基于未来网络的SDH

SONET/SDH 交换系统一般采用两种交换架构中的一种：单级或多级。使用单级架构通常会创建较小型的疏导结构（grooming fabric）。就特定技术类型而言，单级架构一般固定在带宽中，如果不升至多级架构，则无法对其进行扩展。由于只有一个交换元素，因此该系统可轻松进行实施。另一方面，多级结构一般基于时间、空间、时间的三级架构，可在物理限制中轻松进行扩展。虽然该方法能够满足带宽的可扩展性要求，但需要更多的器件数、更高的功率，而且还会增加软件复杂性。例如，利用一个结构元素来设计的 SONET/SDH 系统可提供 160G 的交换容量。若要将该结构扩展到 640 G需要12个这样的交换元素（在三列中有四个器件）。即，交换结构的系统成本和功率会增加12倍，而在累积容量中一般仅增加4倍。

    随着网络节点数量不断呈指数增长，配置并管理这些网络正变得日趋复杂。在当今注重低成本的服务供应商环境中，电信运营商正在寻求削减资金及运营支出的方法。他们需要对其现有 SONET/SDH 基础设施进行无缝扩展，以便不断提高容量，同时还能轻松提供并维持各种业务。

    三种关键技术的提高将使服务供应商在保留语音收入的同时，还能轻松对其现有 SONET/SDH  基础设施进行调整并扩展到以数据为中心的未来世界。第一，新的交换结构技术可向现有及新型平台--容量可达160 G、320 G、640 G以及更高--提供无缝的在服务可扩展性（in-service scalability），而无需从根本上更改架构。第二，对多播服务及更灵活端口布局不断增长的需求已增加了连接供应软件的复杂性；众多系统厂商正在寻求简化并增强供应软件的方法，因此可提高整个网络性能。最后，SONET/SDH 系统中的端口卡与交换结构之间的标准接口将促进 ASSP 与 ASIC 厂商之间的互操作性，使系统设计人员能够灵活地添加使用标准接口的独特服务，同时简化系统管理。

标准接口可简化系统开发与管理

    可将 SONET/SDH  网络元素分成四个基本功能平面：数据、控制、定时及开销。尽管其中大部分主要应用于数据平面，但当网络元素扩展到更大容量时，其它功能平面也必须进行扩展。例如，众多 SONET/SDH 系统采用由基于单个线路卡的微处理器（可与中央处理器硬连接）组成的控制器组合。微控制器可处理本地配置和中断处理，并可向中央处理器报道统计数据及事件。中央处理器在网络元素层上依次执行配置管理及异常处理。随着数据平面汇集容量的不断增加，对控制器复杂性的需求也日益增加。通常，控制器本身缺乏复杂性，需要进行扩充。相似的分析适用于 SONET/SDH 开销的 DCC 字节中的信号发送。当端口数量增加时，信号发送系统的负担便会加重，应需要进行重新设计。众多系统设计人员将此作为把每个功能平面集成到一个通用接口的良机，其它功能子系统可共享该通用接口，就如同各种 PC 的功能子系统共享一个通用共享总线一样。这种动机隐藏在扩展的 SONET/SDH 串行接口或 ESSI 中。ESSI 可定义用于 SONET/SDH 系统的信号发送标准，并可将控制、定时及开销管理集成到通用物理接口中。

    OIF TDM 到 5 级结构接口 (TFI-5) 的超集 ESSI 可定义三个功能层：帧、传输及路径。帧层可定义如 SONET/SDH 成帧器与交换结构之间串行线路的物理操作。与 SONET/SDH 中的段层相似，帧层仅存在于物理端点间，例如从成帧器上的发送端到交换元素上的接收端。电信号信令、成帧、加扰、链接错误监控及帧同步均嵌入在帧层中。帧层的用途是为网络元素各组件间的物理互操作性提供参考点。目前，ESSI 帧层可定义以 622.08 Mbit/s 和 2488.32 Mbit/s 速率运行的串行链接。ESSI 帧层可与广泛的串行技术兼容，包括 CML 和 LVDS。ESSI 传输层可定义基于 ESSI 的系统间的字节透明度，并可直接对应系统中的 STS-N 接口。逻辑层可针对每个客户机信号进行定义，并可从入口定位器／映射器扩展到出口定位器／映射器。ESSI 传输层的所有组件均可未终结地通过交换矩阵，包括开销。如果使用交给矩阵分层模式，则还可在传输层对该模式进行定义。这表明传输层可在多个物理链接上进行定义，一般为2的幂次方。ESSI 路径层包括 H1-H3 指针字节、整个 STS-N 有效负载及相关的路径开销。针对路径识别、设备状态及路径状态可对其它字节进行定义。