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).