ISDN. Сетевой и аппаратурный стыки основного цифрового канала (ОЦК)

Содержание:

 

ISDN…………………………………………………………………………..стр.2

 

Сетевой и аппаратурный стыки ОЦК……………………..…………………………………………………….стр.4

 

Основной (абонентский) доступ в линейном тракте цифровых систем передачи информации…………………..……………………………………стр.3

 

Биимпульсный  канал. Манчестерский код………………………...………. стр.6

 

Субпервичный  цифровой канал, параметры сетевого стыка СЦК………. стр.7

Алгоритм формирования относительного биимпульсного сигнала…...… стр.9

Список литературы…………………………………………………...……. стр.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ISDN

     Integrated Services Data Network (ISDN)

Перспективным направлением в развитии телекоммуникационных сетей  является создание цифровой сети интегрального  обслуживания ЦСИО (Integrated Services Digital Network - ISDN). Такая сеть на основе унифицированных средств передачи, распределения, обработки, хранения и доставки информации предоставит абонентам (пользователям) широкий спектр информационного обслуживания. Сеть ISDN создается, как правило, на основе телефонной цифровой сети, и обеспечивает передачу информации между оконечными устройствами в цифровом виде. При этом абонентам предоставляется широкий спектр речевых и неречевых услуг (например, высококачественная телефонная связь и высокоскоростная передача данных, передача текстов, передача теле- и видеоизображений, видеоконференцсвязь и т.д.). Доступ к услугам ISDN осуществляется через определенный набор стандартизированных интерфейсов.

Принцип работы:

    Для объединения в сети ISDN различных видов трафика используется технология TDM (англ. Time Division Multiplexing, мультиплексирование по времени, в котором несколько сигналов или битовых потоков передаются одновременно как подканалы в одном коммуникационном канале.). Для каждого типа данных выделяется отдельная полоса, называющаяся элементарным каналом (или стандартным каналом). Для этой полосы гарантируется фиксированная, согласованная доля полосы пропускания. Выделение полосы происходит после подачи сигнала CALL по отдельному каналу, называющемуся каналом внеканальной сигнализации.

В стандартах ISDN определяются базовые типы каналов, из которых формируются различные пользовательские интерфейсы.

 

 

 

 

 

 

 

 

Абонентский доступ к ресурсам сети ISDN может быть реализован:

-по двухпроводной  медной паре, такие линии используются  а аналоговой телефонии. Этот тип линии называется базовым доступом (basic rate interface, BRI) и используется для соединения ISDN станции общего пользования с обычными абонентами или небольшими учережденческими станциями.

-по четырех проводной  медной линии, которой передается  поток E1. Этот тип линии называется первичным доступом (primary rate interface, PRI) и используется для соединения средних и больших учережденческих станций с ISDN станцией общего пользования.

BRI

Логическое  строение коммутируемого соединения ISDN BRI начального уровня, не зависимо от кабельного исполнения, выглядит так:

-два канала, каждый по 64 кбит/с, для передачи  пользовательской информации (речь, текст, данные и т.д.). Эти каналы  называются В-каналами (basic channels B1 and B2); каждый из которых используется индивидуально и коммутируются по вызову. И как результат этого два разных вызова могут осуществляться одновременно и независимо один от другого.

-один канал с 16 кбит/с  для передачи сигнализации. Этот  канал называется D-каналом (delta-channel); он не предназначен для коммутации, а используется как правило для передачи сигнальной информации в виде пакетов сигнальных сообщений (D-channel messages). D-канальные сообщения, независимо от сигнальной информации, могут нести пакетноориентированную пользовательскую информацию, если подключено соответствующие терминальное оборудование. Возможна передача информации со скоростью 9,6 кбит/с по протоколу Х.25.

Физическим  уровнем интерфейса BRI, определяющего правила взаимодействия конечных пользователей и коммутатора ISDN, служит обычная витая пара, которая работает в дуплексном режиме передачи данных, - так называемый U-интерфейс. Внутри зданий используется кабель из двух витых пар - S/T- интерфейс, позволяющий подключать до восьми оконечных ISDN-устройств. Для согласования U- и S/T-интерфейсов обычно используются сетевые оконечные блоки Network Terminator (NT1). Однако сейчас выпускаются устройства, которые могут работать напрямую с U-интерфейсом, поскольку имеют встроенный блок NT1; в этом случае необходимость в автономном блоке NT1 отпадает.

PRI

Выполняется либо на коаксиальном или на оптическом кабеле. Строение ISDN PRI выглядит так:

Первичный доступ (Primary Rate Interface) обеспечивает подключение к  сети ISDN со скоростью передачи данных 2 Мбит/с. PRI-интерфейс построен по тому же принципу, что и BRI-интерфейс. Один PRI обеспечивает 30 B-каналов по 64 кбит/с и один D-канал со скоростью 64 кбит/с.

В отличие от BRI, PRI поддерживает только одно оконечное устройство. Но подключив, например, локальную АТС или маршрутизатор c поддержкой ISDN, можно разбить PRI на множество BRI-интерфейсов.

 

Сетевой и аппаратурный стыки основного  цифрового канала (ОЦК).

Стыки цифровых каналов передачи и групповых  трактов первичной сети ЕАСС (единой автоматизированной сети связи) предназначены для соединения указанных каналов и трактов при организации транзитов (образовании составных каналов передачи из простых), переключений (организации обходных путей, замене неисправных каналов и групповых трактов на резервные), а также для подключений на их окончаниях источников и приемников сигналов аппаратуры первичной сети ЕАСС (для трактов), аппаратуры вторичных сетей ЕАСС и аппаратуры потребителей (для каналов).

Основной цифровой канал (ОЦК) - канал со скоростью передачи сигналов 64 кбит/с.

Типовым цифровым каналам передачи и групповым трактам должны соответствовать следующие стыки:

стык ОЦК; первичный стык; вторичный стык; третичный стык; четверичный стык.

На стыках ОЦК осуществляют обмен тремя видами синфазных  сигналов: информационными сигналами (ИС), тактовыми сигналами (ТС) и октетными сигналами (ОС) в соответствующих сочетаниях для конкретных схем включения.

В качестве стыковых сигналов используют модификации сигнала  AMI (alternation mark inversion) для стыков ОЦК;

2. ПАРАМЕТРЫ СТЫКА ОЦК

2.1. Стык ОЦК предназначен для обмена следующими синфазными сигналами:

ИС (информационными сигналами) со скоростью передачи 64 кбит/с;

ТС (тактовыми сигналами) частотой 64 кГц;

ОС (октетными сигналами) частотой 8 кГц.

2.2. Виды стыка ОЦК

2.2.1. Сонаправленный  стык ОЦК.

При направленном стыке ОЦК ТC и ОС передаются совместно  с ИС в одном направлении с  ним 

2.2.2. Противонаправленный  стык ОЦК

 

При противонаправленном  стыке ОЦК ТС и ОС передаются отдельно от ИС, причем ИС передается в обоих направлениях, а ТС и ОС - всегда от ведущей (управляющей) аппаратуры к ведомой (управляемой)

2.2.3. Сонаправленный  стык может применяться при  любых соединениях ОЦК. Противонаправленный стык может применяться для подключения на окончаниях ОЦК источников и приемников сигналов аппаратуры вторичных сетей ЕАСС (единая автоматизированная система связи) и аппаратуры потребителей.

2.2.4. На противонаправленном  стыке каналообразующая аппаратура  ОЦК (аппаратура первичной сети) всегда является ведущей, а  подключаемая к ОЦК аппаратура вторичных сетей или потребителей - ведомой.

ИС, передаваемый от ведомой аппаратуры на вход ОЦК, должен быть синфазен с ТС и ОС, передаваемыми  совместно в направлении от передающей части каналообразующей аппаратуры ОЦК к передающей части ведомой аппаратуры.

ИС, передаваемый с выхода ОЦК к ведомой аппаратуре, должен быть синфазен с ТС и ОС, передаваемыми  совместно в том же направлении  от приемной части каналообразующей аппаратуры ОЦК.

Биимпульсный  канал. Манчестерский код.

При биполярном преобразовании кода используются дополнительные уровни для обеспечения гибкости получения желаемых свойств, например отсутствие плавания постоянной составляющей и возможность контроля характеристик. Эти свойства получены за счет увеличения кодового пространства, а не за счет расширения полосы. Существует большое число кодов передачи, обеспечивающих отсутствие плавания постоянной составляющей за счет расширения полосы сигнала при использовании только двух уровней для двоичного цифрового сигнала. Одним из наиболее общих кодов такого типа является абсолютный биимпульсный код, который называют также «манчестерским кодом».

Абсолютный биимпульсный (манчестерский) код передачи

В абсолютном биимпульсном коде используется один период прямоугольного колебания в определенной фазе для передачи единицы и другой период в противоположной фазе — для передачи нуля. Отметим, что в середине каждого тактового интервала имеет место переход. В сигнале логического нуля и в сигнале логической единицы импульсы отрицательной и положительной полярностей занимают одинаковую площадь. Вследствие этого нет плавания постоянной составляющей. Однако абсолютный биимпульсный сигнал не содержит избыточности для контроля характеристик.

Субпервичный  цифровой канал (СЦК).

Как правило, субпервичные ЦСП (цифровые системы передачи) имеют  пропускную способность ниже, чем  у первичных, и используются, в  основном, на сетях сельской и пригородной  связи, а также на корпоративных сетях, не требующих высокой пропускной способности.

В качестве носителей  информации в упомянутых выше ЦСП  используются металлические кабели различных типов, волоконно-оптические кабели, радиорелейные и спутниковые  системы, каналы фиксированного и мобильного радиодоступа.

К таким системам относятся ЦСП ИКМ-15 («ИВА») и «Кедр-1024», которые используются в основном на сетях технологической связи. Субпервичные ЦСП не входят в иерархию ЦСП. В настоящее время на сетях связи работает большое количество таких систем, поэтому операторам связи приходится решать проблемы организации контроля качества и ввода субпервичных цифровых потоков в первичную сеть.

Наиболее массовой субпервичной ЦСП является ИКМ-15 «ИВА» и ряд  её модификаций. Скорость передачи группового сигнала равна 1024 кбит/с, можно объединить цифровые потоки от двух систем и получить типовой первичный поток 2048 кбит/с, что обеспечивает совместимость данной ЦСП с системами, образующими рекомендованную МККТТ европейскую иерархию ЦСП.

Пропускная способность составляет 15 каналов ТЧ (тональной частоты), для каждого канала ТЧ может быть организовано до трех выделенных сигнальных каналов (СК), вместо двух каналов ТЧ может быть организован один канал звукового вещания второго класса, а также четыре низкоскоростных канала для передачи дискретной информации. Среда передачи – симметричный кабель или ствол радиорелейной системы (РРС). Для организации стыка каналообразующего оборудования и аппаратуры линейного тракта используется бинарный относительный моноимпульсный сигнал (RZ или ОМС).

RZ (c возвратом к нулю)

То есть каждый бит  передается 3-мя уровнями напряжения. Поэтому  требует в 2 раза больше скорости по сравнению с обычной скоростью. Это квазитроичный код, то есть изменение  сигнала происходит между 3-мя уровнями.

 

 

 Алгоритм  формирования этого сигнала заключается в изменении его позиции при появлении «1» в исходном бинарном сигнале и сохранении прежней позиции при появлении «0». Импульсы ОМС на станционном и линейном стыках имеют прямоугольную форму, амплитуду 3.0 V и длительность, равную длительности тактового интервала 0,98 мкс. Спектр такого сигнала включает в себя постоянную составляющую, что усложняет задачу его передачи по металлическому кабелю и последующей регенерации, но высокая помехозащищенность. Кроме того, ОМС не обладает избыточностью, свойственной квазитроичным сигналам. Цикл группового сигнала включает в себя 16 канальных интервалов, каждый из которых имеет 8 тактовых интервалов (соответственно, цикл состоит из 128 бит, скорость передачи группового сигнала равна 1024 кбит/с)

Алгоритм  формирования относительного биимпульсного сигнала (ОБС).

Двоичные символы  цифрового сигнала на каждом тактовом интервале Т передаются в виде биимпульса, т.е. двух разнополярных  импульсов длительностью Т/2. При  передаче двоичной единицы цифрового  сигнала на ее тактовом интервале не изменяется порядок передачи полярностей импульсов по отношению к предыдущему тактовому интервалу. При передаче двоичного нуля цифрового сигнала на его тактовом интервале порядок передачи полярностей импульсов изменяется на противоположный по отношению к предыдущему тактовому интервалу. При передаче октетного сигнала на тактовом интервале, соответствующем началу октета, нарушается биимпульсность ОБС, т.е. на втором полутактовом интервале повторяется полярность импульса первого полутактового интервала.

При относительном  методе двоичный символ “1” передается путем чередования двух элементов  сигнала, а “0” – повтором элемента, соответствующего передаче последнего символа “1”.

 

 

 

 

Список литературы:

1. ГОСТ 26886-86 «Стыки цифровых канало передачи и групповых трактов первичной сети ЕАСС»;
2. Ресурсы Интернет
3. Учебник «Цифровые и аналоговые системы передачи» под ред. В.И.Иванова, Москва, 2003г