同步光网络

    SONET是通过光缆进行电信传输的一个标准。它定义了通过光通信系统传输数字信息的接入方式、成帧以及其他参数。Bellcore(即现在的Telcordia )在20世纪80年代中期首先提出SONET，后来ANSI(美国国家标准化协会)将其加以标准化。ITU采用SONET建立了一个全球范围的电信标准SDH(同步数字体系)。SONET是SDH的一个子集，用于北美地区。SONET技术事务由NSIF(网络和服务综合论坛)管理。

    SONET是为部署全球电信系统而设计的，所以SONET/SDH被世界各国电信公司广泛采用。它使用标准化速率以确保全球范围的电信公司能将他们的系统相互连接起来而不会遇到什么麻烦。SONET消除了世界范围内电话公司之间的边界。但是SONET并不仅限于电信公司网络。SONET可以运行于都市地区的大型企业或用于建立校园网络。

    SONET特性

    SONET在电信公司网络中同时传输话音和数据。它从根本上定义了电话公司通过光网络传输数据的方式，这些数据分组括数字化话音呼叫。它还定义了可以将许多低速链路复用到高速链路的层次体系。SONET允许构建大型多环网络，而且SONET网络中所有链路都是同步的。在以前的准同步数字体系中，每条传输线路的时钟速度与其他线路是相同的，但是没有同步锁定，这会导致数据位随着时间的推移而“滑出”同步，并且必须采取各种补偿器来避免这个问题。

    SONET的一个最重要的特征是它的自愈光纤环配置，这被称为APS(自动保护转接)，它有助于SONET幸免于线路中断、地震或可能中断服务的类似问题。如果一条光纤断开或发生故障时，APS允许从终端到终端、从工作线到备用线进行转换或切换，从而提高网络的耐久性和坚固性。SONET环包含两条光纤，一条单向传输信号，而另一条在备用保护模式中等待。

    SONET具有时分复用(TDM)的特性，它仅仅能提供像DDN那样固定带宽的信道，不适于大规模基于IP的数据网存在时所要求"包交换"的网络机制。同时SONET只有物理端口，没有物理链路地址，无路由功能；只有很弱的交换功能，或者说只有调度的功能，且调度不够灵活。

    用提供全冗余SONET网络的四纤环较为常见。图S-5显示出了一个使用该设计的Sprint SONET环。在出现光纤断路或电子设备故障的情况下，呼叫将用几毫秒的时间重选路由绕过故障点。该系统是四纤、双向、线路交换的SONET环(4BLSR)，其中的两条光纤传送通信，而另外两条处于备用或“保护”模式，以在服务中断的情况下接管通信。

    将许多不同规模和速率的SONET网络相互连接起来可组成更大规模的SONET网络，如图S-6所示。

    SONET数字体系符合0C(光载波)标准。OC定义在SONET光信号传输的物理协议系列(OC-1、OC-2、OC-3等)。OC 信号电平把STS帧以各种速率发送到多模光纤线路。其基本速率为51.84Mbps(OC-1)；每个信号电平的速率就是基本速率的整数倍(这样，OC-3的速率为155.52Mbps)。

    单个的SONET信道通过时分复用合并成一个更高等级的信道。在该方案中，每个通道获得传输中的特定时隙。SONET将许多数据流(称为支流)复用成越来越高的OC等级。如图S-7所示。

    SONET的分层体系结构如图S-8所示，有关路子层、线路子层和段子层的描述如下。在各子层中均包含SONET帧开销段的信息。

    路径子层 该子层涉及通过中继器和复用器的端对端连接。它提供了网络上端点(路径终接设备)间的控制信令与差错监控。当DS-1信号被复用成支流时路径信息被添加进来。此信息包括信息标记、路径状态和路径踪迹。

    线路子层 线路子层主要把多个支流复用到一根线路上，并且在另一端分解多路复用。对于线路子层，中继器是透明的。但多路复用设备在光纤上传送比特时，它认为这些比特会不被改变地到达下一个多路复用设备，而无论中间使用了多少个中继器。因此，线路子层的协议是处于两个多路复用设备间的， 主要处理多个输入被多路复用以及如何复用。与这相对照的是，通路子层和协议处理端到端事件。

    段子层 该子层处理单个点对点链路，在一端生成标准帧以及在另一端处理它。段可以在中继器处开始或结束， 中继器的功能仅仅是放大和重新生成比特， 但不改变或处理它们。该层还处理帧生成和差错监控。

    SONET与光网状网络的比较

    SONET网络具有可伸缩性，而且它们的容错性能在链路失效时会提供快速恢复。它们还为话音通信提供了保证服务等级。但是在进行数据通信时，SONET表现出其局限性。SONET是为多路复用话音流而不是为突发数据网络所设计的。

    新的光核心网络采用基于波长电路的DWDM技术。单根光缆可以容纳数百甚至是数千个波长电路。事实上，单个波长能够支持一根SONET光纤的全部通信负荷。在新的网络中，IP绕过ATM和SONET直接通过DWDM光网络传输。