В чем разница между SONET, SDH и DWDM?

SONET, SDH и DWDM — ключевые технологии, используемые в области оптоволоконной связи. Они играют решающую роль в обеспечении высокой производительности, эффективности и надежности, хотя и имеют некоторые различия в своей конструкции и применении.

SONET (синхронная оптическая сеть)

SONET — это широко распространенный стандарт синхронной оптической сети в Северной Америке, разработанный для поддержки различных служб передачи данных. Он предлагает механизм для синхронной передачи потоков данных с разной скоростью по оптоволокну, эффективно облегчая передачу голоса, данных и видео.

Уровни тарифов SONET:

• ОС-3: 155.52 Мбит/с
• ОС-12: 622.08 Мбит/с
• OC-48: 2.488 Гбит/с

SONET находит широкое применение, среди прочего, в традиционных телефонных сетях и корпоративных коммуникациях. Синхронность и высокая надежность делают его подходящим для приложений с жесткими требованиями к задержке и доступности.

Структура временных интервалов

SONET использует особую структуру временных интервалов, состоящую из двух уровней: синхронный транспорт (ST) и виртуальный компонент (VT). Уровень ST используется для общего распределения полосы пропускания, а уровень VT — для более точного распределения полосы пропускания.

Структура временных интервалов SONET:

• СТС-1: 51.84 Мбит/с
• VT1.5: 1.728 Мбит/с
• VT2: 2.304 Мбит/с

Волоконно-оптическая передача

SONET использует оптоволокно для передачи данных с диапазоном длин волн света от 1310 до 1550 нм. Этот режим передачи позволяет SONET преуспеть в передаче данных на большие расстояния.

Характеристики:

• Диапазон длин волн: от 1310 до 1550 нм
• Подходит для дальней связи

Главные преимущества

Синхронность: SONET использует механизм синхронных часов, чтобы гарантировать синхронную передачу данных внутри сети, улучшая временную целостность.

Уровни скорости: SONET определяет ряд уровней скорости, таких как OC-3, OC-12 и OC-48, отвечающих различным требованиям к пропускной способности.

SDH (синхронная цифровая иерархия)

SDH служит международным эквивалентом стандарта SONET, направленным на обеспечение совместимости оборудования глобальной связи. Подобно SONET, SDH обеспечивает механизм синхронной передачи и поддерживает несколько сервисов передачи данных.

Уровни скорости SDH:

• STM-1: 155.52 Мбит/с
• STM-4: 622.08 Мбит/с
• STM-16: 2.488 Гбит/с

SDH находит широкое применение в международных коммуникациях, особенно играя решающую роль в транснациональных сетях. Его совместимость и надежная отказоустойчивость делают его краеугольным камнем глобальных коммуникационных сетей.

STM (синхронный транспортный модуль)

Подобно структуре SONET, SDH использует иерархическую структуру STM (синхронный транспортный модуль). Однако SDH использует такие обозначения, как STM-1 и STM-4, для обозначения разных уровней скорости, что эквивалентно оптическим скоростям SONET OC.

Пример иерархической структуры SDH STM:

• STM-1: 155.52 Мбит/с
• STM-4: 622.08 Мбит/с
• STM-16: 2.488 Гбит/с

Отказоустойчивость

Синхронная цифровая иерархия (SDH) демонстрирует надежную отказоустойчивость, обеспечивая быстрое обнаружение и восстановление неисправностей в сетях, тем самым повышая стабильность и надежность системы.

Ключевые особенности отказоустойчивости SDH включают в себя:

• Быстрое обнаружение и устранение неисправностей
• Повышенная надежность системы

Примечательные аспекты:

• Международный стандарт: SDH соответствует стандартам, установленным Международным союзом электросвязи (ITU), что способствует глобальному единообразию и совместимости коммуникационного оборудования.
• Совместимость: SDH может взаимодействовать с синхронной оптической сетью (SONET), обеспечивая согласованность международных коммуникаций.

Различия между SONET и SDH:

Организации по стандартизации:

SONET был разработан Американским национальным институтом стандартов (ANSI) в первую очередь для использования в США.

SDH была создана Сектором стандартизации электросвязи МСЭ (ITU-T) и используется во всем мире.

Основные единицы:

Основной единицей SDH является синхронный транспортный модуль уровня 1 (STM-1).

Базовой единицей SONET является оптическая несущая уровня 1 (OC-1).

Накладные расходы на передачу:

SONET имеет общий объем служебной информации при передаче 27 байт.

Общий объем служебной информации при передаче данных SDH составляет 81 байт.

Скорость передачи:

Из-за отсутствия мультиплексирования высшего порядка для передачи сигналов SONET работает на более низких скоростях передачи, чем SDH.

Режимы передачи:

SONET ограничен только синхронной передачей данных, тогда как SDH поддерживает как синхронную, так и асинхронную передачу данных.

DWDM (плотное мультиплексирование с разделением по длине волны)

Плотное мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM) — это технология, которая использует разные длины волн для передачи нескольких сигналов по оптическим волокнам, что эффективно увеличивает коэффициент использования волокна и обеспечивает оптическую связь с высокой пропускной способностью.

Примеры длины волны DWDM:

• Длина волны 1: 1550 нм
• Длина волны 2: 1560 нм
• Длина волны 3: 1570 нм

DWDM в основном используется в оптических сетях связи высокой пропускной способности, таких как оптоволоконная передача на большие расстояния и соединение центров обработки данных. Функция мультиплексирования с разделением по длине волны делает его подходящим для сценариев, требующих обработки больших потоков данных.

Мультиплексирование с разделением по длине волны

В основе DWDM лежит мультиплексирование с разделением по длине волны, позволяющее передавать несколько сигналов с использованием разных длин волн. Такая конструкция улучшает использование оптоволокна, обеспечивая большую пропускную способность передачи данных.

Характеристики:

• Передача нескольких сигналов с использованием разных длин волн
• Увеличение использования волокна

Увеличение пропускной способности оптоволокна

Технология DWDM позволяет увеличить пропускную способность за счет добавления длин волн без замены существующей оптоволоконной инфраструктуры, тем самым снижая затраты на модернизацию.

Характеристики DWDM-волокно Повышение потенциала:

• Увеличение пропускной способности системы за счет добавления длин волн
• Снижение затрат на обновление

Особенности

Мультиплексирование по длине волны: DWDM позволяет использовать несколько длин волн по одному и тому же оптическому волокну для передачи данных, обеспечивая мультиплексирование.

Использование оптоволокна: DWDM эффективно улучшает использование оптоволокна, позволяя передавать большие потоки данных по одному и тому же оптическому волокну.

Сравнение преимуществ и недостатков

SONET

Преимущества:

Высокосинхронизированная трансмиссия, подходящая для применений с жесткими требованиями к синхронизации.

Широко используется в Северной Америке с надежной сетевой инфраструктурой.

Минусы:

Относительно более низкое использование длины волны ограничивает его применение в передачах с высокой пропускной способностью.

Расширение SDH

Преимущества:

Международный стандарт, обеспечивающий совместимость оборудования глобальной связи.

Высокая отказоустойчивость повышает стабильность сети.

Минусы:

Может быть менее гибким, чем SONET, для некоторых сетей в Северной Америке.

DWDM

Преимущества:

Значительное улучшение использования волокна за счет мультиплексирования с разделением по длине волны.

Гибкие обновления системы с увеличением пропускной способности оптоволокна.

Минусы:

Более низкие требования к синхронизации, что потенциально не подходит для приложений, чувствительных к задержке.

Сравнение SONET/SDH и DWDM

В заключение отметим, что SONET, SDH и DWDM являются важнейшими технологиями в области оптической связи, каждая из которых имеет уникальные характеристики и области применения. Понимание их различий и сильных сторон имеет важное значение для построения эффективных и надежных сетей связи. По мере развития технологий эти технологии будут продолжать развиваться, обеспечивая более мощную поддержку глобальных коммуникаций.