Общее описание операций. Физическая среда, определенная (специфицированная) в разд. 17, состоит из двух волог конно-оптических пар световодов, обеспечивающих двунаправленность путем использования отдельного световода для каждого направления распространения сигналов. Эти два световода подсоединены к установке ИСК станции. В точке подключения к станции должен использоваться соединитель ИСК, определенный в п. 16,7.12, и характеристики сигналов на этом интерфейсе должны соответствовать требованиям данного раздела.
В п. 17.9.1 приведены примеры некоторых'топологий, которые охватываются предметом рассмотрения настоящего стандарта.
Чтобы быть совместимой, топология должна функционировать надлежащим образом под управлением автоматов УДС, описанных в разд. 5—7, и использовать логические объекты физического уровня и физические среды, определенные в разд. 1.6 и 17.
Краткое описание физического уровня
Общее описание функций. Ниже приводится неформальное описание функций, выполняемых физическим уровнем системы волоконно-оптического кабеля. В совокупности эти функции обеспечивают средства, с помощью которых символы, представленные на интерфейсе УДС одного логического объекта физического уровня, могут передаваться всем логическим объектом физического уровня через физическую среду с целью их представления на соответствующих интерфейсах УДС.
Функции передачи и приема символов. Последовательные символы, представляемые логическому объекту физического уровня на интерфейсе УДС-ФИЗ, поступают в кодирую^ щее устройство, которое выдает на выходе пару символов-ФИЗ из набора {Н}, {L} и {вьикл}. Выходные символы поступают затем на оптический передатчик и результирующий оптический сигнал выдается в широковещательную физическую среду на основе волоконно-оптического кабеля и по этой физической среде поступает на все приемники.
Каждый приемник также подключен к широковещательной физической среде. Он обнаруживает поступающие сигналы и, основываясь на наличии или отсутствии световой мощности, выделяет символы-ФИЗ. Затем он декодирует эти выделенные символы-ФИЗ процессом, инверсным процессу кодирования и передает полученные в результате декодирования символы_УДС на интерфейс УДС-ФИЗ. Когда оптическая мощность, поступившая на ИСК, меньше оптической мощности молчания, приемник передает на интерфейс УДС-ФИЗ сигнал молчание.
Для всех символов-УДС кроме зап-нераб, этот процесс декодирования при отсутствии ошибок является точной инверсией процесса кодирования. Символы зап-нераб, которые в совокупности рассматриваются как преамбула, передаются в начале каждого кадра УДС с целью обеспечения тренировочного сигнала для приемника и ненулевого минимального разделительного интервала между последовательными кадрами. В волоконно-оптических широковещательных системах кодирование символов-УДС в последовательность символов зап-нераб идентично кодированию чередующейся последовательности единиц и нулей, и приемникам разрешается декодировать переданное представление последовательных символов зап-нераб в виде чередующейся последовательности единиц и нулей и выдавать их в таком виде логическому объекту УДС.
Функции регенеративного повторителя. Регенеративные повторители могут использоваться для расширения размеров сети за пределы, допускаемые степенью затухания сигналов и фазового дрожания синхросигналов. Регенеративные повторители обеспечивают такое расширение путем соединения двух или более сегментов физической среды и ретрансляцией всего того, что опознается одним из сегментов (за исключение собственных передач), в другие сегменты. В настоящем стандарте регенеративные повторители рассматриваются как станции, независимо от того, выходят их функциональные возможности за рамки возможностей повторителя или нет.
Функция блокирования-захвата. Чтобы защитить ЛВС от большей части сбоев станции, каждая станция обеспечивает функцию блокирования-захвата. Эта функция выполняет в передатчике роль «сторожа»; если эта станция не выключила своего передатчика после просроченного времени (примерно, полсекунды), то выход передатчика должен быть автоматически деак- тивизирован, по меньшей мере, до окончания передачи.
Локальные административные функции (факультативные). Эти функции активизируются либо вручную, либо через интерфейс логического объекта физического уровня с диспетчером, либо тем и другим способом. Они могут охватывать:
активизацию или деактивизацию каждого выхода станции на ИСК;
выбор источника принимаемых сигналов: физическая среда или точка шлейфа.
■Примечание. При выборе точки шлейфа все выходы передатчика на. физическую среду должны быть заблокированы (см. п. 16.7.9).
Основные и факультативные функции. Функции передачи и приема.символов, а также функции блокирования захвата обязательны во всех реализациях. Все остальные функции факультативные.
Использование диспетчера
На параметры и операции, определенные в разд. 9, налагаются следующие ограничения:
в группе возможностей последовательность параметра ско- ростьПередачиДанных должна определять одно или несколько- значений из набора 5, 10 и 20;
в локальной управляющей информации параметр минДли- наПреамбулыПослеМолчания должен иметь значение 3 при скоростях 3 и 10 Мбит/с и значение 6 при окорости 20 Мбит/с.
Требования к функциональным, оптическим, электрическим и механическим характеристикам
Если не оговорено иное, то все спецификации уровней оптической мощности приводятся в эффективных значениях в диапазоне оптической мощности в дБм (в п. 16.1 дБм определяется как дБ (1 мВт).
Скорости передачи данных. Стандартными скоростями передачи данных для однскакальной волоконно-оптической системы являются 5, 10 и 20 Мбит/с. Для каждой инициирующей станции при любой скорости передачи разрешается допуск ±0,01 %, а для ретранслирующих станций, выполняющих функции ретрансляции и регенерации — ±0,015%.
Кодирование символов. Логический объект физического уровня передает символы, которые поступают к нему из логического объекта подуровня УДС через интерфейс с УДС—ФИЗ. Всевозможные символы-УДС кодируются в символы-ФИЗ {11} и {L}. Процесс кодирования каждого входного символа-УДС состоит в следующем.
Молчание — каждый символ молчание кодируется в виде {выкл} {выкл}.
Зап-нерабочее — символы зап-нерабочее всегда выдаются в виде октетов. Каждая пара последовательных символов зап- нерабочее кодируется в виде последовательности {Н} {Н}.
3} Ноль — каждый символ ноль кодируется в виде {Н}.
Единица — каждый символ единица кодируется в виде {Н}.
Не-данные —' символы не-данные передаются логическим объектом подуровня УДС парами. Каждая такая пара последовательных символов не-данные должна кодироваться в виде последовательности {LL}, {НН}, если непосредственно предшествующим символом-ФИЗ является {L}, и должна кодироваться в виде последовательности {НН} {LL}, если непосредственно
предшествующим символом ФИЗ является {Н}. Таким образом, эта подпоследовательность (начальный ограничитель) не-данные не-данные ноль не-данные не-данные ноль
должна кодироваться в виде подпоследовательности
{LL} {НН} {HL} {LL} {НН} {HL}, подпоследовательность (конечный ограничитель) не-данные не-данные единица не-данные не-данные единица должна кодироваться в виде подпоследовательности
{LL} {НН} {LH} {НН} {LL} {LH} после непосредственно предшествующего символа {L} и в виде подпоследовательности
{НН} {LL} {LH} {НН} {LL} {LH} после непосредственно предшествующего символа {Н}.
Линейный сигнал (на выходе станции). Символы-ФИЗ, выработанные в результате кодирования по п. 16.7.2, должны преобразовываться в их линейное представление в соответствии с п. 16.7.3.1 и результирующие Сигналы должны выдаваться в одноканальную широковещательную физическую среду на основе волоконно-оптического кабеля. Скорость, с которой эти символы выдаются в физическую среду, является функцией текущей рабочей скорости передачи данных. В табл. 16.1 отражена взаимосвязь между скоростью передачи данных, скоростью передачи сигналов по физической среде и периодом-символа-ФИЗ.
Таблица 16.1 Соотношение рабочих скоростей передачи данных и скоростей передачи сигналов по физической среде
Период „.символ а—ФИЗ,
нс
Скорость передачи сигналов по физической среде, Мбод
Скорость передачи данных,
Мбит/с
1
5 10 20
0050
25
Линейное представление символов. Символы-ФИЗ {Н}, {L} и {выкл} должны иметь следующие линейные представления.
Символ {Н} номинально должен быть представлен как абсолютный уровень мощности, соответствующий 100% эффективного значения мощности сигналов полного периода-симво- ла-ФИЗ, как показано на черт. 16.3.
Символ {L} номинально должен быть представлен как 0% эффективного значения мощности сигналов полного перио- да-символа-ФИЗ, как показано на черт. 16.3. Абсолютные уровни мощности, соответствующие переданным символам_ФИЗ {Н} и {L}, могут иметь любые значения, которые в совокупности долж
ны удовлетворять требованиям к выходной мощности (п. 16.7.3.2) и коэффициенту гашения (п. 16.7.3.3) .
Символ {выкл} номинально должен быть представлен уровнем не менее —45 дБм в течение всей длительности периода- символа_ФИЗ и должен передаваться согласно п. 16.7.3.3.
Форма оптического волнового сигнала
0% эффективной мощности — это уровень мощности состояния; 1|00% эффективной мощности — это уровень мощности состояния Н
|
Передача, нс |
Параметр |
Прием, нс |
||||
|
6 Мбит/с |
10 Мбит/с |
20 Мбит/с |
5 Мбит/с |
10 Мбит/с |
20 Мбит/с |
|
|
10,46 |
5,23 |
2,62 |
А=А' |
17,44 |
8,72 |
4,36 |
|
13,54 |
6,77 |
3,88 |
В=В' |
27,56 |
11,28 |
5,64 |
|
3,5 |
1,75 |
0,88 |
С=С' |
3,5 |
1,75 |
0,88 |
|
0,5 |
0,25 |
0,125 |
D=D' |
0,5 |
0,25 |
0,125 |
|
33,24 |
16,62 |
8,2 |
Е—Е' |
55,46 |
28,03 |
14,02 |
|
30,16 |
15,08 |
7,54 |
F=F' |
50,86 |
25,43 |
12,22 |
|
#♦100 |
#*50 |
#*25 |
G |
#*100 |
#*50 |
#*25 |
где N может принимать значения 1, 2 или 3.
Черт. 1(6.3
Выходная мощность. Эффективное значение пусковой мощности должно быть от —7 до —11 дБм (за исключением передачи молчания). Это значение представляет собой меру эффективного значения мощности, выдаваемой в сердечник стандартного испытательного волоконно-оптического кабеля от ИСК станции, расположенной на расстоянии 1 м от кабельной установки.
Характеристики передатчика. Передатчик должен выдавать волновой сигнал с центром волны между 800 и 910’нм.' Распределяемая мощность должна занимать всю ширину на' уровне половины максимальной .мощности, которая не должна превышать 60 нм. Коэффициент гашения сигналов в передатчике должен составлять как минимум 20:1. Среднее значение световой мощности, измеренное за один период символа-ФИЗ, должно быть на —45 дБм меньше, чем за время четырех периодов-симво- ла-УДС и после последних символов-ФИЗ {Н} или {L}. Средняя внутриполосовая световая мощность, измеренная в течение одного периода символа-ФИЗ, должна быть меньше на —60 дБм, чем за 1 мкс и после последнего символа-ФИЗ {Н} или {L}.
Времена нарастания и спада сигналов фронтов импульса при передаче сигналов глазообразной формы должны составлять менее 24% длительности-символа_ФИЗ, а разница между временами нарастания и спада должна быть меньше 8% длительное- ти-символа-ФИЗ. Выбросы на переходах сигнала должны быть менее 10% от эффективного значения мощности. Фазовое дрожание передаваемых сигналов не должно превышать +4% дли- тельности-символа-ФИЗ. На черт. 16.3 приведены формы этих параметров (только при передаче), так как они выглядят при: передаче непрерывных символов зап-нераб.
Примечание. В некоторых применениях желательна работа на частотах с центром волны 1300 нм и такая возможность является предметом дальнейшего изучения.
Функция блокирования-захвата. Каждый логический объект физического уровня должен обладать возможностью са- мопрерывания с целью предотвращения выдачи световой энергии в физическую среду ЛВС. Оборудование физического уровня (при отсутствии внешних влияний кроме обнаружения внутри передатчика просроченного состояния не-молчание) должно обеспечивать номинальное временное окно длительностью полсекунды ±25%, в течение которого может происходить нормальная передача на уровне звена данных. Если передача ведется сверх этого времени, должна сработать функция блокирования-захвата, чтобы предотвратить поступление всех последующих выходных сигналов в физическую среду. Сброс функции блокирования-захвата зависит от реализации.
Подключение к физической среде. Функции физического уровня должны удовлетворительно действовать при передаче сигналов по физической среде, состоящей из волоконно-оптических кабелей и устройств расщепления в любой конфигурации, соответствующей разд. 17. Механическое подключение станции к физической среде должно осуществляться через соединитель в соответствии с п. 16.7.13.
Характеристики приемника. Логический объект физического уровня должен обеспечивать частоту необнаруживаемых «битовых ошибок не более 10~9 и частоту обнаруживаемых битовых ошибок іне более 10~8 при приеме сигналов из стандартного испытательного волоконно-оптического кабеля, эффективное значение внутриполосовой мощности которых находится в специфицированном диапазоне рабочего диапазона приемника. Это требование к частоте битовых ошибок относится к ситуации приема правильного кадра или последовательности молчания, переданных физической средой, соответствующей требованиям разд. 17. Приемник должен работать в рамках вышеизложенных требований при приеме сигналов любой формы в рамках шаблонна, изображенного на черт. 16.3 (только при приеме), при величине фазового дрожания принятых сигналов, составляющей імен ее ±10% периода-символа-ФИЗ и с коэффициентом гашения, равным по меньшей мере 10:1. Каждый раз, когда абсолютная оптическая мощность падает ниже специфицированной мощности сигналов молчания, подуровня УДС должен быть передан сигнал молчания длительностью четыре периода симво- ла-УДС и продолжающийся после последних переданных симво- лов-ФИЗ {Н} или {L}. Приемники должны быть спроектированы так, чтобы обеспечивать передачу на интерфейс УДС—ФИЗ сигналов не-молчание всякий раз, когда поступающая в ИСК •оптическая энергия превышает минимальное значение оптической энергии, необходимой для работы приемника и определяемой в последующих подразделах.
Рабочий диапазон приемника. Приемник средней чувствительности. Диапазон чувствительности приемника определяется от —11 до —31 дБм эффективного значения мощности при оптической мощности .молчания —40 дБм.
Рабочий диапазон приемника. Приемник высокой ■чувствительности. Диапазон чувствительности приемника определен от —21 до —41 дБм эффективного значения мощности при оптической мощности молчания —50 дБм.
