مقاله آشنایی با سیستم های SDH و PDH

مقدمه :
سیستم های انتقال دیجیتال نقش محوری در توسعه شبکه های ارتباطی مدرن ایفا می کنند و امکان انتقال همزمان چند سرویس مختلف روی یک کانال واحد را فراهم می آورند. این قابلیت در سیستم های آنالوگ نیز وجود دارد، اما محدودیت های ذاتی آن ها، از جمله استفاده از تقسیم فرکانس یا FDM، مانع بهره وری کامل از پهنای باند می شود. پهنای باند در مخابرات، به دلیل محدودیت منابع و هزینه های بالای تجهیزات، همواره یک پارامتر حیاتی و ارزشمند به شمار می آید، بنابراین هر فناوری که بتواند از این منبع بهینه استفاده کند، اهمیت ویژه ای پیدا می کند. در این راستا، سیستم های انتقال دیجیتال با دو رویکرد اصلی یعنی PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) و SDH (Synchronous Digital Hierarchy) شکل گرفتند تا مدیریت پهنای باند و هماهنگی انتقال داده ها در شبکه های گسترده را بهبود بخشند.

PDH که به عنوان نخستین نسل از سیستم های دیجیتال مطرح شد، امکان انتقال داده ها با نرخ های متنوع را فراهم می کند و ساختار آن بر اساس هماهنگی تقریبی یا Plesiochronous است. در این سیستم، سیگنال های مختلف با فرکانس های تقریباً همزمان ترکیب می شوند، اما تفاوت های کوچک در نرخ انتقال، نیازمند استفاده از تکنیک هایی برای همگام سازی است. این ویژگی باعث می شود تا مدیریت و تعمیر شبکه های PDH پیچیده باشد و توسعه آن در مقیاس های وسیع تر محدودیت هایی ایجاد کند. از سوی دیگر، SDH با رویکرد هماهنگ و دقیق، تمامی سیگنال های ورودی را در قالب ساختار زمان بندی شده و کاملاً منظم ترکیب می کند. این ویژگی، امکان کنترل بهتر، مانیتورینگ آسان تر و یکپارچگی بالاتر شبکه را فراهم می آورد و قابلیت انتقال اطلاعات با حجم بالا و فاصله های طولانی را به شکل پایدار و قابل اطمینان ممکن می سازد.

یکی از مزایای شاخص SDH، استانداردسازی ساختار فریم و نرخ انتقال آن است که امکان مدیریت یکپارچه شبکه های گسترده و بین المللی را فراهم می آورد. این سیستم با استفاده از فریم های منظم و مکانیزم های زمان بندی دقیق، علاوه بر افزایش ظرفیت انتقال، قابلیت انعطاف در ادغام سرویس های صوتی، داده و تصویر را نیز ایجاد می کند. به همین دلیل، SDH به عنوان ستون فقرات شبکه های مخابراتی در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار گرفته و جایگزین تدریجی PDH شده است. در حالی که PDH بیشتر در شبکه های محلی و میان رده کاربرد دارد، SDH امکان انتقال همزمان چندین جریان PDH را در قالب یک ساختار هماهنگ فراهم می آورد و ظرفیت شبکه را به نحو قابل توجهی افزایش می دهد.

تفاوت های ساختاری میان PDH و SDH نه تنها در نرخ و حجم انتقال داده ها بلکه در قابلیت مدیریت شبکه و تشخیص خطاها نیز نمود پیدا می کند. در PDH، اشکال در یک مسیر خاص، یافتن و اصلاح آن را دشوار می سازد، زیرا سیگنال ها به صورت جداگانه ترکیب شده و سیستم هماهنگی دقیقی ندارد. در مقابل، SDH با بهره گیری از فریم های سنکرون و مسیرهای رزرو شده، امکان شناسایی سریع خطا، مدیریت مسیرها و افزایش پایداری شبکه را فراهم می کند. این ویژگی ها، SDH را به یک فناوری مناسب برای شبکه های بزرگ، بین المللی و نیازمند پهنای باند بالا تبدیل کرده است.

علاوه بر این، توسعه استانداردهای بین المللی برای SDH، امکان تعامل میان تجهیزات سازندگان مختلف را فراهم کرده و شبکه های چندملیتی و متنوع را بدون محدودیت های سازگاری تجهیزاتی ممکن می سازد. در این سیستم، افزونگی مسیرها و قابلیت بازیابی سریع اطلاعات، نقش کلیدی در حفظ تداوم سرویس ها ایفا می کند و شبکه را در برابر اختلالات و خرابی های احتمالی مقاوم می سازد. همچنین، SDH امکان برنامه ریزی و طراحی انعطاف پذیر شبکه را برای انتقال انواع جریان های اطلاعاتی با نرخ های متفاوت ارائه می دهد و با کاهش پیچیدگی های عملیاتی، بهره وری و کیفیت خدمات را بهبود می بخشد.