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 = 

125s 

( 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

KT

Pamięć

Układ

próbkujący

Sygnał wej. 2

KT + T 

Pamięć

Układ

próbkujący

Sygnał wej. n

Pamięć

S

 U

 M

 A

 T

 O

 R

.
.
.

.
.
.

KT + (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,  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.

.

 

 

Rozproszona architektura 

central

Sterowanie

R. S. U. 

Sterowanie

R. S. U. 

PCM 2 Mb/s

20 km

Sterowanie

R. S. U. 

Sterowanie

R. S. U. 

PCM 2 Mb/s

30 km

Moduł końcowy

Moduł końcowy

Moduł pośredniczący

Moduł pośredniczący

Sterowanie

C

za

so

w

e

p

o

le

 k

o

m

u

ta

c

y

jn

e

Procesor
centralny

HOST

PCM 2 Mb/s

PCM 2 Mb/s

60 km

Sterowanie

L. S. U. 

20 km

 

 

Rozproszona architektura 

central

Czynniki wpływające na rozproszoną architekturę 

 centrali.

1. tanie i wydajne układy mikroprocesorowe 
pozwalające

    implementować wiele funkcji sterowania w 
modułach;

2. tanie oraz dostępne komutatory dla realizacji 
funkcji

    komutacyjnych w modułach (np. koncentracja);

3. tanie oraz inteligentne systemy transmisyjne 
PCM

    (dotyczy to w szczególności systemów SDH).