Объединение цифровых потоков в плезиохронной цифровой иерархии

Иерархия цифровых систем передачи на основе импульсно-кодовой модуляции

Лекция №6 Цифровые иерархии

Цифровые системы передачи, используемые на телекоммуника­ционных сетях, строятся на основе определенной иерархии, кото­рая должна удовлетворять следующим основным требованиям:

- передача по каналам и трактам ЦСП всех видов аналоговых, дискретных и цифровых сигналов;

- соответствующая кратность скоростей обработки и передачи сигналов на различных ступенях иерархии;

- возможность достаточно простого объединения, разделения, выделения и транзита передаваемых цифровых потоков;

- параметры ЦСП должны выбираться с учетом характеристик су­ществующих и перспективных направляющих систем;

- возможность взаимодействия ЦСП с аналоговыми системами передачи и различными системами коммутации;

- при передаче сигналов типовых сообщений пропускная способ­ность ЦСП должна использоваться наилучшим образом.

Формирование иерархии ЦСП осуществляется на основе объе­динения цифровых потоков низкого порядка, называемых компо­нентными, в единый цифровой, который называется групповым или агрегатным.

При формировании группового цифрового сигнала-потока воз­можны следующие способы объединения цифровых потоков:

А) по­символьное (рис. 8, а)

Б) поканальное (рис. 8, б). В обоих случаях объединяются четыре потока.

При посимвольном объединении импульсы цифровых сигналов объединяемых цифровых потоков укорачиваются и распределяются во времени так, чтобы в освободившихся интервалах могли размес­титься объединяемые импульсы других потоков. При поканальном объединении цифровых потоков сужаются и распределяются во времени ^интервалы, отводимые для кодовых групп. Синхросигнал необходим для правильного распределения цифровых потоков на приемном конце.

Возможно объединение цифровых потоков по циклам, которое аналогично поканальному объединению, только обрабатывается (сжимается) во времени и передается полностью цикл одного цифро­вого потока, а потом следующих. Наиболее простым и широко приме­няемым способом является способ посимвольного объединения.

Плезиохронная цифровая иерархия включает в себя три стан­дарта скоростей, сложившихся к началу 80-х годов. Первый стан­дарт, называемый североамериканским (принятый в США и Канаде), где скорость первичного цифрового потока ПЦК (или DS1 - Digital Signal of level 1) была выбрана равной 1544 кбит/с, соответствующая 24 DSO (ОЦК). Второй стандарт, принятый в Японии, использует ту же скорость первичного цифрового потока, что и североамериканский стандарт, т.е. DS1. В третьем стандар­те, принятом в Европе и Южной Америке, скорость первичного цифрового потока - ПЦК была выбрана равной скорости 2048 кбит/с. Такая скорость соответствует 32 ОЦК. Фактически использу­ются 30 ОЦК плюс два канала синхронизации и управления со скоростью передачи 64 кбит/с.

Первый стандарт ПЦИ включает в себя следующую иерархиче­скую последовательность скоростей 1544 (или DS1) - €312 (или DS2) - 44 736 (или DS3) - 274 176 (или DS4) кбит/с (округленно: 1,5 - 6 - 45 - 274 Мбит/с). Такая последовательность соответствует ряду коэффициентов мультиплексирования: п = 24 для формирования сигнала DS1 из 24 сигналов DSO, m = 4 для формирования сигнала DS2 из 4 сигналов DS1, I = 7 для формирования сигнала DS3 из 7 сигналов DS2 и k = 6 для формирования сигнала DS4 из 6 сигналов'ОЗЗ. Данный стандарт ПЦИ позволяет организовать 24, 96, 672 и 4032 канала DSO (или ОЦК).

Цифровые сигналы уровней DS1 - DS2 - DS3 - DS4 обычно на­зывают первичным цифровым каналом (потоком) - ПЦК (П), вторичным цифровым каналом (потоком) - ВЦК (П), третичным цифровым каналом (потоком) - ТЦК (П) и четверичным цифро­вым каналом (потоком) - ЧЦК (П) соответственно.

Второй стандарт ПЦИ, порожденный скоростью 1544 кбит/с, да­вал последовательность 1544 (или DS1) - 6312 (или DS2) - 32 064 (или DSJ3) - 97728 (или DSJ4) кбит/с (ряд приближенных величин составляет 1,5-6-32-98 Мбит/с). Коэффициенты мультиплекси­рования для данного стандарта, соответственно, равны п = 24, m = 4, I = 5, k = 3. Указанная иерархия позволяет организовать 24, 96, 480 и 1440 каналов DSO (или ОЦК). Здесь сигналы DSJ3 и DSJ4 называются цифровыми каналами (или потоками) 3-го и 4-го уров­ней японской ПЦИ.

Третий стандарт ПЦИ, основанный на скорости 2048 кбит/с, по­рождает последовательность 2048 (или Е1: первичный цифровой канал-поток) - 8448 (или Е2: вторичный цифровой канал-поток) - 34 368 (или ЕЗ: третичный цифровой канал-поток) - 139 264 (или Е4: четверичный цифрой канал поток) - 564992 (или Е5: пятиричный цифровой канал-поток) кбит/с или приближенно 2 - 8 - 34 - 140 -565 Мбит/с, что соответствует коэффициентам мультиплексирова­ния, равным п = 30, m = I = k = 4. Указанный стандарт позволяет передавать, соответственно, 30, 120, 480, 1920 и 7680 ОЦК, что обычно ассоциируется в названии цифровых систем передачи ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480 и ИКМ-1920,

Схема мультиплексирования цифровых потоков ПЦИ различных стандартов представлена на рис. 10.

Параллельное развитие трех различных стандартов ПЦИ сдержива­ло развитие глобальных телекоммуникационных сетей в мире и поэтому Международным союзом электросвязи по телекоммуникациям (МСЭ-Т) были сделаны шаги по их унификации и возможному объединению.

В результате был разработан стандарт согласно которому:

во-первых, были стандартизованы три первых уровня первого стандарта ПЦИ (DS1-DS2-DS3), четыре уровня второго стандарта (DS1-DS2-DSJ3-DSJ4) и четыре уровня третьего стандарта ПЦИ (Е1-Е2-ЕЗ-Е4) в качестве основных при построении цифровых систем передачи на основе ИКМ и временного разделения каналов и указаны схемы кросс-мультплексирования стандартов, напри­мер, из третьего стандарта в первый (с первого на второй уровень) и обратно (с третьего на четвертый уровень), что и показано на рис. 10 (коэффициенты мультиплексирования показаны на линиях связи блоков), представляющих скорости передачи);

во вторых, была сохранена ветвь 32 064...97 728 кбит/с (округлен­но 32...98 Мбит/с) во втором стандарте, т.е. уровни DSJ3 и DSJ4, параллельные уровням DS3 в первом стандарте и Е4 в третьем стандарте. Уровень DSJ3 фактически соответствует уровню ЕЗ, что облегчает кросс-мультиплексирование со второго уровня на третий.

Дата добавления: 2014-10-31