Поняття "цифрова передача" є досить широким і включає безліч питань, таких як вибір параметрів імпульсів в конкретному середовищі передачі, перетворення цифрової послідовності до коду передачі і т.п. Всі ці питання дуже добре освітлені в різних посібниках і книгах, тому зупинимося докладно тільки на прикладних аспектах цифрової передачі.
Синхронізація
У цифрових системах передачі необхідно забезпечити виконання всіх операцій з обробки цифрових сигналів синхронно і послідовно. Якби ці операції відбувалися локально і синхронізувалися від одного джерела, то проблем не було.
В цьому випадку до стабільності задає генератора не висувалося б жорсткі вимоги, так як на всіх ділянках відбувалися б однакові зміни тактової частоти. Але оскільки будь-яку систему цифрової передачі можна розглядати як що складається з двох і більше полукомплектов прийому і передачі, рознесених на значні відстані, то вимоги до синхронізації стають основними.
Високостабільні, і отже дорогі, тактові генератори можуть виявитися марними через лінійних перешкод, що викликають фазові тремтіння тактових сигналів. По суті справи фазові тремтіння викликають зміна числа бітів, переданих по лінії.
Для боротьби з цим явищем використовуються пристрої еластичною пам'яті, в яких запис здійснюється за тактовою частотою сигналу, а зчитування - по тактовій частоті місцевого генератора. Така пам'ять дозволяє компенсувати нехай навіть великі, але короткочасні відхилення тактової частоти.
Однак еластична пам'ять не справляється при тривалих, нехай навіть невеликих відхилення. Вона може переповнюватися або спустошуватися в залежності від співвідношення тактових частот. При цьому виникає так зване прослизання.
Рекомендацією ITU-T G.822 нормується частота проскальзованій в залежності від якості обслуговування і встановлюється розподіл тривалості роботи зі зниженим і незадовільною якістю. Таким чином рекомендацією ITU-T допускаються на синхронних цифрових мережах деякі порушення синхронізації.
Рекомендація ITU-T G.803 описує наступні режими цифрових мереж по синхронізації:
- синхронний режим. при якому проскальзованія практично відсутні, маючи випадковий характер. Цей режим роботи мереж з примусовою синхронізацією, коли всі елементи мережі отримують тактову частоту від одного еталонного генератора.
- псевдосінхронний режим виникає, коли є кілька високостабільних генератора (їх нестабільність не більше 10-11 згідно G.811). Допускається одне проскальзованіе за 70 діб. Цей режим має місце на стиках мереж з синхронними режимами різних операторів.
- плезіохронний режим з'являється на цифровий мережі при втрати елементом мережі зовнішньої примусової синхронізації. На мережі з синхронним режимом таке може статися при відмові основних і резервних шляхів проходження синхросигналу або при виході з ладу еталонного генератора. Для забезпечення в цьому випадку прийнятного рівня проскальзованія, 1 проскальзованіе за 17 годин, генератори елементів мережі повинні володіти нестабільністю не більше 10-9.
- асинхронний режим характеризується одним проскальзованіем за 7 секунд дозволяє мати генератори з нестабільністю не гірше 10-5. Подібний режим практично не застосовується на цифрових мережах.
Плезиохронная цифрова ієрархія
Пояснимо деякі позначення на малюнку. У всіх службових байтах біт, позначений символом "Х" зарезервований для міжнародного використання. Біти "Y" зарезервовані для національного застосування. Біт "Z" служить для сигналізації про збої в сверхцікловой синхронізації. Біт "А" використовується для сигналізації про наявність важливих повідомленнях. Цей сигнал виникає (біт приймає значення "1") в наступних випадках:
- збій по електроживлення;
- збій циклової синхронізації;
- збій апаратури лінійного кодування;
- наявність помилок у вхідному сигналі 2,048 Мбіт / с;
- частота появи серійних помилок циклової синхронізації перевищує величину 10-3.
Цикл ІКМ24 так само має тривалість 125 мкс, але складається з 24 байт і одного додаткового біта. Кожен байт відноситься до певного каналу системи.
Завдяки циклової і сверхцікловой синхронізації підтримуються вимоги плезіохронний режиму роботи в первинних цифрових системах. Для синхронізації ведених генераторів в європейській ієрархії використовується тактова частота 2048 кГц, що виділяється з цифрового потоку зі швидкістю 2048 кбіт / с.
Наступні сходинки північноамериканської і європейської плезіохронних цифрових ієрархій базуються на своїх первинних цифрових системах. У таблицях представлено співвідношення числа каналів і швидкостей.
Європейська плезиохронная цифрова ієрархія