和更高的传输 容量这三个方面发展本文主要阐述了 SDH的发展历程及其未来发展方向，重点介绍了 SDH的基本特点关键 技术等以及下一代SDH的核心技术MSTP。关键词：SDH技术背景，SDH的网络生存，MSTP，SDH的发展趋势。AbstictSince the 20th century, S
2、DH technology has become a national focus of communications infrastructure construction in recent years, rooted in SDH technology new technologies. Thus, in the Eleventh Five-Year Plan focuses on the early pre-research topic in the next generation SDH technology trends for full use of the existing n
3、etwork investment to further enhance our leading position in the domestic products are of great significance. The next few years, SDH multi-service bearer will develop the ability, intelligence and higher transmission capacity of these three aspectsThis paper describes the development process of SDH
4、 and its future development direction, focusing on the basic characteristics of SDH technology, as well as the key core technology of next generation SDH MSTPKeywords: SDH technology background, SDH network survivability, MSTP, the development trend of SDH目录摘要1Abstict2第一章SDH技术及其发展趋势.41.1 SDH技术产生的背景.
5、41.2 SDH的概念及其特点41.2.1 SDH的基本概念.41.2.2 SDH 特点41.2.3 SDH的关键技术.61.3 SDH的网络生存性.71.3.1 SDH传送网的结构.71.3.2 SDH网络物理拓扑81.3.3网络生存性概念8第二章下一代SDH的核心技术92.1 基于 SDH 的 MSTP92.2 MSTP92.3基本要求112.4基本协议122.5承载介绍12第三章SDH的发展趋势172.1 SDH强大的发展生命力17总结18参考文献19第一章SDH技术及其发展趋势1.1 SDH技术产生的背景传统的数字通信制式是准同 步数字系列（PDH）。所谓准同步是指各级比特率相对 其标
6、称值有一个规定容限的偏差，而且是不同源的。在数字通信发展初期，准同步数 字系列起到了很大作用，使数字复用设备能先于数字交换设备得到开发。但在数字网技 术迅速发展的今天，这种基于点对点的体制正暴露出一些固有的弱点，无法适应新技术 发展要求，难以很好地支持新一代网络。为了适应新的电信网的发展，新一代公认的理 想的传输体制，即同步数字系列（SDH）应运而生。所谓SDH是由一些网络单元（如复用器等）构成的，在光纤（或微波）上进行同步 信息传输、复用的方式。SDH的问世之所以被称为是通信传输体制上的重大变革，完全 因为它具有许多PDH所不及的优点。SDH是电信网朝着高速化、数字化、综合化及智能 化方向发
7、展的必然结果OSDH传输体制正迅速地代替不适应现代通信网发展的PDH体制， 成为推动传输网实现新变革的基础1。1.2 SDH的概念及其特点1.2.1 SDH的基本概念SDH （Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列）光端机容量较大，一般是16E1 到4032E1。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操 作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络 （SONET）。国际电话电报咨询委员会（CCITT）（现ITUT）于1988年接受了 SONET 概 念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输
8、的通用技术体 制。 它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通 等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效 的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受 到人们的广泛重视2。1.2.2 SDH 特点SDH技术是大容量同步光通信网络的国际标准，是以提供经济、灵活的通信网络基础 结构的同步数字传输系统。SDH传输网体系特点如下：1. 统一的网络接口点对网络接口（ NNI）进行了统一的规范，它包括数字速率等级、帧结构、复接方法、 线路接口、监控管理系统。SDH实现了横向兼容，可以容纳北美、日本和欧洲的现有数
9、 字系列，使得PDH体系信号在STM-1等级上获得了统一。2. 统一的光接口标准SDH传输体系采用了 NRZ码加扰码的光线路码型，克服了 PDH体系信号在光接口上传 输速率不同的缺点，实现不同厂家生产的设备在光线路上的互通。3. 传输速率高，传输容量大高速的SDH信号是通过讲STM （同步传送模块）信号按字节间插或按码块间插同步 复接而成。商用的40Gbit/s的光纤系统已经投入使用。4. 良好的兼容性SDH网络不仅与现有的PDH网络完全兼容，还能容纳各种新业务信号，例如，光纤 分布式数据接口信号FDDI、城域网的分布排队双总线信号DQDB、宽带ISDN中的异步 转移模式ATM及以太网数据等。
10、SDH体现了前向和后向的兼容性，成为公共的传输平 台。5. 灵活的复用映射结构SDH标准规定了严格的映射复用方法，并采用指针技术，支路信号在线路信号中的 位置是透明的，可以直接从STM-N中灵活地上下支路信号，无需直接通过逐级复用就 可以实现分插功能，从而减少了设备的数量，简化了网络的结构，提高了传输性能。6. 完善的保护和恢复的机制SDH网络具有智能检测的网管系统和网络动态配置功能，自愈能力极强。当设备或 系统发生故障时，能迅速恢复业务，从而提高了网络的可靠性，降低了维护费用。7. 强大的网络管理能力SDH的帧结构中有丰富的开销比特（大约占信号的5%），因而网络运行、管理和维护 （OAM）能
11、力极强。由于SDH采用的是分层的网络结构，能实现分布式管理，所以每一 层网络系统的信号结构中都安排了足够的开销比特来实现OAM。综合上述特点，SDH最核心的特点是同步复用、标准的光接口及强大的网管能力。SDH作为一中的新的技术体制还存在一些缺陷，主要表现如下：（1）频带利用率低我们知道有效性和可靠性是一对矛盾增加了有效性必将降低可靠性，增加可靠性也 会相应的使有效性降低。例如，收音机的选择性增加，可选的电台就增多，这样就提高 了选择性。但是由于这时通频带相应的会变窄，必然会使音质下降，也就是可靠性下降。 相应的，SDH的一个很大的优势是系统的可靠性大大的增强了（运行维护的自动化程度 高），这是
12、由于在SDH的信号一一STM-N帧中加了大量的用于OAM功能的开销字节，这 样必然会使在传输同样多有效信息的情况下，PDH信号所占用的频带（传输速率）要比 SDH信号所占用的频带（传输速率窄）即PDH信号所用的速率低。例如：SDH的STM-1 信号可复用进63个2Mbit/s或3个34Mbit/s （相当于48 2Mbit/s）或1个140Mbit/s相 当于（64 2Mbit/s）的PDH信号。只有当PDH信号是以140Mbit/s的信号复用进STM-1 信号的帧时，STM-1信号才能容纳642Mbit/s的信息量，但此时它的信号速率是155Mbit/s， 速率要高于PDH同样信息容量的E4
13、信号（140Mbit/s ），也就是说STM-1所占用的传输 频带要大于PDH E4信号的传输频带（二者的信息容量是一样的）。（2）指针调整机理复杂SDH体制可从高速信号（例如STM-1）中直接下低速信号（例如2Mbit/s），省去了 多级复用/解复用过程。而这种功能的实现是通过指针机理来完成的，指针的作用就是时 刻指示低速信号的位置，以便在“拆包”时能正确地拆分出所需的低速信号，保证了 SDH 从高速信号中直接下低速信号的功能的实现。可以说指针是SDH的一大特色3。但是指针功能的实现增加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生SDH的一种特有抖动 一由指针调整引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边
14、界处（SDH/PDH），其频率低，幅 度大，会导致低速信号在拆出后性能劣化，这种抖动的滤除会相当困难。（3）软件的大量使用对系统安全性的影响SDH的一大特点是OAM的自动化程度高，这也意味软件在系统中占用相当大的比 重，这就使系统很容易受到计算机病毒的侵害，特别是在计算机病毒无处不在的今天。 另外，在网络层上人为的错误操作、软件故障，对系统的影响也是致命的。这样系统的 安全性就成了很重要的一个方面4。SDH体制是一种新生事物，尽管还有这样那样的缺陷，但它已在传输网发展中，显露出 了强大的生命力，传输网从PDH过渡到SDH已是一个必然的趋势。1.2.3 SDH的关键技术（1）通用成帧规程（GFP
15、）在SDH上传输数据包一般采用PoS（packetover-SDH）协议，原有以点对点协议（PPP） 为基础的PoS技术已不符合应用要求，因为PoS仅把数据包或帧用PPP、帧中继（FR） 或高级数据链路控制（HDLC）协议封装，再映射到SDH中。PoS不能区别不同的数据包 流，因此也不能对每个流的流量工程、保护和带宽进行管理，不能提供许多用户需要的 1Mbit/slOMbit/s以太网带宽颗粒，它实际上是靠高层的路由器等设备来实现流量工程 和业务生成功能。因此，在SDH上采用新的封装格式GFP传送数据包，是下一代SDH的 发展重点5。ITU-T把GFP定义为G.7041，GFP具有数据头纠错和
16、把通道标识符用于端口复用（把 多个物理端口复用成一个网络通道）的功能。最重要的一点是 GFP可支持成帧映射 framemapped）和透明传送（transparentmapped）两种工作方式，这样便可支持更多 应用。成帧映射方式是把已成帧用户端数据信号的帧封装进GFP帧中，以子速率级别支 持速率调整和复用。透明传送方式则完全不同，它接收原数字信号，只在SDH的帧内用 低开销和低时延数字封装的方式来实现。从原理上讲，GFP可封装任何协议数据，保证 简单的协议在光层上融合，并保证灵活性和更细的带宽颗粒。（2）虚级联（VC）技术虚级联（VC）是指用来组成SDH通道的多个虚容器VCn之间并没有实质的级联关 系，它们在网络中被分别处
