Структура первичного цифрового потока
На выходе первичной ЦТС получается первичный цифровой поток со скоростью передачи 2048 кбит/с. Первичный цифровой поток в данном случае является структурированным. Структурированныйпоток– поток, в котором можно выделить периодически повторяющиеся характерные структуры. Заметим, что в некоторых телекоммуникационных устройствах используются и неструктурированные первичные цифровые потоки.
Структура цифрового потока на выходе первичной ЦТС показана на рис. 1.3. Прежде всего, поток разделяется на сверхциклы передачи (СЦ), длительности которых равны двум миллисекундам. Сверхцикл объединяет 16 циклов передачи с нулевого (Ц0) по пятнадцатый (Ц15).
Рис. 1.3. Структура первичного цифрового потока (2,048 Мбит/с):
Тсц, Тц, Т ки, Тр, Ти — длительности сверхцикла, цикла, канального интервала, разрядного интервала, импульса, соответственно
Длительность каждого цикла 125 мкс. Частота следования циклов составляет 1/(125×10-6) = 8×103 = 8 кГц. Поскольку в цикле передается одна кодовая комбинация каждого канала, частота следования циклов совпадает с частотой дискретизации канальных сигналов, которая также равна 8 кГц.
Цикл передачи содержит 32 канальных интервала с нулевого (КИ0) по тридцать первый (КИ31).
Каждый канальный интервал занимает восьмиразрядное кодовое слово (разряды с Р1 по Р8). Частота следования разрядных интервалов и, следовательно, битов информации в первичном потоке составляет 8×103×32×8 = 2048×103 бит/с (2,048 Мбит/с). В точке стыка сетевого тракта единицы передаются прямоугольными импульсами, занимающими половину разрядного (тактового) интервала, а нули -пробелами (отсутствием импульса в разрядном интервале).
В соответствии с рекомендацией МСЭ-Т G.704 существует четыре варианта структуры цикла первичного цифрового потока, которые имеют обозначения РСМ30, РСМ31, РСМ30С и РСМ31С.
Вариант РСМ30 является вариантом с канально-связанной (внутриканальной) сигнализацией. Именно такой вариант цикла используется в ЦТС (см. функциональную схему на рис. 1.3).
Назначение тех или иных позиций этого варианта показано на рис. 1.4. В канальном интервале КИ0 в четных циклах передается цикловой синхросигнал (ЦС). Шесть позиций ЦС в нечетных циклах свободны (обычно на свободных позициях передаются «1»), на одной передается извещение на дальний конец о потере ЦС. Позиция ОЗ - передача результата проверки остаточного затухания, использовалась в ЦСП прежних выпусков. В канальном интервале КИ16 в цикле Ц0 передается сверхцикловой синхросигнал. В последующих циклах сверхцикла поочередно передаются сигналы управления и взаимодействия (СУВ) всех тридцати каналов ТЧ, для чего для каждого канала ТЧ организуются по два сигнальных канала СК1 и СК2. В Ц1 передаются СУВ 1-го и 16-го каналов ТЧ, в Ц2 — 2-го и 17-го и так далее. В Ц15 передаются СУВ 15-го и 30-го каналов ТЧ. Таким образом, в данном варианте канальные интервалы КИ0 и КИ16 являются служебными, а остальные 30 (КИ1 — КИ15 и КИ17 — КИ31) служат для организации информационных каналов (каналов ТЧ).
Канальный интервал КИ0
Рис. 1.4. Структура канальных интервалов КИ0 и КИ16 в цикле ИКМ-30: Ав. ЦС — потеря циклового синхросигнала; Ав. СЦС – потеря сверхциклового синхросигнала; ДИ - канал передачи дискретной информации; СК — сигнальный канал; ОЗ — сигнал контроля остаточного затухания; HP — биты, зарезервированные для нужд национальной сети
Вариант РСМ31 является вариантом с сигнализацией по любому каналу. В этом случае сигнальных каналов не образуют, а освободившийся канальный интервал КИ16 используется для организации цифрового канала со скоростью передачи 64 кбит/с (ОЦК), который может быть передан пользователю. Остальные позиции используются так же, как и в РСМ30. Деление потока на сверхциклы в этом варианте также отсутствует. Сигналы управления и взаимодействия при этом варианте передаются обычно по системе ОКС №7 (системе отдельного канала сигнализации). Для этой системы требуется выделение одного канала из пучка каналов данного направления. Такой способ передачи СУВ является наиболее современным.
Варианты РСМ30С и РСМ31С аналогичны рассмотренным, но в них предусматривается контроль появления ошибок посредством избыточного циклического кода CRC-4. В ЦТС, работающих по кабелям с металлическими жилами, такой контроль осуществляется непосредственно в линейном тракте. При использовании оптического кабеля, контроль появления ошибок в линейном тракте в ряде случаев невозможен, что и заставляет использовать контроль посредством кода CRC.
Контроль появления ошибок посредством кода CRC-4 осуществляется следующим образом. Шестнадцать циклов передачи первичного потока РСМ31С объединяются в сверхцикл, который должен начинаться с первого бита четного цикла. Очевидно, что циклы варианта РСМ30С в сверхцикл изначально объединены. Далее блок, состоящий из первых восьми циклов, делится по модулю два на образующий полином х4 + х + 1. Биты CRC-4 определяются как остаток от деления блока из восьми циклов (2048 бит) на полином и помещаются в следующий сверхцикл, как это показано в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Структура сверхцикла
Например, результат вычислений по циклам 0...7 (рис. 1.5) помещается в биты С1...С4 циклов 0, 2, 4 и 6-го следующего сверхцикла. На приемном конце биты кода также вычисляются и сравниваются с принятыми. Несовпадение вычисленных и принятых битов свидетельствует об ошибке в принятом сигнале, извещение об этом передается на дальний конец в бите Е1. Аналогично, результаты вычислений по циклам 8... 15 передаются в битах С1...С4 циклов 8,10, 12 и 14-го, извещение об ошибках передается в бите Е2.
На рис.1.5 показана структура только канальных интервалов КИ0 циклов РСМ30С и РСМ31С, другие канальные интервалы этих циклов тождественны соответствующим канальным интервалам циклов РСМ30 и РСМ31.
Рис 1.5. Структура канальных интервалов КИ0 циклов РСМ30С и РСМ31С
На рис. 1.5 приведен пример операции деления полинома, отображающего произвольную комбинацию 1100101101, на образующий полином кода CRC-4. Деление осуществляется как обычно, только вычитание из делимого произведения члена частного на делитель заменяется сложением по модулю 2.