Лекция № 13
Цель: Изучить особенности построения современных ЦСП
1.Преимущества цифровых методов.
2.Иерархии цифровых систем передачи.
3.Три схемы взаимодействия аппаратуры.
Основной тенденцией развития телекоммуникаций во всем мире является цифровизация сетей связи, предусматривающая построение сети на базе цифровых методов передачи и коммутации. Это объясняется следующими существенными преимуществами цифровых методов передачи перед аналоговыми:
Высокая помехоустойчивость. Представление информации в цифровой форме позволяет осуществлять регенерацию (восстановление) этих символов при передаче их по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации.
Слабая зависимость качества передачи от длины линии связи. В пределах каждого регенерационного участка искажения передаваемых сигналов оказываются ничтожными. Длина регенерационного участка и оборудование регенератора при передаче сигналов на большие расстояния остаются практически такими же, как и в случае передачи на малые рас-стояния. Так, при увеличении длины линии в 100 раз для сохранения неизменным качества передачи информации достаточно уменьшить длину регенерационного участка лишь на несколько процентов.
Стабильность параметров каналов ЦСП. Стабильность и идентичность параметров каналов (остаточного затухания, частотной и амплитудной характеристик и др.) определяются, в основном, устройствами обработки сигналов в аналоговой форме. Поскольку такие устройства составляют незначительную часть оборудования ЦСП, стабиль-ность параметров каналов в таких системах значительно выше, чем в аналоговых. Этому также способствует отсутствие в ЦСП влияния загрузки системы на параметры отдельных каналов.
Эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов. При вводе дискретных сигналов непосредственно в групповой тракт ЦСП скорость их передачи может приближаться к скорости передачи группового сигнала. Если, например, при этом будут использоваться временные позиции, соответствующие только одному каналу ТЧ, то скорость передачи будет близка к 64 кбит/с, в то время как в аналоговых системах она обычно не превышает 33,6 кбит/с.
Возможность построения цифровой сети связи. Цифровые системы передачи в сочетании с цифровыми системами коммутации являются основой цифровой сети связи, в которой передача, транзит и коммутация сигналов осуществляются в цифровой форме. При этом параметры каналов практически не зависят от структуры сети, что обеспечивает возможность построения гибкой разветвленной сети, обладающей высокими показателями надежности и качества.
Высокие технико-экономические показатели. Передача и коммутация сигналов в цифровой форме позволяют реализовывать оборудование на единых аппаратных платформах. Это позволяет резко снижать трудоемкость изготовления оборудования, значительно снижать его стоимость, потребляемую энергию и габариты. Кроме того, существенно упрощается эксплуатация систем и повышается их надежность.
Требования к ЦСП определены в рекомендациях МСЭ-Т серий G. и М.
Иерархии цифровых систем передачи.
Структура первичной сети предопределяет объединение и разделение потоков передаваемой информации, поэтому реализуемые на ней системы передачи строятся по иерархическому принципу. Применительно к цифровым системам этот принцип заключается в том, что число каналов ЦСП, соответствующее данной ступени иерархии, больше числа каналов ЦСП предыдущей ступени в целое число раз.
Аналоговые системы передачи с ЧРК также строятся по иерархическому принципу, но в отличие от ЦСП для них ступенями иерархии являются не сами системы передачи, а типовые группы каналов.
Цифровая система передачи, соответствующая первой ступени иерархии, называется первичной; в этой ЦСП осуществляется прямое преобразование относительно небольшого числа первичных сигналов в первичный цифровой поток. Системы передачи второй ступени иерархии объединяют определенное число первичных потоков во вторичный цифровой поток и т. д.
В рекомендациях МСЭ-Т представлено два типа иерархий ЦСП: плезиохронная цифровая иерархия (ПЦИ) и синхронная цифровая иерархия (СЦИ). Первичным сигналом для всех типов ЦСП является цифровой канал со скоростью передачи 64 кбит/с, называемый основным цифровым каналом (ОЦК). Для объединения сигналов ОЦК в групповые высокоскоростные цифровые сигналы используется принцип временного разделения каналов.
Появившаяся исторически первой плезиохронная цифровая иерархия имеет европейскую, североамериканскую и японскую разновидности, приведенные в таблице 1.
Таблица 1 – Первая плезиохронная цифровая иерархия
Для цифровых потоков ПЦИ применяют соответствующие обозначения. Для североамериканской и японской ПЦИ применяется обозначение T (иногда DS), для европейской ПЦИ - Е. Цифровые потоки первого уровня обозначаются соответственно Т-1 и E - 1, второго Т - 2 и Е - 2 и т. д.
К использованию на сетях связи РК принята европейская ПЦИ.
Физический уровень Е1 (G.703)
Основным стыком, используемым для взаимного подключения блоков и систем ЦСП, является интерфейс по рекомендации G.703 МСЭ-Т.
Рекомендация МСЭ-Т G.703 «Физические и электрические характеристики интерфейсов цифровой иерархии» впервые была опубликована в 1972, доработана в 1984 и опубликована в окончательной редакции в 1988 году.
Формально данный стандарт основан на следующих рекомендациях МСЭ-Т: G.702 «Скорости передачи цифровой иерархии» (ПЦИ); G.704 «Структура синхронных кадров, основанных на первичном и вторичном уровнях»; Интерфейс G.703 предназначен для обслуживания сетей с обеими цифровыми иерархиями - ПЦИ и СЦИ.
Физический уровень Е1 включает в себя описание электрических параметров интерфейсов Е1 и параметров сигналов передачи, включая структуру линейного кода.
Схема взаимодействия аппаратуры
Предусмотрены три схемы взаимодействия аппаратуры:
Сонаправленный интерфейс (СНИ) (codirectional interface). Информационный и синхросигнал передаются от одного терминала к другому, причем терминалы равноправны и симметричны (рисунок 1).
Рисунок 1
Разнонаправленный интерфейс (РНИ) (contradirectional inter-face). Терминалы неравноправны. Синхросигнал передается от управляющего к управляемому. Информационные сигналы симметричны (рисунок 2).
Рисунок 2
Интерфейс с центральным тактовым генератором (ЦГИ) (cen-tralized clock interface). Синхросигналы поступают от центрального тактового генератора, информационные сигналы симметричны (рисунок 3).
Рисунок 3
Контрольные вопросы.
1.Назовите преимущества цифровых систем передачи.
2.Какая цифровая система передачи называется первичной?
3.Приведите разновидности первой плезиохронной цифровой иерархия.
4.Особенности и специфика трех схемы взаимодействия аппаратуры.