1.1. Плезиохронные и синхронные цифровые иерархии

Цифровые системы передачи, используемые на сетях связи, соответствуют определенной иерархической структуре, которая учитывает следующие основные требования: 

– возможность передачи всех видов аналоговых и дискретных сигналов;

– выбор параметров системы передачи с учетом характеристик существующих и перспективных линий связи;

– возможность достаточно простого объединения, разделения и транзита передаваемых сигналов;

– выбор стандартизированных скоростей передачи с учетом использования оборудования как АЦП, так и временного группообразования сигналов;

– возможность взаимодействия ЦСП с АСП и различными системами коммутации.

Иерархический принцип ЦСП позволяет унифицировать оборудование, упростить процессы изготовления, внедрение технической эксплуатации соответствующего оборудования, т.е. в целом повысить техническо-экономические показатели этих систем.

Отечественные системы «строятся» согласно Европейской иерархии рис.1.

Данная иерархия основывается на первичной ЦСП типа ИКМ-30, в которой с помощью аналого-цифрового оборудования образуется 30 каналов с пропускной способностью 64 кБит/с. Скорость передачи группового сигнала составляет 2048 кБит/с.

1.jpg

рис. 1. Европейская иерархия ЦСП.

Первичный цифровой поток (ЦПП), формируемый в аппаратуре первичной цифровой системы передачи (ЦСП), с принципом работы,которых вы ознакомились вышесказанным, является основой для построения цифровых систем высшего порядка, имеющих большую скорость передачи и большее число каналов. Последние объединяют несколько цифровых потоков систем низшего порядка, и в зависимости от количества объединяемых, или другими словами, мультиплексированных потоков, подразделяются на вторичные, третичные, четвертичные и пятеричные ЦСП. Главной задачей при разработке таких систем являлось соблюдение иерархии правила формирования цифровых потоков высшего порядка из цифровых потоков низшего порядка.

Плезиохронная цифровая иерархия (PDH, Plesiochronous Digital Hierarchy) – цифровой метод передачи данных и голоса, основанный на временном разделении канала и технологии представления сигнала с помощью импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).

Первой созданной в 1962 году системой с ИКМ была внедренная на сети США 24-канальная система Т1 с семиразрядным кодированием и с групповой скоростью передачи 1,544 Мбит/с. Она означала существенный сдвиг в современной ей технике связи, так как обеспечивала условия массового внедрения (простота производства, минимальное число фильтров, малые эксплуатационные затраты, применение одинаковых с ЭВМ комплектующих элементов). Так как эта система нашла широкое применение, ее параметры стали служить основой для всех систем с ИКМ и оказали значительное влияние на развитие технологии ЦСП плезиохронной цифровой иерархии.

В настоящее время цифровой поток Т1 или в другом обозначении DS1 со скоростью передачи 1,544 Мбит/с и организацией 24-х каналов с 8-ми разрядным логарифмическим кодированием по закону m = 255 является первичным для ЦСП высших порядков североамериканской (ANSI) и японской плезиохронных цифровых иерархий.

Первичный цифровой поток Е1 со скоростью передачи 2048 кбит/с и с 8-разрядным логарифмическим кодированием по закону А = 87,6 положен в основу европейской цифровой иерархии, разработанной во Франции и утвержденной в 1968 г. европейской организацией связи СЕРТ.

При выборе параметров первичной системы типа ИКМ-30 ориентировались на создание в будущем полностью цифровых сетей и поэтому рабочие скорости блоков системы целые степени числа 2.

Принципы построения цифровых систем передачи PDH различных иерархий определены сектором телекоммуникаций Международного союза электросвязи (МСЭ-Т) в рекомендациях G.702, G.703 приведены на рис. 3.

Структура мультиплексирования для европейских потоков E1, E2, ЕЗ, Е4, Е5 приведена на рис. 1.1. При этом мультиплексирование при получении потока Е5 осуществляется только в оптическом диапазоне.

2.jpg

рис. 1.1. Типы плезиохронных цифровых иерархии.

При формировании групповых сигналов ЦСП более высокого уровня используется принцип временного объединения цифровых потоков, сформированных в оборудовании ЦСП более низкого уровня. Коэффициент объединения для всех ступеней иерархии принят равным четырем. Исходя из выше рассмотренного, в состав оборудования оконечных станций ЦСП входят каналообразующая аппаратура (КОА), оборудование временного группообразования, которым и наращивается мощность систем (ОВВГ; ОТВГ; ОЧВГ – оборудование вторичного, третичного, четверичного группообразования) и оборудование линейного тракта (ОЛТ).

КОА предназначено для преобразования спектра тридцати исходных сигналов 0,3-3,4 кГц в первичный цифровой поток со скоростью 2048 кБит/с на передаче и обратного преобразования на приеме.

ОВВГ предназначено для синхронного (асинхронного) объединения четырех первичных цифровых потоков во вторичный групповой цифровой поток со скоростью 8448 кБит/с.

ОТВГ (ОЧВГ; ОПВГ) аналогично, с учетом скоростей низовых и формируемого группового потоков.

ОЛТ обеспечивает:

· согласование аппаратуры с линией;

· защиту оборудования СП от опасных напряжений, возникающих в линии;

· регенерацию линейного ИКМ сигнала;

· организует цепи дистанционного питания, линейной служебной связи, телемеханики.

Состав оборудования ОП систем передачи металлических и оптических кабелей отличается только оборудованием линейного тракта, одной из основных функций которого является осуществление электроннооптического и оптоэлектронного преобразований сигнала.

Синхронная цифровая иерархия (СЦИ, SDHSynchronous Digital Hierarchy) – это система передачи данных, основанная на синхронизации по времени передающего и принимающего устройства.

Рассмотрим структуру сигналов SDH. Это синхронный транспортный модуль STM-N, где N определяется уровнем SDH. В настоящее время широко используются системы STM-1, STM-4, STM-16 и STM-64. Нетрудно заметить, что системы построены с кратностью 4. Таким образом, сформировалась следующая иерархия скоростей.

Синхронная цифровая иерархия

Уровень модуля

Скорость (кбит/с)

STM-1

155 520

STM-4

622 080

STM-16

2 488 320

STM-64

9 953 280

Контрольные вопросы:

1.Определение ПЦИ?

2.Назовите основные требования для ЦСП, которые соответствуют определенной иерархической структуре?

3.Какие оборудования входят в состав оконечных станций ЦСП?

4.Для чего предназначены оборудования оконечных станций ЦСП?