Плезиохронные цифровые системы передачи

Цифровые системы передачи (ЦСП) с ИКМ сигналами получили название «плезиохрон­ные» (т.е. почти синхронные), поскольку в них для выравнивания скорости входных и вы­ходных цифровых потоков применяется метод вставки/удаления дополнительных бит. Та­кие системы в зависимости от скорости передачи и числа каналов подразделяются на пер­вичные и системы высших порядков. Системы высших порядков объединяют несколько систем низшего порядка. При этом объединении должны соблюдаться определенные пра­вила, о которых будет сказано далее.

Характеристики и иерархия ЦСП четырех порядков стандартизованы в 1976 г. в реко­мендациях МККТТ серии G.700. Рассмотрим более подробно характеристики первичной ЦСП для европейских стран, получившей название ИКМ-30 (табл. 1.2).

Таблица 1.2. Характеристики ЦСП ИКМ-30

Параметр	Значение
Количество уровней квантования
Число разрядов кодового слова
Число временных каналов	32 (нумерация каналов: 0, 1,2,..., 31)
Характеристика компрессора	А= 87,6; 13 сегментов
Сигнализация, канальный интервал	16 (разрешено иметь до 4-х сигнальных каналов за счет уменьшения числа телефонных каналов)
Синхронизация, канальный интервал
Число телефонных каналов
Количество основных циклов в сверхцикле
Скорость передачи одного временного канала, Кбит/с
Скорость передачи ЦСП, Кбит/с

На рис. 1.10 показана структура (иногда говорят формат) цикла и сверхцикла системы ИКМ-30. Как видно из рисунка, цифровой синхросигнал занимает позиции 2-8 нулевого ка­нального интервала в каждом втором цикле. Цикловой синхросигнал представляет собой комбинацию 0011011. Для устранения возможности имитации циклового синхросигнала символами 2-8 нулевых интервалов нечетных циклов символу 2 в этих интервалах при­дается значение 1.

Вход и выход из циклового синхронизма определяются специальными процедурами, реализуемыми аппаратно.

Сверхцикловой синхросигнал, позволяющий осуществить отсчет циклов в сверхцикле, представляет собой комбинацию 0000 и занимает разрядные интервалы 1-4 канального ин­тервала 16 в цикле 0.

Канальный интервал 16 служит для передачи сигнализации. При использовании сигна­лизации по общему каналу (ОКС) формат канала 16 будет составлять часть спецификации ОКС. При сигнализации по выделенным сигнальным каналам канальный интервал 16 обра­зует цифровой тракт со скоростью 64 Кбит/с. Этот тракт подразделяется на 30 низкочастот­ных цифровых трактов с использованием сверхциклового синхросигнала в качестве начала отсчета.

Рис. 1.10. Структура цикла и сверхцикла аппаратуры ИКМ-30

ТК - номер телефонного канала; RO, .... R15 - циклы в сверхцикле; SK - канальный интервал; В1, ....В8 - кодовое слово длиной 8 бит; N - бит резервирован для международного использования (значение символа не определено, в настоящее время должен принимать значение 1); А - передача сигнала ава­рии к аппаратуре ИКМ противоположного конца линии связи; VI V5 - символы, предназначенные для национального использования (на цифровых трактах, пересекающих государственную границу, эти символы должны иметь значение 1); х — резервный символ (в случае, когда он не используется, должен иметь значение 1); у - символ, используемый для индикации выхода из сверхциклового син­хросигнала; а. Ь. с, d- символы для организации общего канала сигнализации (ОКС), если Ь, с и d не используются для ОКС, они должны иметь следующие значения: b = 1, с = 0, d= 1.

В месте соединения цифровой АТС и ЦСП организуется цифровой стык, к которому предъявляется ряд требований:

1)электрические (например, напряжение импульсов);

2)временные (скорость передачи, длительность импульса);

3)требования согласования: структур циклов ЦСП и цифровой АТС; согласования ко­дов в линии (например, кода HDB3) и на АТС (двоичный код) и др.

ИКМ системы передачи могут работать в асинхронной сети, когда синхронизация осу­ществляется, например, выделением на приемной стороне синхросигналов, задаваемых ге­нератором на передающей стороне ЦСП, и в синхронной сети, когда передача синхросигна­лов выполняется специальным образом.

Цифровые системы передачи с ИКМ сигналами высших порядков подразделяются в за­висимости от скорости передачи и способа образования результирующего цифрового сиг­нала. Согласно рекомендациям МККТТ, в ЦСП используются скорости передачи и число каналов, указанные в табл. 1.3.

Таблица 1.3. Плезиохронная иерархия ЦСП с ИКМ сигналом

ЦСП	Скорость передачи,	Количество стандартных
Мбит/с	цифровых каналов
Первичная	2,048
Вторичная	8,448	120(4x30)
Третичная	34,368	480(4x120)
Четверичная	139,264	1920(4x480)

Из табл. 1.3 видно, что для вторичной ЦСП, параметры которой определяются согласно Рекомендации G.741 МККТТ, номинальная скорость передачи должна быть 8,448 Мбит/с. Количество объединяемых ИКМ-30 равняется 4. Цикл повторяется через 125 мкс.

В одном цикле 132 канальных интервала, из них 120 - для передачи телефонных разго­воров, в связи с чем в технической литературе такая ЦСП получила название ИКМ-120.

Формирование ЦСП высших порядков происходит на основе процесса, получившего на­звание временного мультиплексирования. Под временным мультиплексированием понимают временное объединение нескольких входных каналов, работающих с меньшей скоростью, в один выходной канал большей скорости. В общем случае, при объединении N каналов, рабо­тающих со скоростью V, скорость работы выходного канала должна равняться NxV.

Различают синхронное (иногда его называют статическим) и асинхронное (статистиче­ское, динамическое) временное мультиплексирование. При синхронном мультиплексирова­нии каждому входному каналу соответствует строго определенный временной интервал в выходном канале мультиплексора. Никакому другому каналу данный временной интервал не доступен, даже если в данный момент времени информация по нему не передается (рис. 1.11).

При асинхронном мультиплексировании распределение временных интервалов в вы­ходном канале мультиплексора между входными каналами происходит обычно свободным образом, например, по требованию.

Временное мультиплексирование может осуществляться побитно, побайтно и поблочно.

При побитном мультиплексировании на выходе мультиплексора последовательно ком­мутируются по одному биту из каждого канала.

При побайтном - на выходе мультиплексора последовательно коммутируются по од­ному байту (октету) из каждого канала.

Рис. 1.11. Диаграмма работы синхронного мультиплексора

При поблочном мультиплексировании на выходе мультиплексора последовательно ком­мутируются по одному блоку (кадру), который может состоять из нескольких байт или со­держать специальный формат. На противоположной стороне цифрового тракта осуществля­ется обратный процесс - демультиплексирование, когда один входной канал разбивается на несколько выходных каналов, работающих на меньшей скорости.

При объединении цифровых потоков низшей ступени иерархии в один поток более вы­сокой ступени возникает проблема организации цифрового потока заданной скорости (на­пример, 8448 Кбит/с) при возможном отклонении скоростей объединяемых цифровых пото­ков от номинального значения. Для решения этой проблемы применяется процедура цифро­вого выравнивания.

Цифровым выравниванием называется метод доведения изменяющейся скорости объе­диняемого цифрового сигнала до некоторой опорной скорости, которой в данном случае является скорость системы высшего порядка в пересчете на один цифровой сигнал низшего порядка.

Это выравнивание осуществляется путем введения в цифровой сигнал дополни­тельных (выравнивающих) символов или удаления информационных символов, причем значения удаленных символов передаются в приемное устройство с помощью выделенных в цифровом сигнале служебных каналов. Заметим, что в ЦСП бывшего СССР было принято так называемое положительно-отрицательное выравнивание.

Полное описание рекомендаций МККТТ по ЦСП с ИКМ сигналами высших порядков дано в Оранжевой книге МККТТ.

Краткие характеристики отечественных ЦСП приведены в Приложении 1.

Глава 2