63387 (695308), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Возможно объединение и по группам символов. Например, в объединенном потоке можно вначале передать все символы, относящиеся к каналу или циклу передачи первого потока, затем - такую же группу символов второго и т.д. Объединение по группам символов требует увеличения объема памяти оперативных запоминающих устройств пропорционально числу объединяемых групп символов.

3.4.1. Элементы оборудования мультиплексирования сетей PDH

3.4.1.1. Амплитудно-импульсные модуляторы

Первым шагом в получении цифрового сигнала из непрерывного является его дискретизация. На первом этапе дискретизации формируется АИМ1 сигнал. Модулятором при этом выступает транзисторный ключ.

Схема представляет собой последовательный компенсированный ключ, который управляется импульсами от генераторного оборудования (ГО). Импульсы управления подаются на промежуток база-коллектор транзисторной сборки. Через R на базы транзисторов поступает дополнительное запирающее смещение, для более надежного запирания ключей.

Вторым шагом по формированию дискретного сигнала является АИМ2, задача которого расширить длину импульса на интервал дискретизации.

Выполняется по симметричной схеме. Когда и закрыты, на обеспечивается мгновенное хранение значения данного канального интервала. За время хранения кодер успевает закодировать информацию. После этого под воздействием управляющих сигналов с ГО через формирователь импульсов ФИ ключи открываются, и перезаряжается потенциалом нового уровня, соответствующего очередному значению канального интервала. Хранение на обеспечивается тем, что входное сопротивление усилителей УС3 и УС4 более 1 МОм.

3.4.1.2. Кодер с переменным шагом кодирования

Основной функцией кодера является выполнение операций квантования и кодирования АИМ сигналов, или иными словами, аналого-цифровой преобразование. Амплитуды АИМ сигналов кодируются в двоичном симметричном коде, при этом применяется принцип уравновешивания амплитуд тока кодируемых импульсов эталонными токами.

Используются кодеры взвешивающего типа с нелинейной характеристикой квантования. Нелинейное квантование заключается в изменении интервала квантования пропорционально изменению амплитуды входного сигнала, что позволяет достичь постоянства показателя: сигнал/искажение, появляющегося при ошибках квантования из-за резких изменений амплитуды сигнала, попадающих между отсчетами квантования.

При кодировании применяется 8-ми разрядный код, где символ первого разряда несет информацию о полярности кодируемого сигнала, символы 2-го – 4-го разрядов соответствуют номеру сегмента, в пределах которого находится амплитуда сигнала. Символы остальных 4-ех разрядов соответствуют номеру интервала квантования в пределах данного сегмента. Для этого сегмента разделяется на 16 уровней с постоянным шагом квантования. Дифференциальный компаратор К определяет знак сигнала, сравнивая его амплитуду с амплитудами эталонных сигналов, формируемых ФЭС1 и ФЭС2 (положительный, отрицательный). В каждом формирователе эталонных сигналов 11 ключей, замыкание которых подает одну из эталонных условных единиц. Восьмиразрядный цифровой регистр ЦР с линией управления записывает и хранит информацию, поступающую от компаратора. Устройство преобразования сигналов управления УПСУ преобразовывает семиразрядный код (без знакового символа), поступающий с выводов ЦР в сигналы управления ключами ФЭС. Устройство коммутации УКФ пропускает эти сигналы к одному из ФЭС в зависимости от знакового символа. Формирователь выходного сигнала Ф, преобразует параллельный код в последовательный. Принцип работы кодирующей схемы поясняется диаграммой.

Если сигнал на входе компаратора положительный, то символом в 1-ом такте будет 1, а если отрицательный – 0. Поступая на УКФ, эти символы определяют, какой из ФЭС будет работать в последующих сети тактах. При воздействии на компаратор 2,3,4 управляющих импульсов от устройства управления (УУ) ищется сегмент характеристики компрессии, в пределах которого находится амплитуда. Поиск осуществляется методом поразрядного уравновешивания. При этом во втором такте на вход компаратора (2) подается средний из сети эталонных сигналов, соответствующий границам сегментов (128). В последующем последовательность смены этих эталонов зависит от результата сравнения эталонов с амплитудой кодируемого импульса. Если , то по цепи обратной связи во второй триггер ЦР передается 1, а в следующем 3-ем такте на второй вход подается средний из эталонов, значения которых больше 128 (а именно, 512). Если , то по цепи обратной связи во второй триггер ЦР передается 0, а в следующем 3-ем такте на второй вход подается средний из эталонов, значения которых меньше 128 (а именно, 32).

Аналогично в 3-ем и 4-ом тактах, но уже в сегментах в соответствие с выбором во втором такте. Таким образом, к концу 4-го такта определяется эталонный сигнал, соответствующий нижней границе сегмента, в котором находится амплитуда, а во 2-ом – 4-ом триггерах ЦР будут записан двоичный номер сегмента.

Далее определяется положение амплитуды внутри выбранного сегмента. Для этого на протяжении 5 – 8 тактов последовательно осуществляется сравнение с эталонами, разделяющими выбранный сегмент. При этом поиск также начинается от середины сегмента, а последующий выбор эталонов зависит от того, в какой части сегмента оказалась амплитуда кодируемого сигнала.

3.4.1.3. Декодер с переменным шагом квантования

Декодеры предназначены для преобразования поступающих кодовых комбинаций на основе эталонных сигналов в сигнал АИМ2. Структурная схема декодера с переменным шагом квантования:

Если в декодировании, как и в кодировании, использовать 11 эталонов, то в нулевой точке характеристики декодера будет разрыв:

Для предотвращения такого недостатка добавляется еще 12-й эталон. В результате на нулевой координате характеристика становится линейной, и ошибка квантования уменьшается с интервала дискретизации на половину интервала дискретизации. Входной ИКМ сигнал поступает на регистр ЦР содержащий схему задержки и управляемый от генераторного оборудования ГО. 1-й регистр определяет полярность непрерывного сигнала, а, следовательно, определяет работу формирователей эталонных сигналов ФЭС1 или ФЭС2. Остальные биты определяют номера используемых эталонов. Эталонные значения показаны ниже.

При этом элементы m с 1-го по 8-ой являются основными эталонными значениями, а к ним прибавляются дополнительные корректирующие эталоны . Это позволяет вычислить значения сигнала внутри сегмента квантования. Сам корректирующий сигнал соответствует половине минимального эталонного сигнала данного сегмента.

3.4.2. Недостатки PDH систем

- Основной недостаток PDH сети в том, что добавление выравнивающих (синхронизирующих и управления) бит делает невозможным идентификацию и вывод индивидуальных каналов без полного демультиплексирования такого потока и удаления выравнивающих бит. Такая сложность возникает в случае, когда присутствует множество пользователей на пути следования групповых потоков на скоростях 34 Мбит/с и выше. Это требует чрезмерно большого количества мультиплексоров, что делает эксплуатацию сети экономически невыгодной.

- Слабые возможности сети в организации служебных каналов для цепей контроля и управления потоков в сети, а также практически полное отсутствие возможностей маршрутизации первичных информационных мультиплексных потоков, что особенно важно в сетях передачи данных.

3.5. Синхронная цифровая иерархия

3.5.1. Общие положения

Наиболее современной технологией, используемой в настоящее время для построения сетей связи, является синхронная цифровая иерархия (СЦИ) (Synchronous Digital Hierarchy - SDH). Она обладает существенными преимуществами по сравнению с системами предшествующих поколений, позволяет полностью реализовать возможности волоконно-оптических и радиорелейных линий, создавать гибкие, надежные, удобные для эксплуатации, контроля и управления сети, гарантируя высокое качество связи. Системы СЦИ обеспечивают скорости передачи от 155 Мбит/с и выше. Аппаратура СЦИ является программно управляемой и интегрирует в себе средства преобразования, передачи, оперативного переключения, контроля, управления.

3.5.2. Общая характеристика СЦИ

СЦИ позволяет организовать универсальную транспортную систему, охватывающую все участки сети и выполняющую функции, как передачи информации, так и контроля и управления.

Линейные сигналы СЦИ организованы в так называемые синхронные транспортные модули STM (Synchronous Transport Module). Первый из них - STM-1 - соответствует скорости 155 Мбит/с. Каждый последующий имеет скорость в 4 раза большую, чем предыдущий, и образуется побайтным синхронным мультиплексированием. Уже стандартизированы STM-4 (622 Мбит/с) и STM-16 (2,5 Гбит/с), ожидается принятие и STM-64 (10 Гбит/с).

В сети СЦИ используется принцип контейнерных перевозок. Подлежащие транспортированию сигналы предварительно размешаются в стандартных контейнерах С (Container). Все операции производятся с контейнерами независимо от их содержимого. Благодаря этому и достигается возможность транспортировать различные сигналы ПЦИ, потоки ячеек АТМ или какие-либо другие сигналы.

Имеются контейнеры 4-х уровней:

Таблица 3.1.

Сеть СЦИ разделена на слои. Самый верхний слой образует сеть каналов, обслуживающих конечных пользователей. Группы каналов объединяются в групповые тракты различных порядков (средний слой). Групповые тракты организуются в линейные тракты, относящиеся к нижнему слою среды передачи. Он подразделяется на слой секций (мультиплексных, допускающих автономное поддержание работы сети и регенерационных, находящихся между двумя регенераторами) и слой физической среды. Взаимосвязь и расположение некоторых слоев показаны ниже.

Для организации трактов используются виртуальные контейнеры VC. Они образуются добавлением к соответствующему контейнеру трактового заголовка РОН. Виртуальные контейнеры формируются и расформировываются в точках окончания трактов. В итоге синхронный транспортный модуль STM-1 образуется добавлением к группе административных блоков AUG секционного заголовка SOH, который состоит из заголовков мультиплексной MSOH и регенерационной секций RSOH. Эти заголовки служат для контроля и управления системой передачи информации. Указатели позволяют динамично компенсировать изменения скорости и фазы нагрузки блоков. Мультиплексирование дает возможность согласовать несколько сигналов слоя трактов низшего порядка с трактом высшего порядка.

3.5.3. Форматы циклов

Циклы основных информационных структур СЦИ принято изображать графически в виде прямоугольных таблиц. Каждая клеточка такой таблицы соответствует байту. Порядок передачи байтов - слева направо, сверху вниз (так же, как при чтении текста на странице).

Покажем цикл STM-1.

Характеристики

Список файлов реферата