传统的数字通信制式是异步（或称准同步）数字系列（PDH）。所谓异步是指各级比特率相对其标称值有一个规定容限的偏差，而且是不同源的。在数字通信发展初期，异步数字系列起到了很大作用，使数字复用设备能先于数字设备得到开发。但在数字网技术迅速发展的今天，这种基于点对点的体制正暴露出一些固有的弱点。
为了适应新的电信网的发展，新一代公认的理想的传输体制，即光同步数字系列（SDH）应运而生。
所谓SDH是由一些网络单元（如复用器等）构成的，在光纤（或微波）上进行同步信息传输、复用的方式。SDH的问世之所以被称为是通信传输体制上的重大变革，皆因其具有许多PDH所不及的优点。
1．SDH拥有全世界统一的网络节点接口（NNI），是真正的数字传输体制上的国际性标准。
长期以来，世界各国数字通信设备基本上都采用准同步数字系列（PDH），但由于PCM基群复用设备所采用的编码律及复用路数不同，故形成了两种不同的地区性数字体制标准：一种是俄罗斯和欧洲系列（我国亦采用此系列），以2Mbit／s为基础；另一种是北美和日本系列，以1.5sMbit／s为基础。由于这两种系列具有不同的比特率，因此，各个国家的设备只有通过光／电转换变成标准电接口才能互通，在光路上则无法实现互相调配。由于两大系列难以兼容，限制了联网应用的灵活性，增加了网络运营成本，故给国际间互通联网带来了困难，而且向更高群次发展在技术上也有更大难度。由于SDH有一套开放的标准化光接口，因而使现有准同步两大数字系列得以兼容，可以很方便地在光路上实现不同厂家新产品的互通，使信号传输、复用和过程得到简化，从而降低了联网成本。
2．SDH拥有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块（STM），并采用步复用方式，使得利用软件就可以从高速复用信号中一次分出（插入）低速支路信号，不仅简化了上下话路的业务，也使交叉连接得以方便实现。
通常，电端机是光纤数字通信系统的终端设备，它由基群和复接设备组成。如4个基群可以复接成一个二次群，4个二次群可以复接成一个三次群，4个三次群可复接成一个四次群，4个四次群可以复接成一个五次群。反之，1个五次群可以分解成4个四次群，1个四次群可以分解成4个三次群，等等。在传统的异步数字系列里，从高次群的信号中难以直接分出低次群的信号，必须采用逐级分接和复接的方法进行，即将整个高速率信号一步一步地分解到所需的低速信号等级，然后再一步一步地复用至高速信号。如：为了从四次群（140Mbit/s）高速码流中分出（插入）1个基群（2Mbit/s）支路信号，需要经过将四次分解成三次群、将三次群分解成二次群、将二次群分解成基群的三次分接和复接过程才能完成。而电信号的反复分接和复接，对全程全网的传输质量有明显的影响。
在SDH光缆通信系统中，常规PDH系统的众多复用器和线路终端被综合在一个设备终端复用器（TM）中，省去了全套背靠背的复用设备。其支路接口可以是2Mbit/s、 34Mbit/s、 140Mbit/s和155Mbit/s的任意组合。因而利用软件系统就可以很方便地从干路高速码率复用信号中一次性地分出（插入）低速码流支路，避免了需要对全部信号按部就班地进行解（复）用的做法，不仅使上下业务十分容易，而且可靠性也大大提高。如果将线路沿途的再生中继器换成分插复用器，则在中途就可以任意分路和插入电路、速率也可以为2Mbit/s、34Mbit/s、 140Mbit/s和155Mbit/s的任意组合，从而使区间通信变得十分灵活方便。此外，利用SDH设备还可以对原有的光纤数字通信系统进行扩容。
3．SDH拥有丰富的开销比特（约占信号的5％），以用于网络的运行、维护和管理。
SDH具有自愈保护功能，可大大提高网络的通信质量和应付紧急的能力。SDH网结构有很强的适应性，现有的准同步数字体系、同步数字体系和宽带综合业务数字网（B－ISDN）均可进入其帧结构。
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