Цифровое уплотнение абонентских линий

Взаимодействие в эталонной точке U

Эталонная точка U — это точка, в которой соединяется оконечное оборудование, представленное NT1, и оборудование станции, представленное LT.

В этом смысле задачей устройства NT1 является преобразование потока данных, представленных в правилах интерфейса S, в работе по правилам, принятым для эталонной точки U, и обратное преобразование.

Основная задача состоит в обеспечении двухсторонней передачи данных с возможно большей скоростью и на большое расстояние по двухпроводной линии. Как уже сказано, в настоящее время имеется несколько систем передачи.

Рассмотрим сначала одну из систем, основанную на применении ранее изученных устройств – эхокомпенсатора и дифференциальной системы. Эта схема показана на рис. 11.5 в разделе "эхокомпенсаторы". Если рассматривать направление передачи от исходящего абонента, то в данном случае четырехпроводная линия включена как абонентское устройство, а двухпроводная линия подключена с другого конца. На рис. 11.7, кроме этого несущественного изменения, указано место включения преобразователя линейного кода.

Рис. 11.6. Блок­схема устройств, реализующих интерфейс в эталонной точке U

Дадим краткое пояснение назначению новых (по сравнению с рис. 11.5) устройств.

Линейный кодер – устройство, преобразующее данные в код линии. Кроме того, при линейном преобразовании проводится скремблирование сигналов, т.е. преобразование последовательности передаваемых данных в кодовую последовательность, которая содержит 1 и 0, согласно псевдослучайному закону. Это позволяет улучшить систему синхронизации, благодаря исключению серий, состоящих из одних нулей. Это также улучшает работу эхокомпенсатора и служит простейшим шифрованием передаваемой информации.

АЦП — устройство аналого­цифрового преобразования линейного кода в код, принятый для передачи в устройство NT 1.

Схемы регулировки – это устройства, регулирующие уровни сигнала, дрейф постоянной составляющей, и обеспечивающие дескремблирование сигналов.

Формат кадра также не стандартизирован. Для примера приведем один из рекомендованных ANSI [11.2].

Рис. 11.7. Формат кадра и суперкадра в эталонной точке U

На рис. 11.7 показан формат кадра и суперкадра в эталонной точке U.

Кадр стоит из:

• 12 полей, содержащих данные в виде одного байта канала B, одного байта канала B2, и двух бит канала D. Всего содержание поля — 18 бит; 12 полей занимают 216 бит.
• одного поля, содержащего биты синхронизации —18 бит;
• битов заголовка – 6 бит.

Всего кадр содержит 240 бит, которые должны быть переданы за 1,5 мс. Таким образом, скорость передачи в канале должна быть 160 Кбит/c при скорости передачи полезной информации 144 Кбит/с ( ).

Суперкадр состоит из 8 кадров. За этот период собирается информация заголовков объемом 48 битов.

Из них:

• 24 бита предназначены для управления на канальном уровне;
• 3 служебных бита позволяют активизацию оборудования (1 бит), дезактивизацию оборудования (1 бит), передачу сигнала об ошибке;
• 9 бит — фиксированная последовательность из единиц;
• 12 бит — циклический остаточный код, позволяющий на приемном конце проверить достоверность полученной информации.

В суперкадре все кадры содержат синхропоследовательность: первый кадр содержит инверсную синхропоследовательность, остальные — прямую.

Кодирование информации в эталонной точке U-ANSI осуществляется с помощью кода . В этом случае каждым двум битам двоичного кода сопоставляется одна и единственная величина четырехуровневого кода. Например, может быть принята следующая кодировка:

. Тогда последовательность из 18 бит (слово синхронизации) будет передана как (см. таблицу 11.1).

Рассмотренный формат кадра не является единственным. Для примера приведем еще один, эквивалентный предыдущему (рис. 11.8).

Рис. 11.8. Вариант формата кадра в эталонной точке U

Формат содержит 33 поля данных:

• 32 поля, содержащих два байта канала B и два бита канала D, а также 1 служебный бит;
• 17-е поле содержит 32 бита.

Итого за 4 мс передаются 32 поля полезной информации и 64 бита (32 бита – по одному из каждого поля и 32 бита служебной информации в 17-м поле). Они по своему наполнению повторяют содержание служебной информации, которая собирается в суперкадр, рассмотренный в предыдущем разделе, и позволяют передать еще дополнительную служебную информацию. Общее количество бит, предаваемое за 4 мс, равно 640, что соответствует канальной скорости 160 Кбит/с.

Вторая из возможных подсистем обмена сигналами в эталонной точке U обеспечивает поочередную передачу информации в два направления с помощью чередования направления передачи (метод "пинг-понг"). Достоинства такого метода передачи:

• она проще и поэтому требует меньших затрат на свою реализацию;
• при такой системе отсутствуют перекрестные помехи на ближнем конце, поскольку она никогда не совмещает прием и передачу данных.

Основные недостатки:

• необходимость увеличения (более чем в два раза) скорости передачи данных;
• меньшее значение максимальной длины проводов приема и передачи.

Взаимодействие в эталонной точке V

Описание протоколов в этой эталонной точке V представляет очень большой объем. На эту тему имеются хорошие книги, в первую очередь монография Н.А. Соколова "Сети абонентского доступа" [11.5] и книга Б.С. Гольдштейна "Протоколы сети доступа" [11.2] (главы 6-8). В силу этих причин здесь приведено лишь краткое изложение основных задач, выполняемых этим уровнем, которые перечислены в таблице 11.2.

Из таблицы 11.2 видно, что интерфейсы V2, V3 представляют обычные цифровые тракты, которые рассматриваются в "Импульсно-кодовое преобразование" раздел "Мультиплексирование".

Спецификации протокола V4 исключены из рассмотрения.

Сегодня основными из рассматриваемых протоколов являются протоколы, входящие в раздел V5.

Имеются рекомендации по двум группам протоколов. Рекомендации для V5.1 (без концентрации) V.5.2 (с концентрацией). Характеристики интерфейсов V5.1 и V.5.2 показаны в табл. 11.3 [11.2].

Дальнейшее описание этих протоколов можно прочитать в уже указанной литературе [11.10-11.12], рекомендациях ITU-T [11.13-11.16].