Порівнювальна оцінка ЦСП з АСП. Загальна характеристика цифрової ієрархії ЦСП - Принципи побудови апаратури цифрових систем передачі (ЦСП)

Сьогодні практично всі сучасні телекомунікаційні технології передбачають використання цифрових методів обробки й передачі інформації, побудову телекомунікаційних мереж на базі цифрових систем передачі (ЦСП). Доцільність такого напрямку розвитку телекомунікаційних технологій обумовлена істотними перевагами цифрових методів обробки й передачі інформації перед аналоговими.

До таких переваг можна віднести:

Висока завадостійкість;

Слабка залежність якості передачі сигналів від довжини лінії зв'язку;

Стабільність електричних характеристик каналів і трактів передачі;

Ефективне використання пропускної здатності каналів для передачі дискретних сигналів;

Можливість побудови цифрової мережі зв'язку;

Високі техніко-економічні показники ЦСП.

Висока завадостійкість ЦСП обумовлена поданням передавальної інформації в цифровій формі у вигляді послідовності імпульсів з невеликою кількістю дозволених рівнів (у більшості ЦСП не більше трьох) і детермінованою частотою проходження, що дозволяє відновлювати (регенерувати) ці імпульси в процесі передачі їх по лінії зв'язку. Можливість регенерації імпульсів різко знижує вплив перешкод і перекручувань на якість передачі інформації, тобто істотно знижує вплив перешкод на цифровий сигнал що передається. У результаті цього ЦСП можуть використовуватися на таких лініях зв'язку, на яких аналогові системи передачі не забезпечують необхідної якості передачі сигналів.

Слабка залежність якості передачі від довжини лінії зв'язку забезпечується тим, що завдяки регенерації сигналів, що передаються, перекручування сигналів у межах регенераторної ділянки мізерно малі. При цьому довжина регенераторної ділянки й устаткування регенератора не залежать від довжини лінії зв'язку, тобто залишаються такими ж, як при передачі на великі, так і при передачі на малі відстані. Так, зі збільшенням довжини лінії зв'язку в 100 разів для збереження якості передачі інформації достатньо зменшити довжину регенераційної ділянки на декілька (2-3) відсотків.

Стабільність параметрів каналів (залишкового загасання, частотної й амплітудної характеристик і т. д.) визначається в основному пристроями обробки сигналів в аналоговій формі, тому що ці пристрої більшою мірою, ніж цифрові, піддані впливу зміни температури, вологості й інших факторів. Оскільки аналогові пристрої становлять незначну частину апаратури ЦСП, то стабільність параметрів каналів у таких системах значно вища, ніж в аналогових.

Цьому також сприяють особливості ЦСП із тимчасовим поділом каналів, серед яких основними є відсутність впливу завантаження системи передачі на параметри окремих каналів й ідентичність параметрів усіх каналів. Як відомо, в аналогових системах передачі якість каналів зв'язку залежить як від завантаження системи передачі, так і від розміщення каналів зв'язку в лінійному спектрі.

Ефективність використання пропускної здатності при передачі дискретних сигналів забезпечується можливістю введення цих сигналів безпосередньо в груповий тракт ЦСП, у результаті чого швидкість їхньої передачі може наближатися до швидкості передачі групового сигналу. Так, наприклад, швидкість передачі сигналів по цифровому каналу, що відповідає одному стандартному каналу тональної частоти (ТЧ), може досягати 64 кбіт/с, у той час як швидкість передачі по каналу ТЧ в аналогових системах практично на порядок нижча.

Можливість побудови інтегральної цифрової мережі обумовлена тим, що всі види сигналів (телефонні, факсимільні, телевізійні й ін.) подаються в єдиній цифровій формі. При цьому в такій мережі передача ввід-вивід, транзит і комутація здійснюються також у цифровій формі, що дозволяє реалізувати весь апаратурний комплекс мережі зв'язку на цифровій основі, використовувати сучасне комунікаційне устаткування, комп'ютерні технології. В остаточному підсумку це забезпечує побудову високошвидкісної телекомунікаційної мережі з високими якісними показниками.

Високі інженерно-економічні показники ЦСП досягаються за рахунок реалізації апаратури на електронній основі із широким застосуванням електронної елементної бази (пристроїв обчислювальної техніки, інтегральних мікросхем, мікропроцесорів, мультиплексорів і т. д.) Це дозволяє уніфікувати устаткування, знизити енергоємність, вагу, габарити, підвищити надійність устаткування. Крім того, експлуатація сучасних ЦСП простіше експлуатації АСП, оскільки висока стабільність електронних цифрових пристроїв усуває необхідність регулювання вузлів апаратури ЦСП. З'являються й широко використовуються можливості організації автоматизованого контролю за станом апаратури ЦСП, що так само забезпечує підвищення техніко-економічних показників ЦСП.

На сьогодні існують два різновиди ієрархії - плезіосинхронна цифрова ієрархія (ПЦІ) і синхронна (СЦІ), англомовна абревіатура яких PDH і SDH відповідно.

ЦСП ієрархії PDH побудовані на послідовному з'єднанні стандартних груп каналів - первинних (ПГ), вторинних (ВГ), третинних (ТГ), четвертинних (ЧГ) і т. д., аналогічно тому, як це робиться і в ієрархії АСП.

В ЦСП аналогом типового каналу ТЧ є основний цифровий канал (ОЦК) зі швидкістю передачі В = 64 кбіт/с. Як первинна група використовується 30-ти канальна ЦСП зі швидкістю передачі 2048 кбіт/с.

Первинний цифровий потік може формуватися також шляхом об'єднання двох субпервинних потоків зі швидкостями 1024 кбіт/с кожний.

Сигнали ЦСП більш високих рівнів ієрархії будуються шляхом часового мультиплексування сигналів ЦСП попередніх рівнів.

На рис. 1 наведена плезіосинхронна цифрова ієрархія, яка прийнята в Україні та інших країнах Європи.

У європейському варіанті ієрархії ЦСП системи більш високого рівня (агрегатні системи) формуються шляхом мультиплексування (об'єднання) сигналів чотирьох систем попереднього рівня. Таким чином, коефіцієнт часового мультиплексування дорівнює чотирьом. Наприклад, із сигналів чотирьох ПГ (ІКМ-30) формується груповий сигнал ЦСП ІКМ-120, далі - ІКМ-480, ІКМ-1920. Швидкості передачі цих ЦСП дорівнюють відповідно 8448 кбіт/с, 34368 кбіт/с і 139264 кбіт/с. Як бачимо, кількість каналів в агрегатній системі більша, ніж у компонентній, в чотири рази, а швидкість передачі агрегатної системи перевищує швидкість передачі компонентної системи більш, ніж в чотири рази, тобто має місце збитковість швидкості передачі. Ця збитковість необхідна, бо в агрегатному цифровому потоці крім компонентних цифрових потоків потрібно передавати синхросигнали та інші службові сигнали, які забезпечують роботу агрегатної системи. Цифрові потоки ОЦК, ЦСП ІКМ-30, ІКМ-120, ІКМ-480 і ІКМ-1920 у теперішній час мають позначення Е0, Е1, Е2, Е3 і Е4 відповідно.

Рисунок 1

У північноамериканській та японській ієрархіях ЦСП первинною групою є 24 - канальна група (DS1), а кількість каналів груп більш високого порядку не кратна чотирьом, тобто коефіцієнт мультиплексування змінний.

Системи ієрархії PDH розроблені і розвивалися у другій половині минулого століття. Але протягом часу суттєво зросла необхідність у збільшенні швидкості передачі зростаючих потоків інформації, необхідність в ефективному керуванні цими потоками і контролю якості передачі сигналів, чого вже не могли повною мірою забезпечити ЦСП ієрархії PDH. Подальший розвиток технології цифрового зв'язку спричинив створення ЦСП синхронної ієрархії (SDH).

У системах передачі технології SDH базова швидкість передачі значно вища, ніж в технології PDH - вона складає 155,52 Мбіт/с. Це та швидкість, що забезпечує синхронний транспортний модуль STM-1 (що відповідає приблизно швидкості передачі ЦСП четвертинної системи ієрархії PDH - ІКМ - 1920, яка дорівнює 139,264 Мбіт/с.)

Вся інформація, що передається, розміщується в синхронному транспортному модулі (STM). Вхідними потоками STM-1 є цифрові потоки ЦСП ієрархії PDH. У технології SDH використовуються синхронні модулі різних рівнів, які створюються шляхом мультиплексування компонентних цифрових потоків синхронних модулів нижніх рівнів. Коефіцієнт мультиплексування цифрових потоків більш високого рівня дорівнює чотирьом, таким є коефіцієнт зростання швидкості передачі. Зокрема, використовуються такі STM-N зі швидкостями: STM-1 (155,52 Мбіт/с); STM-4 (622,08 Мбіт/с); STM-16 (2488,32 Мбіт/с); STM-64 (9953,28 Мбіт/с); STM-256 (39813,12 Мбіт/с).

Інформація, що передається, упаковується в STM у вигляді віртуального контейнера. Кожний контейнер постачається додатковою інформацією, яка зазначає місце розміщення контейнера серед інших у складі STM, та адресу пункту призначення інформації цього контейнера.

Похожие статьи




Порівнювальна оцінка ЦСП з АСП. Загальна характеристика цифрової ієрархії ЦСП - Принципи побудови апаратури цифрових систем передачі (ЦСП)

Предыдущая | Следующая