Struktura Ramki E1

Skład strumienia E1

Europejska hierarchia PDH wykorzystuje strumień E1 do połączenia wielu kanałów głosowych lub danych w jeden cyfrowy strumień. Transmisja ma postać powtarzającej się jednostki danych zwanej ramką.

Numeracja i przeznaczenie szczelin pozwalają odbiornikowi odzyskać granice ramki, dane użytkownika oraz informacje sygnalizacyjne ze strumienia TDM (multipleksacji z podziałem czasu).

Podstawowe parametry ramki E1

Parametry ramki E1 wynikają z próbkowania kanałów głosowych i ich kodowania metodą PCM.

• Czas trwania ramki: Częstotliwość próbkowania kanału głosowego wynosi 8000 Hz. Nowa próbka jest pobierana co $1 / 8000$ sekundy, dlatego ramka przenosząca jedną próbkę z każdego kanału trwa dokładnie 125 µs (mikrosekund).
• Szczeliny czasowe: Każda ramka jest podzielona na 32 szczeliny czasowe, ponumerowane od 0 do 31. Szczelina czasowa (TS) przenosi osiem bitów w każdym okresie ramki.
• Bity w szczelinie czasowej: Każda szczelina czasowa zawiera 8 bitów. W szczelinie głosowej jest to pojedyncza próbka PCM (jeden bajt). TS0 i TS16 przenoszą bity sterujące oraz sygnalizacyjne.
• Kodowanie głosu i tolerancja przepływności: Kodowanie A-law według G.711 przedstawia próbkę głosu jako 8-bitowe słowo PCM. Nominalna przepływność interfejsu 2,048 Mbit/s ma tolerancję ±50 ppm.

Układ ramki E1: system PCM 30/32

W konfiguracji PCM 30/32 TS0 służy do ramkowania i sygnalizacji serwisowej, TS16 do sygnalizacji, a TS1-15 i TS17-31 przenoszą 30 kanałów głosowych lub danych użytkownika.

Pola ramkowania szczeliny czasowej 0 (TS0)

W podstawowej ramce TS0 zawiera sygnał wyrównania ramki FAS 0011011 w bitach 2-8 co drugiej ramki. Odbiornik śledzi ten wzorzec w przychodzącym strumieniu, aby ustalić granice 256-bitowej ramki. Wzorzec ten to sygnał wyrównania ramki (FAS). W pozostałych ramkach bit 2 ma stały stan 1, bit 3 przenosi bit alarmowy A, a bity 4-8 zawierają bity Sa4-Sa8. Bit 1 (Si) jest zarezerwowany do użytku międzynarodowego, gdy CRC-4 nie jest skonfigurowany. Przy włączonym CRC-4 kolejne pozycje bitu 1 TS0 przenoszą bity kontrolne CRC-4 w ramkach z FAS oraz sześciobitowy wzorzec wyrównania wieloramki 001011 w wybranych ramkach bez FAS. TS0 przenosi także inne informacje serwisowe.

Pola sygnalizacyjne szczeliny czasowej 16 (TS16)

W konfiguracji PCM 30/32 TS16 przenosi sygnalizację, czyli informacje sterujące potrzebne do zestawiania, utrzymywania i rozłączania połączeń. Obejmuje ona wybieranie numeru, stan linii, sygnał dzwonienia oraz informacje taryfikacyjne. Standard dopuszcza także sygnalizację wspólnokanałową, a TS16 może przenosić kanał 64 kbit/s, gdy sygnalizacja skojarzona z kanałem nie jest wymagana.

W sygnalizacji skojarzonej z kanałem E1 grupuje 16 kolejnych ramek w wieloramkę. W ramce 0 bity 1-4 szczeliny TS16 tworzą sygnał wyrównania wieloramki 0000. Pełne pole ma postać 0000xyxx, gdzie y służy do przenoszenia informacji o alarmie zdalnym, a bity x są zarezerwowane. W ramce o numerze n od 1 do 15 pierwsza czterobitowa grupa a, b, c, d obsługuje kanał n, a druga kanał n+15, tworząc pary od 1/16 do 15/30. Ta metoda, znana jako Sygnalizacja skojarzona z kanałem (CAS). Każda czterobitowa grupa obsługuje jeden kanał ruchowy, a każdy kanał sygnalizacyjny a, b, c lub d ma przepływność 500 bit/s.

Porównanie z ramką T1

Północnoamerykański format T1 i japońskie oznaczenie J1 mają przepływność 1,544 Mbit/s i różnią się od europejskiej ramki E1.

• Pojemność kanałowa: Ramka T1 przenosi 24 kanały użytkownika DS0, podczas gdy E1 przenosi 30.
• Struktura ramki: Ramka T1 zawiera 24 szczeliny po 8 bitów oraz jeden bit ramkowania, czyli łącznie 193 bity na ramkę.
• Przepływność: $193 \frac{\text{bitów}}{\text{ramkę}} \times 8000 \frac{\text{ramek}}{\text{sekundę}} = 1,544 \text{ Mbit/s}$
• Sygnalizacja: T1 nie ma dedykowanej szczeliny sygnalizacyjnej odpowiadającej TS16. Stosuje między innymi sygnalizację robbed-bit w kanałach użytkownika.