ПП пп

2П П

3 ОЛИ

4 канала по 2 Мбит/с

1234 341 341

гн 111 \м I \щ:

Мультиплексный канал 8 Мбит/с

Рис. 1.11. Диаграмма работы синхронного мультиплексора

При поблочном мультиплексировании на выходе мультиплексора последовательно коммутируются по одному блоку (кадру), который может состоять из нескольких байт или содержать специальный формат. На противоположной стороне цифрового тракта осуществляется обратный процесс - демультиплексирование, когда один входной канал разбивается на несколько выходных каналов, работающих на меньшей скорости.

При объединении цифровых потоков низшей ступени иерархии в один поток более высокой ступени возникает проблема организации цифрового потока заданной скорости (например, 8448 Кбит/с) при возможном отклонении скоростей объединяемых цифровых потоков от номинального значения. Для решения этой проблемы применяется процедура цифрового выравнивания.

Цифровым выравниванием называется метод доведения изменяющейся скорости объединяемого цифрового сигнала до некоторой опорной скорости, которой в данном случае является скорость системы высшего порядка в пересчете на один цифровой сигнал низшего порядка. Это выравнивание осуществляется путем введения в цифровой сигнал дополнительных (выравнивающих) символов или удаления информационных символов, причем значения удаленных символов передаются в приемное устройство с помощью выделенных в цифровом сигнале служебных каналов. Заметим, что в ЦСП бывшего СССР было принято так называемое положительно-отрицательное выравнивание.

Полное описание рекомендаций МККТТ по ЦСП с ИКМ сигналами высших порядков дано в Оранжевой книге МККТТ.

Краткие характеристики отечественных ЦСП приведены в Приложении 1.

Глава 2

Принципы синхронной цифровой коммутации

2.1. Координаты коммутации

Согласно ГОСТ 22670-77, принятого еще в СССР, были введены понятия однокоординат-ной и многокоординатной коммутации цифрового сигнала. Однокоордшатной называется коммутация, при которой соединительные пути в системе отделены друг от друга по одному разделительному признаку, где под разделительным признаком понимается параметр, по которому в системе происходит разделение соединительных путей между вводом и выводом. Например, в аналоговых системах наибольшее распространение получила однокоор-динатная коммутация с пространственным признаком разделения каналов.

Принцип построения коммутационных устройств и систем, в которых соединительные пути разделяются по различным признакам, можно пояснить, воспользовавшись геометрическим представлением. Для этой цели введем понятие пространства признаков, обозначив его через Р. За координату этого пространства примем значения тех параметров, которые могут служить признаком для разделения каналов. В качестве таких признаков могут выступать такие параметры сигнала, как частотный, временной, амплитудный и т.д. Если все из перечисленных параметров у коммутируемых сигналов оказываются совпадающими, то разделение сигналов может осуществляться в физическом пространстве (т.е. для независимой передачи или коммутации сигналов требуются индивидуальные физические линии). Поэтому в пространстве признаков Р одной из координат может быть и «пространственный-» признак, указывающий на принадлежность к определенной физической линии. Таким образом, каждый канал можно представить в виде некоторого объема в пространстве признаков Р, координатами которого являются указанные выше признаки.

Передача сигналов по линии без перекрестного влияния одного канала на другой требует, чтобы объемы отдельных каналов не пересекались. Размеры сечения канала по каждой координате не должны быть больше динамического диапазона изменения этоГЬ параметра.

Примем за достаточный признак отсутствия взаимного влияния каналов непересечение их объемов в пространстве Р. Будем считать, что пространство Р имеет к измерений, а каждая /-я координата (/ = 1, 2, к) имеет Cj дискретных значений (/"=1, 2, п). Эти дискретные значения соответствуют центрам полосы, занимаемой каждым каналом (из возможных в данном пространстве) по этой координате.

При указанных ограничениях положение канала в пространстве признаков можно однозначно охарактеризовать вектором, исходящим из начала координат и оканчивающимся в точке, соответствующей «центру тяжести» объема пространства Р, занимаемого данным каналом.

Приведем несколько примеров.

1. Передача сигналов по индивидуальным физическим линиям. В этом случае разделительным признаком будет пространственный признак S. Каждая индивидуальная соединительная линия характеризуется своим параметром - условным номером этой линии /. Векторная диаграмма сигналов, передаваемых по индивидуальным физическим линиям, показана на рис. 2.1, а. Однокоординатная коммутация в этом случае означает преобразование, например, А, в At, (т.е. передачу сигнала из первой линии в i-ю).

2. Линия с частотным разделением каналов (ЧРК). В этом случае для представления необходимо иметь два признака: пространственный S и частотный F. Пространственный параметр S указывает условный номер линии с ЧРК. Частотные параметры/ (/ = 1,2,к) означают центры полос пропускания каждого из я каналов, передаваемых по линии S. На рис. 2.1, б приведено векторное представление каналов в линии с ЧРК, при этом запись /j* означает k-Pi канал линии /.

Наличие двух признаков (SuF) позволяет говорить о двухкоординатной коммутации сигналов, передаваемых по каналам в линии с ЧРК. Например, сигнал i-ro канала можно перевести из линии S, в тот же канал линии S2 или из одного канала перевести сигнал в другой канал той же линии, или и то и другое вместе.

В 60-х гг. предпринимались попытки создания коммутационных устройств, осуществляющих коммутацию по двум координатам -5 и F. Однако вследствие технических трудностей создания таких коммутационных устройств, с одной стороны, и осознанной уже в то время неперспективности таких устройств и систем, с другой стороны, работа эта была остановлена. АТС, работающие по этим координатам, построены не бьши.

3. Линия с временным разделением каналов (ВРК). Сигналы в такой линии можно представить в координатах признаков S (пространство) и Т (время). Координатами канального интервала будут условный номер линии с ВРК S и номер канального интервала к

(к = 1,2, .... я) в структуре цикла (рис. 2.1, в). Здесь TJ* - вектор сигнала, передаваемого по линии S, в течение канального интервала к.

Возможна коммутация сигналов по признакам, число которых более двух, например, в оптической коммутации (рис. 2.1, г), однако такие коммутационные устройства являются в настоящее время экспериментальными или проходят опытную эксплуатацию.

Синхронная цифровая коммутация времяуплотненных ИКМ сигналов, которая рассматривается в этой книге, является двухкоординатной коммутацией по признакам S (пространство) и Т (время), а используемые цифровые коммутационные устройства ИКМ сигналов имеют, в связи с этим, следующие особенности:

Рис. 2.1. Векторное представление сигналов и их коммутации