Технология цифровой иерархии PDH

При построении цифровых систем передачи введено понятие иерархических уровней, полагая, что на первом из них используются мультиплексоры E1 или T1. Мультиплексоры первого уровня типа, по определению формируют из n входных цифровых каналов передачи один выходной. В случае мультиплексора E1 n =30, а T1 – n =24. Мультиплексоры второго уровня типа m объединяет выходы мультиплексоров первого уровня; мультиплексоры третьего уровня типа р объединяют выходы мультиплексоров третьего уровня и т.д. Это называют каскадным соединением мультиплексоров. На каждом уровне иерархии мультиплексор на выходе имеет свою скорость передачи (на втором – n * m, на третьем – n * m * р и т.д.). Варьируя коэффициенты кратности n, m, р, можно сформировать различные иерархические наборы скоростей передачи и цифровые иерархии цифровой системы передачи, которым соответствуют определенное количество ОЦК на выходе мультиплексора соответствующего уровня.

В России сегодня на первичной сети связи применяется аппаратура временного уплотнения ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480 на симметричных кабелях и ИКМ-480, ИКМ-1920 на коаксиальных кабелях. Цифры указывают на число каналов основных цифровых каналов ОЦК, на которые рассчитаны эти системы передачи.

В таблице 3.1 приведены принятые в Европе иерархические уровни цифровых скоростей.

Технология плезиохронной цифровой иерархии PDH обладает недостатками, основным из которых является сложность и неэффективность операций мультиплексирования и демультиплексирования пользовательских данных [20]. Сам термин «плезиохронный», то есть «почти синхронный», используемый для этой технологии, говорит о причине такого явления — отсутствии полной синхронности потоков данных при объединении низкоскоростных каналов в высокоскоростные. Асинхронный подход к передаче кадров потребовал в PDH произвоить вставку бита или нескольких битов для синхронизации между кадрами. В результате для извлечения пользовательских данных из объединенного канала необходимо полностью демультиплексировать кадры объединенного канала. Например, чтобы получить данные одного абонентского канала 64 Кбит/с из кадров канала Е3 необходимо произвести демультиплексирование этих кадров до уровня кадров Е2, затем — до уровня кадров Е1, а в конце концов демультиплексировать и сами кадры Е1. Если PDH используется в сети только в качестве транзитной магистрали между крупными узлами, то операции мультиплексирования и демультиплексирования выполняются исключительно в конечных узлах, и проблем не возникает. Но если необходимо выделить один или несколько абонентских каналов в промежуточном узле сети PDH, то эта задача простого решения не имеет. Как вариант предлагается установка двух мультиплексоров уровня ЕЗ и выше в каждом узле сети. Первый выполняет полное демультиплексирование потока и отвод части низкоскоростных каналов абонентам, а второй опять собирает в выходной высокоскоростной поток оставшиеся каналы вместе с вновь вводимыми. При этом количество работающего оборудования увеличивается.

Еще одним недостатком технологии PDH является отсутствие встроенных средств сетевого управления. Современные сети связи требуют организации комплексного сетевого управления, которое включало бы решение как задач автоматизации технической эксплуатации систем связи, так и задач управления услугами, контроля качества услуг и др. Для решения поставленной задачи ITU-T предлагает использовать концепцию TMN (Telecommunications Management Network, сеть управления электросвязью) [21]. TMN есть специализированная сеть обеспечивающая управление сетями электросвязи и их услугами путем организации взаимосвязи с компонентами различных сетей электросвязи на основе единых интерфейсов и протоколов, стандартизированных ITU-T. В настоящее время в большей части зарубежных сетей связи достаточно полно реализовано управление устройствами и элементами оборудования связи.

Отметим еще один недостаток технологии PDH. Это относится к слишком низким по современным понятиям скоростям передачи данных. Волоконно-оптические кабели позволяют передавать данные со скоростями до нескольких терабит в секунду, что обеспечивает объединение в одном кабеле тысячи и миллионы пользовательских каналов, но эту возможность технология PDH не реализует - ее иерархия скоростей заканчивается уровнем Е4 со скоростью 139,264 Мбит/с.