龙源期刊网
SDH 技术原理及应用研究
作者：于涛
来源：《建筑建材装饰》2014年第04期
摘要： 近年来，SDH 作为新一代理想的传输体系，具有路由自动选择能力，上下电路方便，维护、控制、管理功能强，标准统一，便于传输更高速率的业务等优点。本文重点就
SDH 技术原理以及 SDH 技术如何传输广播电视信号进行研究。
关键词：SDH；原理；应用；广播电视
前言
SDH（同步数字系列）是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数字信号结构等级，在传输媒质上（如光纤、微波等）进行同步信号的传送，它是一种新的数字传输体制。
在数字通信中，为了扩大传输容量和提高传输效率，常常需要将若干个低次群低速数字信号以数字复用的方式合成为一路高速数字信号，然后再通过宽带信道传输。数字复用就是实现两个或两个以上支路数字信号按时分复用方式汇接成为单一的复合数字信号，这个过程称为数字复接，完成这功能的设备称为数字复接器。在传输线路收端把复合数字信号分离成各分支信号的过程称为分接，完成此功能的设备称为数字分接器。数字复接和分接合在一起常称为数字复用设备。
数字复用必须按照一定的标准进行。国际电信联盟电信委员会（ITUT）的前身国际电报电话咨询委员会（CCITT）规定了两种基本复用标准。前期为准同步数字系列（PDH），后期为适应通信传输网的发展需要，又提出同步数字系列（SDH），使 SDH 技术成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。
1 SDH 技术的基本原理
SDH 技术最核心的特点之一就是同步复用。SDH 采用的信息结构等级称为同步传送模块
STM-N （Synchronous Transport Module 的缩写，N = 1，4，16，64），最基本的模块为STM-1，4个 STM-1 同步复用构成 STM-4，16 个 STM-1或 4 个 STM-4 同步复用构成 STM-16；SDH 采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270* N 列字节组成，每个字节含8比特，整个帧结构分成段开销（Section Over Head，缩写为 SOH）区、STM-N 净负荷区和管理单元指针（AU PTR）区三个区域，其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又分为再生段开销（Regenerator Section Over Head，缩写为RSOH）和复用段开销（Multiplex Section Over Head，缩写为MSOH）； 管理单元指针用来指示净负荷区域内的信息首字节在 STM-N 帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷； 净龙源期刊网
中国科技信息2017年第22期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Nov.2017
-64-◎31万～60万
随着安徽省地震局“十二五”、“十三五”信息化的发展，省局与台站之间的通讯链路的建设和发展成为关注重点，目前省局与台站主要是基于SDH的传输网络来承载数据业务。但随着地震传输网络中数据业务和图像语音等业务需求的快速增长， SDH传输网络已经不能完全满足发展的需要。这些业务需求的变化催生出了MSTP技术，它以SDH技术为基础，与现有SDH网络有天然的兼容优势，利用MSTP技术不仅可以有效传送各种地震数据业务，而且对数据网元和传输网元进行了整合，增加了宽带业务的处理能力和承载能力，满足了安徽地震台站通信网络建设的需要。基于SDH的MSTP技术简介MSTP（Multi－Service Transport Platform，多业务传送平台），把以太网等接口板增加到原有的SDH设备上，采用MSTP标准将以太帧封装后映射到多个2M通道中，再使用传输网进行传送。因此MSTP在实现以太网和ATM等业务的传送、处理和接入的同时还能提供TDM业务，实现多业务的综合接入和传送。以SDH为平台的MSTP技术在接入网应用领域发挥着十分重要的作用，利用GFP数据封装、VC虚级联映射、MPLS、LCAS（链路容量调整机制）、RPR等技术，进一步增强虚容器的带宽分配的灵活性和带宽利用率。图1为MSTP中的主要技术及功能模型。MSTP的特点（1）直接向用户提供以太口，这样用户就不需要再对设备进行另外的投资；（2）以太网业务点到点的透明传输功能得以实现；（3）对传输网数据和接入设备进行修改就可以升级带宽，客户设备不需要做任何改动，带宽以2M为单位增加；（4）MSTP支持拓扑自动发现和环网智能保护，针对数据业务提供小于50ms线路倒换时间，在这个时间内，就客户层的数据业务来说，是察觉不到发生的线路故障的，网络倒换和连接中断得以避免；（5）不同的业务需要可以选择不同的方式，包括VLAN方式和端口组方式；（6）支持MAC地址自学习功能，在自适应模式下，全双工、半双工都可有效的完成； （7）支持多种业务类型接入：中国电信提供客户端MSTP设备支持语音、数据等多种业务，提供了丰富的业务类型的接口，可以与以太网交换机、路由器等设备进行对接，提高了带宽利用率。MSTP技术在接入网组网中的优势目前安徽省地震局所使用的设备有SDH和以太网设备，MSTP设备可以通过相应的接口将上面两种设备接入到用户设备，实现了不同业务的接入需求。它在接入网组网中的优势主要有以下几个方面。（1）流量可以实现控制，当以太网业务采用MSTP技术传送时，虽然在一般情况下链路带宽是小于端口速率的，但是当以太网端口的速率慢慢增大到一定程度时，依据流控协议IEEE 802.3X，可以通过MSTP发出的流控包来实现客户端数据流量的控制，可以避免大量的数据包被丢弃。 而且在MSTP设备内部也可选取合适的算法，如常用的Token 行业曲线linkindustryappraisementpointDOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2017.22.023可替代度影响力可实现度行业关联度真实度基于SDH的MSTP技术在安徽省地震通讯网络中的应用随着安徽省地震信息网络的快速发展，传统的电信传输业务已经不能完全满足地震网络的业务需求，于是提出了基于SDH的MSTP技术，应用于升级省局与台站之间的网络通讯。本文主要阐述了MSTP的技术原理、组网优势以及MSTP技术实现。孙 静 万 杰 李亚龙安徽省地震局【合肥市】孙静（1978－）女，安徽合肥人，汉族，工程师，硕士，2005年毕业于中国科学技术大学软件工程专业，主要从事网络技术方面的研究工作。
什么是MSTP？
MSTP是SDH多业务传送平台的简称，是目前城域网中采用的技术之一，它是在SDH基础上发展起来的。
SDH是一种非常成熟而严密的传送网体制，它一诞生就获得了广泛的应用支持，目前已成为世界各国核心网的主要传送技术。我国从1995年开始就在干线上全面转向SDH网络，我国的SDH传输网是支持我国固定电话用户数成为全球电话用户数第一的网络基础，目前各运营商的城域网也大都采用SDH体制。
但在SDH发展中也面临时分复用、固定带宽分配带来的效率低下、成本高、技术相对复杂等问题，因此基于SDH体制的城域光网络如何向以IP为基础的光网络演进、在同一平台上提供TDM、二层和三层业务的光通信设备，是运营商和设备制造商十分关注的问题。目前，宽带城域光网的建设有多种技术方案可供选择，MSTP(SDH多业务传送平台)由于能把许多分立的网络元素整合在单一的多业务平台而受到青睐，它的最大好处是可以代替功能各不相同的大量传输设备和接入设备。
MSTP的出现不仅减少了大量独立的业务节点和传送节点设备，简化了节点结构，而且降低了设备成本，加快了业务提供速度，改进了网络扩展性，节省了运营维护和培训成本，还可以提供诸如虚拟专网(VPN)或视频广播等新的增值业务。特别是在它集成了IP路由、以太网、帧中继或ATM之后，可以通过统计复用和超额订购业务来提高TDM通路的带宽利用率并减少局端设备的端口数，使现有SDH基础设施最佳化。最后，MSTP还可以方便地完成协议终结和转换功能，使运营商可以在网络边缘提供多种不同业务，并同时将这些业务的协议转换成其特有的骨干网协议，且成本要比现有设备显著降低。
总的看来，SDH多业务平台最适合作为网络边缘的融合节点，支持混合型业务量，特别是以TDM业务量为主的混合型业务量。它不仅适合缺乏网络基础设施的新运营商应用于局间或POP间，还适合于大企业用户驻地。即便是那些已经敷设了大量SDH网的运营公司，以SDH为基础的多业务平台也可以更有效地支持分组数据业务，有助于实现从电路交换网向分组网的过渡。
MSTP配置要点概述
1、MSTP基本原理
MSTP是ISP将用户的以太帧封装到SDH内传输的技术，和传统SDH点对点链路不同之处在于：用户可以灵活开通任意带宽而不再受限于2M带宽的叠加。
对于用户而言，ISP的MSTP网络就是一个巨大的交换机。用户通过给每个节点分配一个vlan的方式实现互联。因此，每个分支就相当于一个vlan，而中心端相当于trunk，每个子接口对应一个vlan。因此，用户需要为每个分支分配vlan编号和对应的IP地址，vlan编号需要和ISP共享，ISP负责将每个VLAN和SDH通道一一对应起来。
2、MSTP的线路监测配置
以太接口下的IP配置和原有的串口或E1口配置没有什么区别，只是将原有接口的配置迁移到以太口下而已。但是由于以太口的物理性质和串口不同，导致端口监测和QoS配置有较大差异。
以太口因为不是点对点性质，因此当线路中断时，路由器和MSTP设备的互联还是完好的，因此端口不会down，如果使用的是静态路由，则路由表不会更新，导致断网。因此需要使用额外的PING检查配置来克服这点，不同厂家配置有所不同。
Cisco:使用IP SLA。IP SLA即服务质量保证，实际上就是由路由器主动的通过PING、TCP SYN等数据包去检查某项应用的可用状态，然后将检查结果反馈给路由器（即track），路由器随机做出反应。在MSTP中我们使用PING来检查线路的通断。命令如下：
ip sla monitor 1
type echo protocol ipIcmpEcho 1.1.1.1 source-ipaddr 1.1.1.2
frequency 10
timeout 500
vrf XXX
!
ip sla monitor schedule 1 start-time now life forever
!
track 1 rtr 1 state
