accesul analogic in reteaua telefonica. notiuni fundamentale de telefonie digitala. multiplexul...

7/30/2019 Accesul analogic in reteaua telefonica. Notiuni fundamentale de telefonie digitala. Multiplexul primar PCM

1/23

H1 ZE H2ZEcl1 cl2ct1 ct2 ctn

Fig. 1 Schema unei legturi telefonice interurbane analogice (fig. a) i a uneia digitale (fig. b)

Curs 2 - 3Accesul analogic n reeaua telefonic. Noiuni fundamentale de telefonie

digital. Multiplexul primar PCM

1. Accesul analogic. Caracteristici de baz

Accesul analogic - metoda cea mai simpl de acces n reeaua telefonic; estecaracteristic reelelor telefonice analogice POTS (Plain Old Telephone Service); utilizatdatorit simplitii i n reelele IDN.

Caracteristici principale ale accesului analogic:o Lrgime de band 300Hz 3400Hz;o Acces pe dou fire i telealimentare din central la 48Vcc; Aparatul telefonic lucreaz pe patru fire dar transmisia pn la central are loc pe

dou fire;

Comutaia analogic local are loc pe dou fire, dar comutaia digital itransmisia interurban i internaional (att analogic ct i digital) au loc pepatru fire (vezi fig.1.a i fig. 1.b ). Noiunea de patru fire se refer la dou canalecu sensuri opuse pe suporturi fizice diferite (fire de exemplu);

Sunt necesare dou puncte de trecere 2 fire-4 fire asigurat de un sistem diferenialnumit hibrid (H)

rolurile hibridului: - transfer semnalele generate de fiecare terminal (T1,T2) peramurile de transmisie (a-b,b-a) ale circuitului la 4 fire i de pe acesta pe circuitulde abonat destinaie pe 2fire

- atenueaz trecerea semnalelor de pe ramura de recepie peramura de transmisie.

sistemul diferenial reprezint o punte al crui echilibru este asigurat de relaiabl

ZZ = (1), unde Zl este impedana liniei, iar Zb este impedana echilibrorului.

condiia (1) nu poate fi ndeplinit cu exactitate n toat gama de frecveni pentrutoate lungimile liniilor de abonat; nu se asigur o echilibrare perfect, introducnddezadaptri o fraciune a semnalului recepionat pe bucla de 4 fire se transmite peramura de emisie, n sens invers sub form de ecou.

H1 ZE H2ZE

cl1 cl2

ct1 ct2 ctn


2/23

2. Noiuni fundamentale de telefonie digital

Tehnica de transmisie utilizat n telefonia digital fix este PCM (Pulse CodedModulation) modulaia impulsurilor n cod; reprezint practic o conversie A/Dneuniform cu 8 bii/eantion urmat de transmiterea pe linie a biilor asociai cuvintelorde cod.

Debitul obinut pentru un canal telefonic este de 64kbps; tehnici de codare mai avansatede codare a semnalului vocal pot asigura o reducere substanial a debitului ; printreaceste tehnici se numr ADPCM (Adaptive Differential PCM) i tehnici de codareparametric - in cont de caracteristicile particulare ale semnalului vocal - se pot utilizanumai pentru codarea semnalului vocal nu este posibil transmisia de date prinmodem pe reeaua telefonic; tabelul 1 prezint cteva tehnici de codare standardizate avoci.

Standard ITU-T Tip codare Debit semnal codat (kbps)G.711 PCM 64G.721 ADPCM 32, 16, 24, 40

G.728 LD-CELP 16G.729 CS-ACELP 8G.723.1 Multirate CELP 6.3, 5.3

Tab. 1 Tehnici de codare standardizate al semnalului vocal i debitele asociate

Procesri cerute de PCM: eantionare, cuantizare i codareo Teorema eantionrii - relaii de baz, fenomenul de aliere

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) = ==

=

= nee

neTe nTtnTxnTttxttxtx e (2)

( ) ( ) =

=ke

ee kXT

1X (3)

Teorema eantionrii (Teorema lui Shannon): Orice semnal x(t) cu funcia dedensitate spectral X() pe suport mrginit (X()=0, ||>M) este completdefinit prin eantioanele sale {x(nT)}, dac T=(/M)

x(t) xe(t)

Te(t)

-fm 0 fm f

-2fe -fe -fm 0 fm fe 2fe f

|X(f)|

Te|X(f)|

Fig. 2.a Proprietile spectrale ale semnalelor eantionate i fenomenul de aliere spectral


3/23

Reconstituirea semnalelor eantionate prin filtrare trece jos ; relaii de baz( ) ( ) ( )tcsinth;

,0

,f2

1T

H M

M

MM

e=

>


4/23

111

110

101

100

000

001

010

011

+4

+3

+2

+1

-1

-2

-3

-4

+4

+3

+2

+1

-1

-2

-3

-4

011

111

nivele decuantizare

tensiuni deintrare

coduri deintrare

eantioane

semnal deintrare

semnal deintrare

semnal deieire

tensiuni de

ieire

eroare decuantizare

Fig. 5 Ilustrarea procesului de modulare (codare) i demodulare (decodare) PCM, ncazul cuantizrii uniforme cu 3 bii/eantion

0 0 1 0

nivele de

decizie

1 1 1 1

1 1 1 0

1 1 0 1

1 1 0 0

1 0 1 1

1 0 1 0

1 0 0 11 0 0 0

0 0 0 0

0 1 1 1

0 0 1 0

0 1 0 1

0 1 0 0

0 0 1 1

0 0 0 1

0 1 1 0

1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1

+8

+7

+6

+5

+4

+3

+2+1

-1

-2

-3

-4

-5

-6

-7

-8

t0 t1 t2 t3 t4 t5momente de sondare

t0 t1 t2 t3 t4t5

intervale de

cuantizaresemnal PAM codare cuvinte PCM transmise

Fig. 6 Ilustrarea procesului de modulare (codare) i demodulare (decodare) PCM, ncazul cuantizrii neuniforme cu 3 bii/eantion.


5/23

Un parametru important care caracterizeaz modulaia PCM este raportulsemnal/zgomot de cuantizare, eroarea de cuantizare fiind considerat ca i un zgomot. Oexpresie general a valorii medii a puterii zgomotului de cuantizare este dat de relaia:

==

N

1iqiiq PpP (5)

unde N este numrul intervalelor de cuantizare, pi este probabilitatea ca semnalul detransmis s cad n intervalul de cuantizare i, Pqi este puterea zgomotului de cuantizare nintervalul i.

o Dac gama dinamic a semnalului de transmis este 2V i limile intervalelor decuantizare sunt i, atunci probabilitile pi sunt date de relaia: V2

p ii

= (6)

o innd cont de distribuia uniform a erorii de cuantizare n cadrul unui interval decuantizare, puterea zgomotului de cuantizare n intervalul i este dat de relaia:

12dee1P 2i2

2

r2r

iqi

i

i

=

=

+

(7)

o Raportul semnal/zgomot de cuantizare, RSZq se definete astfel:q

sq P

PRSZ = (8)

Realizarea cuantizrii neuniforme se poate realiza prin compandare la nivel analogicsau digital.

FTBcompresoranalogic

circuitS&H

convertorA/D

convertorD/A

circuitmeninere

expandoranalogicFTB

PAM

PAM

PCM

intrareanalogic

ieireanalogic

liniede

transmisie

Fig. 7.a Secvena de procesri necesar modulrii demodulrii PCM n cazul compandriianalogice

FTBcircuitS&H

convertorA/D

(nb=13,14)

compresordigital

expandordigitalconvertorD/A(nb=13,14)

circuitmeninereFTB

PAM

PAM

PCMcomprimat

intrareanalogic

ieireanalogic

liniede

transmisie

PCMliniar

PCM

liniar

Fig. 7.b Secvena de procesri necesar modulrii demodulrii PCM n cazul compandriidigitale


6/23

a) Caracteristic continu b) Caracteristic segmentat

+V

+V

-V

-V -V

-V +V

+Vcompresie

expandare

caracteristic continu

caracteristic aproximat

Fig. 8 Caracteristici de compresie i expandare continue i segmentate

+V-V

-V

+V

x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8

y8y7

y6

y5

y4

y3

y2

y1

Fig. 9 Modul construcie a caracteristicii de compresie segmentate

Caracteristici de compresie continue i liniarizate pe poriuni

Legi de compandare utilizate n sistemele telefonice digitale Legea de compresie este descris de relaia urmtoare:

( ) ( )( )

1x1;1ln

x1lnxsgny

+

+= (9)

( ) ( )[ ] 1y1;111ysgnx y += (10)

Legea de compresie A este descris de relaia urmtoare, pentru valori de intrare x0( )

( )

( ) A

1x0pentru;

Aln1

Axy

1xA

1pentru;

Aln1

Axln1y


7/23

1

1

fr com resie

nivel relativ de intrare

=255100

40155

Fig. 10 Caracteristica decompresie . Efectul para-metrului asupracaracteristicii de compresie

nivel relativ deieire

1/8 1/4 1/2 1

1/16

1/32

1/64

0

1

32

33

48

49

64

65

8081

96

97

112113

128

118

125

85

85

113

114

115

116117118

119120121122123

124125

126127

1281 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 0 0

1 1 1 1 0 1 0 1

1 1 1 1 0 0 0 0

1 1 0 1 0 1 0 0intervale decuantizare

1

2

3

4

5

6

7

semnal de intrarePAM

semnalde intrare

Fig. 11 Caracteristic de compresie A iexemplu de compresie/codare a unui semnalmodulat PAM


8/23

Dezavantaj modulaie PCM:o Banda necesar transmisiei este mare eficien spectral sczut;o Reducerea benzii de transmisie se poate realiza prin exploatarea corelaiei dintre

eantioanele semnalului transmis;

Utilizarea corelaiei dintre eantioane reprezint ideea de baz a modulaiei PCMdifereniale;

Modulaia DPCM:o Se prezice eantionul urmtor pe baza eantioanelor anterioare i se codeaz

(cuantizeaz) doar diferena dintre eantionul curent, x(kTe)=xk, i cel prezis, x^k(kTe)=x^k ;

o Dac semnalul diferen are o gam dinamic mai redus cuantizarea se poate realizape mai puini bii; Debitul de transmisie se reduce;

o Se definete coeficientul de corelaie (sau factorul de corelaie) C:

Dac C0.5 DPCM merit utilizat; Eantioanele sunt corelate i reducerea de debit poate fi semnificativ;

Dezavantajele DPCM fa de transmisia PCMo Este mai complex este necesar un circuit de predicie a eantionului curent pe baza

eantioanelor anterioare;o Nu se poate utiliza cu aceeai parametrii pentru transmisii de voce i date;o Dac apar erori pe linie sunt afectate mai multe eantioane


9/23

Schema bloc a unui codor DPCM

Predictorul lucreaz cu N eantioane;

Fig. 12.a Schema bloc a codorului DPCM

Schema bloc a decodorului

Predictorul lucreaz cu N eantioane; qk eroarea de cuantizare

Fig. 12.b Schema bloc a decodorului DPCM

Modulaia Delta liniar

Caz particular de modulaie DPCM; Cuantizarea semnalului de eroare se face pe un singur bit; Este necesar o corelaie puternic ntre eantioanele consecutive; Actualizarea semnalului prezis se realizeaz pe baza unei metode fixe independentede legea de variaie a eantioanelor anterioare; Schema bloc a modulatorului i a demodulatorului:

fe

ec-k Cuantizort bii s bii

s>>>>t

Convertor S/Pbii seriali

x(t) + q(t)

++

Predictor

xk-1,,xk-Nek xkxk

D/A FTJ

xk+qk

A/D

fe

x(t)

xk

xk+

-

Cuantizor

s bii t bii

s>>>>t

Convertor P/Sek ec-k

+

+

Cuantizor

t bii s bii

s>>>>t

Predictor

xk-N,,xk-1

ek

bii seriali

xk


10/23

Fig. 13.a Schema bloc a codorului Delta liniar

Fig. 13.b Schema bloc a decodorului Delta liniar

Relaiile de baz

Descriu modul de calcul de bitului curent, a semnalului prezis i a cuantei:o Calculul bitului curent transmis:

o Calculul semnalului prezis (ecuaia acumulatorului):o Calculul pasului de cuantizare:

o n cazul modulaiei Delta fixe pasul de cuantizare este constant = ; Moduri posibile de implementare a acumulatorului:

o Implementare analogici digital a acumulatorului:

Fig. 14.a Implementarea analogic a acumulatorului utiliznd un integrator

Fig. 14.b Implementarea digital a acumulatorului utiliznd un numrtor

bk

Numrtor

Up/Down

CLK

D/Ay(t)

x(t)+q(t)

Vref

fe

Cbk-

+

xk=yk

R

bk Acumulator(bk-1++bk-N)

xk+ FTJ

y(t)

x(t)+q(t)

S/H

fe

x(t) xk

bk

Acumulator

(bk-N++bk-1)

Comparator

in

thr

xk+

o N numrul de bii ai convertorului D/A;


11/23

Distorsiunile caracteristice modulaiei Delta:

Distorsiunea de neurmrire de pant:o Apare n situaia n care viteza de variaie a semnalului surs este mai mare dect viteza

de variaie a semnalului prezis;

Distorsiunea de granularitateo Reprezint un zgomot de cuantizare;o Apare n momentul n care viteza de variaie a semnalului surs este mai mic dect

viteza de variaie a semnalului prezis;

Fig. 15 Distorsiunile care afecteaz semnalul modulat Delta

Calculul puterii zgomotului de cuatizare i a SNR cuantizare: Se consider fe=2fm (fm - frecvena maxim din spectru); Se consider c nu avem distorsiune de neurmrire de panti c puterea semnalului, P, se

poate exprima n funcie de panta acestuia;

Zgomotul de cuantizare se calculeaz astfel:

Te


12/23

e

2

3

4

2

4

8

Modulaia Delta adaptiv

Se modific adaptiv cuanta n funcie de viteza de variaie a semnalului surs; Msurarea pantei se realizeaz pe baza biilor modulai; Schema codorului i a decodorului Delta adaptiv:

Fig. 16.a Schema bloc a codorului Delta adaptiv

Fig. 16.b Schema bloc a decodorului Delta adaptiv

Tipuri de modulaii Delta adaptive n funcie de regula de modificare a cuantei:

Modulaia Song;o Regula de modificare a cuantei:

Modulaia Jayant;o Regula de modificare a cuantei:

Determinarea zgomotului de cuantizare a modulaiei Delta:o Se poate utiliza eroarea medie ptratic dintre semnalul sursi cel prezis:

Semnalul prezis reprezint practic semnalul demodulat;

bk

Acumulator

bk-Nk-1+bk-1k

xk

+ FTJy(t)

x(t)+q(t)

D

febk-1

Adaptarecuant

D

fe

k-1

S/H

fe

x(t) xkbk

Acumulator

bk-Nk-1+bk-1

k

Comparator

in

th

xk+

D

fe

Adaptarecuant

D

fe

k-1

bk-1

Fig. 17 Modificarea cuantei n cazulmodulaiilor Delta adaptive


13/23

3. Multiplexul PCM primar

Multiplexarea PCM este primul nivel de multiplexareo se utilizeaz multiplexarea n timp la nivel de canal telefonic fiind strns legat i de

procesul de comutaie.

o Cuvintelor PCM pe 8 bii este alocat un interval de timp time slot, interval n careeste transmis; cuvintele PCM generate de surse diferite sunt intercalate, fiecruicuvnt corespunznd un slot de timp separat.

o Debitul asociat cadrului multiplex trebuie s fie de N ori mai mare dect debitulcaracteristic unui canal multiplexat, N fiind numrul de canale multiplexate.o Demultiplexarea implic identificarea intervalelor de timp alocate diferitelor canale

i trimiterea cuvintelor extrase din sloturile de timp la destinaie cu debitulcaracteristic echipamentelor de la destinaie.

3.1 Tipuri de cadre multiplex PCM

3.1.1 Cadrul PCM E1 utilizat n Europa

S1

S2

S3

S4

t4 t3 t2 t1 t4 t3 t2 t1 t4 t3 t2 t1

S4.3

S3.3

S2.3

S1.3

S4.2 S3.2 S2.2 S1.2

time slot

cadrumultiplex

S4.1

S3.1

S2.1

S1.1

multiplexare transmisie demultiplexare

cuvnt PCMpe 8 bii

A B

S1S2

S3 S4

S2S1

S4 S3

Fig. 18 Principiul multiplexrii PCM

Canal

utilizat pt.sincroniza-re cadru +cuvinte deserviciu

Canaltelefonic

1

Canaltelefonic

2

................................

..

Canaltelefonic

15

Canalsemnali-

zare

Canaltelefonic

16

................................

..

Canaltelefonic

30

0 1 2 15 16 17 31

3.9s

125s

328=256 bii

numerotare bii

1 2 3 4 5 6 7 8

Fig. 19 Structura cadrului multiplex PCM E1


14/23

o Cadrul E1 conine un numr de 32 de canale elementare de 64kbps, debitul asociatacestui cadru fiind de 2,048Mbps, precizie: 50ppm .

o 30 de canale sunt utilizate pentru transmisii de voce i anume canalele 1 15 i 17 31,canalul (slotul) 0 este utilizat pentru sincronizare cadru i bii de serviciu iar canalul 16este utilizate pentru sincronizare multicadru, bii de serviciu i semnalizri, acest canal 16fiind dedicat semnalizrilor.

o Exist dou moduri de operare pe canalul 16 i anume: semnalizare asociat canalului CAS (Channel Associated Signaling) i semnalizare cu canal comun CCS (CommonChannel Signaling); pentru gestionarea semnalizrilor CAS se alctuiete un multicadruformat din 16 cadre PCM.

o Exist dou moduri de operare pe canalul 0 i anume: mod normal fr CRC (CyclicRedundancy Check) i mod CRC-4, care utilizeaz control al erorilor de tip CRC.

TS0 n cadre pare : Y0011011 cuvnt sincronizare cadru ; n cadre impare Y1ZXXXX; Y bitinternaional, Z bit de alarm pierdere sincronizare cadru, X bit neutilizat (bii naionali);

TS16 n cadrul 0 : 0000XZXX ; n cadrele 1 15 : semnalizare pentru canalele de voce; 0000 sincronizare multicadru ; Z indicator pierdere sincronizare multicadru ; X neutilizat (bi i

naionali);

Numrcadru

Slot de timp 0numr bit

Slot de timp 16numr bit

1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8

0 Y 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 X Z X X1 Y 1 Z X X X X X Semnaliz. can. 1 Semnaliz. can. 162 Y 0 0 1 1 0 1 1 Semnaliz. can. 2 Semnaliz. can. 173 Y 1 Z X X X X X Semnaliz. can. 3 Semnaliz. can. 184 Y 0 0 1 1 0 1 1 Semnaliz. can. 4 Semnaliz. can. 195 Y 1 Z X X X X X Semnaliz. can. 5 Semnaliz. can. 206 Y 0 0 1 1 0 1 1 Semnaliz. can. 6 Semnaliz. can. 217 Y 1 Z X X X X X Semnaliz. can. 7 Semnaliz. can. 228 Y 0 0 1 1 0 1 1 Semnaliz. can. 8 Semnaliz. can. 239 Y 1 Z X X X X X Semnaliz. can. 9 Semnaliz. can. 24

10 Y 0 0 1 1 0 1 1 Semnaliz. can. 10 Semnaliz. can. 2511 Y 1 Z X X X X X Semnaliz. can. 11 Semnaliz. can. 2612 Y 0 0 1 1 0 1 1 Semnaliz. can. 12 Semnaliz. can. 2713 Y 1 Z X X X X X Semnaliz. can. 13 Semnaliz. can. 2814 Y 0 0 1 1 0 1 1 Semnaliz. can. 14 Semnaliz. can. 2915 Y 1 Z X X X X X Semnaliz. can. 15 Semnaliz. can. 30

Tab. 2 Structura multicadrului PCM E1.Operare normal pe slot 0 i semnalizare CAS pe slot 16


15/23

o n modul CRC-4 pe slotul 0 biii Y din cadrele cu numr par din multicadru se folosesc

pentru transmiterea unor secvene CRC pe 4 bii. n biii Y din cadrele 0, 2, 4 i 6 se transmite o secven C1 C2 C3 C4 utilizat pentru

detecia erorilor de bit din cadrele 0 7 ai multicadrului anterior, iar n biii Y dincadrele 8, 10, 12 i 14 se transmite o secven C1 C2 C3 C4 utilizat pentru deteciaerorilor de bit n cadrele 8 15 ai multicadrului anterior.

Polinomul generator utilizat pentru calculul CRC-4 are expresia ( ) 1xxxp 4 ++= (13) Probabilitatea de nedetecie pachetelor de erori cu mai mult de 4 erori este 6.25%;

probabilitatea de detectie a acestor pachete de erori este 93.75%; se detecteaz toatepachetele de erori mai scurte sau egale cu 4.

n cadrul normal, fr CRC se pot monitoriza dor 7 bii (biii de sincronizare cadru lafiecare 505 bii).

Aspecte legate de sincronizare cadru i multicadruo Pierdere sincronizare cadru: trei cadre consecutive cu eroare FAS sau bit doi din cadre

fr FAS eronat de trei ori consecutiv sau probabilitate de eroare mai mare de 10 -3(semnalul FAS este monitorizat pentru aceast detecie de erori); n caz CRC-4 exist 1000 de comparaii CRC pe secund; dac se depete un prag

de 914 comparaii greite (91.4%) se declar pierdere sincronizare asigur osincronizare mai bun evitndu-se probleme simulrii secvenei de sincronizare cadru(FAS)

Tab. 3 Structura multicadrului PCM E1. Mod CRC-4 pe slot 0


16/23

o Pierdere sincronizare multicadru n cazul CAS: dou erori consecutive MFAS saudou multicadre cu biii din slot 16 egali cu zero.

o Sincronizare de cadru i multicadru n cazul modurilor de operare considerate Sincronizare cadru normal: FAS recepionat corect, bit doi din NFAS 1, urmtorul

FAS corect. Sincronizare multicadru CAS: recepie MFAS corect i slot 16 din cadru anterior nu

este zero.

Sincronizare multicadru CRC: poziie bit 1 din cadrele NFAS genereaz secvena:0 0 1 0 1 1; cel puin 2 CRC MFAS trebuie recepionat corect ntr-un interval de 8ms(4 CRC-MF), ntre aceste detecii MFAS trebuie s existe un interval de 2ms saumultiplii ai acestuia.

Alarme asociate cadrului E1. Termeni asociai evenimentelor ce declaneaz alarmeo bit de alarm cadru (alarm distant): bitul Z din slot 0 (numit i bit A) (alarm galben

yellow alarm transmis ctre captul opus); valoare 0 operaie normal, valoare 1 eveniment alarm: cdere alimentare, defect codec, lips semnal intrare, eroare FAS, proberoare pe bit mai mare 10-3 oricare din aceste evenimente determin declararea uneialarmei roii la captul unde are loc evenimentul; echipamentul care receptioneaz bit Z=1,

declar alarm galben; bit de alarm multicadrum (alarm distant): bitul Z din slot 16 cadru 0 (numit i bit Y);

valoare 0 operaie normal, valoare 1 eveniment alarm pierdere MFAS (alarmgalben transmis ctre captul opus);

cu aceti bii se semnalizeaz alarma distant RAI Remote Alarm Indicationo AIS Alarm Indication Signal semnal indicator alarm sau semnal meninere legtur;

echipamentul care recepioneaz semnalul AIS declar alarm albastr (blue alarm). generat de un multiplexor ctre echipamentul terminal cnd detecteaz o pierdere de

cadru, lips semnal sau pierdere multicadru; canalele de ieire se pun n 1 se permitemeninerea sincronizrii de tact ntre echipamente, sau numai slotul 16 se pune n 1

continuu (eroare MFAS) echipamentul terminal detecteaz aceste situaii i declarstare AIS;

generat de un multiplexor cnd recepioneaz o alarm galben de la captul opus esteun semnal de 1 continuu poate fi detectat de echipamentul de la captul opus (dac nuaven LOS sau LOF) i acesta declar stare AIS;

generat de un multiplexor ctre echipamentul terminal cnd recepioneaz o alarmgalben;

semnalul AIS reprezint cel puin 509 bii 1 ntr-un bloc de 512 sau mai puin de 3 zeron 2 cadre (n cazul slot 16 mai puin de 3 zero n acest slot pe durata a dou multicadreconsecutive);

Fig. 20 Management alarmei formate AIS


17/23

Fig. 21 Sistem de transmisie PCM

Evenimentele LOS i LOF determin declararea unei alarme roii (red alarm); n cazul pierderii sincronizrii de multicadru se transmite o indicare de alarm galben ctre

partea opus utiliznd bitul Z corespunztor; echipamentele care detecteaz pierdereasincronizrii de multicadru i cele care detecteaz alarma galben genereaz un semnal AIS peslotul 16.

Transmisia cadrelor E1o transmisie duplex integral la 4 fire;o codare de tip AMI (Alternate Mark Inversion) - codeaz biii de zero logic cu nivele de 0V,

iar biii de 1 logic sunt codai alternativ cu impulsuri A nu are component continu (seprentmpin saturarea miezului transformatoarelor de separaie), are band relativ ngust,decodare simpl, dar capacitate de sincronizare redus se nlocuiete cu codarea HDB3 (High-Density-Bipolar-3 Zeros) , cod ce nlocuiete

grupuri de 4 zerouri cu violri ale regulii de codare AMI se ncearc de asemeneameninerea constante a componentei continue

o Caracteristici interfa E1

Ultimul impuls pe linie Numr de impulsuri de la ultima nlocuireImpar Par

negativ 0 0 0 - + 0 0 +pozitiv 0 0 0 + - 0 0 -

Tab. 3 Regula de codare HDB3

Tab. 4 Caracteristici principale interfa E1


18/23

Fig. 22 Masc a impulsului codat i caracteristici de jitter

Este specificat o masc a impulsului codat i o caracteristic de frecven a jitterului

3.1.2 Cadrul PCM T1 (DS1) utilizat n SUA

Cadrul multiplex T1 conine 24 de canale telefonice + 1 bit adiional, bitul F, care este utilizatpentru operaii de sincronizare sau pentru implementarea unui canal special de date.

Exist dou formate de multicadru i anume aa numitul supercadru (SF Super Frame)format din 12 cadre i aa numitul supercadru extins (ESF Extended Super Frame) formatdin 24 de cadre.

Pentru multicadrului SF nu exist un slot de timp separat pentru sincronizare i nici pentrusemnalizri.

o

Sincronizarea de cadru i de multicadru se realizeaz cu ajutorul bitului suplimentar F, iarpentru semnalizri asociate canalului se folosete ultimul bit al fiecrui canal din fiecare alaselea cadru -semnalizare de tip A B; acest tehnic se numete furt de bii bitrobbing.

bit

adiional

Canal telefonic 1 Canal telefonic 2 .................................. Canal telefonic 23 Canal telefonic 24

0 1 2 23 24

5.2s

125s

1+248=193 bii

numerotare bii

1 2 3 4 5 6 7 8

Fig. 23 Structura cadrului multiplex PCM T1


19/23

o Pentru semnalizare CCS, slotul numrul 24 din cadrul T1 se utilizeaz pentru aceastoperaie.

n cazul utilizrii unui multicadru EFS format din 24 de cadre, bitului F se utilizeaz lasincronizare de cadru i de multicadru - secven special de forma 0 0 1 0 1 1 n cadrele cunumr de ordine multiplu de 4, implementeaz un canal de date de 4kbps, canalul M(management, control, alarme), n cadrele cu numr impar, transmiterea unei secvene decontrol CRC-6 n cadrele pare care nu sunt multiplii de 4.

o Transmisia semnalizrilor se realizeaz n mod asemntor cu multicadrul SF, bitul al 8-leaal fiecrui canal din fiecare al aselea cadru folosindu-se pentru semnalizare - 4 bii pentrusemnalizarea CAS pentru un canal, biii A B C i D.

Transmisia cadrelor T1 este similar transmiterii cadrelor E1 duplex integral la 4 fire curepetoare din aprox. 1.5 n 1.5km.

Codarea utilizat este B8ZS (Bipolar with 8 Zero Substitution), cod de tip AMI carenlocuiete grupele de 8 bii de zero consecutivi cu o secven codat de forma: 0 0 0 0 V 1 0V 1, adic 4 bii de zero, o violare a regulii de codare AMI, urmat de 1 0 codat normal i apoide o alt violare a regulii de codare AMI i la sfrit exist un 1 codat normal.

Mecanismul CRC utilizat detecteaz toate pachetele de erori cu 6 sau mai puine erori idetecteaz 98.4% din pachetele de erori cu mai mult de 6 erori.

Pe canalul de date M se pot transmite dou tipuri de semnale:o semnale orientate pe bit, mesaje neprogramate (unscheduled messages); ncep cu un octet

1 urmat de un bit zero, urmeaz un identificator de comand/mesaj pe 6 bii urmat de unzero; identificatorul de pe 6 bii codeaz alarme i diferite mesaje: trecere pe linie derezerv, rebuclare, etc. Alarma galben se codeaz: 1111111 0000000; Mesajele cu prioritate crescut se transmit continuu cel puin o secund, iar cele cu

prioritate redus se repet de zece ori.o semnale orientate pe mesaje constau din pachete de date formate din antet, adres, cmp

de control, informaie i cmp control erori (CRC); se transmit n fiecare secund (nivel

erori, erori CRC, erori sincronizare, violri regul de codare, i sunt controlate de unprotocol de transmisie; pot fi ntrerupte de semnalele orientate pe bit.

n cazul cadrului SF alarma galben se transmit prin setarea bitului nr. 2 al fiecrui slot la 0.

Numrcadru

Utilizare bit F Numr bii info.per canal

Poziie bitsemnalizare

CanalsemnalizareSincro. cadru Sincro. multicadru

1 1 - 8 - -2 - 0 8 - -3 0 - 8 - -4 - 0 8 - -5 1 - 8 - -6 - 1 7 8 A7 0 - 8 - -8 - 1 8 - -9 1 - 8 - -10 - 1 8 - -11 0 - 8 - -12 1 0 7 8 B

Tab. 5 Structura multicadrului PCM SF T1 cu semnalizare CAS


20/23

Alarmele T1o OOF (Out Of Frame) Condition: 2 din 4, 2 din 5 sau 3 din 5 bii de sincronizare eronai.o Red CFA (Carrier Failure Alarm): OOF pentru 2.5s; revenire dac nu avem OOF pentru 1so Yellow CFA alarm galben transmis la captul opus.o LOS (Los OF Signal): nu exist impulsuri detectate ntr-o fereastr de 175+/-75 perioade

de impuls (100 250 bii).

Numrcadru

Utilizare bit F Numr biiinfo.

per canal

Poziie bitsemnalizare

CanalSemnalizareSincro.

cadruLegtur

dateCRC-6

1 - M - 8 - -2 - - C1 8 - -3 - M - 8 - -

4 0 - - 8 - -5 - M - 8 - -6 - - C2 7 8 A7 - M - 8 - -8 0 - - 8 - -9 - M - 8 - -10 - - C3 8 - -11 - M - 8 - -12 1 - - 7 8 B13 - M - 8 - -14 - - C4 8 - -15 - M - 8 - -16 0 - - 8 - -17 - M - 8 - -18 - - C5 7 8 C19 - M - 8 - -20 1 - - 8 - -21 - M - 8 - -22 - - C6 8 - -

23 - M - 8 - -24 1 - - 7 8 D

Tab. 6 Structura multicadrului PCM ESF T1 cu semnalizare CAS


21/23

4. Transmiterea datelor i a semnalor de sincronizare ntre echipamentele terminale de datei multiplexoare (transmisie local ntre echipamentele unui punct decomutaie/multiplexare)

exist dou tipuri de interfee ntre echipamente locale corespunztoare la dou strategii detransmisie a datelor i semnalelor de sincronizare:

o interfee codirecionale corespund cazului n care fiecare echipament transmitedatele mpreun cu un semnal de sincronizare propriu toate echipamentele suntsincronizate de la o surs extern;

o interfee contradirecionale multiplexorul trimite informaia de sincronizare pentruambele direcii de transmisie;

Tab. 7 Caracteristici principale interfa T1


22/23

Interfee codirecionale

o ntre echipamente se va transmite un semnal complex care conine att informaia cti semnalele de sincronizare (tact bit i de octete); este necesar doar un singur canal pedou fire n fiecare direcie.

o toleran semnale de tact max. 100 ppm.o semnalul de tact al fiecrui echipament (multiplexor i echipamente terminale) trebuie

s fie sincronizat cu o referin extern.

Fig. 24 Interfee codirecionale. Schem de principiu.

Fig. 25 Formarea semnalului transmis pe interfa

Fig. 26 Interfa codirecional-detaliu i semnalele transmise pe aceast interfa


23/23

Interfee contradirecionaleo ntre echipamente se va transmite att semnalul de date ct i semnalul de tact acesta

din urm de la multiplexor la echipamentele de date; sunt necesare dou canale pedou fire n fiecare direcie: date i sincronizare (tact de bit i de octet).

o tolerane semnale de tact max. 100 ppm

Fig. 27 Interfee contradirecionale. Schem de principiu.

Fig. 28 Formarea semnalului transmis pe interfa

Fig. 29 Interfa contradirecional-detaliu

accesul analogic in reteaua telefonica. notiuni fundamentale de telefonie digitala. multiplexul...

Documents