Les réseaux optiques synchrones (SONET) et la hiérarchie numérique synchrone (SDH) sont des protocoles de multiplexage standards utilisés pour transférer plusieurs flux de bits numériques sur des réseaux optiques.

Cette méthode a été développée pour remplacer le système de hiérarchie numérique plésiochrone (PDH) afin de transporter de plus grandes quantités d’appels téléphoniques et de trafic de données sur la même fibre sans problèmes de synchronisation.

SONET et SDH ont été conçus pour transporter des communications en mode circuit provenant de diverses sources, pour prendre en charge la voix en temps réel, non compressée, commutée par circuit et encodée en format PCM. Avant SONET/SDH, cela n’était pas possible car les sources de synchronisation pour ces circuits étaient différentes. Cela signifiait que chaque circuit fonctionnait en réalité à une fréquence légèrement différente et avec une phase différente. SONET/SDH a permis le transport simultané de nombreux circuits différents d’origines diverses au sein d’un même protocole de tramage.

En raison de la neutralité protocolaire essentielle et des caractéristiques orientées vers le transport de SONET/SDH, SONET/SDH était le choix évident pour transporter les trames à longueur fixe du mode de transfert asynchrone (ATM) également connues sous le nom de cellules. Il a rapidement évolué pour inclure des structures de mappage et des conteneurs de charge utile concaténés pour transporter les connexions ATM. En d’autres termes, pour ATM (et éventuellement d’autres protocoles tels qu’Ethernet), la structure interne complexe utilisée auparavant pour transporter des connexions orientées circuits a été supprimée et remplacée par une trame grande et concaténée (telle que STS-3c) dans laquelle les cellules ATM, les paquets IP ou les trames Ethernet sont placés.

SONET est un ensemble de conteneurs de transport qui permet la livraison de divers protocoles, y compris la téléphonie traditionnelle, ATM, Ethernet et le trafic TCP/IP. SONET n’est pas un protocole de communication distinct en soi. L’unité de transmission de base sur le SONET est STM-1 avec une bande passante de 155,52 Mb/s, également appelée STS-3.

Sonet Frame

Comme indiqué sur la figure, la trame SDH se compose de 9 champs d’en-tête et de 261 champs de charge utile. Les données sont transmises octet par octet et ligne par ligne. La surcharge de section (SOH) d’un signal STM-1 est divisée en trois parties : la surcharge de section de régénération (RSOH), la surcharge de section de multiplexage (MSOH) et le pointeur d’unité administrative (AU Pointer). Les surcharges contiennent des informations provenant du système de transmission lui-même, utilisées pour une large gamme de fonctions de gestion, telles que la surveillance de la qualité de la transmission, la détection des pannes, la gestion des alarmes, les canaux de communication de données, les canaux de service, etc.

Les différents segments de la surcharge sont décrits comme suit :

Surcharge de section – Aussi connue sous le nom de RSOH, elle contient tous les détails sur la structure de la trame nécessaires pour l’équipement terminal. Surcharge de ligne – Aussi connue sous le nom de MSOH, elle contient des informations sur les corrections d’erreurs et les messages de commutation automatique de protection. Unité administrative – Celle-ci pointe vers le premier octet dans le conteneur virtuel de la charge utile.

Protocoles de gestion de réseau SONET/SDH

Les systèmes de gestion de réseau sont utilisés pour surveiller et configurer l’équipement SDH et SONET.

Le système contient trois parties :

  1. Logiciel de gestion de réseau
  2. Transport des données de gestion du centre de contrôle à divers équipements SDH/SONET.
  3. Transport des données de gestion entre les équipements SDH/SONET en utilisant des « canaux de communication de données intégrés dédiés » (DCCs) au sein de la surcharge de section et de ligne.

Les principales fonctions du système de gestion de réseau peuvent être décrites comme suit :

  1. Provisionnement du réseau et des éléments du réseau – Les systèmes de gestion de réseau aident à configurer les appareils réseau individuels afin d’allouer une certaine bande passante sur un réseau.
  2. Mises à jour du firmware – Les systèmes de gestion de réseau aident à mettre à jour le logiciel de l’appareil et les correctifs sur un réseau.
  3. Surveillance des performances – La performance de tous les appareils est surveillée, les menaces et les risques sont identifiés et les défauts et pannes sont résolus à l’aide des systèmes de gestion de réseau dans les réseaux modernes.

Équipement

  1. Régénérateurs – Ceux-ci sont similaires aux répéteurs en communication électrique. Ils sont utilisés dans la transmission longue distance. Ils convertissent les signaux optiques en signaux électriques et les reconvertissent en impulsions optiques après amplification. Divers amplificateurs optiques sont également disponibles sur le marché, n’ayant pas besoin de médium électrique.
  2. Multiplexeur et démultiplexeur STS – Ils fournissent l’interface entre le réseau tribut électrique et le réseau optique.
  3. Multiplexeur d’insertion-extraction (ADM) – Les ADM sont utilisés comme interface entre le côté à haute vitesse et le côté à basse vitesse d’un réseau. Traditionnellement, les côtés à basse vitesse se composent de certains composants électriques et optiques qui sont multiplexés ensemble pour former des signaux à haute vitesse.
  4. Système de croisement numérique – Ils supportent de nombreux signaux à haute vitesse et permettent le croisement des DS1, DS3 et même des STS-3/12c, etc., de toute entrée à toute sortie.

Architectures de réseau

SONET/SDH ne possèdent que trois types d’architectures de réseau qui permettent non seulement une utilisation efficace de la bande passante mais aident aussi à transmettre le trafic lorsqu’une partie du réseau est en panne. Chaque connexion SDH/SONET sur la couche physique optique utilise deux fibres optiques, quelle que soit la vitesse de transmission.

Vitesses du réseau

SONET/SDH Designations and bandwidths
SONET Optical Carrier Level SONET Frame Format SDH level and Frame Format Payload bandwidth Line Rate (Kbit/s)
OC-1 STS-1 STM-0 50,112 51,840
OC-3 STS-3 STM-1 150,336 155,520
OC-12 STS-12 STM-4 601,344 622,080
OC-24 STS-24 1,202,688 1,244,160
OC-48 STS-48 STM-16 2,405,376 2,488,320
OC-192 STS-192 STM-64 9,621,504 9,953,280
OC-768 STS-768 STM-256 38,486,016 39,813,120
OC-3072 STS-3072 STM-1024 153,944,064 159,252,480

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