1.1 ѕор≥вн¤льна оц≥нка ÷—ѕ з ј—ѕ. «агальна характеристика цифровоњ ≥Їрарх≥њ ÷—ѕ

 

—ьогодн≥ практично вс≥ сучасн≥ телекомун≥кац≥йн≥ технолог≥њ передбачають використанн¤ цифрових метод≥в обробки й передач≥ ≥нформац≥њ, побудову телекомун≥кац≥йних мереж на баз≥ цифрових систем передач≥ (÷—ѕ). ƒоц≥льн≥сть такого напр¤мку розвитку телекомун≥кац≥йних технолог≥й обумовлена ≥стотними перевагами цифрових метод≥в обробки й передач≥ ≥нформац≥њ перед аналоговими.

ƒо числа таких переваг можна в≥днести:

-     висока завадост≥йк≥сть;

-     слабка залежн≥сть ¤кост≥ передач≥ сигнал≥в в≥д довжини л≥н≥њ зв'¤зку;

-     стаб≥льн≥сть електричних характеристик канал≥в ≥ тракт≥в у передач≥;

-     ефективне використанн¤ пропускноњ здатност≥ канал≥в дл¤ передач≥ дискретних сигнал≥в;

-     можлив≥сть побудови цифровоњ мереж≥ зв'¤зку;

-     висок≥ техн≥ко-економ≥чн≥ показники ÷—ѕ.

¬исока завадост≥йк≥сть ÷—ѕ обумовлена поданн¤м переданоњ ≥нформац≥њ в цифров≥й форм≥ у вигл¤д≥ посл≥довност≥ ≥мпульс≥в з невеликим числом дозволених р≥вн≥в (у б≥льшост≥ ÷—ѕ не б≥льше трьох) ≥ детерм≥нованою частотою проходженн¤, що дозвол¤Ї в≥дновлювати (регенерувати) ц≥ ≥мпульси в процес≥ передач≥ њх по л≥н≥њ зв'¤зку. ћожлив≥сть регенерац≥њ ≥мпульс≥в р≥зко знижуЇ вплив перешкод ≥ перекручувань на ¤к≥сть передач≥ ≥нформац≥њ, тобто ≥стотно знижуЇ вплив перешкод на переданий цифровий сигнал. ” результат≥ цього ÷—ѕ можуть використовуватис¤ на таких л≥н≥¤х зв'¤зку, на ¤ких аналогов≥ системи передач≥ не забезпечують необх≥дноњ ¤кост≥ передач≥ сигнал≥в.

—лабка залежн≥сть ¤кост≥ передач≥ в≥д довжини л≥н≥њ зв'¤зку забезпечуЇтьс¤ тим, що завд¤ки регенерац≥њ переданих сигнал≥в перекручуванн¤ сигнал≥в у межах регенерац≥йноњ д≥л¤нки м≥зерно мал≥. ѕри цьому довжина регенерац≥йноњ д≥л¤нки й устаткуванн¤ регенератора не залежать в≥д довжини л≥н≥њ зв'¤зку, тобто залишаютьс¤ такими ж, ¤к при передач≥ на велик≥, так ≥ при передач≥ на мал≥ в≥дстан≥. “ак, з≥ зб≥льшенн¤м довжини л≥н≥њ зв'¤зку в 100 раз≥в дл¤ збереженн¤ ¤кост≥ передач≥ ≥нформац≥њ достатньо зменшити довжину регенерац≥йноњ д≥л¤нки на дек≥лька 2Ц3 в≥дсотк≥в.

—таб≥льн≥сть параметр≥в канал≥в (залишкового загасанн¤, частотноњ й ампл≥тудноњ характеристик ≥ т.д.) визначаЇтьс¤ в основному пристро¤ми обробки сигнал≥в в аналогов≥й форм≥, тому що ц≥ пристроњ в б≥льш≥й м≥р≥, н≥ж цифров≥, п≥ддан≥ впливу зм≥ни температури, вологост≥ й ≥нших фактор≥в. ќск≥льки аналогов≥ пристроњ становл¤ть незначну частину апаратур ÷—ѕ, то стаб≥льн≥сть параметр≥в канал≥в у таких системах значно вище, н≥ж в аналогових.

÷ьому також спри¤ють особливост≥ ÷—ѕ ≥з тимчасовим под≥лом канал≥в, серед ¤ких основними Ї в≥дсутн≥сть впливу завантаженн¤ системи передач≥ на параметри окремих канал≥в й ≥дентичн≥сть параметр≥в ус≥х канал≥в. як в≥домо, в аналогових системах передач≥ ¤к≥сть канал≥в зв'¤зку залежить ¤к в≥д завантаженн¤ системи передач≥, так ≥ в≥д розм≥щенн¤ канал≥в зв'¤зку в л≥н≥йному спектр≥.

≈фективн≥сть використанн¤ пропускноњ здатност≥ при передач≥ дискретних сигнал≥в забезпечуЇтьс¤ можлив≥стю введенн¤ цих сигнал≥в безпосередньо в груповий тракт ÷—ѕ, у результат≥ чого швидк≥сть њхньоњ передач≥ може наближатис¤ до швидкост≥ передач≥ групового сигналу. “ак, наприклад, швидк≥сть передач≥ сигнал≥в по цифровому каналу, що в≥дпов≥даЇ одному стандартному каналу тональноњ частоти (“„) може дос¤гати 64 кб≥т/с, у той час ¤к швидк≥сть передач≥ по каналу “„ в аналогових системах практично на пор¤док нижча.

ћожлив≥сть побудови ≥нтегральноњ цифровоњ мереж≥ обумовлена тим, що вс≥ види сигнал≥в (телефонн≥, телеграфн≥, телев≥з≥йн≥ й ≥н.) подаютьс¤ в Їдин≥й цифров≥й форм≥. ѕри цьому в так≥й мереж≥ передача вв≥д-вив≥д, транзит ≥ комутац≥¤ зд≥йснюютьс¤ також у цифров≥й форм≥, що дозвол¤Ї реал≥зувати весь апаратурний комплекс мереж≥ зв'¤зку на цифров≥й основ≥, використовувати сучасне комун≥кац≥йне устаткуванн¤, комп'ютерн≥ технолог≥њ. ¬ остаточному п≥дсумку це забезпечуЇ побудову високошвидк≥сноњ телекомун≥кац≥йноњ мереж≥ з високими ¤к≥сними показниками.

¬исок≥ ≥нженерно-економ≥чн≥ показники ÷—ѕ дос¤гаютьс¤ за рахунок реал≥зац≥њ апаратури на електронн≥й основ≥ ≥з широким застосуванн¤м електронноњ елементноњ бази (пристроњв обчислювальноњ техн≥ки, ≥нтегральних м≥кросхем, м≥кропроцесор≥в, мультиплексор≥в ≥ т.д.) ÷е дозвол¤Ї ун≥ф≥кувати устаткуванн¤, знизити енергоЇмн≥сть, вагу, габарити, п≥двищити над≥йн≥сть устаткуванн¤.  р≥м того, експлуатац≥¤ сучасних ÷—ѕ прост≥ше експлуатац≥њ ј—ѕ, оск≥льки висока стаб≥льн≥сть електронних цифрових пристроњв усуваЇ необх≥дн≥сть регулюванн¤ вузл≥в апаратури ÷—ѕ. «'¤вл¤ютьс¤ й широко використовуютьс¤ можливост≥ орган≥зац≥њ автоматизованого контролю за станом апаратури ÷—ѕ, що так само забезпечуЇ п≥двищенн¤ техн≥ко-економ≥чних показник≥в ÷—ѕ.

Ќа сьогодн≥ ≥снують два р≥зновида ≥Їрарх≥њ Ц плез≥осинхронна цифрова ≥Їрарх≥¤ (ѕ÷≤) ≥ синхронна (—÷≤), англомовна абрев≥атура ¤ких PDH ≥ SDH в≥дпов≥дно.

÷—ѕ ≥Їрарх≥њ PDH побудован≥ на посл≥довному зТЇднанн≥ стандартних груп канал≥в Ц первинних (ѕ√), вторинних (¬√), третинних (“√), четвертинних („√) ≥ т.д., аналог≥чно тому, ¤к це робитьс¤ ≥ в ≥Їрарх≥њ ј—ѕ.

¬ ÷—ѕ аналогом типового каналу “„ Ї основний цифровий канал (ќ÷ ) з≥ швидк≥стю передач≥ ¬ = 64 кб≥т/с. ¬ ¤кост≥ первинна група використовуЇтьс¤ 30-ти канальна ÷—ѕ з≥ швидк≥стю передач≥ 2048 кб≥т/с.

ѕервинний цифровий пот≥к може формуватис¤ також шл¤хом обТЇднанн¤ двох субпервинних поток≥в з≥ швидкост¤ми 1024 кб≥т/с кожний.

—игнали ÷—ѕ б≥льш високих р≥вн≥в ≥Їрарх≥њ будуютьс¤ шл¤хом часового мультиплексуванн¤ сигнал≥в ÷—ѕ попередн≥х р≥вн≥в.

Ќа рис. 1.1 наведена плез≥осинхронна цифрова ≥Їрарх≥¤, ¤ка прийн¤та в ”крањн≥ та ≥нших крањнах ™вропи.

” Ївропейському вар≥ант≥ ≥Їрарх≥њ ÷—ѕ системи б≥льш високого р≥вн¤ (агрегатн≥ системи) формуютьс¤ шл¤хом мультиплексуванн¤ (обТЇднанн¤) сигнал≥в чотирьох систем попереднього р≥вн¤. “аким чином, коеф≥ц≥Їнт часового мультиплексуванн¤ дор≥внюЇ чотирьом. Ќаприклад, ≥з сигнал≥в чотирьох ѕ√ (≤ ћ-30) формуЇтьс¤ груповий сигнал ÷—ѕ ≤ ћ-120, дал≥ Ц ≤ ћ-480, ≤ ћ-1920. Ўвидкост≥ передач≥ цих ÷—ѕ дор≥внюють в≥дпов≥дно 8448 кб≥т/с, 34368 кб≥т/с ≥ 139264 кб≥т/с. як бачимо, к≥льк≥сть канал≥в в агрегатн≥й систем≥ вище, н≥ж у компонентн≥й, в чотири рази, а швидк≥сть передач≥ агрегатноњ системи перевищуЇ швидк≥сть передач≥ в компонентн≥њ систем≥ б≥льш, н≥ж в чотири рази, тобто маЇ м≥сце збитков≥сть швидкост≥ передач≥. ÷¤ збитков≥сть необх≥дна, бо в агрегатному цифровому потоку кр≥м компонентних цифрових поток≥в потр≥бно передавати синхросигнали та ≥нш≥ службов≥ сигнали, ¤к≥ забезпечують роботу агрегатноњ системи. ÷ифров≥ потоки ќ÷ , ÷—ѕ ≤ ћ-30, ≤ ћ-120, ≤ ћ-480 ≥ ≤ ћ-1920 у тепер≥шн≥й час мають позначенн¤ ≈0, ≈1, ≈2, ≈3 ≥ ≈4 в≥дпов≥дно.

 

 

–исунок 1.1

 

” п≥вн≥чноамериканськ≥й та ¤понськ≥й ≥Їрарх≥¤х ÷—ѕ первинною групою Ї 24 Ц канальна група (“1), а к≥льк≥сть канал≥в груп б≥льш високого пор¤дку не кратна чотирьом, тобто коеф≥ц≥Їнт мультиплексуванн¤ зм≥нний.

—истеми ≥Їрарх≥њ PDH розроблен≥ ≥ розвивалис¤ у друг≥й половин≥ минулого стол≥тт¤. јле прот¤гом часу суттЇво зросла необх≥дн≥сть у зб≥льшенн≥ швидкост≥ передач≥ зростаючих поток≥в ≥нформац≥њ, необх≥дн≥сть в ефективному керуванн≥ цими потоками ≥ контролю ¤кост≥ передач≥ сигнал≥в, чого вже не могли у повн≥й м≥р≥ забезпечити ÷—ѕ ≥Їрарх≥њ PDH. ѕодальший розвиток технолог≥њ цифрового звТ¤зку спричинив створенн¤ ÷—ѕ синхронноњ ≥Їрарх≥њ (SDH).

” системах передач≥ технолог≥њ SDH базова швидк≥сть передач≥ значно вищо, н≥ж в технолог≥њ PDH Ц вона складаЇ 155,52 ћб≥т/с. ÷е та швидк≥сть, що забезпечуЇ синхронний транспортний модуль STMЦ1 (що в≥дпов≥даЇ приблизно швидкост≥ передач≥ ÷—ѕ четвертинноњ системи ≥Їрарх≥њ PHD Ц ≤ ћ Ц 1920, ¤ка дор≥внюЇ 139,264 ћб≥т/с.)

¬с¤ ≥нформац≥¤, що передаЇтьс¤, розм≥щуЇтьс¤ в синхронному транспортному модул≥ (STM). ¬х≥дними потоками STM-1 Ї цифров≥ потоки ÷—ѕ ≥Їрарх≥њ PDH. ” технолог≥њ SDH використовуютьс¤ синхронн≥ модул≥ р≥зних р≥вн≥в, ¤к≥ створюютьс¤ шл¤хом мультиплексуванн¤ компонентних цифрових поток≥в синхронних модул≥в нижн≥х р≥вн≥в.  оеф≥ц≥Їнт мультиплексуванн¤ цифрових поток≥в б≥льш високого р≥вн¤ дор≥внюЇ чотирьом, таким Ї коеф≥ц≥Їнт зростанн¤ швидкост≥ передач≥. «окрема, використовуютьс¤ так≥ STM-N з≥ швидкост¤ми: STM-1 (155,52 ћб≥т/с); STM-4 (622,08 ћб≥т/с); STM-16 (2488,32 ћб≥т/с); STM-64 (9953,28 ћб≥т/с); STM-256 (39813,12 ћб≥т/с)

≤нформац≥¤, що передаЇтьс¤, упаковуЇтьс¤ в STM у вигл¤д≥ в≥ртуального контейнера.  ожний контейнер постачаЇтьс¤ додатковою ≥нформац≥Їю, ¤ка зазначаЇ м≥сце розм≥щенн¤ контейнера серед ≥нших у склад≥ STM, та адресу пункту призначенн¤ ≥нформац≥њ цього контейнера.