ЦСП_фаза. Неструктурированный поток используется в сетях передачи данных и не имеет цикловой структуры, т е. разделения на каналы

• Название: Неструктурированный поток используется в сетях передачи данных и не имеет цикловой структуры, т е. разделения на каналы
• Дата: 14.03.2022
• Размер: 0.97 Mb.
• Имя файла: ЦСП_фаза.docx
• Тип: Документы; #395815
• страница: 1 из 3

Е1 – это цифровой поток передачи данных, соответствующий первичному уровню европейского стандарта иерархии PDH. В отличие от американской T1, E1 имеет 30-каналов каждый по 64 кбит/сек для голоса или данных и 2 канала для сигнализации – один для синхронизации оконечного оборудования – содержит кодовые синхрослова и биты сигнализации, другой для передачи данных об устанавливаемых соединениях. Общая пропускная способность E1 = 2048 Кбит/с.

Существуют три вида структуры потока Е1: неструктурированный поток, поток с цикловой структурой и поток с цикловой и сверхцикловой структурой.

Неструктурированный поток используется в сетях передачи данных и не имеет цикловой структуры, т.е. разделения на каналы.

Цифровые системы передачи и коммутации работают только со структурированным потоком Е1.

Поток,структурированный по циклу предусматривает разделение на 32 ОЦК. Передача 32 канальных интервалов образует цикл (рис 1.2.).

Для каждого КИ в цикле отводится 8 бит, т.е. цикл состоит из 8 бит х 32 КИ = 256 битов, что составляет Т_ц=Т_д=125 мкс.

В течение одного КИ, длительность которого равна 3910 нс, передаётся кодовая комбинация одного телефонного канала.

Нулевой канальный интервал КИ0 чётных циклов отводится под передачу сигнала цикловой синхронизации (FAS – Frame Alignement Signal), который передаётся в разрядах 2 – 8 и имеет вид 0011011. В разряде 1 КИ0 передаётся бит Si, зарезервированный под задачи международного использования.

Разряд 3 в КИ0 нечётных циклов используется для передачи сигналов об аварии и потери цикловой синхронизации (бит А). В разряде 2 КИ0 нечётных циклов постоянно передаётся "1", что необходимо для проверки в процессе поиска циклового синхросигнала. Остальные разряды (с 4 по 8) в КИ0 нечётных циклов обычно незаняты, зарезервированы под задачи национального использования.

Передача потока Е1 с цикловой структурой ИКМ-30 имеет важный механизм – процедуру встроенной диагностики параметров ошибки. Для этой цели используются биты S_i в составе циклового заголовка FAS и  NFAS, т.е . четных и нечетных циклов. Процедура использует сверхцикловую структуру 16 циклов и механизм расчета параметра ошибки по контрольному избыточному коду CRC-4 (полином х⁴+х+1).

Принцип CRC-4 базируется на простом математическом расчете, производимом в каждом сверхцикле. Оборудование передачи производит расчет суммы CRC-4 и включает результаты суммы в сигнал следующего сверхцикла. Оборудование приемника принимает сигнал и производит аналогичный расчет и сравнение полученной суммы и переданной. Если в двух полученных суммах имеется расхождение, генерируется сигнал ошибки  CRC-4.



Рис 1.2. Поток Е1, структурированный по циклам

В структурированном по циклам и сверхциклам потоке Е1 16 циклов Ц0 – Ц15 объединяются и образуют сверхцикл длительностью 2 мс (16 циклов ´ 125 мкс), которая приведена на рис. 1.3.

Начало сверхцикла определяется по циклу, который содержит сверхцикловой синхросигнал MFAS вида 0000XYXX. Сам синхросигнал сверхцикловой синхронизации передаётся в разрядах 1 – 4 КИ16 Ц0. X – запасные биты; Y – удаленная неисправность MFAS (равен 1, если потеряна сверхцикловая синхронизация).

В остальных циклах Ц1 – Ц15 КИ16 используется для передачи сигналов управления и взаимодействия между АТС. Сигналы управления и взаимодействия между АТС не требуют 8-ми разрядного кодирования, поэтому в каждом цикле для одного телефонного канала организуются по два одноразрядных сигнальных канала СК. В Ц1 для первого (1 и 2 разряды) и шестнадцатого (5 и 6 разряды) разговорных каналов,  в Ц2 – для 2 и 17 разговорных каналов и т.д.

В КИ1 – КИ15 и КИ17 – КИ31 всех циклов передаются кодовые комбинации каналов ТЧ.



Рис. 1.3. Структурированный по циклам и сверхциклам.

Физический уровень Е1 включает в себя описание электрических параметров интерфейсов Е1 и параметров сигналов передачи. Маска импульса Е1 отражающая параметры интерфейса и форму импульса приведена на рис. 1.4.

Согласно рекомендации G.703 основные характеристики интерфейса, следующие:

Скорость передачи – 2048 кбит/с ± 50 ррm (1 ррm (point per million) равен 10^-6), таким образом, допускается отклонение частоты передаваемого сигнала на ± 102,4 Гц. Используемые типы кодирования: HDB3 (AMI – в старых системах передачи).

Помимо параметров частоты сигнала и типа линейного кодирования, рекомендация G.703 определяет следующие нормы на электрические параметры интерфейса (таблица).

Электрический интерфейс Е1 представляет собой симметричный интерфейс на 120 Ом. Ему соответствует значения либо ± 3В (для сигнала бинарной 1), либо 0В (для сигнала 0). Реальный сигнал обычно находится в пределах ± 10 % от этой величины.

В идеальном случае передаваемый импульс является совершенно симметричным. Однако в реальной практике импульс сильно искажается при генерации и передаче по каналу связи. Форма импульса потока Е1 должна соответствовать «маске», описанной в рекомендации ITU-T G.703.

 

Рис. 1.4. Маска формы импульса Е1

Комплекс измерений параметров, представляющий собой анализ потока Е1 предназначен для определения состояния, предупреждения повреждения и накопления статистических данных, используемых при разработке мероприятий по повышению надежности связи. Измерения производятся в следующих случаях:

·при инсталляции оборудования;

·при проведении приемо-сдаточных испытании;

·во время эксплуатации оборудования при выполнении профилактических, контрольных и аварийных измерений.

  Целью измерени ,выполняемых во время инсталляции оборудования является достижением ее соответствующим нормам и стандартам. Приемо-сдаточные измерения проводятся приемными комиссиями для проверки качества выполнения работ и соответствия параметров стандартам и другим нормативным документам. Эксплуатационные измерения проводятся техническим персоналом в процессе текущей эксплуатации оборудования. Их принято делить на профилактические, аварийные и контрольные.

Профилактические измерения выполняются с целью выявления и устранения в процессе эксплуатации отклонений параметров от установленных норм. Программа и методики этих измерений в основном схожи с программами и методиками приемо-сдаточных испытаний. Правила проведения профилактических измерений этого вида зависит от условий эксплуатации, состояния контролируемых объектов и требований по поддерживанию эксплуатационной готовности.

Аварийные измерения проводятся с целью определения характера и места повреждения. Основными требованиями к аварийным измерениям являются высокая скорость и точность определения характера аварии.

Контрольные измерения осуществляются после окончания ремонтных и аварийных работ. Их целью является определение качества выполнения ремонтно-восстановительных работ. Обычно они включают в себя весь комплекс проверок параметров потока Е1 и выполняются по правилам и методикам, принятым для проведения приемо-сдаточных измерений.

Все измерения потока Е1 делятся по уровням семиуровневой модели OSI на измерения параметров физического, канального и сетевого уровня.

Контрольные вопросы.


1.Определение потока Е1?


2.Сколько видов структуры потока Е1 и какие?


3.Чему должна соответствовать форма импульса потока Е1 в рекомендации ITU-T G.703?


4. В каких случаях производятся измерения параметров потока Е1?

Опишите каждый из этих параметров измерения потока Е1.

2. Различают регулярный и нерегулярный джиттер. Регулярный или постоянный джиттер обычно обусловлен процессами мультиплексирования и регенерации. Его влияние предсказуемо и может компенсироваться регенераторами и мультиплексорами.

Нерегулярный или случайный джиттер не может быть скомпенсирован. Регулярный джиттер обычно связан с передаваемыми последовательностями битов. Вызывается случайной скважностью ЦЛС, расстройкой фильтров ВТЧ, межсимвольной интерпретацией и т.д.

Нерегулярный (случайный) джиттер вызывается воздействием помех на ВТЧ. При регулярном джиттере (или фазовым дрожанием) во всех регенераторах линейного тракта возникают однотипные искажения временных соотношений в ЦС. Например, увеличение числа пробелов между двумя импульсами линейного сигнала приводит к смещению временных положении тактовых импульсов в одну и туже сторону во всех регенераторах.

Кроме перечисленных причин возникновения джиттера в системах связи, имеется ряд причин непосредственно связанных с технологией цифровых телекоммуникаций. Такой джиттер возникает из-за алгоритмов, реализованных в цифровых системах передачи. Соответственно, такой джиггер является алгоритмическим

Одним из эффектов накопленного в составной системе передачи джиттера является то, что его воздействие на параметры системы передачи могут не проявляться в течении долгого времени. В результате небольшое увеличение джиттера или изменение другого параметра деградации качества приводит к резкому ухудшению параметров качества.

Рассматривая общую методологию измерений джиттера, необходимо отметить, что она до сих пор не установилась.

Джиттер измеряется как пиковая величина отклонения фазы (частоты), приведенная к длине периода передачи данных. Для точного измерения джиттера необходимо точно определить ширину полосы измерений. В противном случае невозможно оценить влияние джиттера на параметры системы передачи

На рисунке 4.1. представлены основные характеристики джиттера сигнала, где  f – амплитуда джиттера, T – период джиттера.


Рис. 4.1. Основная характеристика джиттера.

Фазовое дрожание импульсов тактовой синхронизации относительно номинального временного положения могут быть как высокочастотными, так и низкочастотными. Фазовое дрожание (джиттер) вызывают двоякое воздействие на качество циклов передачи. Первый вид воздействия вызывает рост вероятности ошибки в одиночном регенераторе и в ЦЛТ в целом. Это связано с тем, что в процессе регенерации за счет фазового дрожания импульсов тактовой синхронизации смещается момент принятия решения регенератором относительно центра сигнала, что может привести к неправильному решению.


Рис. 4.2. глаз диаграмма

Увеличение числа ошибок, как теоретически и экспериментальными исследованиями связано с высокочастотными фазовыми дрожаниями, частота которого сравнима с частотой тактирования ЦС.

Второй вид воздействия фазового дрожания на качество передачи связан с тем, что они вызывают фазовые дрожания управляющих сигналов ГО приема, приводящие в конечном итоге к изменению временного положения АИМ сигналов на выходе декодера относительно номинального. Это приводит к тому, что огибающая АИМ сигнала при наличии фазового дрожания будет по форме отличаться от сигнала на передаче.




Рис. 4.3. Маска на нормы уровня собственного джиттера в цифровой системе передачи 

В результате восстановленный сигнал будет отличаться от истинного, т.е. фазовое дрожание приводит к появлению на выходе канала шумов, аналогичных шумам квантования. Они зависят в основном от низкочастотных дрожаний с частотами близкими к f_Д=8 кГц.

Доказано, что защищенность от помехи, вызванной фазовым дрожанием ЦС в канале ТЧ, порядком 33 дБ, обеспечивается при  _Ф.Д.=1,4 мкС.

В НС и СС ЦСП фазовое дрожание ФД<1,4 мкС, поэтому, вызванные импульсы практически не влияют на качество передачи.

Для передачи TV   _Ф.Д<0,5 нм, поэтому требуется применение подавителей ФД (размытость отдельных элементов, искажение картинки, изменение отдельных оттенков в цвете TV).

Воздействие джиттера практически невозможно компенсировать в процессе эксплуатации.

Вандером как мы отметили называется изменение частоты передаваемого сигнала с большим периодом и с f<10 Гц, т.к. период достаточно большой, то уровень вандера можно компенсировать визуально при измерениях частоты цифровой передачи.


Рис. 4.4. Основная характеристика вандера.

В отличии от последствии джиттера, последствия вандера можно компенсировать. Вандер в отличии от джиттера приводит к переполнению буферов приемных устройств и проскальзыванием, т.к. в случае вандера речь идет об изменении частоты принимаемого сигнала с большим периодом. Невозможно каким-либо способом влиять на прохождение вандера по цепям устройств передачи информации. Такой эффект называют «прозрачной трансляцией» вандера по сети. Вандер в основном воздействует на систему синхронизации. Выделенный синхросигнал из принимаемого потока, содержащего Вандер, может привести к ухудшению параметров системы синхронизации. Поэтому измеряются параметры вандера при анализе систем синхронизации.

Для более детального влияние вандера рассмотрим механизм возникновения проскальзывании.

Проскальзыванием называется повторение или исключение группы символов в синхронной или плезиохронной последовательности двоичных символов в результате различий между скоростями f_СЧ и f_З в буферной памяти.

Механизм возникновения проскальзывании приведен на рис. 4.5.




Рис. 4.5. Механизм возникновения проскальзывании.

Если f1>f2 – буфер памяти переполняется, что приводит к потере информации в размере емкости буфера, возникает положительное проскальзывание.

Если f1>f2 – то цифровое устройство 2 (ЦУ2) рано или поздно начнет считывание информации с дублированием битов (повторное считывание), что приведет к ошибке – отрицательному проскальзыванию.

Цифровое устройство 1 генерирует цифровой сигнал с частотой f1, этот сигнал также с частотой f1 записывается в оперативную память эластичного буфера, из которого считывается приемным цифровым устройством 2 с частотой f2. Частоты передачи и считывания определяются частотой задающих тактовых генераторов соответственно.

В отсутствии эластичного буфера проскальзывания возникают по мере накопления фазового сдвига сигналов передачи и приема. В этом случае в зависимости от среднего уровня рассинхронизации будут возникать битовые проскальзывания, т.е. ошибки в считывании бита. Современные цифровые сигналы в области связи структурированы (как правило, на циклы или кадры), битовые проскальзывания будут нарушать цикловую синхронизацию в то время как, с точки зрения алгоритмов взаимодействия цифровых устройств, наиболее желательным являются цикловые проскальзывания, которые приводят к потере цикла информации, однако не приводят к нарушению цикловой синхронизации. Так, например, одно битовое проскальзывание приводит в современных цифровых АТС к потере до трех циклов информации, что необходимо для восстановления цикловой синхронизации. Такие проскальзывания называют неуправляемыми.

Эластичные буферы используются для управления проскальзываниями с целью сохранения цикловой синхронизации.

В случае большого размера эластичного буфера памяти вандер не окажет воздействия на параметры цифрового канала. Отсюда следует важный вывод: последствия вандера могут быть компенсированы путем расширения размера эластичного буфера памяти. Это является очевидным аргументом в пользу рассмотрения вандера как важного эксплуатационного параметра, который не только позволяет обнаружить причину деградации качества связи, но и предпринять определенные меры ликвидации такой деградации.

Контрольные вопросы.


1      Назовите два типа джиттера?


2      В чем отличия регулярного джиттера от нерегулярного джиттера?


3      Определение вандера?


4      Что называют проскальзыванием?

3. Совокупность технических средств, обеспечивающих передачу сигна­ла электросвязи в пределах одной цифровой системы передачи с импульсно-кодовой модуляцией и временным разделением каналов (ЦСП ИКМ-ВРК) со скоростью, определяемой номинальным числом основных цифровых каналов (ОЦК), называется линейным трактом цифровой сис­темы передачи (далее цифровой линейный тракт ЦЛТ)

Групповой цифровой сигнал, сформированный каналообразующим оборудованием ЦСП, может передаваться по электрическим (как симмет­ричным, так и коаксиальным) и волоконно-оптическим кабелям, радиоре­лейным и спутниковым линиям передачи. Цифровой линейный тракт по электрическим и оптическим кабелям строится по структурной схеме, показанной на рис. 6.1.

Он содержит передающее и приемное оборудование оконечных пунктов ОЛТ-ОП, участки направляющей среды (ЕС) а линейные регенераторы (РЛ), размещаемые в регенерационных пунктах (РП), которые могут быть не об­служиваемыми