PDH e SDH: l'evoluzione della trasmissione digitale su fibra ottica
Prima che le reti in fibra potessero trasportare enormi quantità di traffico multiplato, la trasmissione digitale si è evoluta in due grandi fasi: dai sistemi PDH degli anni ’80 alla gerarchia sincrona SDH, con il suo equivalente americano SONET.
PDH: la prima generazione
I sistemi PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy, gerarchia digitale plesiocrona) sono stati i primi standard diffusi per multiplare più flussi telefonici e dati su un unico collegamento. “Plesiocrono” significa che gli orologi dei diversi apparati della rete sono quasi, ma non perfettamente, sincronizzati tra loro — una limitazione tecnica che rendeva complesso estrarre un singolo flusso di basso livello da un aggregato senza demultiplare l’intera gerarchia.
SDH: la gerarchia sincrona
A partire dagli anni ’80, la crescente richiesta di banda e di qualità del servizio ha portato allo sviluppo di SDH (Synchronous Digital Hierarchy). A differenza del PDH, la sincronizzazione tra gli apparati permette funzioni di “add and drop”: inserire o estrarre un singolo flusso di traffico da un segnale aggregato senza dover demultiplare tutti i livelli intermedi. Questo ha reso molto più semplice ed economica la riconfigurazione dinamica delle reti.
Sebbene i livelli più bassi di multiplazione SDH possano teoricamente funzionare anche su cavo in rame, ponte radio o satellite, l’interfaccia di linea più diffusa per questi sistemi è la fibra ottica.
SONET: l’equivalente americano
Negli Stati Uniti la rete sincrona si chiama SONET (Synchronous Optical Network) e ha caratteristiche molto simili a SDH, pur con una terminologia diversa. L’interconnessione tra i due standard è possibile con pochi adattamenti nei livelli di corrispondenza, anche se la struttura dei tributari SONET differisce da quella SDH.
| SDH | SONET | Velocità |
|---|---|---|
| STM-0 | STS-1 / OC-1 | 51,84 Mbps |
| STM-1 | STS-3 / OC-3 | 155,52 Mbps |
| STM-4 | STS-12 / OC-12 | 622,08 Mbps |
| STM-16 | STS-48 / OC-48 | 2 488,32 Mbps |
| STM-64 | STS-192 / OC-192 | 9 953,28 Mbps |
| STM-256 | STS-768 / OC-768 | 39 813,12 Mbps |
Protezione ad anello: continuità del servizio
Una caratteristica fondamentale delle reti SDH è la presenza di meccanismi di protezione che permettono di superare un’interruzione di linea in tempi brevissimi, dell’ordine di 50 millisecondi — troppo veloce perché l’utente finale se ne accorga.
Domande frequenti
SDH è ancora usato oggi?
Le reti di trasporto moderne si affidano sempre più spesso a soluzioni basate su Ethernet e IP su WDM/DWDM, ma SDH resta diffuso in molte infrastrutture di trasporto esistenti, specialmente per servizi che richiedono garanzie stringenti di latenza e continuità.
Perché SDH è considerato un miglioramento rispetto a PDH?
Perché la sincronizzazione tra gli apparati permette di inserire ed estrarre singoli flussi di traffico senza demultiplare l’intera gerarchia, riducendo costi e complessità nella gestione della rete.
Come SDH impacchetta il traffico: i Virtual Container
Prima di essere aggregato nel frame STM-1, ogni flusso di traffico esterno viene incapsulato in un Virtual Container (VC), la cui dimensione varia a seconda della velocità del flusso da trasportare, per minimizzare lo spreco di banda:
| Container | Capacità |
|---|---|
| VC-12 | Circa 2,18 Mb/s |
| VC-3 | Circa 48,4 Mb/s |
| VC-4 | Circa 149,8 Mb/s |
I nodi che eseguono queste operazioni di inserimento ed estrazione dei flussi si chiamano ADM (Add & Drop Multiplexer); i nodi che invece si limitano a far transitare il traffico senza estrarlo si chiamano DXC (Digital Cross-Connect).