2.9. Интерфейс g.703

Использование современных систем телекоммуникаций возможно только при наличии соответствующих стандартных интерфейсов в терминальных устройствах (устройствах приема и передачи сигналов). Ряд таких интерфейсов хорошо известны ввиду их универсальности, например, RS-232 (или V.24), другие – менее известны в силу своей ориентации на определенные технологии телекоммуникаций, например, V.35, G.703. Если назначение и схема разводом сигналов одних интерфейсов, например, V.24, V.35, приводится практически во всех специализированных справочниках и приложениях к каталогам телекоммуникационного оборудования, то информацию о других, например, об интерфейсе G.703, приходится черпать из описания регламентирующих их стандартов.

В связи с широким распространением технологий цифровой передачи данных, например таки РDН и SDН, пользователи каналов 64 кбит/с и 2 Мбит/с столкнулись с необходимостью обеспечить стыковку уже имеющейся терминальной аппаратуры с новым для них интерфейсом G.703, применяемым в этих технологиях. Информацию об этом интерфейсе можно почерпнуть, в основном, и:

Довольно объемного описания рекомендации ITU-Т Rес. G.703 [14]. Большинству пользователей для снимания того, что это за интерфейс и а каких случаях его нужно использовать, такого исчерпываемо описания, необходимого, как правило, разработчикам аппаратной реализации самого интерфейса, не нужно. Поэтому ниже дано краткое описание особенностей самого интерфейса и его использование.

Интерфейс G.703 не новичок в мире телекоммуникаций. Он был впервые описан в упомянутой рекомендации G.703 ("Физические и электрические характеристики иерархических цифровых интерфейсов") еще в 1972 году, однако окончательно сформировался в редакциях этого стандарт 1984 и 1988 годов и был дополнен в 1991 году. Переиздан в "Белой книге" стандартов ITU-Т 1993 года как рекомендация 1991 года.

Формально стандарт G.703 в редакции 1991 года основан на трех стандартах ITU-Т:

– G.702 – "Скорости передачи цифровой иерархии" ([13], редакции 1984, 88, 90 гг.);

– С.704 – "Структура синхронных фреймов, основанных на первичном и вторичном иерархических уровнях" ([15], редакции 1984, 68, 90 гг……);

– 1.430 – "Пользовательский интерфейс сети ISDH, использующий основную скорость – 1-ый уровень спецификации (Протокол сигнализации D-канала)" (1988 год, рекомендация переиздана в 1983 году).

Однако фактически интерфейс обслуживает сети с иерархией как РDН. так и SDН (заметим, что скорость передачи 155:520 Мбит/с была внесена только (стандарта 1991 года), хотя исходно разрабатывался как основной интерфейс, используемый системами с импульсно- кодовой модуляцией.

2.9.1. Физические и электрические характеристики интерфейса g.703

Физические и электрические характеристики данного интерфейса регламентированы стандартом ITU-Т G.703 для обеспечения возможности соединения различных цифровых сетей с целью формирования международных линий связи или соединений.

В соответствии с этим описаны характеристики интерфейсов для скоростей передачи данных, соответствующих скорости основного цифрового канала (ОЦК) передачи данных 64 кбит/с, а также скоростям, порождаемым цифровыми РDН иерархиями: американской – 1544, 6312, 32064, 44736 кбит/с, европейской – 2048, 8446. 34368, 139264 кбит/с, а также частично японской, первые два уровня скоростей передачи которой совпадают с американской (табл. 1.2), третий – не используется, а четвертый – соответствует скорости 97728 кбит/с. Дополнительно описаны характеристики интерфейса для скорости, соответствующей первому уровню SDH иерархии 155,52 Мбит/с.

Для сигналов со скоростями n × 64 кбит/с (n = 2,3,...,31), проходящими через оборудование, специфицированной для первичного уровня 2048 кбит/с, характеристики интерфейса те же, что и для 2048 кбит/с. Если же оборудование специфицировано для 1544 кбит/с, то характеристики интерфейса для таких сигналов (но с n = 2, 3,..., 23} те же, что и для 1544 кбит/с.

Стандарт не регламентирует характеристики интерфейсов для сигналов не относящихся к указанным категориям.

Основными характеристиками интерфейса являются:

– тип организации взаимодействия аппаратуры интерфейса – три типа, см. ниже:

– скорость передачи данных и частота синхронизирующего сигнала – указана выше;

– тип кода или алгоритм его формирования – зависит от скорости, см. ниже;

– форма (маска) импульса и соответствующее поле допуска – зависит от скорости, см. G.703;

– тип используемой пары для каждого направления передачи – коаксиальная/симметричная;

– нагрузочный импеданс:

– для коаксиального кабеля – 75 Ом (активный);

– для симметричной пары – 100-120 Ом (активный).

– номинальное пиковое напряжение импульса – 1,0 В (нормируемое),

1…3 В (фактическое):

– пиковое напряжение при отсутствии импульса – 0 ± 0.1 В (нормируемое), 0.1 – 1 В (фактическое);

– номинальная ширина импульса – зависит от скорости, см. ниже;

–отношение амплитуд положительного и отрицательного импульсов – 0,95 – 1,05;

– отношение ширины положительного и отрицательного импульсов – 0,95 – 1,05;

– максимальное дрожание фазы на выходном порту – соответствует ITU-Т G.823.

Как видно из этого перечня, ряд характеристик зависят от скорости передачи, а тип кода, как указано в стандарте, зависит еще и от типа организации взаимодействия аппаратуры интерфейса. Рассмотрим более подробно некоторые из этих характеристик.

Тип организации взаимодействия аппаратуры интерфейса. Эта характеристика регламентирована дня скорости 64 кбит/с, при которой через интерфейс передаются три типа сигналов: информационный сигнал 64 кбит/с, и два синхронизирующих, или тактовых сигнала, 64 кГц и 8 кГц.

Стандартом предусмотрено три типа организации взаимодействия терминальной (управляющей-управляемой или приемно-передающей) аппаратуры между двумя терминальными устройствами: сонаправленный (СНИ), разнонаправленный (РНИ), с центральный тактовым генератором (ЦГИ).

Сонаправленный тип интерфейса – тип, при котором как информацией, так и тактовый (синхронизирующий) сигналы направлены в одну сторону: терминалы равноправно симметричны: оба указанных сигнала передаются от каждого терминала к каждому (рис. 2.50).

Рис. 2.50. Сонаправленный интерфейс для скорости 64 кбит/с

Разнонаправленный тип интерфейса – тип, при котором терминалы неравноправии и делятся на управляющий и управляемый; здесь тактовые сигналы направлены только от управляющего терминала к управляемому, а информационный сигнал как и симметричен и может передаваться от каждого терминала к каждому (рис. 2.51).

Рис. 2.51. Разнонаправленный интерфейс для скорости 64 кбит/с

Интерфейс с центральным тактовым генератором – тип, при котором тактовые сигналы направлены от центрального тактового генератора к обоим терминалам, а информационный сигнал, как и раньше, симметричен и может передаваться от каждого терминала к каждому (рис. 2.52).

Рис. 2.52. Интерфейс с центральным тактовым генератором для скорости 64 кбит/с

Скорость передачи данных и частота синхронизирующего сигнала. Скорости передачи данных, указанные в стандарте в основном соответствуют иерархии РDН. Тактовый (синхронизирующий) сигнал, используемый для синхронизации, может передаваться от отдельного источника, либо формироваться из передаваемого информационного сигнала. Частота тактового сигнала может в таких случаях совпадать с приведенной выше скоростью передачи данных и, в последнем случае, она может быть, в 2, 4, 8 раз меньше в зависимости от применяемого метода кодирования данных. Например, для скорости 64 кбит/с номинальной является тактовая частота 64 кГц, но может использоваться тактовая частота (октетная синхронизация).

Тип кода или алгоритм его формирования. Тип кода зависит не только от скорости передачи данных, но и от типа организации аппаратуры интерфейса, например, для скоростей 64 кбит/с. Если код не стандартизован, то описание алгоритма его формирования дается в самом стандарте, как например, для скорости 64 кбит/с при использовании сонаправленного интерфейса. Если же код стандартизован, как например, АМI, то указывается его название или дается краткое описание его особенностей.

Форма импульса и соответствующее поле допуска (маска импульса). Форма импульса и соответствующее поле допуска (маска импульса) приведены в стандарте отдельно для каждой скорости передачи и типа организации взаимодействия аппаратуры интерфейса для скорости 64 кбит/с. Маска одиночного импульса для скорости 64 кбит/с и сонаправленного интерфейса, приведена на рис. 2.53 [14] лишь для иллюстрации, так как маски представляют интерес только для разработчиков подобных интерфейсов.

Тип используемой пары и нагрузочный импеданс. Как указано, могут использоваться либо коаксиальный кабель, либо симметричная пара, либо то и другое (табл.2-5, позиция "импеданс"). Тестируемый нагрузочный импеданс при использовании симметричной пары зависит от используемой скорости передачи и варьируется в пределах 100 – 120 Ом.

Максимальные напряжения импульса и уровень сигнала в паузе. Эти параметры зависят от ряда факторов, в том числе от скорости передачи и относительного уровня шума, которые могут быть указаны специально. Порядок значений возможных при этом уровней сигналов и шума можно оценить по рис. 2.53.

Ширина импульса. В стандарте указаны либо две ширины, соответствующие ширине импульса данных и ширине тактового импульса, либо указана ширина кодированных импульсов, либо только номинальная ширина импульса данных (см. пояснения к табл. 2.5).

Остальные характеристики ясны из комментариев, указанных выше.

Рис. 2.53. Маска одиночного импульса для скорости 64 кбит/с и сонаправленного интерфейса