27. Системы плезиохронной цифровой иерархии. Иерархия цсп с икм. Недостатки систем пци.

Иерархия ЦСП с ИКМ

В современных сетях и линиях связи среди разнообразных видов услуг основной вид – это телефонные услуги. Согласно требованиям Государственного Комитета РФ по стандартизации, метрологии и сертификации и нормам международного комитета ITU-T исходный аналоговый телефонный канал занимает полосу передаваемых частот от 400 до 3400 Гц. Однако в таком аналоговом виде он передается только от АТС к абоненту и обратно. По соединительным линиям между АТС, городским, зоновым и магистральным линиям сообщения передаются в цифровой форме. Для этого аналоговый сигнал подвергается преобразованию в цифровой поток  методом импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Такой сигнал представляет собой последовательность импульсов, длительность и частота следования которых определяется методом кодирования. При этом амплитуда и форма (чаще всего прямоугольная, точнее, трапецеидальная) остаются постоянными. В результате преобразования аналогового сигнала в цифровой он превращается в поток информации в виде двоичных символов (бит) со скоростью передачи 64 кбит/с. Канал, в котором передается такой цифровой поток, получил название «Основной цифровой канал» (ОЦК) или по международной классификации DSO. Из сказанного выше понятно, что 64 кбит/с это скорость, соответствующая одному телефонному каналу. В существующих линиях и сетях связи предается одновременно большое количество (группа) таких каналов. Следовательно, по всем линиям, за исключением абонентского участка, передается групповой цифровой сигнал. Он формируется методом временного разделения каналов, состоящим в том, что импульсы основного цифрового потока DSO квантуются по времени на более короткие импульсы, которые затем с соответствующими временными сдвигами располагаются в один ряд, образуя новый цифровой поток (частота, с которой происходит временное квантование, называется тактовой). Для последующего выделения (разделения) каналов на приеме в этот цифровой поток на границах импульсов, соответствующих каждому основному каналу, добавляются идентификационные синхроимпульсы. Таким образом, в групповом канале скорость передачи информации возрастает в зависимости от количества основных каналов. Операция образования группового цифрового потока информации из ряда основных каналов DSO получила название мультиплексирования с временным разделением каналов.

Формирование групповых цифровых сигналов, предназначенных для передачи по линии связи, осуществляется методом линейного кодирования, для чего применяется ряд двоичных кодов. В соединительных линиях связи между АТС в настоящее время передается 30 телефонных (т.е. основных) каналов DSO. Кроме того, в групповом линейном потоке передается еще два дополнительных канала сигнализации и управления. Таким образом, фактически количество передаваемых каналов 32. Скорость основного канала – 64 кбит/с, таким образом, скорость передачи группового цифрового потока – 2048 кбит/с. Групповой цифровой канал со скоростью 2048 кбит/с называется первичным цифровым каналом ПЦК (DS1). Скорость передачи ПЦК и каждого канала последующего порядка может быть увеличена с помощью мультиплексирования с коэффициентом, кратным 4. При этом используется тот же метод временного квантования импульсных последовательностей мультиплексируемых сигналов с новой тактовой частотой (2048, 8448, 34368, 139264, 564992 кбит/с), которая может быть не синхронизированной с тактовой частотой исходных каналов ПЦК. Из приведенного ряда видно, что значения скоростей не точно кратно четырем, т.к. для идентификации групп каналов вводятся дополнительные биты. Число каналов: 30 (DSO) – 120 – 480 – 1920 – 7680. Перечисленные скорости образуют иерархический ряд или цифровые иерархии. Для стран Европы и Латинской Америки каждая цифровая иерархия получила свое обозначение:

- Первичная цифровая иерархия – ПЦИ (2048) – Е1.

- Вторичная цифровая иерархия – ВЦИ (8448) – Е2.

- Третичная цифровая иерархия – ТЦИ (34368) – Е3.

- Четвертичная цифровая иерархия – ЧЦИ (139264) – Е4.

- Пятеричная цифровая иерархия – ПЦИ (564992) – Е5.

В перечисленных иерархиях скоростей передачи тактовые частоты соседних уровней, а тем более удаленных, не обязательно должны быть синхронизированы. Кроме того, могут не совпадать тактовые частоты мультиплексируемых каналов. Вместе с тем они очень близки по значению и могут входить в полосу захвата канала синхронизации, т.е. они почти или как бы синхронные. Такие системы получили название плезиохронных (плезио – почти) цифровых систем передачи, а цифровая иерархия – плезиохронная цифровая иерархия – ПЦИ (PDH).

Иерархия ЦСП с ИКМ предопределяет объединение и разделение потоков передаваемой информации, поэтому используемые на ней СП строятся по иерархическому принципу. Применительно к цифровым системам этот принцип заключается в том, что число каналов ЦСП, соответствующей данной ступени иерархии, больше числа каналов ЦСП предыдущей ступени в целое число раз. Система передачи, соответствующая первой ступени, называется первичной; в этой ЦСП осуществляется прямое преобразование относительно небольшого числа первичных сигналов в первичный цифровой поток. Системы передачи второй ступени иерархии объединяют определенное число первичных потоков во вторичный цифровой поток и т.д. Таким образом, если на данной станции первичной сети необходимо установить ЦСП с ИКМ с относительно большим числом каналов, на ней устанавливают аппаратуру соответствующего числа первичных, вторичных и т.д. цифровых систем передачи. Системы, построенные таким способом, называют ЦСП с временным группообразованием. Эти системы помимо обеспечения потребностей сети позволяют использовать на первой ступени групповые кодеки с приемлемыми скоростями работы.