CAPITOLUL 2 IERARHII DIGITALE

2.1. DIGITALIZAREA SEMNALELOR ANALOGICE

Principalele semnale analogice pe care dorim sa le transmitem la distanfa sunt: semnalele vocale, imaginile culese de camerele de luat vederi si semnalele captate de senzori. Aceste trei clase de semnale au caraeteristici atat de diferite meat necesita tehnici analogice specifice. O tratare unitara a lor nu este posibila decat trecand de la forma analogies la una digitals. §tim ca acest lucru este posibil datorita existentei teoremei esantionarii. Orice semnal realizabil fizic are, teoretic, o durata infinita (adica, de la -<o la +00). In realitate, semnalele aperiodice zise de energie au 0 durata finita. caci nu au valori semnificative decat intr-o fereastra de timp cuprinsa intre doua momente t] §i /,. Facand analiza spectrala a unui asemenea semnal, constatam ca cea mai mare parte din energia sa este concentrata intr-o banda de frecvenfe [/min, /max ] in afara careia componentele semnalului au marimineglijabile, in sensul ca sunt comparabile cu ale zgomotului. Filtrand, deci, semnalul astfel incat sa refinem numai componentele spectrale semnificative, objinem un semnal limitat in banda §i care nu este diferit de semnalul original decat intr-o masura acceptabila. Putem, astfel, aplica teorema esantionarii acestui semnal filtrat, prelevand e§antioanele sale cu o frecventa fc eel pufin dubla in comparafie cu /max, cea mai inalta frecventa din spectm, iar semnalul analogic initial poate fi reconstruit din e§antioanele sale cu o precizie suficienta: fe > 2/max. Cadenza de esantionare fN = 2/max

se mai numeste si rata Nyquist.Desigur, ramane de clarificat la cat putem limita banda de frecvente

a unui semnal astfel incat distorsiunea ce rezulta sa fie acceptabila, §i ce sa injelegem prin „acceptabil". Exemplul semnalului vocal este ilustrativ. Vocea umana, generata de organul nostru fonator, are un spectru ce se intinde de la cateva zeci de herti (voce grava, de bas) pana dincolo de 15 kHz (voce de soprana alto). Prin numeroase experimente subiective, speciali§tii au ajuns la concluzia interesanta ca, limitand spectrul acesta intre 300 si 3400 Hz, semnalul ce rezulta este la fel perceput de urechea umana ca §i vocea naturala. Reducand si mai mult banda, de ex., la 2800 Hz, vocea inca este inteligibila, dar isi pierde personalitatea, devenind metalica. De aceea, in telefonie, semnalul vocal este filtrat trece-banda intre 300 si 3400 Hz. Acest semnal mai este limitat si in dinamica, adica, in ce priveste

diferenja dintre eel mai mare §1 eel mai mic nivel de putere sonorS per-ceptibila. Fire§te, in aceste condifii, nu putem transmite la telefon o arie de opera, dar soprana care o interpreteaza pe scena poate vorbi la telefon tara ca frumosul timbru al vocii sa fie sensibil afectat. La aceasta contribuie §i urechea umana cu imperfecfiunile ei.

Semnalul vocal nu se e§antioneaza cu 6800 Hz, ci cu 8000 Hz, pentru a u§ura sarcina filtrelor analogice, care raman necesare sj intr-un sistem digital, fiind insa mult mai u§or de proiectat §i de realizat fizic decat intr-un sistem pur analogic. O suprae§antionare similara se aplica §i altor semnale analogice. De ex., semnalul ce se inregistreaza pe un disc compact (muzica sau fi§iere de calculator) are o lSrgime de bands de 40 kHz, dar frecvenfa de e§antionare este de 44,1 kHz, iar daca sistemul de inregistrare este pe banda audio digitals, banda este aceeasj ca la CD, iar frecventa de e§antionare este de 48 kHz.

Procesul de e§antionare este echivalent cu modulatia de amplitudine a unui tren de pulsuri {pulse amplitude modulation, PAM). Semnalul ce rezulta nu este inca digital, caci amplitudinea pulsurilor poate lua orice valoare intr-un interval dat. Pentru digitalizare, se impune sa retinem numai un numar finit de nivele de amplitudine. Procesul prin care fiecare esantion este aproximat cu un nivel determinat dintr-un set finit de nivele se nume§te cuantizare. In cazul semnalului vocal, se iau 256 de nivele, jumState din ele fiind pozitive §i jumatate, negative. Acest numar de nivele este judicios ales, c^ci 256 = 28, astfel incat fiecarui nivel ii revine o combinatie particulars de opt biji. DacS ace§ti bifi se transmit serial, rezulta un flux de 64 kbifi/s.

Modula^a de cod a pulsurilor {pulse code modulation, PCM) este denumirea unei clase de semnale in banda de baza otyinute din semnalele PAM cuantizate prin codarea fiecarui e§antion cuantizat intr-un cuvant digital. Diferenja dintre amplitudinea semnalului analogic §i nivelul cu care aceasta se aproximeaza apare ca un zgomot ce se aduna la zgomotul de alta provenienjii. Acest zgomot, zis de cuantizare, este cu atat mai mare, cu cat numarul nivelelor de cuantizare este mai mic. Ca orice zgomot, el afecteazS semnalul util. Cuantizarea poate fi uniforms sau neuniforma. Ea este uniforma daca diferenja dintre douS nivele adiacente, numita pas de cuantizare, este constants. In cazul semnalului vocal, 50% din timp, tensiunea ce-1 reprezinta este mai micS decat un sfert din valoarea de rSdacinS patratS medie, valorile de amplitudine mare fiind relativ rare. De aceea, o e§antionare uniforms ar face ca, jumState din timpul unei conversatii telefonice, raportul de puteri dintre semnal si zgomotul de cuantizare sa fie -mare. Acesta este motivul pentru care semnalele vocale se cuantizeaza neuniform. Cuantizarea neuniformS se face efectuand mai intai o compresie a semnalului, a§a cum se arata in figura 2.1 (a), §i cuantizand

apoi uniform semnalul comprimat cu un cuantizor uniform avand caracteristica aratata in figura 2.1 (b).

Pentru amplitudini mici, caracteristica de compresie are o panta mult mai abrupta decat pentru amplitudini mari. De aceea, o schimbare a valorii semnalului la amplitudini mici trece prin mult mai mulji pasi de cuantizare decat ar face-o aceeasi schimbare de valoare a semnalului la amplitudini mari. La recepfie, semnalul sufera o operate inversS compresiei, numita expandare. Compresia §i expandarea impreuna constituie o prelucrare a semnalului numita compandare.

Exista doua caracteristici de compandare. ambele acceptate de Uniunea Internationals a Telecomunicafiilor, care este principal ul for de standardizare in domeniu: legea u, aplicatS in America de Nord, §i legea A, adoptata in Europa. Fie x §i y tensiunile de intrare §i de ie§ire, avand valorile maxime JC §i ymiK, respectiv. Reamintim defini{ia funcfiei signum:

unde u este o constanta pozitiva. Caracteristica de compresie pentru legea u se arata in figura 2.2 pentru cateva valori ale lui u.

5

2.2. CODURI DE LINIE

La cursul de „Sisteme de telecomunicajii in transporturi", am studial intre altele si diverse tipuri de modulate digitala. Modulatia digitala converteste un semnal digital intr-un semnal analogic ce se poate transmite in bune condi(iuni pe un canal dat, in general de tip trece-banda. Generarea unui semnal analogic dintr-un semnal digital, conform unei modulafii particulare, presupune o prelucrare relativ complexa. In cazul unor canale particulare, este insa posibil sa inlocuim modulatia cu o forma de prelucrare a seinnalelor mult mai simplu de reaiizat, caci elementele de semnal sunt pulsuri rectangulare, numita codare de linie. Vom descrie, deci, cateva coduri de linie utilizate in rejelele digitale.

In general, este de dorit ca echipamentul de emisie-recepfie sa fie separat galvanic de canalul de transmisie. O astfel de separare se poate face cu condensatoare dar, de regula, se utilizeaza transformatoare electrice pe miez de ferita, avand raportul de transformare intre primar si secundar 1:1. Transformatorul separator transforms orice canal trece-jos, cum este si linia telefonica, in canal trece-banda, c&ci el opreste componentele de joasa frecven^a ale semnalului. O condijie esenfiala pe care trebuie sa o indeplineasca un cod de linie este, deci, ca semnalul ce-1 reprezinta sa aiba foarte pujina energie la frecvenje joase.

Cod bipolarUn prim exemplu de codare ce permite semnalului x(t)

prin transformatorul separator este codul bipolar, definit astfel:

f + A 0<t<Tb pentru 1 binar x(t) = <

[-A 0<t<Tb pentru 0 binar

Un exemplu de semnal codat bipolar este aratat in figura 2.4.

Fig. 2.4. Exemplu de codare bipolara.

Receptorul include un circuit de sincronizare de bit (pe scurt, sincrobit) care, bazat numai pe tranzitiile din semnalul recepjionat, aduce in faz5 cu tactul de la emisie un tact de recepjie care are nominal aceeasi perioada Tb dar, fund generat de un oscilator local, are o perioada diferita,

sa spunem Tb. Sincrobitul incearca in permanenta sa reduca la zero

diferenja tsTb =Tb-Tb, care poate fi pozitiva sau negativa in diverseperioade de timp. Or, un lung sir de 0 sau de 1 poate duce la pierderea sincronismului si, deci, la citirea gresita a datelor la recep{ie.

Cod cu inversarea alternata a marcii

Una din solujiile la aceasta problema este utilizarea unui cod denumit „cod cu inversarea alternata a marcii" (in engleza, AMI: Alternate Mark Inversion). Prin „marca" trebuie sa intelegem 1 logic, dupS cum „spa{iu" inseamna 0 logic tntr-o terminologie mostenita din perioada de pionierat a transmisiunilor digitale cand telegrafia era singurul serviciu de acest fel. In codul AMI, 1 logic se transmite alternativ ca + A si - A. iar 0 logic este reprezentat prin tensiune zero. Asadar, un lung sir de 1 logic asigura tranzifii la fiecare bit. Un sir lung de 0 logic, insa, nu confine tranzifii si poate duce la pierderea sincronizarii la recep|ie.

Cod B8ZS

Un remediu aplicat in practica este B8ZS (citim: cod bipolar cu substituirea a 8 zerouri). Acesta este un cod AMI la care se adauga urmatoarele reguli de codare:

• Daca apare un octet cuprinzand numai biti de zero, iar ultimul puis de tensiune precedand acest octet era pozitiv, cele opt zerouri se codeaza drept 000+-0-+.

• DacS apare un octet cuprinzand numai bid de zero, iar ultimul puis de tensiune precedand acest octet era negativ, cele opt zerouri se codeaza drept 000-+0+-.

Aceasta tehnica forfeaza doua violari ale regulii de codare AMI. un eveniment improbabil sa fie cauzat de zgomot sau de alte imperfecfiuni de transmisie. Receptorul recunoa§te combinatia si interpreteaza octetul drept constand numai din zerouri.

Codul HDB3

O alta schema de codare bazata pe regula de codare AMI este HDB3 (de la denumirea in limba engleza high-density bipolar-3 zeros) in care siruri de patru zerouri se inlocuiesc prin secvenfe continand unul sau doua pulsuri. In ambele cazuri, zeroul al patrulea se inlocuieste cu o violare a regulii de codare AMI. In plus, este necesara o regula pentru a asigura ca violarile succesive sunt de polaritate alternata astfel incat sa nu se introduca o componenta de cc: daca ultima violare a fost pozitiva, violarea ce se introduce trebuie sa fie negativa, si vice versa. Regulile de substitute pentru codul HDB3 sunt date in Tabelul 2.1.

Tabelul2.1

Regulile de substitute HDB3

Cod pseudoternar

Un alt cod de linie utilizat, asemanator cu inversarea alternate a marcii, este codul pseudoternar. Regula de codare este urmatoarea: 1 binar este reprezentat prin absenja semnalului de linie, iar 0 binar este reprezentat prin pulsuri a caror polaritate pozitiva si negativa alterneaza.

Codul Manchester

Un alt cod de linie foarte cunoscut este codul Manchester. In aceasta metoda de semnalizare, ilustrata in figura 2.5, simbolul 1 este reprezentat printr-un puis pozitiv de amplitudine A urmat de un puis negativ de amplitudine -A, ambele pulsuri avand o lafime de o jumatate de bit. Pentru simbolul 0, polaritajile acestor doua pulsuri sunt inversate. Codul Manchester suprima componenta de cc §i are componente de joasa frecvenja relativ nesemnificative, indiferent de proprietajile statistice ale semnalului. Aceasta proprietate deosebit de utila in anumite aplica{ii este otyinuta insa cu pre[ul dublarii benzii de frecvenfe necesare pentru transmisie, ca o consecinfa directa a injumata^irii intervalului de timp elementar de la Tb la Tb 12.

Cod 2B1Q

Un cod de linie standardizat in S.U.A. pentru lima digitals de abonat este 2B1Q. In aceasta denumire, care exprima sintetic operajia de codare, B vine de la bit, iar Q de la quaternary, care inseamna cuaternar. §irul bitilor general de sursa se segmenteaza in blocuri de cate doi bi^i, numite dibifi. Fiecarui dibit ii corespunde un simbol care este una din cele patru

amplitudini ale unui semnal modulat in amplitudinea pulsurilor, conform

tabelului 2.2.

Tabelul2.2Reprezentarea celor 4 dibiji posibili, pe baza codarii Gray, Tn cazul codului 2B1Q.

Figura 2.6 Semnal 2B1Q

Daca bifii 1 ?i 0 sunt echiprobabili, codul 2B1Q are componenta de curent continuu egala cu zero in medie. Sa presupunem ca sursa genereaza un tren de biji cu debitul binar de 160 kbiti/s. Viteza de simbol a semnalului 2B1Q este de 80 kbaud, ceea ce pretinde pentru transmisie un canal cu largime de banda de doua ori mai mica decat ar avea nevoie semnalul generat de sursa.

Inversare codata a marcii

In Recomandarea 1.432 a UIT-T, se specifica o tehnica de codare de linie denumita „inversare codata a marcii". Ea utilizeaza doua nivele de tensiune, sa spunem +A si -A, §i se supune urmatoarelor reguli:

1. Pentru 0 binar, exista intotdeauna o tranzijie pozitiva in mijlocul intervalului de bit. Semnalul este la nivelul -A pe prima jumatate a bitului si la nivelul +A pe jumatatea a doua.

2. Pentru 1 binar, exista intotdeauna un nivel constant al seninalului pe durata unui bit. Nivelul altemeaza insa intre eel pozitiv si eel negativ la bitii succesivi de 1, exact ca la codul AMI.

Aceasta codare este ilustrata in figura 2.7.

o \_____. /Daca nivelul pozitiv si eel negativ sunt egale in valoare absoluta,

semnalul nu are components de cc, ceea ce permite cuplarea la canal prin transformator separator. Tranzijiile frecvente inlesnesc menjinerea sincronismului intre emptor si receptor. Pre{ul platit pentru aceste calita{i este o mai mare largime de banda, caci intervalul elementar de timp se dubleaza la bitii de 0.

2.3. IERARHIA DIGITALA PLESIOCRONA

Prin digitalizarea unui semnal vocal, rezulta un semnal digital cu debitul binar de 64 kbi{i/s. Prin multiplexarea in timp a unui numar de

semnale de 64 kbiji/s, se objine un semnal digital de viteza mult mai mare numit flux primar. Numarul de canale de 64 kbifi/s multiplexate difera in Statele Unite ale Americii de Europa. In Europa, 32 de canale formeaza impreuna un flux de 32x64 kbifi/s = 2,048 Mbi{i/s. Din cele 32 de canale, numai 30 sunt puse la dispozijia abonafilor din refeaua telefonica, doua fiind rezervate pentru sincronizare si conducerea retelei. in S.U.A. §i in alte fari care s-au aliniat la aceasta opjiune, 24 de canale de 64 kbifi/s se multiplexeaza, ceea ce inseamna 24x8 = 192 de intervale elementare de timp („sloturi"); adaugand inca un slot utilizat pentru aliniere, rezulta un total de 193, iar 193x64 kbiji/s = 1,544 Mbiji/s.

Multiplexarea celor 32, respectiv 24, de canale, se face intr-un echipament numit multiplexor, sub acelasi semnal de ceas. Semnal ul de ie§ire, pe care-1 vom numi flux primar, este transmis la distanja pe un canal de banda larga (cablu coaxial, fibra optica, radio releu). Perfect onarea tehnologiei fibrei optice a permis ridicarea continua a vitezei de transmisie. Patru fluxuri primare multiplexate in timp formeaza un flux secundar de 6,312 Mbiti/s in S.U.A. si de 8,448 Mbiti/s in Europa. Acest proces poate continua, rezultand ierarhiile digitale plesiocrone din Tabelul 2.3.

Tabeiul2.3

Multiplexarea in timp este o operate in care semnalele tributare sunt intretesute in semnalul agregat de mare viteza de la iesirea multiplexorului. Exists insa doua tipuri de intretesere: bit cu bit si octet cu octet. In multiplexorul PDH primar, in care semnalele tributare este eel mai probabil sa provina din digitalizarea vocii, intreteserea se face la nivel de octet, astfel incat cei opt biji reprezentand un esantion sa fie luaji impreuna. La nivelele ierarhice superioare de multiplexare, intreteserea se face insa la nivel de bit, in sensul ca, de la fiecare canal tributar, este adus, pe rand, la iesire, cate un bit.

Figura 2.8 Munte de multiplexoare PDH.

Se vede ca, pentru a extrage un canal de 64 kbiji/s, este necesara demultiplexarea incepand cu nivelul eel mai inalt sj mergand pana la nivelul eel mai de jos. Este insa util sa putem extrage §i insera canale de joasa viteza dintr-un, respectiv intr-un, semnal multiplexat. De exemplu, semnalul de 140 Mbiti/s reprezentand numeroase convorbiri telefonice este transmis pe fibra optica din ora§ul A in ora§ul B. Traseul fibrei optice trece printr-un ora? C situat intre A §i B. Este atunci posibil ca, dintre cele patru tributare de 34 Mbifi/s, numai trei sft fie realmente ocupate cu semnale destinate lui B, al patrulea transported semnale pentru orasul intermediar C. Daca putem extrage in C semnalul respectiv, in locul acestuia putem insera un altul, generat in C si destinat lui B, incarcand astfel optim canalul de transmisiune. Un multiplexor cu inser|ie-extracfie (drop-insert multiplexer) aceasta §i face: din cele n canale tributare, poate extrage k < n, introducand in locul acestora alte k, structura cadrului semnalului multiplexat ramanand neafectata.

Nota. In vorbirea §i scrierea expeditiva, obi§nuim sa rotunjim vitezele; de ex., spunem 8 Mbifi/s in loc de 8,448 Mbiti/s si 140 Mbi|i/s in loc de 139,264 Mbiti/s. Totu§i, cand este vorba de calcule precise, nu este cazul sa facem rotunjiri de acest fel.

Dar ce injelegem prin plesiocron? Doua semnale digitale sunt plesiocrone daca au aceea§i viteza nominala, dar o viteza reala pu{in diferita din cauza ca sunt generate in locuri diferite si, deci, sub semnale de tact date de ceasuri diferite. In echipamentele digitale, bazele de timp se otyin cu ajutorul oscilatoarelor cu cuait, care sunt stabile, precise si ieftine. Oricat ar fi insa de precise doua oscilatoare, chiar daca frecvenjele pe care oscileaza ele sunt nominal egale, in realitate difera pujin. Din acest motiv, doua semnale generate sub ceasuri diferite aluneca unul pe langa altul. Doua semnale digitale la care momentele de trecere de la un simbol la urmatorul coincid se numesc sincrone. Doua semnale plesiocrone pot fi aduse in sincronism prin diverse mecanisme; de ex., citindu-le cu acelasi semnal de tact.

In figura 2.9, se arata un multiplexor de nivelul 2 ale carui intrari sunt patru fluxuri primare, numite in situajia data afluenfi (prin analogie cu raurile ce-si unesc apele intr-un fluviu).

Figura 2.9 Multiplexarea a patru fluxuri primare intr-un flux secundar.

Semnalele de intrare in multiplexoail de pe nivelul 2 sunt plesiocrone, fiind generate sub ceasuri diferite fizic, iar multiplexorul de pe nivelul 2 are propriul sau ceas. Aceasta ridica o problema importanta de aliniere a semnalelor de la cele patru ie§iri ale multiplexoarelor de nivel 1 in structura de canale a fluxului secundar. Solufia adoptata este citirea

afluenjilor cu un semnal de tact pujin mai mare decat de 4 ori tactul nominal al acestora. Acest procedeu este aratat in figura 2.10.

Figura 2.10 Citirea afluentilor in multiplexorul de nivel 2 cu un tact a carui frecventa f2 + A/2 este mai mare decat 4xf}, unde fx este frecvenfa nominala a afluentilor.

In acest fel, in sistem se introduc bifi suplimentari, fara valoare informationala, zisi „de umplutura". Nu insistam asupra detaliilor procedeului, caci faptul de a fi complicat este uriul din motivele pentru care s-a trecut la o altfi ierarhie digitals., cea sincrona, pe care o studiem in continuare.

2.4. IERARHIA DIGITALA SINCRONAIerarhia digitala sincrona, notata prescurtat SDH (de la Synchronous

Digital Hierarchy), este o interfaja de transmisiune optica descrisa in Recomandarile G.707, G.708 si G.709 ale UIT-T. La originea acestor norme sta SONET (de la Synchronous Optical Network, „rejea optica sincrona"), o tehnica propusa de BellCore si standardizata de ANSI (American National Standards Institute, Institutul National de Standardizare din S.U.A.). In

SONET, viteza de baza este de 51,84 Mbiji/s, aleasa astfel incat sa fie mai mare decat 44,736 Mbiti/s, viteza aflata pe nivelul 3 in PDH, varianta S.U.A. (vezi Tabelul 2.3). Dezvoltarea rapida a tehnologiei fibrei optice a deschis perspectiva transportului la distanja al informatiei la viteze mult mai mari, astfel incat, conform Recomandarii G.707, viteza minima este tripla: 155,52 Mbiti/s. Semnalele in SDH se noteaza cu STM-N, unde STM este prescurtarea de la Synchronous Transport Module, care inseamna Modul de transport sincron. Vitezele in SDH sunt date in Tabelul 2.4.

Nivelul fotonic este eel fizic. El include o specificajie a tipului de fibra optica ce poate fi utilizat, puterea minima §i caracteristicile de dispersie ale laserului de emisie, sensibilitatea receptoarelor, etc.

Nivelul de secfiune creeaza cadrele SDH, converteste semnalele electronice in semnale optice si poseda unele capacitaU de monitorizare.

Nivelul de linie realizeaza sincronizarea, multiplexarea datelor in cadre SDH, funcfii de protectie si de intreUnere, precum si comutarea.

Nivelul de cale realizeaza transportul datelor de la o extremitate la cealalta la viteza de semnalizare adecvata.

In figura 2.12, se arata cum se realizeaza aceasta la nivel fizic.

Figura2.12 Ierarhia fizica SDH.

O secfiune este blocul constructiv fizic de baza si reprezinta un cablu optic continuu intre doua perechi de receptoare/emitatoare optice. Desigur, daca distance sunt scurte, cablul optic poate uni direct echipamentele terminale. Pentru distance mai lungi, devin necesare repetoare. Repetorul este un echipament care primeste datele in forma optica, le converteste in forma electrica pentru a reface forma pulsurilor si reconverteste datele in forma optica pentru a le transmite mai departe astfel refacute. Repetorul include un bloc de sincronizare de bit (sincrobit). O linie este o succesiune de mai multe secfiuni astfel incat semnalul intern, sau structura de canale a semnalului, nu se modifies. La extremitatile unei linii se pot gasi puncte terminale sau multiplexoare de tipul cu extracde-inserfie, in care unele canale sunt extrase pentru a fi expediate pe alte direcjii (prin comutafie), iar allele, venind din alte direcfii, sunt inserate in locul celor extrase. O cale co-necteaza terminale, situate la capete de circuit. Datele se asambleaza la in-trarea unei cai §i nu sunt accesate sau modificate pana cand nu se deza-sambleaza la celalalt capat al caii.

Pentru ca o scrisoare sa fie prelucrata cu usurin|a de po§ta astfel incat sa ajunga in siguranja §i in timpul eel mai scurt la destinaUe, este necesar sa se ambaleze scrisoarea intr-un plic pe care sa se scrie adresa destinatarului (|ara, ora§, strada, numar, apartament, etc.) si cea a expeditorului, iar daca este cazul, sa se precizeze: recomandata, cu aviz de primire, par avion, etc. Distingem, deci, doua feluri de informafie: cea conjinuta in scrisoare, aparjinand clientului, si cea de pe plic, necesara operatorului postal pentru a dirija informafia din scrisoare unde trebuie. Sa transpunem aceasta procedura la scrisoarea electronica: Internetul transmite un §ir de biri, din care o parte reprezinta mesajul, iar alta parte, care nu-1 intereseaza pe utilizator, dar care este strict necesara pentru a transporta

mesajul prin rejea. Aceasta din urma parte o numim adaus {overhead). Prima parte, echivalenta scrisorii in sine, o numim incarcatura ipayload). Denumirea de incarcatura se justifies prin analogie cu un alt exemplu din transportul conventional, de marfuri. Un vagon de marfa are un spajiu util, ce este acoperit cu lazile, pachetele, sacii si alte obiecte fizice al clienfilor, care platesc prejul transportului in raport cu, sa spunem, volumul ocupat.

Avand in minte aceste analogii, sa revenim la transportul informajiei printr-o rejea construita conform ierarhiei digitale sincrone, SDH. Pentru SONET, blocul constructiv de baza este cadrul STS-1, care consta din 810 octe{i si este transmis in 125 us, ceea ce echivaleaza cu un debit binar de 810x8/125xl0'6 = 51,84 Mbifi/s. Asa cum se reprezinta in figura 2.13 (a), acest cadru poate fi conceput drept o matrice cu 9 linii si 90 de coloane, transmisia facandu-se rand cu rand, de la stanga la dreapta §i de sus in jos. Primele trei coloane (3 octeji x 9 linii = 27 octeji) ale cadrului sunt dedicate adausului. Noua dintre ace§ti octefi se refera la secjiune, iar 18 octeti sunt adausul de linie. Restul cadrului este incarcatura utila, care este transportata la nivel de cale. Incarcatura include o coloana de adaus de cale, care nu este neaparat in prima pozijie; adausul de linie conjine un pointer care indica unde incepe adausul de cale.

In figura 2.13 (b), se arata formatul general pentru modulul de

transport sincron (STM-N), conform Recomandarilor UIT-T.Oj^ociStC____________j. u____________Z^o t/y Qc

*?

Ierarhia digitals sincrona SDH a fost astfel gandita incat sa preia cu relativa usuries semnalele PDH de diverse viteze. Se definesc astfel spatii de incarcare a semnalelor PDH numite containere: C-l 1 (citeste: unu-unu) pentru 1.5 Mbiti/s, C-12 (citeste: unu-doi) pentru 2 Mbiti/s, C-2 pentru 6 Mbiti/s, C-3 pentru 34 si 45 Mbiti/s si C-4 pentru 140 Mbiti/s. Fiecare container are anexat un adaus de cale. Containerul impreuna cu adausul de cale formeaza un „container virtual", notat VC.

Intr-o rejea sincrona, toate echipamentele sunt sincronizate cu un ceas general al re{elei, care este foarte precis. Totusi, intarzierea asociata cu o legatura de transmisie poate varia pu|in cu timpul. Drept rezultat, pozi|ia containerelor virtuale in interiorul unui cadru STM-1 nu este fixata. Pentru a tine seama de asemenea variajii, fiecarui canal virtual VC i se asociaza un pointer care indica pozifia inceputului containerului virtual in raport cu cadrul STM-1. El poate fi incrementat sau decrementat dupa cum este necesar.