1 Назначение мультиплексороного оборудования в плезиохронной цифровой иерархии (pdh), классификация мультиплексоров

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Технология PDH, как указывалось выше, поддерживает следующие иерархии цифровых каналов: абонентский канал или основной цифро­вой канал (ОЦК) ЕО со скоростью передачи 64 кбит/с и пользовательские каналы (потоки):

• первичный цифровой поток Е1 (2,048 Мбит/с),

• вторичный цифровой поток Е2 (8,448 Мбит/с),

• третичный цифровой поток ЕЗ (34,368 Мбит/с),

• четвертичный цифровой поток Е4 (139,264 Мбит/с).

Мультиплексоры для формирования указанных потоков разделяют на линейные мультиплексоры (ЛМ), терминальные мультиплексоры (ТМ), мультиплексоры ввода/вывода (МВВ) - так называемые гибкие мультиплексоры, цифровые системы кросс-коммутации (СКК).

Линейные мультиплексоры ЛМ обеспечивают мультиплексирование нескольких потоков нагрузки самого низкого уровня иерархии (ОЦК, ка­налов ТЧ, каналов передачи данных, включая каналы связи для телеме­ханики (ТМ) и телеуправления (ТУ), систем релейной защиты и автома­тики (РЗА) и др.) в цифровые потоки более высокого уровня.

Терминальные мультиплексоры (ТМ) обеспечивают мультиплекси­рование нескольких потоков нагрузки низкого уровня иерархии в цифро­вые потоки более высокого уровня и обычно являются конечными сете­выми элементами в сети или входят в состав МВБ.

Мультиплексоры ввода/вывода (МВВ), так называемые гибкие муль­типлексоры, являются сетевыми элементами в сети PDH, которые обес­печивают ввод и вывод потоков нагрузки самого низкого уровня иерар­хии (обычно на уровне каналов ЕО).

Системы кросс-коммутации (СКК) - это программно-управляемая аппаратура оперативного переключения DXC (Digital Cross-Connect), ко­торая обеспечивает переключение и полную неблокируемую коммута­цию цифровых каналов 64 кбит/с и Nx64 кбит/с между входными интер­фейсами канала Е1 или Е2. Обычно системы кросс-коммутации DXC 1/0 (E1/EQ) имеют модульное построение от 4x4 до 32x32 Е1 и выше (мак­симально до 128х128Е1) и используются для оперативного переключе­ния и реконфигурации сети PDH, а также для оперативного управления ее ресурсами.

К основным характеристикам мультиплексоров PDH можно отнести следующие:

- тип (оптический/электрический) и скорость передачи линейных интерфейсов;

- дальность передачи (энергетический потенциал интерфейсов приема-передачи оптического (электрического) сигнала);

- число и типы пользовательских интерфейсов или портов нагруз­ки;

- емкость матрицы коммутации (для МВВ);

- возможность резервирования трактов или каналов и отдельных блоков;

- разнообразие пользовательских интерфейсов;

- типы интерфейсов к системам и сети управления;

- габаритные размеры и требования к вйешней среде;

- наличие дополнительных интерфейсов для станционной сигнализации, подключения датчиков пожарной и другой сигнализа­ции и т.п..

Указанные выше характеристики мультиплексоров PDH будут рас­смотрены в последующих главах

В соответствии с рекомендацией G.703 ITU-T'основные характери­стики интерфейсов PDH представлены в таблице 1.1. В ней показаны типы кодирования HDB-3 и AMI, причем первый из них используется ча­ще; для передачи потока Е4 применяется линейное кодирование CMI.

Таблица 1.1 - Основные характеристики интерфейсов ЦСП ПЦИ/РРН

2. МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРВИЧНОГО ЦИФРОВОГО ПОТОКА Е1

В этих мультиплексорах, называемых далее первичными, использу­ется либо групповой способ аналого-цифрового преобразования, либо индивидуальный.

Первые обычно называют аналого-цифровое оборудование (АЦО) и имеют ограниченное число представляемых ОЦК (не больше четырех). Во вторых применяют индивидуальное кодирование с синхронным мультиплексированием кодовых групп каналов.

Структура цикла передачи ПЦП согласно рекомендации ITU-T G.704 и G.732 представлена на рисунке 1.1. Он состоит из 32 канальных интервалов длительностью 3,91 мкс каждый с общей длительностью Тц=125 мкс. Нулевой и шестнадцатый интервалы предназначены для служебных целей:

КИО - для передачи сигналов синхронизации, контроля, управления (TMN) и оповещения об аварии;

КИ 16 - служит для передачи сигнальных сообщений между узлами коммутации, синхронизации по сверхциклу и индикации ава­рийного состояния.

Для передачи сигналов управления и взаимодействия (СУВ) орга­низуются сигнальные каналы в КИ16. Для организации сигнальных кана­лов тридцати информационных каналов организован сверхцикл, содер­жащий 16 циклов.

Рисунок 1.1 - Цикл и сверхцикл первичного цифрового потока Е1

На рисунке 1.2 приведена функциональная схема первичного мультиплексора с индивидуальными кодеками, где приведены следую­щие сокращения:

A/D - аналого-цифровое преобразование на передаче и цифро-аналоговое преобразование на приеме;

MUX и DMUX - мультиплексор и демультиплексор;

ГО - генераторное оборудование;

ЛК и ЛД - линейный кодер и линейный декодер, которые преобразуют двухуровневый цифровой сигнал в трехуровневый HDB-3 и наоборот;

Р - регенератор цифрового сигнала.

Рисунок 1.2 – Функциональная схема первичного мультиплексора

Необходимо отметить, что задающий генератор должен обес­печить стабильность тактовой частоты 2048 кГц±50-.

Линейная сторона мультиплексора может сопрягаться дополнитель­ным оборудованием с любыми линиями: электри-ческими, в том числе HDSL, оптическими и радиорелейными. От этого зависит дальность передачи и качество. При этом в линии могут использоваться промежу­точные станции с регенераторами.

Пример реализации схемы современного первичного мультиплексо­ра приведен на рисунке 1.3. Главная его особенность - шинная архи­тектура, находящаяся под управлением центрального процессора.

Рисунок 1.3 - Функциональная схема первичного мультиплексора с шинной архитектурой

Обозначения, приведенные на рисунке1.3:

ППТЧ - приемопередатчик тональных частот;

ФНЧ - фильтр нижних частот;

ИКМ - кодек - преобразователь аналогового сигнала в сигнал с импульсно - кодовой модуляцией и наоборот, цифро-аналоговый преобразователь;

- канальное устройство;

ОЦК ЕО - основной цифровой канал ЕО (64 кбит/с);

MUX/DMUX - мультиплексор/демультиплексор;

Кв. ГУН - кварцевый генератор, управляемый напряжением;

ВТЧ - выделитель тактовой частоты;

УСЛ - устройство согласования с линией (электрической, оптиче­ской, радио);

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство.

Указанная схема позволяет реализовать разнообразный набор ка­нальных окончаний: аналоговых, цифровых, для сети с интеграцией ус­луг, локальных вычислительных сетей и другие. Реализация функций управления позволяет изменять конфигурацию мультиплексора, напри­мер, производить кроссовые соединения каналов, производить их пере- кроссировку.