Построение ГТС 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 (PDH – PlesiochronousDigitalHierarchy). 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 цифровых потоков при их объединении в поток более высокой ступени иерархии. Поэтому оборудование ЦСП заметно усложняется, а также снижаются качественные показатели сети в целом.

В последние годы широко внедряются высокоэффективные системы, относящиеся к синхронной цифровой иерархии (SDH – SynchronousDigitalHierarchy). 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 РDН. Исходные сигналы посредством процедуры временного группообразования преобразуются в синхронный транспортный модуль (STM – SynchronousTransportModule) соответствующего уровня. Скорость передачи SТМ первого уровня (SТМ-1) установлена 155, 520 Мбит/с. Для SТМ более высокого уровня предусматривается увеличение скорости в N раз, где N принимает значения 4, 16, 64 (при этом в N раз повышается и скорость передачи по сравнению со скоростью 155, 520 Мбит/с).

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

При использовании оборудования SDН 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 SDН 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 иерархи и 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 SDН 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 РОН 8 Мбит/с в аппаратуру SDН не предусмотрен. По сети SDН 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 ЗТМ-1, который может нести 63 таких потока, оказывается меньше: 63 • 30 = 1890 ЦК. Наименее эффективен прямой ввод в сеть SDН потоков 34 Мбит/с (480 ЦК), так как при этом SТМ-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 РDН 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 SDН (рисунок).

7. Концепции развития первичных и вторичных сетей.
С точки зрения рассматриваемых в монографии аспектов создания местных сетей электросвязи весьма существенными моментами использования систем передачи могут считаться:

- уменьшение стоимости оборудования, реализующего функции по переносу информации между коммутационными станциями (узлами) вторичных сетей;

- поддержку показателей качества передачи информации в соответствии с заданными нормами;

- возможность предоставления услуг электросвязи, требующих достаточно широкой полосы пропускания канала.

Новые разработки в области систем передачи в сочетании с заметным прогрессом в электронной промышленности обеспечили существенное снижение стоимости переноса информации и создали хорошую базу для реализации услуг электросвязи, требующих широкой полосы пропускания сигнала. Эти аспекты, в свою очередь, тесно связаны со стоимостными показателями отдельных элементов сети электросвязи.

В контексте рассматриваемых далее вопросов можно выделить три основных направления эволюции ЦСП:

- создание и использование т.н. плезиохронных [8] ЦСП большой пропускной способности;

- разработка нового поколения ЦСП, известного по англоязычному названию Synchronous Digital Hierarchy (SDH) – синхронная цифровая иерархия (СЦИ);

- применение на первичных сетях оборудования полупостоянной коммутации – цифровых кроссовых узлов (ЦКУ), именуемых в зарубежной технической литературе термином Digital Cross Connect [9], для сокращения которого используется, обычно, одна из трех следующих аббревиатур: DXC, DSC и DCC.