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第八章同步光纤网/同步数字层次结构 8.1 SONET/SDH的用途 SONET/SDH是一种基于光纤的传输网络, 它利用了网络各元素之间的同步操作. SONET/SDH是: 一种高可用性的传输技术, 具有自愈的拓扑结构; 一种同步操作网络,具有很强的多路复用能力; 一种可为网络用户和管理者提供大量的OAMP的系统; 一个多供应商, 不需要转换便可实现不同供应商的系统之间的连接. 表8.1中体现了SONET/SDH的一些优点: 同步网络 早期的网络以异步方式工作, 每个网络设备按照自己的时钟运行. 如44.736Mbit/s运行的DS3信号可出现达1789bit/s的 偏差. 网络中各信号的复用技术采用正码速调整技术, 上下路十分不便. SONET/SDH基于同步传输, 各个网络元素的时钟都跟踪到网络的主时钟. 美国实现SONET时采用了一个中央时钟源, 叫做Stratum 3. Stratum时钟要求的准确度为 8.2 有关的标准 有关的标准来自ANSI, ITU-T, Bellcore. 8.3 典型的SONET/SDH拓扑 图8.1给出了一个SONET/SDH的典型拓扑. 图8.2给出了SONET/SDH拓扑结构和多路复用的另一个例子. STS: synchronous transmission signal STS-1=51.84Mbit/s OC: optical carrier STM: synchronous transmission module STM-1=155.520Mbit/s 图8.3是SONET/SDH配置的一个简化图. SONET/SDH网络中有三类接点设备, 分别对应不同层的设备. SONET/SDH的层 SONET/SDH在通信中相当于物理层, 如ATM被指定运行在SONET/SDH之上, 图8.4. 在物理层的各个子层中, 有明显不同的意义. 路径端接设备是一个终端或复用器, 它负责将用户有效负载映射成标准格式; 线路端接设备并不是一个集线器, 它为路径端接设备提供如端接、同步、自动保护倒换这样的服务，它并不扩展到CPE，而只运行于网络单元之间。段端接设备是一种再生器，它也执行类似于HDLC类协议的功能：帧校准、加密、差错监控等，并负责信号的再生和接收。段端接设备也可以是线路端接设备的一部分。 在图8.5中表示了SONET/SDH与ATM层之间的关系. 8.4.1 自动保护倒换(APS) SONET/SDH的一个非常强大的功能为提供APS, 这一功能使网络能够对光纤线路或接口的故障产生响应, 切换到替换设备, 图8.6. 可以以1:1或1:n的方式提供APS. 在1:1的情况下, 可以有1:1或1+1 两种不同的处理方式. 8.4.2 SDH多路复用结构 图8.7给出了ITU-T的SDH多路复用结构的一个例子. 在最低的一级, 容器(C)被输入到虚容器(VC), 这一功能的用途是产生统一的VC有效负载包络. VC和网络的时钟是同步的, 从而可以对有效负载通过指针进行准确定位. 8.4.3 有效负载和包络 SONET/SDH可以支持各种各样的有效负载, 在表8.4中总结了一些典型有效负载. 表8.5中给出了OC, STS和SDH各级之间的关系. SONET的基本传输单元是STS-1,而SDH是从STS-3或STM-1级开始. 有效负载被描绘为一个2维图形, 图8.8. 在图8.9中给出了SONET STS-1的包络. SDH的STM-1包络类似. 8.4.4 有效负载指针 SONET/SDH采用一个指针的新概念来解决网络中的计时偏差问题. 指针的用途是使有效负载在包络内“浮动”, 图8.11. 如图所示，一个SPE可占用不止一个帧. 指针是一个偏移值, 它指示有效负载第一个字节的相对位置. 在网络上传输期间, 如果出现了计时偏差, 则只需将指针增加或减少, 就可以补偿这一偏差. 8.4.5 有效负载映射实例 SONET/SDH支持虚支路（VT）或虚容器（VC）的概念, 前者用于SONET后者用于SDH, 图8.12给出了51.84Mbit/s的OC-1有效负载可支持的主要VT类型. 通过使用指针和偏移值, 象DS1, DS3, E1这样的VT/VC可以在SONET/SDH包络中载送. VT/VC用来支持速率较低的子STS-1信号, 为了能支持各种各样的VT/VC混频, STS-1 SPE可分为7个组, 如图8.13. 一个VT组可包含1个VT6, 2个VT3, 3个VT2或4个VT1.5. 图8.14说明了虚支路和虚容器的概念. 在图8.15中给出了VT1.5的包络. 可以采用两种