Ограничения технологии PDH

Как американский, так и международный варианты технологии PDH обладают недостатками, основным из которых является сложность и неэффективность опе­раций мультиплексирования и демультиплексирования пользовательских дан­ных. 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. Изначально асинхронный подход к передаче кадров сделал не­обходимой вставку бита или нескольких битов 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 Т-3, необходимо произвести демультиплексирование этих кадров до уровня кадров Т-2, затем — до уровня кадров Т-1, а в конце концов демульти­плексировать и сами кадры Т-1.

Если сеть PDH используется только в качестве транзитной магистрали между двумя 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 ТЗ/ЕЗ и выше в каждом узле сети (рис. 11.1). 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 удваивается.

Другой вариант — «обратная доставка». В промежуточном узле, где нужно выде­лить и отвести абонентский поток, устанавливается единственный высокоско­ростной мультиплексор, который просто передает данные транзитом дальше по сети без их демультиплексирования. Эту операцию выполняет только мульти­плексор конечного узла, после чего данные соответствующего абонента возвра­щаются по отдельной линии связи на промежуточный узел. Естественно, та­кие сложные взаимоотношения коммутаторов усложняют работу сети, требуют ее тонкого конфигурирования, что ведет к большому объему ручной работы и ошибкам.

Кроме этого, в технологии PDH не предусмотрены встроенные средства обеспе­чения отказоустойчивости и администрирования сети.

DS0 терминал Рис. 11.1. Выделение низкоскоростного канала путем полного демультиплексирования

Наконец, недостатком PDH являются слишком низкие по современным поняти­ям скорости передачи данных. Волоконно-оптические кабели позволяют переда­вать данные со скоростями в несколько гигабит в секунду по одному волокну, что обеспечивает консолидацию в одном кабеле десятков тысяч пользователь­ских каналов, но эту возможность технология PDH не реализует — ее иерархия скоростей заканчивается уровнем 139 Мбит/с.

Сети SONET/SDH

Список ключевых слов: синхронная оптическая сеть, технология SONET,

стандарт SDH, кадр STM-N, виртуальный контейнер, заголовок пути, таблица соединений (кросс-соединений), указатель, трибутарный блок, административный блок, мультиплексор, трибутарный порт, агрегатный порт, терминальный мультиплексор, мультиплексор ввода-вывода, цифровой кросс-коннектор, регенератор сигналов, стек протоколов SDH, фотонный уровень, уровень секции, уровень линии, уровень тракта, регенераторная секция, заголовок регенераторной секции, мультиплексная секция, заголовок мультиплексной секции, заголовок тракта, положительное выравнивание, отрицательное выравнивание, кольцо SDH, цепь, плоское кольцо, ячеистая топология, автоматическое защитное переключение, самовосстанавливающаяся сеть, защита 1 + 1, защита 1:1, защита 1:N, защитное переключение оборудования, защита карт, защита мультиплексной секции, защита сетевого соединения, разделяемая защита мультиплексной секции в кольцевой топологии.

Указанные выше недостатки были учтены и преодолены разработчиками техно­логии синхронных оптических сетей (Synchronous Optical NET, SONET), первый вариант стандарта которой появился в 1984 году. Затем она была стандартизована комитетом Т-1 института ANSI. Международная стандартизация технологии про­ходила под эгидой Европейского института телекоммуникационных стандартов (European Telecommunications Standards Institute, ETSI) и сектором телекомму­никационной стандартизации союза ITU (ITU Telecommunication Standardization Sector, ITU-T) совместно с ANSI и ведущими телекоммуникационными компа­ниями Америки, Европы и Японии. Основной целью разработчиков междуна­родного стандарта было создание технологии, способной передавать трафик всех существующих цифровых каналов уровня PDH (как американских Т1-ТЗ, так и европейских Е1-Е4) по высокоскоростной магистральной сети на базе волокон- но-оптических кабелей и обеспечить иерархию скоростей, продолжающую иерар­хию технологии PDH до скорости в несколько гигабит в секунду.

В результате длительной работы ITU-T и ETSI удалось разработать междуна­родный стандарт SDH (Synchronous Digital Hierarchy — синхронная цифровая иерархия). Кроме того, стандарт SONET был доработан так, чтобы аппаратура и сети SDH и SONET являлись совместимыми и могли мультиплексировать вход­ные потоки практически любого стандарта PDH — и американского, и европей­ского.