2 Цифровые системы передачи информации

2.1 Плезиохронная цифровая иерархия

Теоретические исследования в области цифровых методов мо­дуляции были известны давно, так метод импульсно-кодовой мо­дуляции (ИКМ) для передачи сигналов запатентован еще в 30-е годы прошлого века, однако практическая реализация их в аппаратуре сдерживалась отсутствием элементной базы и волоконно-оптических кабелей.

Исторически первой появилась плезиохронная (почти синхронная) иерархия, которая была единственной с начала 60-х годов до конца 80-х и, поэтому свое теперешнее название – «плезиохронная цифровая иерархия» (Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), в дальнейшем ПЦИ) она получила только с возникновением и началом использования систем передачи, основанных на принципах синхронной иерархии.

Первой системой передачи информации с ИКМ, была 24-канальная система, которая послужила основой для североамериканского стандарта ПЦИ, получившего признание Международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии (МККТТ), в последствии преобразованного в Международный союз электросвязи по телекоммуникациям (МСЭ-Т), и используется по настоящее время. Однако для Европейского региона МСЭ-Т принял другой стандарт иерархии, который основывается на первичной ЦСП типа ИКМ-30 со скоростью передачи цифрового сигнала в линии 2048 кбит/с (рисунок 2.1). На базе первичных были разработаны ЦСП последующих более высоких уровней иерархии – вторичные, третичные и четверичные, основные параметры которых также были стандартизированы. В нашей стране был организован выпуск аппаратуры, соответствующей стандартному ряду ИКМ-30, -120, -480 и -1920.

Первичная ЦСП ИКМ-30 была разработана для использования в телефонных сетях, с целью организации соединительных линий между автоматическими телефонными станциями (АТС). Она используется и как каналообразующая аппаратура для аналого-цифрового преобразования в системах передачи более высоких ступеней иерархии.

Современная терминология, применяемая в цифровой технике телекоммуникаций, все дальше отходит от традиционного названия ИКМ-30 и все чаще использует название первичный мульти­плексор. Мультиплексирование – объединение сигналов как аналоговых, так и цифровых. Демультиплексирование – разъединение объединенного цифрового потока на соответствующие его компонентные составляющие (части).

Рисунок 2.1 – Иерархия плезиохронных цифровых систем передачи

Сравнение действующих в настоящее время в Европе, Северной Америке и Японии уровней цифровой иерархии представлено в таблице 2.1. Для европейской ПЦИ применяется обозначение цифровых потоков буквой Е (первого уровня – E1, второго – E2 и т. д.), а для североамериканской и японской ПЦИ – T иногда DS или J (первого уровня – T1, второго – T2 и т. д.). Первичным потоком для всех типов ПЦИ является цифровой поток со скоростью передачи 64 кбит/с, который называется основном цифровом каналом (ОЦК) и обозначается E0, хотя в иерархию ПЦИ не входит. При передаче цифрового потока более высокого уровня иерархии помимо полезной информации цифровых потоков более низкого уровня иерархии в его состав входят служебная информация.

Дальнейшим объединением цифровых потоков четырех систем передачи можно получить более мощные пятеричные, шестеричные цифровые системы передачи. Европейские пятеричные системы со скоростью передачи 565 Мбит/с использовались в ряде магистральных волоконно-оптических линий связи за рубежом, однако они не нашли широкого применения, так как не выдержали конкуренции с новыми принципами организации цифровых систем передачи информации – принципами синхронной цифровой иерархии.

Таблица 2.1 – Скорости передачи информации в ЦСП с ПЦИ

Уровень цифровой иерархии	Европейская (E)		Североамериканская (T)		Японская (T)
	Скорость передачи, кбит/с	Кратность	Скорость передачи, кбит/с	Кратность	Скорость передачи, кбит/с	Кратность
E0	64	×30	64	×24	64	×24
E1/T1	2048	×4	1544	×4	1544	×4
E2/T2	8448	×4	6312	×7	6312	×5
E3/T3	34368	×4	44736	×6	32064	×3
E4/T4	139264		274176		97728