摘要：SDH光传输设备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本文介绍了SDH的概念，以及它的基本原理和作为SDH基础设备的功能和特点，介绍了SDH设备定时同步特点，着重介绍了SDH设备在实际应用中作为分/插复器及在自愈环中的应用，预测了今后的发展方向。
关键词：SDH；ADM；自愈
一、SDH概念
SDH概念的核心是从统一的国家电信网和国际互通的高度来组建数字通信网，是构成综合业务数字网（ISDN），特别是宽带综合业务数字网（B-ISDN）的重要组成部分。那么怎样理解这个概念呢？因为与传统的PDH体制不同，按SDH组建的网是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络，它采用全球统一的接口以实现设备多厂家环境的兼容，在全程全网范围实现高效的协调一致的管理和操作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功能，提高网络资源利用率，由于维护功能的加强大大降低了设备的运行维护费用。
二、SDH设备
（一）SDH网络的常见网元。SDH网的传送功能：上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈等。这些功能是通过不同类型的网元，通过光缆线路的连接组成的通信网来完成的。SDH网中常见的网元有：终端复用器－TM、分/插复用器－ADM、再生中继器－REG、数字交叉连接设备－DXC。其中的分/插复用器和数字交叉连接设备是最优于PDH设备的网元类型。而再生中继器是PDH网络中所没有的网元类型。分/插复用器用于网络的转接站点处，是SDH网上使用最多、最重要的一种网元，它是一个三端口的器件，将低速支路信号交叉复用进东、或西向线路上去，或从东、或西侧线路端口收的线路信号中拆分出低速支路信号，还可将东、西向线路侧的STM-N信号进行交叉连接。
一个ADM可等效成两个TM。在铁通东北环－地市环9系统中用得最多的网元类型（白山、通化）也是分/插复用器。如在白山节点，从长春来的互联网业务从STM－16中拆分出STM－1到路由器，又从STM－16中拆分出2M的话音业务到程控室，同时又把延吉的STM－1互联网业务从西向光板穿通到东向光板。数字交叉连接设备完成的主要是STM-N信号的交叉连接功能，这种网元类型在铁通东北环的长春网元中用到，它是一个多端口器件，它实际上相当于一个交叉矩阵，完成各个信号间的交叉连接。再生中继器有两种，一种是纯光的再生中继器，主要进行光功率放大以延长光传输距离；另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要通过光/电变换、电信号抽样、判决、再生、整形、电/光变换，以达到不积累。在铁通东北环－地市环9中的松树镇、泉阳等节点就属于这种类型的网元。正因为有了它们，才可以让传输信号STM－16从白山经过270公里到达延吉。这在PDH来说简直就是天方夜谭。 SDH网络的同步来源于数字同步网的时钟。同步网采用分级的主从同步方式，即用单一基准时钟经同步分配网的同步链路控制全网同步。
（二）SDH网络结构和网络保护机理。SDH网基本的网络拓扑结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。如图所示：
基本网络拓扑图
不管是星形还是树形结构，都属于链形连接，形成不了自愈能力。所谓自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内），使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力，替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力。以满足全部或指定优先级业务的恢复。
由上可知网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智能。自愈仅是通过备用信道将失效的业务恢复，而不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换，所以故障点的修复仍需人工干预才能完成。 在SDH网络中形成自愈的基本结构是环形网，因而称之为自愈环。自愈环按环上业务的方向分为单向环和双向环两大类；按网元节点间的光纤数分为双纤环（一对收/发光纤）和四纤环（两对收发光纤）；按保护的业务级别分为通道保护环和复用段保护环两大类。对于通道保护环，业务量的保护是以通道为基础的，倒换与否按离开环的个别通道信号质量的优劣来决定，通常利用简单的通道告警指示AIS信号来决定是否应进行倒换。而对于复用段倒换环，业务量的保护是以复用段为基础的，倒换与否按每一对节点间的复用段信号质量的优劣而定。 通常，通道倒换环主要工作在单向二纤方式，双向二纤方式也有应用，并在某些方面显示了一定的优点。而复用段倒换环既可以工作在单向方式，又可以工作在双向方式；既可以是二纤方式，又可以是四纤方式。实用化的结构主要是双向方式。
网孔形网络是多个环形网络的结合，有更强的生存能力。近年来不管是个人用户还是企业用户，对互联网业务的应用越来越多，随着数据业务颗粒的增大和对处理能力更细化的要求，SDH就显得力不从心了，这时广义的OTN技术提供了新的解决方案，它是SDH和波分技术的结合，它解决了SDH基于VC-12/VC4的交叉颗粒偏小、调度较复杂、不适应大颗粒业务传送需求的问题。
结语：SDH以其明显的优越性已成为传输网发展的主流。SDH技术与一些先进技术相结合，如光波分复用（WDM）、ATM 技术、Internet 技术（IPover SDH）等，使SDH网络的作用越来越大。SDH已被各国列入21世纪高速通信网的应用项目，是电信界公认的数字传输网的发展方向，具有远大的商用前景。
参考文献：
[1] 周晓民.SDH光传输系统培训手册(SDH原理分册).华为技术有限公司编辑出版中心.
[2] 邬贺铨.SDH设备的组网应用[J].电信科学,2016,06,12(06):04-12.
论文作者:刘坤贤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
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