SDH/SONET

ประวัติความเป็นมาของ SDH/SONET

เมื่อเราย้อนกลับไปในอดีต ระบบเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะนับว่าเป็นระบบส่งสัญญาณข้อมูลทางไกลที่สะดวกที่สุด ข้อมูลดิจิตอลที่ส่งผ่านเครือข่ายโทรศัพท์จะถูกเปลี่ยนให้มีรูปสัญญาณเป็นอนาล็อก และถูกมัลติเพล็กซ์รวมกันไปในช่องสัญญาณขนาด 4 KHz ต่อมาได้มีการพัฒนาเทคนิคการมอดูเลตสัญญาณอนาล็อกให้เป็นดิจิตอล (เช่น PCM หรือ Pulse Code Modulation ) ทำให้สามารถส่งสัญญาณอนาล็อกผ่านเครือข่ายดิจิตอลด้วย

ผลที่ตามคือ การพัฒนาเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะจากระบบอนาล็อกเดิมไปเป็นระบบดิจิตอลซึ่งเรียกว่า “ เครือข่าย ISDN ” ซึ่งมีช่องสัญญาณอัตราเร็วข้อมูล 64 Kbps เมื่อเรารวมช่องสัญญาณ 64 Kbps หลาย ๆ ช่องสัญญาณด้วยการมัลติเพล็กซ์แบบ TDM แล้วจะทำให้เราสามารถส่งข้อมลดิจิตอลผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ดิจิตอลได้ด้วยอัตราเร็วข้อมูลมากกว่า 2 Mbps ยิ่งอัตราเร็วของการส่งข้อมูลมีมากขึ้นเท่าใด ความซับซ้อนของการมัลติเพล็กก็ยิ่งมากขึ้นเพราะจำนวนช่องสัญญาณมากขึ้น อีกทั้งแต่ละช่องสัญญาณยังมีอัตราบิตที่แตกต่างกัน เนื่องจากการส่งมาจากต่างสถานีกัน จึงต้องมีการเพิ่มบิต เข้าไปเพื่อปรับอัตราบิตในแต่ละช่องสัญญาณเท่ากันบิตเหล่านี้จะถูกมัลติเพล็กซ์ออกเมื่อปลายไปถึงปลายทาง วิธีการมัลติเพล็กซ์แบบนี้เรียกว่า “ Plesiochronus ” หรือ “ เกือบจะเป็นซิงโครนัส ”  ดังนั้นเครือข่ายการทำงานความเร็วสูงในยุคแรกเริ่มจึงมีชื่อเรียกว่า “ เครือข่าย Plesiochronus Digital Hierarchy ” เรียกสั้น ๆ ว่า เครือข่าย PDH เพราะมีการใช้มัลติเพล็กซ์ Plesiochronus ในทุกระดับชั้นนั่นเอง

เครือข่าย PDH สามารถส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วถึง 140 Mbps จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในยุโรป แต่อย่างไรก็ตามเครือข่าย PDH ยังมีข้อจำกัดเช่น ขาดความคล่องตัวในการใช้งานเนื่องจากต้องการใส่บิตเพิ่ม และดึงบิตออกทุกครั้งที่ผ่านอุปกรณ์มัลติเพล็กซ์และทำให้สิ้นเปลืองอุปกรณ์ด้วย จากความต้องการในการสื่อสารข้อมูลของคอมพิวเตอร์ที่เป็นมัลติมิเดียมีมากขึ้น ทำให้อัตราการส่งข้อมูล 140 Mbps ของ PDH จึงต้องมีการคิดใหม่ว่าการสื่อสารข้อมูลแบบซิงโครนัสจริง ๆ น่าจะช่วยเรื่องการแก้ไขเรื่องความเร็วได้ จึงเป็นที่มาของการพัฒนาเครือข่ายใหม่ ที่เรียกว่า “ เครือข่าย SDH” (Synchronous Digital Hierarchy ในเขตประเทศยุโรป และ “ เครือข่าย SONET” (Synchronous Optical Network ) ในเขตอเมริกาเหนือในเวลาต่อมา

หลังจากได้มีการพัฒนาเครือข่ายการส่งข้อมูลดิจิตอลความเร็วสูงระยะทางไกล SDH ต่อจากระบบส่งข้อมูล PDH ในยุโรปแล้วองค์การ ITU-T (หรือ CCITT เดิม) ได้ออกมาตรฐานออกข้อมูลการส่งระดับเบื้องต้นของเครือข่ายเป็น 155.52 Mbps ซึ่งเรียกว่า “ มาตรฐาน STM- 1” (Synchronous Transport Module ) สำหรับมาตรฐานอัตราส่งข้อมูลที่สูงกว่าที่ได้จากมัลติเพล็กซ์อัตราส่งข้อมูล STM -1 นั้น ได้แก่ Synchronous -4 Mbps STM – 16 (2.48 Gbps ) และ STM- 64 (9.95 Gbps ) นอกจากนี้แล้วยังกำหนดมาตรฐานของเฟรมข้อมูล การมัลติเพล็กซ์แบบทริบูทารีและการเทียบสัญญาณ (Mapping )

เครือข่าย SONET นั้นเป็นเครือข่ายการส่งข้อมูลระยะไกลของระบบโทรศัพท์ในเขตอเมริกาเหนือผ่านสายใยแก้วนำแสง ซึ่งมีองค์กร ANSI เป็นผู้นำมาตรฐานอัตราการข้อมูลเบื้องต้นที่ระดับ 155.52 Mbps เช่นกับเครือข่าย SDH เพียงแค่ว่าการใช้ช่องสัญญาณพื้นฐานซึ่งมีอัตราการส่งต่ำกว่า เรียกว่า “STS- 1” (Synchronous Transport Signal 1 ) และการใช้มัลติเพล็กช่องสัญญาณพื้นฐานให้มีอัตราการส่งสูงขึ้น ก่อนจะแปลงสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นสัญญาณแสง ส่งออกไปตามสายใยแก้วนำแสง โดยเรียกสัญญาณแสงนี้ว่า “OC-n” ตามสัญญาณไฟฟ้าก่อนแปลงคือ STS-n (OC =Optical concentrated )