SDH網是對原有準同步系列(Plesiochronous Digital Hierarchy，PDH)網的一次革命。PDH是異步復接，在任一網絡節點上接入、接出低速支路信號都要在該節點上進行復接、碼變換、碼速調整、定時、擾碼、解擾碼等過程，并且PDH只規定了電接口，對線路系統和光接口沒有統一規定，無法實現全球信息網的建立。隨著SDH技術的引入，傳輸系統不僅具有提供信號傳播的物理過程的功能，而且提供對信號的處理、監控等過程的功能。SDH 通過多種容器C、虛容器VC以及級聯的復幀結構的定義，使其可支持多種電路層的業務，如各種速率的異步數字系列、DQDB、FDDI、ATM，以及將來可能出現的各種新業務。段開銷中大量的備用通道增強了SDH網的可擴展性。通過軟件控制使原來PDH中人工更改配線的方法實現了交叉連接和分插復用連接，提供了靈活的上/下電路的能力，并使網絡拓撲動態可變，增強了網絡適應業務發展的靈活性和安全性，可在更大幾何范圍內實現電路的保護、高度和通信能力的優化利用，從而為增強組網能力奠定基礎，只需幾秒就可以重新組網。特別是SDH自愈環，可以在電路出現故障后，幾十毫秒內迅速恢復。SDH的這些優勢使它成為寬帶業務數字網的基礎傳輸網。
SDH有全世界統一的網絡節點(NNI)，從而簡化了信號的互通以及信號的傳送、復用、交叉連接和交換過程。它有一套標準化的信息結構等級，稱為同步傳送模塊(Synchronous Transport Module，STM-N)。當n=1、4、16時，其最基本的模塊為 STM-1、STM-4和STM-16，并具有一種塊狀幀結構，允許安排豐富的開銷比特(即在網絡節點接口比特流中扣除凈負荷后的剩余部分)用于網絡的運行、管理和維護(OAM)。它的基本網絡單元有同步光纖線路系統或SDH微波傳送系統、同步復用器(SM)、分插復用器(ADM)和同步數字交叉連接設備(SDXC)等等。
在有線電視網絡中用何種技術傳輸IP，取決于有線電視網絡所采用的傳輸技術。在有線電視網絡中的IP傳輸技術有IP over ATM、IP over SDH和IP over WDM三種形式。
經研究和實踐發現：當IP業務繁忙時或出現大量不均衡、突發性業務時，會發生ATM降載，主干網路由器不堪負荷也會引起整個系統停機。再加上IP over ATM的網絡體系結構比較復雜、傳輸效率低、開銷損失大(達25~30%)的缺點，使人們把眼光轉向了IP over SDH。加之現在我國的有線電視網絡國家部級和省級干線均采用了SDH傳輸體制，因此在有線電視網絡中的IP傳輸技術較多采用IP over SDH。
1. IP over SDH的概念
IP over SDH以SDH網絡作為IP數據網絡的物理傳輸網絡。它使用鏈路及點到點協議(Point to Point PRotocol，PPP)對數據包進行封裝，根據RFC 1662規范把IP分組簡單地插入到PPP幀中的信息段。然后再由SDH通道層的業務適配器把封裝后的IP數據包映射到SDH同步凈荷中，然后經過SDH傳輸層和段層，加上相應的開銷，把凈荷裝入一個SDH幀中，最后到達光網絡，在光纖中傳輸。IP over SDH，也稱為Packet over SDH(PoS)，它保留了IP面向無連接的特征。
2. IP over SDH與路由器的關系
IP over SDH技術的實現需要高速路由器和PPP協議，采用的仍然是傳統路由器的逐包轉發方式。其基本思路是將路由計算與包的轉發分開，采用緩沖技術、硬件芯片快速處理技術、以ATM信元交換矩陣作為路由器內部體系構架的交換路由技術，將路由器包的逐包轉發速度控制到與第二層交換的速度相當。它無須利用廣域網上的ATM交換機來建立虛電路VC。
IP over SDH中以鏈路方式來支持Internet，不能參與Internet的尋址。它的作用是將路由器以點到點的方式連接起來，提高點到點之間的傳輸速率。它并沒有從總體上提高Internet的性能，這種Internet本質上仍是一個路由器網。Internet整體性能的提高將取決于路由器技術是否有突破性進展，因而這種技術的核心是千兆比線速路由交換機(千兆比特高速路由器)。
目前不少網絡設備公司已推出基于IP over SDH技術的交換路由器產品，如Cisco千兆位交換路由器GSR12000、Ascend千兆位路由轉發器GRF、Lucent于1998年推出的Packet star千兆位路由器等。這些設備在交換功能方面引入了ATM技術，與傳統路由器相比，在技術方向有了重大突破，表現在吞吐量大(達60Gb/s)和傳送時延小(14~40 s)，為IP over SDH的實現奠定了基礎。但是，千兆比特高速路由器在實現第2層交換與第3層選路的綜合的同時，也帶來了設備的復雜性。此外，這種突破性技術尚不能廣泛應用于普通路由器。因而除非網絡上的全部路由器都能采用千兆比特速路由器技術，否則仍難以從整體上提高Internet的水平。所以，IP over SDH主要用于在干線上疏導高速率數據流。
3. IP over SDH的優缺點
IP over SDH的優點是：對IP路由的支持能力強，具有很高的IP傳輸效率；符合Internet業務的特點，如有利于實施多播方式；能利用SDH技術本身的環路和網絡自愈合能力達到鏈路糾錯的目的；利用OSPF協議防止鏈路故障造成網絡停頓，提高網絡的穩定性；將IP網絡技術建立在SDH傳輸平臺上，可以很容易地跨越地區和國界，兼容不同技術標準實施全球聯網；省略了ATM層，簡化了網絡結構，降低了運行成本。
IP over SDH的缺點是：IP over SDH尚不支持虛擬專用網VPN和電路仿真；在所有包交換技術中，ATM的QoS是最好的，它可以做到電路仿真，而IP over SDH技術只能進行業務分級，不能提供較好的QoS；對大規模的網絡必須處理龐大、復雜的路由表，而且查找困難，路由信息占用比較大的帶寬。
五 結語
SDH傳輸技術，廣泛應用于傳輸領域，它的一系列優點非常適合于廣播信號的傳輸。而IP over SDH能使IP數據包通過PPP協議直接映射到SDH幀結構上，省去中間的ATM層，簡化了IP網絡體系結構，提高了數據傳輸效率，將IP網絡技術建立在SDH傳輸平臺上，可以很容易地跨越地區和國界，兼容各種不同的技術和標準，易于實現網絡互聯。
IP over SDH技術是目前建設和改造Internet骨干網的首選方案。在有線電視網絡平臺上IP over SDH適用于省際網絡和省內網絡上的IP傳輸。目前，國內外廣泛建設的SDH環境為IP over SDH的實施創造了良好的條件。
隨著千兆高速路由器的進一步成熟和IP業務的進一步增大，IP over SDH的應用會越來越廣泛。但應注意到在一段時期內，IP over ATM、IP over SDH將會共存互補，各有其最佳應用場合和領域，但最終會過渡到IP over DWDM。(全文完）
