Синхронная оптическая сеть

Синхронная оптическая сеть (SONET) и синхронная цифровая структура (SDH) — это стандартизованные протоколы, которые передают несколько цифровых битовых потоков синхронно по оптическому волокну с лазеров или сильно когерентный свет от светодиодов (LED). При низких скоростях передачи данные также могут передаваться через электрический интерфейс. Этот метод был разработан для замены системы плезиохронной цифровой иерархии (PDH) для транспортировки больших размеров телефонных контейнеров трафика по одному и тому же волокну без проблем синхронизации.

Обзор протокола

SONET и SDH часто используют разные термины для описания идентичных свойств или функций. Это может вызвать путаницу и преувеличить их различия. За некоторыми исключениями, SDH можно рассматривать как надмножество SONET.

SONET — это набор транспортных контейнеров, обеспечивающих доставку различных протоколов, включая традиционную телефонию, ATM, Ethernet и TCP / IP. Таким образом, SONET сам по себе не является собственным протоколом связи, поскольку он обязательно ориентирован на соединение в том смысле, в котором обычно используется термин, в котором обычно используется.

Протокол представляет собой сильно мультиплексированную структуру с заголовком, сложным образом перемежающимся между данными. Это позволяет инкапсулированным данным иметь собственную частоту кадров и иметь возможность «плавать» относительно структуры и скорости кадров SDH / SONET. Это чередование обеспечивает очень низкую задержку для инкапсулированных данных. Данные, проходящие через оборудование, могут быть задержаны максимум на 32 микросекунд (мкс) по сравнению с соотношением кадров 125 мкс; многие конкурирующие протоколы буферизуют данные во время таких переходов по крайней мере одного кадра или пакета перед их отправкой. Допускается дополнительное заполнение для перемещения мультиплексированных данных в рамках общего кадрирования, поскольку данные синхронизируются с частотой, отличной от частоты кадров. Протокол более сложным из-за решений разрешить это заполнение уровней структур мультиплексирования, но это улучшенная общая производительность.

Синхронизация

Источники синхронизации, используемые для синхронизации в телекоммуникационных сетях, оцениваются по качеству, обычно называемым стратой . Как правило, сетевой элемент использует слой самого высокого качества, доступный ему путем установки сообщений о состоянии синхронизации (SSM) выбранных источников синхронизации.

Источники синхронной синхронизации, доступные для элемента сети

Локальная внешняя синхронизация

Они генерируются атомными цезиевыми часами или си часами ин. в том же центральном офисе, что и сетевой элемент. Интерфейс часто представляет собой DS1, передаваемыми часами и помещаемыми в служебную информацию DS1.

Линейная синхронизация

Сетевой элемент состояния может выбирать (или настраивать) получать его синхронизацию на уровне строки, отслеживая байты синхронизации S1 для обеспечения качества.

Задержка

В крайнем случае, при отсутствии более качественной синхронизации, сетевой элемент может перейти в режим удержания, пока снова не станет доступным более качественная внешняя синхронизация. В этом режиме сетевой элемент использует свои собственные схемы схемы в качестве эталона.

Циклы синхронизации

Цикл синхронизации возникает, когда каждый сетевой элемент в сети получает свои временные характеристики от других сетевых элементов без какого-либо из они являются «основным» подключением синхронизации. Этот сетевой цикл в конечном итоге увидит, что его собственная синхронизация «ускользает» от любых внешних сетей, вызывая загадочные битовые ошибки и, в конечном итоге, в худшем случае, массовую потерю трафика. Источник таких ошибок бывает трудно диагностировать. Как правило, правильно настроенная сеть никогда не должна попадать в цикл синхронизации, но некоторые классы тихих сбоев, тем не менее, могут вызвать эту проблему.

SONET / SDH следующего поколения

Разработка SONET / SDH изначально была вызвана необходимостью транспортировки нескольких сигналов PDH, таких как DS1, E1, DS3 и E3, вместе с другими группами мультиплексированных 64 кбит / с импульсно-кодовая модуляция голосового трафика. Еще одним ранним применением была возможность транспортировать трафик банкоматов. Для поддержки большой полосы пропускания ATM была разработана конкатенация, при которой меньшие контейнеры мультиплексирования (например, STS-1) обратно мультиплексируются для создания большего контейнера (например, STS-3c) для поддержки больших каналов, ориентированных на данные. Однако одна проблема с традиционной конкатенацией — негибкость. В зависимости от смеси данных и голосового трафика, который должен передаваться, может остаться большой объем неиспользуемой полосы пропускания из-за фиксированных размеров объединенных контейнеров. Например, установка соединения 100 Мбит / с Fast Ethernet внутри контейнера STS-3c со скоростью 155 Мбит / с приводит к значительным потерям. Более важным является необходимость того, чтобы все промежуточные элементы сети поддерживали недавно введенные размеры конкатенации. Эта проблема была преодолена с введением виртуальной конкатенации. Виртуальная конкатенация (VCAT) позволяет производить более произвольную сборку мультиплексируемых контейнеров более низкого порядка, создавая более крупные контейнеры довольно произвольного размера (например, 100 Мбит / с) без потребности в промежуточных сетевых элементах для поддержки этой конкретной формы конкатенации. Виртуальная конкатена использует протоколы Generic Framing Procedure (GFP) для отображения полезной нагрузки произвольного пропускания пропускания в виртуально объединенный контейнер. Схема пропускной способности канала (LCAS) позволяет динамически увеличить полосу пропускания посредством динамической конкатенации, мультиплексируя контейнеры на краткосрочных потребностях в полосе пропускания в сети. Набор протоколов SONET / SDH следующего поколения, обеспечивающих транспорт Ethernet, называется Ethernet через SONET / SDH (EoS).

Окончание срока службы и выход на пенсию

SONET / SDH не может конкурировать с поставщиками частных каналов. Развитие застопорилось в течение последнего десятилетия (2020 г.), и поставщики оборудования и операторы сетей SONET / SDH переходят на другие технологии, такие как OTN и Wide Area Ethernet. British Telecom недавно (март 2020 г.) закрыла свои продукты KiloStream и Mega Stream, являющиеся последними крупномасштабными применениями BT SDH. BT также прекратила новые подключения к своей сети SDH, что указывает на скорый отказ от услуг.

Ссылки

Карманный справочник SONET от Acterna / JDSU [1]
Домашняя страница Sonet [2]
Будущее SONET / SDH (pdf) [3]
Общие сведения о SONET / SDH [4]
Учебник по SDH / SONET Королевского университета Белфаста [5]
Карманное руководство по SDH от Acterna / JDSU [6]

Цибулько М. В. ПЗ-277