T-bärare

Varför T1Edit

Befintliga frekvensdelande multiplexeringsbärsystem fungerade bra för anslutningar mellan avlägsna städer, men krävde dyra modulatorer, demodulatorer och filter för varje röstkanal. För anslutningar inom storstadsområden sökte Bell Labs i slutet av 1950-talet billigare terminalutrustning. Pulskodsmodulering gjorde det möjligt att dela en kodare och avkodare mellan flera röststammar, så denna metod valdes för T1-systemet som infördes i lokal användning 1961. Under senare decennier sjönk kostnaden för digital elektronik till den punkt att en individuell kodek per röst kanalen blev vanligt, men då hade de andra fördelarna med digital överföring förankrats.

Det vanligaste arvet av detta system är hastigheten på linjen. ”T1” betyder nu vilken datakrets som går med den ursprungliga hastigheten på 1,544 Mbit / s. Ursprungligen bar T1-formatet 24 pulskodsmodulerade, tidsdelade multiplexerade talsignaler som var och en kodas i 64 kbit / s-strömmar, vilket lämnar 8 kbit / s inramningsinformation som underlättar synkronisering och demultiplexering vid mottagaren. T2- och T3-kretskanalerna har flera T1-kanaler multiplexerade, vilket resulterar i överföringshastigheter på 6,312 respektive 44,736 Mbit / s. En T3-linje innefattar 28 T1-linjer, var och en arbetar med en total signalhastighet på 1,544 Mbit / s. Det är möjligt att få en fraktionerad T3-linje, vilket betyder en T3-linje med några av de 28 linjerna avstängda, vilket resulterar i en långsammare överföringshastighet men vanligtvis till reducerad kostnad.

Förmodligen är hastigheten på 1,544 Mbit / s valdes för att test utförda av AT & T Long Lines i Chicago genomfördes under jord. Testplatsen var typisk för Bell System utanför tidens anläggning genom att kabelskyddshålen för att rymma laddningsspolar var fysiskt 2000 meter från varandra, vilket bestämde repeateravståndet. Den optimala bithastigheten valdes empiriskt – kapaciteten ökades tills felfrekvensen var oacceptabel och reducerades sedan för att lämna en marginal. Kompendering tillåtet acceptabel ljudprestanda med endast sju bitar per PCM-prov i detta ursprungliga T1 / D1-system. De senare D3- och D4-kanalbankerna hade ett utökat ramformat, vilket möjliggjorde åtta bitar per sampel, reducerat till sju var sjätte sampel eller ram när en bit ”rånades” för signalering av kanalens tillstånd. Standarden tillåter inte ett helt nollprov som skulle producera en lång sträng med binära nollor och orsaka repeterarna att förlora bitsynkronisering. Men när man bär data (Switched 56) kan det finnas långa strängar med nollor, så en bit per sampel är inställd på ”1” (jambit 7) och lämnar 7 bitar × 8000 bilder per sekund för data.

En mer detaljerad förståelse för hur hastigheten på 1,544 Mbit / s delades in i kanaler är som följer. (Denna förklaring lyser över T1-röstkommunikation och handlar huvudsakligen om de inblandade numren.) Med tanke på att telefonsystemets nominella röstband (inklusive skyddsband) är 4000 Hz, är den digitala samplingsfrekvensen som krävs 8 000 Hz (se Nyquist-hastighet). Eftersom varje T1-ram innehåller 1 byte röstdata för var och en av de 24 kanalerna, behöver systemet då 8 000 bilder per sekund för att upprätthålla de 24 samtidiga röstkanalerna. Eftersom varje ram i en T1 är 193 bitar långa (24 kanaler × 8 bitar per kanal + 1 ramningsbit = 193 bitar) multipliceras 8000 bildrutor per sekund med 193 bitar för att ge en överföringshastighet på 1,544 Mbit / s (8000 × 193 = 1 544 000).

FundamentalsEdit

Inledningsvis använde T1 Alternate Mark Inversion (AMI) för att minska frekvensbandbredd och eliminera likströmskomponenten i signalen. Senare blev B8ZS vanlig praxis. För AMI hade varje markeringspuls motsatt polaritet från den föregående och varje utrymme var på en nivå av noll, vilket resulterade i en trenivåsignal som emellertid endast bar binär data. Liknande brittiska 23-kanalsystem vid 1,536 megabaud på 1970-talet var utrustade med ternära signalförstärkare, i väntan på att använda en 3B2T- eller 4B3T-kod för att öka antalet röstkanaler i framtiden, men på 1980-talet ersattes systemen bara med europeiska standarder. . Amerikanska T-bärare kunde bara arbeta i AMI- eller B8ZS-läge.

AMI- eller B8ZS-signalen möjliggjorde en enkel mätning av felfrekvensen. D-banken på huvudkontoret kunde upptäcka lite med fel polaritet eller ”bipoläritetsöverträdelse” och låta ett larm. Senare system kunde räkna antalet överträdelser och omramningar och på annat sätt mäta signalkvalitet och tillåta ett mer sofistikerat larmindikeringssystem.

Beslutet att använda en 193-bitars ram fattades 1958. För att möjliggöra identifiering av informationsbitar inom en ram övervägdes två alternativ. Tilldela (a) bara en extra bit, eller (b) ytterligare åtta bitar per ram. 8-bitarsvalet är renare, vilket resulterar i en 200-bitars ram, tjugofem 8-bitars kanaler, varav 24 är trafik och en 8-bitars kanal tillgänglig för drift, administration och underhåll (OA & M).AT & T valde enstaka bit per ram för att inte minska den erforderliga bithastigheten (1,544 mot 1,6 Mbit / s), utan för att AT & T Marketing orolig för att ”om 8 bitar valdes för OA & M-funktion, skulle någon försöka sälja detta som en röstkanal och du slutar med ingenting.”

Strax efter kommersiell framgång för T1 1962 insåg T1-ingenjörsteamet misstaget att bara ha en bit för att tillgodose den ökande efterfrågan på hushållsfunktioner. De framställde AT & T-hantering för att ändra till 8-bitars inramning. Detta avvisades helt och hållet eftersom det skulle göra installerade system föråldrade.

Med tanke på detta efter tio år senare valde CEPT åtta bitar för inramning av den europeiska E1, även om den extra kanalen ibland tillägnas för röst eller data.