Загальна характеристика синхронної цифрової ієрархії

Технічні науки/ 6.Электротехника и радиоэлектроника.

к.т.н Ткаліч О.П, Антонов В.В., Шибайко Д.М.

Національний авіаційний університет, Україна

Загальна характеристика синхронної цифрової ієрархії

Інтенсивний розвиток нових інформаційних технологій стимулював розвиток цифрових методів передачі голосу і даних, що в кінцевому рахунку привело до створення не тільки технологій локальних мереж, але й нових високошвидкісних транспортних технологій глобальних мереж.

Найбільш цікавою транспортною технологією, що набула широкого застосування – є синхронна цифрова ієрархія SDH. Ця технологія прийшла на зміну імпульсно-кодовій модуляції РСМ і плезіохронній цифровій ієрархії PDH і стала інтенсивно запроваджуватися у результаті масового встановлення сучасних цифрових АТС, що дозволяє оперувати потоками 2 Мбіт/с і утворення у регіонах локальних кілець SDH.

При створенні Україною національної служби зв'язку її не обминули вищезгадані події і проблеми. Тому у нас технологія SDH знайшла місце для існування. Більше того, її симбіоз із цифровою комутацією, не тільки дає змогу інтегрування зі світом і технічного переоснащення первинної мережі, але й поштовх до територіального реформування систем зв'язку України, яке являє собою поділ країни на чотири територіальні вузли – Центральний, Східний, Південний і Західний.

Синхронна цифрова ієрархія дає змогу організувати універсальну транспортну систему, яка охоплює всі ділянки мережі й виконує функції передавання інформації контролю та керування. Вона розрахована на транспортування сигналів плезіохронної цифрової ієрархії, а також усіх діючих і перспективних служб, у тому числі й широкосмугової цифрової мережі з інтеграцією служб B-ISDN, яка використовує асинхронний спосіб передавання АТМ.

У синхронній цифровій ієрархії використано останні досягнення електроніки, системотехніки, обчислювальної техніки тощо. Її застосування уможливлює суттєве скорочення обсягу й вартості апаратури, експлуатаційних витрат, а також тривалості монтажу й настроювання устаткування. Разом з тим її застосування значно підвищує надійність живучість і гнучкість мереж та якість зв'язку.

Лінійні сигнали синхронної цифрової ієрархії організовані в синхронні транспортні модулі SТМ (табл. 1.1), перший з яких відповідає швидкості 155 Мбіт/с, а кожний наступний має швидкість у 4 рази вищу від попереднього й утворюється байтовим синхронним мультиплексуванням.

Таблиця 1.1 – Ієрархія швидкостей SDH

Рівень ієрархії	SDH	Швидкість
1	STM‑1	155.520 Мбіт/с
4	STM‑4	622.080 Мбіт/с
16	STM‑16	2.488 Гбіт/с
64	STM‑64	9.953 Гбіт/с
256	STM‑256	39.81 Гбіт/с

Як уже зазначалося, основним середовищем передавання сигналів для SDH є ВОЛЗ, хоча можливе використання й радіоліній. якщо пропускна спроможність радіоліній недостатня для STM‑1 застосовується субпервинний транспортний модуль STM-RR зі швидкістю передавання 52 Мбіт/с (що втричі менше, ніж у STM‑1). Проте STM-RR не є рівнем синхронної цифрової ієрархії і не може використовуватись на інтерфейсах мережних вузлів.

У мережі синхронної цифрової ієрархії використовується принцип контейнерних перевезень. Сигнали, що підлягають транспортуванню, попередньо розміщуються в стандартних контейнерах. Всі операції з контейнерами відбуваються незалежно від їхнього вмісту. Завдяки цьому досягається прозорість мережі синхронної цифрової ієрархії, тобто можливість транспортування сигналів плезіохронної цифрової ієрархії, потоків АТМ або будь-яких нових сигналів.

Найвищий шар утворює мережу каналів, якими обслуговуються кінцеві користувачі. Групи каналів об'єднуються в групові тракти різних порядків (середній шар), які організовуються в лінійні тракти, що належать до нижнього шару фізичного середовища передавання. Нижній шар поділяється на підшар секцій (мультиплексних і регенераційних) та підшар фізичного середовища.

Існують контейнери чотирьох рівнів (табл. 1.2, в якій не наведено швидкість 8 Мбіт/с європейської плезіохронної цифрової ієрархії, тому що контейнер С₂ призначений для нових сигналів з неієрархічними швидкостями).

Важливою особливістю мережі синхронної цифрової ієрархії є поділ її на функціональні шари та підшари. Кожен нижчий шар обслуговує вищий і має заміняти його. Незалежність кожного шару дає змогу впроваджувати, модернізовувати або заміняти його, не торкаючись інших шарів.

Таблиця 1.2. – Швидкості стандартних каналів доступу

Рівень	Контейнер	Швидкість транспортування сигналів PDH Мбіт/с
1	С₁₁ С₁₂	1.544 2.048
2	С₂	8.448
3	С₃	34.368
4	С₄	140

Найвищий шар утворює мережу каналів, якими обслуговуються кінцеві користувачі. Групи каналів об'єднуються в групові тракти різних порядків (середній шар), які організовуються в лінійні тракти, що належать до нижнього шару фізичного середовища передавання Нижній шар поділяється на підшар секцій (мультиплексних і регенераційних) та підшар фізичного середовища.

Ієрархія SDH включає декілька рівнів STM. Як приклад використання рівнів в мережі SDH на Рис. 1 показана первинна мережа SDH, що включає кільця магістральної мережі, побудованої на потоках STM‑16, регіональних мереж, побудованих на потоках STM‑4, і локальних мереж з потоками STM‑1.

Рис. 1. Приклад первинної мережі, побудованої на технології SDH

Рис. 2. Приклад комбінованої первинної мережі PDH/SDH

В процесі упровадження технології SDH на першому етапі вірогідна поява комбінованих мереж SDH/PDH. Технологія SDH упроваджується звичайно у вигляді «островів», об'єднаних каналами існуючої первинної мережі (Рис. 2). На другому етапі «острови» об'єднуються в первинну мережу на основі SDH. В результаті на сучасному етапі необхідно не тільки розглядати технологію SDH, але і орієнтуватися на вивчення комбінованих мереж і процесів взаємодії SDH і PDH.

Список літератури

1. «Синхронне цифрове сети SDH.» Слепов Н.Н. – 4‑е изд. – М.: Эко-Трендз, 1999.

2. Цифровые сети связи. Основы планирования и построения. Шмалько А.В.

3. Оптические системы передачи: Ж.И. Корнейчук, Т.В. Макаров, И.П. Панфилов. – Київ: «Техніка», 1994 р

4. Системы связи и радиорелейные линии: Под ред. Н.И. Калашникова. – М.: Связь, 1977 р.