 |
Тема 1 монтаж, первичная инсталляция, настройка и эксплуатация оборудования цифровых систем передачи.
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ.
Тенденции развития телекоммуникаций в 21 веке показывают, что человечество движется по пути создания глобального информационного общества, в котором и телекоммуникации будут определять новую ступень развития экономики, социальной сферы и науки. Задача связистов – передача информации.
Информация передается и обрабатывается в большинстве случаев в виде сигналов электросвязи – электромагнитных колебаний, в изменениях параметров которых и заложена информация. Например, речевое сообщение, представляющее собой изменение звукового давления посредством микрофона, превращается в изменяющееся соответствующим образом электрическое напряжение. В изменениях напряжения и будет исходная информация.
Высокая стоимость линий связи обуславливает разработку систем и методов, позволяющих одновременно передавать по одной линии связи большое число независимых сообщений, т.е. использовать линию многократно. Такие системы связи называют многоканальными. Связь, осуществляемую с помощью этих систем, принято называть многоканальной.
Основной тенденцией развития телекоммуникаций во всем мире является цифровизация сетей связи, предусматривающая построение сети на базе цифровых методов передачи и коммутации. Это объясняется следующими существенными преимуществами цифровых методов передачи перед аналоговыми.
Высокая помехоустойчивость. Представление информации в цифровой форме позволяет осуществлять регенерацию (восстановление) этих символов при передаче их по линии связи, что резко снижает влияние помех и искажений на качество передачи информации.
Слабая зависимость качества передачи от длины линии связи. В пределах каждого регенерационного участка искажения передаваемых сигналов оказываются ничтожными. Длина регенерационного участка и оборудование регенератора при передаче сигналов на большие расстояния остаются практически такими же, как и в случае передачи на малые расстояния. Так, при увеличении длины линии в 100 раз для сохранения неизменным качества передачи информации достаточно уменьшить длину регенерационного участка лишь на несколько процентов.
|
|
|
Стабильность параметров каналов ЦСП. Стабильность и идентичность параметров каналов (остаточного затухания, частотной и амплитудной характеристик и др.) определяются в основном устройствами обработки сигналов в аналоговой форме. Поскольку такие устройства составляют незначительную часть оборудования ЦСП, стабильность параметров каналов в таких системах значительно выше, чем в аналоговых. Этому также способствует отсутствие в ЦСП влияния загрузки системы на параметры отдельных каналов.
Эффективность использования пропускной способности каналов для передачи дискретных сигналов. При вводе дискретных сигналов непосредственно в групповой тракт ЦСП скорость их передачи может приближаться к скорости передачи группового сигнала. Если, например, при этом будут использоваться временные позиции, соответствующие только одному каналу ТЧ, то скорость передачи будет близка к 64 кбит/с, в то время как в аналоговых системах она обычно не превышает 33,6 кбит/с.
Возможность построения цифровой сети связи. Цифровые системы передачи в сочетании с цифровыми системами коммутации являются основой цифровой сети связи, в которой передача, транзит и коммутация сигналов осуществляются в цифровой форме. При этом параметры каналов практически не зависят от структуры сети, что обеспечивает возможность построения гибкой разветвленной сети, обладающей высокими надежностными и качественными показателями.
|
|
|
Высокие технико-экономические показатели. Передача и коммутация сигналов в цифровой форме позволяют реализовывать оборудование на единых аппаратных платформах. Это позволяет резко снижать трудоемкость изготовления оборудования, значительно снижать его стоимость, потребляемую энергию и габариты. Кроме того, существенно упрощается эксплуатация систем и повышается их надежность.
Существенного увеличения дальности связи (длины участков регенерации) удалось достичь за счет построения волоконно-оптических систем передачи (ВОСП).
Волоконно-оптическими называют системы передачи, использующие в качестве среды распространения сигнала оптическое волокно.
Первоначально развитие ВОСП шло в направлении создания оптоэлектронных элементов (источников и приемников оптического излучения) и оборудования данными элементами каналообразующего оборудования ЦСП ПЦИ. Развитие ЦСП и оптоэлектроники для применения в ЦСП шло, фактически, независимо. В качестве примера систем, построенных по такому принципу, можно привести ВОСП отечественного производства "Соната-2", "Сопка-2" и ИКМ-120-4/5 со скоростью передачи 8 Мбит/с; "Сопка-3", ИКМ-480-5 со скоростью передачи 34 Мбит/с; "Сопка-4М", "Сопка-5" со скоростью передачи 140 Мбит/с. Основным преимуществом ВОСП по сравнению с ЦСП, работающими по металлическому кабелю, явилось значительное увеличение длины участка регенерации (до нескольких десятков км).
Применение аналоговых систем передачи с ЧРК в ВОСП не нашло практического применения по следующей причине. Обеспечение требуемой помехозащищенности, особенно по допустимым нелинейным переходным помехам, достигалось бы при длинах усилительных участков (3..6 км), соизмеримых с длиной усилительного участка аналоговых систем передачи, предназначенных для работы по металлическим кабелям.
Появление синхронной цифровой иерархии, специально разработанной с целью применения преимуществ ОВ, вывело развитие ВОСП на новый уровень, тем не менее развитие технологии ВОСП продолжается. Рассмотрим основные направления этого развития.
1) Идет совершенствование оптоэлектронных элементов и приемопередающего оборудования. За счет использования чувствительных фотоприемников и когерентных методов приема достигнута длина регенерационного участка более 400 км при использовании стандартного одномодового ОВ с коэффициентом затухания 0.22 дБ/км.
|
|
|
2) Спектральное уплотнение. Подавляющее большинство ВОСП использует одно ОВ для передачи излучения одной рабочей длины волны. Существенного увеличения суммарной емкости системы можно достичь передачей в одном волокне излучения нескольких рабочих длин волн.
В данной дисциплине будут рассматриваться перечисленные выше технологии и принципы построения ЦСП и ВОСП.
ТЕМА 1 МОНТАЖ, ПЕРВИЧНАЯ ИНСТАЛЛЯЦИЯ, НАСТРОЙКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ.
Вопрос: Принцип временного разделения каналов, теорема Котельникова, выбор частоты дискретизации.
ЦСП строятся на основе временного разделения каналов (ВРК) и импульсно-кодовой модуляции (ИКМ). Принцип ВРК заключается в том, что в любой данный момент времени в линейном тракте многоканальной системы передачи передаются сигналы только по одному каналу (каналы работают поочередно с определенным временным интервалом). Достигается это за счет выполнения условий теоремы Котельникова.
Любой непрерывный сигнал с ограниченным спектром (от нижней частоты Fн до верхней частоты Fв) можно передать в виде дискретных отсчётов, следующих друг за другом с интервалом Δt. Амплитуда отсчетов повторяет амплитуду непрерывного сигнала, а частота следования называется частотой дискретизацией и находится в пределах: 
.
Эффективно передаваемая полоса частот (ЭППЧ) телефонного сигнала составляет 0,3-3,4 кГц, FВ = 3,4 кГц.
Рассмотрим 3 случая:
1. fД < 2 FВ. fД = 5 кГц. Непрерывный сигнал невозможно выделить на приеме.
2. fД = 2 FВ. fД = 6,8 кГц. Непрерывный сигнал можно выделить на приеме, но требуется фильтр с идеальным откликом.
3. fД > 2 FВ. fД = 8 кГц. Непрерывный сигнал выделяется на приеме, есть полоса расфильтровки.
n По результатам исследования можно сделать вывод: нам подходят 2 и 3 случай, но на практике берут fд > 2Fc max, оставляя полосу расфильтровки.
|
|
|
n Для телефонного канала установлено:
fд = 8 кГц.
Тд = 125 мкс
Рисунок 1.1 - Принцип ВРК
Задача: найти частоту дискретизации для канала ЗВ второго класса, со спектром (0,05…6,4 кГц).
Вопрос: Структура ЦСП с ИКМ-ВД. Этапы АЦП и ЦАП.
АИМ сигналы, полученные при ВРК передавать в линию нецелесообразно т.к. они имеют низкую помехоустойчивость. Для того чтобы передать многоканальный сигнал по линии его преобразуют в помехоустойчивый – цифровой, для этого выполняют аналого-цифровое преобразование (АЦП) на передаче и цифро-аналоговое преобразование (ЦАП) на приеме.
Этапы АЦП.
1. Дискретизация (АИМ-1).
2. Квантование по уровню (АИМ-2).
3. Кодирование (ИКМ).
Дискретизация – разделение спектра на дискретные составляющие.
Квантование по уровню - это преобразование дискретных отсчётов в ближайшие разрешенные уровни. Для проведения квантования на ось амплитуд наносится шкала разрешения уровней 1,2,3… n.
В квантовании интервал между разрешенными уровнями называется шагом квантования. Если дельта по всей шкале является одинаковой то квантованию равномерное (линейное), если нет – нелинейное. Квантование сопровождается появлением ошибок квантования.
Недостатком равномерного квантования является большая ошибка при квантовании сигналов с малыми амплитудами. Чтобы получить достаточно хорошее качество необходимо иметь много уровней квантования (несколько тысяч), а это усложняет аппаратуру. Поэтому на практике применяют неравномерное квантование.
Отсчёты малой амплитуды при равномерном квантовании имеют низкую помехозащищенность (будут сливаться с шумами). Если уменьшать шаг увеличивается число уровней. Для уменьшения шумов квантования и применяют неравномерное (нелинейное) квантование.
Кодирование - это преобразование квантованных отсчётов в соответствующие кодовые комбинации. Наиболее простой двоичной код (0 и 1).Кодирование сводится к переводу числа из десятичной системы счисления в двоичную.
Число возможных комбинаций зависит от основания и значности кода.
Этапы ЦАП.
1. Декодирование (АИМ-2).
2. Восстановление непрерывного сигнала.
Принцип построения систем передачи с ИКМ.
| кодер |
| . . . |
| . . . |
| . . . |
| . . . |
| Станция А |
| Станция Б |
| Линейный тракт |
| Деко-дер |
| ФНЧ |
| ФНЧ |
| ФНЧ |
| ФНЧ |
| ФНЧ |
| ФНЧ |
| М |
| М |
| М |
| ВС |
| ВС |
| ВС |
| ГО пер |
| ГО пр |
| Пер СС |
| Пр СС |
| УО |
| УР |
| ПКпер |
| ПКпр |
| РЛ |
| Пер СУВ |
| Пр СУВ |
| Г |
| ВТЧ |
|
|
|
Рисунок 1.2 - ИКМ-ВД
Тракт передачи. ФНЧ ограничивает спектр разрешённого сигнала до 3,4 кГц с целью выбора наименьшей fД. М - модуляторы, выполняют дискретизацию, их выходы запараллелены, индивидуальные АИМ сигналы объединяются в групповой.
Кодер выполняет квантование и кодирование. На выходе кодера цифровой двоичный сигнал с тактовой частотой: УО - устройство объединения, объединяет основной сигнал (гр. ИКМ) с дополнительными СУВ (КПВ, ПВ) и синхросигналов от передатчиков СУВ и СС. Синхросигнал обеспечивает правильное распределение дискретных отсчётов по каналам на приёме. В УО формируется ВДЦ. ПКпер - преобразователь кода, преобразует двоичный код в линейный.
Тракт линейный РЛ - регенератор линейный, выполняет регенерацию, то есть восстановление формы и параметров сигнала.
Тракт приема. РС - регенератор станционный. ПКпр.- преобразует линейный код в двоичный. ВС - временные селекторы из гармоник АИМ выделяют дискретные отсчёты своего канала. ФНЧ - из спектра индивидуальных АИМ выделяют ЭППЧ.
ГОпер и ГОпр – генераторное оборудование передачи и приема - формируют управляющие сигналы. ЗГ – задающий генератор - формируют высокостабильные гармоники с fТ, на приёме вместо ЗГ: выделитель тактовой частоты ВТЧ - выделяет из ИКМ сигнала тактовую частоту.
Вопрос: Формирование линейных цифровых сигналов и регенерация цифрового сигнала.
ИКМ сигнал это импульсный периодический сигнал, имеющий бесконечный спектр. Цифровой сигнал, проходя по линии, искажается из-за ограничения по частоте сверху и снизу. Эти искажения приводят лишь к помехам, что снижает помехоустойчивость.
Как известно, элементарные посылки цифрового сигнала, как и любого другого сигнала, ограниченного во времени, имеют бесконечный по частоте энергетический спектр. Постоянную составляющую и низкочастотную составляющую энергетического спектра цифрового сигнала оказывается невозможно передавать без искажений по ЦЛТ из-за влияния линейных трансформаторов и разделительных емкостей в усилительных каскадах регенератора. Это явление получило название ограничения полосы частот цифрового сигнала снизу. Аналогично, увеличение затухания кабельной цепи и уменьшение в регенераторах усиления с ростом частоты приводит к ограничению полосы частот цифрового сигнала сверху.
Из-за ограничения спектра частот сверху появляются межсимвольные искажения МСИ-1.При МСИ-1 «расползаются», попадают на другие такты, соответственны вместо «0» принимается «1» т.е. теряется достоверность. МСИ-2 появляется а результате ограничения спектра снизу. МСИ-2 это выбросы противоположной полярности, которые приводят к потери достоверности.
Рисунок 1.3 - Искажения цифрового сигнала в линии.
Кроме того цифровой сигнал подвергается к воздействию помех. На симметричных кабелях – это переходные помехи с других трактов этого же кабеля, на коаксиальных кабелях учитываются тепловые помехи и помехи отражений от неоднородностей. В целом помехи в коаксиальных кабелях меньше. Поэтому симметричные кабеля используются на скоростях до 8 Мбит/с (120 каналов), а коаксиальные кабели больше 8 Мбит/с.
Помехи по симметричному кабелю.
Основным видом помех являются переходные помехи. Они возникают вследствие конечности переходного затухания между парами кабеля в четверке и между четверками. Влияние помехи на передаваемый цифровой сигнал зависит от способа организации ЦЛТ. При однокабельной организации ЦЛТ преобладают переходные помехи на ближнем конце участка регенерации, а при использовании двухкабельной системы – переходные помехи на дальнем конце. Величина переходных помех определяется уровнем цифрового сигнала на передаче, переходным затуханием на ближнем или дальнем концах, а также видом энергетического спектра линейного цифрового сигнала и его скоростью передачи.
Другим существенным видом помех для ЦЛТ, организованных по симметричному кабелю, являются помехи от отраженных сигналов. Они возникают из-за несогласованности волновых сопротивлений кабеля и входных и выходных цепей регенераторов, а также из-за неоднородностей волнового сопротивления в местах стыка строительных длин.
Специфическим видом помех в ЦЛТ симметричного кабеля являются импульсные помехи, создаваемые коммутационными приборами автоматических телефонных станций (АТС). Этот вид помех является определяющим на регенерационных участках ЦСП местной сети, прилегающих к АТС. Для того, чтобы уменьшить мешающее воздействие импульсных помех пристанционные участки регенерации приходится делать укороченными (обычно в два раза по сравнению с номинальной длиной).
Помехи по коаксиальному кабелю.
Собственные (или тепловые) помехи являются основными в ЦЛТ, организованные при помощи коаксиальных кабелей связи. Характерная особенность коаксиальных цепей состоит в том, что с увеличением частоты резко возрастает величина переходного затухания между коаксиальными парами, поэтому при передаче по ним цифровых сигналов переходные помехи отсутствуют. Собственные помехи в коаксиальных ЦЛТ вызываются, в основном, хаотическим тепловым движением электронов в кабельных цепях и шумами усилительных элементов во входных цепях регенераторов. Величина собственных помех в коаксиальной паре зависит от скорости передачи цифровых сигналов и длины участка регенерации. В целом величина помех в ЦЛТ коаксиального кабеля оказывается намного меньше, чем в трактах симметричного кабеля.
Для уменьшения искажений, вносимых направляющей средой, а также для повышения достоверности передаваемой информации, двоичный цифровой сигнал при помощи преобразователей кода на передающей оконечной станции преобразуется в цифровой линейный сигнал. На приемной станции производится обратное преобразование линейного сигнала в двоичный цифровой сигнал при помощи преобразователя кода приема.
Коды ЦСП.
Рисунок 1.4 – Временные диаграмму кодов ЦСП.
Требования к линейному ИКМ сигналу.
1) Энергетический спектр должен быть ограничен сверху и снизу, быть узким располагается на низких частотах и не содержать постоянную составляющую.
2) В составе спектра частот должна быть составляющая с тактовой частотой fт.
3) Цифровой сигнал должен быть представлен в коде содержащим избыточность.
Регенерация цифрового сигнала.
Наиболее важной особенностью цифрового способа передачи сигналов является возможность восстановления формы искаженной импульсной последовательности при прохождении через направляющую среду, например, кабельную линию связи. Импульсная последовательность восстанавливается с помощью специальных устройств, называемых регенераторами, которые размещаются вдоль линии передачи цифрового сигнала.
Регенераторы в современных ЦСП выполняют три основные функции:
1. корректирование формы принимаемых импульсов;
2. выделение тактовой частоты из линейного цифрового сигнала;
3. полное восстановление формы и временных соотношений в линейном цифровом сигнале (этот процесс и называется регенерацией).
В кабельных ЦСП линейный сигнал чаще всего передается в виде комбинаций импульсов постоянного тока и пробелов что упрощает реализацию регенераторов. В то же время регенераторы кабельных систем являются наиболее распространенным элементом современных цифровых сетей.
Исходя из сказанного выше рассмотрим регенерацию цифрового сигнала, представляющего собой комбинацию импульсов и пробелов (единиц и нулей). Структура регенератора представлена на рисунке 1.5. Искаженный цифровой сигнал из кабельной цепи поступает на усилитель-корректор (УК), обеспечивающий частичную или полную коррекцию формы импульсов, и регистрируется решающим устройством (РУ). Решающее устройство представляет собой пороговую схему, которая срабатывает, если уровень сигнала на его входе превышает пороговый уровень РУ, и не срабатывает, если уровень входного сигнала меньше уровня порога.
Рисунок 1.5 - Принцип регенерации цифрового сигнала.
Пороговое напряжение может подаваться извне или вырабатываться в схеме РУ. При поступлении импульса на выходе РУ появляется управляющий сигнал, а в случае 0 состояние РУ не изменяется. Формирующее устройство (ФУ) обеспечивает формирование по сигналам РУ импульсов с принятыми для конкретной системы стандартными параметрами.
Вопрос: Плезиохронные и синхронные цифровые иерархии.
В рекомендациях МСЭ-Т представлено два типа иерархий ЦСП: плезиохронная цифровая иерархия (ПЦИ) и синхронная цифровая иерархия (СЦИ).
Длительность цикла составляет 125 мкс, т.е. в групповом сигнале в течение 1 с передаются по 8 000 байт из каждого канала. Байт включает восемь бит (разрядов). Это дает цифровой поток, имеющий скорость 8 × 8000 =64000 бит/с = 64 кбит/с. Цифровой поток со скоростью передачи 64 кбит/с называется основным цифровым каналом(ОЦК). Для объединения сигналов ОЦК в групповые высокоскоростные цифровые сигналы используется рассмотренный ранее принцип временного разделения каналов.
Плезиохронная цифровая иерархия имеет европейскую, североамериканскую и японскую разновидности.
Таблица 1.1 – Скорости ПЦИ.
Первая иерархия, порождённая скоростью 1544 кбит/с, давала последовательность: DS1 - DS2 - DS3 - DS4 или последовательность вида: 1544 - 6312 - 44736 - 274176 кбит/с. Это соответствует ряду коэффициентов мультиплексирования n=24, 4, 7, 6. Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 24, 96, 672 и 4032 канала ОЦК.
Вторая иерархия, порождённая скоростью 1544 кбит/с, давала последовательность DS1- DS2 - DSJ3 - DSJ4 или последовательность 1544 - 6312 - 32064 - 97728 кбит/с (ряд приближённых величин составляет 1.5 - 6 - 32 - 98 Мбит/с), что, с учётом скорости DS0, соответствует ряду коэффициентов мультиплексирования n=24, 4, 5, 3. Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 24, 96, 480 и 1440 каналов DS0.
Третья иерархия, порождённая скоростью 2048 кбит/с, давала последовательность Е1 - Е2 - Е3 - Е4 - Е5 или последовательность 2048 - 8448 - 34368 - 139264 - 564992 кбит/с (ряд приближённых величин составляет 2 - 8 - 34 - 140 - 565 Мбит/с), что соответствует ряду коэффициентов n=30(32)4, 4, 4, 4. Указанная иерархия позволяет передавать соответственно 30, 120, 480, 1920 и 7680 ОЦК.
Последние уровни первой (274 Мбит/с) и третьей (565 Мбит/с) иерархий не были рекомендованы в качестве стандартных.
Недостатки ПЦИ:
Первый недостаток -многообразие систем передач с различными скоростями требовало согласования систем передач, что в большинстве случаев решалось только переходом к аналоговой форме сигнала и переходу от одной системы передачи к другой. На магистральных международных системах передачи при этом ухудшалось качество передаваемого сигнала.
Второй недостаток. Другой способ согласования различающихся скоростей - добавление при передаче выравнивающих бит; при приеме эти биты изымаются. Добавления и изъятия усложняют промежуточный вывод отдельных каналов на транзитных участках. То есть не возможно выделить поток малой емкости из потока большей емкости без демультиплексирования.
Рисунок 1.6 - Схема объединения цифровых потоков европейской ПЦИ
Третий недостаток плезиохронных систем-небольшое количество служебной информации. Из-за этого становится невозможной маршрутизация транспортных потоков, что существенно снижает способность транспортной сети к поддержанию связи во время отказов отдельных участков.
Для устранения этих недостатков в США разработана и принята система стандартов Синхронной оптической сети-Synchronous Optical Network (SONET). Эта система была принята в 1985 году комитетом T1/X1 ANSI [13-19], а в 1988 году она была адаптирована ITU-T к Европейским стандартам. Также была разработана единая версия синхронной цифровой иерархии-SONET/SDH (Synchronous Digital Hierarchy).
СЦИ позволяет организовать универсальную транспортную систему, охватывающую все участки сети и выполняющую функции как передачи информации, так и контроля и управления. Она рассчитана на транспортирование всех сигналов ПЦИ, а также всех действующих и перспективных служб, в том числе и широкополосной цифровой сети с интеграцией служб (В-ISDN), использующей асинхронный способ переноса (АТМ).
Линейные сигналы СЦИ организованы в так называемые синхронные транспортные модули STM (Synchronous Transport Module) (Табл. 6.3). Первый из них - STM-1 - соответствует скорости 155 Мбит/с. Каждый последующий имеет скорость в 4 раза большую, чем предыдущий, и образуется побайтным синхронным мультиплексированием. Уже стандартизированы STM-4 (622 Мбит/с) и STM-16 (2,5 Гбит/с), ожидается принятие и STM-64 (10 Гбит/с).
Таблица 1.2 – Скорости СЦИ
| Уровень | Модуль | Скорость передачи |
| STM-1 | 155 Мбит/с | |
| STM-4 | 622 Мбит/с | |
| STM-16 | 2,5 Гбит/с |
Синхронные сети имеют ряд преимуществ перед используемыми асинхронными, основные из них следующие:
1. упрощение сети;
2. надежность и самовосстанавливаемость сети;
3. гибкость управления сетью;
4. выделение полосы пропускания по требованию;
5. прозрачность для передачи любого трафика;
6. универсальность применения.
Вопрос: Структура потока Е1.
Е1 - первичный цифровой поток, организуется объединением 30 ОЦК.
Рисунок 1.7 - Структура Е1.
Канальные интервалы КИ1-КИ15, КИ17-КИ31 отведены под передачу информационных сигналов. КИ0 и КИ16 - под передачу служебной информации. Интервалы КИ0 в четных циклах предназначаются для передачи циклового синхросигнала (ЦС), имеющего вид 0011011 и занимающего интервалы Р2 - Р8. В интервале Р1 всех циклов передается информация постоянно действующего канала передачи данных (ДИ). В нечетных циклах интервалы P3 и Р6 КИ0 используются для передачи информации о потере цикловой синхронизации (Авар. ЦС) и снижении остаточного затухания каналов до значения, при котором в них может возникнуть самовозбуждение (Ост. зат). Интервалы Р4, Р5, Р7 и Р8 являются свободными, их занимают единичными сигналами для улучшения работы выделителей тактовой частоты.
В интервале КИ16 нулевого цикла (Ц0) передается сверхцикловой синхросигнал вида 0000 (Р1 - Р4), а также сигнал о потере сверхцикловой синхронизации (Р6 - Авар. СЦС). Остальные три разрядных интервала свободны. В канальном интервале КИ16 остальных циклов (Ц1 - Ц15) передаются сигналы служебных каналов СК1 и СК2, причем в Ц1 передаются СК для 1-го и 16-го каналов ТЧ, в Ц2 - для 2-го и 17-го и т.д. Интервалы Р3, Р4, Р6 и Р7 свободны.
Вопрос: Методика расчета циклов передачи ЦСП высшего порядка.
Структура цикла обязана удовлетворять последующим требованиям:
- соотношение меж количеством информационных и служебных импульсов обязано обеспечивать требуемые характеристики цикла передачи;
- в структуре цикла обязано быть малое количество последующих попорядку служебных знаков на каждый входной поток, что минимизирует размер ЗУ;
- распределение знаков синхрогрупп и стаффинг битов в цикле передачи обязано обеспечивать малое время восстановления синхронизма и наивысшую помехоустойчивость приемника. Синхрогруппа обязана быть сосредоточенной, что уменьшает время восстановления циклового синхронизма, а команды согласования скоростей (стаффинг биты) – рассредоточенными;
- структура цикла обязана обеспечивать возможность обычного перехода от асинхронного режима работы к синхронному и напротив. Обоестороннее согласование скоростей не просит никаких конфигураций в цикле. При переходе в синхронный режим прекращается формирование КСС (стаффинг бит);
- длина цикла по способности обязана быть малой, что дозволяет уменьшить время восстановления синхронизма, упростить генераторное оборудование и систему цикловой синхронизации.
Цикл передачи ЦСП ИКМ-120 характеризуется последующими параметрами:
- число компонентных потоков n=4;
- тактовая частота каждого из компонентных потоков;
- тактовая частота агрегатного потока;
- скорость передачи;
- частота записи каждого из компонентных потоков;
- частота считывания в расчете на любой из 4 компонентных потоков кГц;
- расчетное количество информационных знаков меж примыкающими временными сдвигами.
Цикл делится на четыре группы по 264 бита в каждой. В каждой из групп содержится 256 информационных и 8 служебных бит. В 4 группах цикла располагаются поочередно чередующиеся информационные биты компонентных потоков. Служебные биты располагаются сначала каждой группы. Сосредоточенный 8-разрядный синхросигнал 11100110 расположен на временных позициях 1…8 группы 1. Чередующиеся биты 3-разрядных команд согласования скоростей расположены на позициях 1…4 каждой из групп 2, 3 и 4. Сигналы цифровой служебной связи (ЦСС) расположены на позициях 5…8 группы 2. Позиции 5…8 группы 3 свободны, они созданы для размещения технологических сигналов, передачи оборотного аварийного сигнала, сигнала вызова по цифровой служебной связи. Информационные биты, передаваемые при отрицательном согласовании скоростей, располагаются на позициях 5…8 4-й группы, а при положительном согласовании скоростей – на позициях 9…12 той же группы.
Цикл передачи ЦСП ИКМ-480 характеризуется последующими параметрами:
- тактовая частота компонентных потоков;
- тактовая частота агрегатного потока;
- скорость передачи;
- частота записи каждого из компонентных потоков;
- частота считывания каждого из компонентных потоков;
- продолжительность цикла передачи;
- частота передачи циклов;
- число знаков (бит) в цикле передачи.
Цикл передачи разбит на 3 группы. В каждой группе расположено 716 битов (704 информационных и 12 служебных).
Цикл передачи ЦСП ИКМ-1920 - цикл передачи четверичной группы ЦСП (ИКМ-1920), применяется чередование бит и положительное согласование скоростей:
- частота циклов передачи равна 64 кГц;
- число знаков в цикле передачи (2148 – информационных и 28 служебных);
- цикл передачи разбит на 4 группы по 544 бита в каждой.
Вопрос: Согласование скоростей.
Принятая структура построения ЦСП ПЦИ реализуется посредством объединения и разделения тем или иным способом типовых цифровых потоков. Сущность любого способа объединения заключается в том, что информация, содержащаяся в поступающих потоках, записывается в запоминающие устройства, а затем поочередно считывается в моменты, отводимые ей в объединенном потоке.
Различают объединение трех типов потоков: синфазно-синхронных, синхронных и асинхронных (плезиохронных).
В первом случае совпадают не только скорости объединяемых потоков, но и начала их отсчетов.
Во втором случае скорости потоков совпадают, но их начала отсчетов произвольно смещены друг относительно друга. Это заставляет вводить в объединенный поток специальный синхросигнал, указывающий порядок объединения. После синхросигнала передается информация первого объединяемого потока, затем - второго и т. д.
В третьем случае объединения асинхронных (плезиохронных) потоков в объединенный поток помимо синхросигнала, указывающего порядок объединения, вводится служебная информация, обеспечивающая необходимое согласование скоростей объединяемых потоков. Очевидно возможны два случая несоответствия скорости записи объединяемого потока и скорости считывания объединенного потока:
1) Скорость считывания меньше скорости записи. В этом случае применяется так называемый процесс отрицательного согласования скоростей (ОСС), представляющий собой передачу отстающего информационного бита вместо одного из служебных.
2) Скорость считывания превышает скорость записи. В этом случае применяется так называемый процесс положительного согласования скоростей (ПСС), представляющий собой вставку (стаффинг) дополнительного бита в объединяемый поток.
В обеих ситуациях без согласования скоростей передача цифрового потока будет происходить с искажениями, так как в первом случае часть информационных символов пропадает, а во втором — появляются дополнительные временные позиции, которые в исходном цифровом потоке отсутствуют. Чтобы избежать этих нарушений, требуется обеспечить согласование скоростей.
Операции разделения потоков являются обратными операциям объединения: информация объединенного потока записывается в запоминающие устройства, соответствующие исходным потокам, затем считывается со скоростями, равными скоростям объединяемых потоков.
В реальной аппаратуре объединения потоков необходимо передавать еще служебные сигналы (цифровую синхрокомбинацию, команды согласования скоростей импульсы служебной связи, аварийные сигналы и др.), поэтому частота считывания выбирается больше частоты записи:
fс.ч = fсч.и + fсл, где fсл – частота следования служебных импульсов.
Рисунок 1.8 - Асинхронное объединение.
В большинстве случаев объединение потоков осуществляется посимвольно (побитно), т.е. считывание информации из запоминающих устройств при объединении происходит по разрядам: вначале считывается и передается разряд первого потока, затем - второго и т.д., после считывания разряда последнего из объединяемых потоков вновь считывается очередной разряд первого, т.е. цикл повторяется.
Возможно объединение и по группам символов. Например в объединенном потоке можно вначале передать все символы, относящиеся к каналу или циклу передачи первого потока, затем - такую же группу символов второго и т.д. Объединение по группам символов требует увеличения объема памяти оперативных запоминающих устройств пропорционально числу объединяемых групп символов.
Рисунок 1.9 – Объединение потоков.
Вопрос: Принципы построения ЦСП.
ЦСП строится на основе стандартных групп каналов – цифровых потоков: ПЦП (Е1), ВЦП (Е2), ТЦП (Е3), ЧЦП (Е4). За основу принят ПЦП, сформированный из 30 каналов ТЧ. ВЦП образуется путём мультиплексирования (объединения) четырех ПЦП. ТЦП образуется из четырех ВЦП, а ЧЦП из 4 ТЦП. Приведенная иерархия является европейской, она асинхронна или плезиохронна.
| . . . ПЦСП |
| 2048 кБит/с ВЦСП |
| 8448 кБит/с ТЦСП |
| 34368 кБит/с ЧЦСП |
| 2048 кБит/с |
| Субпервичная ЦСП |
| . . . |
| . . . |
Рисунок 1.10 - Иерархия PDH.
Субпервичная ЦСП ИКМ-15 – предназначена для сельских сетей. Система работает по кабелю КСПП.
Первичная ЦСП ИКМ-30 – предназначена для городских и сельских сетей. Система работает по кабелям типов Т, ТП и может быть использована в качестве каналообразующих для ЦСП более высокого порядка.
Вторичная ЦСП ИКМ-120 – предназначена для местных и зоновых сетей. Система может работать по симметричным междугородним кабелям, волоконно-оптическим, радиорелейным и спутниковым линиям.
Третичная ЦСП ИКМ-480 – предназначена для зоновых и магистральных сетей связи. Система работает по кабелю МКТ-4, волоконно-оптическим, радиорелейным и спутнико
|
|
|
