SDH (Synchronous Digital Hierarchy) je digitální hierarchická struktura používaná k přenosu vysokorychlostního digitálního provozu v telekomunikačních sítích. SDH byl navržen tak, aby nahradil tradiční hierarchickou strukturu PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), která neposkytovala dostatečnou kapacitu a spolehlivost přenosu dat.
Hlavní myšlenkou SDH je synchronní přenos dat. V tomto systému je provoz rozdělen na stejně velké části-kontejnery (které jsou definovány jako po sobě jdoucí časové intervaly) a poté jsou tyto kontejnery časově zarovnány a přenášeny optickými kanály. Tato synchronizace umožňuje efektivní využití šířky pásma kanálů a zaručuje spolehlivost přenosu dat.
SDH provoz se skládá z několika úrovní-od hlavního STM-1 až po další STM-4, STM-16 a tak dále. Každá úroveň má svou přenosovou rychlost a strukturu. Nejběžnější úrovně jsou STM-1 a STM-4, které poskytují datové rychlosti 155 Mbit/s a 622 Mbit/s.
Technologie SDH je široce používána v moderních telekomunikačních sítích, protože umožňuje rychlou a spolehlivou výměnu dat. Umožňuje dosáhnout vysoké šířky pásma a synchronizace, což je zvláště důležité pro přenos hlasu, videa a dalších typů dat v reálném čase. SDH provoz je aktivně využíván v operátorských sítích, Enterprise sítích a dalších kritických komunikačních sítích.
Co je SDH provoz?
SDH rozděluje provoz na pevné, časově stejné časové sloty, které se nazývají synchronní kontejnery (Synchronous Transport Modules - STM). Obvykle má STM-1 šířku pásma 155,52 Mbit/s a je rozdělen do 64 synchronních kontejnerů rychlostí 2,048 Mbit/s každý.
SDH umožňuje synchronizaci přenosu dat na všech úrovních, díky čemuž je vhodný pro přenos hlasu, videa a dat v reálném čase. Díky svým vlastnostem je SDH široce používán v telekomunikačních sítích k přenosu velkého množství dat na dlouhé vzdálenosti.
Je důležité poznamenat, že SDH je předchůdcem technologie OTN (Optical Transport Network), která nabízí ještě vyšší přenosové rychlosti a šířku pásma.
Princip provozu SDH
Princip provozu SDH provozu je založen na rozdělení informací na pevné časové sloty s konstantní přenosovou rychlostí. Veškerý provoz v síti SDH je rozdělen na kanály, které mají stejnou rychlost přenosu dat a zabírají pevný časový slot (například 2 Mbit/s).
| Optické dvouúrovňové rozhraní | Přenosová rychlost |
|---|---|
| STM-1 | 155 MB/s |
| STM-4 | 622 Mb/s |
| STM-16 | 2,5 GB / s |
| STM-64 | 10 Gb/s |
Všechna data v síti SDH jsou přenášena ve formátu rámce, který obsahuje informace o přenášeném provozu a také o synchronizaci a správě. Snímek má pevnou délku a je vytvořen přidáním synchronizačních bajtů na konec každého časového slotu.
Výhodou SDH provozu je jeho vysoká spolehlivost a stabilita přenosu dat. Umožňuje také flexibilní řízení provozu a snadné škálování sítě. Díky těmto vlastnostem je SDH široce používán v telekomunikačních sítích pro hlas, data a videa.
Hierarchie struktury SDH
Na nejvyšší úrovni hierarchie je STM-1 (Synchronous Transport Module level-1), který poskytuje přenosovou rychlost 155,520 Mbit/s. STM-1 se dělí na několik kanálů nižší úrovně, nazývaných E1 (2,048 Mbit/s) nebo T1 (1,544 Mbit/s), v závislosti na standardu použití.
Každý E1 nebo T1 lze dále rozdělit na 31 kanálů nižší úrovně, nazývaných E0 (64 kbit/s) nebo T0 (56 kbit/s). E0 nebo T0 lze použít k přenosu hlasových nebo datových zpráv. Data v SDH struktuře jsou přenášena prostřednictvím průvodních kanálů nazývaných DCC (Data Communication Channel), které jsou použity k přenosu řídících informací a opravě chyb.
Struktura SDH zajišťuje vysokou spolehlivost přenosu dat, protože využívá metodu těsnění dat a rezervační systém, který umožňuje rychlé obnovení připojení v případě selhání. Díky své struktuře se SDH stala jedním ze standardů přenosu provozu v optických sítích.
Multiplexování a demultiplexování v SDH
Multiplexování je proces kombinování několika nízkrychlostních signálů do jednoho vysokorychlostního proudu. V SDH se multiplexování provádí pomocí hierarchické struktury sestávající z těchto úrovní:
- STM-1: základní úroveň multiplexování, což je vysokorychlostní proud složený z 63 nízkrychlostních kontejnerů (VC-12) a servisních signálů;
- STM-4: multiplexovací úroveň, která se skládá ze 4 STM-1 a může zahrnovat až 252 kontejnerů VC-12;
- STM-16: multiplexovací úroveň sestávající ze 4 STM-4 a může obsahovat až 1 008 kontejnerů VC-12;
- STM-64: nejvyšší multiplexovací úroveň v SDH, která se skládá ze 4 STM-16 a může obsahovat až 4 032 kontejnerů VC-12.
Demultiplexování je proces separace vysokorychlostního toku do několika nízkrychlostních signálů. V SDH dochází k demultiplexování na každé úrovni hierarchie. Každá úroveň demultiplexuje příchozí signál na nižší úroveň a přenáší jej dále ke zpracování.
Postupy multiplexování a demultiplexování v SDH umožňují efektivní využití šířky pásma komunikačních linek a poskytují spolehlivý přenos synchronního digitálního provozu.