T-Träger

Warum T1Edit

Bestehende Frequenzmultiplex-Trägersysteme funktionierten gut für Verbindungen zwischen entfernten Städten, erforderten jedoch teure Modulatoren, Demodulatoren und Filter für jeden Sprachkanal. Für Verbindungen innerhalb von Ballungsräumen suchten Bell Labs Ende der 1950er Jahre nach günstigeren Endgeräten. Die Pulscodemodulation ermöglichte die gemeinsame Nutzung eines Codierers und Decodierers zwischen mehreren Sprachleitungen. Daher wurde diese Methode für das 1961 in den lokalen Einsatz eingeführte T1-System gewählt. In späteren Jahrzehnten gingen die Kosten für digitale Elektronik so weit zurück, dass ein einzelner Codec pro Stimme verwendet wurde Kanal wurde alltäglich, aber bis dahin hatten sich die anderen Vorteile der digitalen Übertragung festgesetzt.

Das häufigste Erbe dieses Systems sind die Leitungsratengeschwindigkeiten. „T1“ bedeutet jetzt jede Datenschaltung, die mit der ursprünglichen Leitungsrate von 1,544 Mbit / s läuft. Ursprünglich trug das T1-Format 24 pulscodemodulierte, zeitmultiplexierte Sprachsignale, die jeweils in 64-kbit / s-Strömen codiert waren, wobei 8 kbit / s Rahmeninformationen zurückblieben, die die Synchronisation und Demultiplexung am Empfänger erleichtern. Die T2- und T3-Schaltungskanäle führen mehrere gemultiplexte T1-Kanäle, was zu Übertragungsraten von 6,312 bzw. 44,736 Mbit / s führt. Eine T3-Leitung umfasst 28 T1-Leitungen, die jeweils mit einer Gesamtsignalisierungsrate von 1,544 Mbit / s arbeiten. Es ist möglich, eine gebrochene T3-Leitung zu erhalten, dh eine T3-Leitung, bei der einige der 28 Leitungen ausgeschaltet sind, was zu einer langsameren Übertragungsrate führt, jedoch typischerweise zu reduzierten Kosten.

Angeblich die Rate von 1,544 Mbit / s wurde ausgewählt, weil Tests von AT & T Long Lines in Chicago unter Tage durchgeführt wurden. Der Teststandort war insofern typisch für das Bell-System außerhalb der Anlage, als zur Aufnahme von Ladespulen die Schächte des Kabelgewölbes physisch 2.000 Meter voneinander entfernt waren, was den Repeater-Abstand bestimmte. Die optimale Bitrate wurde empirisch ausgewählt – die Kapazität wurde erhöht, bis die Ausfallrate nicht mehr akzeptabel war, und dann reduziert, um einen Spielraum zu lassen. Das Kompandieren ermöglichte eine akzeptable Audioleistung mit nur sieben Bit pro PCM-Sample in diesem ursprünglichen T1 / D1-System. Die späteren D3- und D4-Kanalbänke hatten ein erweitertes Rahmenformat, das acht Bits pro Abtastung erlaubte und bei jedem sechsten Abtastwert oder Rahmen auf sieben reduziert wurde, wenn ein Bit zum Signalisieren des Zustands des Kanals „ausgeraubt“ wurde. Der Standard erlaubt kein All-Zero-Sample, das eine lange Folge von binären Nullen erzeugen und dazu führen würde, dass die Repeater die Bitsynchronisation verlieren. Beim Übertragen von Daten (Switched 56) kann es jedoch zu langen Nullzeichenfolgen kommen, sodass ein Bit pro Abtastung auf „1“ (Jam-Bit 7) gesetzt wird und 7 Bits × 8.000 Bilder pro Sekunde für Daten übrig bleiben > Ein detaillierteres Verständnis, wie die Rate von 1,544 Mbit / s in Kanäle unterteilt wurde, ist wie folgt. (Diese Erklärung beschönigt die T1-Sprachkommunikation und befasst sich hauptsächlich mit den beteiligten Nummern.) Da das nominale Sprachband des Telefonsystems (einschließlich Schutzband) 4.000 Hz beträgt, beträgt die erforderliche digitale Abtastrate 8.000 Hz (siehe Nyquist-Rate). Da jeder T1-Rahmen 1 Byte Sprachdaten für jeden der 24 Kanäle enthält, benötigt dieses System dann 8.000 Bilder pro Sekunde, um diese 24 gleichzeitigen Sprachkanäle aufrechtzuerhalten. Da jeder Rahmen eines T1 193 Bit lang ist (24 Kanäle × 8 Bit pro Kanal + 1 Rahmenbit = 193 Bit), werden 8.000 Bilder pro Sekunde mit 193 Bit multipliziert, um eine Übertragungsrate von 1,544 Mbit / s (8.000 ×) zu ergeben 193 = 1.544.000).

FundamentalsEdit

Anfänglich verwendete T1 Alternate Mark Inversion (AMI), um die Frequenzbandbreite zu reduzieren und die Gleichstromkomponente des Signals zu eliminieren. Später wurde B8ZS zur gängigen Praxis. Für AMI hatte jeder Markierungsimpuls die entgegengesetzte Polarität des vorherigen und jeder Raum befand sich auf einem Pegel von Null, was zu einem Signal mit drei Pegeln führte, das jedoch nur Binärdaten trug. Ähnliche britische 23-Kanal-Systeme mit 1,536 Megabaud in den 1970er Jahren wurden mit ternären Signalverstärkern ausgestattet, um künftig einen 3B2T- oder 4B3T-Code zur Erhöhung der Anzahl der Sprachkanäle zu verwenden. In den 1980er Jahren wurden die Systeme jedoch lediglich durch europäische Standards ersetzt . Amerikanische T-Träger konnten nur im AMI- oder B8ZS-Modus arbeiten.

Das AMI- oder B8ZS-Signal ermöglichte eine einfache Messung der Fehlerrate. Die D-Bank in der Zentrale könnte ein bisschen mit der falschen Polarität oder „Bipolaritätsverletzung“ erkennen und einen Alarm auslösen. Spätere Systeme könnten die Anzahl der Verstöße und Neuformulierungen zählen und auf andere Weise die Signalqualität messen und ein ausgefeilteres Alarmanzeigesignalsystem ermöglichen.

Die Entscheidung zur Verwendung eines 193-Bit-Rahmens wurde 1958 getroffen Bei der Identifizierung von Informationsbits innerhalb eines Rahmens wurden zwei Alternativen in Betracht gezogen. Weisen Sie (a) nur ein zusätzliches Bit oder (b) zusätzliche acht Bits pro Frame zu. Die 8-Bit-Auswahl ist sauberer, was zu einem 200-Bit-Frame, 25 8-Bit-Kanälen, von denen 24 Verkehr sind und ein 8-Bit-Kanal für Betrieb, Verwaltung und Wartung verfügbar ist (OA & M).AT & T wählte das Einzelbit pro Frame nicht, um die erforderliche Bitrate (1,544 gegenüber 1,6 Mbit / s) zu verringern, sondern weil AT & T Marketing befürchtete, dass „wenn 8 Bits für die OA & M-Funktion ausgewählt würden, jemand versuchen würde, dies als Sprachkanal zu verkaufen, und Sie am Ende nichts haben.“ P. >

Bald nach dem kommerziellen Erfolg von T1 im Jahr 1962 erkannte das T1-Engineering-Team den Fehler, nur ein Bit zu haben, um die steigende Nachfrage nach Reinigungsfunktionen zu bedienen. Sie beantragten bei der Verwaltung von AT & T, auf 8-Bit-Framing umzusteigen. Dies wurde rundweg abgelehnt, da dadurch installierte Systeme überflüssig würden.

Nach zehn Jahren wählte CEPT im Nachhinein acht Bits für die Gestaltung des europäischen E1, obwohl, wie befürchtet, manchmal der zusätzliche Kanal verwendet wird für Sprache oder Daten.