Systemy plezjochroniczne

Prezentacja na temat: "Systemy plezjochroniczne"— Zapis prezentacji:

1 Systemy plezjochroniczne
Wykład 7 Systemy plezjochroniczne

2 Rodzaje systemów cyfrowych plezjochronicznych
struktura PDH międzynarodowa– E1 struktura PDH północno-amerykańska T1 (T2,T3) inne – np. japońskie

3 Systemy plezjochroniczne – hierarchie PDH
hierarchia T USA NADH DS0 Hierarchia PDH międzynarodowa

4 SYSTEM PDH - E1 - międzynarodowy
Budowa strumienia 2 Mb/s (221) 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. SYGNALIZACJA – seria komunikatów – kontrola wywołań (łączenie i rozłączanie), usługi dodatkowe, rozliczanie opłat

5 1 2 16 17 30 31 1 bajt Ramka 1 wieloramki strumienia 2 Mb/s
kanał 1 kanał 2 kanał 16 kanał 30 1 2 16 17 30 31 sygnalizacja 1 słowo serwisowe lub wzór synchronizacji ramki – CRC4 kanał 1 kanał 16 W ramce 2 kanał 2 W ramce 2 kanał 17 itd.

6 sygnalizacja ! czasem zwykły kanał
Ramka strumienia 2 Mb/s – element wieloramki MF16 30 kanałów użytkowych 1 2 .. 16 17 30 31 sygnalizacja ! czasem zwykły kanał wszystko zależy do technologii 1 2 3 4 5 6 7 bajt 0 (szczelina 0) 8 bitów

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

8 Wieloramka – wiele kolejnych ramek (grupa)
bajt 16 – sygnalizacja (szczelina 16)... W strumieniu 2 Mbit/s są 32 szczeliny (ramka – 32 bajty). 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 ramki 1 niosą informację kolejno:4 bity dla kanału 1 i 4 bity dla kanału 16, Szczeliny 16 ramki 2 kolejno:4 bity dla kanału 2 i 4 bity dla kanału 17, itd. Schemat taki powtarza się w grupie od ramki 1 do 16, po czym od nowa od ramki 17 do 32, itd. Powstają tzw. WIELORAMKI (multiframe)– każda składa się z 60 ramek – z podziałem na dwie submultiramki: 1 (1-8) i 2 (9-16) - o tym za chwilę

9 Wprowadzono kolejne poziomy zwielokrotnienia:
.. a następnie na wyższych poziomach hierarchii odbywa się zwielokrotnienie plezjochroniczne przeplatanie bitów z dopełnianiem w przypadku niewielkiej różnicy częstotliwości) Wprowadzono kolejne poziomy zwielokrotnienia: 8.5 Mbit/s, (223= 221 *4) 34 Mbit/s, (225= 223 *4) 140 Mbit/s, najczęstszy system (227= 225 *4) 565 Mbit/s. (światłowody - długość fali 1550 nm)

10 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.

11

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

13 ładunek – przeplatanie bitowe
1 2 3 4 .. Cj1 Cj3 Cj2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 1 1 trójka bitów dla każdego kanału informuje o tym, czy bit wyrównania jest bitem użytkownika czy tylko wypełnieniem (BEZUŻYTECZNY ale synchronizuje) J 1

14 Transmisja w systemach PDH
Optical Line Termination Unit Transmisja w systemach PDH

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

16 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 - 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.

17 bit po bicie z dopełnianiem
bajt po bajcie podstawowy

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

19 Bajt 0 ramki parzystej E1 – transport sygnału alarmowego
Rx Tx CO Tx Rx int 1 R LOS – CZERWONY ALARM Rx Tx CO Tx Rx ŻÓŁTY ALARM int 1 R Bajt 0 ramki parzystej E1 – transport sygnału alarmowego o kolorach alarmów za chwilę...

20 C-bit (parzyste) lub flaga błędu (nieparzyste)
CRC – cyclic redundancy check CRC-4 Wieloramka MF16 podzielona na 2 części 1 do 8 - ramka podrzędna pierwsza (SUB-MULTIRAMKA) 9 do 16 - ramka podrzędna druga SMF16 -1 SMF16 -2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 pierwsze bajty (z 32 każdej ramki) 1 C-bit (parzyste) lub flaga błędu (nieparzyste)

21 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 1 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 1 Error

22 CRC-4 różnice numeracji 0-15 czy 1-16
stąd w literaturze inaczej parzystość? 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. Takie osiem ramek jest nazywane sub-multiramką (SMF - sub-multiframe). Co druga SMF zawiera dodatkowo informacje o błędach wykrytych w czasie transmisji. Dwie SMF tworzą pełną multiramkę (multiframe). 8*32*8

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

24 8 zer itd. + - - + nie wprowadza dod. składowej stałej
Naruszenie bipolarności BPV – ogólnie niepożądane Kodowanie B8ZS wprowadza naruszenie bipolarności celowo (aby nie było za wielu zer) – 2 kolejne impulsy tej samej polaryzacji 8 zer 1 same 0 lepsze wypełnienie dla synchronizacji B8ZS itd. 7-me 0 8-me 0 4-te 0 5-te 0 nie wprowadza dod. składowej stałej

25 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 wcześniej HDB2==B3ZS 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.

26 Kodowanie HDB3 000V B00V impulsy V sygnał AMI-bipolarne HDB3
B – bo nieparzysta impulsy V Kodowanie HDB3 przeciwna biegunowość

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

28 PDH wypierane przez systemy z rynku telekomunikacyjnego
SDH gwarantują wyższe przepływności (powyżej 1Gb/s) z zastosowaniem światłowodów synchroniczną transmisję zgodnie z głównym zegarem systemu o dokładności 10-11 generują ramki co 125µs o stałej budowie nagłówka