Публикации в СМИ

Особенности сопряжения ЦСП и АСП в сети связи России

В связи с большой протяженностью магистралей связи задача сопряжения цифровых (ЦСП) и аналоговых систем передачи (АСП) в нашей стране до сих пор остается актуальной. Как известно, для этой цели могут использоваться три вида аппаратуры:

  • трансмультиплексоры, обеспечивающие поканальное взаимное сопряжение ЦСП и АСП;
  • групповые кодеки, с помощью которых сигналы групповых и линейных трактов АСП могут быть переданы через ЦСП;
  • групповые модемы, позволяющие передавать цифровые потоки по групповым и линейным трактам АСП.

Целью статьи является сравнение этих видов аппаратуры сопряжения с точки зрения удовлетворения современных потребностей в услугах связи. При этом будем рассматривать только раздельное использование этого оборудования, хотя оно может также работать совместно.

Обычно основным параметром для сравнения эффективности различных типов аппаратуры считается величина потерь канальной емкости при сопряжении ЦСП и АСП. На первый взгляд, с этой точки зрения наилучшими характеристиками обладают трансмультиплексоры, при использовании которых отсутствуют потери канальной емкости. Несколько хуже по эффективности использования канальной емкости оказываются групповые кодеки, а затем следуют модемы.

В этой же статье мы покажем, что по сравнению с другими видами аппаратуры сопряжения в наибольшей степени потребности в цифровых услугах обеспечивают именно групповые модемы. Кроме того, их использование позволяет с высокой эффективностью решить задачу сопряжения ЦСП и АСП с одновременным выигрышем по значению канальной емкости используемых АСП.

Рассмотрим сначала применение трансмультиплексоров (рис. 1). По определению он является устройством взаимного поканального преобразования сигналов с ЧРК ОБП в сигналы ВРК с ИКМ и обратно. В отличие от других видов аппаратуры сопряжения трансмультиплексор не требует на противоположном конце канала связи наличия такого же устройства. При его использовании накладывается ограничение, чтобы энергетический спектр любого из передаваемых по ЦСП и АСП видов информационных сигналов был заключен в пределах полосы одного канала ТЧ.



Рис. 1. Сопряжение ЦСП и АСП с помощью трансмультиплексора

На рис. 1 приведен пример сопряжения 60 телефонных каналов, организованных в ЦСП и АСП. Помимо преобразования информационных сигналов, в трансмультиплексоре осуществляется преобразование соответствующих протоколов телефонной сигнализации. Другими словами, передача сигнализации осуществляется непрозрачно, с существенными задержками. Более того, невозможна трансляция сигналов ОКС-7. Передача нетелефонных сигналов ограничена передачей данных в пределах канала ТЧ АСП. Так что возможности предоставления современных цифровых услуг при сопряжении АСП и ЦСП с помощью трансмультиплексоров резко ограничены, несмотря на полное отсутствие потерь канальной емкости.

Теперь обратимся к возможностям групповых кодеков. Групповые кодеки обеспечивают прозрачную передачу групповых и линейных сигналов АСП с ЧРК через ЦСП (рис. 2). Это значит, что не возникает задачи преобразования телефонной сигнализации, и отдельные компонентные сигналы группового сигнала с ЧРК могут занимать более чем один канал ТЧ.



Рис. 2. Сопряжение ЦСП и ДСП с помощью групповых кодеков

При оптимальном выборе параметров дискретизации и кодирования в кодеках эффективность использования канальной емкости ЦСП достигает 90%. В последнее время в связи с прокладкой волоконно-оптических кабелей появилась возможность применения кодеков для передачи сигналов линейных трактов мощных АСП в цифровом виде по волокну. При этом снижаются эксплуатационные расходы, так как отпадает необходимость в НУПах, установленных на медном кабеле.

Однако также как и в трансмультиплексорах, при использовании кодеков никаких дополнительных цифровых услуг по сравнению с АСП потребителю не предоставляется, все ограничивается транзитом сигналов между аналоговыми зонами сети через ЦСП.

В противоположность трансмультиплексорам и групповым кодекам, групповые модемы обеспечивают прозрачную передачу цифровых потоков по АСП, предоставляя пользователю все преимущества передачи сигналов по ЦСП. С помощью групповых модемов АСП полностью интегрируются в цифровую сеть.

Все виды цифровых услуг, которые предоставляются с помощью цифрового оборудования, могут обеспечиваться и посредством групповых модемов через АСП в пределах имеющейся пропускной способности. Например, с помощью группового модема М-АСП-ПГ зеленоградской фирмы "Зелакс" по первичному групповому тракту (ПГТ) АСП с полосой 60...108 кГц осуществляется передача цифрового потока со скоростью до 320 кбит/с.

В новом поколении групповых модемов М-АСП-ПГх2 максимальная скорость передачи увеличена до 640 кбит/с, и модемы могут работать либо непосредственно по линейному тракту АСП К-60П, либо по вторичному групповому тракту (ВГТ) АСП.

Для того чтобы сохранить передачу линейных контрольных частот (КЧ) АСП, энергетический спектр сигналов модемов располагается между ними (рис. 3) с практически нулевыми значениями спектральной плотности передаваемого сигнала на КЧ.



Рис. 3. Расположение энергетических спектров сигналов модемов в полосе частот АСП: а) линейный тракт К-60П, б) вторичный групповой тракт

В линейном тракте АСП К-60П одна пара модемов работает в полосе 16...112 кГц, а другая - в полосе 152...248 кГц. Версии этих модемов, предназначенных для передачи цифровых потоков по ВГТ АСП с полосой частот 312...552 кГц, также разделены для работы в двух полосах частот. Первая пара модемов работает в полосе 316...412 кГц, а вторая - 452...548 кГц, что также обеспечивает сохранение передачи групповой контрольной частоты ВГ 411,86 кГц. Использование двух пар таких модемов дает возможность достигнуть в линейном тракте К-60П и в тракте вторичной группы суммарной скорости передачи 1280 кбит/с.

Хотя при использовании групповых модемов может предоставляться полный набор цифровых услуг, обеспечивается доступ в Интернет, связь между базовыми станциями сотовой связи и т.д., создается впечатление, что по числу телефонных каналов эффективность использования групповых трактов АСП снижается. Например, для тракта первичной группы в отношении 5 к 12. Однако так обстоит дело, если не учитывать возможности цифровой обработки речевых сигналов, которые можно использовать при применении модемов.

При речевой загрузке 30-канального потока со скоростью 2048 кбит/с от цифровой АТС имеется возможность снизить скорость передачи исходного цифрового потока, применяя дополнительно многоканальное цифровое сжатие речи (многоканальный цифровой речевой компрессор - МЦРК).

При алгоритме кодирования речи в соответствии с Рекомендацией G.723.1 МСЭ-Т скорость передачи 30-канального потока с учетом прозрачной передачи 0-го и 16-го канальных интервалов составит 320 кбит/с. Поток с такой скоростью может быть передан с помощью модема М-АСП-ПГ через ПГТ АСП (рис. 4).



Рис. 4. Передача 30-канального потока Е1 через тракт ПГ АСП

Тогда в тракте первичной группы АСП вместо обычных 12 каналов ТЧ будет организовано 30 речевых каналов, т.е. в 2,5 раза больше.

Нетрудно определить, что в такой ситуации для выхода на примерный паритет по канальной емкости со стандартным использованием четырех ПГТ (когда имеется 48 каналов ТЧ), с помощью модемов можно еще три ПГТ дополнительно загрузить цифровой загрузкой. В результате в такой конфигурации получим 30 речевых каналов и 15 каналов со скоростью 64 кбит/с, которые можно использовать для передачи данных или видеоинформации (суммарная скорость передачи 1280 кбит/с).

Следует заметить, что при протоколе сигнализации 2ВСК в потоке Е1 и использовании возможностей служебного канала модема М-АСП-ПГ для передачи циклового синхросигнала Е1, информационная скорость сжатого потока может быть уменьшена с 320 до 256 кбит/с.

Если же применить устройство многоканального сжатия речи в сочетании с двумя парами модемов М-АСП-ПГх2, работающих по линейному тракту К-60П или ВГТ, то можно организовать 60 речевых каналов и передачу цифрового потока со скоростью 640 кбит/с. При этом эффективность использования канальной емкости тракта окажется на 10 ОЦК больше, чем при стандартном применении 60-канальных трактов АСП.

Таким образом, использование групповых модемов в сочетании с многоканальной аппаратурой цифрового сжатия речи является высокоэффективным способом сопряжения ЦСП и АСП, что позволяет предоставить потребителям полный комплекс цифровых услуг на основе ЦСП.

Статья в журнале "Вестник Связи", апрель 2004 г. (стр. 100)

Авторы: В.А. ЕГОРОВ - научный консультант компании "Зелакс", кандидат технических наук, М.А. МЕНДЕЛЬСОН - ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук, доцент, С.М. СУХМАН - генеральный директор "Зелакс"

Нашли ошибку? Выделите её и нажмите CTR + ENTER
RSS-новости Zelax Zelax на Twitter Zelax на YouTube