Причины повышения интереса к надежности сетей SDH

На современном этапе основным направлением развития и совершенствования сетей связи является их цифровизация на базе волоконно-оптических систем передачи. Это привело к появлению новых технологий - систем передачи и сетей SDH и DWDM. Системы передачи SDH являются одной из основ современной сети связи, которая может удовлетворить перспективные потребности на самых загруженных направлениях (системы передачи DWDM здесь не рассматриваются). Пропускная способность и экономичность современных систем передачи SDH в десятки раз выше, чем систем передачи PDH.

Уместно напомнить, что пропускная способность систем передачи SDH уровней STM ‑16и STM -64равна 2,5 и 10 Гбит/с соответственно, тогда как европейская система передачи PDH четвертого (самого высокого) уровня иерархии имеет скорость передачи 0,14 Гбит/с.

При передаче оптических ЦЛС по ООВ на длине волны 1,55 мкм регенерационные участки СЛТ имеют длину 100...120 км. Получается, что на развитых сетях регенераторы просто не нужны: СЛТ образуются интерфейсами сетевых узлов и соединяющими их ООВ волоконно-оптических кабелей, а все узлы сети SDH оборудуются универсальными мультиплексорами с программным управлением, выполняющими функции мультиплексирования, выделения/вставки, оперативного переключения и резервирования высокоскоростных цифровых потоков.

В настоящее время системы передачи SDH с указанными параметрами (тип ООВ, скорости передачи и длина участка регенерации) различных компаний-производителей широко применяются на международных, магистральных и крупных городских сетях [4, 23, 61, 63, 66, 101].

Таким образом, с использованием современных высокоскоростных систем передачи SDH с высоким уровнем программного обеспечения и применением ООВ в развитых странах и во всем мире создается универсальная транспортная сеть связи. Аппаратно и программно такая сеть рассчитана на техническую эксплуатацию (ТЭ) в соответствии с современной концепцией контроля и обслуживания сети, изложенной в последних редакциях рекомендаций ITU-T.

Кратко рассмотренные выше существенные изменения в технике и организации связи, происшедшие за последнее десятилетие, затронули все заинтересованные стороны: поставщиков услуг связи (провайдеров), пользователей (клиентов) сети и производителей оборудования систем передачи SDH. Одним из следствий этих изменений стало значительное повышение активности специалистов в области надежности сетей связи [10, 60, 73].

Надежность - один из основных факторов, влияющих на качество обслуживания пользователей на сети связи. Интерес к проблемам обеспечения надежности особенно возрос в начале 90-х годов. Это объясняется комплексом причин, к которым относятся [4, 60]:

повышение требований к надежности связи со стороны пользователей;

усиление конкуренции между операторами (поставщиками услуг) связи;

быстрое развитие и внедрение новых технологий систем передачи, топологий и архитектур сетей, дополнительных видов обслуживания;

возникновение на сетях связи ряда стран нескольких серьезных аварий, вызвавших значительный общественный резонанс, и принятие соответствующих организационных мер, направленных на снижение риска подобных ситуаций в дальнейшем.

Рассмотрим некоторые из этих причин более подробно.

Повышение требований пользователей к надежности связи. В последнее десятилетие различные телеинформационные системы, основанные на совместном использовании средств связи и вычислительной техники, глубоко вошли в различные сферы человеческой деятельности и стали для них жизненно необходимыми. Особенно увеличились и высокими темпами продолжают возрастать объемы передачи данных. К этому виду электросвязи всегда предъявлялись более высокие требования по надежности и качеству обмена, чем, например, к традиционной передаче речевых сигналов телефонной связи. Поэтому от отказов средств связи значительно возросли потери пользователей. По оценкам специалистов они стали достигать нескольких миллионов долларов в час, что и вызвало повышение требований к надежности связи [60].

Усиление конкуренции между операторами. С начала 90-х годов на рынках услуг связи большинства развитых стран стали происходить существенные изменения, направленные на их демонополизацию, начались процессы приватизации в области электросвязи. Эти процессы были направлены на то, чтобы в 1998 г. рынки услуг связи стран Европейского союза стали полностью открытыми. Все это значительно обострило конкуренцию между операторами связи и заставило их идти навстречу требованиям пользователей.

Внедрение новых технологий. Использование на сетях SDH современных средств телекоммуникаций (волоконно-оптические системы передачи SDH высокой пропускной способности, цифровые коммутационные системы большой емкости, системы сигнализации ОКС-7 и т. д.) приводит к многократному возрастанию потерь даже от одного отказа. Действительно, отказ на сети только одной системы передачи SDH уровня STM -16выводит из строя 30240 основных цифровых каналов.

Современные высокоскоростные системы передачи SDH, предназначенные для создания более совершенных и, следовательно, надежных транспортных сетей, в полной мере способны реализовать свои преимущества только при применении специальных мер по обеспечению отказоустойчивости сетей SDH. Эти меры предусматривают использование резервного оборудования систем передачи SDH, реконфигурацию сети при отказах ее элементов с использованием резервных участков СЛТ, новые алгоритмы маршрутизации с обходными путями вокруг отказавших элементов и перегруженных участков и т. д. Реализация указанных и других мер осуществляется путем применения дистанционного программного контроля и автоматизированного управления элементами сети, т. е. использованием на сетях SDH автоматизированной системы ТЭ.

Таким образом, актуальность проблемы обеспечения надежности сетей связи повышается. Низкая надежность грозит операторам не только возможной потерей клиентов, но и непосредственно влияет на экономические показатели. Отказ пользователям в предоставлении услуг из-за неработоспособности NE - это упущенный доход, а в некоторых случаях и прямые убытки при предъявлении клиентами к операторам штрафных санкций. Поэтому в Рекомендации ITU-T E.862«Надежное планирование сетей связи» указывается, что при планировании, проектировании, эксплуатации и ТО сетей связи необходимо учитывать экономические потери, которые несут как администрация связи, так и пользователи [60].

Основным современным направлением обеспечения высокой надежности сетей SDH при отказе элементов сети NE является автоматическое восстановление нарушенной связи в короткое время без серьезных последствий для пользователей.