SDH پاسخی از گذشته تا به امروز

در این مقاله قصد داریم با نگاهی گذرا به تاریخچه SDH بپردازیم، در گام اول به معرفی سیستم انتقال PDH پرداخته سپس موانع این نوع از انتقال را بیان کرده و دلیل مهاجرت به SDH را شرح می‌دهیم و در آخر به مزایای این نوع از انتقال و پاسخ به نیازهای روز شبکه می‌پردازیم.

PDH:

مخفف کلمات Plesiochronous Digital Hierarchyکه به معنی سلسله‌مراتب شبه‌هم‌زمان است. این سیستم‌ها در اوایل دهه ۷۰ میلادی با دیجیتالی شدن سیستم‌های انتقال توسعه یافت. یک نوع روش انتقال داده در شبکه‌های مخابراتی می‌باشد که کشف آن در دهه ۷۰ سبب افزایش چشمگیر نرخ تبادل داده شد. باگذشت زمان و افزایش روزافزون نیاز به پهنای باند این نوع از سیستم‌ها به علت پیچیدگی طراحی با موانع جدی رو به شدند. به سبب این امر محققین در تکاپوی یک سیستمم جدید برآمدند که نتیجه آن، طراحی سیستم‌های SDH شد.

در سیستم‌های شبه‌هم‌زمان از دو نوع استاندارد جهانی استفاده می‌کنند. استاندارد آمریکایی و ژاپنی یا T1 و استاندارد اروپایی یا E1. چون در ایران استانداردهای اروپایی تبعیت می‌کنند از E1 استفاده می‌کنند. سیگنال E1 دربرگیرنده ۳۲ کانال دیتای 64Kbps است که از این ۳۲ کانال ۳۰ کانال صوت و ۲ کانال آن مختص به اطلاعات سیگنالینگ می‌باشد. انتقال داده در سیستم‌های PDH مضربی از سیگنال E1 بوده و سیگنال‌های E1 را در یکدیگر ادغام می‌کنند. از ترکیب ۴ سیگنال E1 به سیگنال مرتبه دوم E2 و از ترکیب ۴ سیگنال E2 به سیگنال مرتبه سوم E3 و از ترکیب ۴ سیگنال E3 به سیگنال مرتبه چهارم E4 دسترسی پیدا می‌کنیم. جدول (۱-۱) نرخ انتقال داده در سطوح مختلف E1 را نشان می‌دهد.

جدول (۱-۱)

حالا این سؤال برای ما پیش می‌آید که شبه‌هم‌زمان بودن در شبکه‌های PDH به چه معناست؟ شبه‌هم‌زمان بودن در شبکه‌های PDH به این معنی است که این سیستم‌ها فقط در سطوح E1 هم‌زمان هستند، یا به‌عبارتی‌دیگر سیگنال‌های بالاتر از سطح E1 با یکدیگر هم‌زمان نیستند و برای هم‌زمان‌سازی این سیگنال‌ها باید جریان داده از بالاترین سطح به سطح سیگنال E1 دی مالتی پلکس، سپس دوباره سیگنال‌ها را با یکدیگر ترکیب و ارسال نمود. این امر سبب پیچیدگی بیش‌ازحد تجهیزات شبکه می‌گردد. برای مثال جهت دستیابی به یک سیگنال E1 از یک سیگنال مرتبه چهارم E4، باید آن را تا سطح E1 دی مالتی پلکس و سیگنال E1 موردنظر را استخراج و دوباره سیگنال را تا سطح E4 مالتی پلکس و ارسال نمود. در این روش انتقال، جدا از پایین بودن نرخ تبادل داده، نیاز به مدارات مالتی پلکس و دی مالتی پلکس فراوانی خواهد بود که این امر سبب پیچیدگی فراوان مدارات درنتیجه افزایش قیمت و کاهش کارایی آن خواهد شد. ازاین‌رو محققین درصدد طراحی مداری برآمدند که عیوب مدارات PDH را پوشانده و دارای انعطاف‌پذیری بالا و عدم پیچیدگی فراوان باشد که درنهایت این تلاش‌ها به طراحی و ساخت مدارات SDH انجامید.

 لطفاً مقاله "OTN و کاربرد های آن در شبکه های نوری" را مطالعه بفرمایید.

SDH:

مخفف کلمات Synchronous Sigital Hierarchy به معنی سلسله‌مراتب هم‌زمان است. محققین در دهه ۸۰ میلادی با توجه محدودیت‌های سیستم‌های PDH سیستمی طراحی کردند که می‌توان فقط با اضافه کردن فایل سرآیند به فریم‌های اطلاعاتی انواع داده‌های مختلف را بدون پیچیدگی مدارات قبلی به‌راحتی در هر نقطه از شبکه جابه‌جا نمود. ساختار استاندارد اطلاعاتی که در SDH از آن بهره می‌برند را STM نام‌گذاری می‌کنند. SDH سبب منعطف شدن شبکه و کاهش هزینه‌های پیاده‌سازی مدارات درنتیجه افزایش کارایی آن خواهد شد. جدول (۱-۲) نرخ بیت سیگنال‌های STM را نشان می‌دهد.

دستاورد اصلی SDH متحد کردن استانداردهای مختلف با سرعت‌های متفاوت در قالب یک فریم است.

شکل (۱-۳) ساختار ادغام دیتاهای متفاوت را در دل یک فریم SDH نشان می‌دهد.

شکل (۱-۳)

همان‌طور که مشاهده می‌کنید اطلاعاتی که باید انتقال داده شوند در قالب بلوک C وارد مدار شده و ازآنجا به داده‌ها یک بایت شمارشگر و یک فایل سرآیند برای تشخیص نقطه شروع اضافه می‌شود. داده‌ها در واحد بالاتر با یکدیگر ادغام و به آن‌ها یک فایل سرآیند اضافه و درنهایت ساختار یک فریم SDH را تشکیل می‌دهد. با استفاده از ساختار SDH می‌توان به‌راحتی انواع دیتای مختلف و با نرخ‌های متفاوت را ارسال و در هر نقطه از شبکه، با استفاده از فایل سرآیند و مراجعه به بایت شمارشگر،

دیتای موردنظر را پیاده‌سازی کرد. به‌عبارتی‌دیگر در SDH با اضافه کردن Over head و Set کردن شمارشگرها قادر خواهیم بود که انواع ترافیک را در قالب این ساختار ارسال و در هر نقطه از شبکه بدون نیاز به استخراج همهٔ سیگنال‌ها، فقط سیگنال موردنظرمان را باتوجه‌ به شمارشگر آن پیاده‌سازی کنیم.

SDH باتوجه‌ به اینکه در دهه ۸۰ میلادی طرح و برنامه‌ریزی شد، اما به دلیل وجود ساختاری منعطف، سهولت در برنامه‌ریزی، پشتیبانی از سرویس‌های متنوع و استفاده بهینه از عرض باند، کماکان راه‌حلی بهینه برای ارسال داده در شبکه‌های زیرساخت است. ضرورت به‌کارگیری سیستم‌های جدید مخابراتی برای تبادل داده در شبکه‌های زیرساخت امری است اجتناب‌ناپذیر، اما در حال حاضر SDH به‌خوبی تمام نیازهای شبکه جهت تأمین سرویس‌های مختلف را پاسخگو بوده و درصد بالایی از شبکه‌های زیرساخت را تشکیل می‌دهد.