Мультиплексоры для формирования первичного цифрового потока Е1

В этих мультиплексорах, называемых далее первичными, использу­ется либо групповой способ аналого-цифрового преобразования, либо индивидуальный.

Первые обычно называют аналого-цифровое оборудование (АЦО) и имеют ограниченное число представляемых ОЦК (не больше четырех). Во вторых применяют индивидуальное кодирование с синхронным мультиплексированием кодовых групп каналов.

Структура цикла передачи ПЦП согласно рекомендации ITU-T G.704 и G.732 представлена на рисунке 1.1. Он состоит из 32 канальных интервалов длительностью 3,91 мкс каждый с общей длительностью Тц=125 мкс. Нулевой и шестнадцатый интервалы предназначены для служебных целей:

КИО - для передачи сигналов синхронизации, контроля, управления (TMN) и оповещения об аварии;

КИ 16 - служит для передачи сигнальных сообщений между узлами коммутации, синхронизации по сверхциклу и индикации ава­рийного состояния.

Для передачи сигналов управления и взаимодействия (СУВ) орга­низуются сигнальные каналы в КИ16. Для организации сигнальных кана­лов тридцати информационных каналов организован сверхцикл, содер­жащий 16 циклов.

Рисунок 1.1 - Цикл и сверхцикл первичного цифрового потока Е1

На рисунке 1.2 приведена функциональная схема первичного мультиплексора с индивидуальными кодеками, где приведены следую­щие сокращения:

A/D - аналого-цифровое преобразование на передаче и цифро-аналоговое преобразование на приеме;

MUX и DMUX - мультиплексор и демультиплексор;

ГО - генераторное оборудование;

ЛК и ЛД - линейный кодер и линейный декодер, которые преобразуют двухуровневый цифровой сигнал в трехуровневый HDB-3 и наоборот;

Р - регенератор цифрового сигнала.

Рисунок 1.2 – Функциональная схема первичного мультиплексора

Необходимо отметить, что задающий генератор должен обес­печить стабильность тактовой частоты 2048 кГц±50- .

Линейная сторона мультиплексора может сопрягаться дополнитель­ным оборудованием с любыми линиями: электри-ческими, в том числе HDSL, оптическими и радиорелейными. От этого зависит дальность передачи и качество. При этом в линии могут использоваться промежу­точные станции с регенераторами.

Пример реализации схемы современного первичного мультиплексо­ра приведен на рисунке 1.3. Главная его особенность - шинная архи­тектура, находящаяся под управлением центрального процессора.

Рисунок 1.3 - Функциональная схема первичного мультиплексора с шинной архитектурой

Обозначения, приведенные на рисунке1.3:

ППТЧ - приемопередатчик тональных частот;

ФНЧ - фильтр нижних частот;

ИКМ - кодек - преобразователь аналогового сигнала в сигнал с импульсно - кодовой модуляцией и наоборот, цифро-аналоговый преобразователь;

- канальное устройство;

ОЦК ЕО - основной цифровой канал ЕО (64 кбит/с);

MUX/DMUX - мультиплексор/демультиплексор;

Кв. ГУН - кварцевый генератор, управляемый напряжением;

ВТЧ - выделитель тактовой частоты;

УСЛ - устройство согласования с линией (электрической, оптиче­ской, радио);

ОЗУ - оперативное запоминающее устройство.

Указанная схема позволяет реализовать разнообразный набор ка­нальных окончаний: аналоговых, цифровых, для сети с интеграцией ус­луг, локальных вычислительных сетей и другие. Реализация функций управления позволяет изменять конфигурацию мультиплексора, напри­мер, производить кроссовые соединения каналов, производить их пере- кроссировку.

1.3 МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВТОРИЧНОГО, ТРЕ­ТИЧНОГО, ЧЕТВЕРТИЧНОГО ЦИФРОВЫХ ПОТОКОВ Е2, ЕЗ, Е4

Эти мультиплексоры используют для получения последующих сту­пеней иерархии по единой схеме: 4 потока Е1 путем побитового объе­динения мультиплексируются в поток Е2, 4 потока Е2 либо 16 Е1 муль­типлексируются в поток ЕЗ, 4 потока ЕЗ либо 64 Е1 в Е4.В процессе мультиплексирования осуществляется выравнивание скоростей потоков методом подстановки служебных битов (процедура стаффинга).В ре­зультате для выделения потоков Е1 из потоков высших ступеней иерар­хии требуется пошаговое мультиплексирование и демультиплексирова­ние (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4 – Пошаговое мультиплексирование в PDH

Структуры циклов передачи для вторичного, третичного и четвер­тичного потоков приведены на рисунках1.5, 1.6,1.7.

Рисунок 1.5 - Цикл передачи ВЦП

Условные обозначения:

А - бит аварийного сообщения о нарушении синхронизма на уда­ленном мультиплексоре;

N - бит национального использования;

1a (Ь, с) - бит команды согласования скоростей первого потока Е1;

2а (Ь, с) - бит команды согласования скоростей второго потока Е1 и т.д.;

s1 (2, 3, 4) - биты балласта.

Рисунок 1.6 - Цикл передачи ТЦП

Рисунок 1.7 - Цикл передачи ЧЦП

Первые десять бит представляют собой синхросигнал. Весь цикл поделен на четыре блока командами согласования скоростей, которые применяются для оповещения приемной стороны о наличии вставок, выравнивающих скорости потоков Е1 и удаляемых на приеме.

Блоки I, II, III, IV содержат чередующиеся информационные биты че­тырех потоков Е1.

Рисунок 1.8 – Функциональная схема мультиплексора ВЦП

Аналогично получается цикловая структура третьей и четвертой степеней мультиплексирования ЕЗ и Е4, в которых обеспечивается ско­рость передачи 34,368 Мбит/с и 139,264 Мбит/с соответственно. При формировании ЕЗ и Е4, как и при формировании Е2, применяется режим положительного согласования скоростей, называемый часто положи­тельным стаффингом, смысл которого состоит в выборе частоты считы­вания из буферов (рисунок 1.8) заведомо большей частоты записи в бу­фер с учетом максимально допустимого отклонения и от номинального значения (рисунок 1.9).

Процедура формирования положительного стаффинга демонстри­руется на рисунке 1.10.

Рисунок 1.10 - Введение вставок при позитивном согласовании ско­ростей

Завершая раздел необходимо отметить, что положительное согла­сование скоростей в плезиохронных мультиплексорах рекомендовано Международным Союзом Электросвязи и Европейским Институтом Стандартизации в области телекоммуникаций и применяется в аппара­туре, выпускаемой на российских предприятиях.