Главная страница  Обычные сети 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [ 74 ] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97]

7.2. ИЕРАРХИЯ ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ 7.2.1. Основа: 64 кбит/с

Для цифровизированного телефонного сигнала ISDN строится на канале 64 кбит/с, который является основой иерархии каналов передачи.

Такое значение каналов 64 кбит/с обусловливает необходимость более подробного рассмотрения их происхождения: оно связано с применением в телефонной сети импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), представляющей собой способ аналого-цифрового преобразования (рис. 7.1). Телефонный сигнал, полоса частот которого, как и при обычной телефонной дальней связи, ограничена 3400 Гц, дискретизируется с частотой 8000 Гц, т. е. разбивается на дискретные мгновенные значения. Диапазон подлежащих передаче значений делится на определенное число «шагов квантования» (на рис. 7.1 для ясности представлено только восемь шагов). Для каждого дискретного значения устанавливается, на какой шаг он приходится, номер этого шага передается в двоичном коде (на рис. 7.1 трехразрядный). Чем больше число шагов квантования, тем меньше «искажения квантования» (на рис. 7.1 ИК = Св-С„).

Число шагов квантования сначала (примерно в 1962 г.) было выбрано таким, чтобы искажения практически не ощущались при осуществлении в одном телефонном соединении четырех преобразований аналогового сигнала в ИКМ и обратно [7.2]. Тогда думали только о цифровой передаче между аналоговыми коммутационными станциями. Выяснилось, что при использовании соответствующего рационального «неравномерного кодирования» [7.3] доста- точно 128=2 шагов квантования, т. е. для передачи каждого значения дискрета необходимо семь разрядов. Позднее поняли, что реализация международного соединения может потребовать последовательного включения вплоть до 14 или 15 преобразований аналогового сигнала в ИКМ. Поэтому МККТТ в 1969 г. решил установить в качестве нормы 8-разрядную ИКМ; это и заложило в качестве основы 8 разрядов Х8000 с~=64 кбит/с.

Однако единого международного стандарта для 8-разрядного кодирования не получилось; напротив, возникли два похожих «закона кодирования» - «закон А» (применяется в Европе и большинстве неевропейских стран) и «закон р,» (Северная Америка, Япония) [7.4]. Однако переход между системами, построенными на разных законах, возможен: в принципе каждая кодовая комбинация ИКМ в одном законе заменяется такой комбинацией в другом законе, чтобы получить лучшее соответствие восстановленных значений дискретов (см. рис. 7.1).

Распределение допустимых искажений квантования между национальными и международным участками телефонного соединения установлено Рек. G.133 МККТТ [7.5; см. также 7.2]. 8* 227



Номер шага квантования

Двоичный код

--.=г

110 101 100 ООО 001

"~- Моменты дискретизации

Время -

-и-ч

□L ja

Сигнал ИКМ

Рис. 7.1. Приицип»импульсно-кодовой модуляции (ИКМ):

С„ - исходный сигнал; -восстановленный сигнал ИК-искажения квантования; Т - интервал дискретизации (при телефонии: 1/8000 Гц=125 мкс); • -значения восстановленных дискретов. В соответствии с Рек. МККТТ G.711 шаги квантования нумеруются от ±1, в то время как двоичный код, соответствующий номерам шагов, исходит от ±0; первый разряд отражает полярность

Телефонное соединение между двумя абонентами ISDN имеет только одно аналого цифровое и одно цифро-аналоговое преобразование. Поэтому в принципе здесь отсутствует необходи.мость придерживаться 8-разрядного кодирования и соответственно 64 кбит/с. Тем не менее этот стандарт пригоден и для ISDN по следующим причинам.

Применяемые групповые сигналы (см. разд. 7.2.4) базируются на канале 64 кбит/с.

Коммутационные поля цифровых коммутационных станций (см. разд. 6.2.3) проключают сигналы 64 кбит/с.

Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи для ИКМ на 64 кбит/с, называемые также кодеками (кодер -- декодер), поставляются в виде элементов с высокой степенью интеграции.

В перспективе для передачи речи потребуются улучшенные разборчивость и верность воспроизведения. Для этого в ISDN вводится новая телефонная служба (см. разд. 2.3.1.2) с полосой речевого сигнала приблизительно до 7 кГц. Абонент может выбрать вместо телефонной службы с ИКМ новую службу, если его партнер располагает соответствующим оконечным аппаратом. Аналого-цифровое преобразование речевого сигнала с полосой 7 кГц может быть реализовано с помощью адаптивной дифференциальной ИКМ



с частотой дискретизации 16 кГц. При дифференциальной ИКМ посредством ИКМ кодируется разность, между «предсказанным» (оценочное значение, полученное путем экстраполяции из имеющихся значений сигнала) и фактическим значениями дискрета, при этом «шкала шагов квантования» до некоторой степени подвижна. Как и устройство образования оценочных значений, она может адаптироваться под характерные особенности уже имеющегося сигнала {адаптивная дифференциальная ИКМ, АДИКМ); в результате сигнал можно описать меньшим числом разрядов, чем при ИКМ, например четырьмя разрядами на дискрет, благодаря чему приходят к 64 кбит/с=16Х4 кбит/с и для речевого сигнала с полосой 7 кГц, так же как и при ИКМ для обычного телефонного сигнала. Для такого способа МККТТ разработал Рек. G.722.

Преимущества относительно высокой скорости передачи 64 кбит/с, могут быть использованы и в оконечных аппаратах для неречевых сигналов (например, факсимильных и передачи данных).

Несмотря на это, рассматриваются и другие скорости передачи, в особенности 32 кбит/с, также с АДИКМ, но для обычных телефонных сигналов с полосой частот от 300 до 3400 Гц. В расчете на возможно меньшую скорость передачи для существующих оконечных устройств текста и данных обсуждаются также скорости передачи 16 и 8 кбит/с на абонентский канал и уже предлагается (особенно в США), чтобы была возможность проключать сигналы с этими скоростями передачи также и в коммутационных стацциях (коммутация на субскоростях). Однако применительно к интеграции служб желательно установление единой скорости передачи, а именно 64 кбит/с. На некоторых участках сети (например, спутниковых) для повышения эффективности использования соединений, которые служат только для передачи речи, может применяться скорость 32 кбит/с. Для такого случая предусматривается непрозрачный тип соединения (см. разд. 7.7.5).

При связи с подвижными объектами из-за ограниченности полосы частот желательна еще меньшая скорость передачи (не более 16 кбит/с). В этот сигнал должны быть включены вспомогательные символы для защиты от цифровых ошибок.

7.2.2. Обзор иерархий цифровых групповых сигналов

В Рек. МККТТ G.702 [7.6] дана структура иерархий. На рис. 7.2 (по образцу Рек. МККТТ G.702) представлена «европейская» иерархия цифровых сигналов; при этом особое внимание обращено на те устройства, которые имеют значение для ISDN. В большинстве стран применяются ступени группообразования согласно

Применение и распределение цифровых сигналов разных уровней иерархии по средам передачи в СССР не всегда совпадает с тем, что приведено на рис. 7.2.- Прим. перев.




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [ 74 ] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97]

0.0121