Раздел 10.1. Объединение цифровых потоков в плезиохронной цифровой иерархии

Объединение цифровых потоков может быть побитным и побайтным. Первое используется в системах плезиохронной цифровой иерархии PDH, второе – в системах синхронной цифровой иерархии SDH. При побитном объединении потоков в ЦСП обычно используется временное уплотнение, когда длительность информационных импульсов уменьшается во столько раз, сколько потоков объединяется. При объединении 4 потоков (рис. 10.1) тактовые интервалы Т_т1 объединяемых потоков, следующие с частотой F_т1, уменьшаются в 4 раза, т.е. у суммарного потока их частота возрастает в 4 раза до F_т2.

Рис. 10.1

В суммарном потоке в течение интервала Т_т1 сначала передается символ первого объединяемого потока I, потом второго II, третьего III и четвертого потока IV. Затем все повторяется в следующем тактовом интервале.

Структурная схема объединения цифровых потоков приведена на рис. 10.2. В схеме используются мультиплексоры MUX, которые объединяют (уплотняют) потоки на передающей стороне и разделяют суммарный поток на составляющие компоненты на приемной стороне.

Рис.10.2

При объединении четырех потоков Е1, имеющих скорости 2048 кбит/с, образуется поток Е2 (ИКМ-120). В цикле потока Е1 содержится 32 канальных интервала по 8 бит, т.е. 256 бит. Поэтому в цикле потока Е2 содержится 256 бит × 4 = 1024 информационных бита и дополнительно служебных 32 бита, т.о. скорость передачи вторичного потока будет

Е2 →(1024+32) бит × 8 кГц = (2048×4+256) кБит/c = 8448 кБит/c.

Рис.10.3

Кадр цикла (временной спектр) потока Е2 (рис. 10.4) представлен 4 субциклами по 264 бита. Первый субцикл содержит 8 бит цикловой синхронизации объединенного потока Е2 и 256 бит информации посимвольно объединяемых потоков – с 9 по 264. Во втором и третьем субциклах с 9 по 264 разряд также занимают символы объединяемых потоков.

При отрицательном согласовании скоростей удаляется символ «В» объединяемого потока. При положительном согласовании скоростей добавляется вставка (стаффинг). КСС положительного согласования – 111, отрицательного согласования – 000. Операция согласования скоростей производится не чаще, чем через 78 циклов, поэтому биты 5 – 8 и 9 – 12 четвертого субцикла могут использоваться для передачи информационных битов объединяемых потоков. Следовательно, из 1056 бит кадра цикла информационными могут быть 1024±4 разряда.

Рис.10.4

Поскольку команды согласования скоростей очень важны при объединении потоков, то они трижды дублируются во 2-ом, 3-ем и 4-ом субциклах.

Третичный цифровой поток Е3 (ИКМ-480) образуется путем мультиплексирования четырех вторичных потоков с добавлением служебной информации третичного потока и его скорость составляет

Е3 → (8448×4+576) кБит/c = 34368 кБит/c.

Четвертичный цифровой поток Е4 (ИКМ-1920) образуется путем мультиплексирования четырех третичных потоков с добавлением служебной информации четвертичного потока и его скорость составляет

Е4 → (34368×4+1792) кБит/c = 139264 кБит/c.

Помимо европейского стандарта плезиохронной цифровой иерархии (Е1, Е2, Е3, Е4) существуют также североамериканский и японский стандарты, в которых первичный цифровой поток Т1 со скоростью 1544 кбит/с образуется путем мультиплексирования 24 потоков ОЦК. Коэффициент мультиплексирования вторичного потока Т2 равен 4, скорость потока 6312 кбит/c. Коэффициенты мультиплексирования следующих потоков в североамериканском и японском стандартах различаются.

Существенным недостатком систем плезиохронной цифровой иерархии является необходимость добавления дополнительной служебной информации в объединенном потоке. Это не дает возможности выделять произвольный компонентный поток из агрегированного потока, например, любой поток Е1 из потока Е4. Для выделения произвольного компонентного потока из агрегированного необходимо провести полное демультиплексирование агрегированного потока: сначала демультиплексировать поток Е4 на четыре потока Е3, затем демультиплексировать Е3 на потоки Е2, и только потом демультиплексировать Е2 на потоки Е1 и выделить интересующий пользователя поток.