Построение цифровой сети с кольцевой структурой

Межстанционные связи между различными электромеханическими РАТС на аналоговой ГТС изначально организовывались посредством физических соединительных линий либо систем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК). Затем наряду с аналоговыми системами передачи с ЧРК стали внедряться цифровые системы передачи ЦСП (ИКМ – 30, ИКМ – 120 и др.). Такие системы относятся к так называемой плезиохронной цифровой иерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy – PDH). Здесь при временном группообразовании скорости объединяемых цифровых потоков могут незначительно отличаться друг от друга в пределах допустимой нестабильности задающих генераторов ЦСП, расположенных на различных станциях сети. Это требует принятия специальных мер для согласования скоростей потоков при их объединении в поток более высокой ступени иерархии. Поэтому оборудование ЦСП заметно усложняется, а также снижается качественные показатели сети в целом.

В последние годы широко внедряются высокоэффективные системы, относящиеся к синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy – SDH). Это связано с тем, что при строгой синхронности объединяемых потоков значительно упрощается техника их объединения и разделения. Кроме того, обеспечивается прямой доступ к компонентам составляющих потоков без разделения общего, а также появляются заметные преимущества эксплуатации и технического обслуживания сети связи.

Сеть SDH реализуется таким образом, что предусматривается возможность передачи сигналов не только новых широкополосных служб, но и сформированных с помощью оборудования PDH. Исходные сигналы посредством процедуры временного группообразования преобразуются в синхронный транспортный модуль (Synchronous Transport Module – STM) соответствующего уровня. Скорость передачи STM первого уровня (STM – 1) установлена 155, 520 Мбит/с. Для STM высокого уровня предусматриваетя с увеличение скорости в N раз, где N принимает значение 4, 16, 64 (при этом в N раз повышается и скорость передачи по сравнению со скоростью 155, 520 Мбит/с). Стандартные системы SDH приведены в таблице.

Таблица 1 - Стандартные системы SDH

При описании систем SDH принято использовать приближенные скорости уровней синхронной иерархии: 155 Мбит/с; 622 Мбит/с; 2,5 Гбит/с;10 Гбит/с.

При использовании оборудования SDH сети преимущественно строятся в виде волоконно – оптических колец, на которых в пунктах концентрации нагрузки устанавливаются мощные транзитные центры (сетевые узлы), а вдоль по кольцу – мультиплексоры и кроссовое оборудование для выделения цифровых потоков по мере необходимости (сетевые станции).

Системы SDH могут вводить отдельный канал или группу каналов в высокоскоростной поток данных (а также ответвлять их из него), который не требуется в процессе передачи на разных уровнях иерархии вновь разделять на отдельные потоки и объединять в общий поток. Таким образом, исключается сложный процесс, ограничивающий прежде использование оптических кабелей непо­средственно между сетевыми узлами (станциями).

К тому же система SDH совместима с существующими плезиохронными сетями и позволяет развивать и модернизировать су­ществующие цифровые сети без перерывов в их работе. Взаимодействие с системами плезиохронной иерархии возможно на уров­нях 2, 34 и 140 Мбит/с. Следует отметить, что ввод сигнала PDH 8 Мбит/с в аппаратуру SDH не предусмотрен. По сети SDH наиболее эффективно транспортировать поток 140 Мбит/с, который позволяет организовать 1920 цифровых каналов (ЦК) со скоростью 64 кбит/с каждый. При транспортировании потоков по 2 Мбит/с (30 ЦК) полезная нагрузка STM-1, который может нести 63 таких потока, оказывается меньше: 63-30 = 1890 ЦК. Наименее эффективен прямой ввод в сеть SDH потоков 34 Мбит/с (480 ЦК), так как при этом STM-1 несет только три таких потока и полезная нагрузка составляет всего 3 • 480 = 1440 ЦК. ГТС на основе плезиохронных сетей могут строиться только при небольшом числе станций на сети (не более трех). При увеличении числа станций увеличивается и объем согласующего оборудования на каждой станции, что приводит к неоправданно большим затратам. В отдельных случаях оборудование PDH также можно использовать для подключения удаленных цифровых АТС, не включенных в кольцо, к опорно-транзитным или транзитным станциям.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что наиболее перспективно проводить цифровизацию первичной городской сети на основе построения кольцевой сети SDH (рисунке 21).

Рисунок 21 - Кольцевое построение сети на ГТС.