- •1.Кодирование видеоизображения, mpeg-2.
- •3.Коды Шеннона-Фано, Хафмана, Лемпела-Зива.
- •7.Коды бчх, Рида-Соломона и области их применения Коды бчх.
- •13.Псевдослучайные цифровые последовательности, методы генерирования, свойства, области применения
- •15.Многостанционный доступ. Способы разделения каналов при мд: частотный, временной, кодовый. Основы теории многоканальной передачи сообщений
- •6.1.3.1 Частотное разделение сигналов
- •6.1.3.2.Временное разделение каналов
- •6.1.3.3. Разделение сигналов по форме
- •17.Линейные блочные коды. Формализация процедуры проверок на четность.
- •19.Расширение спектра. Цели и методы, типичные заблуждения. Метод прямой последовательности. Роль синхронизации приемника сигнала с расширенным спектром
- •Методы расширения спектра
- •Технология расширения спектра методом прямой последовательности (dsss)
- •24.Распространение радиоволн диапазонов, используемых в радиорелейных линиях. Ретрансляторы.
- •25. Циклические коды, математическое описание, техника кодирования и декодирования.
- •27. Свёрточные коды. Техника кодирования.
- •30.Плезиохронная и синхронная цифровые сети.
- •34.Оптический кабель (одномодовое, многомодовое, градиентное волокно), способы прокладки и соединения, характеристики, типы регенераторов.
- •35. Ацп и цап, ошибки квантования по времени и по уровню. Компандирование аналогового сигнала.
- •Европейская плезиохронная цифровая иерархия
- •38.Сети сотовой радиосвязи: методы передачи и многостанционного доступа, сопряжение с телефонной сетью общего пользования.
- •41. Системы передачи по волоконно-оптическому кабелю. Принципы построения, методы модуляции оптического сигнала. Передающие и приёмные оптические модули.
- •47. Системы передачи по волоконно-оптическому кабелю. Волновое уплотнение: wdm, dwdm.
- •49.Коды Рида-Малера
30.Плезиохронная и синхронная цифровые сети.
Плезиохронная цифровая иерархия.
Новые технологии телекоммуникаций стали развиваться в сетях связи, как известно, с переходом от аналоговых к цифровым методам передачи данных, основанным на мультиплексировании с временным разделением каналов и технологии представления сигнала с помощью ИКМ.
При использовании цифровых методов мультиплексор формирует, как известно, из n входных цифровых последовательностей одну выходную, состоящую из повторяющихся групп - по n одноименных блоков (состоящих из бит, байт или полей длиной в несколько байтов), сформированных за n временных интервалов (именуемых "тайм-слотами"). Мультиплексор теоретически должен при этом обеспечить скорость передачи данных порядка nхv, где v - скорость передачи данных одного входного канала, предполагаемая одинаковой для всех каналов.
Если в качестве входного используется сигнал основного цифрового канала ОЦК, имеющего скорость передачи 64 кбит/с (для речевого сообщения), то с помощью одного мультиплексора можно теоретически формировать цифровые потоки данных со скоростями nх64 кбит/с. К этой повторяющейся группе добавляются группы бит, необходимых для осуществления синхронизации, сигнализации, контроля ошибок. В результате чего группа приобретает структуру фрейма. Если считать этот уровень мультиплексирования первичным в схеме последовательного, каскадного, мультиплексирования вторичного, третичного и т.д. уровней, использующих мультиплексоры типа m:1, l:1, к:1..., то можно сформировать различные иерархические наборы цифровых скоростей передачи, или цифровые иерархии. Они позволяют довести процесс мультиплексирования, или уплотнения каналов, до необходимого уровня, дающего требуемое число каналов ОЦК на выходе.
Такие цифровые иерархии получили общее название: плезиохронные цифровые иерархии - ПЦИ (или PDH).
В первой из них, принятой в США и Канаде, в качестве скорости сигнала первичного цифрового канала ПЦК, порожденного первым уровнем мультиплексирования, была принята скорость Т1 = 1544 кбит/с (т.е. коэффициент первичного мультиплексирования n = 24) и двадцать четыре ОЦК по 64 кбит/с можно было использовать для передачи голоса или данных.
Во второй, принятой в Японии, в качестве скорости ПЦК использовалась та же скорость 1544 кбит/с.
В третьей, принятой в Европе и Южной Америке, в качестве скорости ПЦК была принята скорость 2048 кбит/с (т.е. коэффициент первичного мультиплексирования n = 30) и тридцать ОЦК по 64 кбит/с (основной формат) использовались для передачи голоса и данных. Два дополнительных тайм-слота (0 и 16) предназначались для организации каналов по 64 кбит/с для синхронизации (0 тайм-слот) и сигнализации или управления (16 тайм-слот).
Первая иерархия
Она была порождена скоростью ОЦК, давала последовательность каналов вида: ПЦК – ВЦК (вторичный цифровой канал) – ТЦК – ЧЦК или последовательность скоростей с номинальными значениями в виде ряда: 1544-6312-44736- 274176 кбит/с. С учетом скорости ОЦК (одинаковой для всех трех иерархий), указанный ряд скоростей соответствует ряду коэффициентов мультиплексирования n=24, m=4, l=7, к=6. Эта иерархия позволяет передавать соответственно: 24, 96, 672 и 4032 канала ОЦК. Это американская система (АС) иерархии.
Вторая иерархия
Она была порождена скоростью ОЦК, давала последовательность каналов вида: ПЦК – ВЦК–ТЦК–ЧЦК - 5ЦК или последовательность скоростей: 1544 - 6312 - 32064 – 97728 – 397200 кбит/с. Что с учетом скорости ОЦК, соответствует ряду коэффициентов мультиплексирования: n=24, m=4, 1=5, k=3, i=4. Указанная иерархия позволяет передавать соответственно: 24, 96, 480, 1440 и 5760 каналов ОЦК. Это японская система (ЯС) иерархии.
Третья иерархия
Она была порождена также скоростью ОЦК, давала последовательность каналов вида: Е1 -Е2 - ЕЗ - Е4 - Е5 или последовательность скоростей: 2048 - 8448 - 34368 - 139264 - 564992 - кбит/с, что соответствует ряду коэффициентов: n=30 (31), m=4, 1=4, k=4, i=4, (т.е. после n коэффициент мультиплексирования в этой иерархии выбирался постоянным и равным 4). Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 30, 120, 480, 1920 и 7680 каналов ОЦК, что отражается и в названии ИКМ систем: ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480 и т.д. Это европейская система (ЕС) иерархии.
При формировании первичного уровня иерархии использовалась схема мультиплексирования с байт-интерливингом (чередованием байтов/октетов).
При использовании каскадного мультиплексирования даже при достаточно жесткой, но локальной, синхронизации входных последовательностей, подаваемых на мультиплексор от разных абонентов при приеме/передаче, приходится для целей общей синхронизации цифровых потоков выравнивать (синхронизировать) цифровые последовательности перед мультиплексированием, добавляя выравнивающие биты (т.е. осуществляя так называемую процедуру стаффинга) к входным цифровым последовательностям. Все это приводит к тому, что, начиная с формирования вторичных цифровых каналов (и далее), приходится использовать схему мультиплексирования с бит-интерливингом (чередованием бит, а не байтов), что, с учетом процедуры стаффинга, делает невозможным идентификацию байтов каждого канала в общем потоке уже после второго уровня мультиплексирования.
Т.е. на верхних уровнях иерархии используется внутренняя побитовая синхронизация, при которой мультиплексор сам выравнивает скорости входных потоков, например, путем добавления нужного числа выравнивающих бит в каналы с относительно меньшими скоростями передачи.
Это наиболее простой вариант, характерный для международных процедур стаффинга, называется положительным согласованием скоростей, хотя могут использоваться и другие варианты, когда выравнивание скоростей осуществляется путем изъятия бит из каналов с большими скоростями (этот вариант называется отрицательным согласованием скоростей), или сочетаются оба процесса добавления/изъятия, что используется в российских вариантах процедур стаффинга. Благодаря этому на выходе мультиплексора формируется синхронизированная цифровая последовательность.
Информация о вставленных/изъятых битах передается по каналам управления, формируемым отдельными битами в структуре фрейма в рамках общего потока управления. На каждом последующем уровне мультиплексирования эта схема повторяется, добавляя новые выравнивающие биты. Эти биты затем удаляются/добавляются при демультиплексировании на приемной стороне для восстановления исходной цифровой последовательности. Такой процесс передачи получил название плезиохрониого (т.е. почти синхронного), а цифровые иерархии АС, ЕС и ЯС получили соответственно название плезиохроиных цифровых иерархий ПЦИ (PDH).
Недостатком систем передачи плезиохронной цифровой иерархии является то, что при нарушении синхронизации группового сигнала восстановление синхронизации первичных цифровых потоков происходит многоступенчатым путем, а это занимает довольно много времени. Но самое главное – это почти полное отсутствие возможностей автоматически контролировать состояние сети связи и управлять ею. А без этого создать надежную сеть с высоким качеством обслуживания практически невозможно. Все эти факторы и побудили разработать еще одну цифровую иерархию.
Синхронная цифровая иерархия.
Новая цифровая иерархия была задумана как скоростная информационная автострада для транспортирования цифровых потоков с разными скоростями. В этой иерархии объединяются и разъединяются потоки со скоростями 155,520 Мбит/с и выше. Поскольку способ объединения потоков был выбран синхронный, то данная иерархия получила название синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy — SDH).
Сети SDH, несмотря на их очевидные преимущества перед сетями PDH, не имели бы такого успеха, если бы не обеспечивали преемственность и поддержку стандартов PDH.
Для транспортирования цифрового потока со скоростью 155 Мбит/с создается синхронный транспортный модуль (Synchronous Transport Module) STM-1. Для создания более мощных цифровых потоков в SDH-системах формируется следующая скоростная иерархия: четыре модуля STM-1 объединяются путем побайтового мультиплексирования в модуль STM-4, передаваемый со скоростью 622,080 Мбит/с; затем четыре модуля STM-4 объединяются в модуль STM-I6 со скоростью передачи 2488,320 Мбит/с; наконец четыре модуля STM-16 могут быть объединены в высокоскоростной модуль STM-64 (9953, 280 Мбит/с).
В сети SDH применены принципы контейнерных перевозок. Подлежащие транспортировке сигналы предварительно размещаются в стандартных контейнерах (Container — С). Все операции с контейнерами производятся независимо от их содержания, чем и достигается прозрачность сети SDH, т.е. способность транспортировать различные сигналы, в частности сигналы PDH.
Наиболее близким по скорости к первому уровню иерархии SDH (155, 520 Мбит/с) является цифровой поток со скоростью 139,264 Мбит/с, образуемый на выходе аппаратуры плезиохронной цифровой иерархии ИКМ-1920. Его проще всего разместить в модуле STM-1. Для этого поступающий цифровой сигнал сначала "упаковывают" в контейнер (т.е. размещают на определенных позициях его цикла).
Синхронный транспортный модуль STM-1 можно загрузить и плезиохронными потоками со скоростями 2,048 Мбит/с. Такие потоки формируются аппаратурой ИКМ-30, они широко распространены в современных сетях. Для первоначальной "упаковки" используется контейнер С12. Цифровой сигнал размешается на определенных позициях этого контейнера. Путем добавления маршрутного, или транспортного, заголовка (РОН) образуется виртуальный контейнер VC-12. Виртуальные контейнеры формируются и расформировываются в точках окончаний трактов.
Плезиохронные цифровые потоки всех уровней размешаются в контейнерах С с использованием процедуры выравнивания скоростей (положительного, отрицательного и двухстороннего).
Важной особенностью аппаратуры SDH является то, что в трактовых и сетевых заголовках помимо маршрутной информации создается много информации, позволяющей обеспечить наблюдение и управление всей сетью в целом, дистанционные переключения в мультиплексорах по требованию клиентов, осуществлять контроль и диагностику, своевременно обнаружить и устранять неисправности, реализовать эффективную эксплуатацию сети и сохранить высокое качество предоставляемых услуг.