Сети PDH Функциональные модули и топология систем PDH

Сети PDH являются первым поколением цифровых первичных сетей. Они пришли на смену каналов топологии FDM, которые во многом исчерпали свои возможности по скорости и качеству передачи сигналов связи.

Сети PDH основаны на технологии плезиохорной (“плезиохорной” означает почти синхронной) цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH). Для решения проблем, присущих технологии FDМ – ЧРК было предложено использовать каналы типа Т1, которые позволяли передавать в цифровом виде данные от 24 абонентов. Передача голосового сигнала ведется по прежнему в аналоговом виде, а мультиплексоры Т1 осуществляют его оцифровывание с частотой 800Гц и кодирование с использованием импульсно-кодовой модуляцией ИКМ (РСМ). В результате каждый абонентский канал образовывает цифровой поток данных 64 кбит/с. Для соединения магистральных АТС каналы Т1 предоставляют слишком слабые средства мультиплексирования, поэтому в технологии реализована идея образования каналов с иерархией скоростей. Четыре канала типа Т1 объединяются в канал следующего уровня иерархии – Т2, передающий данные со скоростью 6,312 Мбит/с, а семь каналов Т2 образуют канал Т3, передающий данные со скоростью 44,736 Мбит/с. Аппаратура Т1, Т2, Т3 может взаимодействовать между собой, образуя иерархическую сеть с магистральными и периферийными каналами трех уровней скоростей. Являясь по своей природе цифровыми каналами сети Т1, а также более скоростные Т2 и Т3, позволяют передавать не только голос, но и любые данные, представленные в цифровой форме - компьютерные данные, телевизионные изображения, файлы и т.п.

Пользователь может арендовать несколько каналов 64 Мбит/с в канале Т1. В этом случае ему отводится несколько тайм-слотов работы мультиплексора канала.

В Европе принята следующая иерархия систем PDH: ИКМ-30 (2,048 Мб/с), ИКМ-120 (8,448 Мб/с), ИКМ-480 (34,368 Мб/с), ИКМ-1920 (139,264 Мб/с).

Физический уровень технологии PDH поддерживает различные виды кабелей: витую пару, коаксиальный кабель и волоконно-оптический кабель. Основной вариант абонентского доступа к каналам Е1/Т1 – кабель из двух витых пар для организации дуплексного режима передачи данных. Для усиления сигнала на линиях с определенной периодичностью (около 2 км) устанавливаются регинераторы и аппаратура контроля линии. Для организации канала Т2/Е2 используется коаксиальный кабель, а для работы каналов Т3/Е3 либо коаксиальный кабель, либо волоконно-оптический кабель.

Технология организации каналов по принципу PDH обладает рядом недостатков. Одним из основных недостатков является скорость и неэффективность операций мультиплексирования и демультиплексирования пользовательских данных. Отсутствие полной синхронности потоков данных при объединении низкоскоростных каналов в более высокоскоростные требует вставки битов синхронизации между передаваемыми кадрами. В результате для извлечения пользовательских кадров из объединенного канала необходимо полностью демультиплексировать кадры этого канала.

Вторым существенным недостатком технологии PDH является отсутствие развитых встроенных процедур контроля и управления сетью, а в современных сетях управлению сетей уделяется большое внимание, причем желательно, чтобы процедуры управления были встроены в основной протокол передачи данных.

Третий недостаток состоит в слишком низких скоростях передачи. Волоконно-оптический кабель позволяет передавать данные со скоростями в несколько гигабит в секунду, что позволяет образовывать в одном кабеле десятки тысяч пользовательских каналов, но эти свойства технология PDH не реализует.

Системы PDH позволяют реализовать следующие топологии: “точка-точка”, “линейная цепь” и “звезда”. В системах PDH широко используются топологии “точка-точка” и “линейная цепь”, позволяющие связать как терминальные, так и транзитные узлы. Эти системы в настоящее время используются для решения трех типов транспортных задач:

· транспорт сигналов в сетях PDH или в сетях доступа к сетям SDH (основная задача);

· транспорт ATM-ячеек по сети PDH (используется относительно недавно);

· транспорт виртуальных контейнеров SDH по сетям PDH для связи сетей SDH там, где существуют транспортные сегменты PDH, а аналогичных сегментов SDH нет или их строительство считается нецелесообразным (используется относительно недавно).

Топология « точка - точка »

Топология звезда

Этот тип топологии используется значительно реже, так как требует наличия еще одного типа устройств - концентратора или хаба выполняющего функции устройства сбора (концентрации) и перераспределения (кросс - коммутации) потоков. Если функции концентрации различных трибов (например, E1 и E2) еще могут быть выполнены некоторыми мультиплексорами, например, ENE 6055 («ЭЗАН») и ОТГ-35 («Морион»), то для выполнения функции кросс-коммутации приходится использовать современные цифровые АТС, или специальные кросс-коммутаторы (которых нет в линейке оборудования PDH), позволяющие осуществлять кросс-коммутацию, по крайней мере, на уровне Е1.

Проблемы транспортировки сигналов в сетях PDH специально не рассматривается, а лишь иллюстрируется схемами смешанных (РDН + SDH) сетей. В них сегменты сетей PDH управляются теми же системами управления типа TMN, что и сегменты сетей SDH. Транспорт ATM-ячеек регламентируется стандартом ITU-T G.804