在我们享受着高速、稳定的通信网络时，你是否想过光传输技术是如何一步步发展到今天的呢？
文档君就带大家来认识一下通信技术的祖师爷PDH、以及青出于蓝胜于蓝的SDH吧~
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什么是PDH？
PDH，即准同步数字体系。在早期的通信网络中，它发挥了关键作用。
PDH准同步数字体系，作为第一代光通信的标准，规定了一系列的速率等级和等级间的复用方法。PDH的各速率等级称为一次群、二次群...五次群，将数字信号以固定的速率进行传输。
简单来说，就是PDH规定了一系列大小不同的容器（次群）来容纳不同数量的信号，可以满足不同业务需求。
我们可以把次群当做是粗细不同的水管，细的水管（低次群）流速（传输速率）较慢，粗的水管（高次群）流速（传输速率）较快。
通过将多个低速信号复用到一个高速信号中进行传输，可以提高传输的效率，同时减少传输线路的数量，降低传输成本和复杂度。
PDH有两大体系三个标准，如下图所示。以欧洲系列为例，各次群容纳的E1数量是4倍的关系，即可以将4个2 Mbit/s复用到一个8 Mbit/s中进行传输，将4个8 Mbit/s复用到34 Mbit/s中进行传输。
看到这里，小伙伴们有没有冒出这么一个问题呢：不是说各次群容纳的E1数量是4倍的关系吗，为什么各次群的速率不是严格的4倍关系呢？4×8 Mbit/s不是32 Mbit/s吗，怎么就成了34 Mbit/s了呢？？
这其实跟PDH的时间同步方式有关。我们说PDH是准同步数字体系，那么什么是“准同步”呢？所谓“准”，就是即将实现但是还没实现的事情，说白了就是还没有同步，即异步。
PDH没有使用全网严格统一的精准时钟，而是每个节点使用独立的内部时钟。就像每个人都根据自己手表的时间来决定什么时候行动，整体比较混乱，没有严格的同步性。尽管每个节点时钟精度都很高，但是因为时钟之间彼此不通气，彼此之间总会有微小的差别。
我们把次群当成是粗细不同的水管，复用就相当于把多个细的水管并到一起形成一个粗一点水管。
然而，不同的细水管的水流速度可能并不完全一致，因此需要安装一个调节装置（码速调整）来调节水流的速度，让这些细的水管汇聚到一起形成粗的水管时，可以同步、稳定地传输水流（信息）。
随着通信业务的不断发展，PDH 的一些缺点逐渐地暴露出来。
缺乏统一的接口标准
由于没有统一的国际标准，各个国家和地区的PDH体系存在差异，这就导致了设备的兼容性问题。
复用困难
PDH的复用方式是逐级复用，一次群只能复用为二次群，无法直接复用为三次群或四次群。
在这种情况下，如果要从高次群信号中提取特定的低次群信号，就只能先将高次群信号整体解复用。相当于需要在一辆装满货物的货车里找到特定的货物时，就需要将所有的货物都卸下来，取出需要的货物后，再将其余的货物都打包放回车上。
维护困难
PDH中的开销字节少，很多复杂的监控、管理功能无法实现，当信号出现问题时难以及时发现，定位故障。
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什么是SDH？
在吸取了PDH的经验和教训之后，SDH应运而生。SDH在全网设置统一的时钟，也就是同步时间方式，如果说准同步方式是前后桌传纸条，那么同步方式就像是学校播报的广播一样，全校同学在听到这个统一的信号后，可以同时开始行动。
既然信号是同步的，信号在复用时自然就不用添加填充物（码速调整）了。
话不多说，我们来分析一下SDH的定义：“SDH（同步数字体系）是为不同速率的数字信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法以及相关的同步方法组成的一个技术体制”，SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N。
“不同速率的数字信号”则表示货物的大小不同。
“相应等级的信息结构”则表示相应大小的箱子。也就是说，SDH可以根据货物的大小选择大小合适的箱子。
“映射”就是SDH根据货物的大小去选择箱子的过程。总而言之，SDH就是可以根据货物的大小选择合适的箱子，通过一系列的映射和复用操作，将多个箱子复用到STM-N这个大车中去进行传输的一个过程。
“信息结构等级”则是SDH在传输路途中使用的车的大小，车能够容纳的容量大小叫做STM-N（N可以取1/4/16/64/256）。
SDH准备了多种尺寸的箱子，根据货物的大小可以选择合适的箱子。那这些箱子是怎么进行复用最后装进STM-N这辆车里的呢，我们一起来看一下~~
C：容器，用于装载各种大小（速率）的货物（信号）。容器C有多个尺寸，我们主要了解C-12、C-3和C-4。
VC：虚容器，在容器C的基础上加了个标签（POH通道开销），POH通道开销用于对VC进行管理和监控。不同类型的容器C对应不同的虚容器VC。
TU：支路单元，是在VC的基础上加了定位器（支路单元指针TU PTR），通过TU PTR实现对VC的定位和管理。 TUG：支路单元组，由多个TU组成，方便后续进行更高层次的复用。 AU：管理单元，是在高阶VC（VC-4）的基础上添加定位器（管理单元指针AU PTR），通过AU PTR实现对VC-4的定位和管理。 AUG：管理单元组，由一个或多个AU组成。需要再斟酌一下 STM-N：同步传输模块，是SDH网络中的基本传输模块，由多个AUG组成，并加了个标签/车头（SOH段开销）。需要再斟酌一下
了解了这些概念之后，我们再来对SDH的复用过程总结一下：也就是装箱、贴标签（开销）、位置绑定（指针定位）、组合（复用）这几个过程。
相比PDH来说，SDH中的箱子排列的整整齐齐（这就是同步方式的好处），再加上有标签和定位指针，想找到某个箱子简直轻轻松松。因此SDH可以随意地跨级复用和解复用，再也不用像PDH一样辛辛苦苦地卸货、打包了。
最后，让我们再看看PDH和SDH的对比，加深一下理解吧~
| 对比项 | PDH | SDH |
|---|---|---|
| 复用方式 | 异步复用方式，需要逐级进行复用 | 同步复用方式，复用过程简单高效 |
| 接口标准 | 不统一 | 统一 |
| 兼容情况 | 各国家和地区标准不同，无法实现完全互通 | 对节点接口进行了严格规范，实现互联互通 |
| 业务灵活性 | 业务灵活性较差，一旦网络配置确定，很难进行调整以适应业务变化 | 业务灵活性较好，可以根据业务需求灵活调整虚容器的大小 |
| 传输容量 | 传输容量较小，一般只能提供较低的传输速率，如2 Mbit/s、8 Mbit/s、34 Mbit/s等 | 具有较大的传输容量，最低可以提供155 Mbit/s（STM-1）的传输速率 |
| 管理能力 | 缺乏网络管理手段，主要依靠人工进行配置和维护 | 具有丰富的开销字节，能够实现对网络的实时监控、性能监测等 |
| 运维成本 | 运维成本高 | 运维成本低 |
| 建设成本 | 设备相对简单，建设成本较低 | 设备相对复杂，建设成本较高 |
PDH和SDH在技术层面的差异决定了它们在不同阶段的应用价值。虽然如今有更先进的技术取代了它们，但新技术也是在旧技术的基础上逐步发展而来的。毕竟，技术的发展无法一蹴而就。了解这些旧技术后，在学习新技术时，或许能从中发现旧技术的影子，从而帮助我们快速融会贯通~
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