同期光ネットワーク

同期光ネットワーク( SONET ) と同期デジタル階層( SDH ) は、レーザーまたは発光ダイオード(LED)からの高コヒーレント光を使用して、光ファイバーを介して複数のデジタル ビット ストリームを 同期的に転送する標準化されたプロトコルです。低速伝送では、電気インターフェイスを介してデータを転送することもできます。この方法は、同期の問題を起こさずに 大量の電話通話とデータトラフィックを同じ光ファイバーで転送するための、プレシオクロナス デジタル階層(PDH) システムに代わるものとして開発されました。

SONET と SDH は本質的に同じであり、もともとはさまざまなソースからの回線モード通信 ( DS1、DS3など) を転送するように設計されていましたが、主にPCM形式でエンコードされたリアルタイムの非圧縮回線交換音声をサポートするように設計されていました。^[1] SONET/SDH 以前にこれを実現する上での主な困難は、これらのさまざまな回線の同期ソースが異なっていたことです。つまり、各回線は実際にはわずかに異なる速度と位相で動作していました。SONET/SDH では、単一のフレーミング プロトコル内で、さまざまなソースのさまざまな回線を同時に転送できました。SONET/SDH 自体は完全な通信プロトコルではなく、トランスポート プロトコルです ( OSI モデルの意味での「トランスポート」ではありません)。

SONET/SDH の本質的なプロトコル中立性とトランスポート指向機能により、SONET/SDH は固定長の非同期転送モード(ATM) フレーム (セルとも呼ばれる) のトランスポートに選ばれました。マッピング構造と連結ペイロード コンテナが急速に進化し、ATM 接続をトランスポートできるようになりました。つまり、ATM (および最終的にはEthernetなどの他のプロトコル) では、回線指向接続のトランスポートに使用されていた複雑な内部構造が削除され、ATM セル、IP パケット、または Ethernet フレームが配置される大きな連結フレーム (STS-3c など) に置き換えられました。

現在、SDH と SONET はどちらも広く使用されています。米国とカナダでは SONETが、その他の地域では SDH が使用されています。SONET 規格は SDH より前に開発されましたが、SDH は世界中でより広く市場に浸透しているため、SDH のバリエーションと見なされています。SONET は、パス、ライン、セクション、物理層などの要素によって 4 つのサブレイヤーに分割されます。

SDH規格はもともと欧州電気通信標準化機構（ETSI）によって定義され、国際電気通信連合（ITU）規格G.707、^[2] G.783、^[3] G.784、^[4] G.803 ^{[5] [6]}として正式化されました。SONET規格はTelcordia ^[7]と米国規格協会（ANSI）規格T1.105 [ ^{6] [8]}によって定義され、51.840 Mbit/sを超える範囲での伝送フォーマットと伝送速度のセットを定義しています。

SDH は、SONET/SDH でデータを転送するために使用される正確な速度が、原子時計を使用してネットワーク全体で厳密に同期されるという点で、プレシオクロナス デジタル ハイアラーキ(PDH) とは異なります。この同期システムにより、国際ネットワーク全体を同期して動作させることができ、ネットワーク内の要素間で必要なバッファリングの量が大幅に削減されます。SONET と SDH はどちらも、PDH 標準などの以前のデジタル伝送標準をカプセル化するために使用できます。また、非同期転送モード (ATM) またはいわゆるSONET/SDH (POS) ネットワーク経由のパケットを直接サポートするために使用できます。したがって、SDH または SONET をそれ自体で通信プロトコルと考えるのは正確ではありません。これらは、音声とデータの両方を転送するための汎用的な多目的トランスポート コンテナです。SONET/SDH 信号の基本形式は帯域幅に柔軟であるため、仮想コンテナ (VC) でさまざまなサービスを伝送できます。

SONET と SDH では、同一の特徴や機能を説明するために異なる用語が使用されることがよくあります。これにより混乱が生じ、両者の違いが誇張される可能性があります。いくつかの例外を除き、SDH は SONET のスーパーセットと考えることができます。

SONET は、従来の電話、ATM、イーサネット、TCP/IP トラフィックなど、さまざまなプロトコルの配信を可能にするトランスポート コンテナーのセットです。したがって、SONET 自体はネイティブ通信プロトコルではなく、その用語が通常使用する方法で 必ずしも接続指向であると混同しないでください。

このプロトコルは高度に多重化された構造で、ヘッダーはデータの間に複雑な方法でインターリーブされています。これにより、カプセル化されたデータは独自のフレーム レートを持つことができ、SDH/SONET フレーム構造とレートに対して「浮遊」することができます。このインターリーブにより、カプセル化されたデータのレイテンシが非常に低くなります。機器を通過するデータは、フレーム レートが 125 μs であるのに対し、最大 32 マイクロ秒 (μs) 遅延できます。競合する多くのプロトコルは、このような転送中にデータを少なくとも 1 つのフレームまたはパケット分バッファしてから送信します。データはフレーム レートとは異なるレートでクロックされるため、多重化されたデータが全体のフレーミング内で移動できるように、追加のパディングが許可されます。このパディングを多重化構造のほとんどのレベルで許可するという決定により、プロトコルはより複雑になりますが、全体的なパフォーマンスが向上します。

SDH のフレーミングの基本単位はSTM-1 (同期トランスポート モジュール、レベル 1) で、155.520メガビット/秒(Mbit/s) で動作します。SONET では、この基本単位を STS-3c (同期トランスポート信号 3、連結) と呼びます。STS-3c が OC-3 で伝送される場合、口語的にOC-3cと呼ばれることがよくありますが、これは SONET 標準内の正式な呼称ではありません。これは、STS-3c と OC-3 内で伝送される 3 つの STS-1 の間に物理層 (つまり光) の違いがないためです。

SONET は、51.84 Mbit/s で動作する STS-1 (Synchronous Transport Signal 1) またはOC-1という追加の基本伝送単位を提供します。これは、STM-1/STS-3c/OC-3c キャリアのちょうど 3 分の 1 です。この速度は、PCM エンコードされた電話音声信号の帯域幅要件によって決まります。この速度では、STS-1/OC-1 回線は、672 の 64 kbit/s 音声チャネルを伝送できる標準DS-3チャネルと同等の帯域幅を伝送できます。^[1] SONET では、STS-3c 信号は 3 つの多重化された STS-1 信号で構成され、STS-3c は OC-3 信号で伝送される場合があります。一部の製造元は、STM-0 として知られる STS-1/OC-1 の SDH 相当もサポートしています。

イーサネットなどのパケット指向のデータ伝送では、パケット フレームは通常、ヘッダーとペイロードで構成されます。最初にヘッダーが送信され、次にペイロード (およびCRCなどのトレーラー) が送信されます。同期光ネットワークでは、これが若干変更されます。ヘッダーはオーバーヘッドと呼ばれ、ペイロードの前に送信されるのではなく、送信中にペイロードとインターリーブされます。オーバーヘッドの一部が送信され、次にペイロードの一部、次にオーバーヘッドの次の部分、次にペイロードの次の部分が送信され、フレーム全体が送信されるまで続きます。

STS-1 の場合、フレームのサイズは 810オクテットですが、STM-1/STS-3c フレームのサイズは 2,430 オクテットです。STS-1 の場合、フレームは 3 オクテットのオーバーヘッドとして送信され、その後に 87 オクテットのペイロードが続きます。これは 9 回繰り返され、810 オクテットが送信されるまで 125  μsかかります。STS-1 の 3 倍の速度で動作する STS-3c/STM-1 の場合、9 オクテットのオーバーヘッドが送信され、その後に 261 オクテットのペイロードが送信されます。これも 9 回繰り返され、2,430 オクテットが送信されます。これも 125  μsかかります。 SONET と SDH の両方で、これはフレームをグラフィカルに表示することで表現されることが多く、STS-1 の場合は 90 列と 9 行のブロック、STM1/STS-3c の場合は 270 列と 9 行のブロックとして表示されます。この表現では、すべてのオーバーヘッド列が整列されるため、オーバーヘッドはペイロードと同様に連続したブロックとして表示されます。

フレーム内のオーバーヘッドとペイロードの内部構造は SONET と SDH で若干異なり、これらの構造を説明するために標準で異なる用語が使用されています。これらの標準の実装は非常に類似しているため、任意の帯域幅で SDH と SONET 間の相互運用が容易になります。

実際には、STS-1 と OC-1 という用語は互換的に使用されることがありますが、OC 指定は光形式の信号を指します。したがって、OC-3 に 3 つの OC-1 が含まれていると言うのは誤りです。OC-3 には 3 つの STS-1 が含まれていると言えます。

同期トランスポート モジュール レベル 1 (STM-1) フレームは、同期デジタル階層の最初のレベルである SDH の基本的な伝送形式です。STM-1 フレームは正確に 125  μsで伝送されるため、155.52 Mbit/s の OC-3 光ファイバー回線では 1 秒あたり 8,000 フレームになります。^{[注 1]} STM-1 フレームは、オーバーヘッドとポインター、および情報ペイロードで構成されます。各フレームの最初の 9 列はセクション オーバーヘッドと管理ユニット ポインターを構成し、最後の 261 列は情報ペイロードを構成します。ポインター (H1、H2、H3 バイト) は、情報ペイロード内の管理ユニット (AU) を識別します。したがって、OC-3 回線は、オーバーヘッドを差し引いた後、150.336 Mbit/s のペイロードを伝送できます。^{[注 2]}

情報ペイロードには、9 行 261 列の独自のフレーム構造があり、その中にはポインターで識別される管理単位が含まれています。また、管理単位には 1 つ以上の仮想コンテナー (VC) があります。VC には、パス オーバーヘッドと VC ペイロードが含まれています。最初の列はパス オーバーヘッド用で、その後にペイロード コンテナーが続きます。ペイロード コンテナー自体も他のコンテナーを運ぶことができます。管理単位は STM フレーム内で任意の位相調整を持つことができ、この調整は 4 行目のポインターで示されます。

STM-1 信号のセクション オーバーヘッド (SOH) は、再生セクション オーバーヘッド(RSOH) と多重化セクション オーバーヘッド(MSOH) の 2 つの部分に分かれています。オーバーヘッドには、伝送品質の監視、障害の検出、アラーム、データ通信チャネル、サービス チャネルなどの管理など、幅広い管理機能に使用される伝送システム自体の情報が含まれています。

STM フレームは連続しており、バイト単位、行単位でシリアルに送信されます。

トランスポート オーバーヘッドは、シグナリングと伝送エラー率の測定に使用され、次のように構成されます。

セクションオーバーヘッド

SDH 用語では再生セクション オーバーヘッド (RSOH) と呼ばれます。端末機器に必要なフレーム構造に関する情報を含む 27 オクテットです。

ラインオーバーヘッド

SDHの多重セクションオーバーヘッド（MSOH）と呼ばれるもの：ネットワーク内で必要となる可能性のあるエラー訂正と自動保護スイッチングメッセージ（アラームやメンテナンスメッセージなど）に関する情報を含む45オクテット。エラー訂正はSTM-16以上に含まれています。^[9]

行政単位（AU）ポインタ

ペイロード内のJ1バイト（仮想コンテナの最初のバイト）の位置を指します。^[10]

エンドツーエンドで送信されるデータはパス データと呼ばれ、次の 2 つのコンポーネントで構成されます。

ペイロードオーバーヘッド (POH)

エンドツーエンドのシグナリングとエラー測定に使用される 9 オクテット。

ペイロード

ユーザーデータ（STM-0/STS-1の場合は774バイト、STM-1/STS-3cの場合は2,430オクテット）

STS-1の場合、ペイロードは同期ペイロードエンベロープ（SPE）と呼ばれ、18バイトのスタッフィングバイトで構成され、STS-1のペイロード容量は756バイトになります。^[11]

STS-1 ペイロードは、完全な PDH DS3フレームを伝送するように設計されています。DS3 が SONET ネットワークに入ると、パス オーバーヘッドが追加され、その SONETネットワーク要素(NE) はパス ジェネレーターおよびターミネータと呼ばれます。SONET NE は、ライン オーバーヘッドを処理する場合、ラインを終端します。ラインまたはパスが終端される場所では、セクションも終端されることに注意してください。SONET 再生器はセクションを終端しますが、パスまたはラインは終端しません。

STS-1 ペイロードは、7 つの仮想トリビュタリ グループ(VTG)に分割することもできます。各 VTG は、4 つのVT1.5信号に分割され、それぞれが PDH DS1信号を伝送できます。VTG は、代わりに 3 つのVT2信号に分割され、それぞれが PDH E1信号を伝送できます。SDH で VTG に相当するのは TUG-2 です。VT1.5 は VC-11 に相当し、VT2 は VC-12 に相当します。

3 つの STS-1 信号を時分割多重化して、SONET 階層の次のレベルであるOC-3 (STS-3) を形成し、155.52 Mbit/s で動作します。信号は、3 つの STS-1 フレームのバイトをインターリーブして多重化され、2,430 バイトを含み、125 μsで送信される STS-3 フレームを形成します 。

高速回線は、低速回線を複数回連続して集約することによって形成され、その速度は常にその指定からすぐにわかります。たとえば、4 つの STS-3 または AU4 信号を集約して、OC-12またはSTM-4で指定された 622.08 Mbit/s 信号を形成できます。

一般的に導入されている最高速度はOC-768またはSTM-256回線で、38.5Gbit/s弱の速度で動作します。^{[12]ファイバー枯渇が懸念される場合、}高密度波長分割多重（DWDM）や粗い波長分割多重（CWDM）などの波長分割多重化によって、複数のSONET信号を1本のファイバーペアで複数の波長にわたって伝送できます。DWDM回線は、現代のすべての海底通信ケーブルシステムやその他の長距離回線 の基礎となっています。

高速データネットワーク回線のもう1つのタイプは、10ギガビットイーサネット（10GbE）です。ギガビットイーサネットアライアンスは、2つの10ギガビットイーサネットのバリエーションを作成しました。1つはラインレートが10.3125 Gbit/sのローカルエリアバリアント（LAN PHY）で、もう1つはOC-192/STM-64と同じラインレート（9,953,280 kbit/s）のワイドエリアバリアント（ WAN PHY ）です。 ^[13] WAN PHYバリアントは、軽量のSDH/SONETフレームを使用してイーサネットデータをカプセル化し、SDH/SONET信号を伝送するように設計された機器と低レベルで互換性を持たせます。一方、LAN PHYバリアントは、64B/66Bラインコーディングを使用してイーサネットデータをカプセル化します。

ただし、10 ギガビット イーサネットは、ビットストリーム レベルで他の SDH/SONET システムとの相互運用性を明示的に提供していません。これは、現在 OC-192 SONET 信号をサポートし、通常はシン SONET フレームの 10 ギガビット イーサネットをサポートできる、粗波長分割多重システムと高密度波長分割多重システム (CWDM と DWDM) の両方を含む WDM システム トランスポンダとは異なります。

ユーザー スループットはペイロード帯域幅からパス オーバーヘッドを差し引いてはなりませんが、パス オーバーヘッド帯域幅は光システム全体に構築されるクロスコネクトの種類に基づいて変化します。

データレートの進行は155 Mbit/sから始まり、4の倍数で増加することに注意してください。唯一の例外はOC-24で、これはANSI T1.105で標準化されていますが、ITU-T G.707のSDH標準レートではありません。^{[2] [8]} OC-9、OC-18、OC-36、OC-96、OC-1536などの他のレートは定義されていますが、一般的には導入されておらず、ほとんどが孤立したレートと見なされています。^{[1] [14] [15]}

物理層は、OSI ネットワーク モデルの最初の層を指します。^[16] ATM 層と SDH 層は、再生器セクション レベル、デジタル回線レベル、伝送パス レベル、仮想パス レベル、および仮想チャネル レベルです。^[17]物理層は、伝送パス、デジタル回線、再生器セクションという 3 つの主要なエンティティに基づいてモデル化されています。^[18]再生器セクションは、セクション層とフォトニック層を指します。フォトニック層は最下位の SONET 層であり、ビットを物理媒体に送信する役割を担っています。セクション層は、物理媒体を介して送信される適切な STS-N フレームを生成する役割を担っています。適切なフレーミング、エラー監視、セクションのメンテナンス、オーダーワイヤなどの問題を扱います。ライン層は、パス層によって生成されたペイロードとオーバーヘッドの信頼性の高い転送を保証します。複数のパスの同期と多重化を提供します。品質管理に関連するオーバーヘッド ビットを変更します。パス層は、SONET の最上位層です。送信するデータを受け取り、それをライン層に必要な信号に変換し、パフォーマンス監視と保護スイッチングのためのパスオーバーヘッドビットを追加または変更します。^{[19] [20]}

ネットワーク管理システムは、SDH および SONET 機器をローカルまたはリモートで構成および監視するために使用されます。

システムは 3 つの重要な部分で構成されており、後ほど詳しく説明します。

• 交換機/中央オフィスに設置されたワークステーション、ダム端末、ラップトップなどの「ネットワーク管理システム端末」上で実行されるソフトウェア。
• TL1/Q3 プロトコルなどを使用して、「ネットワーク管理システム端末」と SONET/SDH 機器間でネットワーク管理データを転送します。
• セクションおよびライン オーバーヘッド内の「専用埋め込みデータ通信チャネル」(DCC) を使用して、SDH/SONET 機器間でネットワーク管理データを転送します。

ネットワーク管理の主な機能は次のとおりです。

ネットワークとネットワーク要素のプロビジョニング

ネットワーク全体に帯域幅を割り当てるには、各ネットワーク要素を構成する必要があります。これはクラフト インターフェイスを介してローカルで実行できますが、通常は、SONET/SDH ネットワーク管理ネットワークを介して動作するネットワーク管理システム (上位層に存在) を介して実行されます。

ソフトウェアのアップグレード

最新の機器では、ネットワーク要素のソフトウェア アップグレードは主に SONET/SDH 管理ネットワークを通じて行われます。

パフォーマンス管理

ネットワーク要素には、パフォーマンス管理のための非常に大規模な標準セットがあります。パフォーマンス管理基準により、個々のネットワーク要素の状態を監視できるだけでなく、ほとんどのネットワークの欠陥や停止を分離して特定できます。上位層のネットワーク監視および管理ソフトウェアにより、ネットワーク全体のパフォーマンス管理の適切なフィルタリングとトラブルシューティングが可能になり、欠陥や停止を迅速に特定して解決できます。

上記で定義した 3 つの部分について考えてみましょう。

ローカルクラフトインターフェース

地元の「職人」（電話ネットワーク エンジニア）は、「クラフト ポート」上の SDH/SONET ネットワーク要素にアクセスし、ラップトップで実行されているダム ターミナルまたはターミナル エミュレーション プログラムを通じてコマンドを発行できます。このインターフェイスはコンソール サーバーに接続することもでき、リモートの帯域外管理とログ記録が可能になります。

ネットワーク管理システム（上位層に存在）

これは多くの場合、多数のSDH/SONETネットワーク要素をカバーするワークステーション上で実行されるソフトウェアで構成されます。

TL1

SONET 機器は、多くの場合、 TL1プロトコルで管理されます。TL1 は、SONET ネットワーク要素を管理および再構成するための通信言語です。TL1 などの SONET ネットワーク要素で使用されるコマンド言語は、 SNMP、CORBA、XMLなどの他の管理プロトコルによって伝送される必要があります。

Q3

SDHは主にITU勧告Q.811およびQ.812で定義されたQ3インターフェースプロトコルスイートを使用して管理されてきました。スイッチングマトリックスとネットワーク要素アーキテクチャにおけるSONETとSDHの統合により、新しい実装ではTL1も提供されるようになりました。^[21]

ほとんどの SONET NEには、限られた数の管理インターフェイスが定義されています。

TL1 電気インターフェース

電気インターフェイス (多くの場合50 オームの同軸ケーブル)は、SONET ネットワーク要素が配置されている中央オフィスに物理的に収容されているローカル管理ネットワークから SONET TL1 コマンドを送信します。これは、そのネットワーク要素のローカル管理と、場合によっては他の SONET ネットワーク要素のリモート管理を目的としています。

SONETとSDHには、管理トラフィック用のセクションオーバーヘッドとラインオーバーヘッド内に専用のデータ通信チャネル（DCC）があります。一般的にはセクションオーバーヘッド（ SDHでは再生セクション）が使用されます。ITU -T G.7712によると、管理には3つのモードが使用されています。^[22]

• IPのみのスタック、データリンクとしてPPPを使用
• OSIのみのスタック、データリンクとして LAP-D を使用
• スタック間の通信にトンネリング機能を備えた PPP または LAP-D を使用するデュアル (IP+OSI) スタック。

考えられるすべての管理チャネルと信号を処理するために、ほとんどの最新のネットワーク要素には、ネットワーク コマンドと基礎となる (データ) プロトコル用のルーターが含まれています。

SONET および SDH チップセットの進歩により、ネットワーク要素の従来のカテゴリはもはや明確ではありません。ただし、ネットワーク アーキテクチャは比較的一定であるため、新しい機器 (マルチサービス プロビジョニング プラットフォームを含む) であっても、サポートするアーキテクチャの観点から検討することができます。したがって、新しい機器だけでなく従来の機器も、古いカテゴリの観点から検討することは価値があります。

従来の再生器はオーバーヘッドセクションを終端しますが、回線やパスは終端しません。再生器は、ほとんどの再生器と同様に、すでに長距離を移動した光信号を電気形式に変換し、再生された高出力信号を再送信することで、長距離ルートを延長します。

1990 年代後半以降、再生器は主に光増幅器に置き換えられ、再生器の機能の一部は波長分割多重システムのトランスポンダに吸収されました。

STS マルチプレクサとデマルチプレクサは、電気支線ネットワークと光ネットワーク間のインターフェースを提供します。

アドドロップ マルチプレクサ(ADM) は、最も一般的なタイプのネットワーク要素です。従来の ADM は、ネットワーク アーキテクチャの 1 つをサポートするように設計されていましたが、新世代のシステムでは、複数のアーキテクチャをサポートできることが多く、場合によっては同時にサポートされることもあります。ADM には、従来の高速側(フル ライン レート信号がサポートされる側) と低速側(電気インターフェイスと光インターフェイスで構成できる側) があります。低速側は低速信号を受け取り、ネットワーク要素によって多重化されて高速側から送信されます (またはその逆)。

最近のデジタル クロス コネクト システム(DCS または DXC) は、多数の高速信号をサポートし、任意の入力から任意の出力への DS1、DS3、さらには STS-3/12c などのクロス コネクトを可能にします。高度な DCS は、多数のサブテンディング リングを同時にサポートできます。

SONET と SDH には、限られた数のアーキテクチャが定義されています。これらのアーキテクチャは、帯域幅の効率的な使用と保護 (つまり、ネットワークの一部が故障した場合でもトラフィックを伝送する機能) を可能にし、デジタル トラフィックの移動に SONET と SDH を世界中で展開する上での基礎となっています。光物理層のすべての SDH/SONET 接続では、伝送速度に関係なく、2 本の光ファイバーが使用されます。

リニア自動保護スイッチング (APS) は、 1+1とも呼ばれ、2 本の作業用ファイバー (各方向に 1 本ずつ) と 2 本の保護ファイバーの計 4 本のファイバーを使用します。スイッチングはライン状態に基づいており、単方向 (各方向が独立してスイッチング) または双方向 (各端のネットワーク要素がネゴシエートして、通常、両方向が同じファイバー ペアで伝送されるようにする) になります。

単方向パススイッチリング（UPSR）では、保護されたトラフィックの冗長（パスレベル）コピーが 2 つ、リング内を両方向に送信されます。出力ノードのセレクタは、どのコピーが最も品質が高いかを決定し、そのコピーを使用します。これにより、ファイバーの破損やその他の障害によりコピーの 1 つが劣化しても対処できます。UPSR はネットワークのエッジ近くに配置される傾向があるため、コレクターリングと呼ばれることもあります。リング上で同じデータが両方向に送信されるため、UPSR の合計容量はOC - Nリングの回線速度Nに等しくなります。^{[23]たとえば、3 つの DS-3 を入力ノード}Aから出力ノードDに転送するために使用される 3 つの STS-1 を備えた OC-3 リングでは、リング帯域幅の 100 パーセント（N =3）がノードAとDによって消費されます。リング上の他のノードは、パススルーノードとしてのみ機能できます。 SNCP はリング トポロジを強制しませんが、メッシュ トポロジでも使用できます。

双方向ラインスイッチリング (BLSR) には、2 ファイバー BLSR と 4 ファイバー BLSR の 2 種類があります。BLSR はライン層で切り替えます。UPSR とは異なり、BLSR は入力から出力に冗長コピーを送信しません。代わりに、障害に隣接するリングノードは、保護ファイバー上のリングを迂回してトラフィックを「長い経路」で再ルーティングします。BLSR は、コストと複雑さを犠牲にして帯域幅の効率を高め、保護切り替えイベントが発生したときに優先される「余分なトラフィック」をサポートする機能も提供します。4 ファイバーリングでは、1 つのラインで障害またはメンテナンス操作が発生すると、リングをループするのではなく、2 つのノードを接続する保護ファイバーが使用されるため、単一ノード障害または複数ライン障害のどちらもサポートできます。

BLSR は大都市圏内で動作できますが、多くの場合、市町村間でトラフィックを移動します。BLSR は入力から出力に冗長コピーを送信しないため、BLSR がサポートできる合計帯域幅はOC- Nリングの回線速度Nに制限されず、リング上のトラフィック パターンによっては実際にNよりも大きくなることがあります。 ^[24]最良のケースでは、すべてのトラフィックが隣接ノード間です。最悪のケースは、リング上のすべてのトラフィックが単一のノードから出力される場合です。つまり、BLSR がコレクタ リングとして機能している場合です。この場合、リングがサポートできる帯域幅は、OC -Nリングの回線速度Nに等しくなります。このため、BLSR はコレクタ リングに導入されることはほとんどありませんが、オフィス間リングには導入されることが多いです。SDH で BLSR に相当するものは、Multiplex Section-Shared Protection Ring (MS-SPRING) と呼ばれます。

通信ネットワークの同期に使用されるクロックソースは、品質によって評価され、一般にストラタムと呼ばれます。^[25]通常、ネットワーク要素は利用可能な最高品質のストラタムを使用します。これは、選択されたクロックソースの同期ステータスメッセージ（SSM）を監視することで決定できます。

ネットワーク要素で利用可能な同期ソースは次のとおりです: ^{[引用が必要]}

ローカル外部タイミング

これは、ネットワーク要素と同じ中央オフィスにあるデバイスによって、原子セシウム クロックまたは衛星由来のクロックによって生成されます。インターフェイスは DS1 であることが多く、同期ステータス メッセージはクロックによって提供され、DS1 オーバーヘッドに配置されます。

ラインから派生したタイミング

ネットワーク要素は、品質を確保するために S1 同期ステータス バイトを監視することにより、回線レベルからタイミングを取得するように選択 (または構成) できます。

ホールドオーバー

最後の手段として、より高品質のタイミングがない場合、ネットワーク要素は、より高品質の外部タイミングが再び利用可能になるまでホールドオーバーモードに移行できます。このモードでは、ネットワーク要素は独自のタイミング回路を基準として使用します。

タイミング ループは、ネットワーク内のネットワーク要素がそれぞれ他のネットワーク要素からタイミングを取得しているときに発生しますが、そのいずれもが「マスター」タイミング ソースではありません。このネットワーク ループは、最終的にその独自のタイミングが外部ネットワークから「浮上」し、原因不明のビット エラーを引き起こします。最悪の場合、トラフィックの大量損失につながります。このようなエラーの原因を診断するのは困難です。^[26]一般に、適切に構成されたネットワークではタイミング ループが発生することはありませんが、一部のサイレント障害は、それでもこの問題を引き起こす可能性があります。

SONET/SDH の開発は、当初、DS1、E1、DS3、E3 などの複数の PDH 信号と、多重化された 64 kbit/sパルス コード変調音声トラフィックのその他のグループを転送する必要性によって推進されました。ATM トラフィックを転送する機能も、初期のアプリケーションの 1 つでした。大規模な ATM 帯域幅をサポートするために、連結が開発されました。連結では、より小さな多重化コンテナー (STS-1 など) が逆多重化されて、より大きなコンテナー (STS-3c など) が構築され、大規模なデータ指向パイプがサポートされます。

しかし、従来の連結には柔軟性に欠けるという問題があります。連結されたコンテナのサイズが固定されているため、伝送しなければならないデータと音声のトラフィックの混合によっては、未使用の帯域幅が大量に残ることがあります。たとえば、155 Mbit/s の STS-3c コンテナ内に 100 Mbit/s のファスト イーサネット接続を収めると、かなりの無駄が生じます。さらに重要なのは、すべての中間ネットワーク要素が、新たに導入された連結サイズをサポートする必要があることです。この問題は、仮想連結の導入によって克服されました。

仮想連結(VCAT) を使用すると、より任意の低次の多重化コンテナを組み立てて、この特定の連結形式をサポートする中間ネットワーク要素を必要とせずに、かなり任意のサイズ (例: 100 Mbit/s) のより大きなコンテナを構築できます。仮想連結では、X.86 またはGeneric Framing Procedure (GFP) プロトコルを利用して、任意の帯域幅のペイロードを仮想連結コンテナにマッピングします。

リンク容量調整スキーム(LCAS) を使用すると、ネットワークの短期的な帯域幅のニーズに基づいて、動的な仮想連結と多重化コンテナーを介して帯域幅を動的に変更することができます。

イーサネット転送を可能にする次世代 SONET/SDH プロトコルのセットは、Ethernet over SONET/SDH (EoS) と呼ばれます。

SONET/SDH は、インターネット アクセス プロバイダーが大口顧客向けに使用していたため、専用回線の供給においてはもはや競争力がありません。過去 10 年間 (2020 年) にわたって開発は停滞しており、SONET/SDH ネットワークの機器サプライヤーとオペレーターはともに、OTN や広域イーサネットなどの他のテクノロジーに移行しています。

ブリティッシュテレコムは最近（2020年3月）、BT SDHの最後の大規模利用であったKiloStreamおよびMega Stream製品を廃止しました。BTはSDHネットワークへの新規接続も停止しており、まもなくサービスが廃止されることを示唆しています。^{[27] [28] [29]}

• デバイス帯域幅のリスト
• ルーティングと波長の割り当て
• 多波長光ネットワーク
• 光メッシュネットワーク
• 光伝送ネットワーク
• リモートエラー表示
• G.709
• トランスマックス
• インターネットアクセス

• SONET/SDHを理解する
• ベルファスト・クイーンズ大学のSDH/SONET入門書 2005年9月20日アーカイブウェイバックマシン
• Acterna/JDSU の SDH ポケット ハンドブック
• Acterna/JDSU の SONET ポケット ハンドブック
• ソネットのホームページ
• SONET 相互運用性フォーム (SIF)
• ネットワーク接続速度リファレンス
• 次世代 SDH: 明るい未来^{[リンク切れ‍ ]}
• SONET/SDH の将来 (pdf)
• Telcordia GR-253-CORE、SONET トランスポート システム: 共通一般基準
• Telcordia GR-499-CORE、トランスポート システム一般要件 (TSGR): 共通要件
• ANSI T1.105: SONET - 多重化構造、速度、フォーマットを含む基本説明
• ANSI T1.119/ATIS PP 0900119.01.2006: SONET - 運用、管理、保守、プロビジョニング (OAM&P) - 通信
• ITU-T 勧告 G.707: 同期デジタル階層 (SDH) のネットワーク ノード インターフェイス
• ITU-T勧告G.783:同期デジタルハイアラーキ(SDH)機器機能ブロックの特性
• ITU-T 勧告 G.803: 同期デジタル階層 (SDH) に基づくトランスポート ネットワークのアーキテクチャ