コテルニコフの定理について
コテルニコフの定理（ナイキスト-シャノンの定理）は、次の質問に答えます。-これらの測定値から再構成できるようにするために、アナログ信号から測定値を取得する頻度はどれくらいですか？
アナログ信号には、スペクトル（信号が位置する周波数範囲）などの特性があります。たとえば、平均的な統計上の人は、20 Hz〜20 kHzの範囲の音を聞きます。 コテルニコフの定理によれば、人間の可聴スペクトル全体を損失なしにデジタル化するには、スペクトルの上限周波数の2倍の周波数 、つまり40 kHzで信号レベルを測定する必要があります。 可聴スペクトル全体を自然にデジタル化することは非常に贅沢であり、
周波数チャネル多重化のアナログシステムの時代でさえ、音声明瞭度を維持するためには、オーディオ信号（標準PMチャネル ）から300 Hzから3400 Hzの範囲を残すだけで十分であることが判明しました。 さらに、スペクトルはさらにカットできますが、人は音声を理解できますが、話者の声を認識できなくなります。 したがって、周波数チャネル多重化を使用するシステムの開発者は、チャネルを周波数でレイアウトし、各チャネルに4 kHzの範囲を割り当てて、チャネル間の保護間隔を確保しました。 したがって、K-60システムの最初のチャネルは252〜248 kHzの範囲に、2番目のチャネルは248〜244 kHzの範囲に配置され、最大12 kHzまで続きます。 最新のDWDMシステムは同じ原理で動作しますが、光信号を使用します。
デジタルシステムの開発者は、当時の既存のアナログ圧縮システムとの互換性のために、4 kHzの幅のチャネルを使用することも決定しました。 コテルニコフの定理によれば、そのような信号は8 kHzの周波数で読み取らなければなりません。
信号レベルは8ビットコードでエンコードされており、量子化は均等に行われませんが、レベルが低いほど、人間の耳は2つの大きなレベル間の差よりも2つの小さなレベル間の差をより正確に区別するため、信号がより正確に測定されます。
8000 Hzの周波数で8ビットを裏切るには、8000x8 = 64000ビット/ sの速度が必要です。これはメインデジタルチャネル（BCC）です。 これらのチャネルのうち32個がストリームE1を形成します。
E1に加えて、今日のロシアの他のレベルのプレソクロン階層を満たすことはかなり困難です。 例外は、4つまたは8つのE1ストリーム用にときどき出会う光モデムであり、それらの内部ではE2またはSTM-1を知りません。 ただし、これらのモデムは原則としてペアで配置され、高度な知識を必要とする設定なしで相互に動作します。
PDHシステム（PDI）がプレシオクロナス（ほぼ同期）と呼ばれるのはなぜですか？
伝送システムを一種のコンベヤーと考えると、1人の作業者が本の箱を一方の端に置き、2人目の作業者がこれらの箱をもう一方の端から取り外します。 輻輳やダウンタイムが発生しないようにするには、これらのワーカーは同期して作業する必要があります。つまり、ボックスを同じ速度で取り外して配置し、PDHシステムでこの要件を満たします。 しかし、当局は、コンベヤーの生産性を4倍に上げることを決定しました。これは、コンベヤーから箱を置く速度と同じ速度で取り外す必要があるため、これら2人の作業者の作業には影響しませんが、現在はコンベヤーに空きスペースがあります 当局は、組立ラインの最初と最後に3人の労働者を追加しました。 積み下ろしの4人の作業員はそれぞれ、荷下ろしの際にパートナーと同時に作業する必要がありますが、これでも問題はありません。 しかし、これに加えて、作業者はロード中に互いに干渉してはならず、ボックスを同じ速度で、つまり同期的に配置する必要があり、これがPDHシステムの問題です。 この問題は、コンベヤーに追加のスペースを割り当てることで解決されます。コンベヤーは必要以上に少し速く移動し、荷積み中の各労働者は、コンベヤーに箱を置く他の労働者にあまり調整することなく作業する機会があります。
その結果、特定の瞬間にこの場所がどこにあるかを判断することができないため、コンベヤーの真ん中にある箱から1冊の本をつかんだり、本を箱に入れたりすることはできません。この本を空の場所に置いてから、箱を元の場所に戻します。
PDHシステムの別の問題は、アメリカ、日本、ヨーロッパで開発された階層の非互換性でした。 しかし、次世代システム（SDH）の開発中に、これらの欠点を取り除くことに成功し、どのように始めるかによって速度が向上しました。
IPパケットがE1ストリームで送信されると、伝送システムがスーパーサイクル同期アラームを発行するのはなぜですか。
サイクル内のゼロタイムスロット（T0）に加えて、別のサービスチャネルがあります。通常は16番目（T16）にありますが、最後の31番目（T31）には少し少なくなります。一部の機器では、たとえば、機器SHDSLは、ケーブルパラメータに応じてサイクルを短縮（伝送速度を低下させ、送信タイムスロットの数を削減）できます。また、サービスタイムスロットを削減しないために、サイクルの最初に転送されます。 このタイムスロットでは、「Control and Interaction Signals」（SUV）が送信されます。つまり、チャネルは交換機（DSS1、OKS7プロトコルなど）の間でサービス情報を交換します。一部のメーカーは、PDHマルチプレクサのリモートモニタリングにこのチャネルを使用します。
スーパーサイクル同期の仕組みは、例として2BCK（2 Dedicated Signal Channels）シグナリングを使用して説明するのが最も簡単であり、現時点ではかなり時代遅れであり、実際の生活で見つけるのは非常に困難ですが、それは非常に簡単です。
16サイクル（フレーム）が連続してスーパーサイクル（マルチフレーム）を形成します。
最初のサイクルの16番目のタイムスロット（ゼロ以外）では、最初の4ビットがサイクルの1番目のタイムスロットの信号情報（チャネル占有、ハングアップ、ダイヤル）を送信します。 2番目の4ビットでは、17番目のタイムスロットのシグナリング情報。
2番目のサイクルの16番目のタイムスロットでは、最初の4ビットがサイクルの2番目のタイムスロットの信号情報を送信し、2番目の4ビットでは18番目のタイムスロットの信号情報を送信します。
写真はスーパーサイクルの10番目のサイクルを示しているため、ビットB0〜B3には10番目のタイムスロットの信号情報が含まれ、ビットB4〜B7には26番目のタイムスロットが含まれます。
0番目のサイクルの16番目のタイムスロットには、周期的な同期に関する情報がT0に送信される方法と同様に、スーパーサイクル同期を提供するための情報が含まれています。
IPネットワークがE1ストリーム上で動作している場合、IPパケットヘッダーは別のタイムスロットに転送されず、有用な情報とともに送信されるため、データは非構造化E1ストリームを使用して送信されます：スーパーサイクル同期なし、アラームタイムスロットなし、および31タイムスロットがペイロードに割り当てられます30の代わりに。
ただし、E1ストリームが送信される送信システムは、スーパーサイクル同期の存在を追跡し、アラームメッセージを発行しようとする場合があります。この場合、スーパーサイクル制御を単純にオフにすることができます。
機器にはPDHおよびSDHアドレスがありますか？
機器制御システム専用ですが、これらのアドレスはペイロードに一切影響しません。
各マルチプレクサには特別な相互接続テーブルがあり、どのVCコンテナまたはタイムスロットがどのポートに接続されているか、またはトランジットの実行方法を示します。
リモートコントロールと監視は個別のチャネルで編成されます。SDHシステムではこれらはDバイト（データ通信チャネル-DCC）です。PDHシステムではこのチャネルは元々提供されていなかったため、メーカーは通常E1ストリームの16番目のタイムスロットを使用します。 この分離にはいくつかの利点があります。まず、他のオペレーターまたは顧客との接続点で制御チャネルを無効にするだけで十分であり、外部から制御システムに完全にアクセスできなくなります。 第二に、何らかの理由で機器が再起動した場合、機器の頭脳とスイッチングを担当するモジュールは互いに独立しているため、マルチプレクサが完全にロードされる前でも通信が復元されます。
制御チャネル内のアドレス指定は非常に異なる可能性があり、各メーカーは独自の方法で制御システムを実装しています。たとえば、DCCの上にIPネットワークを表示できます。 このような実装の動物園は、さまざまなメーカーの機器のインターフェースでヘッダーのDバイトを無効にするもう1つの理由です。制御チャネルに関する理解できない情報が機器を混乱に陥れる可能性があるためです。
ここでは、通信ネットワーク管理システム（Telecommunication Management Network（TMN））を標準化する試みに言及する必要がありますが、この標準は、7レベルのOSIネットワークモデルと実生活と同じ関係があります。
PDHおよびSDHシステムは、ポイントツーポイントチャネルのみを編成できますか？
ほとんどのアプリケーションでは、ポイントツーポイント接続を整理するためにPDHおよびSDHシステムが使用されますが、PDHレベルで動作する多くの機器は、いわゆるグループチャネルを整理できます。 本質的に、これは定期的、定期的、つまり複数のチャネルからの情報の単純な追加です。 しかし、情報を追加するための問題が1つあり、機器はどのタイプの情報が追加されているかを知る必要があり、ほとんどの機器は異なるチャネルから音声を追加できますが、RS-485などのよりエキゾチックなものには問題があります。
4つのSTM-1はどのようにして1つのSTM-4に統合されますか？
STM-1をSTM-4に組み合わせると、図に示すようにSTM-1バイトの通常の多重化が行われますが、同じSTM-1のバイト間の距離は同じままです。
PDHおよびSDHシステムで冗長性はどのように機能しますか？
最初のバージョンでは、情報の転送はすぐに2方向に編成されます。受信側では、機器がメイン方向から情報を受信し、事故が発生した場合、バックアップからメインを受信します。 このような切り替えスキームは、両方の仮想コンテナ（VC）のレベル、およびパス全体のレベルで編成できます。
一部のメーカーは、個別のタイムスロット（BCC）レベルでもこのタイプの予約を実装していますが、BCCはチャネル事故を報告できないため、この情報は次のレベルから取得されます。 つまり、E1ストリームの事故が発生した場合、このストリームから1つのタイムスロットのみをバックアップ方向に切り替えることができます。
2番目の場合、リングが編成され、各マルチプレクサは2方向に送受信します。 リングでは、リングコントローラーとして機能するノードが選択されます。これは、デフォルトでリングを切断するネットワーク要素であり、これにより信号の反転がなくなります（リングに沿って信号が返されます）。 リングコントローラーは、サービスチャネルの一方に特別な信号を送信し、もう一方の側でそれを待機します。信号が返されない場合、コントローラーはそれ自体でリングを閉じます。
リザーブへの切り替え時間は一瞬です。 切り替えがすぐに起こることを知っており、特に相手側のスピーカーの声を聞いている場合、大きなクリック音は聞こえませんが、加入者がネットワークで何が起こっているのかわからない場合、ほとんど何も気付かないでしょう。
ここで、停電が発生した場合、一部のメーカーは、機器の出力間で信号の電気的な通過をペアで実装することに注意する必要があります。 例：4つの出力E1（1E1、2E1、3E1、4E1）を備えたマルチプレクサーがあり、停電の場合、リレー接点を備えたマルチプレクサーは、出力1E1-2E1および3E1-4E1に接続されたペアを閉じます。 このようにして、電源障害が発生した場合でも、マルチプレクサはリングの整合性を維持できます。
パケット交換によるネットワークの勝利の時代に、上記のすべてが必要なのはなぜですか？
そもそも、パケット交換ネットワークはまだ勝っていません。 現在、動的回線交換（ATS）を備えた機器は、パケット交換を備えた機器に積極的に置き換えられています。 しかし、高速道路では、静的回路が支配し、以下に説明する利点を考慮に入れた機器では、少なくとも現在の実装では、パケット交換ネットワークでそれらを置き換えることは非常に困難です。
パケット交換ネットワークが高速道路であり、交通管制官が交差点に立って、パケットヘッダーに基づいて行き先を指示する場合、または交通管制官が不在の場合は、車のコピーが作成され、すべての方向にすぐに運転します。 その回線交換ネットワークは、原則として、2人以下のサブスクライバーを接続するパイプラインのネットワークに似ています。
ここから、回線交換ネットワークの主な欠点を理解できます。サブスクライバーがパイプラインを現在使用していない場合、他のユーザーはアイドルパイプを使用できません。 パイプの直径を動的に変更することもできません。 はい、パイプは特定の標準直径のみです。
上記のすべては、同時に回線交換ネットワークの利点でもあります：誰もあなたのパイプに入ることができず、あなたのトラフィックを盗聴したり、あなたのトラフィックでパイプを詰まらせたりすることはありません、つまり、あなたは常に保証された保護された帯域幅を持っていますアドオンなしで同じ機器に接続された他のクライアントに関係なく（公共交通機関のレーン-VLAN）; パイプには交差点がありません-すべてのトラフィックマルチプレクサーおよび再生器はポンプ場のように見え、交差点では、ポンプ場とは異なり、渋滞がなくても、ヘッダーを分析するための遅延があります。回線交換システムでは、ヘッダーを分析する必要はありません情報を送信する場所、これは事前に既知です。
また、同様の量のトラフィックを処理する回線交換機器は、デバイス内でよりシンプルであり、したがって、より信頼性が高くなります。スイッチのロジックは、トラフィックがマルチプレクサの過負荷を引き起こさないように設計されています。 さて、前述したように、予備回線への回線交換チャネルを備えた機器の切り替え速度ははるかに高速です。
現時点でのマルチプレクサの唯一の重大な欠点は価格です。 この機器のメーカーは、機器のコストが最も重要なパラメーターではない通信市場の大手企業に焦点を当てています。
そして、目とレーザーについての結論です。
原則として、すべての光学機器では、サービス担当者の安全のために、メーカーは自動レーザーブランキング機能を実装しています。 入力の光信号がなくなると、マルチプレクサは光出力信号（レーザー）をオフにし、定期的に（通常は1分間に1回）オンにして、回線が復元されたかどうかを確認します。
したがって、誤ってマルチプレクサの出力を調べて、これが視覚に影響を与えなかった場合は、もう一度見ないでください。
通信の中断がオペレータにとって余分な時間である場合、SDHシステムの場合は非常に長い場合、この機能は無効になります。