Лекция 3: Образование групповых трактов высокого порядка. Плезиохронная цифровая иерархия

В лекции 3 курса "Оконечные устройства и линии абонентского участка информационной сети" при описании правил мультиплексирования рассмотрены принципы образования группового тракта (мультиплексирования), который позволяет в течение 125 мкс передать информацию 32 каналов (30 пользовательских и 2 служебных). Аппаратура с такими характеристиками получила название ИКМ-30 (ИКМ-импульсно­кодовая система). Однако по мере роста потребностей набор типов аппаратуры расширялся, и увеличивались скорости, достигаемые при передаче по физическим каналам.

Появились устройства, способные за то же время 125 мкс передавать информацию для 120 каналов (ИКМ-120), 480 (ИКМ-480), 1920 (ИКМ-1920) и 7680 каналов (ИКМ-7680). В международных документах они имеют следующие обозначения:

ИКМ-30-E1, ИКМ-120-E2, ИКМ-480-E3, ИКМ-1920-E4, ИКМ-7680-E5.

Для Северной Америки и Канады принята другая иерархия: 24 канала-DS-1, 96 каналов-DS-2, 672 канала-DS-3, 4032 канала-DS-4.

Для Японии принята следующая иерархия: 24 канала-DS-1, 96 каналов-DS-2, 480 канала-DSJ-3, 1440 каналов-DSJ-4.

Эти ряды, перечисляющие возможные иерархии цифровой аппаратуры передачи информации, называются плезиохронной цифровой иерархией ПЦИ (PDH-Plesiochronous Digital Hierarchy).

Ниже в таблице 3.1 приведены основные характеристики систем, входящих в плезиохронную иерархию. Показанные в таблице 3.1 уровни цифровой иерархии имеют следующие названия:

0-й уровень — основной цифровой канал (ОЦК);

1-й уровень — первичный цифровой канал (ПЦК);

2-й уровень — вторичный цифровой канал (ВЦК);

3-й уровень — третичный цифровой канал (ТЦК);

4-й уровень — четвертичный цифровой канал (ЧЦК).

Рассматриваемые системы передачи имели следующие недостатки.

Первый недостаток -многообразие систем передач с различными скоростями требовало согласования систем передач, что в большинстве случаев решалось только переходом к аналоговой форме сигнала и переходу от одной системы передачи к другой. На магистральных международных системах передачи при этом ухудшалось качество передаваемого сигнала.

Такое изменение существенно сказывалось на сбыте продукции, поскольку установка различных систем не могла быть поддержана единой телекоммуникационной транспортной сетью.

Другой способ согласования различающихся скоростей-добавление при передаче выравнивающих бит; при приеме эти биты изымаются. Добавления и изъятия усложняют промежуточный вывод отдельных каналов на транзитных участках. В результате проявляется второй недостаток.

Второй недостаток. После того как цифровые системы начали широко развиваться не только на магистральных направлениях (междугородних и международных), они стали применяться на межстанционных связях, а также для выделения в аренду различным предприятиям, где требуется относительно малое число каналов. Таким образом, выявилось противоречие между выпуском экономически выгодных систем, рассчитанных на большое число каналов, и массовыми потребностями в аренде малого числа каналов.

Третий недостаток плезиохронных систем-небольшое количество служебной информации. Из­за этого становится невозможной маршрутизация транспортных потоков, что существенно снижает способность транспортной сети к поддержанию связи во время отказов отдельных участков.

Для устранения этих недостатков в США разработана и принята система стандартов Синхронной оптической сети-Synchronous Optical Network-(SONET). Эта система была принята в 1985 году комитетом T1/X1 ANSI [13-19], а в 1988 году она была адаптирована ITU-T (International Telecommunication Union-Telecommunication) к Европейским стандартам. Также была разработана единая версия синхронной цифровой иерархии-SONET/SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Вначале эта версия предназначалась для применения в оптических сетях, теперь она применяется и при наличии другой широкополосной физической сети.