Цифровой сигнал 1 ( DS1 , иногда DS-1 ) — это схема сигнализации T-carrier, разработанная Bell Labs . [1] DS1 — это основной стандарт цифровой телефонии, используемый в США , Канаде и Японии , и он способен передавать до 24 мультиплексированных голосовых и информационных вызовов по телефонным линиям. E-carrier используется вместо T-carrier за пределами США, Канады, Японии и Южной Кореи. DS1 — это логическая битовая комбинация, используемая по физической линии T1 ; на практике термины DS1 и T1 часто используются взаимозаменяемо. [a]
T1 относится к основной системе цифровой телефонной связи, используемой в Северной Америке. T1 — это тип одной линии иерархии PCM T-carrier. T1 описывает требования к кабелям, типу сигнала и регенерации сигнала в системе связи.
Сигнал, передаваемый по линии T1, называемый сигналом DS1, состоит из последовательных бит, передаваемых со скоростью 1,544 Мбит/с. Тип используемого линейного кода называется Alternate Mark Inversion (AMI). Digital Signal Designation — это классификация скоростей цифровых бит в иерархии цифрового мультиплексирования, используемой при передаче телефонных сигналов из одного места в другое. DS-1 — это протокол связи для мультиплексирования потоков битов до 24 телефонных вызовов вместе с двумя специальными битами : битом кадрирования (для синхронизации кадров ) и битом сигнализации обслуживания, передаваемыми по цифровому каналу, называемому T1 . Максимальная скорость передачи данных T1 составляет 1,544 мегабит в секунду.
Телекоммуникационная цепь DS1 мультиплексирует 24 DS0 . [1] Двадцать четыре DS0, оцифрованные 8000 раз в секунду (один 8-битный PCM- сэмпл из каждого DSO на кадр DS1), потребляют 1,536 Мбит/с полосы пропускания . Один бит кадрирования добавляет 8 кбит/с накладных расходов, что в сумме составляет 1,544 Мбит/с, что рассчитывается следующим образом:
DS1 — это полнодуплексный канал, одновременно передающий и принимающий данные со скоростью 1,544 Мбит/с .
Синхронизация кадров необходима для идентификации таймслотов в каждом 24-канальном кадре. Синхронизация происходит путем выделения кадрирующего или 193-го бита. Это приводит к 8 кбит/с данных кадрирования для каждого DS1. Поскольку этот 8-кбит/с канал используется передающим оборудованием в качестве служебных данных , только 1,536 Мбит/с фактически передается пользователю. Два типа схем кадрирования — это суперкадр (SF) и расширенный суперкадр (ESF). Суперкадр состоит из двенадцати последовательных 193-битных кадров, тогда как расширенный суперкадр состоит из двадцати четырех последовательных 193-битных кадров данных. Из-за уникальных обмениваемых последовательностей бит схемы кадрирования несовместимы друг с другом. Эти два типа кадрирования (SF и ESF) используют свой 8-кбит/с канал кадрирования по-разному.
Под связностью понимается способность цифрового носителя переносить данные клиентов с одного конца на другой. В некоторых случаях связность может быть потеряна в одном направлении и сохранена в другом. Во всех случаях терминальное оборудование, т. е. оборудование, которое отмечает конечные точки DS1, определяет связь по качеству полученного шаблона кадрирования.
Сигналы тревоги обычно выдаются приемным терминальным оборудованием, когда кадрирование скомпрометировано. Существует три определенных состояния сигнала индикации тревоги , идентифицированных устаревшей цветовой схемой: красный, желтый и синий.
Красный сигнал тревоги указывает на то, что тревожное оборудование не может надежно восстановить кадрирование. Повреждение или потеря сигнала вызовет "красный сигнал тревоги". Связь с тревожным оборудованием потеряна. Нет сведений о связи с дальним концом.
Желтый сигнал тревоги , также известный как удаленная индикация тревоги (RAI), указывает на прием шаблона данных или кадрирования, который сообщает, что дальний конец находится в «красном сигнале тревоги». Сигнал тревоги передается по-разному в кадрах SF (D4) и ESF (D5). Для кадровых сигналов SF полоса пропускания пользователя манипулируется, и «бит два в каждом канале DS0 должен быть равен нулю». [5] Результирующая потеря данных полезной нагрузки при передаче желтого сигнала тревоги нежелательна и была разрешена в кадрированных сигналах ESF с помощью уровня канала передачи данных . «Повторяющийся 16-битный шаблон, состоящий из восьми «единиц», за которыми следуют восемь «нулей», должен непрерывно передаваться по каналу данных ESF, но может прерываться на период, не превышающий 100 мс на прерывание». [5] Оба типа сигналов тревоги передаются в течение всего срока действия состояния тревоги, но не менее одной секунды.
Синий сигнал тревоги , также известный как сигнал индикации тревоги (AIS), указывает на нарушение пути связи между оконечным оборудованием и линейными повторителями или DCS . Если промежуточное оборудование не получает сигнал, оно выдает неструктурированный сигнал, состоящий из одних единиц. Приемное оборудование отображает «красный сигнал тревоги» и отправляет сигнал «желтого сигнала тревоги» на дальний конец, поскольку у него нет кадрирования, но на промежуточных интерфейсах оборудование сообщит «AIS» или сигнал индикации тревоги . AIS также называется «все единицы» из-за шаблона данных и кадрирования.
Эти состояния тревоги также объединены под термином Carrier Group Alarm (CGA). Значение CGA заключается в том, что соединение на цифровом носителе не удалось. Результат состояния CGA зависит от функции оборудования. Голосовое оборудование обычно принудительно переводит захваченные биты для сигнализации в состояние, которое приведет к тому, что дальний конец правильно обработает состояние, одновременно применяя часто другое состояние к оборудованию клиента, подключенному к аварийному оборудованию. Одновременно данные клиента часто приводятся к шаблону 0x7F, что означает состояние нулевого напряжения на голосовом оборудовании. Оборудование данных обычно передает любые данные, которые могут присутствовать, если таковые имеются, оставляя оборудование клиента для обработки состояния.
Кроме того, для голосовых T1 есть два основных типа: так называемые «простые» или внутриполосные T1 и PRI ( интерфейс первичной скорости ). Хотя оба передают голосовые телефонные звонки схожим образом, PRI обычно используются в колл-центрах и предоставляют не только 23 фактически используемые телефонные линии (известные как каналы B для канала-носителя ), но и 24-ю линию (известную как канал D для данных [6] ), которая передает сигнальную информацию линии . Этот специальный канал D передает: данные идентификатора вызывающего абонента (CID) и автоматической идентификации номера (ANI), требуемый тип канала (обычно канал B или канала-носителя), дескриптор вызова, информацию службы идентификации набранного номера (DNIS), запрошенный номер канала и запрос на ответ. [7]
Внутриполосные T1 также способны переносить информацию CID и ANI, если они настроены оператором путем отправки DTMF *ANI*DNIS*. Однако PRI справляются с этим более эффективно. Хотя внутриполосный T1, по-видимому, имеет небольшое преимущество из-за 24 линий, доступных для совершения вызовов (в отличие от PRI, у которого их 23), каждый канал во внутриполосном T1 должен выполнять собственную настройку и разрыв каждого вызова. PRI использует 24-й канал в качестве канала данных для выполнения всех дополнительных операций других 23 каналов (включая CID и ANI). Хотя внутриполосный T1 имеет 24 канала, 23-канальный PRI может устанавливать больше вызовов быстрее благодаря выделенному 24-му сигнальному каналу (D-каналу).
До появления T1 PRI существовал T1 CAS. T1 CAS сегодня не распространен, но все еще существует. CAS — это сигнализация по ассоциированному каналу. Ее также называют сигнализацией с украденными битами. CAS — это технология, корни которой уходят в 60-е годы и ранее.
Название T1 произошло от буквы оператора, назначенной AT&T для технологии в 1957 году, когда впервые были предложены и разработаны цифровые системы, AT&T решила пропустить Q, R и S и использовать T для временного разделения . Система именования заканчивалась буквой T, которая обозначала волоконно-оптические сети. Предполагаемые преемники системы сетей T1, названные T1C , T2 , T3 и T4 , не имели коммерческого успеха и быстро исчезли. Сигналы, которые могли бы передаваться по этим системам, называемые DS1 , DS2 , DS3 и DS4 , теперь передаются по инфраструктуре T1. [8]
DS-1 означает Digital Service – Level 1 и имеет отношение к передаваемому сигналу, а не к сети, которая его доставляет (первоначально 24 оцифрованных голосовых канала по T1). Поскольку практика наименования сетей заканчивалась буквой T , [8] термины T1 и DS1 стали синонимами и охватывают различные услуги, включая голос, данные и каналы с открытым каналом . Скорость линии всегда составляет 1,544 Мбит/с, но полезная нагрузка может сильно различаться. [9]
Темное волокно : Темное волокно относится к неиспользованным волокнам , доступным для использования. Темное волокно было и все еще есть в продаже на оптовом рынке как для городских, так и для глобальных линий связи, но оно может быть недоступно на всех рынках или парах городов.
Емкость темного волокна обычно используется сетевыми операторами для построения сетей SONET и сетей с плотным мультиплексированием по длине волны (DWDM), обычно включающих сетки самовосстанавливающихся колец . Теперь она также используется конечными предприятиями для расширения локальных сетей Ethernet , особенно после принятия стандартов IEEE для гигабитного Ethernet и 10-гигабитного Ethernet по одномодовому волокну. Запуск сетей Ethernet между географически разделенными зданиями — это практика, известная как « ликвидация WAN ».
DS1C — это цифровой сигнал, эквивалентный двум схемам Digital Signal 1 , с дополнительными битами для соответствия стандарту сигнализации 3,152 Мбит/с. Немногие (если таковые вообще имеются) из этих возможностей схем используются и сегодня. На заре цифровой и информационной передачи для соединения мэйнфреймовых компьютеров использовалась скорость передачи данных в три мегабита в секунду . Физическая сторона этой схемы называется T1C. [10]
Протокол T1/E1 реализован как «модуль линейного интерфейса» в кремнии. Полупроводниковый чип содержит декодер/кодер, обратные петли, аттенюаторы джиттера, приемники и драйверы. Кроме того, обычно существует несколько интерфейсов, и они маркируются как двойной, счетверенный, восьмеричный и т. д., в зависимости от номера.
Основное назначение чипа приемопередатчика — извлекать информацию из «линии», т. е. проводящей линии, проходящей через расстояние, путем приема импульсов и преобразования сигнала, подвергнутого шуму, джиттеру и другим помехам, в чистый цифровой импульс на другом интерфейсе чипа.
{{cite magazine}}: Cite журнал требует |magazine=( помощь )