Навчальна дисципліна		Системи передачі в електрозв’язку
Модуль 2		Багатоканальні системи передачі
Змістовий модуль № 5		Цифрові системи передачі синхронної цифрової ієрархії
Тема 12		ЦСП синхронної цифрової ієрархії (SDH)
Лекція № 21	ЦСП синхронної цифрової ієрархії (SDH).

ПЛАН ЛЕКЦІЇ

Навчальні питання:

1. Цифрові ієрархії SDH.

2. Особливості та характеристики SDH.

Навчально-матеріальне забезпечення:

1. ПЕОМ, мультимедійний проектор.

2. Презентація у форматі PowerPoint.

Навчальна література:

1. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. – М.: Эко-Трендз, 1997. – С. 26–44.

2. Бирюков Н.Л., Стеклов В.К. Транспортные сети и системы электросвязи. Системы мультиплексирования: Учебник для студентов ВУЗов по специальности «Телекоммуникации». – К.: Віпол, 2003. – С. 178–211.

1. Цифрові ієрархії sdh.

Синхронна цифрова ієрархія (SynchronousDigitalHierarchy, SDH) – це технологія транспортних телекомунікаційних мереж. Стандарти SDH визначають характеристики цифрових сигналів, включаючи структуру фреймів (циклів), метод мультиплексування, ієрархію цифрових швидкостей та кодові шаблони інтерфейсів і т. ін.

Цифрові мережі, що були розроблені та впроваджені до появи синхронних мережних технологій SONET/SDH, були по суті асинхронними системами, оскільки не використовували зовнішню синхронізацію від центрального опорного джерела. В них втрата бітів (або неможливість їх точної локалізації) призводили не тільки до втрати інформації, але й до порушення синхронізації. На приймальній стороні мережі було простіше викинути невірно отримані фрейми, чим відновлювати синхронізацію з повторною передачею втраченого фрагмента, як це робиться, наприклад, в локальних мережах. Це означає, що вказана інформація буде втрачена безповоротно.

В процесі впровадження технології SDH була вірогідна поява комбінованих мереж SDH/PDH (рис. 1). Технологія SDH впроваджується зазвичай, у вигляді "островів", об’єднаних каналами існуючої первинної мережі. Остаточна транспортна мережа SDH може відповідати варіанту, який наведений на рис. 2. Вона містить кільця магістральної мережі, побудованої на потоках STM-16, регіональних мереж, побудованих на потоках STM-4, і локальних мереж з потоками STM-1.

Практика показує, що місцеві таймери можуть давати значне відхилення від точної швидкості передачі. Наприклад, для сигналів DS3 (44,736 Мбіт/с) таке відхилення від різних джерел може досягати 1789 біт/с. У синхронних мережах середня частота всіх місцевих таймерів або однакова (синхронна) або, близька до синхронної (плезіохронна) завдяки використанню центрального таймера (джерела) з точністю не гірше 10^-9(що дає для DS3 можливе відхилення швидкості порядку 0,045 біт/с). У цій ситуації необхідність вирівнювання фреймів або мультифреймів стоїть не так гостро, а діапазон вирівнювання значно вужчий.

Більш того, ситуація з виділенням визначеного фрагмента потоку (наприклад, каналу DS1 або Е1) спрощується, якщо ввести покажчики початку цього фрагмента в структурі інкапсулюючого його фрейму. Використання покажчиків дозволяє гнучко компонувати внутрішню структуру контейнера-носія. Збереження покажчиків у деякому буфері (заголовку або фреймі мультифрейму) і їхній додатковий захист кодами з корекцією помилок дозволяє одержати винятково надійну систему локалізації внутрішньої структури переданого по мережі корисного навантаження (фрейму, мультифрейму або контейнеру).

Вказані міркування говорять про те, що синхронні мережі мають низку переваг перед використовуваними асинхронними, основні з них наступні.

1. Спрощення мережі, викликане тим, що в синхронній мережі один мультиплексор вводу-виводу (див. нижче), дозволяючи безпосередньо вивести (або ввести), наприклад, сигнал Е1 (2 Мбіт/с) із фрейму (або у фрейм) STM-1 (155 Мбіт/с), заміняє цілий набір мультиплексорів PDH (рис. 3), даючи економію не тільки в обладнанні (його ціні та номенклатурі), однаке й у необхідному місці для розміщення, живлення та обслуговуванні.

Рис. 1. Комбінована транспортна мережа PDH/SDH	Рис. 2. Варіант транспортної мережі SDH

Рис. 3. Операція вводу/виводу потоку користувача 2 Мбіт/с у потік 140 Мбіт/с за схемою PDH

2. Надійність і самовідновлення мережі, обумовлені тим, що, по-перше, мережа використовує оптичні кабелі (ОК), передача по який практично не піддана дії електромагнітних завад, по-друге, архітектура та гнучке управління мережами дозволяє використовувати захищений режим роботи, що допускає 2 альтернативних шляхи поширення сигналу з майже миттєвим переключенням у випадку ушкодження одного з них, а також обхід ушкодженого вузла мережі (тобто здійснюється самовідновлення).

3. Гнучкість управління мережею обумовлена наявністю великого числа досить широкосмугових каналів управління та комп’ютерною ієрархічною системою управління з рівнями мережевого та елементного менеджменту, а також можливістю автоматичного дистанційного управління мережею з одного центру, включаючи динамічну реконфігурацію каналів і збір статистики про функціонування мережі.

4. Виділення смуги пропускання на вимогу – сервіс, який раніше міг бути здійснений лише по заздалегідь (наприклад, за кілька днів) спланованій домовленості (наприклад, виведення необхідного каналу при проведенні відеоконференції), тепер може бути наданий в лічені секунди шляхом перемикання на інший (широкосмуговий) канал.

5. Прозорість для передачі будь-якого трафіку – факт, обумовлений використанням віртуальних контейнерів для передачі трафіку, сформованого іншими технологіями, наприклад: Frame Relay, ISDN і АТМ.

6. Універсальність застосування. Технологія може бути використана як для створення глобальних мереж або глобальної магістралі, що передає з точки в точку тисячі каналів зі швидкістю до 40 Гбіт/с, так й для компактної кільцевої корпоративної мережі, що об’єднує десятки локальних мереж.

7. Простота нарощування потужності. За наявності універсальної стійки для розміщення апаратури перехід на наступну вищу швидкість ієрархії можна здійснити просто вийнявши одну групу функціональних блоків і вставивши нову (розраховану на велику швидкість) групу блоків.