Канал Е1, называемый еще первичным каналом, является наиболее распространенным каналом в цифровых системах связи с точки зрения его использования оконечной аппаратурой, особенно АТС. Этот канал широко применяется в телефонных сетях для организации межстанционных соединений.
Цифровой тракт Е1 включает в себя 3 уровня эталонной модели OSI:
1. физический
2. канальный
3. сетевой
На физическом уровне канал представлен интерфейсом, описанным в рекомендации МСЭ-Т G.703.Основные параметры интерфейса G.703 приведены в табл.1.
Таблица 1
ррm {point sper million) — р x 10-6.
Канальный уровень Е1 представлен его структурой цикла, описанной в рекомендации МСЭ-Т G.704.
Существуют две разновидности структуры цикла Е1: для работы систем межстанционной сигнализации CAS{Channel Associated Signaling — закрепленные за каждым информационным каналом каналы межстанционной сигнализации) и CCS{Common Channel Signaling — общий канал межстанционной сигнализации). Примером СAS является межстанционная сигнализация R2D, а примерами CCS — ОКС №7, EDSS1, QSIG.
Часто можно встретить и такие названия циклов: РСМЗ0 (CAS), PCM31(CCS).
На рис. 1 представлена структура цикла CCS, а на рис. 2 — CAS.
Цикл состоит из 32 канальных интервалов (32 х 64 Кбит/с = 2048 Кбит/с), называемых TS(Time Slot). Каждый TS включает в себя 8 временных позиций для передачи символов определенного канала 64 Кбит/с. TS0(биты 2—8) используется через цикл для передачи кодовой комбинации 0011011, обозначающей начало цикла (код цикловой синхронизации или FAS— Frame Alignment Signal). В других циклах (NFAS) временные позиции TS0 используются следующим образом:
• бит 2 — «1» — обозначение отсутствия сигнала FAS;
• бит 3 — сигнал RAI(Remote Alarm Indication) — передача оконечной аппаратурой сообщения корреспондирующей стороне о своей аварии;
• биты с 4 по 8 — зарезервированы дл передачи служебных сообщений между оконечной аппаратурой, например, в сетях ISDN (ETSI 300-233).
Рис. 1. Структура цикла Е1 в системе CCS
Первый бит TS0 всех циклов используется для передачи сигналов текущего мониторинга по CRC4(циклическая проверка с помощью проверочных кодов(контрольных сумм)).
Канальные интервалы с TS1 по TS31 используются для передачи цифровых сигналов 64 Кбит/с. Это обычно 30 оцифрованных речевых сигналов и сигнал межстанционной сигнализации, например, ОКС №7. При этом сигнал ОКС №7 может передаваться в любом канальном интервале в соответствии со схемой организации сети ОКС №7. Длина цикла CCS составляет 32 х 8 = 256 битов.
Другой вид имеет структура цикла в системе CAS (рис. 2). В этом случае организуется сверхцикл, состоящий из 16 следующих друг за другом, рассмотренных ранее циклов, нумеруемых от 0 до 15. TS16 цикла 0 используется для передачи кодовой комбинации 0000 сверхцикловой синхронизации (MFAS-Multi Frame Alignment Signal). TS16 циклов 1— 15 используется для передачи битов А, В, С, D поканальной межстанционной сигнализации, например, R2D. При этом, в зависимости от версии R2D, используются определенные 2 биты из четырех.
Таким образом, в цикле 1 организуются каналы межстанционной сигнализации для каналов 1 и 16, в цикле 2 — для каналов 2 и 17..., а в цикле 15 — для каналов 15 и 30.
Отсюда следует, что в структуре цикла Е1 что важными с точки зрения оконечной аппаратуры являются TS0 и TS16. Поэтому в ряде случаев необходимо, чтобы система передачи обеспечивала сквозную передачу всех данных, содержащихся в этих канальных интервалах.
Рис. 2. Структура цикла Е1 в системе СAS
Сетевому уровню соответствует оперативный мониторинг качества передачи (без перерыва в предоставлении услуг связи) с выдачей его результатов. Техническая реализация текущего мониторинга описана в рекомендации МСЭ-Т G.704(рис. 3).
Мониторинг обеспечивается путем циклического формирования источником Е1 4-битовых кодовых комбинаций CRC4{Cyclic Redundancy Check), соответствующих определенным двоичным структурам потока Е1 в 8 последовательных циклах (блоках длиной 256 х 8 = 2048 битов — рекомендация G.826). Эти блоки носят название SMF (Sub Multi Frame – сверхцикл, организуемый из 8 циклов для контроля ошибок по CRC4 в потоке Е1). Всего организуется два SMF — SMF1 и SMF2. Формирование CRC4 производится путем деления двоичного числа (кодовая комбинация символов в SMF) на детерминированное двоичное число 10011. Остаток от деления и есть CRC4, который является как бы контрольной суммой для последующего выявления ошибок.
Сформированный код CRC4 передается на временных позициях С1—С4. На приемной стороне точно по такому же правилу формируется кодовая комбинация CRC4, которая сравнивается с принятой. При несовпадении кодов фиксируется ошибка, о которой передающая сторона может быть оповещена с помощью специальных Е-битов (Е1 для SMF1 и Е2 для SMF2). Так как все передаваемые биты, относящиеся к CRC4, передаются на своих временных позициях, то для их идентификации передается синхрокод 001011, по которому однозначно определяется порядок следования символов.
Рис.3. Текущий мониторинг по CRC4
Анализ результатов текущего мониторинга проводится по параметрам, описанным в рекомендации МСЭ-Т G.826. Приведем критерии оценки качества цифровых каналов.
Рекомендация G.826 определяет следующие параметры оценки качества передачи:
• ЕВ(Errored Block) — блок (2048 битов) с 1 или более ошибками;
•ES(Errored Seconds) — количество временных интервалов длительностью 1 сек., в которых имеют место один или более пораженных ошибками блоков (при длине блока 2048 битов за 1 с проходят 1000 блоков);
• Unavailable time— недоступное время — определяется в течение интервала измерения как сумма интервалов, в которых имеются от 2 до 10 следующих подряд SES;
• Available time— доступное время — определяется как разница между общим временем измерения и недоступным временем;
• ESR(Errored Seconds Ratio) — отношение ES к доступному времени интервала измерения;
• SESR(Severally Errored Seconds Ratio) — отношение SES к доступному времени интервала измерения;
• BBER(Background Block Error Ratio) — отношение количества пораженных блоков, не входящих в SES, к общему количеству блоков в доступном интервале измерения.
Следует отметить, что результаты текущего мониторинга по CRC4 не позволяют точно определить коэффициент ошибок в канале связи (отношение количества ошибочных символов к общему количеству символов за определенное время), так как несовпадение кодов CRC4 соответствует неопределенному количеству ошибочных битов в блоке. Поэтому о качестве передачи можно судить по количеству пораженных ошибками секунд в передаче цифрового сигнала, а также по величине BBER (относительное количество пораженных ошибками блоков). Однако, чем ниже уровень коэффициента ошибок, тем больше он соответствует BBER. При величине BBER < 2 х 10-4 можно считать, что это и есть значение коэффициента ошибок.
В рекомендации МСЭ-Т G.826 приводятся также нормы на ряд указанных выше параметров для гипотетической линии длиной 27 500 км (табл. 2).
Таблица2
Гипотетическая линия представляется состоящей из 2 участков: международного и национального.
Предельные нормы для национального участкарекомендация G.826 определяет как 17,5% от данных табл. 5.5 плюс 0,2% за каждые 100 км трассы.
Для международного участка— 2% для каждой транзитной страны и 1% для каждой из завершающей канал страны. После суммирования всех этих долей необходимо к результату добавить 0,2% за каждые 100 км. При этом длина трассы не должна превышать 26500 км.
Распределение норм на качественные показатели элементов линии внутри этих участков рекомендация G.826 не дает, так как их структура может быть самой разнообразной. Однако необходимо помнить, что во всех случаях именно оконечная аппаратура определяет требования к качеству каналов связи.
Исходя из этого и с учетом рекомендации G.826 в Украине разработаны нормы на параметры основного цифрового канала (64 Кбит/с) и цифровых трактов первичной сети, которые приведены в КНД 45-074-97. Там же дана методика расчета качественных показателей цифровых трактов.
