同步光纤网络

随着光传输线路的出现，数字时分复用（TDM）方案的进一步演化即出现了标准的信号格式，该格式在北美称为同步光网络SONET (Synchronous Optical Network)同步光纤网络，该术语在其他国家和地区称为同步数字系列SDH(Synchronous Digital Hierarchy )。

美国在1988年首先推出的一个数字传输标准，它是连接光纤传输系统的标准，是一个全球的物理网络，非常像局域网中的以太网双绞线电缆。SONET可以使用1Gbps以上的速度发送数据，而且能够发送数据、语音和图像。

一种高可用性的传输技术，具有自愈的拓扑结构

一个多供应商，不需要做转换便可实现不同供应商的系统之间的连接

一种同步操作网络，具有很强的多路复用能力

一个可为网络用户和管理员提供大量的OAM&P服务的系统

分插复用器（ADM）是一个重要的

同步光纤网络

设备。这种设备是一个完全同步的、面向字节的复用器，可以分接和插入OC-N信号中的子信道。它实际上是一个吧DS1信号添加到SONET/SDH环或者从SONET/SDH环上卸下的同步复用器，在出现故障时，ADM也能做环的愈合。通过对ADM进行重新配置，可以将其用于连续的操作。

终端复用器用来把输入的T1、E1以及其他信号包封成工网络使用的STS有效负载，它由控制器、转发器、时隙交换器（TSI）等几个部分组成。

下图为最简单的环状拓扑结构-USHR（单向自愈环）的基本设备示意图，它具有双环结构，外环为保护环，内环为工作环，各个分插复用器相当于很多截点，一旦两个ADM之间的工作光纤被切断，外环将继续维护网络的正常信息交换，从而达到自愈的目的。

此外，市场上购买到的SONET/SDH设备允许构成其他各种不同的网络结构，如配置成点对点链路、线形链路、单向通道切换环（UPSR)、双向线路且还环（BLSR)、环际互联等等。

SONET的基本帧结构是一个由9行、90列字节构成的二维结构，其中的一个字节等于8比特。基本SONET帧的周期为125μs ，因此基本SONET信号的传输比特速率为：

STS-1=（90字节/行）(90行/帧）(8比特/字节)(125μs /帧）=51.84Mb/s

该信号称为STS-1信号，STS表示同步传输信号，所有SONET信号都是这个速率的整数倍，STS-N信号的比特速率为51.84Mb/s的N倍。

当采用STS-N信号调制光源时，先对逻辑STS-N信号进行扰码以减少长连0和长连1，这样在接收机中便于时钟的恢复。经过电光变化后的物理层光信号称为OC-N，OC表示光载波。实际中更普遍的是采用OC-N链路表示SONET链路。N值在1-255之间的变化的生成算法都已经提出，但ANSI T1.105标准认可的N值仅为1、3、12、24、48和192。

在SDH中基本速率等于STS-3，即155.52Mb/s，称为同步传输模式-等级1（STM-1），更高的速率表示成STS-M，它相当于SONET OC-N信号，N=3M（如N=3、12、48和192，那么M=1、4、12和64）。这表明，为了保持SONE与SDH相兼容，实际采用的N值都是3的倍数。

SONET（同步光纤网络）的帧结构的前3列传输的开销字节承载了网管信息，后87列承载了用户数据的同步净负荷封装(SPE）和9个字节的通道开销（POH)。POH支持性能监视、统计、信号标记、寻机功能呢和一个用户通道。这9个通道开销字节总是排成一列，它们可以出现在SPE中的任何位置。

当N值大于1时，帧结构的列数是原来的N倍，行数仍然是9行。如一个STS-3（或称STM-1）的帧结构包含270列，其中9列为开销信息、后261列为净负荷数据。

由于SONET是完全依靠光纤传输并且具有冗余设备，所以使用SONET技术是非常昂贵的。由于成本方面的原因，SONET技术通常都不被中、小规模的公司采用。大型全球公司、连接着大都市和乡村地区的公司或者ISP(Internet Service Provider，因特网服务供应方)要想保证快速可靠地接入因特网，往往更愿意采用SONET技术。和ATM一样，有着极大的带宽使SONET特别适合于音频、视频和图像传输，这也正是它在以后的多媒体高速网路应用里有着广阔前景的原因。

     同步光纤网络(Synchronous Optical NETwork：SONET) 是一种光纤时分复用网络的标准，CCITT称为同步数字分层(Synchronous Digital Hierarchy)。很多干线在物理层使用同步光纤网络。SONET设计有4个主要目的：定义公用的信号标准使不同的公司可以互连，利用已有的数字系统，复用多数字信道，支持操作、管理和维护。基本的SONET帧是810字节/125μs的块。由于它是同步的，所以不管有没有数据都发送帧。SONET每秒发送8000帧，与数字电话系统PCM信道取样比率匹配。SONET的数据比率约为51.84Mb/s。这是基本的SONET信道，称为STS-1(同步传输信号-1)。STS-1可以复用多个T1载波，而SONET干线又可以复用多个STS-1信道，如STS-3是3个STS-1信道，它相当SDH的0C-3标准。STS-12相当SDH的OC—12标准，它的速率约为622Mb/s。

在带宽上以及未来应用的前景上能和ATM技术相提并论的大概就只有同步光纤网络SONET(synchronous optical network)了。SONET能够提供从64Kbps-2.4Gbps的数据传输速率，它使用时分复用(TDM)技术。贝尔通信实验室在20世纪80年代开发出SONET以连接全世界不同的电话系统。如果说X.25是广域网传输技术的鼻祖，那SONET就要算是新生代了。由于SONET能够直接和不同国家的不同标准兼容，它已经发展成为连接北美、欧洲和亚洲地区之间广域网的一种最好选择。在国际上，SONET就是大家所知道的SDH(同步数据层，synchronous digital hierarchy)。SONET与ISDN以及ATM技术具有较好的互操作性，这使它成为远距离(甚至是在同一国家内)连接广域网和局域网的一种较好的选择。SONET依靠光纤传输介质来达到非常高的服务质量和吞吐量。和所有时分复用系统一样，在用户端，它也使用多路复用器和终端设备进行连接。典型的SONET网络采用类似于FDDI的环形拓扑结构。在这种网络中，有一个环充当数据传输的主路由，另一个环作为备份。例如，如果有一个环正在进行维护，那么SONET技术就会自动通过备用环来传输数据。这种特征，也就是大家所熟知的自治技术，它使得SONET的可靠性很高。公司可以租用整个环，也可以租用SONET的一部分，这样就可以利用SONET的高可靠性，并能提供与需求相适应的吞吐量。一个SONET环以及它的双重光纤连接的示意见图6-7。

这种独特的SONET环的数据传输速率是由它的光纤介质(OC，optical carrier)的传输速率来决定的。表6-2中的速率表示法已被全世界的网络专家和标准化组织所承认。表中列出了各种光纤介质质量和它们的最大吞吐量。