Digitální stream E1

E1  je standard pro digitální přenos dat , který odpovídá primární úrovni evropského standardu PDH . Je výsledkem vývoje amerického T1 , na rozdíl od něj má 32 kanálů - 30 kanálů pro hlas nebo data a 2 kanály pro signalizaci ( 30B + D + H ). Kanály jsou odděleny časem . Každý z 32 kanálů má šířku pásma 64 kbps; takže celková propustnost E1 je 2048 kbps (2048000 bps).

Jeden ze signálních kanálů se používá k synchronizaci koncového zařízení, druhý - k přenosu dat o navázaných spojeních.

Specifikace

Na fyzické vrstvě odpovídají charakteristiky rozhraní E1 standardu ITU-T G.703 .

Hlavní výkonnostní charakteristiky rozhraní:

Použití klasického UTP kabelu cat5e (odpor 85-115 ohmů) standard neposkytuje, ale je to možné, pokud je příspěvek impedančního nesouladu menší než schopnost zařízení filtrovat šum.

Struktura toku

Data přenášená po lince E1 jsou organizována do rámců ( anglicky  frame ). Formát snímku E1 je znázorněn na obrázku, kde se snímky nazývají cykly. Použití přesně 16 snímků není povinné, ale pro některé typy signalizace se doporučuje.

Formát rámečku

Každý rámec E1 obsahuje 256 bitů, rozdělených do 32 časových intervalů (časové sloty, na obrázku - kanálové intervaly, CI) po 8 bitech a obsahujících přenášená data jednoho kanálu. Přenosová rychlost je 8000 snímků za sekundu, a proto je pro každý datový kanál poskytována šířka pásma 64 kbit/s. Počet časových slotů dostupných uživateli je od 0 do 31 v závislosti na signalizaci, nejčastěji 30 (slot 0 je vyhrazen pro servisní informace, slot 16 je doporučen, ale není vyžadován pro servisní informace). V souladu s tím mohou být sloty 1 až 31 použity pro přenos dat a hlasu.

Pro správné demultiplexování přijatých dat musí přijímač vědět, kde každý rámec začíná. K tomu se používá speciální hodinový signál (FAS, anglicky  frame alignment signal ). Je to pevný vzor sedmi bitů (0011011) přenášený v prvním časovém slotu sudých rámců.

V každém snímku bez FAS (liché snímky) obsahuje nulový časový slot pomocné informace:

Vícesnímky

Pro rozšíření množství užitečných informací bez rozšiřování šířky pásma jsou snímky organizovány do větších struktur – multiframes ( anglicky  multiframes ).

Obecně se používají dva typy multiframů:

Vícesnímky 256S vyžadují použití speciálních zarovnávacích sekvencí MAS ( anglicky  Multiframe Alignment Sequence ) přenášených v časovém slotu 16 spolu s bitem Y, který hlásí ztrátu zarovnání více snímků. Jak je znázorněno na obrázku, pro každý kanál jsou k dispozici čtyři signálové bity (A, B, C a D), které umožňují průchod čtyř signálových stavů. Každý rámec multirámce přenáší signalizační informace dvou kanálů.

Použití CRC-4

Když je povolen režim CRC-4 , snímky jsou náhodně seskupeny do 16s (tyto skupiny se nazývají CRC-4 multiframes a nemají nic společného s 16snímkovými 256S multiframy popsanými výše). CRC-4 multiframe vždy začíná rámcem obsahujícím hodinový signál (FAS). Struktura CRC-4 multiframe je identifikována  šestibitovým CRC-4 multiframe zarovnávacím signálem , který je multiplexován do bitu 1 nulového časového slotu každého sudého (0, 2, 4, 6) prvního bloku cyklu a 8 , 10, 12, 14 - druhý blok snímku) snímku v multirámci (až 11 snímků CRC-4 multiframe). Každý multirámec CRC-4 je rozdělen na dvě části ( anglicky  submultiframe ) po osmi snímcích (2048 bitů).

Detekce chyb se provádí výpočtem čtyřbitového kontrolního součtu každého bloku 2048 bitů (submultiframe). Čtyři bity kontrolního součtu této části multirámce jsou bitově multiplexovány do bitu 1 nulového časového slotu každého sudého rámce další části (submultirámce).

Na přijímací straně je přepočítán kontrolní součet pro každou část multirámce a přijatá hodnota je porovnána s přenášeným kontrolním součtem (je obsažen v další části multirámce). Výsledek je přenášen ve dvou bitech, multiplexován do bitu 1 nulového časového slotu rámců 13 a 15 multirámce CRC-4. Počet chyb se sečte a použije k přípravě statistiky přenosu.

Základní signál

Základní signál linky E1 je kódován pomocí modulace HDB3 ( High-Density Bipolar order 3 encoding ) .  Modulační formát HDB3 je vývojem metody AMI ( Alternate Mark Inversion ) . 

Ve formátu AMI jsou „jedničky“ vysílány jako kladné nebo záporné impulsy a „nuly“ jsou vysílány jako nulové napětí. Formát AMI nemůže přenášet dlouhé sekvence nul, protože takové sekvence neumožňují přenos synchronizačních signálů.

Pravidla modulace HDB3 odstraňují omezení délky maximální sekvence nul (délka tří impulsů). V delších sekvencích jsou na vysílací straně vkládány nenulové impulsy. Aby bylo zajištěno, že přijímací strana detekuje a odstraňuje přebytečné impulsy, používají se speciální bipolární narušení v datové sekvenci k obnovení původního signálu. Přijímací strana vnímá takové narušení jako součást řetězce "nul" a odstraňuje přebytek ze signálu.

Bipolární narušení, která nejsou součástí řetězce potlačení nuly HDB3, jsou považována za chyby spojení a započítávají se samostatně pro informace o kvalitě spojení, když není použita funkce CRC-4.

Alarmové podmínky

Nadměrná chybovost . Četnost chyb je určena ze signálů zarovnání rámců. Je-li počet chyb větší než 10 −3 , který přetrvává 4 až 5 sekund, spustí se alarm, který se odstraní poté, co počet chyb nepřesáhne 10 −4 po dobu 4 až 5 sekund.

Ztráta zarovnání rámce (nebo ztráta synchronizace) . Tento signál je generován, když je v signálu FAS příliš mnoho chyb (například 3 nebo 4 chyby FAS za posledních 5 snímků). Signál ztráty zarovnání je vymazán, pokud ve dvou po sobě jdoucích snímcích nejsou žádné chyby FAS. Nastavením bitu A je vysílán signál ztráty vyrovnání (viz obrázek).

Ztráta zarovnání více snímků (používá se pro více snímků 256S) . Tento signál je vysílán, když je v signálu MAS detekováno příliš mnoho chyb. Signál se přenáší nastavením bitu Y (viz obrázek).

Alarmový signál (AIS) . Alarm Indication Signal (AIS) je neorámovaný signál typu all-one, který se používá k udržení synchronizace, když dojde ke ztrátě vstupního signálu (například poplachový stav v zařízení s vědomím linky). Pamatujte, že zařízení, které přijímá signál AIS, ztrácí synchronizaci snímků.

Viz také

Poznámky

Odkazy