Ograniczenia hierarchii PDH
Plezjochroniczna Hierarchia Cyfrowa (PDH) zastąpiła wiele analogowych systemów transmisyjnych. Regionalne plany przepływności, multipleksacja bitowa i skromny narzut serwisowy ograniczały współpracę międzyhierarchiczną, dostęp add-drop oraz monitorowanie. Ograniczenia te przyczyniły się do rozwoju SDH i SONET.
Ograniczenie 1: regionalne hierarchie PDH
Zalecenie ITU-T G.702 wymienia odrębne plany hierarchii oparte na przepływnościach pierwszego poziomu 2,048 i 1,544 Mbit/s. Plany różnią się poziomami wyższego rzędu i ramkowaniem, więc interfejs jednego planu nie łączy się bezpośrednio z każdym interfejsem drugiego.
- Plan europejski: E1 2,048, E2 8,448, E3 34,368 i E4 139,264 Mbit/s.
- Plan północnoamerykański: T1 1,544, T2 6,312, T3 44,736 i T4 274,176 Mbit/s.
- Plan japoński wykorzystuje 1,544 i 6,312 Mbit/s na dwóch pierwszych poziomach, a na wyższych między innymi 32,064 i 97,728 Mbit/s.
Europejski strumień E3 o przepływności 34,368 Mbit/s nie łączy się bezpośrednio z północnoamerykańskim T3 o przepływności 44,736 Mbit/s. Brama międzyhierarchiczna może demultipleksować sygnał do kanałów 64 kbit/s i następnie multipleksować je według drugiego planu. Konwersja wymaga dodatkowych urządzeń i przetwarzania, zwiększając koszt połączenia międzynarodowego. Przykładem takiego urządzenia jest .
Ograniczenie 2: dostęp add-drop wymaga pełnej demultipleksacji
Strumień E4 o przepływności 139,264 Mbit/s zawiera cztery strumienie E3, każdy strumień E3 zawiera cztery strumienie E2, a każdy strumień E2 cztery strumienie E1. Wyjęcie jednego strumienia E1 wymagało przejścia przez kolejne poziomy demultipleksacji (139,264 -> 34,368 -> 8,448 -> 2,048). Po wyodrębnieniu jednego dopływu pozostałe 63 strumienie E1 trzeba było ponownie zmultipleksować do E4.
Proces add-drop wymagał kaskady multiplekserów i demultiplekserów w węźle. Każdy etap odtwarzał wyrównanie ramki i przetwarzał justyfikację. Kaskada zwiększała liczbę urządzeń, zajmowaną przestrzeń, pobór mocy i nakład pracy potrzebny do rozbudowy sieci.
Ograniczenie 3: ograniczone zarządzanie i monitorowanie
Systemy PDH oferowały głównie funkcje alarmowe i serwisowe. Szerszy zestaw mechanizmów zarządzania, określany jako , wymagał dodatkowych kanałów i funkcji. W narzucie ramek PDH pozostawało niewiele miejsca na monitorowanie jakości łącza i zdalne zarządzanie elementami sieci. W strukturze E4 zalecenie G.751 przewiduje cztery bity serwisowe, jeden bit A do sygnalizacji alarmu i trzy bity N do zastosowań krajowych, ale nie definiuje pola CRC.
ETSI ETR 087 wskazuje, że obserwacja słowa synchronizacyjnego FAS pozwala oszacować ogólną stopę błędów bitowych, ale brak kontroli danych na całej ścieżce ogranicza lokalizację źródła błędu. Diagnostyka wymagała lokalnych pomiarów i osobnych narzędzi dla poszczególnych elementów, zamiast jednolitego obrazu stanu całej sieci.
Inne słabości strukturalne
- Multipleksacja bitowa: W multipleksacji wyższych rzędów PDH przeplatało pojedyncze bity dopływów. Odbiornik musiał odtworzyć kolejne poziomy hierarchii, aby rozpoznać granice bajtów i uzyskać kanał 64 kbit/s.
- Brak jednego globalnego interfejsu optycznego: G.703 określa charakterystyki elektryczne interfejsów PDH, ale PDH nie definiowało jednego globalnego interfejsu optycznego dla wszystkich poziomów. Ograniczało to bezpośrednie łączenie urządzeń różnych producentów i sprzyjało uzależnieniu od dostawcy.
- Ograniczona skalowalność: Europejska drabina E1 do E4 kończyła się na 139,264 Mbit/s. Dalsze zwiększanie przepływności wymagało innej hierarchii albo przejścia do SDH lub SONET.
- Nieelastyczna pojemność ładunku: Hierarchia miała ustalone poziomy i pola ładunku. Sygnały o innych przepływnościach wymagały adaptacji, ramkowania albo pozostawienia niewykorzystanej pojemności.