Regionalne Standardy PDH (E1/T1/J1)

Trzy regionalne odmiany PDH

Plezjochroniczna Hierarchia Cyfrowa (PDH) nie powstała jako jeden globalnie zgodny format liniowy. ITU-T G.702 określa przepływności hierarchii, a organizacje regionalne definiowały ramkowanie, sygnalizację i interfejsy fizyczne. Klasyczne rodziny to europejski system E, północnoamerykański system T oraz japońska hierarchia oparta na 1544 kbit/s. Różne przepływności i struktury ramek utrudniały bezpośrednie łączenie sieci z różnych kontynentów.

• Struktura europejska, znana jako system E.
• Struktura północnoamerykańska, znana jako system T.
• Struktura japońska, standaryzowana krajowo w dokumentach TTC.

Hierarchia Europejska (System E)

Wczesne wdrożenia europejskie koordynowała organizacja CEPT. Zalecenie ITU-T G.702 wymienia przepływności hierarchii opartej na 2048 kbit/s, a ETSI EN 300 166 opisuje europejskie interfejsy 2048 kbit/s do poziomu E4 z odwołaniami do G.703 i G.704. Poziom E1 multipleksuje 30 kanałów składowych o przepływności 64 kbit/s.

Poziomy hierarchii

• E1 (Poziom 1). Ten strumień bazowy łączy 30 kanałów składowych o przepływności 64 kbit/s. W strukturze PCM-30/32 szczelina TS16 może przenosić sygnalizację skojarzoną z kanałem, a TS0 informacje o wyrównaniu ramki.
  Całkowita przepływność. $32 \times 64 \text{ kbit/s} = 2.048 \text{ Mbit/s}$
• E2 (Poziom 2). Tworzony przez zmultipleksowanie czterech strumieni E1.
  Całkowita przepływność. $4 \times 2.048 + \text{narzut} = 8.448 \text{ Mbit/s}$
• E3 (Poziom 3). Tworzony przez zmultipleksowanie czterech strumieni E2.
  Całkowita przepływność. $4 \times 8.448 + \text{narzut} = 34.368 \text{ Mbit/s}$
• E4 (Poziom 4). Tworzony przez zmultipleksowanie czterech strumieni E3.
  Całkowita przepływność. $4 \times 34.368 + \text{narzut} = 139.264 \text{ Mbit/s}$ (często zaokrąglane do 140 Mbit/s).
• Powyżej E4. G.702 i ETSI EN 300 166 kończą klasyczny ciąg E-carrier na E4. W niektórych późniejszych tablicach operatorskich 565.148 Mbit/s ma oznaczenie E5, poza tym ciągiem.

Na poziomach od E2 do E4 łączone są cztery strumienie składowe. Ramkowanie i narzut dodatniej justyfikacji sprawiają, że przepływność wyjściowa jest większa niż proste przemnożenie przepływności wejściowych.

Hierarchia Północnoamerykańska (System T)

System północnoamerykański wprowadziła firma AT&T. Dokumenty ANSI i ATIS definiują jego interfejsy oraz formaty DS. Strumień bazowy multipleksuje 24 kanały składowe DS0 i wykorzystuje inne przepływności oraz mnożniki niż hierarchia europejska.

Poziomy hierarchii

• T1 / DS1 (Poziom 1). Strumień bazowy łączy 24 kanały składowe DS0 o przepływności 64 kbit/s z jednym bitem ramkującym używanym do wyrównania.
  Całkowita przepływność. $(24 \times 8 + 1) \times 8000 = 1.544 \text{ Mbit/s}$
• T2 / DS2 (Poziom 2). Tworzony przez zmultipleksowanie czterech strumieni T1.
  Całkowita przepływność. $4 \times 1.544 + \text{narzut} = 6.312 \text{ Mbit/s}$
• T3 / DS3 (Poziom 3). Tworzony przez zmultipleksowanie siedmiu strumieni T2.
  Całkowita przepływność. $7 \times 6.312 + \text{narzut} = 44.736 \text{ Mbit/s}$
• T4 / DS4 (Poziom 4). Rozszerzone tablice systemu T wykorzystują na tym poziomie sześć strumieni T3.
  Całkowita przepływność. $6 \times 44.736 + \text{narzut} = 274.176 \text{ Mbit/s}$

Kolejne mnożniki multipleksowania wynoszą x4, x7 i x6. Oznaczenie DS jest konwencją nazewniczą Ameryki Północnej.

Łączenie regionalnych hierarchii

Japonia opracowała trzecią hierarchię opartą na przepływności 1.544 Mbit/s. Dokument TTC JT-G702 jest zgodny z hierarchią ITU-T i usuwa odgałęzienia 2048 oraz 44.736 Mbit/s stosowane w Europie, a także dodaje japoński piąty poziom. Ciąg obejmuje J1 o przepływności 1.544 Mbit/s, J2 o przepływności 6.312 Mbit/s, J3 o przepływności 32.064 Mbit/s, J4 o przepływności 97.728 Mbit/s i J5 o przepływności 397.200 Mbit/s. J1 ma więc taką samą przepływność bazową jak system T, a wyższe poziomy się różnią.

Różne przepływności, ramkowanie i sygnalizacja wymagały urządzeń współpracy. Brama łącząca europejski strumień E4 (139.264 Mbit/s, często zaokrąglany do 140 Mbit/s) z siecią północnoamerykańską kończyła format wejściowy i odtwarzała format wyjściowy. Odzyskiwała strumienie składowe oraz odwzorowywała wymagane kanały 64 kbit/s lub strumienie niższego rzędu w hierarchii T. Demultipleksowanie aż do pojedynczych kanałów głosowych było jednym z możliwych rozwiązań. Wymagania danego styku mogły być mniejsze. Proces wymagał specjalistycznego sprzętu w postaci bram w wymaganych punktach styku międzynarodowego.

Koszty takiego łączenia przyczyniły się do opracowania SDH i SONET. Zalecenie ITU-T G.707 oraz ANSI T1.105 definiują synchroniczne struktury transportowe, które uprościły multipleksowanie strumieni składowych i zarządzanie sieciami w różnych regionach.