Charakterystyka systemów cyfrowych
Charakterystyka systemów cyfrowych
1. Komunikują się ze światem analogowym
korzystając
z przetworników A/C oraz C/A.
2. Przesyłają informacje cyfrowe z dowolnych
źródeł
(
zarówno sygnały foniczne jak i dane
).
3. W prosty sposób przesyłają informacje
sygnalizacyjne.
4. Łatwa jest realizacja zwielokrotnienia.
5. Korzystają z najnowszych rozwiązań
technologicznych.
6. Korzystają z różnych mediów transmisyjnych.
7. Pozwalają na tworzenie pól komutacyjnych o
dużych
pojemnościach i małych rozmiarach
Charakterystyka systemów cyfrowych
Charakterystyka systemów cyfrowych
8. Jakość transmisji nie zależy od liczby węzłów ani liczby
kanałów, przez które przechodzi sygnał.
9. Szum w kanale transmisyjnym nie wpływa na jakość
sygnału odbieranego.
10. Źródłem szumu w systemie jest przetwornik A/C.
11. Wzmacnianie sygnału w torze zastąpione regeneracją.
12. Możliwe jest tworzenie systemów odpornych na
niepowołany dostęp.
13. Wymagają szerszego pasma kanału transmisyjnego.
14. Wymagają synchronizacji zegarów oraz ramek.
Created with an unregistered version of Advanced Grapher - http:/ / www.serpik.com/ agrapher/
Created with an unregistered version of Advanced Grapher - http:/ / www.serpik.com/ agrapher/
Created with an unregistered version of Advanced Grapher - http:/ / www.serpik.com/ agrapher/
Sygnał # 1
Sygnał # 2
Czas
Amplituda
Czas
Czas
Amplituda
Amplituda
Amplituda
Czas
Sygnał # N
...
...
...
Ramka i - 1
Ramka i
Ramka i + 1
S
2
S
1
S
N
Przebiegi czasowe TDM
Przebiegi czasowe TDM
Zwielokrotnienie w
Zwielokrotnienie w
dziedzinie czasu
dziedzinie czasu
Zwielokrotnienie w dziedzinie czasu polega na
ustaleniu stałego odcinka czasu nazywanego
ramką
,
która
jest synchronicznie przesyłana w kanale.
Ramkę dzieli się na mniejsze odcinki zwane
szczelinami
, w których przesyła się wartości
chwilowe
przenoszonego sygnału.
0
Ramka
16
31
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Szczelina 0
- synchronizacyjna
b
7
b
6
b
5
b
4
b
3
b
2
b
1
b
0
Szczelina kanałowa
R
0
0
1
1
0
1
1
S
Nr. segm. Nr. przedziału
Szczelina sygnalizacyjna
Czas ramki =
125s
( T = 1/f
p
= 1/8.000);
Czas szczeliny = 125 / 32 =
3.9 s
;
1 bit = 3.9 s / 8 – 488 ns;
Przepływność binarna:
8.000 * 32 * 8 = 2.048.000 b/s =
2.048 kb/s = 2,048 Mb/s.
R
1
A
X
X
X
X
X
Ramka systemu PCM
Ramka systemu PCM
32/30
32/30
Zasada zwielokrotnienia
Zasada zwielokrotnienia
TDM
TDM
Układ
próbkujący
Sygnał wej. 1
KT
Pamięć
Układ
próbkujący
Sygnał wej. 2
KT + T
Pamięć
Układ
próbkujący
Sygnał wej. n
Pamięć
S
U
M
A
T
O
R
.
.
.
.
.
.
KT + (n-1)T
B
B
B
S
y
g
n
a
ł
zw
ie
lo
k
ro
tn
io
n
y
T = T / n
0 1 2 3 4 5 6 7
Szczelina 0
Szczelina 1
Szczelina 2
Szczelina 31
Ramka zawierająca 32 szczeliny
Szczelina 0
1 0 1 1 0 0 1 0
A
C
A
C
.
.
.
M
u
lt
ip
le
k
s
e
r
.
.
.
0
31
N
a
d
a
jn
ik
i
Przetwornik
liniowy
Przetwornik
liniowy
D
e
m
u
lt
ip
le
k
s
e
r
C
A
C
A
.
.
.
.
.
.
0
31
O
d
b
io
rn
ik
i
Zegary,
synchronizacja
Zegary,
synchronizacja
1 0 1 1 0 0 1 0
Przetworniki
analogowo-cyfrowe
Przetworniki
cyfrowo-analogowo
t
Uwe
Created with an unregistered version of Advanced Grapher - http:/ / www.serpik.com/ agrapher/
t
Uwy
t
U
wy
t
U
we
Zwielokrotniony system
Zwielokrotniony system
PCM
PCM
Systemy PCM hierarchii PDH
Systemy PCM hierarchii PDH
Hierarchia plesjochroniczna PDH (
P
lesjochronous
D
igital
H
ierarchy) zawiera następujące grupy:
1. Grupa pierwotna: 32 szczeliny
-
2,048
Mb/s;
2. Grupa wtórna: 128 szczelin -
8,448 Mb/s;
3. Grupa trójna: 512 szczelin -
34,368 Mb/s;
4. Grupa czwórna:2 048 szczelin
-
139,264
Mb/s.
Wady systemów PDH
Wady systemów PDH
ATM
Switch
ATM
Switch
ATM
Switch
Server
Server
ATM
Switch
ATM Ethernet
Switch
ATM Router
10BaseT Hub
Ethernet
LAN
NSAP
Address
NSAP
Address
NSAP
Address
NSAP
Address
NSAP
Address
NSAP
Address
ATM
WAN
Przyjrzyjmy się najpierw procesowi rejestracji
adresów. Wiadomo już z poprzednich lekcji, że
każde
urządzenie
musi
być
unikalnie
identyfikowane w sieci ATM. Każde urządzenie
końcowe posiada swój adres w formacie NSAP.
Switch A
Switch C
Endsystem
Endsystem
Switch B
Address Table
Switch B is inactive
Switch C is active
Elementy sieci ATM muszą przeprowadzić
proces rejestracji adresu zawsze wtedy gdy są
przyłączane do sieci oraz wtedy gdy zmienia
się ich status – czyli stają się aktywne lub
nieaktywne. Aktualny status urządzeń jest
kontrolowany
na
bieżąco
za
pomocą
sygnalizacji.
Switch A
Switch C
Endsystem
Endsystem
Switch B
Muszę przeprowadzić
proces
rejestracji adresu
Rozpocznijmy analizę rejestracji adresu.
Załóżmy, że przełącznik A zostaje włączony do
sieci.
Network Topology Table
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Network Topology Table
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Przełączniki
ATM
muszą
w
tej
fazie
zaktualizować dwie tablice. Jedna zawiera
informacje o topologii w sieciowej, druga
natomiast
posiada
adresy
urządzeń
końcowych.
Switch A
Switch C
Endsystem
Endsystem
Switch B
Network Topology Table
Switch B's Prefix
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Switch C's Prefix
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Wymiana informacji o topologii następuje
dzięki zastosowaniu sygnalizacji PNNI. Komórki
sygnalizacyjne zostają przesłane pomiędzy
przełącznikami ATM za pomocą kanału 18,
dzięki czemu następuje wymiana między nimi
prefiksów NSAP. Na rysunku widać, że
przełącznik A buduje swoja tablice zapełniając
ją prefiksami innych przełączników, które
odpowiedziały na jego zapytanie.
Device C
Device B
Device A
Także podczas tego procesu, wykorzystując
sygnalizacje ILMI, przełącznik uzyskuje wiedzę
o
wszystkich
podłączonych
do
niego
urządzeniach. Ta dwukierunkowa wymiana
odbywa się na kanale 16 po którym
przemieszczają się komórki sygnalizacyjne ILMI
pomiędzy przełącznikiem a urządzeniami
końcowymi w interfejsie UNI.
Przełącznik
ATM
Przełącznik
ATM
Przełącznik
ATM
ATM WAN
Serwer
Serwer
Przełącznik ATM
Workgroup
Przełącznik
ATM Ethernet
Urządzenie brzegowe
ATM Router
10BaseT Hub
Ethernet
LAN
Urządzenie brzegowe
Publiczna sieć
telefoniczna
10BaseT
E1
STM-1
STM-1
STM-1
OC3
STM-1
STM-1
STM-4
W połączeniach sieci ATM wykorzystuje się
głównie łączy światłowodowych oraz kabli
miedzianych – par symetrycznych.