Т-носитель является членом ряда несущих систем , разработанных AT & T Bell Laboratories для цифровой передачи с мультиплексированием телефонных звонков .
Первая версия, Transmission System 1 ( T1 ), была представлена в 1962 году в Bell System и могла передавать до 24 телефонных звонков одновременно по одной медной линии передачи. Последующие спецификации несли скорость передачи данных, кратную базовой T1 (1,544 Мбит / с), например, T2 (6,312 Мбит / с) с 96 каналами, T3 (44,736 Мбит / с) с 672 каналами и другие.
Хотя T-2 был определен как часть системы T-несущей AT&T, которая «определяла пять уровней, от T1 до T5» [1], обычно использовались только T-1 и T-3. [2] [1]
Система передачи 1
T-carrier - это аппаратная спецификация для передачи нескольких телекоммуникационных каналов с временным мультиплексированием (TDM) по одной четырехпроводной цепи передачи. Он был разработан AT&T в Bell Laboratories ок. В 1957 г. и впервые применен в 1962 г. для передачи цифрового голоса с импульсной кодовой модуляцией (ИКМ) на большие расстояния с канальным банком D1 .
Т-образные операторы обычно используются для транкинга между коммутационными центрами в телефонной сети, в том числе с точками соединения частных телефонных станций (PBX). Он использует ту же медную витую пару, что и аналоговые соединительные линии, используя одну пару для передачи и другую пару для приема. Повторители сигналов могут использоваться для увеличения расстояния.
До появления цифровой системы с T-несущей системы несущей, такие как системы с 12-канальной несущей, работали посредством мультиплексирования с частотным разделением каналов ; каждый звонок был аналоговым сигналом . Магистраль T1 могла передавать 24 телефонных вызова одновременно, поскольку использовала цифровой несущий сигнал, называемый цифровым сигналом 1 (DS-1). [3] DS-1 представляет собой протокол связи для мультиплексирования с битовых потоков до 24 телефонных вызовов, вместе с двумя специальными битами : а кадрирование битовы (для синхронизации кадров ) и технического обслуживание сигнализации бита . Максимальная скорость передачи данных T1 составляет 1,544 мегабит в секунду.
Европа и большая часть остального мира, за исключением Японии, стандартизировали систему E-carrier , аналогичную систему передачи с более высокой пропускной способностью, которая напрямую не совместима с T-carrier.
Наследие
Почему T1
Существующие системы несущих с частотным разделением каналов хорошо работали для соединений между удаленными городами, но требовали дорогостоящих модуляторов, демодуляторов и фильтров для каждого голосового канала. Для соединений в мегаполисах Bell Labs в конце 1950-х годов искала более дешевое оконечное оборудование. Импульсно-кодовая модуляция позволила использовать кодер и декодер в нескольких голосовых каналах, поэтому этот метод был выбран для системы T1, введенной в локальное использование в 1961 году. В последующие десятилетия стоимость цифровой электроники снизилась до такой степени, что отдельный кодек на голос Канал стал обычным явлением, но к тому времени уже закрепились другие преимущества цифровой передачи.
Наиболее распространенное наследие этой системы - линейная скорость. « T1 » теперь означает любой канал передачи данных, который работает с исходной линейной скоростью 1,544 Мбит / с . Первоначально формат T1 содержал 24 импульсно-кодовых модулированных речевых сигнала, мультиплексированных с разделением по времени, каждый из которых закодирован в потоках 64 кбит / с, оставляя 8 кбит / с кадровой информации, что облегчает синхронизацию и демультиплексирование в приемнике. Каналы цепи T2 и T3 переносят несколько мультиплексированных каналов T1, в результате чего скорость передачи составляет 6,312 и 44,736 Мбит / с соответственно. Линия T3 состоит из 28 линий T1, каждая из которых работает с общей скоростью передачи сигналов 1,544 Мбит / с. Можно получить дробную линию T3 [4] [5], что означает линию T3 с отключенными некоторыми из 28 линий, что приводит к более медленной скорости передачи, но, как правило, с меньшими затратами.
Предположительно, скорость 1,544 Мбит / с была выбрана потому, что испытания, проведенные AT&T Long Lines в Чикаго, проводились под землей. [ Править ] Тест - сайт был типичным Bell System вне завода времени в том , что, для размещения погрузочных катушки , кабельные хранилища Люки были физически 2,000 метров (6,600 футов), который определяется интервал ретранслятора. Оптимальная скорость передачи данных была выбрана эмпирически - пропускная способность увеличивалась до тех пор, пока частота отказов не стала неприемлемой, а затем уменьшалась, чтобы оставить запас. Компандирование позволило обеспечить приемлемое качество звука только с семью битами на выборку PCM в этой исходной системе T1 / D1. Более поздние банки каналов D3 и D4 имели расширенный формат кадра, позволяющий восемь битов на выборку, уменьшенный до семи в каждой шестой выборке или кадре, когда один бит был «украден» для сигнализации о состоянии канала. Стандарт не допускает выборки полностью нулевых значений, которая создала бы длинную строку двоичных нулей и заставила бы повторители терять синхронизацию битов. Однако при переносе данных (переключено 56) могут быть длинные строки нулей, поэтому один бит на выборку устанавливается в «1» (бит 7 заедания), оставляя для данных 7 бит × 8000 кадров в секунду.
Более подробное понимание того, как скорость 1,544 Мбит / с была разделена на каналы, выглядит следующим образом. (Это объяснение затушевывает T1 голосовой связи, а также занимается в основном с номерами участвующих) . Учитывая , что телефонная система номинального голосового ( в том числе защитных полос ) составляет 4000 Гц , требуемая цифровая частота дискретизации 8000 Гц (см Найквиста скорости ). Поскольку каждый кадр T1 содержит 1 байт голосовых данных для каждого из 24 каналов, этой системе требуется 8000 кадров в секунду для поддержания этих 24 одновременных голосовых каналов. Поскольку каждый кадр T1 имеет длину 193 бита (24 канала × 8 бит на канал + 1 бит кадрирования = 193 бита), 8000 кадров в секунду умножаются на 193 бит, чтобы получить скорость передачи 1,544 Мбит / с (8000 × 193 = 1 544 000).
Основы
Первоначально T1 использовал инверсию альтернативной метки (AMI) для уменьшения полосы частот и устранения составляющей постоянного тока сигнала. Позже B8ZS стал обычной практикой. Для AMI каждый импульс метки имел полярность, противоположную предыдущей, и каждый пробел находился на нулевом уровне, что приводило к трехуровневому сигналу, который, однако, переносил только двоичные данные. Аналогичные британские 23-канальные системы со скоростью 1,536 мегабод в 1970-х годах были оснащены тройными ретрансляторами сигналов в ожидании использования кода 3B2T или 4B3T для увеличения количества голосовых каналов в будущем, но в 1980-х годах системы были просто заменены европейскими стандартными. . Американские авианосцы могли работать только в режиме AMI или B8ZS.
Сигнал AMI или B8ZS позволил просто измерить частоту ошибок. Банк D в центральном офисе может обнаружить бит с неправильной полярностью или « нарушение биполярности » и подать сигнал тревоги. Более поздние системы могли подсчитывать количество нарушений и повторных кадров и иным образом измерять качество сигнала и позволять использовать более сложную систему индикации аварийных сигналов .
Решение об использовании 193-битного кадра было принято в 1958 году. Чтобы обеспечить возможность идентификации информационных битов внутри кадра , были рассмотрены две альтернативы. Назначьте (а) только один дополнительный бит или (б) дополнительные восемь бит на кадр. 8-битный выбор более четкий, в результате получается 200-битный кадр, двадцать пять 8-битных каналов , из которых 24 являются трафиком, а один 8-битный канал доступен для операций, администрирования и обслуживания ( OA&M ). AT&T выбрала один бит на кадр не для того, чтобы снизить требуемую скорость передачи данных (1,544 против 1,6 Мбит / с), а потому, что маркетолог AT&T беспокоился, что «если бы для функции OA&M было выбрано 8 бит, кто-то затем попытался бы продать это как голосовой канал. и вы ничего не закончите ». [ необходима цитата ]
Вскоре после коммерческого успеха T1 в 1962 году команда инженеров T1 осознала ошибку, имея только один бит для удовлетворения растущего спроса на вспомогательные функции. Они обратились к руководству AT&T с просьбой перейти на 8-битное кадрирование. Это было категорически отвергнуто, потому что это сделало бы установленные системы устаревшими.
Оглядываясь назад, примерно десять лет спустя CEPT выбрал восемь бит для формирования кадра европейского E1 , хотя, как и опасались, дополнительный канал иногда используется для передачи голоса или данных.
Высшая Т
В 1970-х годах Bell Labs разработала системы с более высокой скоростью. T1C с более сложной схемой модуляции передавал 3 Мбит / с по тем сбалансированным парам кабелей, которые могли его поддерживать. Т-2 передавал 6,312 Мбит / с, для чего требовался специальный кабель малой емкости с изоляцией из пеноматериала. Это было стандартно для Picturephone . Т-4 и Т-5 использовали коаксиальные кабели, похожие на старые L-несущие, используемые AT&T Long Lines. СВЧ-радиорелейные системы TD также были оснащены высокоскоростными модемами, чтобы позволить им передавать сигнал DS1 в части своего FM-спектра, качество которой было слишком низким для голосовой связи. [6] Позже они несли сигналы DS3 и DS4. В 1980-х годах такие компании, как RLH Industries, Inc., разработали T1 на основе оптического волокна. Вскоре в отрасли появились мультиплексные схемы передачи T1.
Кросс-соединение цифрового сигнала
Сигналы DS1 обычно соединяются между собой в центральных офисах в общей металлической точке кросс-коммутации, известной как DSX-1. Когда DS1 транспортируется по металлическому внешнему кабелю установки , сигнал проходит по кондиционированным парам кабелей, известным как участок T1. Участок T1 может иметь до + -130 В постоянного тока, наложенного на соответствующие четырехжильные кабельные пары для подачи питания на повторители линейного или «участка» сигнала, а также на NIU T1 (T1 Smartjacks). Повторители пролета T1 обычно проектируются на расстоянии до 6000 футов (1800 м) друг от друга, в зависимости от калибра кабеля, и с потерями не более 36 дБ, прежде чем потребуется повторный пролет. Ни в одной паре не может быть ответвлений кабельного моста или нагрузочных катушек.
Медные участки T1 заменяются оптическими транспортными системами, но если используется медный (металлический) участок, T1 обычно передается по медной линии с кодировкой HDSL . Для четырехпроводного HDSL не требуется столько повторителей, сколько для обычных участков T1. Более новое двухпроводное оборудование HDSL (HDSL-2) передает полный канал T1 1,544 Мбит / с по одной медной паре проводов на расстояние приблизительно до 3,5 км (двенадцать тысяч (12000) футов), если используются все кабели калибра 24 . HDSL-2 не использует несколько повторителей, как обычный четырехпроводной HDSL или более новые системы HDSL-4.
Одним из преимуществ HDSL является его способность работать с ограниченным количеством ответвлений моста, при этом ни один ответвитель не находится на расстоянии менее 500 футов (150 м) от любого приемопередатчика HDSL. Как двух-, так и четырехпроводное оборудование HDSL передает и принимает по одной и той же кабельной паре, по сравнению с традиционной услугой T1, в которой для передачи или приема используются отдельные кабельные пары.
Сигналы DS3 встречаются редко, за исключением зданий, где они используются для межсоединений и в качестве промежуточного шага перед мультиплексированием в цепи SONET . Это связано с тем, что цепь T3 может проходить между ретрансляторами не более 600 футов (180 м). Заказчик DS3 обычно получает цепь SONET, проложенную в здание, и мультиплексор, установленный в распределительной коробке. DS3 поставляется в привычной форме: два коаксиальных кабеля (1 для отправки и 1 для приема) с разъемами BNC на концах. [7] [8] [9] [10]
Битовое ограбление
Двенадцать кадров DS1 составляют один суперкадр T1 (T1 SF). Каждый суперкадр T1 состоит из двух сигнальных кадров. Во всех каналах T1 DS0, которые используют внутриполосную сигнализацию, восьмой бит будет перезаписан или «отнят» от полной полезной нагрузки DS0 64 кбит / с либо логическим НУЛЕМ, либо ЕДИНИЦЕЙ, чтобы обозначить состояние или условие сигнализации схемы. Следовательно, сигнализация с отобранными битами будет ограничивать канал DS0 скоростью только 56 кбит / с в течение двух из двенадцати кадров DS1, которые составляют схему кадрирования SF T1. Кадровые схемы T1 SF дают два независимых канала сигнализации (A&B). Кадровые схемы T1 ESF четыре сигнальных кадра в формате расширенного кадра из двадцати четырех кадров, что дает четыре независимых канала сигнализации (A, B, C и D).
Каналы DS0 со скоростью 56 кбит / с связаны с услугами службы цифровых данных (DDS), как правило, не используют восьмой бит DS0 в качестве речевых цепей, которые используют внеполосную сигнализацию A&B. Единственным исключением является коммутируемый DDS со скоростью 56 кбит / с. В DDS восьмой бит используется для идентификации условия запроса DTE на отправку (RTS). В Switched 56 DDS восьмой бит является импульсным (поочередно устанавливается на логический НУЛЬ и ЕДИНИЦА) для передачи сигнальной информации о двух состояниях импульса набора между SW56 DDS CSU / DSU и цифровым конечным офисным коммутатором.
Использование сигнализации с украденным битом в Америке значительно сократилось в результате установки системы сигнализации № 7 (SS7) на соединительных линиях между офисами. С SS7 полный канал DS0 64 кбит / с доступен для использования в соединении и позволяет осуществлять вызовы данных ISDN со скоростью 64 кбит / с и 128 кбит / с через коммутируемое соединение магистральной сети, если опция поддерживающего оператора T1 включена. B8ZS (возможность очистки канала). [7] [11] [12]
Ценообразование оператора связи
Операторы оценивают линии DS1 по-разному. Тем не менее, большинство из них сводится к двум простым компонентам: местный шлейф (стоимость, которую взимает местный оператор за транспортировку сигнала из центрального офиса конечного пользователя , также известного как CO, в точку присутствия, иначе известную как POP, оператор) и порт (стоимость доступа к телефонной сети или Интернету через сеть оператора). Как правило, цена порта зависит от скорости доступа и годового уровня обязательств, в то время как петля зависит от географического положения. Чем дальше CO и POP, тем дороже шлейф.
В цену петли встроено несколько компонентов, в том числе расчет пробега (выполняется в координатах V / H, а не в стандартных координатах GPS) и часть телефонной связи. Каждая местная операционная компания Bell, а именно Verizon , AT&T Inc. и Qwest, взимает с операторов связи разную цену за милю. Таким образом, расчет цены состоит из двух дистанционных шагов: геокартирование и определение местных ценовых соглашений.
В то время как большинство операторов связи используют географическую модель ценообразования, как описано выше, некоторые конкурирующие операторы местной связи ( CLEC ), такие как TelePacific , Integra Telecom , tw telecom , Windstream , Level 3 Communications и XO Communications, предлагают национальные цены.
Согласно этой модели ценообразования DS1, провайдер взимает одинаковую цену во всех регионах, которые он обслуживает. Ценообразование на национальном уровне является результатом возросшей конкуренции на рынке T-перевозчиков и коммерциализации продуктов для T-перевозчиков. [13] Провайдеры, принявшие национальную стратегию ценообразования, могут иметь сильно различающуюся маржу, поскольку их поставщики, операционные компании Bell (например, Verizon , AT&T Inc. и Qwest ), поддерживают географические модели ценообразования, хотя и по оптовым ценам.
Для голосовых линий DS1 расчет в основном такой же, за исключением того, что порт (необходимый для доступа в Интернет) заменяется на LDU (также известный как использование на большом расстоянии). После определения цены петли к общей сумме добавляются только расходы на голосовую связь. Короче говоря, общая цена = петля + LDU x использованные минуты.
Смотрите также
- Связь в Японии
- Сравнение систем T-carrier и E-carrier
- Список битрейтов интерфейса
- Измененный код AMI
- Скорость передачи оптических носителей
- Плезиохронная цифровая иерархия
- СТМ-1
- Телекоммуникации в Южной Корее
Рекомендации
- ^ a b «Сравнение скоростей T1 T2 T3» .
- ↑ Реклама 1999: Слева, на сиденье у прохода, мужчина, который очень "заполнил" свое кресло в самолете, в то время как на правой стороне прохода - мужчина с ограниченным ростом, чьи пальцы ног едва доходят до пола. «Есть ли удобное место между Т1 и Т3». Цифровая ссылка .
- ^ Дж. Р. Дэвис, А. К. Рейли, Программа определения характеристик Т-носителей - Обзор, Технический журнал Bell System, июль – август 1981 г., том 60, № 6, часть 1
- ^ «дробный Т3» .
- ^ «Фракционный Т-3». Сетевой мир . 16 августа 1993 г. с. 40.
- ^ Рональд С. Прайм; Лоуренс Л. Шитс (декабрь 1973 г.), "Радиосистема 1A делает" данные под голосом "реальностью" , Bell Laboratories Record
- ^ a b ANSI T1.403
- ^ ANSI T1.231
- ^ ANSI T1.404
- ^ ANSI T1.510
- ^ Книга о ESF, Verilink Corporation, 1986
- ^ Семейство банков цифровых каналов D4, Технический журнал Bell System, ноябрь 1982 г.
- ^ Суини, Терри (25 декабря 2000 г.). «Снижение цен на T1 означает хорошие предложения для умных покупателей» . InformationWeek.com . Проверено 3 января 2008 .
- Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа General Services Administration : «Федеральный стандарт 1037С» .
- Эта статья основана на материалах, взятых из Free On-line Dictionary of Computing до 1 ноября 2008 г. и включенных в соответствии с условиями «перелицензирования» GFDL версии 1.3 или новее.
Внешние ссылки
- ANSI T1.403-1999 - Сеть и интерфейс установки клиента
- Документация по карте Cisco T1 ; искать T1
- Архитектура Т1