3. Инверсное мультиплексирование/ демультиплексирование в транспортных сетях

Инверсное мультиплексирование/демультиплексирование в транспортных сетях позволяет предоставлять для передачи сигналов нетиповые каналы и тракты с пропускными способностями, величины которых кратны пропускным способностям типовых каналов и трактов, что позволяет передавать эти сигналы по нескольким типовым каналам и трактам.

Аналоговые транспортные сети

Аналоговые транспортные сети позволяют организовать каналы и тракты с нетиповыми параметрами, Ниже приведены примеры организации нетиповых каналов.

Для передачи сигналов звукового вещания первого класса канал может быть организован в первичной группе в диапазоне частот 84  96 кГц вместо 4, 5 и 6 каналов ТЧ, а второго класса – в диапазоне 88  96 кГц вместо 4 и 5 каналов ТЧ. Диапазон частот первичной группы 60  108 кГц, количество каналов ТЧ в группе равно 12.

Для передачи трех сигналов звукового сопровождения и телевизионного сигнала каналы могут быть организованы вместо шести третичных групп каналов в диапазонах частот

847  858 кГц, 919  936 кГц, 997  1014 кГц, 1891  8491 кГц.

Диапазон шести третичных групп в сигнале в линии, куда вводятся данные сигналы, составляет

1232  6 = 7392 кГц

и занимает полосу частот

812  9884 кГц.

Диапазон частот третичной группы каналов 812  2044 кГц, количество каналов ТЧ в группе равно 300.

Для передачи сигналов были разработаны специальные амплитудные модуляторы/демодуляторы и полосовые фильтры для ввода/вывода сигналов в заданные диапазоны частот вместо типовых сигналов аналоговой сети.

Таким образом, при организации нетиповых каналов и трактов в аналоговых транспортных сетях передача сигналов обеспечивается вводом/выводом этих сигналов не на входы типовых каналов и трактов, а в высокочастотные области спектров сигналов более высоких порядков.

Транспортные сети плезиохронной цифровой иерарзии

Для организации нетиповых каналов и трактов в цифровых плезиохронных сетях используется инверсное мультиплексирование/демультиплексирование. Ниже приведены примеры.

Для организации каналов звукового вещания в цикле первичного цифрового сигнала со скоростью 2048 кбит/с были выделены определенные временные интервалы TS.

Первичный цифровой сигнал имеет байтовую структуру и позволяет организовать 30 каналов с пропускной способностью 64 кбит/с. На рис. 3. 1 приведена структура цикла первичного цифрового сигнала. Цикл изображен в виде прямоугольников, единица площади которых равна 1 биту. Номера канальных интервалов от TS0 до TS31. Номера битов в цикле от 1 до 256. Канальные интервалы TS0 и TS16 используются для передачи служебной информации. В TS0 через цикл передается сигнал цикловой синхронизации, состоящий из семи битов.

Для организации каналов звукового вещания с пропускной способностью 384 кбит/с необходимо шесть основных цифровых каналов с пропускной способностью 64 кбит/с. На рис. 3. 2 приведена структура цикла первичного цифрового сигнала для организации пяти каналов для передачи сигналов звукового вещания. Каналы получили буквенные обозначения A, B, C, D, E.

Для организации каналов звукового вещания с пропускной способностью 320 кбит/с необходимо пять основных цифровых каналов. Обозначения каналов звукового вещания A, B, C, D, E, F (рис. 3. 3).

Для передачи сигналов звукового вещания применяется инверсное мультиплексирование. Для каждого канала в соответствии с его обозначением предназначены определенные канальные интервалы в цикле первичного сигнала. Поэтому для инверсного демультиплексирования используется процедура цикловой синхронизации первичного цифрового сигнала, которая позволяет на приеме определить номера канальных интервалов.

1

128

TS0

TS1

TS2

TS3

TS4

TS5

TS6

TS7

TS8

TS9

TS10

TS11

TS12

TS13

TS14

TS15

TS16

TS17

TS18

TS19

TS20

TS21

TS22

TS23

TS24

TS25

TS26

TS27

TS28

TS29

TS30

TS31

129

256

Рис. 3.1. Структура цикла первичного цифрового сигнала.

1

A

B

C

D

E

128

TS0

TS1

TS2

TS3

TS4

TS5

TS6

TS7

TS8

TS9

TS10

TS11

TS12

TS13

TS14

TS15

TS16

TS17

TS18

TS19

TS20

TS21

TS22

TS23

TS24

TS25

TS26

TS27

TS28

TS29

TS30

TS31

129

256

Рис. 3. 2. Размещение сигналов пяти каналов A,B,C,D,Eсо скоростью 384 кбит/с

в цикле первичного цифрового сигнала.

1

A

B

C

128

TS0

TS1

TS2

TS3

TS4

TS5

TS6

TS7

TS8

TS9

TS10

TS11

TS12

TS13

TS14

TS15

TS16

TS17

TS18

TS19

TS20

TS21

TS22

TS23

TS24

TS25

TS26

TS27

TS28

TS29

TS30

TS31

129

D

E

F

256

Рис. 3. 3. Размещение сигналов шести каналов A,B,C,D,E,Fсо скоростью 320 кбит/с

в цикле первичного цифрового сигнала.

Для передачи сигналов вторичной страндартной группы по цифровым сетям были разработаны амплитудно‑импульсный модулятор, кодек и фильтры. Параметры кодека приведены в табл. 3. 1. На входе АЦП с ИКМ включается амплитудный модулятор и фильтры для преобразования сигнала вторичной группы в сигнал со спектром 12  252 кГц, который дискретизируется во времени и кодируется.

Таблица 3. 1

Параметры кодека для сигнала вторичной группы

Стандартная группа 55иналов	Спектр сигнала, кГц	Спектр сигнала на входе АИМ, кГц	Частота дискретизации, кГц	Код	Число битов в кодовом слове (группе)	Число битов для синхронизации по группам
Вторичная группа	312 552	12 252	512	Симметричный	12	1

Скорость сигнала на выходе кодера равна

512  12 = 6144 кбит/с.

Далее этот сигнал в подслое инверсного мультиплексирования разделяется на три потока, скорости передачи которых равны скоростям передачи первичного цифрового сигнала, и передается по сети. На приеме в подслое инверсного демультиплексирования из трех первичных сигналов формируется один со скоростью 6144 кбит/с, затем этот сигнал декодируется. На выходе ЦАП включается амплитудный демодулятор и фильтры для формирования сигнала вторичной группы.

Три цифровых первичных сигнала, которые используются для передачи сигнала вторичной группы, имеют определенные номера. На приеме эти сигналы могут быть выделены из вторичного цифрового сигнала с использованием процедуры цикловой синхронизации вторичного сигнала. Но для ввода/вывода цифрового сигнала вторичной группы используется еще одна процедура синхронизации – по кодовым группам.

Транспортные сети синхронной цифровой иерархии

Инверсное мультиплексирование/демультиплексирование используется для организации конкатенированных трактов виртуальных контейнеров высокого и низкого порядков. Примеры приведены в разделе 2 учебного пособия.

Оптические транспортные сети

Инверсное мультиплексирование/демультиплексирование используется для организации конкатенированных трактов блоков полезной нагрузки оптических каналов. Основными типовыми трактами в оптических транспортных сетях являются тракты блоков данных оптических каналов. Поэтому можно встретить обсуждение виртуальной конкатенации трактов блоков данных оптических каналов, но заголовки виртуально-конкатенированных трактов принадлежат блокам полезной нагрузки, поэтому виртуальная конкатенация в отношении пропускной способности, синхронизации и нумерации анализируется для трактов блоков полезной нагрузки оптических каналов.

В оптических транспортных сетях инверсное мультиплексирование используется также для организации передачи сигналов OTU3 и OTU4 по параллельным трактам OTL (рис. 1. 10 и табл. 1. 5).

Структура сигнала OTM‑0.3v4 приведена на рис. 3. 4. Сигнал OTU3 в подслое инверсного мультиплексирования разделяется на четыре сигнала, каждый из которых передается по параллельным трактам OTL3.4. В подслое инверсного демультиплексирования выполняется процедура формирования сигнала OTU3 из четырех сигналов, переданных по параллельным трактам OTL3.4.

Для обеспечения инверсного мультиплексирования /демультиплексирования вводится нумерация шестнадцатибайтных блоков в циклах сигналов OTU3 и OTU4 (рис. 3. 5). Распределение шестнадцатибайтных блоков по четырем параллельным OTL приведено на рис. 3. 6.

Номера OTLk.4 обозначены:

х=0, х=1, х=2, х=3.

Для синхронизации используются два последних бита сигнала сверхцикловой синхронизации MFAS Как видно из рис. 3. 6 параллельное заполнение четырех OTLk.4 в каждом цикле начинается с номера х , значение которого совпадает со значениями двух последних битов сигнала MFAS.

1 ………………………………………………………………………………… 4080

1

2

3

4



1:16 (FAS)

17:32

33:48

49:64

4065:4080



4081:4096

4097:5012

5013:5028

5029:5044

9145:9160



9161:9176

9177:9192

9193:9208

9209:9224

12225:12240



12241:12256

12257:12272

12273:12288

12289:12304

16305:16320

Рис. 3. 5. Границы шестнадцатибайтных блоков в циклах сигналов OTU3 иOTU4.

MFAS: b7=0, b8=0 b7=0, b8=1 b7=1, b8=0 b7=1, b8=1

OTLk.4

х=0

х=1

х=2

х=3





49:64

33:48

16289:16304

16263:16288



17:32



1:16

65:80

16247:16262

16305:16320









17:32

81:96

16263:16288

49:64

1:16

16305:16320

16247:16262

33:48

16289:16304









33:48

97:112

16289:16304

1:16

17:32

16263:16288

16247:16262

49:64

16305:16320









49:64

113:128

16305:16320

17:32

33:48

16289:16304

16263:16288

1:16

16247:16262

Рис. 3. 6. Распределение шестнадцатибайтных блоков OTUkпо параллельнымOTLk.4

Задачи

3. 1. Разработать архитектурное представление фрагмента сети для организации цифрового канала звукового вещания в тракте цифрового первичного сигнала.

Вариант	Слой клиента, сигнал звукового вещания, скорость передачи кбит/с	Слой сервера, первичный цифровой сигнал, Используемый канал.
01	384	A
02	384	B
03	384	C
04	384	D
05	384	E
06	320	A
07	320	B
08	320	C
09	320	D
10	320	E
	320	F

3. 2. Разработать архитектурное представление фрагмента сети плезиохронной цифровой иерархии для организации нетиповых цифровых трактов.

Вариант	Слой клиента, скорость передачи, кбит/с	Слой сервера, цифровой сигнал, скорость передачи, кбит/с
01	32048	8448
02	31544	6312
03	28448	34368
04	26312	45736
05	36312	32064
06	232064	97728
07	334368	139264

3. 3. Разработать архитектурное представление фрагмента оптической транспортной сети.

Вариант	Слой клиента, вид сигнала	Сигнал в линии
01	ODU3	OTM‑0.3
02	ODU3	OTM‑0.3v4
03	ODU4	OTM‑0.4
04	ODU4	OTM‑0.4v4

3. 4. Привести заполнение шестнадцатибайтными блоками OTLk.4 с номером х для одного цикла,заданного седьмым и восьмым битами сигнала сверхцикловой синхронизации OTUk MFAS.

Вариант	MFAS, b7, b8	k	x
01	00	3	0
02	01	3	1
03	10	3	2
04	11	3	3
05	00	4	0
06	01	4	1
07	10	4	2
08	11	4	3