T-carrier (Polski)
Dlaczego T1Edit
Istniejące systemy nośne multipleksujące z podziałem częstotliwości działały dobrze w połączeniach między odległymi miastami, ale wymagały drogich modulatorów, demodulatorów i filtrów dla każdego kanału głosowego. W przypadku połączeń w obszarach metropolitalnych Bell Labs pod koniec lat pięćdziesiątych poszukiwał tańszych urządzeń końcowych. Modulacja kodu impulsowego umożliwiła współdzielenie kodera i dekodera pomiędzy kilkoma łączami głosowymi, więc ta metoda została wybrana dla systemu T1 wprowadzonego do użytku lokalnego w 1961 roku. W późniejszych dziesięcioleciach koszt cyfrowej elektroniki spadł do tego stopnia, że pojedynczy kodek na głos kanał stał się powszechny, ale do tego czasu inne zalety transmisji cyfrowej utrwaliły się.
Najczęstszą spuścizną tego systemu jest szybkość łącza. „T1” oznacza teraz dowolny obwód danych działający z pierwotną szybkością łącza 1,544 Mbit / s. Pierwotnie format T1 przenosił 24 modulowane kodem impulsowym, multipleksowane z podziałem czasu sygnały mowy, każdy zakodowany w strumieniach 64 kbit / s, pozostawiając 8 kbit / s informacji ramkowania, co ułatwia synchronizację i demultipleksowanie w odbiorniku. Kanały obwodu T2 i T3 przenoszą wiele zmultipleksowanych kanałów T1, co daje szybkości transmisji odpowiednio 6,312 i 44,736 Mbit / s. Linia T3 składa się z 28 linii T1, z których każda działa z całkowitą szybkością sygnalizacji 1,544 Mbit / s. Możliwe jest uzyskanie ułamkowej linii T3, co oznacza linię T3 z wyłączonymi niektórymi z 28 linii, co skutkuje wolniejszą szybkością transferu, ale zazwyczaj przy niższych kosztach.
Przypuszczalnie szybkość 1,544 Mb / s został wybrany, ponieważ testy przeprowadzone przez AT & T Long Lines w Chicago zostały przeprowadzone pod ziemią. Stanowisko testowe było typowe dla ówczesnej fabryki Bell System poza zakładem, ponieważ aby pomieścić cewki ładujące, włazy kablowe były fizycznie oddalone od siebie o 2000 metrów (6600 stóp), co określało odstępy między przekaźnikami. Optymalną przepływność wybrano empirycznie – pojemność zwiększano do momentu, gdy wskaźnik awaryjności był nie do zaakceptowania, a następnie zmniejszano, pozostawiając margines. Kompresja pozwalała na akceptowalną wydajność audio przy zaledwie siedmiu bitach na próbkę PCM w tym oryginalnym systemie T1 / D1. Późniejsze banki kanałów D3 i D4 miały rozszerzony format ramki, pozwalający na osiem bitów na próbkę, zredukowany do siedmiu co szóstą próbkę lub ramkę, gdy jeden bit został „okradziony” w celu sygnalizacji stanu kanału. Standard nie zezwala na próbkę zerową, co spowodowałoby powstanie długiego ciągu zer binarnych i spowodowałoby utratę synchronizacji bitów przez repeatery. Jednak podczas przesyłania danych (przełączane 56) mogą występować długie ciągi zer, więc jeden bit na próbkę jest ustawiany na „1” (bit zacięcia 7), pozostawiając 7 bitów × 8000 ramek na sekundę dla danych.
Bardziej szczegółowe informacje na temat podziału szybkości 1,544 Mbit / s na kanały przedstawiono poniżej. (Wyjaśnienie to omawia komunikację głosową T1 i dotyczy głównie danych liczbowych.) Biorąc pod uwagę, że nominalne pasmo głosu systemu telefonicznego (łącznie z pasmem ochronnym) wynosi 4000 Hz, wymagana częstotliwość próbkowania cyfrowego wynosi 8000 Hz (patrz częstotliwość Nyquista). Ponieważ każda ramka T1 zawiera 1 bajt danych głosowych dla każdego z 24 kanałów, system ten potrzebuje 8 000 ramek na sekundę, aby utrzymać te 24 równoczesne kanały głosowe. Ponieważ każda ramka T1 ma długość 193 bitów (24 kanały × 8 bitów na kanał + 1 bit ramki = 193 bity), 8000 klatek na sekundę jest mnożonych przez 193 bity, aby uzyskać szybkość transferu 1,544 Mbit / s (8000 × 193 = 1 544 000).
FundamentalsEdit
Początkowo T1 używał alternatywnej inwersji znaczników (AMI) w celu zmniejszenia szerokości pasma częstotliwości i wyeliminowania składowej stałej sygnału. Później B8ZS stał się powszechną praktyką. W przypadku AMI każdy impuls znacznika miał przeciwną polaryzację w stosunku do poprzedniego, a każda przestrzeń miała poziom zerowy, co skutkowało sygnałem trójpoziomowym, który jednak zawierał tylko dane binarne. Podobne brytyjskie 23-kanałowe systemy o mocy 1,536 megabudów w latach 70. XX wieku były wyposażone w trójskładnikowe wzmacniacze sygnału, w oczekiwaniu na użycie kodu 3B2T lub 4B3T w celu zwiększenia liczby kanałów głosowych w przyszłości, ale w latach 80. XX wieku systemy te zostały jedynie zastąpione standardowymi europejskimi . Amerykańskie nośne T mogły działać tylko w trybie AMI lub B8ZS.
Sygnał AMI lub B8ZS umożliwiał prosty pomiar współczynnika błędów. Bank D w centrali może wykryć trochę z nieprawidłową polaryzacją lub „naruszenie dwubiegunowości” i włączyć alarm. Późniejsze systemy mogły zliczać liczbę naruszeń i zmian w ramkach, a także mierzyć jakość sygnału i pozwalać na bardziej wyrafinowany system sygnalizacji alarmu.
Decyzja o użyciu 193-bitowej ramki została podjęta w 1958 roku. Aby umożliwić identyfikacji bitów informacji w ramce, rozważono dwie alternatywy. Przypisz (a) tylko jeden dodatkowy bit lub (b) dodatkowe osiem bitów na ramkę. 8-bitowy wybór jest czystszy, co daje 200-bitową ramkę, dwadzieścia pięć 8-bitowych kanałów, z których 24 to ruch i jeden 8-bitowy kanał dostępny dla operacji, administracji i konserwacji (OA & M).AT & T wybrał pojedynczy bit na klatkę, aby nie zmniejszyć wymaganej szybkości transmisji (1,544 w porównaniu z 1,6 Mbit / s), ale ponieważ AT & T Marketing martwił się, że „jeśli wybrano 8 bitów dla funkcji OA & M, ktoś spróbowałby sprzedać to jako kanał głosowy i skończyłoby się z niczym.
Wkrótce po komercyjnym sukcesie T1 w 1962 roku, zespół inżynierów T1 zdał sobie sprawę z błędu posiadania tylko jednego bitu do obsługi rosnącego zapotrzebowania na funkcje porządkowe. Zwrócili się do kierownictwa AT & T o zmianę ramkowania na 8-bitowe. Zostało to stanowczo odrzucone, ponieważ spowodowałoby to, że zainstalowane systemy stałyby się przestarzałe.
Mając to z perspektywy czasu, jakieś dziesięć lat później, CEPT wybrał osiem bitów do obramowania europejskiego E1, chociaż, jak się obawiano, dodatkowy kanał jest czasami przywłaszczany dla głosu lub danych.