Principii generale de realizare a sistemelor de transmisiuni digitale

Sisteme de transmisiuni digitale.

Tendintele de dezvoltare inregistrate in domeniul transmisiunilor sunt urmatoarele:

sisteme optoelectronice cu debite de transmisie foarte mari;

sisteme PCM destinate liniilor de abonati si jonctiunilor, care sa permita alocarea canalelor temporale, insertia sau extragerea de canale de comunicatie;

sisteme destinate ISDN de banda ingusta sau de banda larga;

modemuri in banda de baza sau de mare viteza;

sisteme de transmisiuni pentru comunicatii radio-mobile.

Sistemele de transmisiuni analogice utilizeaza multiplexarea in frecventa si pot fi realizate pentru capacitati de 3, 12, 24,30, 60, 120, 300, 960, 3600, 9600 si 10800 canale telefonice.

Sisteme de transmisiuni digitale, pot fi realizate pentru debite foarte mari pe suportul de transmisie (2 Mbit/s - 40 Gbit/s) si permit transmisie de voce, date, imagini.

Sisteme de transmisiuni digitale PDH (Plesyiochronous Digital Hierarchy)

In sistemele de transmisiuni digitale, semnalele telefonice analogice sunt convertite in semnale digitale folosin PCM (Pulse Code Modulation). Sistemele de transmisiuni PCM30 (standard utilizat in Europa / 2048 kbit/s) si PCM24 (standard utilizat in SUA, Japonia/ 1544 kbit/s) sunt sisteme de baza folosite pentru aceasta conversie.

In sistemul de transmisiuni PCM se asigura, pentru fiecare cale de comunicatie, atribuirea unui canal temporal pe linia de transmisie si un canal temporal pe linia de receptie. Interconectarea echipamentelor PCM se realizeaza pe 4 fire (doua pentru transmisie, doua pentru receptie). Fiecare echipament PCM contine o unitate de transmisie, care realizeaza conversia A/D si formeaza cadrele PCM, si o unitate de receptie, care asigura separarea canalelor de comunicatie prin demultiplexare, urmata de conversia D/A (conform figurii 5.- fisa de documentare 2.5 - structura de principiu a unui sistem PCM).

In Europa grupul PCM de baza contine 32 de canale, din care 30 sunt efective iar 2 se folosesc pentru control, semnalizare si delimitare (fig.1). Acesta este denumit pe scurt E-1. Debitul grupului primar E-1 este de 2,048 Mbiti/s (

Aceste variante de transmisie erau economice la distante mici de transmisie (8-80 km). Odata cu cresterea volumului de date vehiculat in format digital (date, voce, imagini, video, etc.) au fost necesare standarde care definesc nu numai procesul de conversie analog/digitala a semnalelor ci si organizarea, structura si formatul grupurilor de multiplexare precum si caracteristicile interfetei cu reteaua de transmisiuni.

In Europa s-a impus urmatoarea ierarhie (tabelul 1): grupul E-2 contine 4 grupuri E-1 si realizeaza un debit de 8,448 Mbiti/s. Multiplexul E-3 este format din 4 grupuri E-2 si are un debit de 34,368 Mbiti/s. La randul lui, E-4 contine 4 grupuri E-3 si are un debit de 139,264 Mbiti/s.

Aceast proces, destul de complex in sine, este cunoscut sub denumirea de functionare plesiocrona (aproape sincrona), iar ierarhia corespunzatoare este cunoscuta ca PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy).

Sisteme de transmisiuni digitale SDH (Synchronous Digital Hierarchy)

Pentru inlaturarea limitarilor sistemelor PDH este necesara utilizarea unei multiplexari a canalelor in timp de tip sincron. Deosebirea dintre aceste tehnici poate fi rezumata in cateva cuvinte:

q     Multiplexare SINCRONA: semnalele utilizate au aceeasi frecventa si faza;

q     Multiplexare PLESIOCRONA: semnalele utilizate au frecvente foarte apropiate iar faza este necunoscuta si variaza.

q     O tehnica intermediara este cea izocrona care foloseste semnale cu aceeasi frecventa, iar faza este constanta si de valoare cunoscuta.

Ierarhia digitala sincrona sau SDH (Synchronous Digital Hierarchy) constituie urmatoarea etapa de dezvoltare tehnica si a implicat serioase eforturi de standardizare pentru a rezolva cateva probleme dificile:

q    Asigurarea compatibilitatii intre sistemele din America de Nord si Europa;

q    Prevederea de spatiu suficient pentru informatia de management a retelelor;

q    Definirea de interfete standard intre echipamente produse de fabricanti diferiti.

Dezvoltarea ierarhiei SDH a plecat pe doua cai, care se intalnesc pe alocuri, pentru a se asigura compatibilitatea:

In America de Nord s-a standardizat sistemul SONET (Synchronous Optical Network), bazat pe fluxul de baza de 51.84 Mb/s denumit STS-1 (Synchronous Transport Signal, Level 1). El poate fi considerat ca o parte componenta a ierarhiei SDH. Fluxurile STS-n sunt transportate de cabluri in fibra optica denumite OC-n (Optical Carrier -n). De exemplu OC-3 transporta fluxul STS-3.

In Europa s-a standardizat sistemul european SDH prin Recomandarile ITU. O comparatie intre cele doua standarde apare in tabelul 3 redat mai jos. La anumite niveluri ierarhice vitezele de transmisie si structura cadrului este aceeasi, ceea ce asigura compatibilitatea.

Asa cum se observa din tabelul 3, Recomandarile ITU definesc cateva viteze de transmisie de baza. Prima dintre ele este denumita STM-1(Synchronous Transport Module)  si are valoarea de 155,52 Mbiti/s, sau pe scurt 155 Mb/s.

Sistemele de transmisie sincrone sunt sisteme de baza in sistemele de transport ale retelelor de banda larga.