同步光網(wǎng)絡(luò)

    SONET是通過光纜進(jìn)行電信傳輸?shù)囊粋€標(biāo)準(zhǔn)。它定義了通過光通信系統(tǒng)傳輸數(shù)字信息的接入方式、成幀以及其他參數(shù)。Bellcore(即現(xiàn)在的Telcordia )在20世紀(jì)80年代中期首先提出SONET，后來ANSI(美國國家標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會)將其加以標(biāo)準(zhǔn)化。ITU采用SONET建立了一個全球范圍的電信標(biāo)準(zhǔn)SDH(同步數(shù)字體系)。SONET是SDH的一個子集，用于北美地區(qū)。SONET技術(shù)事務(wù)由NSIF(網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)綜合論壇)管理。

    SONET是為部署全球電信系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，所以SONET/SDH被世界各國電信公司廣泛采用。它使用標(biāo)準(zhǔn)化速率以確保全球范圍的電信公司能將他們的系統(tǒng)相互連接起來而不會遇到什么麻煩。SONET消除了世界范圍內(nèi)電話公司之間的邊界。但是SONET并不僅限于電信公司網(wǎng)絡(luò)。SONET可以運(yùn)行于都市地區(qū)的大型企業(yè)或用于建立校園網(wǎng)絡(luò)。

    SONET特性

    SONET在電信公司網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)傳輸話音和數(shù)據(jù)。它從根本上定義了電話公司通過光網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的方式，這些數(shù)據(jù)分組括數(shù)字化話音呼叫。它還定義了可以將許多低速鏈路復(fù)用到高速鏈路的層次體系。SONET允許構(gòu)建大型多環(huán)網(wǎng)絡(luò)，而且SONET網(wǎng)絡(luò)中所有鏈路都是同步的。在以前的準(zhǔn)同步數(shù)字體系中，每條傳輸線路的時(shí)鐘速度與其他線路是相同的，但是沒有同步鎖定，這會導(dǎo)致數(shù)據(jù)位隨著時(shí)間的推移而“滑出”同步，并且必須采取各種補(bǔ)償器來避免這個問題。

    SONET的一個最重要的特征是它的自愈光纖環(huán)配置，這被稱為APS(自動保護(hù)轉(zhuǎn)接)，它有助于SONET幸免于線路中斷、地震或可能中斷服務(wù)的類似問題。如果一條光纖斷開或發(fā)生故障時(shí)，APS允許從終端到終端、從工作線到備用線進(jìn)行轉(zhuǎn)換或切換，從而提高網(wǎng)絡(luò)的耐久性和堅(jiān)固性。SONET環(huán)包含兩條光纖，一條單向傳輸信號，而另一條在備用保護(hù)模式中等待。

    SONET具有時(shí)分復(fù)用(TDM)的特性，它僅僅能提供像DDN那樣固定帶寬的信道，不適于大規(guī)?；贗P的數(shù)據(jù)網(wǎng)存在時(shí)所要求"包交換"的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。同時(shí)SONET只有物理端口，沒有物理鏈路地址，無路由功能；只有很弱的交換功能，或者說只有調(diào)度的功能，且調(diào)度不夠靈活。

    用提供全冗余SONET網(wǎng)絡(luò)的四纖環(huán)較為常見。圖S-5顯示出了一個使用該設(shè)計(jì)的Sprint SONET環(huán)。在出現(xiàn)光纖斷路或電子設(shè)備故障的情況下，呼叫將用幾毫秒的時(shí)間重選路由繞過故障點(diǎn)。該系統(tǒng)是四纖、雙向、線路交換的SONET環(huán)(4BLSR)，其中的兩條光纖傳送通信，而另外兩條處于備用或“保護(hù)”模式，以在服務(wù)中斷的情況下接管通信。

    將許多不同規(guī)模和速率的SONET網(wǎng)絡(luò)相互連接起來可組成更大規(guī)模的SONET網(wǎng)絡(luò)，如圖S-6所示。

    SONET數(shù)字體系符合0C(光載波)標(biāo)準(zhǔn)。OC定義在SONET光信號傳輸?shù)奈锢韰f(xié)議系列(OC-1、OC-2、OC-3等)。OC 信號電平把STS幀以各種速率發(fā)送到多模光纖線路。其基本速率為51.84Mbps(OC-1)；每個信號電平的速率就是基本速率的整數(shù)倍(這樣，OC-3的速率為155.52Mbps)。

    單個的SONET信道通過時(shí)分復(fù)用合并成一個更高等級的信道。在該方案中，每個通道獲得傳輸中的特定時(shí)隙。SONET將許多數(shù)據(jù)流(稱為支流)復(fù)用成越來越高的OC等級。如圖S-7所示。

    SONET的分層體系結(jié)構(gòu)如圖S-8所示，有關(guān)路子層、線路子層和段子層的描述如下。在各子層中均包含SONET幀開銷段的信息。

    路徑子層 該子層涉及通過中繼器和復(fù)用器的端對端連接。它提供了網(wǎng)絡(luò)上端點(diǎn)(路徑終接設(shè)備)間的控制信令與差錯監(jiān)控。當(dāng)DS-1信號被復(fù)用成支流時(shí)路徑信息被添加進(jìn)來。此信息包括信息標(biāo)記、路徑狀態(tài)和路徑蹤跡。

    線路子層 線路子層主要把多個支流復(fù)用到一根線路上，并且在另一端分解多路復(fù)用。對于線路子層，中繼器是透明的。但多路復(fù)用設(shè)備在光纖上傳送比特時(shí)，它認(rèn)為這些比特會不被改變地到達(dá)下一個多路復(fù)用設(shè)備，而無論中間使用了多少個中繼器。因此，線路子層的協(xié)議是處于兩個多路復(fù)用設(shè)備間的， 主要處理多個輸入被多路復(fù)用以及如何復(fù)用。與這相對照的是，通路子層和協(xié)議處理端到端事件。

    段子層 該子層處理單個點(diǎn)對點(diǎn)鏈路，在一端生成標(biāo)準(zhǔn)幀以及在另一端處理它。段可以在中繼器處開始或結(jié)束， 中繼器的功能僅僅是放大和重新生成比特， 但不改變或處理它們。該層還處理幀生成和差錯監(jiān)控。

    SONET與光網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的比較

    SONET網(wǎng)絡(luò)具有可伸縮性，而且它們的容錯性能在鏈路失效時(shí)會提供快速恢復(fù)。它們還為話音通信提供了保證服務(wù)等級。但是在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，SONET表現(xiàn)出其局限性。SONET是為多路復(fù)用話音流而不是為突發(fā)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)所設(shè)計(jì)的。

    新的光核心網(wǎng)絡(luò)采用基于波長電路的DWDM技術(shù)。單根光纜可以容納數(shù)百甚至是數(shù)千個波長電路。事實(shí)上，單個波長能夠支持一根SONET光纖的全部通信負(fù)荷。在新的網(wǎng)絡(luò)中，IP繞過ATM和SONET直接通過DWDM光網(wǎng)絡(luò)傳輸。