Краткий исторический обзор – ЧАСТЬ 1
Возникновение и развитие систем передачи и сетей SDH
В 1981 – 1983 гг. в результате проведенных интенсивных исследований и полученных разработок, в которых участвовали крупнейшие мировые компании, такие как Alcatel, ECI, Lucent, Nortel, Siemens и другие, на международном рынке появились волоконно-оптические компоненты со следующими параметрами [29]:
1) одномодовые лазерные диоды с шириной спектральной линии оптического излучения 0,3…0,5 нм и вводимым в волокно сигналом с уровнем оптической мощности до 3 дБм;
2) одномодовые оптические волокна с коэффициентом затухания 0,3 дБ/км на длине волны 1,55 мкм и ВОК из этих волокон с потерями на одно соединение двух волокон не более 0,25 дБм;
3) фотодетекторы на основе лавинных и Р-I-N-фотодиодов с чувствительностью минус 61,5 дБм и последующим каскадом малошумящего усилителя на кремниевом биполярном или полевом транзисторе с большим входным сопротивлением (Rвх = 1 МОм; Свх= 5 пФ).
В то же время развитые страны мира повсеместно внедряют волоконно-оптические
линии передачи, используя оборудование плезиохронных ЦСП, или систем передачи плезиохронной цифровой иерархии PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy).
К середине 80-х гг. становится очевидным тот факт, что это оборудование из-за свойственных ему недостатков (см. подразд. 2.4.2) на волоконно-оптических линиях передачи малоэффективно, в нем не использована неограниченная широкополосность оптических волокон. Но главным недостатком традиционных цифровых сетей, построенных с использованием волоконно-оптических кабелей и систем передачи PDH, является их неспособность соответствовать постоянно возрастающим требованиям пользователей к сети [77, 108, 166].
В 1984 – 1986 гг. Американский национальный институт стандартов ANSI (American National Standart Institute) и фирма Bellcore, с целью устранения недостатков волоконно- оптических систем передачи (ВОСП) и сетей PDH разработали элементы сети SONET. В это же время комитет 71 института ANSI, изучив ряд альтернатив, предложил использовать в качестве основного сигнала в сети SONET синхронный транспортный сигнал STS-1 со скоростью передачи 50,688 Мбит/с.
Однако разработчики технологии SONET не могли не учитывать стандарты МККТТ (Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии) на американскую и европейскую иерархии плезиохронных ЦСП. Необходимо было также облегчить процедуры взаимодействия систем передачи этих иерархий в единой синхронной сети, так как предложенный сигнал STS-1 не согласовывался с сигналами 2,048 и 139,264 Мбит/с европейской иерархии.
Согласительные дискуссии между МККТТ и институтами ANSI и ETSI продолжались более двух лет. В конце 1988 г. МККТТ принял основополагающие международные Рекомендации G.707, G.708 и G.709 по технологии SDH. В 1989 г. эти рекомендации были опубликованы в так называемой «Синей книге» (CCITT Blue Book).
В Рекомендации G.707 для первого уровня систем передачи SDH в качестве основного
синхронного сигнала был принят синхронный транспортный модуль STM-1 со скоростью передачи 155,52 Мбит/с. Формат этого сигнала позволяет мультиплексировать циклы передачи сигналов американской и европейской иерархий плезиохронных ЦСП со скоростями передачи от 1,544 до 139,264 Мбит/с. Подчиняясь указанным международным рекомендациям, комитет T1 института ANSI принял решение увеличить скорость передачи сигнала STS-1 до 51,84 Мбит/с, что позволяет мультиплексировать три таких потока в формат сигнала STM-1.
С 1990 г. начинается подлинная волоконно-оптическая революция в цифровых транспортных системах передачи и сетях. Никогда еще в телекоммуникационной индустрии не существовало более восхитительного времени [105]. Сегодня технология SDH победоносно шагает по странам и континентам, создавая глобальную сеть связи Земли, суперинтернет будущего, который охватит широкополосной мультисервисной сетью практически все страны.
Ниже приведены только некоторые фрагменты этого триумфального шествия [86].
1. В течение 1990 – 1991 гг. впервые в мире компания Philips испытала в полевых условиях систему передачи SDH с пропускной способностью 2,5 Гбит/с, построив опытную линию протяженностью около 300 км между городами Валенсия и Куэнка (Испания). В состав линейного тракта входили два синхронных терминальных мультиплексора уровня
STM-16 типа SLT-16 и семь линейных регенераторов типа SLR-16 [82].
В 1991 г., после успешного проведения первой серии испытаний, компания Philips получает заказ на строительство между городами Мадрид и Барселона двух волоконно- оптических линий передачи SDH уровня STM-16 с пропускной способностью 2,5 Гбит/с каждая.
В 1992 г. перед началом Олимпийских Игр в Барселоне обе линии были построены и сданы в эксплуатацию. Линия передачи Мадрид – Валенсия – Барселона имеет протяженность 770 км, а вторая линия Мадрид – Сарагоса – Барселона – протяженность 650 км. До конца 1992 г. компания Philips ввела в эксплуатацию еще одну линию передачи SDH уровня STM-16 (2,5 Гбит/с) протяженностью 600 км между городами Мадрид и Севилья.
Таким образом, в течение полутора лет компания Philips построила и ввела в эксплуатацию свыше 2000 км волоконно-оптических линий передачи SDH уровня 5ТМ-16. Перспективность построенных линий передачи заключается в том, что в любое время их пропускную способность можно расширить до уровня STM-64 (10 Гбит/с) без замены кабеля, а также, убрав часть регенераторов, заменить оставшиеся оптическими усилителями.
В это же время уже повсеместно велось интенсивное строительство ВОСП с использованием оборудования SDH. Синхронные линейные мультиплексоры типа SL-1, SL-4 и SL-16 фирмы Siemens уровней STM-1 (155 Мбит/с), STM-4 (622 Мбит/с) и STM-16 (2,5 Гбит/с), соответственно, успешно внедряли на этих линиях с 1992 года [16]. К концу 1992 г. такие линии передачи работали уже более чем в 20 странах мира [82].
2. К середине 1993 г. первая сеть SDH была построена в Москве [44], а к концу года аналогичная сеть была сдана в эксплуатацию в Санкт-Петербурге [28]. Для этих сетей использовали оборудование SDH первого уровня типа TN-IX компании Nortel. Одновременно велось строительство волоконно-оптического линейного тракта протяженностью 690 км, чтобы связать воедино эти две сети. Для строительства линейного тракта использован самонесущий 28-волоконный оптический кабель компании Pirelli, закрепленный на опорах контактной сети железной дороги. Одномодовые волокна кабеля имели коэффициент затухания 0,35 дБ/км на длине волны 1,3 мкм. В проложенном кабеле было задействовано 8 оптических волокон, которые использовались для построения двух линейных трактов с системой защиты «1+1».
В апреле 1994 г. сети Москвы и Санкт-Петербурга были соединены в единую сеть SDH. В этой объединенной сети в то время было задействовано более 1000 км волоконно- оптического кабеля, 19 мультиплексоров и 40 регенераторов типа TN-IX.
Оборудование SDH типа TN-IX – это базовый синхронный мультиплексор уровня STM-1, который может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, мультиплексор выделения/вставки, оптический концентратор или линейный регенератор [77, 164].
В последнее десятилетие средства связи развиваются столь стремительно, что весьма трудно уследить за появлением новых сетей и новых услуг связи. Забегая вперед, т. е. нарушая хронологическое изложение материала, отметим, что через 2,5 года московская сеть SDH была реконструирована [22].
Осенью 1996 г. была введена в эксплуатацию первая очередь реконструированной, фактически новой сети SDH. Новая транспортная сеть имела многокольцевую архитектуру и была оснащена самым современным оборудованием SDH компании ECI. Эта сеть состояла из 13 мультиплексоров уровня STM-16 типа STM-16 и 60 мультиплексоров уровня STM-1, общая длина используемого ВОК составляла более 600 км. Оборудование SDH типа SDM-1, SDM-4 и SDM-16 – это базовые синхронные мультиплексоры соответствующих уровней иерархии, каждый из которых может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, или как DIM.
В начале 1998 г. была введена в эксплуатацию уже третья очередь московской сети SDH, в результате чего общее число мультиплексоров в сети возросло почти в 2 раза и достигло 140, а некоторые оптические кольца уровня STM-4 были переведены на уровень STM-16 (см. рис. 4.13).
Последняя по времени модернизация московской транспортной сети SDH была проведена в сентябре 2001 г. К концу 2001 г. в сети было установлено около 500 мультиплексоров различного типа. Шесть центральных высокоскоростных оптических колец уровня STM-16 были объединены в мощное ядро путем применения новейшего сетевого оборудования типа XDM компании ECI.
Изделие XDM – это интеллектуальная, универсальная, интегрированная оптическая сетевая платформа, полнодоступная матрица которой позволяет осуществить прямой ввод любого компонентного потока El в линейный мультиплексор уровня STM-16 либо STM-64 технологии SDH или в оптический мультиплексор технологии DWDM. Общее описание изделия XDM приведено в работе [109].
Источник: Хмелёв К. Ф. Основы SDH: Монография. – К.: ІВЦ «Видавництво «Полігехніка»», 2003.-584 с.:ил.
Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.