Цифровые глобальные технологии стали использоваться с 1962г., когда компания Bell System (США) ввела в действие линию ИКМ на 24 канала. Ее агрегатный поток стал известен как ка- нал DS1 (или Т1). Скорость потока Т1, полученного мультиплексированием 24 каналов DS0 (64-кбит/с), составляла 1544 кбит/с.
Канал Т1 положил начало американской версии плезиохронной цифровой иерархии - ПЦИ (PDH). На основе Т1 был сформирован сначала поток DS1C (3 Мбит/с, 48 каналов DS0); затем DS2 (6 Мбит/с, 96 DS0), известный как Т2, и DS3 (45 Мбит/с, 672 DS0), известный как ТЗ. Потом появились ТЗС (1344 канала) и Т4 (6048 каналов). Скорость передачи была доведе- на до 274-432 кбит/с. Первая цифровая АТС (Чикаго) 4ESS (Bell System) появилась в 1976, а цифровая волоконно-оптическая система передачи (ВОСП) - в 1980г. Каналы Tl, T2 и ТЗ составили основу Американской системы (AC) PDH, узаконенной ITU-T в 1984г.
В Европе через несколько лет на базе ИКМ-30 был сформирован первичный цифровой поток Е1, который объединил (мультиплексировал) 32 канала ОЦК и имел скорость 2048 кбит/с. Он дал толчок разработке Европейской системы (ЕС) PDH (Е1, Е2, ЕЗ и Е4 - 2, 8, 34, 140 Мбит/с), узаконенной ITU-T в 1984г.
Эти иерархии (АС и ЕС) использовались другими странами, кроме Японии, которая сначала использовала каналы Т1 и Т2, а потом разработала Японскую систему (ЯС) PDH (Tl, T2, JDS3 и JDS4 - 1,5; 6; 32 и 97 Мбит/с), узаконенную ITU-T также в 1984г.
Глобальные технологии с коммутацией цепей
Технологии ИКМ и PDH были основными технологиями цифровых ГлС с коммутацией цепей до 1988г., когда были разработаны и приняты рекомендации синхронной цифровой иерархии (SDH), см. основные параметры в табл.3-2.
Таблица 3-2. Основные параметры систем ИКМ и PDH
| Система | Страна/ регион | Рекомендация ITU-T | Скорость передачи | Число ОЦК | Среда передачи | Длина секции | Линейный код |
| Т1 | Америка | ITU-T G.702 | 1,544 Мбит/с | ВП, кабель | 1600 м | AMI/B8ZS | |
| Т1С | Америка | нет | 3,152 | ВП, кабель | 1600 м | биполярный | |
| Т2 | Америка | ITU-T G. 702 | 6,312 | ВП, кабель | 1800 м | B6ZS/B8ZS | |
| ТЗ | Америка | ITU-T G.702 | 44,736 | ММОВ | 6 км | B3ZS | |
| ТЗС | Америка | нет | 90,524 | ММОВ | 6 км | B3ZS | |
| Т4Е-144 | Америка | нет | 144,000 | ММОВ | 10-20 км | н/д | |
| Т4М | Америка | нет | 274,176 | кк | 1800 м | B3ZS | |
| Т4Е-432 | Америка | нет | 432,000 | ММОВ | 10-20 км | н/д | |
| Е1 | Европа | ITU-T G.702 | 2,048 | ВП, кабель | 2000 м | HDB3 | |
| Е2 | Европа | ITU-T G.702 | 8,448 | ВП, кабель | 2000 м | HDB3 | |
| ЕЗ | Европа | ITU-T G.702 | 34,368 | КК, ММ ОВ | 6-20 км | HDB3 | |
| Е4 | Европа | ITU-T G.702 | 139,264 | КК, ММ ОВ | 3-20 км | CMI | |
| Е5 | Европа | нет | 564,992 | КК, ММ ОВ | 1-10 км | н/д | |
| JDS3 | Япония | ITU-T G.702 | 32,064 | КК, ММ ОВ | 6-20 км | AMI | |
| JDS4 | Япония | ITU-T G.702 | 97,728 | КК, ММ ОВ | 6-20 км | AMI | |
| JDS5 | Япония | нет | 397,200 | кк.ммов | 3-20 км | н/д |
Из табл.3.2 видно, что не все скорости были стандартизованы ITU-T (G.702). Для работы в глобальной ТфОП, кроме стандартизации скоростей, была разработана система кросс-мультиплексирования, или перехода из одной иерархии в другую, что было нужно для организации сквозного телефонного коммутируемого канала.
Технология SONET/SDH. Системы ИКМ (благодаря формированию иерархий PDH) увеличили скорость передачи в агрегатном канале до 140 кбит/с (Е4). Для устранения недостатков технологии PDH (необходимости использовать систему кросс-мультиплексирования), а также для увеличения скорости передачи при переходе па ОВ в ВОСП, в США и Европе были разработаны технологии, названные: синхронная оптическая сеть (SONET в США) и синхронная цифровая иерархия (SDH в Европе). Они впоследствии были объединены в одну технологию SONET/SDH. Ее развитие продолжается до сих пор.
Однако, несмотря на существенное увеличение числа передаваемых каналов ОЦК, качественно сервис, предоставляемый с помощью этих технологий, все еще замыкался на ОЦК (64 кбит/с), допуская передавать голос, графические данные в режиме факсимильной передачи и цифровые данные с помощью модема.
Технология ISDN. Для расширения сервисных возможностей до передачи голоса, данных и видео, реализуемой в рамках одной технологии, на рубеже 1976—1980г. стала разрабатываться новая технология: цифровая сеть интегрированного обслуживания ЦСИО, или ISDN. В ее рамках было предложено использовать новый тип канала - канал ISDN. Он состоял из двух ОЦК шириной 2В (128 кбит/с), и одного управляющего канала (D=16 кбит/с), т.е. имел формат 2B+D (144 кбит/с, а с учетом линейного кодирования - 160 кбит/с). Этот канал позволил организовать видеотелефонную связь и видео-конференц-связь и получил название: узкополосная ISDN (N-ISDN). Канал был расширен до 23B+D (США) и 30B+D (Европа), получив название: широкополосная ISDN (B-ISDN) при скорости передачи 1980 кбит/с (Европа) и D=64 кбит/с.
Эта технология, хотя и ориентировалась на цифровую телефонную сеть, но требовала ее модернизации, т.к. предполагала использовать новую систему общеканальной сигнализации SS#7, или ОКС №7 (РФ). В процессе се развития были разработаны новые подходы и протоко- лы, которые способствовали формированию новых технологий, основанных на коммутации пакетов, таких как технология ретрансляции кадров, или Frame Relay (FR), и технология ре-жима асинхронной передачи (ATM).
Технология WDM. Технология SONET/SDH в середине 1990-х годов (при повышении скорости передачи с 2,5 до 10 Гбит/с) столкнулась с проблемами, вызванными явлением, извест- ным как поляризационная модовая дисперсия (PMD). В результате трудностей интенсивного развития SDH вспомнили о возможности использовать не одну, а несколько несущих, которая для ОВ легко реализуется с помощью технологии волнового мультиплексирования (WDM). Эта технология позволяла, не увеличивая скорости агрегатного канала на одной несущей, увеличить их число и кратно этому увеличить общий агрегатный поток. Сегодня эта кратность может достигать 320 при скорости передачи, допустимой на одной несущей, до 10 Гбит/с, что эквивалентно потоку 320x483840=154 828 800 ОЦК.
В отличие от других глобальных технологий с коммутацией цепей (см. табл.3-3) WDM не формирует собственного кадра, а передает входной поток путем модуляции интенсивности оптической несущей. Поэтому она может передавать любые потоки, сформированные с помо- щью других технологий: Ethernet, IP, X.25, FR, ATM, PDH и SDH. Для этого достаточно иметь в транспондере нужный интерфейсный блок.
