T-kantoaalto

Miksi T1Edit

Olemassa olevat taajuusjakoiset multipleksoivat kantajajärjestelmät toimivat hyvin etäisten kaupunkien välisissä yhteyksissä, mutta vaativat kalliita modulaattoreita, demodulaattoreita ja suodattimia jokaiselle puhekanavalle. Yhteydet pääkaupunkiseudulla Bell Labs etsi 1950-luvun lopulla halvempia päätelaitteita. Pulssikoodimodulaatio mahdollisti kooderin ja dekooderin jakamisen usean äänirungon kesken, joten tämä menetelmä valittiin vuonna 1961 paikalliseen käyttöön otettuun T1-järjestelmään. Myöhempinä vuosikymmeninä digitaalisen elektroniikan kustannukset laskivat siihen pisteeseen, että yksittäinen koodekki ääntä kohti kanavasta tuli yleistä, mutta siihen mennessä muut digitaalisen lähetyksen edut olivat vakiintuneet.

Järjestelmän yleisin perintö on linjanopeuden nopeus. ”T1” tarkoittaa nyt mitä tahansa tietopiiriä, joka toimii alkuperäisellä 1,544 Mbit / s linjanopeudella. Alun perin T1-muoto sisälsi 24 pulssikoodimoduloitua, aikajakoista multipleksoitua puhesignaalia, joista kukin koodattiin 64 kbit / s-virroissa, jättäen 8 kbit / s kehystystietoa, mikä helpottaa synkronointia ja demultipleksointia vastaanottimessa. T2- ja T3-piirikanavat kuljettavat useita T1-kanavia multipleksoituna, jolloin siirtonopeudet ovat vastaavasti 6,312 ja 44 736 Mbit / s. T3-linja käsittää 28 T1-linjaa, joista kukin toimii kokonaissignalointinopeudella 1,544 Mbit / s. On mahdollista saada murto-osainen T3-linja, joka tarkoittaa T3-linjaa, jossa osa 28 linjasta on kytketty pois päältä, mikä johtaa hitaampaan siirtonopeuteen, mutta tyypillisesti pienemmillä kustannuksilla.

Oletettavasti 1,544 Mbit / s nopeus valittiin, koska AT & T Long Linesin Chicagossa tekemät testit suoritettiin maan alla. Testauspaikka oli tyypillinen Bell System -laitteelle tuolloin, koska latauskäämin sijoittamiseksi kaapeliholkkikaivot olivat fyysisesti 2000 metrin (6600 jalan) etäisyydellä toisistaan, mikä määritti toistimen etäisyyden. Optimaalinen bittinopeus valittiin empiirisesti – kapasiteettia lisättiin, kunnes vikasuhdetta ei voitu hyväksyä, ja sitten sitä vähennettiin marginaalin jättämiseksi. Sallitun hyväksyttävän äänen suorituskyvyn vertaaminen vain seitsemällä bitillä PCM-näytettä kohti tässä alkuperäisessä T1 / D1-järjestelmässä. Myöhemmillä D3- ja D4-kanavapankeilla oli laajennettu kehysformaatti, joka mahdollisti kahdeksan bittiä näytettä kohden, pienennettiin seitsemään joka kuudes näyte tai kehys, kun yksi bitti ”ryöstettiin” kanavan tilan signaloimiseksi. Standardi ei salli nollanäytettä, joka tuottaisi pitkän merkkijonon binäärisiä nollia ja aiheuttaisi toistimien menettävän bittisynkronoinnin. Dataa siirrettäessä (kytketty 56) voi kuitenkin olla pitkiä nollaketjuja, joten yksi bitti näytettä kohti asetetaan arvoon ”1” (hillobitti 7), jolloin tiedoksi jää 7 bittiä × 8 000 kuvaa sekunnissa.

Tarkempi käsitys siitä, kuinka nopeus 1,544 Mbit / s jaettiin kanaviin, on seuraava. (Tämä selitys kiillottaa T1-puheviestinnän ja käsittelee lähinnä mukana olevia numeroita.) Ottaen huomioon, että puhelinjärjestelmän nimellinen äänikaista (suojakaista mukaan lukien) on 4000 Hz, vaadittu digitaalinen näytteenottotaajuus on 8 000 Hz (katso Nyquist-taajuus). Koska jokainen T1-kehys sisältää yhden tavun äänidataa kullekin 24 kanavalle, kyseinen järjestelmä tarvitsee sitten 8000 kuvaa sekunnissa ylläpitääkseen näitä 24 samanaikaista äänikanavaa. Koska T1: n kukin kehys on pituudeltaan 193 bittiä (24 kanavaa × 8 bittiä kanavaa kohti + 1 kehystysbitti = 193 bittiä), 8000 kuvaa sekunnissa kerrotaan 193 bitillä, jolloin saadaan siirtonopeus 1,544 Mbit / s (8000 × 193 = 1 544 000).

FundamentalsEdit

Aluksi T1 käytti vaihtoehtoista merkintäversion (AMI) vaihtoehtoista taajuuskaistanleveyden vähentämistä ja signaalin DC-komponentin poistamista. Myöhemmin B8ZS: stä tuli yleinen käytäntö. AMI: n kohdalla jokaisella merkkipulssilla oli päinvastainen päinvastainen kuin edellisellä ja jokainen tila oli nollatasolla, jolloin saatiin kolmitasoinen signaali, joka kuitenkin kuljetti vain binääridataa. Samanlaiset brittiläiset 23-kanavaiset järjestelmät 1,536 megabaudilla 1970-luvulla varustettiin kolmikantasignaalin toistimilla, odottaen 3B2T- tai 4B3T-koodin käyttöä äänikanavien määrän lisäämiseksi tulevaisuudessa, mutta 1980-luvulla järjestelmät vain korvattiin eurooppalaisilla standardijärjestelmillä . Amerikkalaiset T-kantoaallot pystyivät toimimaan vain AMI- tai B8ZS-tilassa.

AMI- tai B8ZS-signaali mahdollisti yksinkertaisen virhesuhteen mittaamisen. Keskustoimiston D-pankki pystyi havaitsemaan hiukan väärällä napaisuudella tai ”kaksinapaisuusrikkomuksella” ja antamaan hälytyksen. Myöhemmät järjestelmät voisivat laskea rikkomusten ja uudelleenkehysten määrän ja muutoin mitata signaalin laadun ja sallia kehittyneemmän hälytysilmaisusignaalijärjestelmän.

Päätös käyttää 193-bittistä kehystä tehtiin vuonna 1958. Jotta tietobittien tunnistamiseksi kehyksessä harkittiin kahta vaihtoehtoa. Määritä (a) vain yksi ylimääräinen bitti tai (b) vielä kahdeksan bittiä kehystä kohti. 8-bittinen valinta on puhtaampi, jolloin saadaan 200-bittinen kehys, kaksikymmentäviisi 8-bittistä kanavaa, joista 24 on liikennettä ja yksi 8-bittinen kanava käytettävissä toimintoja, hallintaa ja ylläpitoa varten (OA & M).AT & T ei valinnut yksittäistä bittiä kehystä kohti vähentääkseen vaadittua bittinopeutta (1,544 vs. 1,6 Mbit / s), vaan siksi, että AT & T Marketing huolestui siitä, että ”jos OA & M -toiminnolle valitaan 8 bittiä, joku yrittäisi sitten myydä tämän äänikanavana ja et pääse mihinkään.”

Pian T1: n kaupallisen menestyksen jälkeen vuonna 1962 T1: n insinööritiimi tajusi virheen, jolla on vain yksi bitti palvelemaan kasvavaa taloudenhoitotoimintojen kysyntää. He anoivat AT & T -hallinnolle muutoksen 8-bittiseksi kehykseksi. Tämä hylättiin ripeästi, koska se tekisi asennetuista järjestelmistä vanhentuneita.

Tämän jälkikäteen, CEPT valitsi noin kymmenen vuotta myöhemmin kahdeksan bittiä eurooppalaisen E1: n muodostamiseksi, vaikka, kuten pelätäänkin, ylimääräinen kanava on joskus varattu puheelle tai datalle.