Файл: Сети связи стационарных абонентов 11.pdf

Кожанов Ю.Ф. СЕТИ СВЯЗИ И СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ
________________________________________________________________________________
32 давая понять передающей стороне о нормальном функционировании передающего ИКМ-тракта и возможности использования каналов пользователей. При повреждении ИКМ-тракта приемная сторона высылает передающей стороне бит Y=1, давая понять передающей стороне о ненормальном функционировании передающего ИКМ-тракта. Передающая сторона перестает использовать каналы пользователей в данном ИКМ- тракте. Назначение битов 0-го служебного канала следующее (см. Табл.
1.4).
Таблица 1.4. Назначение битов 0-го служебного канала
Сверхцикл
Циклы Номер цикла
Биты 1 – 8 0-го служебного канала
1 2
3 4
5 6
7 8
SMF1 0
С1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
1
A
S a4
S a5
S a6
S a7
S a8 2
С2
0
0
1
1
0
1
1
3
0
1
A
S a4
S a5
S a6
S a7
S a8 4
С3
0
0
1
1
0
1
1
5
1
1
A
S a4
S a5
S a6
S a7
S a8 6
С4
0
0
1
1
0
1
1
7
0
1
A
S a4
S a5
S a6
S a7
S a8
SMF2 8
С1
0
0
1
1
0
1
1
9
1
1
A
S a4
S a5
S a6
S a7
S a8 10
С2
0
0
1
1
0
1
1
11
1
1
A
S a4
S a5
S a6
S a7
S a8 12
С3
0
0
1
1
0
1
1
13
E
1
A
S a4
S a5
S a6
S a7
S a8 14
С4
0
0
1
1
0
1
1
15
E
1
A
S a4
S a5
S a6
S a7
S a8
Биты 2-8 всех четных циклов 0-го канала используются для передачи цикловой синхрометки (FAS – Frame Alignment Signal), служащей для правильного декодирования порядка следования каналов. Синхрометка имеет постоянное кодовое значение 0011011, дополненное битом защиты от ее имитации в нечетных циклах (“1” во 2-м разряде нечетных циклов). Бит А (AIS – Alarm Indication Signal) служит для извещения удаленному концу о потере цикловой синхрометки (A=1 – наличие аварии).
Бит Е служит для извещения удаленному концу о наличии ошибки (E=0) в процедуре тестирования качества канала (Cyclic Redundancy Check). Если процедура не используется, то Е=C1=C2=C3=C4=1. При использовании процедуры CRC4 передатчик устанавливает в текущем SMF (длина
SMF=32x8=256 байт) разряды С1=С2=С3=С4=0, умножает SMF на x
4
, делит по модулю 2 на образующий полином Х
4
+ Х + 1 и остаток от деления отсылает в следующем SMF. Приемник, производя такие же операции, по количеству несовпадений вычисленного и принятого остатка от деления имеет возможность оценить качество цифрового тракта.

Глава 1 СЕТИ СВЯЗИ СТАЦИОНАРНЫХ АБОНЕНТОВ
__________________________________________________________________________________
33
Биты S
a4
– S
a8
предназначены для использования в других интерфейсах
(PRA, V5.2 и других), а также для национального использования и устанавливаются в “1”, если не используются. Возможное применение: техническое обслуживание и эксплуатация, приложения в режиме станция- станция и т.д.
Передача СУВ производится в 16-м канале с пропускной способностью 64 Кб/с. Имеется два способа использования 16-го сигнального канала.
В первом случае за каждым соединением закрепляется часть пропускной способности 16-го канала, в виде выделенных сигнальных каналов в соответствующем цикле: за 1-м каналом – 1-4 биты 16-го канала
1-го цикла, за 2-м – 1-4 биты 2-го цикла, … за 16-м каналом – 5-8 биты 1-го цикла, … за 30-м каналом – 5-8 биты 15-го цикла. Скорость передачи по одному выделенному сигнальному каналу – 0.5 Кб/сек (период следования сигнального канала – 2 миллисекунды), что вполне достаточно для передачи линейной и регистровой сигнализации декадным кодом со скоростью 10 импульсов/сек (период следования импульсов – 100 миллисекунд). Практически за каждым соединением закрепляется либо один бит (при сигнализации индуктивным кодом или кодом “Норка”) либо два бита (при сигнализации по односторонним или двухсторонним СЛ по двум сигнальным каналам). Такой метод используется для взаимодействия с устаревшими АТС и называется передачей по выделенным сигнальным каналам (ВСК, CAS – Channel Associated Signaling).
Во втором случае 16-ый канал на время передачи сигнализации занимается полностью в порядке очереди. Такой метод передачи СУВ называется сигнализацией по общему каналу (ОКС, CCS – Common Channel
Signaling) и используется только между ISDN-станциями. Передача по общему каналу производится пакетами, обязательно имеющими в заголовке адресную часть, определяющую его принадлежность к конкретному цифровому тракту и разговорному каналу. Время передачи по общему каналу сигнального пакета максимальной длины 272 байта составляет 34 миллисекунды, что позволяет одному сигнальному каналу обслуживать несколько тысяч соединений одновременно.
Общий канал сигнализации может размещаться и в любом другом разговорном канале вместо 16-го канала.
1.5.3. Преобразование линейных кодов
Внутри цифровой станции сигналы передаются в виде биполярного кода (NRZ – Non-Return-to-Zero code), в котором логической “1” соответствует напряжение не менее +2.4 Вольт, а логическому “0” – не более 0.4 Вольта. Биполярный код не приспособлен для передачи сигналов по каналам связи по следующим причинам:

Кожанов Ю.Ф. СЕТИ СВЯЗИ И СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ
________________________________________________________________________________
34 1.
Наличие в канальном оборудовании трансформаторов, конденсаторов не позволяет передавать информацию импульсами постоянного тока, что приводит к искажению передаваемого сигнала.
Исключение составляют физические линии связи.
2.
Кроме того, передача информации постоянным током затрудняет приемной стороне выделение тактовой частоты при длительной передаче
“0” или “1”, что имеет место при передаче данных. Тактовая частота необходима приемной стороне для синхронного способа передачи.
Поэтому передаваемую информацию на физическом уровне следует преобразовать таким образом, чтобы исключить указанные недостатки. Это преобразование осуществляют преобразователи линейных кодов (ПЛК).
Физические и электрические характеристики наиболее важных цифровых интерфейсов приведены в Рекомендации CCITT G.703 [7]. Рассмотрим наиболее распространенные способы преобразования.
1. Alternating Mark Inversion (AMI) – код чередующейся полярности импульсов (ЧПИ). Достоинство – простота реализации, недостаток – отсутствие импульсов в линии связи при длительной передаче “0”.
Правило преобразования (рис. 1.6): “1” передаются импульсами чередующейся полярности, “0” – отсутствием импульса.
2. High Density Bipolar of Order 3 Code (HDB3) – биполярный код высокой плотности 3-го порядка. Устраняет недостатки кода AMI.
Используется в цифровых системах передачи со скоростями 2048, 8448,
34368 Кб/с (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Временные диаграммы преобразования HDB3 а) исходная информация (код NRZ) б) преобразование AMI
Рис. 1.6. Временные диаграммы преобразования AMI t t а) исходная информация (код NRZ) б) преобразование HDB3 t
Четное число импульсов t
– бит-вставка

Глава 1 СЕТИ СВЯЗИ СТАЦИОНАРНЫХ АБОНЕНТОВ
__________________________________________________________________________________
35
Правило преобразования (рис. 1.7): так же, как в AMI, но комбинация из 4-х “0”-ей подряд заменяется на 000V, если после предыдущего V было четное число импульсов В или на В00V, если после предыдущего V было нечетное число импульсов В.
3. Coded Mark Inversion (CMI). Используется в цифровых системах передачи со скоростями 139264, 155520 Кб/с.
Правило преобразования (рис. 1.8): “0” передаются дебитами “01”; “1”
– импульсом положительной полярности, если предшествующая полярность “1” была отрицательная, или отрицательной, если предшествующая полярность “1” была положительная.
4. Two Binary One Quaternary (2B1Q). Рекомендовано ITU-T G.961 [17] для использования в физических линиях базового доступана участке NT1-
LT со скоростью передачи 160 Кб/с. Имеет пониженную частоту передачи, может содержать постоянную составляющую.
Правило преобразования (рис. 1.9): исходная последовательность дебитов вида “10” передается одним битом амплитудой А (2.5 Вольта), последовательность вида “11” – амплитудой А/3, последовательность вида
“01” – амплитудой -А/3, последовательность вида “00” – амплитудой -А
(минус 2.5 Вольта).
Рис. 1.8. Временные диаграммы преобразования CMI а) исходная информация (код NRZ) t б) преобразование CMI t а) исходная информация (код NRZ) б) преобразование 2B1Q
Рис. 1.9. Временные диаграммы преобразования 2B1Q t
A
-A t

Кожанов Ю.Ф. СЕТИ СВЯЗИ И СИСТЕМЫ КОММУТАЦИИ
________________________________________________________________________________
36 5. Manchester (MCH). Используется в локальных компьютерных сетях
Ethernet.
Правило преобразования (рис. 1.10): биты передаются дебитами, причем первой имеет истинное значение, второй – инверсное.

Глава 1 СЕТИ СВЯЗИ СТАЦИОНАРНЫХ АБОНЕНТОВ
__________________________________________________________________________________
37 асинхронных системах передача производится на относительно низких скоростях блоками небольшой длины с периодической остановкой для подстройки фазы приемного генератора. При этом наличие высокостабильных генераторов не требуется. Для стыка RS-232C В=10 бит (1 бит STR, 1 бит STP и 8 бит информации), смещение момента приема относительно центра составляет 1%, поэтому d = в/В = 1E-3.
Существует шесть основных способов построения синхронных систем:

использование на сети эталонного генератора;

плезиохронный режим;

принудительная синхронизация;

взаимная синхронизация;

согласование скоростей на всей сети;

пакетная передача.
При использовании эталонного генератора колебания тактовой частоты единственного не сети связи генератора передаются ко всем узлам сети. Все узлы сети непосредственно соединены с эталонным генератором сети, что подразумевает необходимость использования отдельной сети передачи для раздачи колебаний эталонной частоты. Из-за высокой стоимости отдельной сети раздачи эталонной частоты такая система синхронизации для всей сети нежелательна, но используется внутри станции.
Плезиохронная сеть не синхронизируется, в ней просто во всех узлах коммутации устанавливаются высокостабильные задающие генераторы, поэтому частность проскальзывания битов информации между узлами является приемлемо низкой. Этот способ проще всего внедрить, поскольку не требуется учитывать хронирующие колебания в каждом узле сети, однако, даже в небольших узлах коммутации необходимо иметь дорогие высокоточные и стабильные источники хронирования. По этой причине плезиохронный режим планируется использовать только на международной цифровой сети. В Рекомендации МККТТ G.811 [15] установлена норма на стабильность задающих генераторов международных цифровых узлов коммутации, равная 1 Е-11, которая означает, что проскальзывания на линиях, соединяющих международные узлы коммутации, будут случаться не чаще одного раза в 70 дней (при частоте повторения циклов 8 КГц). Современные генераторы обеспечивают суточную относительную нестабильность частоты 1 Е-11 у рубидиевого атомного стандарта и даже 1 Е-12 у атомных стандартов следующего поколения.
На сети связи с принудительной синхронизацией колебания эталонной частоты генерируется в одном из узлов коммутации, который считается на сети главным, и в виде отдельной метки (например, сигнала фазирования по циклам в ИКМ-тракте) передается совместно с