Цифровые выделенные линии строятся на основе коммутационной аппаратуры, работающей на принципе разделения канала во времени -Time Division Multiplexing (TDM).
Основными технологиями передачи данных по цифровым выделенным линиям являются:
Плезиохронная цифровая иерархия (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH) была разработана фирмой AT&T в конце 60-х годов для связи крупных АТС между собой по высокоскоростным соединительным линиям и реализована в виде цифровой аппаратуры мультиплексирования и коммутации, которая получила название Т1 и позволяла в цифровом виде мультиплексировать, передавать и коммутировать данные 24-х абонентов.
Схема формирования канала Т1 показана на рис.2.79. Поскольку абоненты пользовались обычными аналоговыми телефонными аппаратами, функции оцифровывания и кодирования голоса на основе ИКМ-преобразования возлагались на мультиплексор (МП). Таким образом, мультиплексор Т1, объединяя 24 речевых каналов со скоростями 64 кбит/с, обеспечивал формирование канала с пропускной способностью 1,544 Мбит/с, который получил название «канал Т1».
Каналы Т1 представляют собой дуплексные цифровые каналы для передачи цифровых сигналов. Первоначально каналы Т1 выполняли роль магистральных каналов телефонной сети, обеспечивающих повышенную пропускную способность. По мере совершенствования цифровой технологии и снижения стоимости каналы Т1 стали использоваться в качестве выделенных или арендуемых каналов.
Для подключения узла компьютерной сети к каналу Т1 используется специальное оборудование:
• CSU(Channel Service Unit) - устройство обслуживания канала;
• DSU(Data Service Unit) - устройство обслуживания данных.
CSU реализует фактический интерфейс между каналом Т1 и узлом, поддерживает качество канала, отслеживает соединения и выполняет в канале Т1 роль физической оконечной точки. DSU преобразует сигналы, выполняет синхронизацию, формирует кадры каналов Т1/Е1, усиливает сигнал и осуществляет выравнивание загрузки канала. DSU подключается к CSU и обычно обозначается как одно устройство - DSU/CSU, которое подключается к мостам и маршрутизаторам.
В дальнейшем была разработана аппаратура мультиплексирования цифровых потоков более высокого уровня, которая получила обозначения Т2, ТЗ и Т4 и позволила сформировать иерархию скоростей передачи данных по каналам, обозначаемым аналогичным образом:
• канал Т2 с пропускной способностью 6,312 Мбит/с получен путём мультиплексирования 4-х каналов Т1;
• канал ТЗ с пропускной способностью 44,736 Мбит/с получен путём мультиплексирования 7-и каналов Т2;
• канал Т4 с пропускной способностью 274,176 Мбит/с получен путём мультиплексирования 6-и каналов ТЗ.
Схема формирования каналов Т2-Т4представлена на рис.2.80.
В Европе применяется отличающийся от американского международный стандарт, использующий следующие обозначения каналов:
• канал Е1 с пропускной способностью 2,048 Мбит/с, полученной в результате мультиплексирования 30 речевых каналов;
• канал Е2 с пропускной способностью 8,488 Мбит/с, полученной в результате мультиплексирования 4-х каналов Е1;
• канал ЕЗ с пропускной способностью 34,368 Мбит/с, полученной в результате мультиплексирования 4-х каналов Е2;
• канал Е1 с пропускной способностью 139,264 Мбит/с, полученной в результате мультиплексирования 4-х каналов ЕЗ.
Скорости (пропускные способности) каналов Ti и Ei обозначаются в виде DS-n(Digital Signal):
• DS-0: 1 речевой канал с пропускной способностью 64 кбит/с;
• DS-1: канал Т1/Е1 (1,544 Мбит/с / 2,048 Мбит/с);
• DS-2: канал Т2/Е2 (6,312 Мбит/с / 8,488 Мбит/с);
• DS-3: канал ТЗ/ЕЗ (44,736 Мбит/с / 34,368 Мбит/с);
• DS-4: канал Т4/Е4 (274,176 Мбит/с /139,264 Мбит/с). На практике в основном используются каналы Т1/Е1 и ТЗ/ЕЗ. На рис.2.81 показаны форматы кадров Tl (DS-1) и Т2 (DS-2).
Кадр Т1 (рис.2.84,а) объединяет 24 речевых каналов, в каждом из которых передаётся 1 байт, и бит синхронизации S. Длина кадра составляет: 24*8+1=193 бит. Кадры передаются 8000 раз в секунду. Тогда скорость передачи данных: 193 бит*8000= =1,544 Мбит/с.
Кадр Т2 (рис.2.84,6) объединяет 4 кадра Т1, которые разделены служебным полем С, обеспечивающим в том числе синхронизацию.
