Вопрос: Плезиохронные и синхронные цифровые иерархии.
В рекомендациях МСЭ-Т представлено два типа иерархий ЦСП: плезиохронная цифровая иерархия (ПЦИ) и синхронная цифровая иерархия (СЦИ).
Длительность цикла составляет 125 мкс, т.е. в групповом сигнале в течение 1 с передаются по 8 000 байт из каждого канала. Байт включает восемь бит (разрядов). Это дает цифровой поток, имеющий скорость 8 × 8000 =64000 бит/с = 64 кбит/с. Цифровой поток со скоростью передачи 64 кбит/с называется основным цифровым каналом (ОЦК). Для объединения сигналов ОЦК в групповые высокоскоростные цифровые сигналы используется рассмотренный ранее принцип временного разделения каналов.
Плезиохронная цифровая иерархия имеет европейскую, североамериканскую и японскую разновидности.
Таблица 1.1 – Скорости ПЦИ.
Первая иерархия, порождённая скоростью 1544 кбит/с, давала последовательность: DS1 - DS2 - DS3 - DS4 или последовательность вида: 1544 - 6312 - 44736 - 274176 кбит/с. Это соответствует ряду коэффициентов мультиплексирования n=24, 4, 7, 6. Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 24, 96, 672 и 4032 канала ОЦК.
Вторая иерархия, порождённая скоростью 1544 кбит/с, давала последовательность DS1- DS2 - DSJ3 - DSJ4 или последовательность 1544 - 6312 - 32064 - 97728 кбит/с (ряд приближённых величин составляет 1.5 - 6 - 32 - 98 Мбит/с), что, с учётом скорости DS0, соответствует ряду коэффициентов мультиплексирования n=24, 4, 5, 3. Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 24, 96, 480 и 1440 каналов DS0.
Третья иерархия, порождённая скоростью 2048 кбит/с, давала последовательность Е1 - Е2 - Е3 - Е4 - Е5 или последовательность 2048 - 8448 - 34368 - 139264 - 564992 кбит/с (ряд приближённых величин составляет 2 - 8 - 34 - 140 - 565 Мбит/с), что соответствует ряду коэффициентов n=30(32)4, 4, 4, 4. Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 30, 120, 480, 1920 и 7680 ОЦК.
Последние уровни первой (274 Мбит/с) и третьей (565 Мбит/с) иерархий не были рекомендованы в качестве стандартных.
Недостатки ПЦИ:
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.
Второй недостаток. 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. То есть не возможно выделить поток малой емкости из потока большей емкости без демультиплексирования.
Рисунок 1.6 - Схема объединения цифровых потоков европейской ПЦИ
Третий недостаток плезиохронных систем-небольшое количество служебной информации. Из-за 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 к Европейским стандартам. Также была разработана единая версия синхронной цифровой иерархии-SONET/SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
СЦИ 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 ПЦИ, а также всех действующих и перспективных служб, в том числе и широкополосной цифровой сети с интеграцией служб (В-ISDN), использующей асинхронный способ переноса (АТМ).
Линейные сигналы СЦИ организованы в так называемые синхронные транспортные модули STM (Synchronous Transport Module) (Табл. 6.3). Первый из них - STM-1 - соответствует скорости 155 Мбит/с. Каждый последующий имеет скорость в 4 раза большую, чем предыдущий, и образуется побайтным синхронным мультиплексированием. Уже стандартизированы STM-4 (622 Мбит/с) и STM-16 (2,5 Гбит/с), ожидается принятие и STM-64 (10 Гбит/с).
Таблица 1.2 – Скорости СЦИ
Уровень |
Модуль |
Скорость передачи |
1 |
STM-1 |
155 Мбит/с |
4 |
STM-4 |
622 Мбит/с |
16 |
STM-16 |
2,5 Гбит/с |
Синхронные сети имеют ряд преимуществ перед используемыми асинхронными, основные из них следующие:
упрощение сети;
надежность и самовосстанавливаемость сети;
гибкость управления сетью;
выделение полосы пропускания по требованию;
прозрачность для передачи любого трафика;
универсальность применения.