Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Teleinformatyka wykład 9 Systemy plezjochroniczne.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Teleinformatyka wykład 9 Systemy plezjochroniczne."— Zapis prezentacji:

1 Teleinformatyka wykład 9 Systemy plezjochroniczne

2 Zwielokrotnianie (multipleksowanie) w systemach analogowych i cyfrowych Systemy analogowe dla zwiększenia liczby kanałów wykorzystywały zwielokrotnienie częstotliwościowe, które wymagało rozszerzenia pasma kanału transmisyjnego - polegało ono na układaniu kolejnych kanałów kolejno na wyższej częstotliwości w odstępie szerokości kanału telefonicznego (równolegle). Każdy kanał miał dostęp do swojej częstotliwości Inna możliwość w tych systemach nie była możliwa, gdyż sygnał analogowy ograniczony w jakimś paśmie wysyła niepoliczalną liczbę informacji o tym paśmie Nie da się jej wysyłać w odstępach czasu (szeregowo) - to powodowałoby utratę danych.

3 Systemy cyfrowe przesyłają ograniczoną liczbę danych przyspieszanie sygnału przed zwielokrotnieniem wysłanie w tej samej jednostce czasowej większej liczby danych uporządkowanych w szczeliny czasowe TDM – Time Division Multiplexing

4 Teoretycznie urządzenia teletransmisyjne mają ograniczoną szybkość, ale nie można skracać im czasu trwania szczelin w nieskończoność, gdyż w którymś momencie przestaną zauważać wszystkie informacje (rola światłowodów) Dodatkowo występuje jeszcze ograniczenie wynikające z możliwości synchronizacyjnych urządzeń nadawczych i odbiorczych Daje to możliwość stosowania zwielokrotnienia z podziałem czasu w sposób nieograniczony, zwiększając przepustowość teoretycznie niemal w nieskończoność

5 Metody zwielokrotniania - multipleksowania FDM – podział częstotliwości TDM – podział czasu WDM – podział długości fali DWDM – gęsty podział długości fali

6 W systemach teletransmisyjnych rozróżnia się dwa rodzaje zwielokrotnienia z podziałem czasu: zwielokrotnienie z przeplataniem bitów (bit po bicie) - np. systemy PDH (plezjochronous digital hierarchy).. wersja międzynarodowa sieć E ( E1, E2 itd.) USA sieć T (T1, T2 itd.) plezjo=prawie zwielokrotnienie z przeplataniem bajtów (bajt po bajcie) - np. systemy SDH (synchronous digital hierarchy) Podział systemów z TDM

7 Łącząc wiele kanałów PCM w jeden ciąg binarny o dużej przepływności za pomocą TDM (sekwencyjne przeplatanie bajtowe), dla 30 kanałów 64 kb/s można uzyskać np. kanał o przepływności 2048 kb/s.... czyli najpierw budowany jest kanał 2 Mb metodą bajt po bajcie Systemy PDH – plezjochroniczne (prawie synchroniczne) Lata 70-te – cyfrowe systemy teletransmisyjne oparte na modulacji kodowo - impulsowej PCM (Pulse Code Modulation), która przekształca sygnał analogowy na sygnał binarny. Sygnał telefoniczny o paśmie 4 kHz przekształcony do cyfrowego o przepływności 64 Kb/s - sygnał DS0..wyżej już bit po bicie.. jak samochody wjeżdżające z wielu ulic w jedną o tej samej szerokości co dojazdowe – muszą jechać szybciej z przeplataniem

8 Hierarchia plezjochroniczna - PDH Europa USA E T

9 lub MUX kierunek przesyłu sygnały DS 0 sygnał DS 1 64 kb/s multiplexer TDM – time division multiplexing 2Mb/s E1 T1

10 Budowa strumienia 2 Mb/s (2 21 ) b/s = = b. 32 Informacje są przekazywane w postaci 8-bitowych pakietów informacji (256 stanów), Próbkowanie odbywa się z częstotliwością 8kHz, czyli co 125 s, Ramka ma budowę 32 kanałową według zasady bajt po bajcie (30 kanałów użytecznych) - z dodanym bajtem wzoru fazowania ramki (FAW) i bajtem sygnalizacji dla szczelin czasowych. SYSTEM PDH - E1 - międzynarodowy SYGNALIZACJA – seria komunikatów – kontrola wywołań (łączenie i rozłączanie), usługi dodatkowe, rozliczanie opłat

11 sygnalizacja Ramka 1 wieloramki strumienia 2 Mb/s kanał 16 kanał 1 W ramce 2 kanał 2 W ramce 2 kanał 17 itd. słowo serwisowe lub wzór synchronizacji ramki – CRC4 kanał 2 kanał 16kanał 30 kanał 1

12 sygnalizacja ! czasem zwykły kanał wszystko zależy do technologii Ramka strumienia 2 Mb/s – element wieloramki MF16 bajt 0 (szczelina 0) 8 bitów 30 kanałów użytkowych

13 Si bajt 0 "Szczelina" zerowa zawiera wzór synchronizacji całej ramki lub słowo serwisowe. Si C-bit 1ARRRRR Ramki nieparzyste Ramki parzyste Si – można wykorzystać do CRC – cyclic redundancy check – (np. CRC-4), jeśli bez CRC to ustawiany 1 jeśli przekracza granicę państwa wzorzec synchr.- bity wyrównania między końcami obwodu normalnie 0 1 gdy alarm żółty słowo serwisowe - zarezerwowane dla aplikacji krajowych Identyfikacja ramki nieparzystej – przeciwny do sygnału wyrównania

14 Użytkowe szczeliny wymagają sygnalizacji kanałowej. W tym celu zajęta jest szczelina 16 w każdej ramce. Do dyspozycji użytkowników pozostaje 30 kanałów użytecznych z sygnalizacją. – czyli 30 x 64 Kb/s = ok 2 Mb/s Wieloramka – wiele kolejnych ramek (grupa) Sygnalizacja (szczelina 16) niesie ze sobą wzór fazowania wieloramki (informacja, który bajt należy do którego kanału) Szczeliny 16 w ramce 1 niosą informację kolejno:4 bity dla kanału 1 i 4 bity dla kanału 17, Szczeliny 16 w ramce 2 kolejno:4 bity dla kanału 2 i 4 bity dla kanału 18, itd. Schemat taki powtarza się w grupie od ramki 1 do 16, po czym od nowa od ramki 17 do 32, itd. Ramki 1 do 16 noszą nazwę multiramki MF16 bajt 16 – sygnalizacja (szczelina 16)... W strumieniu 2 Mbit/s są 32 szczeliny (ramka – 32 bajty).

15 Wprowadzono kolejne poziomy zwielokrotnienia: 8.5 Mbit/s, (2 23 = 2 21 *4) 34 Mbit/s, (2 25 = 2 23 *4) 140 Mbit/s, najczęstszy system (2 27 = 2 25 *4) 565 Mbit/s. (światłowody - długość fali 1550 nm).. a następnie na wyższych poziomach hierarchii odbywa się zwielokrotnienie plezjochroniczne przeplatanie bitów z dopełnianiem w przypadku niewielkiej różnicy częstotliwości)

16 Każdy wyższy poziom składa się z czterech sygnałów niższego poziomu uzupełnionych o informacje sterujące = plezjochroniczna (prawie synchroniczna) hierarchia cyfrowa PDH. Zwielokrotniane są kanały 2 Mbit/s generowane przez różne urządzenia. Ich podstawy czasowe (zegary) różnią się nieznacznie miedzy sobą. Dla zapewnienia stałej przepływności sygnału, tzw. "przeplot" bitowy musi być uzupełniony przez dodanie pustych bitów = bity dopełnienia. Bity te są usuwane z sygnału zbiorczego podczas procesu demultipleksacji. Ten sam problem pojawia się na każdym poziomie zwielokrotnienia i za każdym razem wprowadza się bity uzupełniające. Do transmisji PDH mogą być wykorzystywane także światłowody jedno- i wielomodowe.

17

18

19 FAS 10 b AIS 1 b NAT 1 b 200 bitów Cj1 4b 208 bitów Cj2 4b 208 bitów Cj3 4b J 4b 204 bity dane 4 bity wyrównania (dopełnienia) Ramka E2 – ogółem 848 bitów Ramka E3 – ogółem 1536 bitów FAS 10 b AIS 1 b NAT 1 b 372 bitów Cj1 4b 380 bitów Cj2 4b 380 bitów Cj3 4b J 4b 376 bitów sygnał synchr. alarm krajowe C j – kontrola wyrównania..czyli wyżej już skomplikowane ramki – ale dopełnianie!!!

20 ładunek – przeplatanie bitowe Cj1Cj1 Cj2Cj2 Cj3Cj trójka bitów dla każdego kanału informuje o tym, czy bit wyrównania jest bitem użytkownika czy tylko wypełnieniem (BEZUŻYTECZNY ale synchronizuje) 1111 J

21 Optical Line Termination Unit Transmisja w systemach PDH

22 Telecom OLTU Private Branch Exchange (centala przedsiębiorstwa) PMBX PABX manual - automatic

23 Aby w systemie np. PDH maksymalnie wykorzystać dostępną przepustowość i przesłać maksymalnie dużo danych stosuje się różne metody kompresji danych. W przypadku telefonii komórkowej stosuje się kompresję kanałów rozmównych - ma na celu wtłoczenie maksymalnie dużej liczby kanałów w jedną szczelinę o przepustowości 64Kb/s. W przypadku gdy łączem telefonicznym chcemy przesłać dane cyfrowe, stosowana jest kompresja, aby uzyskać maksymalny transfer danych.

24 bajt po bajcie bit po bicie z dopełnianiem podstawowy

25 E1 – jest właściwie synchroniczny ale plezjochroniczna jest struktura sieciowa – czyli wiele obwodów synchronicznych z różnymi zegarami!!!

26 CRC – cyclic redundancy check CRC-4 1 do 8 - ramka podrzędna pierwsza (SUB-MULTIRAMKA) 9 do 16 - ramka podrzędna druga Wieloramka MF16 podzielona na 2 części SMF pierwsze bajty (z 32 każdej ramki) SMF16 -1 C-bit (parzyste) lub flaga błędu (nieparzyste)

27 W ramkach nieparzystych 1-szy bit CRC (zatem 4 bity dla każdej wieloramki podrzędnej (1,3,5,7 oraz 9,11,13,15) – stąd CRC-4) C-bit C-bit #1 do 4 – np. kontrola parzystości lub inna funkcja skrótu W ramkach parzystych 1-szy bit może być flagą błędu - co druga submultiramka E Error

28 Bit Si może być wykorzystywany do przesyłania sumy kontrolnej CRC-4. 4-bitowa suma kontrolna jest przesyłana w bitach Si w 4 nieparzystych ramkach (co drugiej) 8-mioramkowej SUB- MULTIRAMKI Suma ta jest obliczana na podstawie 2048 bitów danych wysłanych w poprzednich 8 ramkach – czyli w SMF Co druga SMF zawiera dodatkowo informacje o błędach wykrytych w czasie transmisji. Dwie SMF tworzą pełną multiramkę (multiframe). CRC-4 8*32*8

29 Kodowanie linii w E-1 przypomnienie: Manchester, AMI bipolarne bez i z naruszeniem bipolarności, B8ZS

30 Kodowanie B8ZS wprowadza naruszenie bipolarności celowo (aby nie było za wielu zer) – 2 kolejne impulsy tej samej polaryzacji same 0 lepsze wypełnienie dla synchronizacji itd. 4-te 0 8 zer Naruszenie bipolarności BPV – ogólnie niepożądane B8ZS 5-te 0 7-me 0 8-me nie wprowadza dod. składowej stałej

31 Kodowanie linii w E-1 Rzadko stosowane jest kodowanie AMI Najczęściej stosuje się HDB3 – powstało wcześniej niż B8ZS (bipolar 8-zero substitution) – tak jest w Polsce Zasada HDB3: każdy blok 4 zer jest zamieniany na 000V lub B00V, 'B' oznacza impuls zgodny z kodowaniem AMI (tak jakby w tym miejscu była jedynka), B – albo 1 albo -1 'V' - pogwałcenie reguły AMI – zakłócenie bipolarności – taka polaryzacja jak ostatni znany impuls Wybór pomiędzy 000V a B00V jest dokonywany w taki sposób, żeby liczba impulsów pomiędzy kolejnymi impulsami V była nieparzysta. Czyli - następujące po sobie impulsy V muszą mieć odwrotną polaryzację, żeby nie wprowadzać do sygnału składowej stałej. wcześniej HDB2==B3ZS

32 sygnał AMI- bipolarne HDB3 impulsy V 000VB00V Kodowanie HDB3 przeciwna biegunowość B – bo nieparzysta

33 Sygnalizacja podział: -sygnalizacja linii – zarządzanie, nadzorowanie obwodu -sygnalizacja międzyrejestrowa – komunikaty ustanawiania i rozłączania wywołań (rejestry to punkty końcowe linii) – przekaz danych, przede wszystkim adresu, czyli numeru telefonu, ale także innych usług (naliczanie, przekierowanie, budzenie itp..)

34 USA – hierarchia T warto pobieżnie prześledzić z uwagi na historyczny rozwój technologii T1 Początek lat 60-tych XX wieku – spółka AT&T łącza międzybiurowe

35

36 T-1 dół hierarchii Specjalne łącze (synchroniczne) zapewniające transmisję w granicach ok. 1,5 Mbit/s – T1 Istnieją także odmiany zestawiające asynchronicznie T1 (ponieważ każde T-1 ma własny zegar) Potem multipleksowanie do T-2, a także T-3 i T-4 która jest najszybsza. Teoretycznie można nią przesyłać 274 Mbit/s – T4

37 System T-1 to system w istocie synchroniczny, wyższe T są plezjochroniczne NADH – Północno Amerykańska Hierarcha Cyfrowa system amerykański – 1962 r –sieci niewielkich firm – 24 kanały (T-1) system międzynarodowy – jak pamiętamy –30+2 kanałów (E1) Budowanie ramek bajt-po-bajcie z sygnałów DS0 (digital signal 0) - wysyłanych przez źródła z prędkością 64 kb/s – cały świat ma to samo

38 Styk na linii klient - dostawca -wtyczka modularna RJ-48 (8 szpilek) lub DB15 -urządzenia kodowania linii – kod bipolarny lub bipolarny z zakłóceniem bipolarności -urządzenia diodowe realizujące kompansję ( -Law 255), dawniej -100 miało tylko 7 bitów, 8-my bit to była sygnalizacja stanu słuchawki, ale 56 kb/s to też wystarczająca jakość głosowa -urządzenia formatujące ramkę

39 MUX kierunek przesyłu sygnały DS 0 sygnał DS 1 64 kB/s multiplexer TDM – time division multiplexing clock..... T1

40 Format ramek T1 (DS-1) 24 bajty + 1 bit kontrolny międzyramkowy typu F Standardy tzw. banków kanałów D D D

41 Jeśli 1 bit – tzw. bit F - rozpoznawalny tylko po analizie wielu ramek – stosowany zwykle kod naprzemienności – oszczędny, ale grozi utratą wielu ramek, gdy tracimy wyrównanie – stan tzw. OOF, out of frame, czyli bajty poza ramką w razie wystąpienia OOF, bank kanałów cofa określoną liczbę bitów w strumieniu i rozpoczyna kontrolę wzorca wyrównania wszystkich 193 bitów = 24 kanały*8 bitów +1 bit F Jeśli ciąg bitów – unikalny kod

42 Super-ramka SF grupuje 12 ramek DS-1 (DS-1 to 24 bajty + bit F=193 bity) B B B B B B B B B B B B Superramka złożona z 12 ramek 24-bajtowa ramka 6-ta bajtowa ramka 12-ta A dowolny bajt ramki 6 dowolny bajt ramki B ramki nieparzyste FT ramki parzyste FS wzorzec wyrównania superramki SF – bity F sygnalizacja


Pobierz ppt "Teleinformatyka wykład 9 Systemy plezjochroniczne."

Podobne prezentacje


Reklamy Google