T-bärare

Vänster: A 66 block ; mitt och höger: Skåp som innehåller Smartjack- nätverksgränssnittsenheter för T1-kretsar.

T -bäraren är en medlem av serien av bärsystem som utvecklats av AT&T Bell Laboratories för digital överföring av multiplexerade telefonsamtal .

Den första versionen, Transmission System 1 ( T1 ), introducerades 1962 i Bell System , och kunde överföra upp till 24 telefonsamtal samtidigt över en enda överföringsledning av koppartråd. Efterföljande specifikationer bar multiplar av de grundläggande T1 (1,544 Mbit/s) datahastigheterna, såsom T2 (6,312 Mbit/s) med 96 kanaler, T3 (44,736 Mbit/s) med 672 kanaler och andra.

Även om en T2 definierades som en del av AT&T:s T-bärarsystem, som definierade fem nivåer, T1 till T5, var det bara T1 och T3 som var vanliga.

Transmissionssystem 1

T-bärvågen är en hårdvaruspecifikation för att bära flera tidsdelade multiplexerade (TDM) telekommunikationskanaler över en enda fyrtrådsöverföringskrets. Det utvecklades av AT&T vid Bell Laboratories ca. 1957 och först anställd 1962 för långdistanspuls -kodmodulering (PCM) digital röstöverföring med D1- kanalbanken .

T-bärvågorna används vanligen för trunking mellan växelcentraler i ett telefonnät, inklusive till sammankopplingspunkter för privat växel (PBX). Den använder samma tvinnade koppartråd som analoga trunkar använde, med ett par för sändning och ett annat par för mottagning. Signalförstärkare kan användas för längre avståndskrav .

Före det digitala T-bärvågssystemet fungerade bärvågssystem såsom 12-kanals bärvågssystem genom frekvensdelningsmultiplexering ; varje samtal var en analog signal . En T1-trunk kunde sända 24 telefonsamtal åt gången, eftersom den använde en digital operatörssignal som kallas Digital Signal 1 (DS-1). DS-1 är ett kommunikationsprotokoll för multiplexering av bitströmmar för upp till 24 telefonsamtal, tillsammans med två specialbitar : en rambit (för ramsynkronisering ) och en underhållssignaleringsbit . T1:s maximala dataöverföringshastighet är 1,544 megabit per sekund.

Utanför USA, Kanada, Japan och Sydkorea används E-bärarsystemet . E-bärare är ett liknande överföringssystem med högre kapacitet som inte är direkt kompatibelt med T-bäraren.

Arv

Befintliga frekvensdelningsmultiplex bärvågssystem fungerade bra för anslutningar mellan avlägsna städer, men krävde dyra modulatorer, demodulatorer och filter för varje röstkanal. I slutet av 1950-talet Bell Labs billigare terminalutrustning för anslutningar inom storstadsområden. Pulskodmodulering gjorde det möjligt att dela en kodare och avkodare mellan flera rösttrunkar, så denna metod valdes för T1-systemet som introducerades lokalt 1961. Under senare decennier sjönk kostnaden för digital elektronik till den grad att en individuell codec per röst kanal blev vanligt, men då hade de andra fördelarna med digital överföring blivit förankrade.

T1-formatet bar 24 pulskodmodulerade, tidsdelade multiplexade talsignaler var och en kodad i 64 kbit/s-strömmar, vilket lämnar 8 kbit/s raminformation som underlättar synkroniseringen och demultiplexeringen vid mottagaren. T2- och T3-kretskanalerna bär multipla T1-kanaler multiplexerade, vilket resulterar i överföringshastigheter på 6,312 respektive 44,736 Mbit/s. En T3-linje omfattar 28 T1-linjer, som var och en arbetar med en total signaleringshastighet på 1,544 Mbit/s. Det är möjligt att få en fraktionerad T3- linje, vilket betyder en T3-linje med några av de 28 linjerna avstängda, vilket resulterar i en långsammare överföringshastighet men vanligtvis till lägre kostnad.

Förmodligen valdes hastigheten på 1,544 Mbit/s eftersom tester av AT&T Long Lines i Chicago utfördes under jorden. [ Behövd hänvisning ] Testplatsen var typisk för dåtidens Bell System utanför anläggningen , eftersom kabelvalvets brunnar var fysiskt 2 000 meter (6 600 fot) från varandra för att ta emot lastspolar , vilket bestämde repeteravståndet. Den optimala bithastigheten valdes empiriskt — kapaciteten ökades tills felfrekvensen var oacceptabel, sedan reducerades för att lämna en marginal. Kompandering tillät acceptabel ljudprestanda med endast sju bitar per PCM-sampel i detta ursprungliga T1/D1-system. De senare D3- och D4-kanalbankerna hade ett utökat ramformat, som tillät åtta bitar per sampel, reducerat till sju var sjätte sampel eller ram när en bit "rånades" för att signalera kanalens tillstånd. Standarden tillåter inte ett helt noll-sampling som skulle producera en lång sträng av binära nollor och få repeterarna att förlora bitsynk. Men när data överförs (switched 56) kan det finnas långa strängar med nollor, så en bit per sampel sätts till "1" (stoppbit 7) vilket lämnar 7 bitar × 8 000 bilder per sekund för data.

En mer detaljerad förståelse av utvecklingen av 1,544 Mbit/s-hastigheten och dess indelning i kanaler är som följer. Med tanke på att telefonsystemets nominella röstband (inklusive vaktband ) är 4 000 Hz , är den erforderliga digitala samplingsfrekvensen 8 000 Hz (se Nyquist-hastighet ). Eftersom varje T1-ram innehåller 1 byte röstdata för var och en av de 24 kanalerna, behöver det systemet sedan 8 000 bilder per sekund för att bibehålla dessa 24 samtidiga röstkanaler. Eftersom varje ram i en T1 är 193 bitar lång (24 kanaler × 8 bitar per kanal + 1 rambit = 193 bitar), multipliceras 8 000 bilder per sekund med 193 bitar för att ge en överföringshastighet på 1,544 Mbit/s (8 000 × 193 = 1 544 000).

Inledningsvis använde T1 Alternate Mark Inversion (AMI) för att minska frekvensbandbredden och eliminera DC -komponenten i signalen. Senare B8ZS vanlig praxis. För AMI hade varje markeringspuls motsatt polaritet av den föregående och varje mellanslag låg på en nivå av noll, vilket resulterade i en trenivåsignal som endast bar binär data. Liknande brittiska 23-kanalssystem på 1970-talet på 1.536 megabaud utrustades med ternära signalrepeaters, i väntan på att använda en 3B2T- eller 4B3T -kod för att öka antalet röstkanaler i framtiden. Men på 1980-talet ersattes systemen bara med europeiska standardsystem. Amerikanska T-bärare kunde bara fungera i AMI- eller B8ZS-läge.

AMI- eller B8ZS-signalen möjliggjorde en enkel felfrekvensmätning. D-banken på centralkontoret kunde upptäcka lite med fel polaritet, eller " bipolaritetsöverträdelse " och slå ett larm. Senare system kunde räkna antalet överträdelser och omramar och på annat sätt mäta signalkvaliteten och tillåta ett mer sofistikerat larmindikeringssystem .

Beslutet att använda en 193-bitars ram togs 1958. För att möjliggöra identifiering av informationsbitar inom en ram övervägdes två alternativ. Tilldela (a) bara en extra bit, eller (b) ytterligare åtta bitar per ram. 8-bitarsvalet är renare, vilket resulterar i en 200-bitars ram, tjugofem 8-bitars kanaler , varav 24 är trafik och en 8-bitars kanal tillgänglig för drift, administration och underhåll ( OA&M ). AT&T valde den enstaka biten per bildruta för att inte minska den erforderliga bithastigheten (1,544 vs 1,6 Mbit/s), utan för att AT&T Marketing var orolig för att "om 8 bitar valdes för OA&M-funktion, skulle någon sedan försöka sälja detta som en röstkanal och du slutar med ingenting." [ citat behövs ]

Strax efter kommersiella framgångar med T1 1962 insåg T1:s ingenjörsteam misstaget att bara ha en bit för att tillgodose den ökande efterfrågan på hushållsfunktioner . De begärde att AT&T-ledningen skulle byta till 8-bitars inramning. Detta avslogs blankt eftersom det skulle göra installerade system föråldrade.

Med denna facit i hand, ungefär tio år senare, valde CEPT åtta bitar för att rama in den europeiska E1 , även om, som befarat, den extra kanalen ibland är avsedd för röst eller data.

Högre bandbreddsbärare

På 1970-talet utvecklade Bell Labs system med högre priser. T1C med ett mer sofistikerat moduleringsschema bar 3 Mbit/s, på de balanserade parkablar som kunde stödja det. T-2 bar 6.312 Mbit/s, vilket kräver en speciell lågkapacitanskabel med skumisolering. Detta var standard för Picturephone . T-4 och T-5 använde koaxialkablar, liknande de gamla L-bärare som används av AT&T Long Lines. TD mikrovågsradioreläsystem var också utrustade med höghastighetsmodem för att låta dem bära en DS1- signal i en del av deras FM-spektrum som hade för dålig kvalitet för rösttjänst. Senare bar de DS3- och DS4-signaler. Under 1980-talet utvecklade företag som RLH Industries, Inc. T1 över optisk fiber. Branschen utvecklades och utvecklades snart med multiplexerade T1-överföringssystem.

Digital signal korskoppling

DS1- signaler är typiskt sammankopplade vid centralkontorsplatser vid en gemensam metallisk korskopplingspunkt känd som en DSX-1. När en DS1 transporteras över metallisk extern anläggningskabel , färdas signalen över konditionerade kabelpar som kallas ett T1-spann. Ett T1-spann kan ha upp till +-130 volt likström överlagrat på de associerade fyra trådkabelparen för att förse ström till linje- eller "Span"-signalrepeater och T1 NIU (T1 Smartjacks). T1-span-repeaters är vanligtvis konstruerade upp till 6 000 fot (1 800 m) från varandra, beroende på kabelmåttet, och med högst 36 dB förlust innan ett upprepat spann krävs. Det får inte finnas några kabelbryggkranar eller belastningsspolar över några par.

T1-kopparspann ersätts av optiska transportsystem, men om ett kopparspann (metalliskt) används, förs T1 vanligtvis över en HDSL -kodad kopparlinje. Fyrtråds HDSL kräver inte lika många repeatrar som konventionella T1-spann. Nyare tvåtråds HDSL (HDSL-2)-utrustning transporterar hela 1,544 Mbit/s T1 över ett enda koppartrådspar upp till cirka 3,5 km (12 000) fot (3,5 km), om all 24 gauge-kabel används . HDSL-2 använder inte flera repeatrar som konventionella fyrtrådiga HDSL-system eller nyare HDSL-4-system.

En fördel med HDSL är dess förmåga att fungera med ett begränsat antal brygguttag, utan att någon kran är närmare än 150 m från någon HDSL-sändtagare. Både två- eller fyrtråds HDSL-utrustning sänder och tar emot över samma kabeltrådspar, jämfört med konventionell T1-tjänst som använder individuella kabelpar för sändning eller mottagning.

DS3-signaler är sällsynta förutom i byggnader, där de används för sammankopplingar och som ett mellansteg innan de multiplexeras till en SONET -krets. Detta beror på att en T3-krets bara kan gå cirka 600 fot (180 m) mellan repeterare. En kund som beställer en DS3 får vanligtvis en SONET-krets inkörd i byggnaden och en multiplexer monterad i en verktygslåda. DS3 levereras i sin välbekanta form, två koaxialkablar (1 för sändning och 1 för mottagning) med BNC-kontakter i ändarna.

Lite rånande

Tolv DS1-ramar utgör en enda T1 Superframe (T1 SF). Varje T1 Superframe består av två signalramar. Alla T1 DS0-kanaler som använder signalering inom band kommer att ha sin åttonde bit överskriven, eller "rånad" från hela 64 kbit/s DS0-nyttolasten, av antingen en logisk NOLL eller EN bit för att beteckna ett kretssignaleringstillstånd eller -tillstånd. Rånad bitsignalering kommer därför att begränsa en DSO-kanal till en hastighet av endast 56 kbit/s under två av de tolv DS1-ramarna som utgör en T1 SF-ramkrets. T1 SF-ramade kretsar ger två oberoende signaleringskanaler (A och B) T1 ESF-ramade kretsar fyra signaleringsramar i ett tjugofyra ramar utökat ramformat som ger fyra oberoende signaleringskanaler (A, B, C och D).

Femtiosex kbit/s DSO-kanaler är associerade med digitala datatjänster (DDS)-tjänster använder vanligtvis inte den åttonde biten av DSO som röstkretsar som använder A&B utanför bandsignalering. Ett undantag är Switched 56kbit/s DDS. I DDS används bit åtta för att identifiera DTE- begäran att skicka (RTS). Med Switched 56 DDS pulsas bit åtta (alternerande inställd på logisk NOLL och ETT) för att sända signaleringsinformation för två tillståndsuppringningspulser mellan en SW56 DDS CSU/ DSU och en digital slutkontorsomkopplare.

Användningen av robbed-bit-signalering i Amerika har minskat avsevärt som ett resultat av Signaling System No 7 (SS7) på inter-office uppringningstrunkar. Med SS7 är hela 64 kbit/s DS0-kanalen tillgänglig för användning på en anslutning och tillåter 64 kbit/s och 128 kbit/s ISDN-datasamtal att existera över en kopplad trunknätverksanslutning om den stödjande T1-bärarenheten är tillval B8ZS (Clear Channel Capable).

Operatörspriser

Transportörer prissätter DS1-linjer på många olika sätt. De flesta kokar dock ner till två enkla komponenter: accessnät (kostnaden den lokala dominerande operatören tar ut för att transportera signalen från slutanvändarens centralkontor , även känd som en CO, till närvaropunkten, även känd som en POP, av operatör) och porten (kostnaden för att komma åt telefonnätet eller Internet via operatörens nätverk). Vanligtvis baseras hamnpriset på tillträdeshastighet och årlig åtagandenivå medan loopen är baserad på geografi. Ju längre CO och POP är, desto mer kostar slingan.

Slingpriset har flera komponenter inbyggda, inklusive kilometerberäkningen (utförs i V/H-koordinater, inte standard GPS-koordinater) och telefondelen. Varje lokalt Bell-operativt företag – nämligen Verizon , AT&T Inc. och Qwest – debiterar T-bärare olika priser per mil. Därför har prisberäkningen två avståndssteg: geomappning och fastställande av lokala prisarrangemang.

Medan de flesta operatörer använder en geografisk prismodell enligt beskrivningen ovan, erbjuder vissa Competitive Local Exchange Carriers ( CLECs ), som TelePacific , Integra Telecom , tw telecom , Windstream , Level 3 Communications och XO Communications nationella priser.

Enligt denna DS1-prismodell debiterar en leverantör samma pris i varje geografi som den betjänar. Nationell prissättning är en följd av ökad konkurrens på marknaden för T-bärare och kommersialisering av T-bärares produkter. Leverantörer som har antagit en nationell prissättningsstrategi kan uppleva mycket varierande marginaler eftersom deras leverantörer, Bell-operativa företag (t.ex. Verizon , AT&T Inc. och Qwest ), upprätthåller geografiska prismodeller, om än till grossistpriser.

För röst DS1-linjer är beräkningen för det mesta densamma, förutom att porten (krävs för internetåtkomst) ersätts av LDU (annan känd som Long Distance Usage). När priset på slingan har bestämts läggs endast röstrelaterade avgifter till summan. Kort sagt, det totala priset = loop + LDU x använda minuter.

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=T-carrier&oldid=1122248795 "