随着信息技术的发展，主要以话音传输为基本功能，单纯支持以2Mb/s、155Mb/s等话音业务接口的SDH系统正在向支持视频、数据等多业务演进。这种演进的趋势也被称为基于SDH的多业务传送平台(Multi-Service Transport Platform，MSTP)。这是SDH技术在新技术条件下的重要发展，客观上大大延长了SDH的寿命。这种新技术也被称为“下一代SDH (Next Generation SDH，NGSDH) ”。它可以比较方便地支持分组数据业务，实现从电路交换网到分组交换网的过渡，支持混合型业务量，比较适合多媒体业务，同时可以发挥SDH网管的强大功能。

NGSDH技术规范

NGSDH设备已经面临10Gb/s的SDH与10Gb/s以太网相融合的挑战。在新的IEEE802.3ae的10Gb/s以太网的标准中，以太网的广域接口和SDH的10Gb/s接口终于达到了统一的速率。为了能够充分利用SDH的网络，10Gb/s以太网的WAN PHY接口利用了与SDH的STM-64兼容的格式，10Gb/s以太网将和SDH共同构成未来的城域网核心。

X.86是在SDH上以类HDLC的帧格式(Link Access Protocol-SDH，LAPS)来封装并传送Ethernet的技术规范，是ITU-T在2001年2月通过的。传统的在SDH上传输数据包的方法是采用Packet-Over-SDH(POS)，POS是个成熟的、具有广泛适应性的协议，但是在NGSDH出现后，POS就被取代了。POS仅将数据包或帧以PPP、Frame Relay或HDLC封装，再映射到SDH中。它不能区别不同的数据包流，因此也不能对每个流的流量工程、保护和带宽进行管理，以及提供许多用户需要的1Mb/s的以太网带宽颗粒。POS实际上依靠高层的路由器等设备来实现流量工程和业务生成的功能。因此在SDH上采用新的封装格式来传送数据包是NGSDH的发展重点。X.86是其中之一，它支持在广域网上简单地传送以太网的功能，允许以太网交换机和集线器在点对点通信时能够直接和SDH接口，保证低时延抖动、远距离性能监测、远程错误指示和对于突发流量的主动的流控制。运营商可以使用它来实现以太网端到端的专线业务的流量隔离，保证安全和业务速率，但是X.86没有获得广泛的应用，只是在最开始有一些用户使用，而后很快被GFP所替代。

最近ITU-T将通用成帧处理(Generic Framing Procedure，GFP)定义为G.7041，GFP具有数据头的纠错和将通道标识符用于端口复用(可以用于将多个物理端口复用成一个网络通道)的功能。最重要的一点是GFP可以支持成帧映射和透明传送两种工作模式，这样可以支持更多的应用。成帧映射的工作方式是将已经成帧的客户端数据信号的帧封装进GFP帧当中，在子速率级别上支持速率调整和复用。透明模式则完全不同，因为它接受原数字信号并不改变它，仅是在SDH的帧内用低开销和低时延的数字封装的方式来实现。从原理上看，GFP可以封装任何协议，可以保证简单的协议在光层上的融合，还可以保证灵活性和更细的带宽颗粒。

NGSDH的关键技术

虚级联(Virtual Concatenation，VC)以及链路容量调整机制(Link Capacity Adjustment Scheme，LCAS)是NGSDH的关键技术，尤其在支持GFP的时候。

由于目前SDH支持的最小复用粒度为STM-1，所以在155Mb/s信道上承载100Mb/s的快速以太网业务时利用率就只有67%。这个问题的根源在于原来SDH建设主要是为语音业务，而语音业务在网内传输不需要细粒度的疏导功能，从而导致今天SDH网在业务环境发生重大变化时，在分配带宽上会遇到很多麻烦。VC与LCAS在传送网中提供了一种更加灵活的通道容量组织方式以更好地满足数据业务的传输特点，可以将任意带宽的以太网的数据流映射到任意数量的VC-12或者VC-3通道中，最大限度地减少带宽的浪费。VC和LCAS一起创造了可微调的SDH容量来适应数据业务的QoS和SLA的需求，尤其是可以穿过原有的SDH网络。SDH网络在LCAS技术的支持下可以动态地改变传输的带宽(增加或减少VC组中的通道)，而不中断业务。VC还允许新的、更有效的共享保护机制，流量可以被分成不同部分然后通过不同路径发送。网络正常工作情况下，不需要配置额外的保护通道，当其中一条路由出现故障时，LCAS可以把出现故障的VC-4通道从VC组中自动删除，此时VC组的带宽将会减少，但可以确保在发生链路故障时业务不会中断。这种技术实现起来非常复杂，VC将不同的VC/STM连接起来运送负荷，而VC组中不同的VC/STM将走不同的路径，在接收端会产生不同的时延，所以必须有能够纠正此偏差的功能。

另外LCAS是双向的信令协议，保证网管系统改变管道带宽的命令不会影响用户流量。SONET的最小粒度是STS-1，也就是51.8Mb/s，而SDH的最小粒度是STS-1的3倍，即155Mb/s。VC-3与STS-1速率级别相同，但却是隐藏的。这样，SDH疏导的效率自然就不如SONET了。关于理想的粒度，业内的看法不一，有的认为是STS-1，甚至是E-1，也有的认为应该是STM-16。其实，具体到应用哪种粒度取决于运营商，但NGSDH传输设备必须能够支持。目前，支持细颗粒疏导的主设备芯片仍是处于STS-1这个层次上，相信芯片商还会提供更细粒度的解决方案。疏导技术的另一个优点是减少了ADM的级数，将过去用硬件实现的功能改由管理软件和ASIC芯片来实现，从而减少设备和场地等运营成本，也更加具有可管理性。

GMPLS不是一个SDH的技术，但是在NGSDH网络中却起了很重要的作用，因为它提供了自动端到端的带宽配置的通用机制，可以跨过TDM、数据和波长的业务和网络，可以降低业务的成本。传统SDH管理是基于单个网元，业务配置、性能告警等管理功能操作对象为单个网元。NGSDH管理是面向整个网络，业务配置、性能告警监控直接基于向用户提供的网络业务。NGSDH配置业务是只要指定网络业务的源、宿以及相应的要求，网络业务就能快速自动生成，避免传统SDH对逐个网元进行设置和操作的烦琐，从而能够快速提供业务，并提供基于端到端业务的性能、告警监控及故障辅助定位。NGSDH还能支持用户等级定义、带宽租用和计费等功能。越来越强的智能化特性成为NGSDH的显著特征。NGSDH还将由适应业务的新需求进一步向前发展，在宽带城域网建设中发挥重要作用。

现在很多厂家都在开发NGSDH或者类似的产品，但是还有很多差异。总体来说，许多产品在功能上都是高度集成的，结合了ADM、DXC和数据交换等功能；使用了级联的技术，或者是连续级联、或者是VC，而有的采用了专有的映射复用的机制；在新的封装机制中，GFP得到了广泛接受，X.86则应用有限，也有厂家未使用标准的封装机制；在业务接口方面，支持多数常见的SDH接口、千兆以太网接口，有些厂家还提供Fiber Channel和其它协议接口。

NGSDH特点

NGSDH的定义还在发展中，各个设备商都推出了不尽相同的产品。尤其曾经被认为是NGSDH基本功能的多业务提供平台(MSPP)，现在却转到主要由DWDM系统来实现。因此要想确定NGSDH的内涵，首先应关注NGSDH的技术基础是什么。这仍然需要从传统的SDH的技术特点来明确这个问题，传统的SDH具有四个方面的特点：
(1)产生同步成帧的数据流，可以由上层通信协议来解释；
(2)电路时隙复用和交换的方式实现业务的传送；
(3)通信过程需要建立端到端的网络通路；
(4)提供必需的运行维护功能，自动检测和保护交换的方式实现业务和网络恢复的功能。

这些也是NGSDH必须支持的。但是严格的电路交换和时隙复用的方式在传输数据流量的时候缺乏效率，尤其千兆以太网成为主流技术以后更是如此。而以太网又是以如此惊人的速度成为城域网的主流技术。数据业务带宽的增长是持续的不是跃进的，因此要求网络能为用户提供更细的带宽颗粒、能够提供业务保证和更有效的数据流量管理。这些都是NGSDH需要解决的问题，也是其需要形成的优势。与传统的SDH技术相比，NGSDH具有几个鲜明的特点。

1. 高集成度

近些年随着大规模集成电路技术的快速发展，SDH处理专用芯片的集成度不断提高。光器件核心技术更加成熟，集成度也不断提高，朝小型化发展。SDH系统的基础技术，即SDH 处理专用芯片和光收发器的进步和成熟带动了SDH系统的集成度不断提高。NGSDH设备高集成度表现为设备体积紧凑灵巧、端口密度高，在占用更少空间的同时提供更强大的接入容量和业务调度容量。例如，E-1接口由早期的单接口盘8路、16路提高到现在单盘63路；STM-64接口由早期的多块电路盘组合实现发展到现在单块电路盘就可实现。

NGSDH设备高集成度还体现在小型化盒式设备的出现和盒式设备线路传输速率的不断提升。目前业界622Mb/s (STM-4)级别盒式设备已经大批量商用化。

2. 多ADM集成和灵活的业务调度能力

传统SDH系统只能支持单TM或ADM，主要完成业务支路接口业务到线路接口的复用和传送功能，业务调度能力弱。例如，早期的STM-16设备一般只支持单个STM-16级别的ADM，而NGSDH设备的高集成度使在同一套系统中多个ADM集成在一起成为可能。与此同时，NGSDH设备还融合了大容量的同步交叉连接(SDXC)矩阵，可以灵活对多个ADM之间的业务进行灵活调度，构成MADM(Multiple-ADM)。由于引入了SDXC方式的交叉连接矩阵，各接口槽位兼容性强，支路接口盘和线路接口盘可以混插，业务调度支持支路到线路、线路到线路、支路到支路等方式的灵活调度，支路接口和线路接口的界限也越来越模糊，设备业务接入和业务调度的灵活性得到极大的提高。

MADM特性使NGSDH适应复杂的城域网网络结构，可以支持环带链、相交环、相切环等复杂的组网方式，并且灵活完成环间业务调度。NGSDH甚至可以工作于小容量的DXC方式，作为业务疏导中心。华为NGSDH设备OptiX 10G最大能够支持4个STM-64级别ADM，提供768×768 VC-4的交叉容量，在容量上已经超过了早期的DXC 4/4设备。

3. 多业务传送能力

传统SDH系统适合基于TDM的话音业务的传送。然而，高速Internet 上网、高速专线互联、宽带VPN业务、数据中心互联、视频点播、电子商务等新兴业务不断涌现，城域网业务多样化、宽带化趋势成为不争的事实。在传送技术上，SDH技术、ATM技术、IP技术在 QoS保证、传送效率和成本等方面针对不同的业务各有优缺点。NGSDH设备在保持传统SDH对话音业务的支持优势的同时，融合了ATM技术和IP技术，针对不同的业务采用最佳的传送方式，从而形成了统一的多业务传送平台。

NGSDH支持STM-4C、STM-16C等级联业务透明传送，而STM-4C、STM-16C等级联业务正是用于承载ATM业务、 POS 业务等数据业务。在透明传送STM-4C、STM-16C等级联业务的基础上，NGSDH进一步融合ATM信元统计复用和交换、IP帧统计复用和交换功能，充分利用SDH技术特点，即成熟可靠的快速环网自愈环倒换、高QoS保证，又同时利用数据业务统计复用特点提高带宽利用率，从而在宽带城域网中得到广泛应用。NGSDH支持10/100/1000Mb/s以太网业务接入。

在宽带城域网应用中，以太网业务实际传送带宽变化范围较大，NGSDH采用灵活可变的带宽来适应此需求。一种方式是采用ML-PPP(Multi-Link Point-to-Point Protocol)灵活捆绑多个VC-12/VC-3通道进行传送以太网帧；另一种方式是采用多个VC-12/VC-3/VC-4级联或VC(VC-12-Xv/VC-3-Xv/VC-4-Xv)通道来传送。其中由于VC方式能够兼容传统SDH网络，从而得到广泛的应用。

4. 智能化管理

传统SDH管理是基于单个网元，业务配置、性能告警等管理功能操作对象为单个网元。NGSDH管理是面向整个网络，业务配置、性能告警监控直接基于向用户提供的网络业务。其配置业务是只需要指定网络业务相应的要求，网络业务能快速自动生成，避免传统SDH式逐个网元进行设置和操作，从而能够快速提供业务，并提供基于端到端业务的性能、告警监控及故障辅助定位。NGSDH还能支持用户等级定义、带宽租用和计费等功能。越来越强的智能化特性成为NGSDH的显著特征。

NGSDH发展前景

传统的SDH显示了相当顽强的生命力。NGSDH大大延长了SDH的生命，将在业务汇聚层起到协议透明传送和细颗粒交换和带宽管理的作用。NGSDH将会成为城域网的解决方案之一。对于运营商来说，需要考虑很多因素，如网络现状、市场目标、财务状况等等。传统运营商拥有大量的SDH网络，NGSDH显然可以很好地帮助他们继续发挥现有网络的功能，同时克服传统SDH的昂贵、复杂等缺点，在现有的TDM网络上有效地支持以太网业务，提供快速、合理的解决方案。在旧的机框内插入一块百兆以太网卡后，就可以在现有的SDH网上提供以太网，NGSDH的升级显得如此简便。另外还可以配置和控制带宽，例如动态地从包交换和TDM业务中直接分配SDH带宽。提供逐渐增长的数据带宽。将多协议的数据流量进行标记、复用、交换和整形，减少所需的端口数。对于新兴运营商来说，如果放弃建立SDH网络，将面临尴尬的局面，因为显然只有在电路交换网络上才存在明确的赢利的业务。而如果建立SDH网络，显然选择具有多业务提供平台的NGSDH网络将是明智的。