Документ охватывает технологии магистральных сетей, в частности, Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), используемые для цифровой передачи трафика со скоростями до 565 Мбит/с. Описываются области применения, особенности мультиплексирования, стандарты фреймирования и иерархия скоростей в различных категориях DS и E. Документ также выделяет недостатки технологии PDH, такие как отсутствие прямого извлечения сигналов и ограниченные возможности управления.

1. Телекоммуникационные
технологии
Тема 24. Магистральные сети.
Технология PDH

2. Технология PDH
Plesiochronous Digital Hierarchy
AT&T (1958, 1962)
Стандартизация – ANSI, ITU-T (G.703)
Электрическая / оптическая магистральная
сеть с коммутацией каналов
Цифровая передача трафика
Группа технологий ~ уровень 1 OSI
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 2

3. PDH – область применения
Построение цифровых магистральных сетей со
скоростями до 565Мбит/c
Предоставление основы для наложенных сетей с
помощью технологии коммутации каналов для:
организации сопряжения телефонных узлов
передачи трафика данных
Организация окончаний доступа к магистралям
PDH
Абонентский доступ на скоростях до 2Мбит/с (линии DS1)
Корпоративный доступ на скоростях до 45МБит/с (линии DS3)
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 3

4. PDH – причины появления
До PDH
Аналоговая передача телефонного трафика
Мультиплексирование – FDM
Все ограничения аналоговой передачи
PDH
Оцифровка голосового трафика (базовый канал –
DS0)
Использование TDM для мультиплексирования
Все плюсы цифровой передачи
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 4

5. PDH-мультиплексирование
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 5

6. Магистральная сеть на основе
PDH
Типичная топология – дерево
Соединение узлов линией точка-точка определенной
емкости (уровня иерархии скоростей PDH)
Обычно T3/E3 или T4/Е4
Для выделения трафика более низких уровней – сеть
мультиплексоров
Принцип мультиплексирования – TDM
Мультиплексирование с чередованием битов!
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 6

7. PDH – абонентский доступ
Сервис DS0 ( ≈ E0)
Один цифровой канал 64кбит/с
Голос PCM 8бит / 125мкс (G.711)
Данные
Нет физического интерфейса
Сервис T1
~ DS1 (Digital Signal/Service Level 1)
24 канала DS0
Сервис E1
30 каналов DS0
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 7

8. T1 – особенности
фреймирования
Robbed bit = T1/D1 framing (60s) - 1536kbit/s
Каждый 8-й бит расходуется на сигнализацию
Просто чередующиеся 0,1
Результирующая емкость отдельного канала DS0 – 56кбит/с
Super Frame = D3/D4 framing (70s) - 1544kbit/s
Один фрейм: 193 = 24*8 (signal) +1(framing bit)
SF = 12 фреймов
Шаблон фреймирования 1000 1101 1100
«похищение» каждого 8 бита в каждом 6-м фрейме на сигнализацию
(32кбит/с)
Extended Super Frame = D5 framing (80s) - 1544kbit/s
ESF = 24 фрейма
Шаблон 001 011
12 бит на дополнительный канал управления (4кбит/с)
6 бит на CRC (2 кбит/с)
«похищение» каждого 8 бита в каждом 6-м фрейме на сигнализацию
(32кбит/с)
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 8

9. Super Frame
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 9

10. Extended Super Frame
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 10

11. Фреймирование E1
Всего 2048кбит/с ( = 64кбит/с * 32 )
Фрейм 256бит
240 бит из 30 пользовательских каналов DS0
(1920кбит/с)
8 бит на фреймирование (64кбит/с) – TS0
8 бит на управление/сигнализацию (64 кбит/с) – TS16
Могут быть задействованы и для передачи данных
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 11

12. PDH - синхронизация
Отсутствие единого времени для всех
устройств сети – проблемы при Mux/DeMux
Возможное добавление битов в поток для
«отстающих каналов»
Добавление управляющих битов для указания, где
находятся биты исходных потоков
Возникновение необходимости в иерархии
мультиплексоров
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 12

13. PDH – иерархия скоростей
Уровень США Европа
DS0 64 Кбит/с 64 Кбит/с
DS1 T1 (24ch) E1 (32ch)
1.544Мбит/с 2.048 Мбит/с
(DS2) T2 = 4хT1 (96ch) E2 = 4xE1 (128ch)
6.312 Мбит/с 8.448 Мбит/с
DS3 T3 = 7xT2 (672ch) E3 = 4xE2 (512ch)
44.736 Мбит/с 34.368 Мбит/с
DS4 T4 = 6xT3 (4032ch) E4 = 4xE3 (2048ch)
274.176 Мбит/с 139.264 Мбит/с
(DS5) (T5) (5760ch) E5 = 4xE4 (8192ch)
400.352 Мбит/с 565.148 Мбит/с
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 13

14. PDH – иерархия скоростей
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 14

15. PDH - PHY
DS1-DS3
Электрические линии
Две витые пары
Два коаксиальных кабеля
Кодирование AMI + B(8,6,3)ZS / HDB3
(DS3), DS4, DS5
Оптические линии
Два волокна
Кодирование NRZ
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 15

16. PDH - недостатки
Невозможность прямого
извлечения/добавления сигнала любого
уровня - Требуется полное Mux/DeMux
Исключение – мультиплексирование M13 (DS1/DS3)
Отсутствие маршрутизации
низкоскоростных потоков
Ограниченные средства контроля и
управления
Низкие скорости передачи данных
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 16

17. ?
Introduction To Telecommunications 2012 - © Alexander Eltsov, SPbSPU 17