6.5. Физический 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 известен, ввиду их универсальности, например, RS-232 (или V.24), другие менее известны, ввиду их ориентации на определенные технологии телекомму­никаций, например, V.35, G.703.

Если назначение и схема разводки 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 таких как PDH и SDH, пользователи каналов 64 кбит/с и 2 Мбит/с столкнулись с необходимостью обеспечить стыковку уже имеющейся терминальной аппаратуры с интерфейсом G.703, применяе­мым в этих технологиях. Полную информацию об этом интерфейсе можно найти, в основном, из описания рекомендации ITU-T Rec. G.703 [14], краткие данные - в статье [26], основанной на вер­сии стандарта [14] 1988 г.

Большинству пользователей для понимания того, что это за интерфейс и в каких случаях его нужно использовать, такого исчерпывающего описания, как правило не требуется. Поэтому ниже дано краткое описание особенностей этого интерфейса, основанное на последней опублико­ванной версии стандарта [14], его использование и сведения о существующих конвертерах интер­фейсов.

Интерфейс G.703 в мире телекоммуникаций используется достаточно давно. Впервые он был описан в упомянутой рекомендации G.703 ("Физические и электрические характеристики ие­рархических цифровых интерфейсов") еще в 1972 г., как интерфейс ИКМ, однако окончательно сформировался в редакциях этого стандарта 1984 и 1988 годов как интерфейс PDH. Затем он был дополнен в 1991 г. электрическим интерфейсом STM-1 SDH (155.52 Мбит/с) и переиздан в "Белой книге" стандартов ITU-T (03.93) как рекомендация 1991 г. Наконец, в конце 1998 г. он был допол­нен двумя приложениями, касающимися интерфейсов на скоростях, соответствующих АС и ЯС, и практически не изменился для ЕС по отношению к рекомендации 1991 г.

Формально стандарт G.703 основан теперь на целом ряде стандартов CCITT и ITU-T: G.702 [13], G.704 [15], G.742 [10], G.747 [351], G.751 [261], G.752 [352], G.753 [345], G.755 [353], К.27 [354], К.41 [355] и стандарте IEC 60469-2 [356]. Таким образом, он фактически обслуживает все электрические интерфейсы сетей с иерархией как PDH, так и SDH.

6.5.1. Физические и электрические характеристики интерфейса g.703

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

В соответствии с этим описаны характеристики интерфейсов для скорости передачи дан­ных, соответствующих скорости основного цифрового канала (ОЦК) 64 кбит/с (п.4), а также ско­ростям, порождаемым цифровыми PDH иерархиями: АС - 1544, 6312, 32064, 44736 кбит/с (п.5-8), ЕС - 2048, 8448, 34368, 139264 кбит/с (п.9-12). В п.13 описан интерфейс сигнала синхронизации 2048 кГц. В п. 14 описана также ЯС, ее третий и четвертый уровни для скоростей 32064 и 97728 кбит/с (ее первые два уровня совпадают с АС, см. п.1.5.1). Дополнительно (в п.15) описаны харак­теристики электрического интерфейса для скорости, соответствующей первому уровню SDH ие­рархии, 155.52 Мбит/с (оптический интерфейс для скоростей всех уровней SDH иерархии описан в стандарте ITU-T G.957 [24], см. выше).

Для сигналов со скоростями пх 64 кбит/с {п = 2,3, ... ,31), проходящих через оборудование 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 сп = 2,3, ... ,23) те же, что и для 1544 кбит/с.

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

6.5.1.1. Основные характеристики интерфейса

Основными характеристиками интерфейса G.703 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 ширин положительного и отрицательного импульсов - 0,95 - 1,05;

• максимальное дрожание фазы на выходном порту - соответствует ITU-T 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.

6.5.1.2.Тип организации взаимодействия аппаратуры интерфейса

Эта характеристика регламентирована только для скорости 64 кбит/с, при которой через интер­фейс передаются три типа сигналов: информационный сигнал, 64 кбит/с, и два синхронизирую­щих, или тактовых сигнала, 64 и 8 кГц.

Стандартом предусмотрено три типа организации взаимодействия терминальной (управ­ляющей-управляемой или приемной-передающей) аппаратуры между двумя терминальными уст­ройствами: сонаправленный, с центральным тактовым генератором и противонаправленный.

Сонаправленный интерфейс (codirectional interface) СНИ - тип интерфейса, при котором как информационный, так и тактовый (синхронизирующий) сигналы направлены в одну сторону: терминалы равноправны и симметричны: оба указанных сигнала передаются от каждого терми­нала к каждому (рис. 6-20).

Интерфейс с центральным тактовым генератором {centralized clock interface) ЦГИ -тип интерфейса, 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. 6-21).

Оба вышеописанных интерфейса рекомендуется использовать для синхронизируемых се­тей и плезиохронных сетей, имеющих таймеры требуемой стабильности (см. ITU-T G.811 [118]).

Противонаправленный интерфейс (contradirectional interface) ПНИ - тип интерфейса, при котором терминалы неравноправны и делятся на управляющий и управляемый; здесь тактовые сигналы направлены только от управляющего терминала к управляемому, а информационный сиг­нал как и раньше симметричен и может передаваться от каждого терминала к каждому (рис. 6-22).

6.5.1.3. Особенности других характеристик интерфейса

Скорость передачи данных и частота синхронизирующего сигнала

Скорости передачи данных, указанные в стандарте, соответствуют (кроме 155,52 Мбит/с) иерархиям PDH. Эти скорости, а также допуски на них, приведены в табл. 6-8. Для скорости 64 кбит/с и ЦГИ допуск определяется точностью использемого генератора (таймера). Тактовый сиг­нал, использумый для синхронизации, может передаваться от отдельного источника, либо форми­роваться из передаваемого информационного сигнала. Частота тактового сигнала может в таких случаях совпадать или не совпадать с приведенной выше скоростью передачи данных и, в послед-

нем 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 и частота 8 кГц (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 скорости 64 кбит/с. Из табл. 6-8 видно, что код не стандартизо­ван только для скорости 64 кбит/с при использовании СНИ, это значит, что описание алгоритма его формирования дается в самом стандарте, см. [14]. Если же код относится к классу известных и алгоритмически описанных, как например, AMI, HDB3 и другие, то указывается его название и, если нужно, дается краткое описание его особенностей. Большинство кодов, указанных в табл. 6-8, кратко описаны в разд. 1.4.5

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. Маски одиночного импульса для скорости 64 кбит/с (сонаправлен-ный интерфейс) и скорости 2048 кбит/с (Е1) приведены на рис. 6-23 -6-24 [14], не только для иллюстрации, но также для того, чтобы понять ха­рактер и точность формирования до­пуска (маски) импульса. Как правило, формат маски представляет интерес только для разработчиков интерфейс­ных блоков.

Тип используемой пары и на­грузочный импеданс

Как указано в табл. 6-8, мо­гут использоваться либо коакси­альный кабель, либо симметричная пара проводов, либо то и другое (см. табл. 6-8, 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 до­пускам на форму сигнала на рис. 6-23 - 6-24.

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. 6-8 ниже).

Остальные характеристики ясны из комментариев, указанных выше.