зачет / Bilety_16-18
.docx… - можно опустить/дополнения
16. Объединение цифровых потоков. Классификация способов объединения. Плезиохронное объединение цифровых потоков. Цифровое выравнивание.
(«Многоканальные системы передачи» матюхин, курицын. Стр 231-232)
Формирование агрегатного сигнала на второй и последующих ступенях плезиохронной иерархии осуществляется путем объединения цифровых потоков систем более низкого порядка. При этом возможны различные способы объединения компонентных сигналов. А именно, посимвольный (поразрядный или побитовый); поканальный (по кодовым группам каналов или побайтовый); посистемный (по циклам объединяемых потоков). Данный ряд может быть продолжен.
Наиболее простым, экономичным и широко применяемым способом является поразрядное объединение. При использовании данного метода формирование группового сигнала производится путем периодического чередования битов поступающих компонентных потоков, т. е. импульсы объединяемых цифровых сигналов укорачиваются и распределяются во времени так, чтобы в освободившихся интервалах могли разместиться вводимые импульсы других систем, а также различные служебные сигналы, в частности, сигнал синхронизации.
Вторая классификация способов объединения предусматривает два варианта – сопряжение цифровых потоков может быть синхронным и асинхронным. При синхронном объединении задающие генераторы источников компонентных сигналов и аппаратуры временно́го группообразования синхронизированы между собой, а, следовательно, частоты генераторов, с учетом их нестабильности, будут меняться согласованно.
При асинхронном сопряжении задающие генераторы работают независимо, и отклонения их частот от номинальных значений не связаны между собой.
Как правило, в аппаратуре временно́го группообразования ЦСП PDH используется асинхронное мультиплексирование. Это связано с тем, что источники компонентных сигналов часто располагаются не в одном месте (в отличие от рассмотренного выше случая формирования первичного цифрового потока 2048 кбит/с), а на значительных расстояниях друг от друга, и поэтому осуществить их синхронизацию достаточно трудно.
Таким образом, объединяемые потоки обычно поступают от независимых источников информации с одинаковыми номинальными, но фактически отличающимися друг от друга скоростями передачи. Допустимая величина отклонения скорости потока от номинального значения определяется нестабильностью задающего генератора и строго нормируется в соответствии с рекомендациями МСЭ. Так, для первичного потока тактовая частота может меняться в пределах ±50 миллионных долей от номинального значения, т. е. fт = 2048(1 ± 50∙10–6) кГц;
для вторичного – fт = 8448(1 ± 30 ∙ 10–6) кГц; для третичного – fт = 34368(1 ± 20∙10–6) кГц и для четверичного – fт = 139264(1 ± 15∙10–6) кГц.
Так как компонентные сигналы поступают одновременно, и используется асинхронное сопряжение, а в основе процесса мультиплексирования лежит принцип временно́го разделения, то при объединении цифровые потоки записываются в запоминающее устройство (ЗУ), а затем считываются, образуя групповой цифровой поток. Исходя из этого, как раз и становится очевидным тот факт, что наиболее экономичным, с точки зрения требуемого объема памяти, является поразрядное объединение.
Каждый компонентный сигнал записывается в отдельное ЗУ с частотой записи fзап, которая соответствует тактовой частоте данного сигнала, а считывается с частотой fсч, определяемой скоростью агрегатного потока. Таким образом, при асинхронном сопряжении частоты записи компонентных потоков различны, а частота считывания одинакова для всех потоков.
При образовании сверхцикла при асинхронном размещении используется двухстороннее (положительное и отрицательное) цифровое выравнивание, которое предназначено для синхронизации сигнала PDH в соответствии с тактовой частотой сигналов SDH. Целью выравнивания заключается в компенсации разности частот в пределах сети SDH.
17. Структуры цикла вторичного цифрового сигнала.
(«Многоканальные системы передачи» матюхин, курицын. Стр 235, 246, 248)
Рассмотрим механизм компенсации временных сдвигов на примере формирования вторичного цифрового потока в системе ИКМ-120. Напомним, что вторичный цифровой поток со скоростью 8448 кбит/с формируется из четырех первичных потоков, имеющих скорость 2048 кбит/с. Объединение потоков поразрядное. Номинальные значения частот записи и считывания соответственно равны fзап = 2048 кГц и fсч = 8448/4 = 2112 кГц, где fсч.и = 2048 кГц, а fсл = 64 кГц.
Цикл передачи ИКМ-120, представленный на рис. 6.11, содержит 1056 импульсных позиций, из которых 1024 занимают информационные символы, и 32 – служебные. Весь цикл разбит на 4 группы. В каждой группе 264 позиции, 256 из которых отведены под передачу информационных сигналов, а 8 позиций занимают служебные сигналы. Таким образом, в каждой группе передается 64 символа от каждого из четырех компонентных потоков.
18. Синхронная цифровая иерархия. Предпосылки создания.
(«Многоканальные системы передачи» матюхин, курицын. Стр 189, 202-203,248 + про транспортные сети SDH можно посмотреть на стр 336 -388)
SDH – Synchronous Digital Hierarchy - Синхронная цифровая иерархия
При формировании группового сигнала в ЦСП, точно так же, как и в аналоговых системах применяется групповой метод. Напомним, что при использовании данного метода основная часть оборудования является общей для группы или групп каналов, и лишь сравнительно небольшая часть устройств остается индивидуальной для каждого канала.
Подобный принцип построения ЦСП позволяет унифицировать каналообразующее оборудование, упростить процессы изготовления, внедрения и технической эксплуатации соответствующего оборудования, т. е. в целом повысить технико-экономические показатели этих систем.
Реализация группового метода требует наличия стандартизированной иерархической структуры, согласно которой на каждой ступени группообразования осуществляется формирование цифрового потока более высокого уровня (агрегатного сигнала) путем объединения цифровых потоков более низкого уровня (компонентных сигналов).
При построении цифровой иерархии учитываются следующие требования:
–возможность передачи всех видов непрерывных и дискретных сигналов;
–обеспечение как синхронного, так и асинхронного объединения, разделения и транзита цифровых потоков и сигналов в цифровом виде;
–выбор параметров ЦСП с учетом характеристик существующих и перспективных линий связи;
–возможность взаимодействия ЦСП с АСП и различными системами коммутации;
–выбор стандартизированных скоростей передачи цифровых потоков с учетом возможности использования цифровых и аналоговых систем передачи.
В настоящее время существуют цифровые иерархии двух типов: плезиохронная и синхронная цифровые иерархии – PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) и SDH (Synchronous Digital Hierarchy), соответственно.
Появление волоконно-оптических кабелей привело к тому, что обозначенные недостатки PDH вышли на первый план, и для их устранения был изменен принцип объединения компонентных сигналов, а именно, был осуществлен переход от асинхронного сопряжения (объединения) цифровых потоков к синхронному, что и послужило причиной создания синхронной цифровой иерархии – SDH. В SDH на каждой ступени группообразования формируется агрегатный сигнал, имеющий определенную структуру, названную синхронным транспортным модулем (STM).
Так как волоконно-оптические линии экономически целесообразно использовать, в первую очередь, для передачи высокоскоростных цифровых потоков, то скорость передачи STM первого уровня (STM-1) установлена равной 155520 кбит/с, что выше скорости передачи четверичного потока европейской иерархии (139264 кбит/с). Для STM более высокого уровня предусматривается увеличение скорости в N раз, причем N принимает значения 4, 16, 64, 256 (очевидно, что в N раз повышается и скорость передачи по сравнению со скоростью 155520 кбит/с). Таким образом, коэффициенты объединения на всех ступенях SDH равны 4, а скорость агрегатного потока всегда кратна скорости компонентного сигнала (155520 – 622080 – 2488320 – 9953280 кбит/с). Это позволяет упростить процессы объединения/разделения цифровых потоков, а кроме того, обеспечить прямой доступ к компонентам с меньшими скоростями без необходимости демультиплексирования всего высокоскоростного сигнала.
В системах, относящихся к SDH, применяется только двухстороннее согласование.