 |
Описание лабораторной установки
|
|
|
|
В состав лабораторной установки входят два блока ИКМ-30 (рис. 4.2). Блок ИКМ-30 является аппаратурой первого уровня плезиохронной европейской иерархии (E1) цифровой передачи телефонных каналов. В лабораторном эксперименте используется один канал из 30.
Рис. 4.2
В блоке ИКМ-30 осуществляется преобразование сигнала, поступающего от звукового генератора, в цифровую форму. Образуется элементарный цифровой телефонный сигнал со скоростью передачи 64 Кбит/c. Остальные каналы в лабораторной установке не задействованы. На выходе блока ИКМ-30 скорость цифрового потока составляет 2048 Кбит/с.
В данной конкретной реализации аппаратуры модем выполняет две функции: мультиплексирование-демультиплексирование и модуляцию-демодуляцию. Мультиплексирование восьми цифровых потоков 2048 Кбит/c порождает сигнала со скоростью 17 184 Кбит/c. Данный цифровой поток модулируется методом PSK. В приемопередатчике полученный сигнал переносится в диапазон 23 ГГц, после чего поступает на передающую антенну. После приема сигнал проходит обратные преобразования. В итоге переданный от звукового генератора сигнал может быть сравнен с принятым сигналом при помощи осциллографа.
Телефоны включены в канал служебной связи.
BER-тестер (Bit Error Rate) – индикатор достоверности ИД-2/8/34 позволяет контролировать вероятность ошибки на скорости передачи 2048 Кбит/c.
Порядок выполнения лабораторной работы
1. Убедиться, что все приборы, входящие в состав лабораторной установки включены.
2. Ознакомиться с осциллографом, входящим в состав лабораторной установки, изучить, как осуществляется изменение параметров развертки осциллографа и управление режимами.
3. Измерить амплитудно-частотную характеристику линии. Для измерения используются звуковой генератор и осциллограф, подключенный к выходу звукового генератора и блока ИКМ-30 (для этого используется два канала осциллографа). Вначале установить выходную частоту звукового генератора 100 Гц и измерить амплитуду сигнала на выходе блока ИКМ-30. Затем с шагом 300 Гц измерить амплитуду в 15 точках.
|
|
|
4. Включить BER-тестер в режим измерения вероятности ошибок. Удержание клавиши «2» более 3 с переводит прибор в режим измерения вероятности ошибок. Вращая поворотную часть правой антенны, добиться, чтобы вероятность ошибок была не хуже 10–7. Установить звуковой генератор на частоту 1000 Гц и, наблюдая на экране осциллографа сигнал на выходе звукового генератора и на выходе блока ИКМ-30 после прохождения всего тракта, убедиться, что искажения отсутствуют.
5. Связаться при помощи телефонов по каналу служебной связи (номера обозначены на крышках телефонов).
6. Вращая поворотную часть правой антенны, добиться, чтобы вероятность ошибок была не хуже 10–3…10–4. Проверить наличие искажений на осциллограммах и наличие связи по служебному каналу.
7. Повторить п. 6 для вероятности хуже 10–3.
Содержание отчета
1. График амплитудно-частотной характеристики линии связи.
2. Осциллограммы согласно п. 3.
3. Результаты по пп. 4–7.
Контрольные вопросы
1. Пояснить, что означает термин радиорелейная связь.
2. Области применения радиорелейных сетей.
3. Почему необходима прямая видимость при прокладке РРЛ?
4. Из каких основных блоков состоит РРЛ и каково их назначение?
5. Плезиохронная и синхронная цифровые иерархии.
Лабораторная работа 5
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОММУТАЦИИ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ С ВРЕМЕННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ КАНАЛОВ
Цели работы:
– ознакомиться с примером системы связи с временным уплотнением каналов, использующей сигналы с АИМ и ИКМ;
– сформировать заданное множество сигналов с АИМ и создать из них групповой сигнал, передаваемый по линии связи;
|
|
|
– оценить влияние шума канала на искажения группового сигнала с АИМ, а также на искажения восстанавливаемых аналоговых сигналов. Оценить качество разделения сигналов;
– создать заданные последовательности коммутации каналов входной и выходной частей установки. Добиться передачи сигнала с каждого заданного канала передающей части в заданный канал приемной части установки;
– cформировать заданное множество сигналов с ИКМ и создать из них групповой сигнал передаваемой связи.
Теоретические сведения
Первые системы телефонной связи использовали отдельные линии передачи для организации каждого канала. Для передачи нескольких телефонных каналов по одной линии была предложена идея мультиплексирования. Под мультиплексированием (связисты используют термин «уплотнение») понимается объединение нескольких меньших по емкости входных каналов связи в один канал большей емкости для передачи по одному выходному каналу связи. При реализации такого объединения телефонных каналов одной из основных задач является устранение взаимного влияния соседних каналов. До последнего времени широко использовались два метода мультиплексирования [6]:
• мультиплексирование с частотным разделением каналов (частотное мультиплексирование/уплотнение);
• мультиплексирование с временным разделением каналов (временное мультиплексирование/уплотнение).
При частотном мультиплексировании полоса частот выходного канала делится на некоторое число полос (подканалов), соответствующих по ширине основной полосе стандартного телефонного канала.
Однако частотное мультиплексирование достаточно сложно в реализации и настройке (как и все аналоговые методы).
При использовании ИКМ наиболее удобной является схема мультиплексирования с временным разделением каналов, или схема временного мультиплексирования, или схема с разделением ресурсов с помощью коммутатора, который последовательно подключает каждый входной канал на определенный временной интервал (его называют также «тайм-слот», «интервал коммутации» или «цикл»), необходимый для посылки выборки (или какой-то фиксированной части) сигнала в данном канале. Сформированный таким образом поток выборок от разных входных каналов направляется в канал связи. На его приемной стороне демультиплексор с помощью аналогичного коммутатора и фильтров нижних частот выделяет отдельные выборки и распределяет их по соответствующим каналам. Важно то, что коммутаторы на передающей и приемной сторонах должны работать синхронно. Схема временного мультиплексирования выборок приведена на рис. 5.1.
|
|
|
При использовании систем цифровой телефонии для передачи данных на входе мультиплексора нет речевых сигналов, которые нужно дискретизировать и квантовать, а есть уже сформированный поток двоичных данных. Для него схема временного мультиплексирования может быть конкретизирована. Она практически совпадает с процедурой мультиплексирования в компьютерных системах. Итак, на входе мультиплексора имеются k входных двоичных последовательностей (происхождение которых может быть и не связано с выборками), поэтому коммутатор мультиплексора может последовательно отбирать из каналов любую логически осмысленную для данной сетевой технологии последовательность битов, составляя из них выходную последовательность. Этот процесс называется интерливингом (interleaving), или чередованием. Различают следующие виды интерливинга:
Рис. 5.1
– бит-интерливинг, или чередование битов – на выход последовательно коммутируется по одному биту из каждого канала;
– байт-интерливинг, или чередование байтов – на выход последовательно коммутируется по одному байту из каждого канала;
– символьный интерливинг, или чередование символов – на выход последовательно коммутируется по одному символу (поле длиной 7 бит (ASCII-код – американская версия), или поле длиной 8 бит – 1 байт или октет (ASCII-код – международная версия) из каждого канала);
– блок-интерливинг, или чередование блоков – на выход последовательно коммутируется по одному блоку (который может быть длиной в несколько байтов или может быть полем кратным другому стандартному формату) из каждого канала.
Рис. 5.2
Схема временного мультиплексирования четырех двоичных потоков данных входных каналов показана на рис. 5.2.
Для примера был выбран вариант бит-интерливинга, где в используемых обозначениях: 11 k,..., 14 k,..., 41 k , …, 44 k – цифры 1–4 соответствуют номерам битов, а индексы – номерам каналов. Стрелкой указано направление потока битов.
|
|
|
