Основні тенденції розвитку базових технологій

Розвиток техніки в транспортних системах зв'язку (системах передачі) завжди відповідало вищих досягнень технологій, розвиток яких стимулювалося завданнями передачі повідомлень. Прикладами можуть служити канальні фільтри систем ЧРК, підсилювачі з низьким рівнем власних шумів (менше - 130 дБ), кодеки-фільтри (кофідекі), алгоритми стиснення сигналів мови і зображення.

Досягнення мікроелектроніки зробили можливою реалізацію найскладніших алгоритмів, які ще зовсім недавно здавалися абсолютно неефективними.

За останні десять років швидкість обробки інформації зростала більш ніж в 1,5-1,6 разу на рік; щільність пам'яті, тобто кількість елементів в корпусі великий інтегральної схеми зростала майже в два рази в кожні півтора-два роки (закони Мура).

Для мікроелектроніки характерні наступні щорічні показники:

-Збільшення інвестицій в розробки на 18%;

-Збільшення обсягу ринку на 15%;

-Зниження вартості основних функцій інтегральних мікросхем на 30%.

На рис. 5.5 в логарифмічному масштабі показані темпи зростання щільності інтегральних мікросхем загального застосування і спеціалізованих, що використовуються в електрозв'язку. Досягнення мікроелектроніки безпосередньо вплинули на обсяги та якість транспортних систем передачі. На рис. 5.6 показані основні тенденції зменшення обсягів обладнання і збільшення числа каналів різних систем передачі. Можна бачити, що обсяг обладнання систем передачі за останні 10 років знизився в десятки разів, а число каналів на одиницю об'єму збільшилася в сотні разів. За 30 років виконання цифрових систем передачі змінилося від обсягів однієї шафи 2,6 х 0,65 х 0,25 м, потім блоку 0,22 х 0,65 х 0,25 м до однієї плати обсягом 2-3 дм ³, причому всі основні функції зосереджені в одному кристалі, розміщеному в корпусі розміром близько 1,5 x2 см.При цьому всі основні функції не тільки збережені, але покращені і розширені.

Характерно, що темпи зростання числа основних цифрових каналів наближаються до темпів зростання щільності інтегральних мікросхем. Наприклад, одна цифрова система передачі здатна забезпечити по одному волокну передачу майже півмільйона цифрових каналів по 64 кбіт / с кожен, а в поєднанні з частотним (хвилевим) поділом каналів системи передачі можуть забезпечити передачу по одному волокну вже декількох мільйонів каналів.

Наприклад, однохвильові системи передачі за останні два роки також помітно підвищили пропускну здатність від 2,5 Гбіт / с (STM-16) послідовно до 10 Гбіт / с (STM-64) і 40 Гбіт / с (STM-256). В цей же час технологія internet, пройшовши швидкість передачі 100 Мбіт / с, освоїла швидкості 1 Гбіт / с і 10 Гбіт / с.

Кожен новий тип апаратури з'являється з деякою затримкою, так як може розроблятися тільки після появи нових елементів. Для останніх десяти років характерне скорочення термінів розробки нових типів і поколінь устаткування приблизно до двох років.

Наявність величезної пропускної здатності волоконно-оптичної спрямовуючого середовища, стрімкі темпи її освоєння, досягнення мікроелектроніки, зменшення обсягів устаткування при одночасному збільшенні кількості каналів дозволяють відзначити наступні тенденції:

-Зниження вартості систем передачі - як віднесеної до одного каналу, так і в абсолютних показниках;

-Зменшення термінів окупності обладнання;

-Збільшення термінів життя і надійності обладнання, хоча період морального старіння скорочується;

-Скорочення термінів розробки та введення в експлуатацію нових типів обладнання.

Ще одним наслідком інтенсифікації процесів розробки і впровадження обладнання є скорочення термінів появи нових транспортних технологій. Якщо «життєвий шлях» від початку розробки до її припинення або завершення процесу стандартизації становить для АСП приблизно 60-70 років, для цифрових систем передачі ПЦИ - близько 25-30 років, то для систем СЦІ - приблизно 15 років. Якщо врахувати, що термін життя обладнання становить приблизно 20 і більше років, то це неминуче призводить до поєднання, «співіснуванню» різних мережевих технологій на одній ділянці мережі, зокрема, на ділянці доступу. Крім того, існують загальні правила розвитку мереж, продиктовані економічними, політичними, військовими міркуваннями.

Перераховані фактори створюють передумови до того, що обладнання на різних ділянках транспортної мережі (доступу, місцевого, внутрізонового, магістральному) стає однотипним. Якщо раніше на місцевому ділянці мережі використовувалися 30 - і 120-канальні цифрові системи передачі, на Внутрішньозоновий - 120 - і 480-канальні і т.д., то в даний час засадничі економічні передумови такого підходу втрачають силу.

Аналізуючи динаміку зростання пропускної здатності в мережі доступу і локальних обчислювальних мережах можна бачити, що крім зближення технологій передачі спостерігається «вирівнювання» пропускної здатності і продуктивності цих ділянок мережі, аналогічне тенденціям, що спостерігаються на інших шарах транспортної мережі.

Спостерігається тенденція використання однотипних технологій у всіх шарах транспортних мереж і одночасно збільшується число варіантів технологій. Перша тенденція в дусі об'єднання транспортних мереж електрозв'язку сприяє появі наскрізних глобальних зв'язків у всіх шарах мережі, виконаних на єдиній технології, а друга тенденція, з іншого боку, вимагає уніфікації цих технологій на функціональному рівні. Волоконно-оптичні технології надають можливість створення повністю оптичних глобальних мереж.