Модифицированные AMI-коды в цифровой телекоммуникации.
Modified AMI code
Модифицированные AMI коды: цифровая передача данных для синхронизации T и E-линий. Извлечение тактовой частоты из биполярной кодировки. Телекоммуникации.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Цифровая телекоммуникационная техника
Digital telecommunications technique
Модифицированные коды AMI — это цифровая телекоммуникационная техника, предназначенная для поддержания синхронизации системы. Коды линий с альтернативной инверсией марки (AMI) модифицируются путем намеренного внесения биполярных искажений. Существует несколько типов модифицированных кодов AMI, используемых в различных системах передачи T- и E-несущих.
Modified AMI codes are a digital telecommunications technique to maintain system synchronization. Alternate mark inversion (AMI) line codes are modified by deliberate insertion of bipolar violations. There are several types of modified AMI codes, used in various T carrier and E carrier systems.
Обзор
Частота тактирования входящего Т-канала извлекается из его биполярного кода линии. Каждый переход сигнала предоставляет приемнику возможность отслеживать тактовую частоту передатчика. Код AMI гарантирует наличие переходов до и после каждой марки (1 бит), но отсутствие переходов между соседними пробелами (0 бит). Чтобы предотвратить потерю синхронизации при наличии длинной последовательности нулей в полезной нагрузке, в код линии намеренно вставляются биполярные нарушения, создавая достаточное количество переходов для поддержания синхронизации; это разновидность кодирования с ограничением длины серии. Приемное оконечное оборудование распознает биполярные нарушения и удаляет из пользовательских данных марки, связанные с этими нарушениями. Т-канал изначально разрабатывался для голосовых приложений. При оцифровке голосовых сигналов для передачи по Т-каналу, поток данных всегда содержит достаточное количество единиц для поддержания синхронизации. (Для этого алгоритм μ-закона для оцифровки голосовых сигналов кодирует тишину как непрерывный поток единиц.) Однако при использовании для передачи цифровых данных, стандартный AMI-код может оказаться неспособным обеспечить достаточное количество марок для восстановления входящей тактовой частоты, что приводит к потере синхронизации. Это происходит при слишком большом количестве последовательных нулей в передаваемых пользовательских данных. Конкретная схема биполярных нарушений, передаваемая в каждом конкретном случае, зависит от скорости линии (т.е. уровня кода линии в иерархии Т-каналов) и полярности последней допустимой марки в пользовательских данных перед недопустимо длинной последовательностью нулей. Нецелесообразно размещать нарушение сразу после марки, так как это не создаст переход. Поэтому все модифицированные AMI-коды включают пробел (0 бит) перед каждой маркой нарушения. В описаниях ниже «» обозначает балансирующую марку с полярностью, противоположной предыдущей, а «» обозначает марку биполярного нарушения, имеющую ту же полярность, что и предыдущая. Для сохранения желаемого отсутствия смещения постоянного тока в кодировании AMI, количество положительных марок должно быть равно количеству отрицательных марок. Это происходит автоматически для балансирующих марок, но код линии должен обеспечивать баланс между положительными и отрицательными марками нарушения.
The clock rate of an incoming T carrier is extracted from its bipolar line code. Each signal transition provides an opportunity for the receiver to see the transmitter's clock. The AMI code guarantees that transitions are always present before and after each mark (1 bit), but are missing between adjacent spaces (0 bits). To prevent loss of synchronization when a long string of zeros is present in the payload, deliberate bipolar violations are inserted into the line code, to create a sufficient number of transitions to maintain synchronization; this is a form of run length limited coding. The receive terminal equipment recognizes the bipolar violations and removes from the user data the marks attributable to the bipolar violations. T carrier was originally developed for voice applications. When voice signals are digitized for transmission via T carrier, the data stream always includes ample 1 bits to maintain synchronization. (To help this, the μ law algorithm for digitizing voice signals encodes silence as a continuous stream of 1 bits.) However, when used for the transmission of digital data, the conventional AMI line code may fail to have sufficient marks to permit recovery of the incoming clock, and synchronization is lost. This happens when there are too many consecutive zeros in the user data being transported. The exact pattern of bipolar violations that is transmitted in any given case depends on the line rate (i. e., the level of the line code in the T carrier hierarchy) and the polarity of the last valid mark in the user data prior to the unacceptably long string of zeros. It would not be useful to have a violation immediately following a mark, as that would not produce a transition. For this reason, all modified AMI codes include a space (0 bit) before each violation mark. In the descriptions below, "" denotes a balancing mark with the opposite polarity to that of the preceding mark, while "" denotes a bipolar violation mark, which has the same polarity as the preceding mark. In order to preserve AMI coding's desirable absence of DC bias, the number of positive marks must equal the number of negative marks. This happens automatically for balancing marks, but the line code must ensure that positive and negative violation marks balance each other.
Защита от кода нулевой длины
Первым методом, использовавшимся для обеспечения минимальной плотности маркеров, было подавление нулевого кода – разновидность битовой начинки, которая устанавливала наименее значимый бит каждого 8-битного байта, передаваемого в 1. (Этот бит уже был недоступен из-за использования схемы "украденного бита".) Это позволило избежать необходимости модифицировать код AMI каким-либо образом, но ограничило доступные скорости передачи данных до 56 000 бит в секунду на канал DS0 для голосовой связи. Кроме того, низкая минимальная плотность единиц (12,5%) иногда приводила к увеличению дрейфа тактовой частоты на линии. Возросший спрос на полосу пропускания и совместимость со стандартами G.703 и ISDN PRI, требующими скорости 64 000 бит в секунду, привели к тому, что эта система была вытеснена B8ZS.
The first technique used to ensure a minimum density of marks was zero code suppression a form of bit stuffing, which set the least significant bit of each 8 bit byte transmitted to a 1. (This bit was already unavailable due to robbed bit signaling.) This avoided the need to modify the AMI code in any way, but limited available data rates to 56,000 bits per second per DS0 voice channel. Also, the low minimum density of ones (12.5%) sometimes led to increased clock slippage on the span. Increased demand for bandwidth, and compatibility with the G.703 and ISDN PRI standards which called for 64,000 bits per second, led to this system being superseded by B8ZS.
B8ZS (североамериканский T1)
Обычно используется в североамериканском коде линии T1 (цифровой сигнал 1) 1,544 Мбит/с, биполярная кодировка с восьминулевой заменой (B8ZS) заменяет каждую последовательность из 8 последовательных нулей специальным шаблоном "". В зависимости от полярности предыдущего импульса, этот шаблон может быть или .
Commonly used in the North American T1 (Digital Signal 1) 1.544 Mbit/s line code, bipolar with eight zero substitution (B8ZS) replaces each string of 8 consecutive zeros with the special pattern "". Depending on the polarity of the preceding mark, that could be or .
B6ZS (североамериканский T2)
При североамериканской скорости T2 (6,312 Мбит/с) вставляются биполярные нарушения, если возникает 6 или более последовательных нулей. Этот код линии называется биполярным с шестинулевой заменой (B6ZS) и заменяет 6 последовательных нулей на шаблон "". В зависимости от полярности предыдущего импульса, это может быть или .
At the North American T2 rate (6.312 Mbit/s), bipolar violations are inserted if 6 or more consecutive zeros occur. This line code is called bipolar with six zero substitution (B6ZS), and replaces 6 consecutive zeros with the pattern "". Depending on the polarity of the preceding mark, that could be or .