Technologia u Granic Możliwości

Chociaż Plezjochroniczna Hierarchia Cyfrowa (PDH) stanowiła monumentalny krok naprzód w stosunku do systemów analogowych, jej projekt zawierał kilka fundamentalnych wad. W miarę wzrostu zapotrzebowania na większą przepustowość, elastyczność i globalną łączność, ograniczenia te stawały się coraz bardziej widoczne i wymusiły rozwój technologii następczej, takiej jak SDH/SONET.

Wada 1: Brak Globalnego Standardu

Świat PDH nie był jednym, zunifikowanym systemem, ale raczej trzema oddzielnymi „wyspami telekomunikacyjnymi” bez bezpośredniej kompatybilności.

• Hierarchia Europejska oparta na strumieniu 2,048 Mbit/s (E1).
• Hierarchia Północnoamerykańska oparta na strumieniu 1,544 Mbit/s (T1).
• Hierarchia Japońska, która była jeszcze inna.

Ta niekompatybilność oznaczała, że połączenie, na przykład, europejskiego łącza E3 (34 Mbit/s) z północnoamerykańską siecią T3 (45 Mbit/s) było niezwykle skomplikowane. Wymagało to drogiego sprzętu bram do całkowitej demultipleksacji strumienia do poziomu pojedynczych kanałów głosowych 64 kbit/s, a następnie ponownej multipleksacji zgodnie z drugą hierarchią. Tworzyło to wąskie gardła w komunikacji międzynarodowej.

Wada 2: Złożony i Kosztowny Problem Odgałęziania

Jedną z największych słabości operacyjnych PDH była trudność w dostępie do pojedynczego kanału o niskiej prędkości wewnątrz szybkiego strumienia szkieletowego. Aby "wyjąć" jeden strumień E1 (2 Mbit/s) ze strumienia E4 (140 Mbit/s), cały strumień E4 musiał być całkowicie zdemultipleksowany przez wszystkie poziomy pośrednie (140 -> 34 -> 8 -> 2), a następnie pozostałe 62 strumienie E1 musiały być ponownie zmultipleksowane z powrotem do 140 Mbit/s.

Ten proces "dodawania/wyjmowania" lub "odgałęziania" wymagał ogromnej ilości drogiego sprzętu (multiplekserów "plecy w plecy") w każdym węźle pośrednim, co czyniło sieć sztywną, kosztowną w rozbudowie i pochłaniającą znaczną przestrzeń oraz energię.

Wada 3: Ograniczone Zarządzanie i Monitorowanie

Systemy PDH oferowały bardzo ograniczone możliwości zarządzania siecią, funkcji znanej obecnie jako OAM (Eksploatacja, Administracja i Utrzymanie). Narzut ramek w strumieniach PDH zawierał bardzo niewiele bitów do monitorowania jakości łącza czy zdalnego zarządzania elementami sieci.

Oznaczało to, że monitorowanie sieci było prymitywne. Lokalizowanie usterek często opierało się na skargach klientów, po których następowały manualne testy przeprowadzane przez techników na miejscu. Brakowało zintegrowanego, zautomatyzowanego sposobu nadzorowania stanu całej sieci z centralnej lokalizacji.

Inne Słabości Strukturalne

• Multipleksacja Bitowa: PDH multipleksowało pojedyncze bity, a nie bajty. To uniemożliwiało identyfikację granic bajtów (a tym samym całych kanałów 64 kbit/s) bez pełnej demultipleksacji strumienia do poziomu podstawowego.
• Brak Standardowego Interfejsu Optycznego: Nie było powszechnie uzgodnionego standardu dla interfejsów optycznych urządzeń PDH. Prowadziło to do uzależnienia od jednego dostawcy (vendor lock-in), gdzie sprzęt od jednego producenta nie mógł być bezpośrednio połączony ze sprzętem od innego.
• Ograniczona Skalowalność: Hierarchia PDH nie została zaprojektowana do skalowania do bardzo wysokich przepływności wymaganych przez rosnący ruch danych. Standardy skutecznie kończyły się na 140 Mbit/s (E4), co stanowiło ślepy zaułek.
• Nieelastyczna Pojemność Ładunku: Hierarchia była sztywna. Przesyłanie sygnałów o niestandardowych przepływnościach było niemożliwe, co prowadziło do nieefektywnego wykorzystania pasma dla usług, które idealnie nie pasowały do kontenera PDH.