Sygnalizacja skradzionego bitu

W systemach komunikacyjnych sygnalizacja z okradzonym bitem ( RBS ) to schemat świadczenia usług konserwacji i sygnalizacji linii w wielu cyfrowych obwodach nośnych T1 przy użyciu sygnalizacji powiązanej z kanałem (CAS). Obwód nośny T1 jest rodzajem obwodu dedykowanego stosowanego obecnie w Ameryce Północnej i Japonii.

Kontekst

     Obwód T1 jest podzielony na 24 kanały, z których każdy przenosi 8000 próbek na sekundę, każdy o długości 8 bitów. Superramka z 12 ramek po 24 kanały. Oznaczenie DS1 składa się z 24 ramek zwanych Extended Super Frame (ESF). W obu przypadkach kanały te są multipleksowane razem i próbkowane z szybkością 8000 bitów/s. W superramce dziesięć ramek jest w całości wykorzystywanych dla głosu/danych, a dwie są wykorzystywane częściowo dla głosu. W związku z tym każda z dwóch częściowych ramek daje 7 × 8000 bitów/s = 56 kbit/s dla danych głosowych na kanał, w porównaniu do 8 × 8000 bitów/s = 64   kbit/s na kanał w pozostałych ramkach.

Hierarchia nośnych T PCM
Oznaczenie przewoźnika T1 Oznaczenie DS Prędkość
FT1 DS0   64 kb/s
T1 DS1   1,544 Mb/s
T2 DS2   6,312 Mb/s
T3 DS3   44,376 Mb/s
T4 DS4   274,176 Mb/s

      Intuicyjnie, 5 z 6 ramek ma rozdzielczość 8-bitową równą 64 kbit/s (8 bitów × 8000 próbek na sekundę = 64 kbit/s), a 1 na 6 ramek ma rozdzielczość 7-bitową (7 bitów × 8000 próbek na sekundę = 56 kbit/s). Całkowita szybkość transmisji dla kanału wynosi zatem 62,666 kbit/s. Wpływ zniekształceń na sygnały głosu i danych jest pomijalny, gdy do modulacji używany jest modem. Jednak w przypadku sygnału cyfrowego 64 kbit/s dane będą powodowały błędy podczas przesyłania sygnału danych. W takim przypadku należy wyłączyć sygnalizację okradzionego bitu.

Trochę okradania

Schemat sygnału okradziony bit jest używany w obwodzie super ramki (SF). Pobiera najmniej znaczący bit każdego kanału w co szóstej ramce i wykorzystuje go do przekazywania lub podniesienia słuchawki oraz stanu sygnału zajętości na liniach telefonicznych. Pierwszy bit z każdej szóstki nazywa się bitem A, drugi bit nazywa się bitem B.

RBS został opracowany w czasie, gdy AT&T przechodziło z łączy analogowych na sprzęt cyfrowy . Pozwoliło to AT&T na uruchomienie 24 cyfrowych linii telefonicznych na tej samej liczbie przewodów, co 2 analogowe linie telefoniczne, oszczędzając pieniądze i poprawiając jakość połączeń, bez wysokich kosztów multipleksowania z podziałem częstotliwości .

Podobnie jak w innych systemach nośnych , brakuje fizycznych właściwości rzeczywistego przewodu głównego. W przypadku łączy analogowych, aby zasygnalizować urządzeniom na drugim końcu, że będą używane łącza, sprzęt „zapętla” linię, łącząc przewody razem na jednym końcu lub uruchamiając uziemienie jednego z przewodów (w zależności od typu łącza ) i postępuj odwrotnie, aby przywrócić bieg jałowy. W przypadku cyfrowego łącza trunkingowego potrzebna była inna metoda sygnalizacji między końcami.

W tym celu sprzęt sygnalizacyjny „kradnie” ósmy bit każdego kanału co szóstą ramkę (patrz Superramka i Rozszerzona superramka ) i zastępuje go informacjami sygnalizacyjnymi. Oznacza to, że bit niskiego rzędu w co szóstej próbce w każdym DS0    przewożone w T1, w dowolnym kierunku, są zastępowane informacjami sygnalizacyjnymi. Prosty głos zakodowany w formacie PCM nie jest bardzo wrażliwy na utratę tych danych w kilku bitach niższego rzędu, więc nie powoduje znacznego pogorszenia jakości głosu; jednak podczas przenoszenia danych różnica jest znacząca, zmniejszając dostępną użyteczną szybkość transmisji danych o 12,5%. Przy pełnej przepustowości 64 kbit/s kanał głosowy ma stosunek sygnału do szumu wynoszący 37 decybeli (dB). Przy 56 kbit/s kanał głosowy ma stosunek sygnału do szumu równy 31    dB. Ponieważ kradziony jest tylko co szósty najmniej znaczący bit, stosunek sygnału do szumu będzie wynosił od 31 do 37 dB. Ponieważ jednak poszczególne łącza T1 nie są na ogół zsynchronizowane ze sobą, DS0 przechodzący przez kilka połączonych, niezsynchronizowanych przęseł T1 może mieć skradziony dolny bit w więcej niż jednej ramce, często zbliżając rzeczywistą wydajność do dolnej granicy. niż górna granica stosunku sygnału do szumu.

  Sygnalizacja okradziony bit może mieć wpływ na jakość dźwięku w pewnych okolicznościach. Gdy połączenie głosowe jest połączone z cichym zakończeniem, co może się zdarzyć w przypadku zawieszenia w centrali PBX, która nie ma włączonej muzyki podczas oczekiwania ani wyciszenia , a niektóre typy obwodów ramek [ które? ] , szum spowodowany sygnalizacją okradziony bit może być słyszalny w słuchawce jako słaby ton 1333 Hz, częstotliwość ta jest wynikiem zniekształcenia niskobitowego z szybkością 8000 Hz / 6 = 1333   Hz. Zwykle nie jest to bardzo zauważalny problem, ale jeśli ścieżka audio zawiera kompresję mowy w linii , taką jak G.729 , ton może być wzmacniany i modulowany przez algorytm kompresji do punktu irytującego dla użytkownika.

W przypadku superramki okradzione bity są nazywane A i B. W przypadku rozszerzonej super-ramki ten sam strumień jest dzielony na cztery bity o nazwach A, B, C i D. Znaczenie tych bitów zależy od rodzaju sygnalizacji. udostępniane na kanale. Najbardziej powszechnymi typami sygnalizacji są początek pętli , początek masy oraz E&M .

W przeciwieństwie do systemów T1, większość systemów telefonicznych na świecie korzysta z systemów E1 , które w przejrzysty sposób przepuszczają wszystkie 8 bitów każdej próbki. Systemy te wykorzystują oddzielny pozapasmowy do przenoszenia informacji sygnalizacyjnych.