Основы синхронной цифровой иерархии. Структура первичной сети предопределяет объединение и разделение потоков передаваемой информации, поэтому используемые на ней системы передачи строятся по иерархическому принципу.
Применительно к цифровым системам этот принцип заключается в том, что число каналов ЦСП, соответствующее данной ступени иерархии, больше числа каналов ЦСП предыдущей ступени в целое число раз. Аналоговые системы передачи с ЧРК также строятся по иерархическому принципу, но в отличие от ЦСП для них ступенями иерархии являются не сами системы передачи, а типовые группы каналов. Цифровая система передачи, соответствующая первой ступени иерархии, называется первичной; в этой ЦСП осуществляется прямое преобразование относительно небольшого числа первичных сигналов в первичный цифровой поток.
Системы передачи второй ступени иерархии объединяют определенное число первичных потоков во вторичный цифровой поток и т.д. В рекомендациях МСЭ-Т представлено два типа иерархий ЦСП: плезиохронная цифровая иерархия PDH и синхронная цифровая иерархия SDH. Первичным сигналом для всех типов ЦСП является цифровой поток со скоростью передачи 64 кбит/с, называемым основным цифровым каналом (ОЦК). Для объединения сигналов ОЦК в групповые высокоскоростные цифровые сигналы используется принцип временного разделения каналов.
Новые технологии телекоммуникаций стали развиваться в связи с переходом от аналоговых к циф¬ровым методам передачи данных, основанных на импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) и мультиплексировании с временным разделе¬нием каналов. В плезиохронной цифровой иерархии PDH мультиплексор сам выравнивает скорости входных потоков путем добавления нужного числа выравнивающих бит в каналы с меньшими скоростями передачи.
Отсюда следовали недостатки PDH - невозможность вывода потока с меньшей скоростью из потока с большей скоростью передачи без полного демультиплексирования этого потока и удаления выравнивающих бит. Недостатки PDH вызвали необходимость в разработке синхронной цифровой иерархии SDH, которая позволила вводить/выводить входные потоки без необходимости проводить их сборку/разборку и систематизировать иерархический ряд скоростей передачи [1]. SDH имеет следующие преимущества перед PDH : - упрощение сети, вызванное возможностью вводить/выводить цифровые потоки без их сборки или разборки как в PDH; - помехозащищенность - сеть ис¬пользует волоконно-оптические кабели (BOК), передача по которым практически не подвержена действию электромагнитных помех; - выделение полосы пропускания по требованию - этот сервис теперь может быть предоставлен в считанные секунды путем переключения на другой (широкополосный) канал; - прозрачность для передачи любого трафика - факт, обусловленный использованием виртуаль¬ных контейнеров для передачи трафика, сформированного другими технологиями, включая самые современные технологии Frame Relay, ISDN и ATM; - универсальность применения - технология используется для создания глобаль¬ных сетей или глобальной магистрали и для корпоративной сети, объединяющей десятки локаль¬ных сетей; - простота наращивания мощности - при наличии универсальной стойки для размещения аппарату¬ры переход на следующую более высокую скорость иерархии можно осуществить просто вынув одну группу функциональных блоков и вставив новую (рассчитанную на большую скорость) группу блоков.
SDH позволяет организовать универсальную транспортную систему, охватывающую все участки сети и выполняющую функции как передачи информации, так и контроля и управления. Она рассчитана на транспортирование всех сигналов PDH, а также всех действующих и перспективных служб, в том числе и широкополосной цифровой сети с интеграцией служб (ISDN), использующей асинхронный способ переноса (АТМ). Линейные сигналы SDH организованы в так называемые синхронные транспортные модули STM (Synchronous Transport Module) (Табл. 1.1). Первый из них - STM-1 - соответствует скорости передачи информации 155 Мбит/с. Каждый последующий имеет скорость в 4 раза большую, чем предыдущий, и образуется побайтным синхронным мультиплексированием.
В настоящее время эксплуатируются или раз¬рабатываются SDH системы со скоростями, соответствующими окончательной версии SDH иерар¬хии: STM-1, STM-4, STM-16, STM-64, STM-256 или 155,52, 622,08, 2488,32, 9953,28, 39813,12 Мбит/с. Три первых уровня (называемых по-старому первым, четвертым и шестнадцатым) были стандартизованы в последней версии ITU-T Rec. G.707 [2]. Таблица 1.1. Уровень Модуль Скорость передачи 1 STM-1 155,52 Мбит/с 4 STM-4 622,08 Мбит/с 16 STM-16 2488,32 Мбит/с 64 STM-64 9953,28 Мбит/с 256 STM-256 39813,12 Мбит/с Мультиплексирование STM-1 в STM-N или STM-N в STM-4*N осуществляется непосредственно по схеме: . Увеличение скорости передачи приводит к уменьшению длительности импульсного сигнала.
Т.к. при распространении по ОВ происходит «размывание» (см. п. 3.2.) и «наплывание» импульсов друг на друга, при слишком длинной ВОЛС приемник излучения уже не может распознать отдельные импульсы. В результате усиливаются требования к ВОЛС по дисперсии, которая и определяет увеличение длительности. 1.2.