M03 - Multiplexarea PDH

133.. MMUULLTTIIPPLLEEXXAARREEAA DDIIGGIITTAALL PPLLEESSIIOOCCRROONN

Sistemele de comutaie digital moderne sunt formate din comutatoare de fluxuri, adic accept spre comutare comunicaii vocale sau transmisii de date provenite din structura unui flux digital.

Pentru obinerea unui flux digital se utilizeaz procedeul de multiplexare digital temporal. Structurile de multiplexare digitale sunt organizate n ierarhii digitale de multiplexare. O clas a acestora o constituie ierarhia PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy).

Aceste structuri sunt definite de recomandarea G.701 ca o serie de multiplexoare digitale structurate dup capacitatea lor de a forma un semnal digital de un anumit debit, denumit agregat, prin combinarea unor semnale digitale de debite inferioare, denumite tributari (Fig. 3.1).

MUXn

Tributar 1

Tributar 2

Tributar 3

Tributar 4

Agregat/ Tributar1

MUX n+1

Tributar 2

Tributar 3

Tributar 4

Agregat

Fig. 3.1 Ierarhii digitale de multiplexare

O reprezentare integrat a acestui concept este prezentat n Anexa 3.1.Multiplexarea cu diviziune n timp reprezint mecanismul de ntreesere

al unor semnale informaionale n scopul transmiterii pe un canal comun. Debitele de baz ale acestor structuri sunt definite de recomandarea G.702

i prezentate n Tabelul 3.1.Tabelul 3.1 Ratele de baz ale ierarhiei digitale PDH

Nivelul PDH

S.U.A. (T) Europa (E)Codificare

clasicCodificare nou

cf. G.703

064 kb/s

PCM legea 64 kb/s

PCM legea AT0 / E0 T0 / E0

1 1544 kb/s 2048 kb/s T1 / E1 E11 / E122 6312 kb/s 8448 kb/s T2 / E2 E21 / E223 32 064 kb/s 34 368 kb/s T3 / E3 - / E314 97 728 kb/s 139 264 kb/s T4 / E4 - / E4

2Pentru obinerea i meninerea structurilor de multiplexare cel mai important aspect este cel legat de asigurarea sincronizrii pe fiecare dintre nivelurile de multiplexare.

Procedura de sincronizare este gndit a se efectua periodic pe toat durata transmisiei. Pentru acest lucru sistemul de emisie, mai exact multiplexorul, va insera periodic n structura sa un grup de bii, cu valori logice cunoscute, denumit cuvnt de sincronizare.

Pentru a se putea obine sincronizarea primul aspect este acela de a putea identifica valorile logice ale biilor recepionai, anume a efectua sincronizarea de bit. Acest lucru nu este ntotdeauna uor, pentru c forma semnalului recepionat este afectat de propagarea prin canalul de comunicaie (Fig. 3.2).

Fig. 3.2 Semnalul la intrarea echipamentului de demultiplexare

Acest lucru este posibil dac, ntr-o prim etap, din structura fluxului recepionat demultiplexorul poate extrage un semnal de tact care mai apoi s fie utilizat pentru ajustarea frecvenei cu care se face recepia (Fig. 3.3).

Fig. 3.3 Obinerea sincronizrii de bit

Cuvntul de sincronizare este o structur predefinit care conine de obicei 8 pn la 12 bii funcie de nivelul de multiplexare la care funcioneaz.

3Etapa a doua const n identificarea cuvntului de sincronizare din structura fluxului recepionat. Acest pas este echivalent cu obinerea sincronizrii de cadru, care dac nu se realizeaz, conduce la distribuirea eronat a informaiei ctre partenerii de comunicaie (Fig. 3.4).

Fig. 3.4 Efectul nesincronizrii de cadru

Pentru c sistemul de comunicaie este format din elemente de prelucrare digital unidirecionale comunicaia va fi realizat folosind separarea sensurilor.

ntreg ansamblul de comunicaie este gndit s funcioneze n regim de lucru echivalent 4 fire (Fig. 3.5).

T1 SD2F600 ohmi

Tn SD2F600 ohmi

T1SD600 ohmi

TnSD600 ohmi

MUX D-MUX

D-MUX

2F DGT

2F DGT MUX

4F

Fig. 3.5 Sistem de comunicaie multiplexat pe 4 fire

n cele ce urmeaz vor fi tratate aspectele legate de un singur sens de comunicaie, dar va trebui s lum n calcul c ansamblul devine funcional dac este similar cu cel prezentat n Fig. 3.5.

43.1 CARACTERISTICI ELECTRICE SPECIFICEECHIPAMENTELOR DE MULTIPLEXARE

Pentru fiecare nivel de multiplexare descris n Tabelul 3.1 sunt recomandri emise de ITU-T, care precizeaz care sunt parametrii i valorile lor n aa fel ca interoperabilitatea dintre echipamentele diverilor productori s fie uor de obinut.

3.1.1 Sincronizarea interfeelor PDHInterfaa PDH, indiferent de nivelul la care se afl, trebuie s conin n

mod obligatoriu semnalul informaional, precum i un semnal de tact asociat.Transmiterea semnalului de tact asociat ntre sistemul de emisie i cel de

recepie se poate face folosind trei scheme tip:- interfa bidirecional cu sincronizare mutual plesiocron (Fig. 3.6);- interfa cu sistem centralizat de furnizare a semnalului de tact

(Fig. 3.7);

- interfa cu sistem tip master-slave de furnizare a semnalului de tact (Fig. 3.8).

Fig. 3.6 Interfa bidirecional cu sincronizare mutual plesiocron

Fig. 3.7 Interfa cu sistem centralizat de furnizare a semnalului de tact

5Fig. 3.8 Interfa cu sistem tip master-slave de obinere a sincronizrii

3.1.2 Caracteristici electrice ale interfeei E0

Debitul nominal este de kb/s640 ED .Acurateea ppm100 sau b/s4,6 .Gabaritul impulsului este limitat de G.703 la valorile prezentate n

Fig. 3.9.

Fig. 3.9 Limitrile de gabarit pentru E0 conform G.703

3.1.3 Caracteristici electrice ale interfeei E1Debitul nominal kb/s20481 ED .Acurateea ppm50 sau b/s4,102 .Codul de linie recomandat: HDB3.

6Gabaritul impulsului este limitat de G.703 la valorile prezentate nFig. 3.10. Caracteristicile electrice ale portului de ieire sunt prezentate n Tabelul 3.2.

Tabelul 3.2 Caracteristicile portului de ieire E1Tip cablu Coaxial Simetric

Impedan 75 ohmi 120 ohmiNivelul de 1 logic 2,37 V 3 VNivelul de 0 logic 0 0,237 V 0 0,3 VLimea impulsului 244 ns

Fig. 3.10 Limitrile de gabarit pentru E1 conform G.703

Caracteristicile electrice ale portului de intrare sunt prezentate nTabelul 3.3.

Tabelul 3.3 Valori minime ale atenurii de reflexieBanda de frecvene

[kHz]Atenuare de reflexie

[dB]51 -102 12102 - 2048 182048 - 3072 14

73.2 MULTIPLEXAREA PDH DE ORDINUL UNU

3.2.1 Multiplexul E1, conform G.704

Parametrii multiplexului E1:

debitul fluxului kb/s20481 ED (Fig. 3.11); numrul intervalelor temporale (Time Slot) 32TSN , numerotate de

la TS0 la TS31; frecvena de eantionare: kHz8ef ; numrul de bii per eantion n intervalul temporal: 8/ ebN bii; numrul de bii din cadru: 256832// cbTScb NNN bii;

durata unui cadru: 3

1 1125 s

8 10C

e

Tf

;

durata unui bit: /

125488 ns

256C

bb c

T sT

N

;

durata unui interval temporal (TS): 125 s

3,9 s32

CTS

TS

TT

N

;

multicadrul E1 (MC E1) conine 16CN cadre E1; durata unui multicadru E1 1 16 125 s 2 msMC E C CT N T .

Fig. 3.11 Structura cadrului E1

Canalul de sincronizare E1 (TS0)

Canalul de sincronizare joac un rol fundamental n funcionarea sistemului de multiplexare. El asigur informaia necesar echipamentului de recepie, pentru a putea identifica i delimita canalele utile din compunerea cadrului. De asemenea, canalul de sincronizare este utilizat i pentru transmiterea alarmelor i monitorizarea calitii canalului de comunicaii.

Aceste funcii sunt posibile folosind n TS0 o structur special denumit cuvnt de sincronizare, descris n Tabelul 3.4.

8Tabelul 3.4 Alocarea biilor n TS0 din cadrul E1Alocare biilor n cadrul TS 0Cadre n interiorul

MCE1 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8Si 0 0 1 1 0 1 1Cadre pare (FAS)

Nota1 Frame Alignment SignalSi 1 A a4 a5 a6 a7 a8Cadre impare

(Non - FAS) Nota 1 Nota 2 Nota 3 Nota 4

Nota 1: Bitul iS are utilizare naional. Dac nu este utilizat, e setat pe 1L.

Nota 2: Neutilizat. Setat pe 1L. Ajut la detecia rapid a cuvntului de sincronizare folosind alternana cu bitul 2 din cuvntul de sincronizare.

Nota 3: Bit de alarm de nivel E1. 0L alarm inactiv, 1L alarm activ.

Nota 4: Utilizare multipl:- aplicaii punct la punct, de exemplu: semnalizare transcodere;- canal de date DL cu debit de maxim 40 kb/s;- biii a4 la a8 rezervai pentru utilizri naionale.- Observaie: Biii neutilizai vor fi setai pe 1L.

Monitorizarea calitii se face folosind procedura CRC (Cyclic Redundancy Check). Bitul iS este utilizat pentru transmiterea informaiilor tip CRC4 i sincronizarea asociat cu CRC4. Alocarea bitului iS se va face conform Tabelului 3.5.

Tabelul 3.5 Alocarea bitului iS din TS 0 pentru CRC4

Numr bitSubmulticadru

Nr. cadrului b1 - iS b2 la b8

0 C1 x1 0 x2 C2 x3 0 x4 C3 x5 1 x6 C4 x

I

7 0 x8 C1 x9 1 x10 C2 x11 1 x12 C3 x13 E1 x14 C4 x

Multicadru

II

15 E2 x

9Observaii: - Structura CRC4 este repetabil cu frecvena unui submulticadru. Nu

are valori identice n cele dou submulticadre.- Pentru identificarea corect se transmite i un cuvnt de sincronizare al

procedurii CRC4 ce are forma 0 0 1 0 1 1.

- Se transmit i doi bii de semnalizare de tip alarm asociai cu procesul CRC4, biii E1 pentru CRC4 din submulticadrul I i E2 pentru CRC4 din submulticadrul II.

- CRC4 se calculeaz pentru un bloc de 2048 bii format din 8 cadre de 256 bii fiecare.

- Biii E1 i E2 vor fi iniializai cu valoarea 0L pn la activarea funciei CRC4.

- Pentru E1 i E2 semnificaia logic a biilor este urmtoarea:0L = alarm activ, 1L = alarm inactiv.

- Timpul de modificare a strii biilor E1 i E2 este de maxim 1 s, reprezentnd timpul scurs de la identificarea unei erori tip CRC4 n submulticadru pn la setarea bitului E corespunztor, n starea logic0L.

- Pentru echipamentele care nu sunt capabile s opereze cu biii E, acetia vor fi setai permanent n starea 1L.

- Bitul E va fi totdeauna analizat i se va tine seama de starea lui chiar dac face parte dintr-un submulticadru ce a fost identificat ca fiind transmis cu erori. Adic, dac CRC4 nu s-a validat i teoretic este posibil ca i bitul E s se fi recepionat eronat, el va fi analizat ca i cum probabilitatea ca acest lucru s se ntmple ar fi 0.

De reinut c CRC4 ca i rezultat se bazeaz pe analiza submulticadrului anterior i este transmis n submulticadrul curent.

Biii din compunerea CRC4 au semnificaia: C1 MSB i C4 LSB.

PROCEDURA CRC4 UTILIZAT PENTRU CADRUL E1Se va utiliza polinomul generator: 14 xx , implementat cu regitri de

deplasare ca n Fig. 3.12.

Fig. 3.12 CRC-4 implementare cu regitri de deplasare

10

Blocul CMB va fi format dintr-un submulticadru E1 cu 2048 de bii avnd toi biii identici cu excepia biilor C1, C2, C3 i C4, bii ce reprezint valoarea CRC4 pentru submulticadrul anterior i care vor fi setai pe 0 logic.

Blocul astfel generat va fi introdus serial la intrarea CMB ncepnd cu bitul C1=0L i terminnd cu bitul 2048, adic bitul 256 al cadrului 7 sau respectiv 15 (funcie de numrul submulticadrului analizat).

Dup inserarea ultimului bit (b2048) din compunerea CMB, la ieirea sistemului CRC4 la pinii b1, b2, b3 i b4 sunt disponibile valorile pentru biii C1, C2, C3 i C4.

Aceste valori se insereaz n coninutul submulticadrului ulterior.Dup utilizare ieirile sistemului se reseteaz, pregtind astfel sistemul

pentru a efectua calculul CRC4 pentru urmtorul submulticadru.

MOTIVAIA UTILIZRII PROCEDURII TIP CRC

Procedura de verificare CRC (Cyclic Redundancy Check) are utilizare dubl:

protecia mpotriva deteciilor false ale cuvntului de sincronizare; evaluarea calitii transmisiei prin msurarea indirect a B.E.R. (Bit

Error Rate).

Cu toate c se utilizeaz coduri de linie (AMI sau HDB3), precum i coduri corectoare de erori, erori n canalul de comunicaie pot s apar, astfel c inclusiv procedura de tip CRC poate s nu detecteze eventualele erori din linie.

Probabilitatea de eec n detectarea erorilor este invers proporional cu puterea polinomului utilizat, valoare descris n relaia (3.1):

ne kP

2sec . (3.1)

Pentru 610BER i CRC4 %6sec eP , iar pentru CRC6 %8,1sec eP .

Observaie: Pentru valori mai mari de 310BER , procedurile CRC-4 i CRC-6 nu mai funcioneaz corect.

STRATEGIA DE SINCRONIZARE N CAZUL E1

Obiectivul de identificare a cuvntului de sincronizare din TS0 al cadrului E1 poate urma urmtorul scenariu:

se memoreaz ntr-un buffer coninutul a 256n bii, valoarea lui nminim 2, pentru a se evita pierderea identificrii la limitele dimensiunii bufferului;

11

se formeaz o fereastr de 8 bii care se deplaseaz de la stnga la dreapta cu cte un bit;

se verific bit cu bit secvena de 8 bii folosind mascarea,ncercndu-se permanent identificarea cuvntului de sincronizare;

dup identificarea cuvntului de sincronizare se revalideaz poziia pentru a se identifica cuvintele false de sincronizare obinute ca o combinaie aleatorie de bii ai canalelor utile;

confirmarea recepiei unui FAS corect se face prin verificarea bitului 2 din urmtorul cadru (distanta de 256 bii) care trebuie s fie n mod obligatoriu 1 logic;

procedura se va ncheia n aproximativ 20 ms de la iniiere; procedura este reprezentat grafic n Fig. 3.13.

b1 b256........ Fereastra 8 biti .........

b1 b8b7b6b5b4b3b2

S1 S8S7S6S5S4S3S2

Si 1101100Cuvntul de sincronizare E1 - FAS

Procesul de comparare bit cu bit

Si a8a7a6a5a4A1NON - FAS

..... 248 biti ..... Fereastra 8 biti

b2

S2

n x 256 biti

Alunecare 1 bit

Fig. 3.13 Identificare cuvntului de sincronizare E1

Diagrama strilor unui sistem automat de identificare a cuvntului de sincronizare de cadru este prezentat n Fig. 3.14.

Desincronizat

Sincronizat

D1

S1D3

D2

S2

S3

S4

Sincro incorect recepionat

Sincro corect recepionat

Factor determinantB.E.R.

Factor determinantcalitatea cuv. sincro.

Fig. 3.14 Algoritm de identificare i meninere a sincronizrii de cadru

12

CANALUL DE SEMNALIZARE E1 (TS16)

Intervalul temporal TS16 din structura cadrului E1 este destinat semnalizrii n modul asociat pentru canalele de voce sau date din structura cadrului. Alocarea biilor din intervalul TS16 este prezentat n Fig. 3.15 i detaliat n Fig. 3.16.

Fig. 3.15 Alocarea biilor de semnalizare E1 n TS16

Fig. 3.16 Detalierea alocrii biilor de semnalizare E1 n TS16

13

Calculul debitului pentru informaiile coninute n TS16 se poate face astfel:

debitul TS16: kb/s6416 TSD ; debitul cuvntului de sincronizare al unitii de semnalizare:

kb/s416 TSSD ; debitul informaiei de semnalizare alocat pentru un canal util:

kb/s2 UTSSD ; debitul utilizat de un canal util: kb/s5,0 UTSUD .

Canalul TS16 reprezint suportul logic pe care se face submultiplexarea informaiilor de semnalizare pentru cele 30 de canale utile din compunerea cadrului E1. Este evident necesitata utilizarea unei proceduri de sincronizare a submultiplexului, respectiv a unitilor de semnalizare din compunerea sistemelor de comutaie. Procedura de inserie i extracie a informaiilor de semnalizare asociate celor 30 de canale utile este prezentat n Fig. 3.17 iFig. 3.18.

Fig. 3.17 Submultiplexarea semnalizrii din TS16

Fig. 3.18 Transmiterea biilor de semnalizare ntre dou sisteme de comutaie

14

De remarcat, alturi de informaiile ce conin eantioane ale canalelor telefonice, reeaua de comutaie intern (RCI) comut i informaiile de semnalizare asociate acestor canale.

Ca urmare a furnizrii informaiei de semnalizare prin intermediul canalului TS16, o informaie complet privind semnalizarea tuturor canalelor apare dup 15 cadre plus 1 cadru de sincronizare a semnalizrii.

Definirea multicadrului E1 este determinat de furnizarea informaiei complete de sincronizare i semnalizare, Fig. 3.19.

TS 0 TS 1 TS 2 . . . . . . . . . . TS 31

Cadrul E1 - 256 bii i 125 micos

TS - 8 bii i 3,9 micos

C0 E1 C1 E1 C2 E1 . . . . . . . . . . C15 E1

Multicadrul E1 - 4096 bii i 2 ms

C E1 - 256 bii i 125 micos

b0MSB

b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7LSB

Bit - 488 nsEantion, TS 8 bii i 3,9 micos

Nivelul TS - Eantion

Nivelul Cadru E1

Nivelul Multicadru E1 -MC-E1

Fig. 3.19 Structura TSE1 , cadrului E1 i MCE1

Cadrul E1 conine 32 de canale temporale (TS) de cte 8 bii fiecare, obinui cu o frecven de eantionare de 8 kHz. Din cele 32 de canale temporale 30 sunt utilizate pentru transmiterea informaiilor pe canale individuale de voce sau date, iar 2 dintre ele au utilizri speciale (TS0 i TS16).

Canalul TS 0 este utilizat pentru transmiterea informaiilor de sincronizare i alarmare la nivel de multiplexor primar (flux E1).

Canalul TS 16 este utilizat pentru transmiterea semnalizrilor n modul comun i asociat cu privire la starea canalelor utile cuprinse n intervalele TS1 TS15 i TS17 TS31.

15

3.2.2 Multiplexul T1, conform G.704

Structura cadrului T1, conform G.704: conine 193 de bii numerotai de la 1 la 193; bitul 1 denumit i F are alocare multipl, astfel:

asigur sincronizarea de cadru (FAS) (2 kb/s); canal de date de debit redus (DL) - (4 kb/s); monitorizarea calitii transmisiei (CRC) - (2 kb/s);

frecvena de eantionare este de 8 kHz.Parametrii multiplexului T1 (Fig. 3.20 i Fig. 3.21):

25 intervale temporale, 24 de cte 8 bii i unul de 1 bit; numrul de bii coninui n cadru: 19319218241/ cbN ; frecvena de eantionare 8 kHzef ; debitul unui canal util: kb/s6488/ ebec NfD ; debitul canalului de serviciu: kb/s818/ ebes NfD ; debitul fluxului: kb/s15441536864248 csF DnDD ;

durata unui cadru: 1 1 125 s8000c e

Tf

;

durata unui bit din componena cadrului: 125 s 647 ns193

cb

bc

TT

N

;

durata unui multicadru de 24 de cadre: 24 24 125 24 3 msMC CT D .

Fig. 3.20 Structura cadrului T1

Fig. 3.21 Structura multicadrului MC24-T1

Din punct de vedere al canalului de serviciu (TS1) i al canalului de semnalizare individual (coninut n fiecare din TS de la 2 la 24), se poate defini

16

un multicadru de 12 sau 24 de cadre. Multicadrul este o structur virtual format dintr-un numr de cadre care s conduc la repetarea informaiei coninut n canalele speciale, cum ar fi cel de sincronizare sau de semnalizare(Tabelul 3.6).

MULTICADRUL MC24 - T1

Tabelul 3.6 Multicadrul 24 T1 conform G.704

Bitul F canalul de sincronizare +

Canalele utile

Alocare Alocare bii

Num

rul c

adru

lui

Numrul bitului n

multi-cadru

FAS DL CRCInformaie

b1 b2 b3 b4 b5 b6b7 b8

Semnalizareb8 (LSB) din 6 n6 cadre

Cuv

nt d

e se

mna

liza

re d

e ca

nal i

ndiv

idua

l

1 1 m b1 b8 2 194 e1 b1 b8

3 387 m b1 b8 4 580 0 b1 b8 5 773 m b1 b8 6 966 e2 b1 b7 + A b8 A

7 1159 m b1 b8

8 1352 0 b1 b8 9 1545 m b1 b8 10 1738 e3 b1 b8

11 1931 m b1 b8 12 2124 1 b1 b7 + B b8 B13 2317 m b1 b8

14 2510 e4 b1 b8

15 2703 m b1 b8 16 2896 0 b1 b8 17 3089 m b1 b8 18 3282 e5 b1 b7 + C b8 C

19 3475 m b1 b8

20 3668 1 b1 b8 21 3861 m b1 b8 22 4054 e6 b1 b8

23 4247 m b1 b8 24 4440 1 b1 b7 + D b8 D

FAS Frame Alignment Signal Cuvntul de sincronizare de cadru 0 0 1 0 1 1 DL Data Link 4 kb/s Canal de date - mCRC Cyclic Redundancy Check e1 e2 e3 e4 e5 e6 . Se utilizeaz CRC6.

17

MULTICADRUL MC12 - T1n Tabelul 3.7 este prezentat modul de formare al multicadrului MC12-

T1, conform recomandrii din G.704.Tabelul 3.7 Multicadrul MC12 - T1 conform Rec ITU-T G.704

Biii din canalele TS 1 - TS 24

Nr. cadru

FASMultiframe

M - FAS(bitul S) Bii de informaie

Bii de semnalizare

LSB din 6 n 6 cadre

1 1 - b1 b8 2 - 0 b1 b8 3 0 - b1 b8 4 - 0 b1 b8 5 1 - b1 b8 6 - 1 b1 b7 + A A7 0 - b1 b8 8 - 1 b1 b8 9 1 - b1 b8 10 - 1 b1 b8 11 0 - b1 b8 12 - 0 b1 b7 + B B1 1 - b1 b8 2 - 0 b1 b8 3 0 - b1 b8 4 - 0 b1 b8 5 1 - b1 b8 6 - 1 b1 b7 + C C7 0 - b1 b8 8 - 1 b1 b8 9 1 - b1 b8 10 - 1 b1 b8 11 0 - b1 b8 12 - 0 b1 b7 + D D

FAS 1 0 1 0 ... M-FAS 0 0 1 1 1 0

Analiza funcionrii canalului de sincronizare (TS0): FAS 0 0 1 0 1 1. Bii prezeni pe poziia 1 n structura cadrului n

cadrele 6, 12, 18, i 24; DL canal de date de 4 kb/s, format din bitul F (m) din cadrele impare 1,

3, 5, ... i 23. Poate fi utilizat pentru transmiterea unei alarme privind pierderea sincronizrii la terminalul distant LFA (Lost of Frame Alignment). Structura acestui mesaj este un cuvnt de 16 bii cu primii8 bii 1L i urmtorii 8 bii 0L. ( 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 );

18

cuvntul de sincronizare se va transmite permanent pn la restabilirea sincronizrii Fig. 3.22.

MUX D-MUX

D-MUX

T1 1544kb/s

LFA MUX

4F 1,544Mb/s

Local HK

LFARemote HK

Se transmite pe linie pe canalul DL secvena1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

Fig. 3.22 Activarea alarmei privind pierderea sincronizrii i comunicarea la terminalul distant semnalul LFA

CRC canal de estimare a calitii transmisiei. Se folosete secvena CRC6. Se bazeaz pe utilizarea bitului F din cadrele 2, 6, 10, 14, 18 i 22 din multicadru, formnd cuvntul e1 e2 e3 e4 e5 e6.

FUNCIONAREA CRC6

Pentru a putea monitoriza calitatea transmisiei i implicit corectitudinea informaiei recepionate se utilizeaz o procedur de control tip CRC (Cyclic Redundancy Check) folosind bitul F din cadrele 2, 6, 10, 14, 18 i 22.

Observaie: Se definete CMB (Code Message Block) ca fiind structura multicadrului MC24-T1 n care bitul F are tot timpul valoarea logic 1L. CMBare deci 4632 bii cu biii F pe 1L i restul biilor cu valorile impuse de trafic i de semnalizarea asociat fiecrui canal (ABCD).

CRC6 format din e1 e2 e3 e4 e5 e6 are pe e1 ca MSB i pe e6 ca LSB.CRC6 se obine prin multiplicarea lui CMB cu 6x i apoi mprirea

modulo 2 la polinomul 146 xx , fiind restul acestei mpriri.Observaie: Calculul se face pentru CMB anterior i rezultatul se

introduce n MC24 curent.La recepie se procedeaz la verificarea celor 6 bii din compunerea

MC24 curent folosind MC24 anterior recepionat, unde s-au nlocuit toi biii Fcu valoarea logic 1L, obinndu-se astfel CMB anterior.

19

IMPLEMENTAREA PROCEDURII CRC-6 PENTRU CADRUL T1

Se va utiliza polinomul generator: 16 xx , implementat cu regitri de deplasare ca n Fig. 3.23.

Fig. 3.23 CRC6 implementare cu regitri de deplasare

Blocul CMB va fi format dintr-un multicadru MC24-T1 cu 4632 de bii, avnd toi biii identici cu excepia biilor F, ce vor fi setai pe 1L.

Blocul astfel generat va fi introdus serial la intrarea Input-CMB, ncepnd cu bitul 1 al multicadrului i terminnd cu bitul 4632, adic bitul 193 al cadrului 24.

Dup inserarea ultimului bit (b4632) din compunerea CMB, la ieirea sistemului CRC-6 la pinii b1, b2, b3, b4, b5 i b6 sunt disponibile valorile pentru biii e1, e2, e3, e4, e5 i e6.

Aceste valori se insereaz n coninutul multicadrului urmtor.Dup utilizare ieirile sistemului se reseteaz fiind pregtit pentru a

efectua calculul CRC6 pentru urmtorul multicadru.La recepie se procedeaz similar, nlocuind valorile F recepionate cu 1L

i efectund aceeai verificare CRC6. Dac prin comparaia bit cu bit a valorilor obinute la verificarea de la recepie cu valorile recepionate din linie n MC24 anterior se obin valori identice, atunci se valideaz coninutul MC24 anterior transmis.

PARAMETRII CANALULUI DE SINCRONIZARE T1 (TS0)

Cuvntul de sincronizare FAS (Frame Alignment Signal) se monitorizeaz permanent chiar i dup obinerea sincronizrii.

Pierderea semnalului de sincronizare trebuie detectat n maximum12 ms. Dup detectarea acestei stri se ateapt un numr prestabilit (3 pn la 5) de cadre dup care se confirm pierderea semnalului de sincronizare i se activeaz o alarm local i distant.

Alarma local (local housekeeping LHK) poate fi una de tip 1L pe un pin intern informnd interfaa local (IJ) responsabil cu transmiterea fluxului,

20

poate fi de asemenea optic i acustic pentru informarea operatorilor din centrele de comunicaie.

Alarma distant (Remote Housekeeping RHK) se transmite prin intermediul canalului DL la echipamentul distant, semnaliznd LFA (Lost of Frame Alignment). Semnalul LFA este format din bitul F (m) din cadrele impare 1, 3, 5, ... i 23, are 16 bii i structura 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0. Acest cuvnt se va transmite permanent pn la restabilirea sincronizrii.

Timpul maxim de restabilire a sincronizrii este estimat la 15 ms.Strategia de recuperare a cuvntului de sincronizare i implicit de

obinere a sincronizrii implic utilizarea i a informaiei din CRC6. Ea este sintetizat n diagrama din Fig. 3.24. Acest lucru certific suplimentar, fr ns a da garanii, c procesul de detectare a cuvntului de sincronizare s-a fcut corect.

Fig. 3.24 Procesul de sincronizare cu utilizarea CRC6

21

3.2.3 Parametrii comparativi E1 i T1

Nivelul 1 de multiplexare PDH este dominat de standardele E1 (European) cu 30 canale telefonice modulate PCM cu legea A de compandare i T1 (S.U.A.) cu 24 canale telefonice modulate PCM cu legea de compandare.

Diferenele dintre cele dou standarde sunt prezentate n Tabelul 3.8 i se refer la mecanismul de sincronizare i semnalizare.

Tabelul 3.8 Parametrii comparativi E1, T1

ParametruE1

(2048 kb/s)T1

(1544 kb/s)Modulaie PCM Legea A Legea Numr de intervale temporale (TS) 32 24+1Frecvena de eantionare ( ef ) 8 kHz 8 kHzNr. bii n TS 8 8Debit echivalent canal temporal (TS) 64 kb/s 64 kb/sDebit echivalent flux 2048 kb/s 1544 kb/sPoziie canal sincronizare n structura fluxului

TS 0 TS 0

Debit canal de sincronizare 64 kb/s 8 kb/sNr. bii cuvnt de sincronizare 8 1Cuv. de sincronizare 1 0 0 1 1 0 1 1 1/0Poziie canal de semnalizare n structura fluxului

TS 16 TS 1 TS 24

Debit global canal de semnalizare 64 kb/s 32 kb/sDebit echivalent alocat fiecrui canal individual

2 kb/s 1,33 kb/s

Mecanismul de semnalizare la E1 presupune canal comun, pe cnd cel de la T1 utilizeaz bitul cel mai puin semnificativ din ase n ase cadre pentru a semnaliza starea canalelor individuale.

Diferene funcionale majore sunt doar la nivelul canalului de sincronizare i semnalizare. Acestea au fost determinate n mare parte de considerente economice privind obinerea i meninerea unei piee de desfacere dect din raiuni tehnice. Ambele procedee tehnice sunt acum relativ uor de implementat n echipamente i se dovedesc perfect funcionale ambele.

Pentru semnalul informaional exist diferen doar n ceea ce privete mecanismul de compandare neliniar de la nivelul coderelor PCM. n practic se utilizeaz transcodere pentru a elimina aceste diferene, care sunt de altfel nesemnificative.

22

3.3 ALARME SPECIFICE MULTIPLEXRII PDH

Pentru a putea construi o structur de multiplexare de ordin superior este necesar introducerea unor semnale specifice de control. Aceste semnale sunt definite de G.775, astfel:

LOS Loss of Signal (Pierderea semnalului la recepie); AIS Alarm Indication Signal (Alarm privind funcionarea defectuoas a sistemului de multiplexare local); RDI Remote Defect Indication (Alarm privind funcionareadefectuoas a sistemului de multiplexare distant).Activarea i dezactivarea acestor alarme se face dup anumite criterii. Criteriile de activare/dezactivare ale alarmelor sunt definite n mod diferit

n funcie de nivelul de multiplexare la care funcioneaz. Nivelurile de multiplexare sunt definite de G.702.

3.3.1 Alarma LOS (Loss of Signal)

Activarea i dezactivarea alarmei LOS se face dup o curb de histerezis cu 2 niveluri N1 i N2, niveluri definite pentru fiecare nivel PDH, prezentate n Fig. 3.25.

Fig. 3.25 Mecanism activare alarm tip LOS

n Tabelul 3.9 sunt prezentate nivelurile de activare, respectiv dezactivare specifice fiecrui nivel de multiplexare certificat de G.702.

23

Tabelul 3.9. Niveluri relative activare/dezactivare LOS

NivelPDH

Debit flux [kb/s]

Ecart ntre Nr i N1 [dB]

Ecart ntre Nr i N2 [dB] Interval de ncredere

0 64 35 31 2048 35 92 8448 35 93 34 368 35 154 139 264 35 15

it n T cu

10 255n unde:

n bii, T durat bit

3.3.2 Alarma AIS (Alarm Indication Signal)

Semnalul AIS este activat de una dintre entitile aflate n comunicaie prin trimiterea n mod continuu de 1 logic ctre partener.

Transmiterea componentei de curent continuu ctre partenerul de comunicaie este mpiedicat de utilizarea codului de linie care asigur tranziii ale nivelului semnalului pe linie chiar i la succesiuni lungi de 1 logic sau 0 logic.

La destinaie ar trebui s se recepioneze 1 logic pe toat durata activrii acestei alarme, care n mod uzual depete durata unui cadru (125 s ), nsdatorit influenei perturbaiilor din canalul de comunicaie n mod accidental la recepie pot s apar i valori de tip 0 logic. Ca urmare, n Tabelul 3.10 sunt definite valorile limit de la care se consider activat, respectiv dezactivat alarma de tip AIS.

Tabelul 3.10 Niveluri de activare/dezactivare AIS

Debit flux[kb/s]

Nivel activare AIS (Nota 1)

Dimensiunea cadrului conform ITU-T

[bii]Nivel dezactivare

AIS (Nota 2)

6 312 4 840 (G.747) 58 448 4 840 (G.742) 534 368 4 1536 (G.751) 534 368 5 2148 (G.753) 6139 264 5 954 (G.755) 6139 264 5 2928 (G.751) 6

Nota 1 AIS se activeaz la destinaie dac nr. de 0 logic recepionai n intervalul unui cadru este mai mic dect limita precizat n coloana 2.

Nota 2 AIS se dezactiveaz la destinaie dac nr. de 0 logic recepionai n intervalul unui cadru este mai mare dect limita precizat n coloana 4.

Observaie - Face excepie de la numrtoare primul cadru pentru a se evita numrarea biilor de 0 logic din cadrul dinainte de activare.

24

3.3.3 Alarma RDI (Remote Defect Indication)

Semnalul RDI este o alarm prezent la echipamentul local, activat din linie prin citirea unei indicaii furnizat de echipamentul distant. Alarma RDI reflect starea funcionrii echipamentului distant, Fig. 3.26.

Sunt definite alarme RDI pentru fiecare nivel de multiplexare. La nivelul 1 pentru fluxul E1 (2048 kb/s) sunt definite dou alarme RDI, una pentru nivelul flux i una pentru canalul de semnalizare (TS16) din cadrul fluxului E1.

Mecanismele de activare i dezactivare sunt prezentate n Tabelul 3.11.

Fig. 3.26 Mecanism activare alarm tip RDI

Tabelul 3.11 Niveluri de activare/dezactivare RDI, conform G.775

Debit flux[kb/s]

Nivel activare RDI Nivel dezactivare RDI Observaie2 048

(TS16)Bitul AIS setat pe 1 logic pentru

1 la 5 multicadre de 2 msBitul AIS setat pe 0 logic pentru

1 la 5 multicadre de 2 msNota 1

2 048 (TS0)

Bitul AIS setat pe 1 logic pentru 2 la 5 grupe de cte 2 cadre

(250 s)

Bitul AIS setat pe 0 logic pentru 2 la 5 grupe de cte 2 cadre

(250 s)Nota 2

8 448Bitul AIS setat pe 1 logic pentru

3 la 5 cadre consecutiveBitul AIS setat pe 0 logic pentru

3 la 5 cadre consecutiveNota 3







Nota 1 - AIS este bitul 2 (y) din structura cuvntului de sincronizare a unitii de semnalizare. Prezent n TS 16 din cadrul 0 al multicadrului, conform G.704.Nota 2 AIS este bitul 2 (A) din structura cuvntului de sincronizare al fluxului. Prezent n TS 0 din cadrele pare unde apare cuvntul de sincronizare (FAS), conform G.704.Nota 3 AIS este bitul 11 din structura cadrului, conform G.742.Nota 4 AIS este bitul 11 din structura cadrului, conform G.751.Nota 5 - AIS este bitul 13 din structura cadrului, conform G.751.

25

3.4 MULTIPLEXAREA PDH DE ORDINUL DOI

Pentru a obine capaciti de transport de capaciti mai mari folosind acelai mediu de transmisie se utilizeaz multiplexri de ordin superior. Un flux de ordin superior, denumit agregat, se obine prin multiplexarea bit cu bit a fluxurilor de ordin inferior n raport cu nivelul curent de multiplexare, denumite tributari, mecanism prezentat n Fig. 3.27.

Fig. 3.27 Multiplexarea de ordin superior

Multiplexul de ordin doi de tip E2 conine include 4 tributari E1 de2048 kb/s i formeaz un agregat E1 de 8448 kb/s (Fig. 3.28).

Mux IIE2

Tb1 E1/2048 kb/s

Tb2 E1/2048 kb/s

Tb3 E1/2048 kb/s

Tb4 E1/2048 kb/s

Agregat E2/8448 kb/s

Fig. 3.28 Multiplexarea de ordinul II i formarea cadrului E2

3.4.1 Sincronizarea tributarilor cu buffere elastice

Vitezele de intrare ale tributarilor sunt diferite de valoarea standard de 2048 kb/s. Variaia vitezelor de intrare este dependent de stabilitatea oscilatorului sistemului tehnic care a emis respectivul flux de date. Exist variaii i fa de valoarea standard, dar i variaii relative unul fa de cellalt (Fig. 3.29).

26

Fig. 3.29 Variaiile vitezelor de intrare ale tributarilor

Dac variaiile vitezelor instantanee de intrare ale tributarilor se nscriu n anumite limite, ele pot fi compensate cu ajutorul bufferelor elastice (BE). Bufferul elastic este n fapt o memorie n care se poate scrie i citi cu viteze diferite, variaiile pointerilor de scriere i citire sunt dictate frecvenelorinstantanee de lucru ale sistemelor de intrare i de ieire. Plasarea BE este prezentat n Fig. 3.30.

Mux E2

v1

E2-8448 kb/s

BE1 vref

v2 BE2 vref

v3 BE3 vref

v4 BE4 vref

Fig. 3.30 Plasarea BE n cadrul sistemului de multiplexare

Multiplexarea de ordinul superior se face utiliznd mecanisme de compensare a variaiilor relative de vitez dintre tributari.

3.4.2 Multiplexarea de ordinul doi cu compensare pozitiv (conform G.742)

Parametrii principali:

- numrul de tributari: trib 4N ;- viteza de intrare de referin a tributarilor: trib-ref 2048 kb/sV ;- tolerana vitezei de intrare a tributarilor: 10 kHz ;

27

- viteza de ieire de referin a agregatului: agregat-ref 8448 kb/sV ;- tolerana vitezei de ieire a agregatului: 30 ppm 253 Hz ;- numrul de bii din cadru: b/c 848N bii;

- durata unui cadru: / Cadru3

agregat

848100,378 s

8448 10B

CN

TD

;

- factor de compensare: 004878,1205

206 FJ ;

- valoare nominal compensat:1,004878 2048 kb/s 2057,99 kb/sN F INJ J V ;

- valoare relativ compensat: 10 kb/sR N INJ J V .

Cadrul E2 cu justificare pozitiv conine 848 de bii dintre care:- 10 bii de sincronizare;- 2 bii de alarm la nivel E2;- 12 bii de control al justificrii (distribuii n CJ1, CJ2, CJ3);- 4 bii de justificare (JUSTIFICARE), grupa GE 206;- precum i 820 de bii utili grupai n 205 grupe elementare GE.

Structura cadrului este prezentat n Fig. 3.31.

Fig. 3.31 Structura cadrului E2 cu justificare pozitiv

28

Justificarea pozitiv n cadrul E2

Este necesar pentru a putea compensa variaiile n sens pozitiv, ale vitezelor medii de intrare fa de valoarea de referin. Prin utilizarea biilor din GE206 se pot compensa diferene de pn la 10 kb/s. Diferenele mai mici de10 kb/s se pot obine folosind corespunztor bitul corespondent din GE206 odat la 2, 3, 4, ... cadre. De exemplu, prin activarea bitului de justificare o dat la 2 cadre se compenseaz diferene n sens pozitiv fa de referin de 5 kb/s.

Observaii: grupa biilor de justificare este considerat i grupa elementar de

rezerv GE 206; biii din grupa de justificare se activeaz individual pe baza votului

majoritar obinut din analiza biilor de control ai justificrii (CJ1, CJ2, CJ3), Fig. 3.32;

se utilizeaz metoda votului majoritar pentru a compensa eventualele influene ale B.E.R.;

este esenial evaluarea corect a biilor de control ai justificrii pentru c o eventual eroare n interpretarea lor ar introduce sau elimina un bit din componena unui flux de tip E1, fenomen mult mai grav dect interpretarea eronat a unui bit din structura unui flux. Efectul este alunecarea spre dreapta sau stnga cu un bit a tuturor biilor din componena lui E1 i pierderea sincronizrii la nivelul inferior de multiplexare.

Fig. 3.32 Justificarea pozitiv n cadrul E2

Sincronizarea fluxului de tip E2

Pentru sincronizare se utilizeaz un cuvnt de sincronizare compus din10 bii plasai n primele 10 poziii ale cadrului E2, Fig. 3.33.

29

Fig. 3.33 Sincronizarea i alarmarea n cadrul E2

Observaii: s-a optat pentru varianta plasrii succesive a biilor de sincronizare; FAS (Frame Alignment Signal) se consider a fi detectat dac s-a detectat

de 3 ori consecutiv cuvntul de sincronizare n aceeai poziie; LFA (Lost of Frame Alignment) se activeaz dac nu s-a putut detecta de

4 ori consecutiv cuvntul de sincronizare n poziia ateptat (cea iniial considerat a fi corect pe baza sincronizrii anterioare), Fig. 3.34;

se iniiaz procedura de resincronizare n urmtoarea situaie: n cadrul ns-a identificat cuvntul de sincronizare, iar n unul din cadrele n + 1 in + 2 nu se poate identifica;

recomandarea G.742 nu oblig la aceast strategie de sincronizare, dar sugereaz c prin utilizarea altei metode s se obin sincronizarea n maxim 1 ms, incluznd i activarea alarmelor, biii 11 i 12 din structura cadrului.

Fig. 3.34 Algoritmul sincronizrii la nivelul E2

30

3.4.3 Multiplexarea de ordinul doi cu compensare negativ/nul/pozitiv (conform G.745)

Multiplexarea ofer un control mai bun al compensrii diferenelor relative de vitez dintre tributari prin utilizarea a dou grupe de compensare i a unui mecanism de control mai eficient al compensrii.

Parametrii principali ai fluxului E2 (G.745):

- numrul de tributari: trib 4N ;- viteza de intrare de referin a tributarilor: trib-ref 2048 kb/sV ;- tolerana vitezei de intrare a tributarilor: 4 kb/s ;- viteza de ieire de referin a agregatului: agregat-ref 8448 kb/sV ;- tolerana vitezei de ieire a agregatului: 30 ppm 253 Hz ;- numrul de bii din cadru: b/c 1056N bii;

- durata unui cadru: B/Cadru3

agregat

1056125 s

8448 10C

NT

D

;

- factor de compensare pozitiv: 001953125,1512513 FJ ;

- valoare nominal pozitiv compensat:1,001953125 2048 kb/s 2052 kb/sN F INJ J V ;

- valoare relativ pozitiv compensat: 4 kb/sR N INJ J V .

- factor de compensare negativ: 998046875,0512511 FJ ;

- valoare nominal negativ compensat:0,998046875 2048 kb/s 2044 kb/sN F INJ J V ;

- valoare relativ negativ compensat: 4 kb/sR N INJ J V .

Cadrul E2 cu justificare negativ/nul/pozitiv conine 1056 de bii dintre care:

- 8 bii de sincronizare (b1 b8);- 4 bii de alarme (b269 b272);- 4 bii rezervai pentru alte aplicaii (canal de serviciu ADPCM la

32 kb/s) (b533 b536);

- 12 bii de control al justificrii (distribuii n CJ1, CJ2, CJ3);

31

- 4 bii de justificare negativ, grupa GE 256, n mod normal (justificare negativ inactiv) utilizai de ctre tributari;

- 4 bii de justificare pozitiv, grupa GE 257, n mod normal (justificare pozitiv inactiv) neutilizai de ctre tributari;

- precum i 1020 de bii utili grupai n 255 grupe elementare GE.


Fig. 3.35 Structura cadrului E2 conform G.745

Metoda de multiplexare presupune formarea grupelor elementare (GE) de 4 bii prin preluarea de la fiecare flux de intrare a cte unui bit. Nu este relevant structura tributarului, adic nu se solicit alinierea tributarilor la nivel de bit, ci doar la nivel de debit de intrare.

Avnd n vedere faptul c bufferele elastice de la intrarea fluxurilor nu pot compensa n totalitate decalajele dintre vitezele de intrare, sunt permise decalaje n limita a 4 kb/s .

Compensarea decalajelor n sens pozitiv pn la maxim 4 kb/s fa de referin (2048 kb/s ) se face prin activarea bitului corespunztor portului de intrare al fluxului din grupa elementar 257 (GE 257).

Compensarea decalajelor n sens negativ pn la maxim 4 kb/s fa de referin (2048 kb/s ) se face prin invalidarea bitului corespunztor portului de intrare al fluxului din grupa elementar 256 (GE 256).

Mecanismul de activare sau inactivare a biilor celor dou grupe elementare speciale (GE 256 i GE 257) se face folosind biii de control ai justificrii dup o schem prezentat n Fig. 3.36.

32

Fig. 3.36 Mecanismul de activare al biilor de justificare

n Fig. 3.36 este prezentat scenariul de activare a mecanismului de compensare pentru cele patru fluxuri astfel:

Fluxul 1 compensare nul, bitul de justificare negativ activat (b797) i bitul de justificare pozitiv inactivat (b801);

Fluxul 2 compensare pozitiv, bitul de justificare negativ activat (b798) i bitul de justificare pozitiv activat (b802);

Fluxul 3 compensare negativ, bitul de justificare negativ inactivat (b800) i bitul de justificare pozitiv inactivat (b804);

Fluxul 4 compensare nul, bitul de justificare negativ activat (b793) i bitul de justificare pozitiv inactivat (b801).

Dup cum se observ regula de compensare este urmtoarea, pentru compensarea:

nul: bitul de justificare negativ activat i bitul de justificare pozitiv inactivat;

pozitiv: bitul de justificare negativ activat i bitul de justificare pozitiv activat;

negativ, bitul de justificare negativ inactivat i bitul de justificare pozitiv inactivat.

Activarea sau inactivarea biilor de justificare se face dup o schem cu semnalizare n dou cadre succesive i execuie n cadrul al doilea. Valorile implicite sunt activ pentru bitul de compensare negativ i inactiv pentru bitul de compensare pozitiv.

Randamentul comunicaiei din punct de vedere al traficului referitor la mecanismul de compensare este:

%41,991225642

25642 C

33

Mecanismul de sincronizare la nivelul E2

Sincronizarea se face dup recepionarea corect a cuvntului de sincronizare (1 1 1 0 0 1 1 0), prezent n locaiile b1 la b8, n dou cadre succesive.

Ieirea din starea de sincronizare i trecerea n starea desincronizat se face dup recepionarea incorect a cinci cuvinte de sincronizare succesive.

Mecanismul de tranziie al strilor este prezentat n Fig. 3.37.

Fig. 3.37 Algoritmul de tranziie al strilor n procesul de sincronizare conform G.745

Timpul de sincronizare sau resincronizare nu va depi valoarea de 20 ms.Semnalul de tact la recepie poate fi extras de ctre demultiplexor cu

ajutorul unui circuit de extragere a tactului.Pierderea sincronizrii la nivelul E2 trebuie comunicat i nivelului E1

(tributarilor) prin activarea semnalului AIS.Semnalul AIS la nivelul E2 ca i la nivelul E1 este format prin

transmiterea continu ctre echipamentul partener a unui ir continuu de 1 logic.Procedura de sincronizare nu este impus de standardul G.745, poate fi

liber implementat, ns ea trebuie s se finalizeze n intervalul de timp precizat.

34

3.5 MULTIPLEXAREA DE ORDIN TREI

3.5.1 Multiplexarea de ordinul trei cu compensare pozitiv (conform G.751)

Parametrii principali:

- numrul de tributari: trib 4N ;- viteza de intrare de referin a tributarilor: trib-ref 8448 kb/sV ;- viteza de ieire de referin a agregatului: agregat-ref 34368 kb/sV ;- tolerana vitezei de ieire a agregatului: 20 ppm 684 Hz ;- numrul de bii din cadru: b/c 1536N bii;


agregat

153644,69 s

34368 10C

NT

D

;

- factor de compensare: 00265252,1377

378 FJ ;

- valoare nominal compensat:1,00265252 8448 kb/s 8470,4084 kb/sN F INJ J V ;

- valoare relativ compensat: 22 kb/sR N INJ J V .

Cadrul E3 cu justificare pozitiv (G.751) conine 1536 de bii dintre care:- 10 bii de sincronizare;- 2 bii de alarm la nivel E3;- 12 bii de control al justificrii (distribuii n CJ1, CJ2, CJ3);- 4 bii de justificare, grupa GE 379;- precum i 1508 de bii utili grupai n 377 grupe elementare GE.


35

Fig. 3.38 Structura cadrului E3 cu justificare pozitiv

Justificarea pozitiv utilizat n multiplexul E3

Procedura de justificare este necesar pentru a putea compensa variaiile n sens pozitiv ale vitezelor medii de intrare fa de valoarea de referin. Prin utilizarea biilor din GE387 se pot compensa diferene de pn la 22 kb/s. Diferenele mai mici de 22 kb/s se pot obine folosind bitul corespunztor din GE 387 odat la 2, 3, 4, ... cadre. De exemplu, prin activarea bitului de justificare odat la 2 cadre se compenseaz diferene n sens pozitiv fa de referin de 11 kb/s.

Mecanismul de control al justificrii este similar cu cel utilizat pentru nivelul 2 de multiplexare cu compensare pozitiv (G.742) descris n capitolul 3.4.2.

Sincronizarea E3, conform G.751

Pentru sincronizare se utilizeaz un cuvnt de sincronizare compus din10 bii plasai n primele 10 poziii ale cadrului E3, conform Fig. 3.39.

Fig. 3.39 Sincronizarea i alarmarea n cadrul E3

36

Observaii: s-a optat pentru varianta plasrii succesive a biilor de sincronizare; FAS (Frame Alignment Signal) se consider a fi detectat dac s-a detectat

de 3 ori consecutiv cuvntul de sincronizare n aceeai poziie; LFA (Lost of Frame Alignment) se activeaz dac nu s-a putut detecta de

4 ori consecutiv cuvntul de sincronizare n poziia ateptat (cea iniial considerat a fi corect pe baza sincronizrii anterioare);

se iniiaz procedura de resincronizare n urmtoarea situaie: n cadrul ns-a identificat cuvntul de sincronizare, iar n unul din cadrele n+1 i n+2nu se poate identifica;

recomandarea G.751 nu oblig la aceast strategie de sincronizare, dar sugereaz c prin utilizarea altei metode s se obin sincronizarea n maxim 1 ms incluznd i activarea alarmelor, biii 11 i 12 din structura cadrului.

Algoritmul sincronizrii este prezentat n Fig. 3.40.

Desincronizat

Sincronizat

S1

D1

S2

S3

Sincro incorect recepionat Sincro corect recepionat

D1

Fig. 3.40 Algoritmul sincronizrii la nivelul E3

Bitul 11 este utilizat pentru transmiterea alarmelor la echipamentul distant.

Bitul 12 este rezervat pentru utilizri naionale. n relaiile internaionale va fi setat pe 1 logic.

37

3.5.2 Multiplexarea de ordinul trei cu compensare negativ/nul/pozitiv (conform G.753)

Parametrii principali ai fluxului E3 (G.753):

- numrul de tributari: trib 4N ;- viteza de intrare de referin a tributarilor: trib-ref 8448 kb/sV ;- tolerana vitezei de intrare a tributarilor: 8 kb/s ;- viteza de ieire de referin a agregatului: agregat-ref 34368 kb/sV ;- tolerana vitezei de ieire a agregatului: 20 ppm 687 Hz ;- numrul de bii din cadru: b/c 2148N bii;


agregat

214862,5 s

34368 10C

NT

D

;

- factor de compensare pozitiv: 00094697,11056

1057 FJ ;

- valoare nominal pozitiv compensat:1,00094697 8448 kb/s 8456 kb/sN F INJ J V ;

- valoare relativ pozitiv compensat: 8 kb/sR N INJ J V .

- factor de compensare negativ: 99905303,01056

1055 FJ ;

- valoare nominal negativ compensat:0,99905303 8448 kb/s 8440 kb/sN F INJ J V ;

- valoare relativ negativ compensat: 8 kb/sR N INJ J V .

Cadrul E3 cu justificare negativ/nul/pozitiv conine 2148 de bii dintre care:

- 12 bii de sincronizare (b1 b12);- 4 bii de alarme (b269 b272);- 4 bii rezervai pentru alte aplicaii (canal de serviciu ADPCM la

32 kb/s) (b533 b536);

- 12 bii de control al justificrii (distribuii n CJ1, CJ2, CJ3);- 4 bii de justificare negativ, grupa GE 256, n mod normal (justificare

negativ inactiv) utilizai de ctre tributari;- 4 bii de justificare pozitiv, grupa GE 257, n mod normal (justificare

pozitiv inactiv) neutilizai de ctre tributari;

38

- precum i 1020 de bii utili grupai n 255 grupe elementare GE.Structura cadrului este prezentat n Fig. 3.41.

Setul I 716 bii Setul II 716 bii Setul III 716 bii

2148 bii i 62,5 microsecunde

b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 b13 b14 b15 b16 b17 b18 b19 b20 b713 b714 b715 b716Setul I

12 bii - cuvnt de sincronizare 4 bii GE 1 4 bii GE 176

b717 b718 b719 b720 b721 b722 b723 b724 b729 b730 b731 b732 b1429 b1430 b1431 b1432Setul II

4 bii CJ 1 4 bii Alarm 4 bii GE 352

. . . . . . . . 4 bii GE 177

b725 b726 b727 b728

4 bii CJ 2

b1433 b1434 b1435 b1436 b1441 b1442 b1443 b1444 b1445 b1446 b1447 b1448 b2145 b2146 b2147 b2148Setul III

4 bii CJ 3 4 bii STUFFING negativ (GE 528)

4 bii GE 527

4 bii GE 2

4 bii STUFFING pozitiv (GE 529)

b1449 b1450 b1451 b1452

4 bii GE 353

b9 b10 b11 b12 . . .

. . .b1437 b1438 b1439 b14404 bii Rezerv

Fig. 3.41 Structura cadrului E3 conform G.745

Metoda de multiplexare presupune formarea grupelor elementare (GE) de 4 bii prin preluarea de la fiecare flux de intrare a cte unui bit. Nu este relevant structura tributarului, adic nu se solicit alinierea tributarilor la nivel de bit, ci doar la nivel de debit de intrare.

Avnd n vedere faptul c bufferele elastice de la intrarea fluxurilor nu pot compensa n totalitate decalajele dintre vitezele de intrare, sunt permise decalaje n limita a 4 kb/s .

Compensarea decalajelor n sens pozitiv pn la maxim 4 kb/s fa de referin (2048 kb/s ) se face prin activarea bitului corespunztor portului de intrare al fluxului din grupa elementar 257 (GE 257).

Compensarea decalajelor n sens negativ pn la maxim 4 kb/s fa de referin (2048 kb/s ) se face prin invalidarea bitului corespunztor portului de intrare al fluxului din grupa elementar 256 (GE 256).

Mecanismul de activare sau inactivare a biilor celor dou grupe elementare speciale (GE 256 i GE 257) se face folosind biii de control ai justificrii dup o schem prezentat n Fig. 3.42.

39

Fig. 3.42 Mecanismul de activare al biilor de justificare E3

n Fig. 3.42 este prezentat scenariul de activare a mecanismului de compensare pentru cele patru fluxuri astfel:

Fluxul 1 compensare nul, bitul de justificare negativ activat (b797) i bitul de justificare pozitiv inactivat (b801);

Fluxul 2 compensare pozitiv, bitul de justificare negativ activat (b798) i bitul de justificare pozitiv activat (b802);

Fluxul 3 compensare negativ, bitul de justificare negativ inactivat (b800) i bitul de justificare pozitiv inactivat (b804);

Fluxul 4 compensare nul, bitul de justificare negativ activat (b793) i bitul de justificare pozitiv inactivat (b801).

Dup cum se observ regula de compensare este urmtoarea, pentru compensarea:

nul: bitul de justificare negativ activat i bitul de justificare pozitiv inactivat;

pozitiv: bitul de justificare negativ activat i bitul de justificare pozitiv activat;

negativ, bitul de justificare negativ inactivat i bitul de justificare pozitiv inactivat.

Activarea sau inactivarea biilor de justificare se face dup o schem cu semnalizare n dou cadre succesive i execuie n cadrul al doilea. Valorile implicite sunt activ pentru bitul de compensare negativ i inactiv pentru bitul de compensare pozitiv.

Randamentul comunicaiei din punct de vedere al traficului referitor la mecanismul de compensare este:

2 4 25699,41%

2 4 256 12C

40

Mecanismul de sincronizare la nivelul E3

Sincronizarea se face dup recepionarea corect a cuvntului de sincronizare (1 1 1 0 0 1 1 0), prezent n locaiile b1 la b8, n dou cadre succesive.

Ieirea din starea de sincronizare i trecerea n starea desincronizat se face dup recepionarea incorect a cinci cuvinte de sincronizare succesive.

Mecanismul de tranziie al strilor este prezentat n Fig. 3.43.

Fig. 3.43 Algoritmul de tranziie al strilor n procesul de sincronizare E3

Timpul de sincronizare/resincronizare nu va depi valoarea de 20 ms.Semnalul de tact la recepie poate fi extras de ctre demultiplexor cu

ajutorul unui circuit de extragere a tactului.Pierderea sincronizrii la nivelul E2 trebuie comunicat i nivelului E1

(tributarilor).Semnalul AIS la nivelul E2 ca i la nivelul E1 este reprezentat de

transmiterea continu ctre echipamentul partener a unui ir de 1 logic.

41

3.6 BIBLIOGRAFIE

Recomandrile ITU-T[3.1] G.701 Vocabular de termeni specifici n transmisia i multiplexarea

digital[3.2] G.702 Debitele ierarhiei digitale[3.3] G.703 Caracteristicile fizice i electrice ale interfeelor digitale[3.4] G.704 Structura cadrelor sincrone digitale ce opereaz la 1554, 6312,

2048, 8448 i 44736 kB/s[3.5] G.705 Caracteristicile modulelor funcionale specifice ierarhiei PDH[3.6] G.706 Sincronizarea i verificarea CRC a cadrelor definite n G.704[3.7] G.741 Consideraii generale privind echipamentele de multiplexare de

ordinul doi[3.8] G.742 Multiplexarea digital de ordinul doi cu compensare pozitiv[3.9] G.745 Multiplexarea digital de ordinul doi cu compensare nul/

zero/pozitiv[3.10] G.751 Multiplexarea digital de ordinul trei i patru cu compensare

pozitiv[3.11] G.753 Multiplexarea digital de ordinul trei cu compensare nul/

zero/pozitiv[3.12] G.775 Criterii de activare i dezactivare pentru alarmele LOS, AIS i

RDI specifice multiplexelor PDH[3.13] Niculescu, Grazziela Analiza i modelarea sistemelor de comunicaii,

Ed. Matrix Rom, Bucureti, 1997[3.14] Rdulescu, Tatiana Sisteme i reele de comunicaii, Ed. Tehnic,

Bucureti, 1995[3.15] Zahan, Sorina Telefonia digital n reelele de telecomunicaii, Ed

Albastr, Cluj-Napoca, 2001[3.16] Dobrot, Virgil Reele digitale n telecomunicaii, Ed. Mediamira,

Cluj-Napoca, 2002[3.17] Niculescu, Grazziela Tehnici i sisteme de comutaie, Ed. Matrix Rom,

Bucureti, 2001

42

Anexa 3.1 Ierarhie digital de multiplexare(DMH Digital Multiplex Hierarchy)

43

Anexa 3.2 Ierarhie digital de multiplexare bazat pe 1544 kb/s (T1)

ADPCM G.724

Central digitalG.705, Q.511, Q.5112

Transmultiplexor G.794

Transcoder G.726

Circuit digital G.763

Line digital G.951, G.955

Multiplex PCM G.746

Centrala digitalG.705, Q.511

Line digital G.951, G955

Line digital G.955

Line digital G.953, G.955

Mux PCM G.733

Digital multiplex G.743



Digital line system G.956, G955


23 (24)1

Interfa G.703

Ierarhia PDH

Debit kb/s Nivel

1 4

64

1.5441

124

148

12

1

96

Interfa G.703

32064

Interface G.703

Interfa G.703

6.312

44.736

Interface G.703

97.728

2

3

4

TV

Voce

Voce

Grup de

baz B

Voce

12

1 5 1 7

1 3

Videoconferin H.120, H.130

Multiplex digital G.734

Interfa G.703

44

Anexa 3.3 Ierarhie digital de multiplexare bazat pe 2048 kb/s (E1)

Documents

M03 - Multiplexarea PDH