Aplicatii Ale Comutatiei de Circuite Si Pachete

7/22/2019 Aplicatii Ale Comutatiei de Circuite Si Pachete

1/353

Marian ALEXANDRU

APLICAII ALE COMUTAIEI DECIRCUITE I PACHETE

Editura Universitii Transi lvaniadin Braov2013


2/353

Cuvnt nainte

Prezenta lucrare se adreseaz n principal studenilor de la programul de studii

telecomunicaii, dar i celor de la masterat, care pot aprofunda noiuni suplimentaredespre tehnicile de comutaie i aplicaiile acestora. De asemenea, aplicaiile cusoftware de simulare pot constitui o bun baz de plecare pentru specialitii caredoresc s se perfecioneze n domeniul reelelor sau construiesc modele ce trebuieapoi validate.

Prima parte introduce cititorul n noiunile introductive i generale ale comutaieide circuite, cu exemplificri pe un comutator real cu patru posturi telefonice.

n continuare sunt prezentate principiile de baz ale modemurilor, standarde icomenzi specifice acestora, protocoale de comunicaie. Modul de funcionare icompunerea unui modem sunt exemplificate pe un echipament didactic, ce permiteaccesarea tuturor prilor din care este compus un modem i msurarea semnalelor

specifice acestuia.Aplicaiile din seciunea cu modem se focalizeaz pe programarea acestuiapentru diferite scenarii, sunt utilizate multe dintre comenzi i se urmrete, deasemenea, comunicarea ntre dou modemuri cu acelai standard sau standardediferite, folosind o linie comutat sau una nchiriat.

Ultima parte conine aplicaiile cu software de simulare, care debuteaz cuexerciii specifice sistemelor cu ateptare i se ncheie cu exerciii de simulare ascenariilor reale din reele precum ATM, ISDN, ADSL sau cele de calculatoare.

Toate aplicaiile au i module de ntrebri, prin care se verific gradul deaprofundare a noiunilor prezentate sau se pune cititorul n faa unor erori caretrebuie remediate.

Autorul


3/353

APLICAII ALE COMUTAIEI DE CIRCUITEI PACHETE

CUPRINS

Cuvnt nainte ......................................................................................................... 8

1. NOIUNI TEORETICE DESPRE TELEFONIE I COMUTAIA DE CIRCUITE14

1.1. Introducere ..................................................................................................... 14

1.2. Semnalul telefonic i mediul de transmisie .................................................... 15

1.3. Terminalul i interfaa cu utilizatorul............................................................... 16

1.3.1. Telefonul .................................................................................................. 16

1.3.2. Interfaa cu utilizatorul ............................................................................. 19

1.4. Noiuni generale despre comutaia de circuite............................................... 19

1.5. Codarea PCM i multiplexarea cu diviziune in timp....................................... 21

1.6. Comutaia digital .......................................................................................... 23

1.7. Structura cadrului i multi-cadrului n sistemul primar E1............................... 29

1.8. Standarde de referin ................................................................................... 30

1.8.1. Multiplexarea cu diviziune n timp a semnalelor PCM............................. 30

1.8.2. Sistemul de multiplexare pe linie ............................................................ 31

2.APLICAII

......................................................................................................... 35

EXERCIIUL 1. Folosirea unitii PCM/EV.......................................................... 35

EXERCIUL 2. Etapele conectrii ........................................................................ 37

EXERCIIUL 3. Selecia canalelor PCM............................................................... 41

EXERCIIUL 4. Codarea HDB3............................................................................ 42

EXERCIIUL 5. Recepia semnalului HBD3......................................................... 44

EXERCIIUL 6. Efectele zgomotului de pe linie ................................................... 45

EXERCIIUL 7. Faza de recepie ......................................................................... 47

EXERCIIUL 8. Alinierea recepiei ....................................................................... 48

EXERCIIUL 9. Mesaje de la PCM/EV ctre terminal.......................................... 49

EXERCIIUL 10. Reconfigurarea ctigurilor....................................................... 51

EXERCIIUL 11. Atribuirea time slot-ilor ............................................................. 53

3. SCURT INTRODUCERE N TEORIA MODEM-URILOR ................................ 56

3.1. Tipuri de modem-uri ....................................................................................... 57

3.2. Descrierea tipurilor de modem-uri reprezentative .......................................... 59

3.2.1. Modem-urile externe sau interne ............................................................. 59

3.2.2. Modem-urile PCMCIA (PC Card) ............................................................. 593.2.3. Fax modem-uri ........................................................................................ 59


4/353

3.2.4. Modem-uri ISDN, xDSL ........................................................................... 60

3.2.5. Modem-ul de cablu .................................................................................. 61

3.2.6. Modem-ul radio........................................................................................ 63

3.3. Protocoale i standarde ................................................................................. 64

3.4. Comunicaia ntre modem i calculator.......................................................... 66

3.5. Modulaia semnalelor utilizate n transmisia cumodem-uri ............................ 69

3.6. Legturi de date ............................................................................................. 72

4. ECHIPAMENT I RECOMANDRI................................................................... 74

4.1. Introducere i aspecte principale................................................................. 74

4.2. Caracteristicile modem-ului ......................................................................... 75

4.3. Recomandrile ITU-T (CCITT) .................................................................... 75

4.3.1. Recomandarea V21 .............................................................................. 75

4.3.2. Recomandarea V23 .............................................................................. 77

4.3.3. Recomandarea V22 .............................................................................. 77

4.3.4. Recomandarea V22bis ......................................................................... 78

4.3.5. Recomandarea V32 .............................................................................. 80

4.3.6. Recomandarea V32bis ......................................................................... 81

4.3.7. Recomandarea V34 .............................................................................. 82

4.3.8. Recomandarea V34plus ....................................................................... 82

4.4. Mediile AT i V25bis ............................................................................... 82

4.4.1. Programarea modem-ului ..................................................................... 82

4.4.2. Controlul apelului telefonic .................................................................... 82

4.5. Comprimarea datelor i corectarea erorilor................................................. 83

4.5.1. MNPMicrocom Networking Protocol ................................................. 83

4.5.2. V42 i V42bis ........................................................................................ 87

4.6. Suprimarea ecoului...................................................................................... 87

4.7. ntrebri ....................................................................................................... 89

5. DESCRIEREA ECHIPAMENTULUI .................................................................. 91

5.1. Principiul de funcionare a modem-ului ........................................................ 91

5.1.1. Circuite de interfa i control................................................................ 91

5.1.2. Circuite de comprimare i corectare a datelor....................................... 92

5.1.3. Circuitele de modulare i de demodulare.............................................. 92

5.1.4. Circuitele de linie ................................................................................... 92

5.1.5. Circuite de conexiune la linie ................................................................ 92

5.1.6. Recomandarea V54 i circuitele de bucl............................................. 94

5.2.Descrierea funcionrii

................................................................................. 96

5.2.1. Faza de programare a modem-ului ....................................................... 98


5/353

5.2.2. Faza de apel automat ........................................................................... 98

5.2.3. Faza de rspuns automat ..................................................................... 98

5.2.4. Faza de handshake .............................................................................. 98

5.2.5. Faza de negociere ................................................................................ 99

5.2.6. Faza de transmitere de date ................................................................. 99

5.2.7. Faza de terminare a conexiunii ............................................................. 99

5.3. Alte circuite ................................................................................................ 101

5.3.1. Alimentarea ......................................................................................... 101

5.3.2. Linia artificial i generatorul de zgomot............................................. 101

5.4. ntrebri ..................................................................................................... 102

6. CARACTERISTICILE TEHNICE ALE MODEM-ULUI ...................................... 103

6.1. Interfaa DTE-DCE .................................................................................... 103

6.2. Interfaa analogic ..................................................................................... 104

6.3. Funciile principale ale modem-ului ........................................................... 105

7. DESCRIEREA FUNCIONRII....................................................................... 106

7.1. Butoanele i ledurile .................................................................................. 106

7.2. Programarea de la panoul frontal .............................................................. 108

7.3. Cum s se ncarce configuraia iniial (default)........................................ 108

7.4. Panoul posterior al modem-ului ................................................................. 108

7.5. Programarea modem-ului cu comenzi AT.............................................. 109

7.5.1. Lista comenzilor AT ............................................................................ 109

7.5.2. Registrele ............................................................................................ 111

8. APLICAII ....................................................................................................... 114

APLICAIA 1. PROGRAMAREA MODEM-ULUI CU TERMINAL ASINCRON ... 116

APLICAIA 2. DIAGRAMELE DE CONSTELAIE ............................................ 120

APLICAIA 3. CONTROLUL APELURILOR TELEFONICE................................ 123

APLICAIA 4. CONECTAREA AUTOMAT PE LINIA COMUTAT.................. 127

APLICAIA 5. CONECTAREA MANUAL PE REEAUA COMUTAT............. 131

APLICAIA 6. CONTROLUL FLUXULUI DE DATE.......................................... 133

APLICAIA 7. EFECTUL ZGOMOTULUI, CORECTAREA ERORILOR ICOMPRIMAREA DATELOR ............................................................................... 137

APLICAIA 8. CONECTAREA LA LINIE NCHIRIAT DE 2 I 4 FIRE............ 147

APLICAIA 9. PROGRAMAREA DE LA DISTAN........................................ 151

APLICAIA 10. DIAGNOSTIC ........................................................................... 153

APLICAIA 11. MSURAREA RATEI DE EROARE CU TESTER DE DATE .. 156

APLICAIA 12. CONEXIUNEA SINCRON..................................................... 163

APLICAIA 13. TRANSFERUL DE FIIERE.................................................... 165


6/353

9. APLICAII CU SOFTWARE DE SIMULARE................................................... 168

APLICAIA 1. COZILE M/M/1............................................................................. 168

1.1. Introducere .......................................................................................... 168

1.2. Realizarea modelului .......................................................................... 168

1.3. Node EDITOR-UL ............................................................................... 171

1.4. Crearea reelei .................................................................................... 175

1.5. Colectarea rezultatelor ........................................................................ 177

1.6. Analiza rezultatelor ............................................................................. 179

APLICAIA 2. DISCIPLINE DE COZI ................................................................. 184

2.1. Descrierea lucrrii..................................................................................... 184

2.2. Consideraii teoretice .......................................................................... 185

2.3. Desfurarea aplicaiei ....................................................................... 194

2.4. Analiza statisticilor .............................................................................. 199

2.5. ConcluzII ............................................................................................. 202

APLICAIA 3. STUDIUL COMUTAIEI DE PACHETE NTR-O REEA CU UNHUB I PATRU NODURI .................................................................................... 203

3.1. Introducere .......................................................................................... 203

3.2. Topologia reelei ................................................................................. 204

3.3. Funciile diferitelor tipuri de noduri...................................................... 204

3.4. Rolul modelului nodului central (HUB) ................................................ 205

3.5. Rolul nodurilor periferice ..................................................................... 205

3.6. Crearea de module ............................................................................. 206

3.7. Pentru a crea un nou pachet: .............................................................. 207

3.8. Setarea altor parametri ....................................................................... 211

3.9. Crearea modelului proces pentru nodul central .................................. 212

3.10. Crearea modelului nodului periferic .................................................... 214

3.11. Crearea modelului de proces al unui nod periferic .............................. 218

3.12. Construirea reelei............................................................................... 222

3.13. Alegerea, colectarea i analizarea rezultatelor................................... 224

3.14. Analizarea rezultatelor ........................................................................ 227

APLICAIA 4. STUDIUL COMUTAIEI DE PACHETE NTR-O REEA EXTINS ............................................................................................................................ 231

4.1. mbuntirea modelului Node............................................................ 231

4.2. Adugarea perechii Transmitor/Receptor........................................ 232

4.3. Setarea debitului Canalului de Date i a formatului pachetelor........... 232

4.4. Asocierea Transmitoarelor i Receptoarelor.................................... 233

4.5. Adugarea unei subreele noi............................................................. 2334.6. Adugarea celei de-a doua subreele................................................. 233


7/353

4.7. Adugarea Atributului de ID utilizator.................................................. 234

4.8. Redefinirea formatului pachetelor ...................................................... 234

4.9. Modificarea modelului de proces ........................................................ 236

4.10. Modificarea modelului de proces Node ............................................... 236

4.11. Modificarea modelului de proces Hub ................................................. 236

4.12. Rularea Simulrii................................................................................. 238

4.13. Vizualizarea rezultatelor ...................................................................... 238

4.14. Concluzii ............................................................................................. 239

APLICAIA 5. MODELAREA I ANALIZA ALOHA I CSMA............................. 240

5.1. Scopul aplicaiei .................................................................................. 240

5.2. Consideraii teoretice .......................................................................... 240

5.3. Prezentarea modulelor de proiectat .................................................... 244

5.4. Desfurarea lucrrii........................................................................... 247

5.5. Adugareade detectare a coliziunii i backoff.................................... 272

5.6. Executarea simulrii ethcoax_net....................................................... 276

APLICAIA 6. STUDIUL I SIMULAREA REELEI ATM................................... 280

6.1. Introducere .......................................................................................... 280

6.2. Caracteristicile modelului ATM............................................................ 280

6.3. Modele de nod: ATM ........................................................................... 281

6.4. Tipuri de conexiuni .............................................................................. 283

6.5. Atributele modelului ATM .................................................................... 284

6.6. Atributele de rutare ............................................................................. 289

6.7. Atributele de simulare: ATM ................................................................ 292

6.8. Statisticile disponibile: ATM ................................................................ 292

6.9. Meniu Operaii: ATM ........................................................................... 294

6.10. Configuraiile PVX suportate............................................................... 296

6.11. Maparea fluxurilor IP la conexiunile ATM ............................................ 301

6.12. Modelarea traficului ............................................................................. 305

6.13. Simularea rezultatelor pe un exemplu ................................................. 307

APLICAIA 7. SIMULAREA UNOR REELE ISDN ADSL ............................... 350

7.1. Introducere .......................................................................................... 350

7.2. Configurarea aplicaiei ........................................................................ 351

7.3. Rezultatele simulrii............................................................................ 357

7.4. Concluzii ............................................................................................. 359

10. BIBLIOGRAFIE ............................................................................................. 360


8/353

Mediu de transmisie(MT)

Mediude transmisie

Mediude transmisie

Fig. 1.1. Diagrama simplificat a unei reelede comunicaiitelefonice

Centraltelefonic

(comutator)

Centraltelefonic

(comutator)

Centraltelefonic

(comutator)

MT

MT

MT

MT

MT

MT

1. NOIUNI TEORETICE DESPRE TELEFONIE I COMUTAIA DECIRCUITE

1.1. Introducere

Cele trei elemente de baz ale reelelor de transmisie constau n terminale, cide transmisiei comutatoare. Terminalul standard pentru serviciul de telefonie estetelefonul, care are ca scop principal conversia unui semnal acustic ntr-un semnalelectric i invers. Cile de transmisie interconecteaz telefoanele ntre ele, facilitnd

propagarea semnalelor electrice ntre echipamente i n consecin transmisia vocii.nc de la nceputurile telefoniei a fost evident c telefonul nu putea fi foartefolositor fr introducerea de instrumente capabile s faciliteze conectri simultaneale diferitelor terminale. Aceast funcie a fost preluat de comutatoarele locale, careasigur alimentarea tuturor telefoanelor i n acelai timp le furnizeaz putereaelectric necesar modulaiilor .

Schema general simplificat a unei reele de comunicaii telefonice esteprezentat n Fig. 1.1.


9/353

Emitor Receptor

Fig. 1.2. Conexiune cu dou fire

Dispozitivele de comutare, acionatentr-un mod complet automat de ctrecentrala telefonic, suport de asemenea i funciile terminalului utilizatorului aflaten relaie direct cu fazele de conectare sau deconectare dintre utilizatori: angajarealiniei de transmisie, formarea numrului postului apelat i convorbirea n sine.

n serviciile telefonice tradiionale se folosete comutaia de circuite. Ca

rspuns a unei cereri de serviciu, prin comutaia de circuite se asigur o conexiunecomplet punct-la-punct ntre dou terminale de utilizator, aceast conexiune fiindpstrat pn la terminarea convorbirii.

Pentru a satisface un numr mare de cereri de servicii (numr mare deconvorbiri) sau cnd exist o distan mare ntre utilizatori, comutatoarele locale suntlegate prin intermediul liniilor de band larg, care pot transfera simultan un numrfoarte mare de comunicaii telefonice ntre diverse zone.

1.2. Semnalul telefonic i mediul de transmisie

Semnalul electric care reproduce vocea uman se numete semnal telefonic.Acesta conine puterea medie a semnalului de voce care este transformatcorespunztor n semnal electric, cu frecvene de la 100 Hz la 90000-10000 Hz.

Telefonia, n schimb, nu folosete toate componentele semnalului de voce , cidoar pe cele cu frecven ntre 300 i 3400 de Hz, unde puterea vocii este mai mare.

Un avantaj considerabil care decurge din limitarea frecvenei semnalului devoce constn utilizarea corespunztoare a cilor de transmisie, care pot transferamai multe canale telefonice separate ntre ele n frecven sau timp. Cu ct frecvenaacestor canale este mai limitat, cu att este mai mare numrul de transmisiisimultane pe aceeai cale. Aceste tehnici sunt utilizate mai mult n trunchiurile dintrecomutatoarele locale. Mijloacele de transport utilizate n aceste cazuri sunt cablulcoaxial,puntea radioi, mai recent, fibra optic.

Oricum, cea mai mare parte a conexiunilor dintr-o reea telefonic se realizeazprin legarea terminalelor utilizatorilor la comutatorul local. Conectarea fiecruiutilizator la comutatorul central este realizat prin intermediul unei linii dedicate cudou fire, numit linia utilizatorului (bucla localsau linia de abonat). De obicei, unanumit numr de linii (de la cteva, pn la mii) sunt grupate ntr-un singur cablu.Fiecare linie const din dou fire (twisted pair). n mod curent, n conexiunile deutilizator semnalele pe cele dou direcii (emisie i recepie) se propag pe aceeai

linie (conexiune cu dou fire).Conexiunea cu 2 fire este ilustrat n Fig. 1.2.


10/353

Fig. 1.3. Modul de funcionare a unui circuit hibrid

HibridHibrid

Conexiunea cu direcii de propagare separate se numete cu patru fire.Separarea semnalelor corespunztoare celor dou direcii de propagare este cerutnu numai de amplificatoarele de semnal, dar i de multe alte dispozitive ale reeleitelefonice. Astfel, este destul de des necesar s se treac de la conexiunea cu doufire la cea cu patru fire sau invers. Aceast funcie este implementat pe circuite

adecvate, obinute n trecut cu transformatoare interconectate corespunztor, iar nzilele noastre cu circuite electronice numite hibride. Funcionarea unui circuit hibrideste prezentat schematic n Fig.1.3.

Circuitul hibrid trebuie s izoleze perfect cele dou direcii de propagare aleconexiunilor cu patru fire, mpiedicnd astfel suprapunerea semnalului de intrare cucel de ieire.

Funcionarea circuitului hibrid este perfect numai dac linia cu dou fire areimpedana egal cu cea caracteristic.

Tipic, impedana caracteristic a cablului bifilar pentru banda telefonic este de600 Ohm; aceast valoare este deseori obinut prin introducerea unui circuitechivalent cu impedana complex a liniei.

Impedana caracteristic a liniei precum i atenuarea semnalului transmisdepind de banda de frecven utilizat; n cazul cablului bifilar torsadat intervalulfolosit este, n general, de 300 pn la 3400 de Hz.

n sfrit, trebuie amintit c msurtorile de putere ale semnalelor telefonice ndiferite puncte ale conexiunii se realizeaz n mW (miliwatt) i sunt exprimate ntermeni absolui ca dBm (dB/miliwatt), adic 10 lg (P/1mW).

1.3. Terminalul i interfaa cu utilizatorul

1.3.1. Telefon ul

Interfaa utilizatorului (telefonul) realizeaz dou funcii principale: transmisia-recepia semnalelor telefonice i activarea procedurilor de semnalizare. A treiafuncie este de protecie a terminalului la supratensiune.

Pe terminalul utilizatorului este instalat dispozitivul de conversie a semnaleloracustice n semnale electrice (microfonul) i din semnale electrice n semnaleacustice (receptorul).

Pe durata pailor de conectare i deconectare se face un transfer de informaiintre comutator i utilizatori, sub form de semnale electrice, iar rezultatul const n

crearea conexiunii solicitate de una dintre cele dou pari i activate de comutatorulcentral. Conectarea const n crearea unui circuit de voce ntre cele dou telefoane.


11/353

Telefon Telefon

Telefon Telefon

Circuiteletelefonului




Reeatelefonic

Reeatelefonic

Reeatelefonic

Reeatelefonic

S1

S2

a) b

S1

S1 S1

S2

S2

S2

Formarenumr

c) d)Fig. 1.4. Descrierea fazelor iniierii unei convorbiri telefonice

Ton

l

Cnd este ridicat microreceptorul, terminalul activeaz linia; activarea const nnchiderea liniei utilizatorului prin circuitul telefonului; ca efect al aceste activri,comutatorul (centrala telefonicclasic) produce un curent continuu a crui valoaredepinde de lungimea liniei utilizatorului i care este n general de aproximativ 30 mA.Microfonul moduleaz curentul de linie al transmisiei i joac rolul de rezisten

variabil modulat de puterea semnalului acustic.Ca rspuns la activarea liniei, centrala trimite tonul (invitaia de a forma) ctretelefon: un ton cu frecvena de 425 Hz, modulat corespunztor ON/OFF nTON/PAUZ/TON/PAUZ sau continuu. n acest mod, centrala semnalizeazutilizatorului disponibilitatea sa pentru conexiune (linie liber).

Urmtoarea faz este selecia, adic transmiterea unei semnalizricorespunztoare ctre central, ce identific numrul liniei telefonului cerut pentruconectare. Exist dou tipuri de semnalizri: n impulsuri (pulse) i multifrecven(tone).

La funcionarea n impulsuri, transmiterea numrului cerut se face printr-un setde impulsuri lips de curent (deschiderea buclei de curent), fiecrei cifre

corespunzndu-i un numr de impulsuri egal cu valoarea sa (un impuls pentru cifra1, 10 impulsuri pentru cifra 0). Durata nominal a unui impuls lips de curent este de60 ms, urmat de o pauz 40 ms (n care bucla este nchis); ntre fiecare cifr dintr-un numr de telefon i urmtoarea este o pauz ce variaz ntre 500 i 800 ms.

n cazul telefoanelor electromecanice formarea numrului apelat se realizeazcu ajutorului discului, iar n cazul celor electronice cu semiconductoare exist undispozitiv controlat de ctre o tastatur cu patru linii i trei coloane (12 taste).

Fig. 1.4 ilustreaz fazele descrise mai sus:a) linia este liber;b) linia este activat;c) transmiterea tonului;d) formarea numrului;


12/353

1 2 3 A

4 5 6 B

7 8 9 C

*0 # D

Fig. 1.5. Corespondenatonurilor pentru semnalizarea

DTMF

697

770

852

941

1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz 1633 Hz

Linieutilizato

Dispozitivde

protecie

Dispozitivde

apel

Circuitde

formarenumr

Circuitpentru

semnalulde

voce

Microfon

Receptor

Microreceptor

Activare linie

G S

Xt

Xr

Fig. 1.6. Schema funcional a terminalului utilizatorului

Semnalizarea multifrecven (DTFM Dual Tone Multifrequency) este efectuatcu telefoane electronice i poate fi folosit exclusiv de centrale prevzute cu decodorde ton.

n acest caz situaia d) din Fig. 1.4 este diferit, iar cifrele numrului solicitatsunt codate n cte dou tonuri fiecare. Unul din tonuri aparine grupului de frecvene

joase, care reprezint liniile tastaturii, iar celalalt aparine grupului de frecvene nalte,ce reprezint coloanele. Aceast coresponden este prezentat n Fig. 1.5.

Durata tonurilor este foarte scurt, de aproximativ 50 ms, n timp ce ntre o cifri urmtoarea pauza minim este de aproximativ 45 ms; acest lucru conduce laminimizarea timpului de selecie. Circuitele sunt alimentate de curentul de linie.

O dat ce numrul format a fost recepionat, centrala realizeaz conexiunea itrimite tonul de liber la telefonul care a sunat. Acesta are ntotdeauna frecvena de425 Hz i este modulat: ON/OFF = TON/PAUZ cu raportul de 1s/4s; simultan, setrimite curentul de apel ctre terminalul apelat, cu aceeai temporizare ca i n cazultonului de liber.

Curentul de apel este un semnal transmis de la central la terminalulutilizatorului care a fost sunat, unde activeaz soneria.

Dac telefonul la care s-a sunat este ocupat, centrala trimite apelantului tonulde ocupat, care este o secven alternativ de TON/PAUZ, cu perioade egale de 1s.

Cnd utilizatorul apelat ridic receptorul i folosete la rndul lui linia, centralasesizeaz curentul de linie din bucla local i imediat oprete curentul care

alimenteaz soneria.


13/353

Comutatorul G reprezint dispozitivul de activare a liniei, care se nchide cndse ridic receptorul din furc; n schimb, comutatorul S este dispozitivul dentrerupere a liniei care acioneaz n faza de formare a numerelor cu ajutoruldiscului i e controlat de circuitul combinaional. Comutatoarele Xt i Xrsunt folositepentru a preveni repetarea n microreceptor a impulsurilor trimise pe linie de procesul

de semnalizare. n acest scop, microreceptorul poate fi izolat, aa cum se arat nFig. 1.6, sau semnalul de voce al aceluiai circuit este pus n scurt. n telefoaneleelectronice cu formare a numrului prin multifrecven nu exist comutatorul S, iarcircuitul combinaional trimite tonurile de apel n linie; n acest caz, comutatorul X teste deschis n timpul transmiterii tonurilor pentru a preveni deranjarea circuituluimicrofonului, n timp ce comutatorul Xreste nchis pentru a permite utilizatorului ssesizeze prezena tonurilor de linie.

1.3.2. Interfaa cu utilizatorul

Dispozitivul (multiplexul terminal) la care sunt conectate liniile utilizatoruluireprezint interfaa utilizatorului. Rmnnd n domeniul reelelor analogice, funciileinterfeei sunt numeroase i necesare datorit nevoii de a opera cu telefoanestandard pe o parte i dispozitive de comutare de tip electromecanic de parteacealalt.

Funciile standard ale interfeei sunt prezentate mai jos: Alimentarea: aplicarea unei tensiuni continue de 48 V sau 60 V la linia

utilizatorului pentru a permite semnalizarea n regim pulse, pentrualimentarea microfonului cu carbon sau a telefonului (n cazul digital);

Protecia la supratensiune: are scopul de a proteja echipamentul i oamenii dedescrcrile cauzate de fulgere i tensiuni inserate n linie prin inducie saucontact cu surse de nalt tensiune;

Apelarea, care const n aplicarea pe linie a unui semnal sinusoidal de 25 Hzi 75 V; acest semnal activeaz soneria telefonului i este aplicat n faza deapelare, o secund la fiecare cinci (secunde);

Supervizarea, ce const n monitorizarea curentului prin linie pentru a sesizaridicarea microreceptorului; cnd utilizatorul ridic microreceptorul, curentuldin linie trece de la valori de fraciuni de mA la valori de mA, determinndactivarea liniei;

Supravegherea: const n accesarea periodic a liniei utilizatorului pentru

diagnosticarea integritii i funcionrii buclei abonatului.

1.4. Noiuni generale despre comutaia de circuite

Setul de operaii necesare pentru a conecta ntre ei doi utilizatori este numitcomutaie telefonic.

Comutaia telefonic este realizat de comutatorul local, care includetelefoanele dintr-o anumit arie. n cazul reelelor analogice, funciile activate de

ctre central sunt exclusiv cu comutaie de circuite (prin reele analogice ne referimla acele reele care transfer semnalul vocal ca i semnal analogic, chiar dac


14/353

Fig. 1.7. Principiul de comutaie pentru un comutator cu N intrri i M ieiri

Matrice de comutaie

1

2

N

1 2 M

dispozitivele care realizeaz funciile de rutare lucreaz dup principiile electroniciidigitale).

n cazul comutaiei de circuite resursele reelei, care sunt folosite pentru arealiza circuitul semnalului vocal, sunt alocate aceleiai conexiuni pe toat durata sai nu pot fi refolosite pn cnd nu se elibereaz conexiunea n cauz .

Principiul comutrii de circuite este artat n Fig. 1.7 sub forma unei diagrame aunui comutator cu N intrri i M ieiri.

Funcia acestui dispozitiv este de a conecta o linie de intrare la una de ieire nacord cu comanda primit de fiecaredat de dispozitivul de control al comutatorului.La transferul automat de tip electromecanic, comutatorul era format prin conectareaa mai multor selectoare, fiecare dintre ele opernd ca un comutator cu o intrare i Mieiri. Un set de mai multe comutatoare conectate n cascad se numete matrice decomutaie, care reprezint unitatea de interconectare a centralei.

O central local, numit i auto-comutator este format din urmtoarele pri: Matricea de comutaie; Unitatea de semnalizare; Unitatea de control.

Dispozitivele de semnalizare sunt folosite pentru a monitoriza liniile de intrare ia trimite unitii de control informaiile legate de stare sau comand.

Unitatea de control examineaz coninutul semnalizrilor recepionate de liniilede intrare i comand realizarea conexiunii cerute, n acord cu informaiarecepionat.

Unitatea care conecteaz fizic circuitul este matricea de comutaie, ea constnddin puncte de contact selectabile, aflate la intersecia dintre linii i coloane.

Diagrama simplificat a unei centrale este prezentat n Fig. 1.8.Cum s-a descris mai nainte, terminalul utilizatorului este de asemenea

responsabil cu crearea i dezactivarea unei conexiuni. n transferul de informaii caretrebuie sa aib loc ntre utilizator i central pentru activarea unei conexiuni, acestatrimite urmtoarele semnale (ctre central):

cererea unei conexiuni (prin nchiderea buclei de curent n linie);

formarea numrului prin metodapulsesau tone; terminarea conversaiei (redeschiderea liniei).


15/353

Fig.1.8. Schema simplificat a unei centrale telefonice (comutator)

Matricede

comutaie

Unitatede

semnalizare

Unitatede

semnalizare

Unitatede

control

La rndul ei, centrala efectueaz urmtoarele operaii: transmiterea tonului de invitaie pentru a forma numrul, o dat ce este

recunoscut activarea liniei de ctre telefonul apelant; activarea conexiunii dintre utilizatorul care a sunat i cel care a fost

sunat sau trimiterea tonului de ocupat la apelant dac apelatul este

ocupat; trimiterea curentului de sonerie la terminalul care a fost sunat; cronometrarea convorbirii pentru facturare; ntreruperea conexiunii cnd cel care a sunat nchide.

1.5. Codarea PCM i multiplexarea cu diviziune in timp

Procesul de codare binar a semnalului vocal, cunoscut ca i codare PCM(Pulse Code Modulation), ine de tehnica TDM(Time Division Multiplexing).

Aceast tehnic este echivalentul digital al multiplexrii cu divizare n frecven.Ea stabilete o secven de intervale (slot) de timp care sunt atribuite transmisiei n

cod PCM pentru un numr determinat de semnale vocale.n mod uzual, toate intervalele de timp atribuite diferitelor canale au aceeaidurat. Pe lng aceasta, intervalul de timp alocat fiecrui canal se repet cu operioad comunnumit cadru, egal cu cadena de eantionarea semnalului vocal(de 8 kHz). n practic, fiecrui canal i este alocat o parte a capacitii totale a ciide transmisie, detectat prin durata intervalului de timp i perioada de repetiie.Diagrama de multiplexare este numit diviziune n timp sincroni este una dintretehnicile folosite n telefonie.

Corespondenele dintre intervalele de timp din cadru sunt foarte exacte itrebuie meninute strict cu ajutorul circuitelor de temporizare, care furnizeaz:

rata de transmisie a impulsurilor binare;

poziia fiecrui interval de timp; nceputul perioadei de repetiie (nceputul cadrului).


16/353

MUX DEMUX

2

1

1 12

1

2

NN

NN

Cadru

Fig.1.9. Diagrama de principiu a multiplexrii n timp

Fig.1.10. Utilizarea regeneratoarelor de semnal

1 1

22

N N

MUXDEMUX

MUXDEMUX

Regenerator

R R R

R R R

n Fig. 1.9 este reprezentat diagrama de principiu a acestei multiplexri.

Ca i n cazul analogic, multiplexarea cu diviziune n timp include de asemenea

construirea structurilor ierarhice, ale cror nivele sunt stabilite prin combinarea unuinumr bine determinat de semnale din nivelul cel mai de jos, pornind de lasemnalizarea de baz (nivel 1).

Tabelul 1.1 precizeaz ierarhia dat de standardul internaional CCITT pentrumultiplexarea cu diviziune n timp (America de Nord i Japonia au standarde diferite).

Tabelul 1.1.

Numrulnivelului

Numrul decircuitevocale

NumeleMultiplexului

Rata BaudMbits/s

1 30 2,0482 120 M12 8,4483 480 M23 34,3684 1920 M34 139,2645 7680 M45 565,148

Sistemele din primele nivele, numite de asemenea sisteme primare isecundare, n general folosesc ca i ci de transmisie liniile echilibrate (cablu decupru bifilar torsadat). Datorit atenurii pronunate pe aceste linii la frecveneleutilizate (spectrul este centrat pe 1024 kHz pentru sistemele primare), esteindispensabil folosirea regeneratoarelor de semnal la intervale regulate de-a lungul

liniei, de la 2 la 5 km, n acord cu fiecare caz n parte. Natura acestor conexiuni faceca n mod obligatoriu s se foloseasc 4 fire, aa cum este indicat n Fig. 1.10.


17/353

Memoriespaiu-timp

Fig. 1.11. Operaia de comutare spaiu - timp

1 1

N N

1 1 1 12 2 2 2

2222 1111 17 17

3

3

3

3

44

Sistemele ca cele prezentate n figura de mai sus sunt folosite la conexiuniledintre central i terminale, ca o prelungire a interfeelor utilizatorilor (MultiplexoareAsimetrice), la fel de bine ca i n conexiunile dintre centrale (Multiplexoaresimetrice). Procesul de regenerare include:

Egalizarea semnalelor pentru a compensa distorsiunile de amplitudine i

de faz introduse de liniile balansate; Extragerea bitului de sincronizare, cu care impulsurile sosite sunt

eantionate i impulsurile regenerate sunt transmise n segmentul urmtoral trunchiului.

1.6. Comutaia digital

Folosirea codrii PCM a semnalului vocal impune o nou tehnic de comutaie,numit comutaie digital. Ca i configuraie general, un comutator digital localpoate s fie reprezentat similar cu cel din Fig. 1.8, avnd o schem asemntoare cucomutatoarele analogice.

Rolul matricei de comutaie a centralei analogice este acum preluat decomutatorul spaial temporal (memorie), care este planificat s fie folosit numai nsistemele ce utilizeaz multiplexarea cu diviziune n timp.

O diferen important de inut minte n cazul digital este c fiecare conexiunevzut de matricea de comutaie este alctuit din 4 fire, cu multiplexarea celor doudirecii prezente pe dou linii separate. Operaia de comutare n spaiu -timp estereprezentat schematic n Fig. 1.11.

Unitatea de comutare din Fig. 1.11 este necesar pentru a transfera informaiadintr-un interval de timp (slot) specificat (sau canal) al unei linii TDM de intrare ntr-uninterval de timp dat al liniei TDM de ieire.

Procesul de conectare complet ntre dou circuite digitale de semnal vocalimplic dou conexiuni fizice diferite i dou intervale de timp diferite; astfel seproduce o translaie n spaiu (ntre liniile TDM) i o translaie n timp (de la uninterval de timp la altul). Din acest motiv, comutaia la care ne referim este numitcomutaie bidimensional.

n diagrama din Fig. 1.11 este creat un circuit complet de voce cu alocareadubl atimpului i spaiului, care transfer, de exemplu, datele canalului de emisie 3


18/353

Fig. 1.12. Operaia de comutare spaiu - timp

4 fire 2 fire

Comutatorspaiu - timp

2 2

1 1

3 3

NN

al conexiunii 1 la canalul de recepie 17 al conexiunii N i datele canalului de emisie17 al conexiunii N la canalul de recepie 3 al conexiunii 1.

Intrrile (din stnga) i ieirile (din dreapta) ale matricei de comutaie din Fig.1.11 sunt indicate separat; de fapt, exist conexiuni de 4 fire, n care fiecare intervalde timp de intrare este asociat cu acelai interval de timp de ieire, n aceeai

conexiune TDM. Acest lucru este reprezentat n Fig. 1.12.

Procesul de comutaie digitalpoate fi mprit n urmtoarele dou faze: tranziia datelor PCM (8 bii) de la un canal al liniei multiplexate de intrare n

acelai interval de timp al unei linii corespunztoare destinaiei de ieire (comutare nspaiu);

tranziia datelor transferate pe linia de ieire de la intervalul de timp (canalul)original la cel destinaie, aa cum este cerut de comutator (comutare n timp).

Diagrama de principiu a acestei proceduri este prezentat n Fig. 1.13 (pentrucadre PCM de 32 de canale).

Datele PCM de la intrarea multiplexat sunt convertite n cuvinte de 8 bii, careapar n liniile unei memorii cu organizare matriceal.

Matricea transfer eantionul fiecrei linii pe coloana (linia de destinaie) cerutde conexiune, folosind adresele furnizate de unitatea de control.

Data recepionat de registrul de coloane este scris n locaia corespunztoare

a memoriei de comutaie temporal i, mai precis, n locaia care c orespundeintervalului de timp al datei destinaie de pe linia de ieire multiplexat.Adresele de scriere sunt furnizate ctre memoria de timp a unitii de control.Procesele descrise se repet n cadrele PCM pentru fiecare interval de timp pe

toat durata ct sunt pstrate conexiunile cerute (pe toat durata convorbirilor sautransmisiilor de date).

Citirea ieirilor memoriei de timp se desfoar n acord cu succesiunearepetitiv a intervalelor de timp din cadrele PCM, pornind de la sincronizarea decadru.

Datele PCM devin seriale nainte de a fi transferate spre liniile de ieire.


19/353

31

31

31

30

30

30

29

29

29

18

18

18

17

17

17

8

3

3

2

2

2

1

1

1

0

0

0

1

2

N

Cadre Puncte de conexiune

Adresescriere

Adresecitire

secvenial

Controlcentral

Bazde

timp

1

2

N

Cadru

8

8

8

8

8

31 31 31

30 30 30

29 29 29

18 18 18

17 17 17

3 3 3

2 2 2

1 1 1

0 0 0

Serial

Paralel

Paralel

S

erial

Memoriedeco

mutaie

Adresepu

nctede

conex

iune

W

R

Fig. 1.13. Diagrama de principiu pentru un comutator PCM cu 32 de canale

Avantajul acestei proceduri este de a oferi o capacitate mare de comutare;

totui, n anumite condiii, pot apare blocaje (nu toate conexiunile teoretic posibile potfi acceptate n acelai timp).Unitile de comutaie de acest fel sunt numite cu dou etaje (spaiu - timp);

exist de asemenea configuraia dual spaiu-timp.Urmtorul exemplu ajut la nelegerea diferitelor faze de comutare. Ne

propunem s efectum o conexiune ntre utilizatorul X, inserat n canalul (intervalulde timp) 3 al cadrului 1 i utilizatorul Y, inserat n canalul 30 al cadrului 2:

Conexiunea X==Y:

faza 1 (Fig. 1.14a): matricea de conexiuni conecteaz, corespunztorintervalului de timp 3 i pe durata de un interval de timp, linia 1 (cadrul de intrare) lacoloana 2 (cadrul de ieire);


20/353

Controlcentral

Bazde

timp

Adresescriere

Adresecitiresecvenial

Slot detimp 3

Slot detimp 30

1

2

N

Puncte de conexiune

Conexiune pe durataunui slot de timp

31

31

31

31 31 31

30

30

30

29

29

29

29 29 29

30 30 30

18

18

18

17

17

17

3

3

3

2

2

2

1

1

1

0

0

0

18 18 18

17 17 17

3 3 3

2 2 2

1 1 1

0 0 0

1

2

N

8

8

8

8

8

8

Memorie

decomutaie

Fig. 1.14 a.

Adresepun

ctede

conexiu

ne

W

R

P/S

S/P

faza 2 (Fig. 1.14b): datele intervalului de timp 3 din cadrul 1 sunt stocate nintervalul de timp 30 din cadrul 2 (sub controlul adreselor de scriere);

faza 3 (Fig. 1.14c): cadrul de ieire 2 este constituit prin citirea secvenial amemoriei unde sunt stocate datele despre diferite intervale de timp. Intervalul de timp30 (de unde utilizatorul Y va primi datele recepionate) conine biii sosii de la

utilizatorul X.

Conexiunea Y==X:

faza 1 (Fig. 1.14a): matricea de conexiuni conecteaz, corespunztorintervalului de timp 30 i pe durata de un interval de timp, linia 2 (cadrul de intrare)la coloana 1 (cadrul de ieire);

faza 2 (Fig. 1.14b): datele intervalului de timp 30 din cadrul 2 sunt stocate nintervalul de timp 3 din cadrul 1 (sub controlul adreselor de scriere);

faza 3 (Fig. 1.14c): cadrul de ieire 1 este constituit prin citirea secvenial amemoriei unde sunt stocate datele despre diferite intervale de timp. Intervalul de timp

3 (de unde utilizatorul X va primi datele recepionate) conine biii sosii de lautilizatorul Y.


21/353

Puncte de conexiune

Controlcentral

Bazde

timp

Adresescriere

Adresecitire

secvenial

S/P

P/S

1

2

N

1

2

N

8

8

8

8

8

8

W

R

Adrese

punctede

conexiune

Memoriedecomutaie

31 30 29 18 17 3 2 1 0

Fig. 1.14 b.

31

31

30

30

29

29

18

18

17

17

3

3

2

2

1

1

0

0

31 31 31

30 30 30

29 29 29

18 18 18

17 17 17

3 3 3

2 2 2

1 1 10 0 0

Controlcentral

Bazde

timp

Adresescriere

Adresecitire

secvenial

S/P

P/S

12

N

1

2

N

8

8

8

8

8

8

W

R

Memoriede

comutaie

Adresepunctede

conexiune

Slot detimp 3

Slot detimp 30

Slot detimp 3

Slot detimp 30

Puncte de conexiune

Fig. 1.14 c.

31 30 29 18 17 3 2 1 0

31

31

30

30

29

29

18

18

17

17

3

3

2

2

1

1

0

0

31 31 31

30 30 30

29 29 29

18 18 18

17 17 17

3 3 3

2 2 2

1 1 1

0 0 0


22/353

2.048 Mbit/s

Fig. 1.15. Sistem de comutaie digital fr blocare

1

2

3

N

1

2

3

45

6

7

8

1 2 3 32N

1

2

3

2.048

1

2

3

N

P/SS/P

CONTROLCENTRAL

SCRIERE CITIRE

BAZ DE

TIMP

CADRULENT

CADRURAPID

1 2 3 32N

lg232N

lg232N

8N*2.048 Mbit/s

MULTIPLEXOR

PCM

MULTIPLEXOR

PCM

SCRIER

CITIRE

MC

MA

n Fig. 1.15 este reprezentat un sistem digital de comutaie care nu seblocheaz. Capacitatea sa de comutare este limitat de viteza de acces la memorie.

Cadrele lente ale intrrii multiplexate sunt asamblate ntr-un singur cadrurapid, avnd un numr de canale egal cu suma numrului de canale ale tuturorliniilor de intrare. Datele PCM ale cadrului rapid sunt convertite n cuvinte binare de 8

bii. Acestea sunt scrise n mod secvenial n regitrii memoriei de comutare (MC),innd seama de ordinea n care sosesc intervalele de timp ale cadrului rapid. Datelememoriei de comutaie sunt imediat citite i transferate pe canalele cadrului rapid deieire, echivalente celui de intrare: adresele de citire sosesc din memoria de adrese(MA), care este scris de unitatea de control.

Adresele sosite de la memoria de comutaie la fiecare interval de timp alcadrului rapid definesc canalul (comutaie temporal) i cadrul PCM de intrare(comutaie spaial) cruia i aparin datele care trebuie s circule n intervalul detimp curent al cadrului rapid de ieire. Acestui interval de timp i corespund un canali un cadru PCM de ieire i acestea reprezint destinaia datelor pentru conexiuneacerut. Datele citite din memoria de comutaie sunt convertite serial nainte de a fi

transferate spre cadrul rapid de ieire. Acestea, la rndul lor, sunt demultiplexate decadrele PCM de ieire din comutatorul spaiu-timp n general, pentru a lucra cumultiplexarea TDM, comutatorul spaiu - timp necesit urmtoarele semnale desincronizare: de bit i de cadru.


23/353

1.7. Structura cadrului i multi-cadrului n sistemul primar E1

De acum ne vom referi doar la sistemele de nivel primar i vom analizamodalitile de transfer pe linie a semnalelor multiplexate n timp.

CadrulStructura de baz a accesului multiplu este cadrul, care reprezint perioada cu

care se repet secvenele de intervale de timp (time slots) atribuite canalelortelefonice.

n circuitele PCM, nceputul fiecrui cadru este marcat de un impuls desincronizare numit de sincronizare cadru. Trecnd n linie, acest impuls desincronizare trebuie schimbat cu o semnalizare corespunztoare, identificat univocde circuitele receptorului. n acord cu standardul folosit, exist diferite modaliti de

inserare a sincronizrii de cadru n semnalizarea de linie.n ceea ce privete standardul european E1 CEPT avem:

- cadrul e compus din 32 intervale de timp, din care 30 sunt rezervatecanalelor telefonice;

- primul dintre slot-urile cadrului, care se identific cu indexul 0 (slot 0), conineconfiguraia de sincronizare a cadrului, n timp ce al 16-lea e rezervat pentrusemnalizare;

- semnalizrile furnizate de interfeele utilizatorului, sau care vin de la alteconexiuni, sunt separate de multiplexarea PCM a semnalelor de voce i trebuieinserate n structura de multiplex a liniei.

Multi-cadrulPentru a controla ntr-un mod corect semnalizarea telefonic a 30 de utilizatori

i de asemenea de a mbunti structura de sincronizare, cadrele sunt organizate ngrupe de 16 uniti: multi-cadrele.

Al 16-lea slot de timp ale primului cadru (cadrul 0) conine configuraia dealiniere a multi-cadrului. Al 16-lea slot de timp ale celorlalte 15 cadre este rezervatsemnalizrilor. n multi-cadru, cadrele pare pornind de la primul (cadrul 0) coninsincronizarea de cadru n primul slot de timp (slotul 0); n cele impare, acest slotconine semnalizri disponibile pentru serviciile auxiliare. Alternarea ntre cadrele

impare i cele pare este semnalizat de alternana unui bit n slotul de timp 0.Dup 6 cadre ncepnd cu cel cu indice 0, structura multi-cadrului se repetidentic.

Interfaa de linieStructurile de cadru i multi-cadru sunt organizate de o interfa de linie

corespunztoare. La emisie, aceast interfa primete semnalul de voce multiplexatn timp, sincronizarea (la nivel de bit i cadru) i semnalizrile de serviciu ifurnizeaz structura multiplexat care va fi transmis pe linie.


24/353

MULTICADRU (2 ms)

CADRU 0 CADRU 1 CADRU 2 CADRU 14 CADRU 15

ALINIERE CADRU ALINIERE MULTICADRU

SERVICII SEMNALIZ RI

ALINIERE CADRU SEMNALIZ RI

CADRU

CADRUIMPAR

CADRUPAR

TS 0 TS 1 TS 2 TS 16 TS



X

X X X X X X

X

Y

AA A AB B

A B A A AB

H K

Fig. 1.16. Diagrama organizrii multiplexrii de linie pentru sistemul

primar european E1, cu 2048 kbit/s

La recepie, interfaa de linie reface sincronizarea de cadru i multi-cadru itrimite, pe ieiri separate, semnalele vocale multiplexate mpreun cu sincronizrile isemnalizrile corespunztoare.

n Fig. 1.16se prezint diagrama organizrii multiplexrii de linie, cu referire lasistemul primar european E1, cu 2048 Kbits/s.

1.8. Standarde de referin

1.8.1. Multiplexarea cu diviziune n timp a semnalelor PCM

Sistemele primare de transmisie care sunt folosite cel mai mult n liniilemultiplexate sunt T1 n SUA i CEPT n Europa.

Datele multiplexate pe liniile DS1 ale standardului T1 sunt organizate n cadrerepetitive (periodice) de tipul D3/D4 (AT&T), ce cuprind 24 de coduri a cte 8 biifiecare plus unul de sincronizare la nceputul fiecrui cadru. Semnalul pe linie este

bipolar i rezult dintr-un semnal unipolar de 1544 kbit/s.


25/353

CADRU n CADRU n+1

CANAL 0 CANAL 31 CANAL 0

SINCRONIZARECADRU

MULTIPLEXARE

SEMNALEPCM

SEMNAL DE CEAS LA

NIVEL DE BIT

Fig. 1.17. Organizarea cadrelor pentru standardul CEPT (32 canale)

B7

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

CADRU n CADRU n+1

CANAL 1 CANAL 1CANAL 24

SINCRONIZARECADRU

MULTIPLEXARE

SEMNALEPCM

SEMNAL DE CEASLA NIVEL DE BIT

Fig. 1.18. Organizarea cadrelor pentru standardul T1 (24 canale)

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

B7

B6

B5

B4

B3

B2

B1

B0

Sistemul PCM/30-CEPT la 2048 Kbit/s, rezult dintr-un semnal unipolar la2048 kbit/s.

n ambele standarde durata unui cadru este de 125 s, ce corespunde uneiperioade de eantionare a semnalului de voce la 8 kHz.

Standardul european a fost recomandat de CCITT (G732/G704).

Organizarea cadrelor este prezentat n Fig. 1.17 (32 canale CEPT) i 1.18. (24canale T1). Deseori, organizarea cadrelor nu urmrete un anumit standard ci doarcriterii de compatibilitate a circuitelor: spre exemplu, multiplexarea n interiorulcentralei (comutatorului) poate fi organizat la 2048 kbit/s, n timp ce trunchiurile deieire respect standardul T1.

1.8.2. Sistemu l de mu lt iplexare pe linie

CEPTMultiplexarea (transmisia pe linie) sistemului primar CEPT provine din

organizarea PCM (format CEPT PCM-30 ) descris anterior. Intervalele de timp (timeslots) 1-15 si 17-31 corespund canalelor telefonice 1-30. Semnalele de linie sunt detip bipolar, codate HDB3.


26/353

Sincronizrile sistemului CEPT includ: Sincronizarea de cadru; Sincronizarea de multi-cadru.Aceste sincronizri sunt incluse n semnalele de linie ca secvene de sincronizare

binare. Pentru sincronizarea de cadru, secvena de sincronizarese regsete n slot-

ul de timp 0. Coninutul slot-ului 0 alterneaz n funcie de tipul cadrului, dup cum searat n tabelul 1.2.

Tabelul 1.2.

Numr de bii

1 2 3 4 5 6 7 8

Intervalul de timp 0cu cadru par

X 0 0 1 1 0 1 1

Intervalul de timp 0cu cadru impar X 1 Y X X X X X

Cadrele pare au configuraia de aliniere n slot-ul de timp 0, pe cnd cadreleimpare conin date de semnalizare.

Bitul 1 din octetul de aliniere sau non-aliniere poate fi folosit ca proteciesuplimentar mpotriva sincronizrilor false sau pentru a obine o detecie a erorilormai bun; altfel, este disponibil pentru semnalizri de nivel internaional. Bitul Yreprezint un indicator de alarm ctre terminalul aflat la distan.

Cadrele se repet n grupuri de cte 16, formnd astfel multi-cadrele.Sincronizarea multi-cadrelor este definit de prezena a 4 bii de zero, valoare careocup partea cea mai semnificativ a slot-ului de timp 16 din cadrul 0.

Multi-cadrele reprezint setul de cadre care sunt necesare pen tru a realiza

trimiterea serviciilor de semnalizare ctre toate canalele telefonice existente n cadrulCEPT.Formatul CEPT include 4 bii de semnalizare pentru fiecare din cele 30 de

canale: biii A, B, C i D. Aceti bii sunt transmii n slot -ul 16 aparinnd cadrelor 1-15.

Diagrama cu coninutul multi-cadrelor este prezentat n tabelul 1.3.

Tabelul 1.3.

Slot 16 / Cadru Slot 16 / Cadru 1 ..... Slot 16 / Cadru 15

0000 XYXXBiii ABCD ai

analului telefonicnr. 1

Biii ABCD aicanalului telefonic

nr. 16

..... Biii ABCD aianalului telefonic

nr. 15

Biii ABCD aicanalului telefoni

nr. 30

Semnalizrile sistemului primar CEPT includ un algoritm de redundan ciclic(CRC) cu scopul de a obine o protecie mai bun mpotriva alinierilor false ale cadrelori/sau pentru a obine o detecie mai bun a erorilor. Aceast procedur se bazeaz pestructura de multi-cadrelor, care este divizat n dou sub-sisteme de 8 cadre fiecare:SUB-MULTI-CADRUL. Algoritmul redundanei ciclice are un generator polinomial deordinul 4.

Cadrele pare conin dou grupuri de cte 4 bii care ocup poziiile 1 ale intervalelorde timp 0, dedicate algoritmului CRC. Cadrele impare, n schimb, au 6 bii n poziia 1 a

intervalelor de timp 0, folosii pentru semnalizarea alinierii multi-cadrelor CRC i 2 biipentru indicarea erorii CRC: Si1 i Si2.


27/353

CADRU15

CADRU0

CADRU15

CADRU14

CADRU0

2 ms

SLOT DETIMP 0

SLOT DETIMP 1

SLOT DETIMP 30

SLOT DETIMP 31

(8 / 2048) s

Bit1

Bit2

Bit3

Bit4

Bit5

Bit6

Bit7

Bit8MSB LSB

Fig. 1.19. Structura cadrelor i multi-cadrelor sistemului primar CEPT

125 s

Aceast structur este prezentat n tabelul 1.4.

Tabelul 1.4.

Tipul cadrului Cadru CRC# Slot 0/Bit 1

SUBMULTI-CADRU

I

Aliniere 0 CRC1Ne-aliniere 1 0

Aliniere 2 CRC2Ne-aliniere 3 0Aliniere 4 CRC3

Ne-aliniere 5 1Aliniere 6 CRC4

Ne-aliniere 7 0

SUBMULTI-CADRU

II

Aliniere 8 CRC1Ne-aliniere 9 1Aliniere 10 CRC2

Ne-aliniere 11 1Aliniere 12 CRC3

Ne-aliniere 13 Si1

Aliniere 14 CRC4Ne-aliniere 15 Si2

Fig. 1.19 prezint structura cadrului i multi-cadrului sistemului primar CEPT.

Sistemul T1n principiu, sistemul care este deja n uz de muli ani n America de Nord (sistemul

T1) are o vitez de transmisie de 1544 kbit/s. Acest sistem primar st la baza lui T1C la3152 kbit/s i a lui T2 la 6321,2 kbit/s. Semnalul de linie al sistemului T1, normat ca linieDS1, este de tipul AMI (Alternate Mark Inversion). Multiplexarea de linie, standardizat camultiplexare D3/D4 (AT&T) include:

Aliniere de cadru; Aliniere de multi-cadru.Fiecare cadru este compus din 24 intervale de timp (time slots) rezervate aceluiai

numr de eantioane de semnal de voce pe 8-bii, plus un bit de start (bitul S) pentru

sincronizare. Aceast structur este prezentat n Fig. 1.20.


28/353

Fig.1.20. Structura cadrului primar T1

Bit1

Bit2

Bit3

Bit4

Bit5

Bit6

Bit7

Bit8

125 s

(1 / 1544) s

(8 / 1544) s

MSB LSB

BitS

BitS

CANAL24

CANAL24

CANAL23

CANAL1

CANAL1

Multi-cadrul este compus din 12 cadre. Alinierile de cadru i multi-cadru serealizeaz cu biii de sincronizare, biii S din Fig. 1.20, dup cum este prezentat ntabelul 1.5.

n procesul de sincronizare primul lucru detectat este secvena FT, spre

exemplu o repetiie de tipul 1010, care ocup o poziie precis n cadrelealternative. Este detectat apoi secvena FS, ea realiznd alinierea multi-cadru;nainte de nceperea cutrii secvenei FS, este necesar detectarea poziiei unice abitului care furnizeaz secvena FTdin cadrele alternative.

Tabelul 1.5.

Numr cadru FT FS Semnalizare1 12 03 04 0

5 16 1 A7 08 19 1

10 111 012 0 B

Modul D3/D4 cuprinde numai doi bii de semnalizare, A i B, pentru fiecarecanal telefonic. Aceti bii au fost inserai n a opta poziie (LSB) a fiecrui eantionde semnal de voce din cadrele 6 i 12 (bitul de semnalizare furat). Astfel,

multiplexarea de tipul D3/D4 insereaz informaiile de serviciu o dat la fiecare 6cadre ale conexiunii DS1.

Starea biilor de semnalizare este de obicei inut aceeai pe durata n carelipsete sincronizarea de cadru (secvena FT) i pierdut pn cnd alinierea decadru este restabilit; oricum, semnificaia acestor bii se pstreaz nedefinit pncnd este detectat de asemenea alinierea multi-cadrului .


29/353

2. APLICAII

EXERCIIUL 1. Folosirea unitii PCM/EV

Obiective

Scopul acestui exerciiu este de a examina funcionarea de baz a sistemuluiPCM/EV.

Sistemul este montat nuntrul unei cutii metalice. Pe panoul frontal se gsescurmtoarele componente (Fig. 2.1) :

- Buton de start;- Conector pentru telefonul pe puls 1 (EXT. 11);

- Conector pentru telefonul pe puls 2 (EXT. 12);- Conector pentru telefonul pe puls 3 (EXT. 13);- Conector pentru telefonul pe multifrecven 4 (EXT. 14);- Buton pentru inserarea i reglarea generatorului de zgomot;- Selectorul de canale i conectorul pentru impulsul de sincronizare;- Conectorul pentru linia serial RS232.

Fig. 2.1. Panoul frontal al centralei PCM/EV

Capacul cutiei poate fi ridicat. Cnd acesta este ridicat, se observ panoulsistemului cu punctele de testare i semnaleleluminoase (leduri).

Materiale necesare

Unitate PCM/EV; 1 telefon setat pe puls;

1 telefon setat pe multifrecven.


30/353

Mod de folosire

Conectai cablul de alimentare n locul destinat aflat n spatele cutiei;

Conectai telefoanele la fiele de linie corespunztoare ale panoului iverificai dac telefoanele de pe liniile 1, 2 i 3 sunt setate pe puls, iar telefonul#4 pe multi-frecven;

Pornii sistemul de la ntreruptor. Verificai starea ledurilor. n condiii normalear trebui s fie urmtoarea:

normal aprinse

Ledul sursei de tensiune de pe panoul frontal; Ledul VOICE din seciunea RX MPX; 4 leduri S pe decodorul DTMF; Ledul VOICE din seciunea TX MPX; Ledul 1 (MOD COMUTAIE) n seciunea P; Ledul TRAP INT n seciunea P;

normal stinse

Toate celelalte leduri.

Ledul BER poate fi aprins sau stins n mod bine definit, fr a clipi. n cazul ncare acesta clipete, sau ledurile FRAME SYNC i MULTIFRAME SYNC se aprind,se verific dac generatorul de zgomot este oprit, sau se calibreaz L i C dincircuitul pentru extragerea semnalului de ceas din seciunea HDB3.

Ridicai telefonul #1 verificnd aprinderea ledului de activare (SW HOOKDETECTOR) pe panoul ecran; ateptai tonul de invitaie (DIAL);

Formai numrul unuia din celelalte telefoane i observai cum tonul dispare dupformarea primei cifre. Numerele telefoanelor ce vor fi apelate pentru conexiunileinterioare (care nu privesc linia extern) sunt urmtoarele:

11 pentru a apela telefonul #1;12 pentru a apela telefonul #2;

13 pentru a apela telefonul #3;14 pentru a apela telefonul #4.

Pentru conexiune extern (trecnd de la linia extern) numerele de apel sunt:21 pentru a apela telefonul #1;22 pentru a apela telefonul #2;23 pentru a apela telefonul #3;24 pentru a apela telefonul #4;

Observai LEDUL de activare clipind pe timpul perioadei efecturii apelului;ateptai s sune telefonul apelat observnd existena de ton liber al

telefonului #1 (cel care sun);


31/353

Ridicai receptorul telefonului apelat, verificai conexiunea vocal ntre celedou terminale;

nchidei telefoanele; repetai aceleai operaii cu alte telefoane, n special dela #4. n acest caz vei observa prezena pe linie a tonurilor de apel (DTMF),

i, pe LEDURILE panoului ecran conectate la ieirile decodorului DTMF,observai apariia codului binar corespunztor numrului apelat.

EXERCIUL 2. Etapele conectrii

Obiective

Scopul acestui exerciiu este de a urma etapele conectrii i deconectrii dintredou telefoane. Tabelul 2.1 arat etapele i semnalizarea corespunztoare acestora.

Tabelul 2.1

FAZA TIPUL SEMNALULUI

DIRECIA SEMNALULUI

UTILIZATORULAPELANT

UTILIZATORULAPELAT

Utilizatorulactiveaz

Linie dezactivat laterminalul utilizatorului

Utilizator Central

Ton de ateptareTon de DIAL (invitaie

de a forma numrul) Utilizator CentralApelare Decad sau DTMF Utilizator CentralOcupat Ton de ocupat Utilizator CentralLiber Ton de liber Utilizator Central

Convorbire Convorbire curent Utilizator Central

Activare rspuns Linie dezactivat laterminalul utilizatorului

Utilizator Central

INIIALIZAREA CONEXIUNII

DezactivareDeschidere bucl

utilizatorUtilizator Central

CONECTARE I DECONECTARE

n particular, scopul exerciiului este de a: analiza activitatea centralei dup activarea liniei:nchiderea unei bucle a utilizatorului determin tranziia ctre starea activ a

semnalului de activare (SWITCH HOOK DETECTOR) al interfeei utilizatorului;centrala rspunde cu ton de invitaie pentru formarea numrului;

detecta secvena de impulsuri pentru deschiderea liniei utilizatorului datoratapelului cu disc:la fiecare impuls aprut corespunde o tranziie a semnalului de activare dat de

interfaa utilizatorului;


32/353

unitatea de control numr aceste tranziii pentru a identifica cifrele transmise,considernd durata pauzei dintre ele (n stare dezactivat) i ia numrul apelat cucare poate seta conexiunea cerut; observai comportarea semnalizrii multi-frecven cu care sunt codate cifrele de

apel, cu perechi de tonuri acustice, care sunt apoi decodate de interfaa

utilizatorului:circuitul de decodare genereaz valoarea cifrelor transmise ca i coduri binare

de 4 bii, plus o linie de date valide; codurile binare sunt afiate de ctre LEDURI(ON = Starea 1); verifica conectarea i deconectarea.

Material necesar

Unitate PCM/EV cu echipament telefonic; Osciloscop;

Multimetru.

Mod de lucru

Pornii sistemul meninnd microtelefoanele nchise;

Conectai multimetrul (50 Vfs) ntre TP1 (Test Point 1) i TP2: voltajul pe linia #1prezint o valoare de aproximativ 40 Vdc;

nchidei telefonul #1 i verificai schimbarea voltajului liniei, care va ajunge la 10V, ca o consecin a nchiderii buclei utilizatorului pe impedana de curentcontinuu a circuitului;

Conectai osciloscopul (in curent alternativ) ntre TP1 i mas: ajustnd scalele demsur ntr-un mod convenabil, vei evidenia tonul de invitaie pentru formareanumrului; prezena acestui ton este de asemenea semnalizat i de LED;

Acelai ton poate fi observat ntre TP11 i mas, ca un semnal vocal de intrare lainterfaa utilizatorului (RECEIVE INPUT);

Cu intrarea osciloscopului n curent continuu (1V/Div), conectai sonda la TP8,

care corespunde semnalului de activare (SW HOOK DETECTOR) a interfeeiutilizatorului: starea logic activ este 0, fiind semnalizat i de LED;

Selectai o cifr la telefonul #1 i observai c tonul de ateptare dispare. Peosciloscop vei observa tranziiile de stare datorate cifrei formate (impulsuri pentrudeschiderea liniei). Impulsurile de apelare sunt semnalizate i de LED;

Selectai i alte cifre ajustnd baza de timp a osciloscopului astfel nct sevaluai impulsul i durata pauzei;

n conformitate cu cifrele formate, telefonul poate primi ton de liber sau ocupat, cu

semnalul de apel al unuia din telefoanele rmase;


33/353

Ridicai telefonul i observai ntoarcerea liniei de activare (SW HOOKDETECTOR, TP8) la starea corespunztoare (nivel logic sus);

Conectai osciloscopul (curent alternativ, 0.5 V/Div, sond 10:1) la TP7 i ridicaitelefonul #4 (multi-frecven) observnd aprinderea ledului conectat la linia de

activare (SW HOOK DETECTOR) a interfeei utilizatorului;

Selectai o cifr dup tonul de invitaie: observai dispariia tonului i prezenaunui semnal pe osciloscop (durata acestui semnal este scurt);

Selectai alte cifre i ajustai baza de timp i declanatorul osciloscopului astfelnct s optimizai observarea tonurilor DTMF care ajung la circuitul de decodare.Prezena acestor tonuri poate fi auzit la receptor;

Semnalul prezent la TP7 este suma celor dou tonuri, nalt i jos, carecodeaz cifra tastat.

Pe ledurile conectate la liniile din decodor observai corespondena dintre cifreletastate i codurile date de circuit:

Q1 Q2 Q3 Q4 DIGIT:

ON OFF OFF OFF 1

OFF ON OFF OFF 2

ON ON OFF OFF 3

OFF OFF ON OFF 4

ON OFF ON OFF 5

OFF ON ON OFF 6

ON ON ON OFF 7

OFF OFF OFF ON 8

ON OFF OFF ON 9

OFF ON OFF ON 0

n conformitate cu cifrele formate, telefonul poate primi ton de liber sauocupat, cu semnalul de apel al unuia din telefoanele rmase.

ridicai telefonul din furc pentru a observa stingerea ledului engage;

conectai o sond a osciloscopului (2v/div) la TP9 (RING COMMAND) icealalt sond (50V/div) la TP2 (RING);


34/353

de la un telefon, altul dect #1 formai numrul liniei #1 (11 sau 21) dup

semnalul de ton de invitaie. Cnd semnalul de apel ajunge la telefonul #1,TP9 arat comanda curentului de apel (activ logic jos) furnizat de unitatea decontrol i TP2 semnalul curentului de apel prezent pe linie;

notai corespondenta dintre starea liniei de unde s-a iniiat apelul, activareareleului cu aprinderea ledului de apel, prezenta curentului pe linie i semnalulde ton liber trimis telefonului apelant: toate aceste semnale sunt sincronizate (o secund de activitate care se repet la fiecare 5 secunde);

cnd telefonul nr #1 este ridicat din furc, ledul engage se aprinde iinstantaneu curentul de apel este ntrerupt, acestea fiind cauzate de interfaacu utilizatorul. Imediat dup, unitatea de control terge comanda de apel itonul de liber al telefonului apelant (aceste evenimente sunt vizibile doar dacreceptorul este ridicat din furca n timpul fazei active);

n acest moment s-a realizat conexiunea dintre cele doutelefoane;

Verificai semnalul de voce. nchidei i apoi redeschidei telefonul #1observnd c semnalul de voce rmne. nchidei i apoi redeschideitelefonul care a iniiat apelul, observnd c este eliberat conexiunea.nchidei telefoanele;

Conectai osciloscopul (alternativ; 1ms/div; 0.5V/div; sonda 10:1) la TP11

(RECEIVE INPUT). Ridicai receptorul la telefonul #1 i observai c seaprinde ledul care indic prezena tonului de invitaie. Examinaicaracteristicile tonului ajustnd scala osciloscopului;

Ridicai din furc unul din telefoanele rmase i formai numrul su (12, 13,14 sau 22, 23, 24). Observai c ledul care indic prezenta tonului de ocupatla telefonul #1 se aprinde. Examinai caracteristicile tonului ajustnd scalaosciloscopului;

nchidei ambele telefoane i sunai din nou de pe telefonul #1. Ateptaisemnalul de apel de la telefonul chemat i aprinderea ledului care indic

prezenta tonului de liber la telefonul #1. Examinai caracteristicile tonuluiajustnd scala osciloscopului;

Ridicai din furca telefonul apelat. Verificai prezenta semnalului de voce.nchidei telefoanele.


35/353

EXERCIIUL 3. Selecia canalelor PCM

Obiective

Scopul acestui exerciiu este s selectai i s observai transmiterea (TimeSlot) PCM i recepia pe canalele ce compun circuitele de semnal pentru voce. Pelinia de transmisie PCM (DX0) 4 canale din 32 sunt ocupate:

- canalul 9 pentru telefonul #1;- canalul 11 pentru telefonul #2;- canalul 13 pentru telefonul #3;- canalul 15 pentru telefonul #4;- canalele ramase sunt toate la nivelul 1.

Pe linia de recepie PCM (DR0), n stare de repaus, toate canalele au valoarea

0 PCM (succesiuni de 1 i 0, conform codrii ADI: Alternate Digit Inversion). nprezena unuia sau mai multor circuite de semnale vocale, datele recepionate aparn urmtorii time slot-i:

- canalul 1 pentru telefonul #1 (default);- canalul 2 pentru telefonul #2 (default);- canalul 3 pentru telefonul #3 (default);- canalul 4 pentru telefonul #4 (default).

Materiale folosite

Modulul PCM/EV cu telefoane; Osciloscopul.

Mod de lucru

Ajustai osciloscopul pentru a observa semnalele PCM la 2048 kbps.Sincronizai baza de timp cu cea luat de pe panoul frontal al modulului (mufaSYNC) cu un cablu coaxial;

Conectai sondele setate 10:1 la TP16 (DX0, cadrul PCM de transmisie) iTP19 (DR0, cadrul PCM de recepie);

Cu selectorul de pe panoul frontal (TIME SLOT SELECTION) detectaicanalele de transmisie ale linei DX0, care pot fi distinse de celelalte canale(nefolosite) prin prezena codurilor PCM (succesiuni de 0 i 1);

Canalele de recepie (linia DR0) nu poate fi distinse ntre ele, pentru c nstare de repaus ele au toate valoarea PCM 0;

Conectai dou telefoane, de exemplu #2 i #4 i sincronizai osciloscopul mainti la slot-ul de timp 10 (selectai 10 pe panoul frontal) i apoi slot-ul de timp2 (selectai 2). Observai c:

- n prezena semnalului vocal canalele de transmisiune (11 i 15) aucoduri variabile;


36/353

- semnalele vocale de date care apar la canalele de recepie (3 i 7)sunt coduri variabile n comparaie cu configuraiile fixe ale zero-urilorPCM care sunt prezente n celelalte canale;

Conectnd dou telefoane care sunt apropiate, ca de exemplu #2 i #3, timeslot-urile respective de emisie i recepie pot fi setate suficient de aproape

pentru a le observa simultan pe osciloscop, aa cum este artat n Fig. 2.2.

n acest caz, vorbind n unul dintre cele dou telefoane (ex. #2) vei observac variaiile canalelor de transmisie corespunztoare (Time Slot #11) vorafecta canalul de recepie al telefonului #3 (Time Slot #5) i viceversa;

repetai testul cu diferite conexiuni, de asemenea simultane.

Fig. 2.2. Reprezentarea time slot-urilor

EXERCIIUL 4. Codarea HDB3

Obiective

Scopul acestui exerciiu este de a prezenta procesul de codare HDB3 realizatde interfaa CEPT asupra semnalelor de ieire.

Interfaa furnizeaz transmitorului de linie dou componente polarizate alesemnalului HDB3, separate pe doulinii separate TXA i TXB, cu aceeai polarizarepozitiv. La ieirea transmitorului se afl un semnal HDB3 compus.

Pentru a analiza codarea HDB3 din punct de vedere al sincronismului, datelorde semnalizare i de voce care compun cadrele sistemului primar, este necesar sv reamintii c:

- n time slot-ul 0 configuraiile de aliniere (cadre pare) alterneaz cu configuraiide ne-aliniere (cadre impare);


37/353

- datele de semnalizare sunt fixate n time slot-ul 16, n cazul sistemuluieducaional supus testului, exceptnd substituirea lui cu o aliniere multi-cadru,o dat la 16 cadre;

- semnalul vocal de date este variabil prin natura sa i schimbarea unui singurbit n canalul semnalului vocal este suficient pentru a schimba configuraia

tuturor impulsurilor care urmeaz.Cel mai favorabil caz privete canalele de transmisie neutilizate recepionate peinterfaa CEPT secvene de bii toi egali cu 1: pentru acestea este uor s seobserve alternanele coninute n codarea HDB3.

Ca exemplu, pentru canalele 17-31 i n situaia n care acestea nu suntfolosite, secvenele predominante ale componentelor TXA i TXB i configuraiacodrii HDB3 sunt artate n Fig. 2.3.

La osciloscop, secvenele din Fig. 2.3 vor arta parial suprapuse, dar cu un cazpredominant fade celelalte.

Material necesar

Unitate PCM/EV cu echipament telefonic; Osciloscop.

Fig. 2.3.Configuraia codrii HDB-3

Mod de lucru

Sincronizai osciloscopul ( EXT trigger) cu semnalul SYNC de la selectorul decanale;

Conectai sondele 10.1 la TP20 i TP21 i lsnd telefoanele nchise verificaicomponentele TXA i TXB de pe canalele de transmisiune, selectate prinsetarea cu TIME SLOT SELECTION a numrului canalului pe care estesincronizat osciloscopul;

Alternativ, mutai sonda la TP27 (mrind ctigul pe canal) i observaicorespondena dintre componentele TXA, TXB i semnalul HDB3;


38/353

Realizai una sau mai multe conexiuni de voce pe o linie extern (reinei c

pentru a realiza acest lucru trebuie apelat 21 pt. telefonul #1, 22 pt. telefonul#2, 23 pt. telefonul #3, 24 pt. telefonul #4);

Pe time slot-urile (canalele) de transmisie corespunztoare, verificai cumvariaz semnalul HBD3 o dat cu semnalul de voce i cum aceste variaiiafecteaz celelalte canale.

EXERCIIUL 5. Recepia semnalului HBD3

Obiective

Scopul acestui exerciiu este de a analiza procesul de recepie a semnaluluiHBD3.

Semnalul prezent la intrare n receptor e afectat de transmitor icaracteristicile liniei de transmisie.

nainte de a ajunge la receptor, semnalul este egalizat de un circuit (LINEEQUALIZER) care compenseaz rspunsul n frecven al liniei. n receptor, uncircuit de feedback compenseaz n mod adaptiv efectele datorate lungimii icaracteristicilor liniei de transmisiune: ALBO (Automatic Line Bulid Out).

Fazele de recepie rmase (extragerea clock-ului, eantionarea semnaluluiHDB3, detecia componentelor RXA i RXB corespunztoare celor 2 polarizri aleHDB3) sunt prezentate n Fig. 2.4.

Fig. 2.4.Fazele de recepie


39/353

Materiale necesare

Unitatea PCM/EV cu telefoane; Osciloscop.

Mod de lucru

Se sincronizeaz osciloscopul (EXT trigger) pe semnalul SYNC al canalului ise ajusteaz scalele pentru semnalele sub test (zeci de mV, 2 MHz);

Se las telefoanele n starea obinuit (s nu sune), se conecteaz sondele 10:1la TP29 i TP28;

Se selecteaz canale diferite, comparnd semnalizarea HDB3 nainte i dupegalizator (TP29 i TP28);

Se mut sonda de la TP29 la TP22 (EXTCK) i se detecteaz raportul de fazdintre impulsurile HDB3 i clock-ul regenerat la receptive;

Se mut sonda de la TP22 la TP23 i/sau TP24, detectnd raporturile de fazdintre impulsurile HDB3 i componentele recepiei RXA i RXB; tranziiilenegative ale acestor componente identific timpul de eantionare al impulsurilor;

Se conecteaz unul sau mai multe circuite de semnal vocal pe linia extern i serepet operaiile de mai sus.

EXERCIIUL 6. Efectele zgomotului de pe linie

Obiective

Acest exerciiu are scopul de a arta efectele zgomotului la recepia impulsurilorHDB3.

Materiale necesare

Unitatea PCM/EV cu telefoanele; Osciloscop.

Mod de lucru

Pornii generatorul de zgomot pstrnd nivelul la minim i telefoanele nchise;

Conectai osciloscopul, cu sonda 10:1 si 50mV/div la TP28 (semnal HDB3recepionat);


40/353

Sincronizai osciloscopul pe fronturile cresctoare ale bitului de clock (BCLK,TP13) i ajustai scala de timp la 10ns/div;

Ajustai scala osciloscopului pentru a observa mai bine diagrama ochi carerezult din suprapunerea impulsurilor ternare ale semnalului HDB3. Se

afieaz o form de und similar cu cea din Fig. 2.5;

Observai semnalizarea LED-urilor pentru pierderea de aliniere:- FRAME SYNC;- MULTIFRAME SYNC;- BER.

De obicei BER-ul este fixat (ON/OFF) i celelalte dou sunt pe OFF (cnd suntpe ON semnalizeaz pierderea sincronismului cadrelor i multicadrelor);

Se crete nivelul de zgomot pentru a cauza eventuale variaii ale semnalizriiaflate sub test; se observ degradarea diagramei ochi;

Se extrage un circuit cu semnal de zgomot i se evalueaz efectelezgomotului asupra semnalului vocal; se ajusteaz nivelul zgomotului pncnd nivelul semnalului de zgomot este acceptabil i se observ frecvena devariaie a semnalizrii pentru pierderile de aliniere i deschiderea diagrameiochi n aceste condiii;

repetai observaiile folosind ca referin clock-ul regenerat la recepie la TP22(EXTCK).

Fig. 2.5. Diagrama ochi


41/353

EXERCIIUL 7. Faza de recepie

Obiective

Scopul acestui exerciiu este detectarea pe interfaa CEPT a defazajului dintresemnalizarea de recepie i cea de transmisie. Toat sincronizarea sistemuluiPCM/EV vine de la baza de timp local (MASTER). O eventual unitate distant(SLAVE) ar trebui s aib o sincronizare intern, inclus n cea de transmisie,blocat la reconstituirea sincronismului la recepie.

Cnd este folosit calea extern n unitatea PCM/EV, este simulatconectarea la o central secundar, realizndu-se cu:

generare de cadre CEPT; codare HDB3 i transmiterea semnalului de-a lungul liniei cu zgomot; egalizarea semnalului i regenerarea clock-ului de receptive; eantionarea semnalului recepionat i decodarea HDB3; formarea cadrului PCM recepionat.

Defazajele i jitter-ul dintre sincronismele sistemului i cele ale recepiei depindde circuitul de linie i receptor. Alinierea cadrelor de recepie la sincronismeleinterioare este realizat de ctre buffer-ul elastic al interfeei CEPT, indicat n Fig.2.6.

Fig. 2.6. Interfaa CEPT


42/353

Materiale necesare

Unitatea PCM/EV cu telefoanele;Osciloscop.

Mod de lucru

Se conecteaz osciloscopul (sonda 10:1) n punctul TP22 (EXTCK); se trigger-eaz baza de timp pe frontul cresctor al acestui semnal (2048 KHz, 5V);

Se conecteaz pe rnd cealalt sond n punctul TP23 (RXA) i n punctulTP24 (RXB); se observ raportul de timp ntre ceas si recepia componentelorHDB3;

Se mut sonda din punctul TP22 in TP18 (BCLK) i se observ diferitelerapoarte de timp dintre componentele RXA i RXB, n acord cu ceasul intern;

Se las sonda n punctul TP18 i se conecteaz cealalt sond n punctulTP22; se verific diferena de faz dintre ceasul de recepie si cel intern;

Se repet operaiile descrise mai sus dup ce au fost setate unul sau doucircuite de semnal vocal; se noteaz c potrivit ultimelor dou cazuri, existdiferene substaniale.

Este posibil s se varieze decalajul de faz dintre ceasul intern i cel derecepie prin dezacordarea fin a oscilatorului circuitului de regenerare a ceasului

(trimmer-ul capacitiv montat n zona PCM REPEATER).

EXERCIIUL 8. Alinierea recepiei

Obiective

Scopul acestui exerciiu este acela de a verifica corespondena dintre intrareamultiplexoare PCM la interfaa CEPT i ieirea aceleiai interfee, oferit sistemuluidup ntoarcerea la linia extern. Activitatea buffer-ului elastic n interfaa CEPTaliniaz cadrele PCM de recepie cu sincronismul sistemului.

Materiale necesare

Unitatea PCM/EV cu telefoanele;

Osciloscop.


43/353

Mod de lucru

Se trigger-eaz osciloscopul (EXT trigger) pe semnalul SYNC al canaluluicomutat; se seteaz intrrile pentru semnale n domeniul 0-5V la 2048 Kbps;

Se conecteaz prima sond (10:1) la pinul TP16 (cadru PCM transmis) icealalt la P13 (recepia cadrelor PCM dup calea extern);

Se selecteaz diferite canale cu telefoanele nchise, se verific corespondenadintre cele 2 semnalizri; eventualele diferene pot fi gsite n slot -urile de la 0la 16, unde semnalizarea de linie conine alinierea i biii de serviciu;

Se conecteaz unul sau mai multe circuite de semnal vocal de-a lungul linieiexterne;

Pe TIME SLOT SELECTION se selecteaz canalele de transmisie alesemnalelor vocale (9-11-13-15) i se verific prezena semnalului vocalncanalele celor dou semnale;

Se activeaz generatorul de zgomot i se crete nivelul pn la pragul denenelegere a semnalelor vocale, verificndu-se deplasarea alinierii dintrecele 2 semnale (cadrul de recepie i time slot-urile interne se mic n modcontinuu);

Se crete nivelul de zgomot pn la limita alinierii tamponului elastic; se verificstarea semnalului vocal n aceste condiii.

EXERCIIUL 9. Mesaje de la PCM/EV ctre terminal

Obiective

Scopul acestui exerciiu este acela dea interpreta mesajele transmise pe liniaserial de la sistemul PCM/EV, atunci cnd lucreaz ca unitate de comutaie

telefonic, adic n mod comutator.Mesajele schimbate ntre terminalul conectat la linie i sistemul PCM/EV aparin

la 2 dou categorii diferite:- mesaje trimise ctre terminal n timpul funcionrii sistemului ca i

comutator telefonic, la apariia anumitor evenimente;- mesaje ce implic comunicarea sistemului cu terminalul, atunci cnd

sistemul este

Aplicatii Ale Comutatiei de Circuite Si Pachete

Documents

Transcript of Aplicatii Ale Comutatiei de Circuite Si Pachete