Многоканальные системы передачи

2.

Таблица 5.

Рис. 4. Структурная схема нелинейного кодера.

Задание 4.

1. Начертите структурную схему аппаратуры аналого-цифрового преобразования.

2. Укажите кратко назначение оборудования и всех его узлов.

Исходные данные приведены в таблице 6.

Таблица 6.

1.

Рис. 5. Структурная схема ОГМ - 11

2. Многофункциональный мультиплексор ОГМ - 30 с возможностью гибкого конфигурирования предназначен для формирования первичных цифровых потоков со скоростью передачи 2048 Кбит/с.

Оборудование может применятся на сельских, городских, ведомственных, внутризоновых и магистральных сетях связи в качестве:

- оконечного мультиплексора;

- мультиплексора ввода/вывода;

- мультиплексора ввода/вывода с конференц связью;

- кроссировочного мультиплексора.

Состав оборудования

В состав ОГМ - 30 входит базовый блок ОГМ - 11 с различными платами:

ПН - 110 - преобразователя напряжения, предназначена для преобразования напряжения первичного источника постоянного тока в стабилизированное напряжение + 5 В.

ЦП - 110 - плата цифровых переключателей принимает и обрабатывает информацию, поступающую от четырёх первичных групповых сигналов со скоростью 2048 Кбит/с, для перераспределения ОЦК со скоростью 64 Кбит/с между первичными цифровыми потоками 2048 Кбит/с и последовательными шинами групповых сигналов плат ОК - 110 ( оконечная каналов ), а также обработки поступающей в КИ 16 информации о сигнальных каналах.

ОК - 110 - плата окончания канала , предназначена для кодирования и декодирования аналоговых сигналов тональной частоты и организации стыковых сигнальных каналов.

КС - 110 - плата контроля и сигнализации, предназначена для автоматического контроля плат блока ОГМ - 11 и передачи аварийных сигналов в оборудовании УСО.

ЦФ - 110 - плата цифровых фильтров, определяет наличие сигнальной частоты в любом канале ОЦК.

ВС - 110 - плата внешнего стыка, предназначена для преобразования сигналов ВН с Q = 2 в квазитроичный КВП - 3 ( НDВ - 3 ) на передаче и обратного преобразования на приёме. Содержит генераторное оборудование.

Тракт передачи

Спектр 0,3 - 3,4 кГц поступает в плату ОК - 110, где преобразуется в ОЦК со скоростью 64 Кбит/с. Каждая плата рассчитана на 2 канала. Со всех плат сигналы ОЦК снимаются на шину DАТ 1. Приём информации сигнальных каналов от плат ОК - 110 подаётся на шину S 1.

ЦП - 110 - ( плата цифровых переключений ) осуществляет цифровую обработку и преобразование по заданной программе, поступающей информации о сигнальных каналах, перераспределение ОЦК между первичными потоками 2048 Кбит/с.

ВС - 110 - ( плата внешнего стыка ) формирует групповой поток 2048 Кбит/с и преобразует сигналы ВН с Q = 2 в квазитроичный код КВП - 3 ( HDB - 3 ).

Тракт приёма

Линейный сигнал в квазитроичном коде КВП - 3 ( HDB - 3 ) со скоростью 2048 Кбит/с поступает с линии в ВС - 110, где преобразуется в код ВН с Q = 2.

ЦП - 110 - осуществляет переключение до 120 ОЦК, поступающих от четырёх первичных потоков со скоростью 2048 Кбит/с. Стык RS - 232 с персональным компьютером IВМ РС предназначен для изменения программы обработки и коммутации сигналов, а также для оперативного контроля состояния каналов.

ЦП - 110 - осуществляет декодирование цифровых сигналов в сигнал с последующим восстановлением аналогового сигнала.

Задание 5.

1. Поясните назначение технологии хDSL.

2. Приведите классификацию технологии хDSL по используемым средам и способам передачи. Дайте определение симметричной и ассиметричной технологией хDSL.

3. Поясните требования к линейным кодам абонентских линий.

4. Приведите алгоритм формирования линейного кода абонентских линий типа 2В1Q. Поясните достоинства и недостатки данного кода.

5. Построить заданную в таблице 7 цифровую последовательность в коде 2В1Q.

6. Поясните методику выбора кабельных пар для возможности применения технологии АDSL. Приведите схему измерений переходных затуханий для заданного в таблице 7 типа линейного кода абонентских линий.

Исходные данные приведены в таблице 7.

Таблица 7.

1. Назначение технологии хDSL:

Технология хDSL ( высокоскоростного абонентского доступа ) предназначена для обеспечения возможности увеличения скорости передачи в прямом ( сеть - пользователь ) и обратном ( пользователь - сеть ) направлениях, при этом возможна одновременная передача голоса и передача данных.

хDSL представляет собой технологию, которая исключает необходимость преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую и наоборот. Цифровые данные передаются на компьютер именно как цифровые данные, что позволяет использовать гораздо более широкую полосу частот телефонной линии. При этом существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов.

2. Классификация технологии хDSL:

По средам передачи:

- радиопередача;

- оптоволокно;

- ЛЭП;

- телефонные линии.

Наиболее широко используется технология хDSL на телефонных линиях.

По способу передачи они разделяются на:

- Симплекс - передача данных в прямом и обратном направлениях осуществляется по каждой паре кабеля только в одну сторону;

- Дуплекс - передача данных происходит по одной паре кабеля в прямом и обратном направлениях, разделение осуществляется с помощью эхокомпенсации или частотного разделения;

- Полудуплекс - передача осуществляется только по одной паре кабеля, но поочерёдно.

При дуплексной передачи различают симметричные хDSL ( SDSL ) со скоростью передачи 100 - 2048 Кбит/с и выше. Скорости передачи в прямом и обратном направлениях одинаковы.

Асимметричные хDSL ( АDSL ) обеспечивают высокоскоростную ( до 8,2 Мбит/с и выше ) двустороннюю передачу по витой паре. Скорость в прямом направлении 8,2 Мбит/с, в обратном - 640 Кбит/с. При этом возможна одновременная передача речевых сигналов и сигналов передачи данных. С целью их разделения вводятся частотные разветвительные фильтры ( сплиттеры ).

АDSL ( Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия ) представляет собой высокоскоростную коммуникационную технологию, разработанную для использования на абонентских линиях ТФОП. Асимметричная цифровая абонентская линия ( АDSL ) является наиболее популярной технологией хDSL. Основной отличительной особенностью АDSL является то, что скорость передачи к пользователю и скорость передачи от пользователя не одинаковы ( именно поэтому данная цифровая абонентская линия и является ассиметричной ). При этом скорость передачи к пользователю значительно превышает скорость передачи от пользователя. Такой режим работы АDSL учитывает главную особенность сети Интернет, в соответствии с которой информационный поток от сети к пользователю, содержащий программы, графику, звук и видео, существенно превышает информационный поток от пользователя к сети, который обычно формируется нажатием клавиши клавиатуры или щелчком мыши. Скорость передачи данных к пользователю обычно составляет от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с. Скорость передачи данных от пользователя обычно составляет от 64 Кбит/с до 1,5 Мбит/с.

Так как АDSL была разработана для использования индивидуальными пользователями или в небольших офисах, она наряду с организацией высокоскоростной передачи, сохраняет аналоговую телефонную связь по данной абонентской линии. Это исключает необходимость прокладывания дополнительной телефонной линии до пользователя.

3. Основные требования к линейным сигналам оборудования высокоскоростного абонентского доступа:

- энергетический спектр передаваемых цифровых сигналов должен быть сосредоточен в относительно узкой полосе частот при отсутствии постоянной составляющей;

- наличие избыточности для возможности контроля коэффициентов ошибок без прерыва связи;

- наличие в спектре сигнала с тактовой частотой.

Для формирования линейных сигналов в оборудовании абонентского доступа используют различные виды кодов:

- код с высокой плотностью единиц КВП - 3 ( HDB - 3 );

- алфавитный код 4ВЗТ и др;

- многоуровневые коды 2В1Q, САР, ТС-РАМ.

4. Алгоритм формирования кода 2В1Q:

Алгоритм формирования кода 2В1Q приведён в таблице 8.

Таблица 8.

Цифровая последовательность разбивается на блоки из двух двоичных символов. Каждый блок преобразуется в один из четырёх уровней напряжения. Если блок начинается с бита 1, то импульс берётся положительной полярности, если с бита 0, то отрицательной. Во втором бите передаётся 1 при низких уровнях напряжения и 0 при высоких уровнях.

5. Построим цифровую последовательность 0110101110001101 в коде 2В1Q в виде таблицы 9.

Таблица 9.

Достоинства кода 2В1Q:

- высокая скорость передачи по абонентской линии;

- простота реализации.

Недостатки кода 2В1Q:

- мощность передатчика выше, чем у кода ЧПИ;

- необходимость дополнительных мер для борьбы с длинными последовательностями одинаковых пар бит во избежание появления в спектре сигнала постоянной составляющей.

Рис. 6. Временная диаграмма кода 2В1Q.

6. Методика выбора кабельных пар для АDSL:

Для выбора кабельных пар и применения технологии АDSL необходимо:

1 - Осуществить пробное подключение оборудования АDSL.

2 - Измерить переходное затухание между цепями по схеме «каждая с каждой».

Схема измерений переходных затуханий на ближнем конце абонентских линий для заданного в исходных данных типа используемого линейного кода приведена на рисунке 7.

Рис. 7. Схема измерений переходного затухания между цепями

На схеме указана измерительная частота генератора в соответствии с заданным в таблице 7 типом кода. Для выбора измерительной частоты используем частоту максимума энергетического спектра заданного кода САР - 150 кГц.

Имея линию АDSL можно одновременно говорить по телефону или передавать факс и находится в сети Интернет. При работе АDSL полоса пропускания телефонной линии разделяется на два частотных диапазона. Полоса частот ниже 4 кГц используется для обычной телефонной связи, а вся доступная полоса частот выше указанной частоты используется для передачи данных. Это позволяет использовать телефонную линию одновременно и для телефонных разговоров и для передачи данных.

Задание 6.

1. Приведите требования к структуре цикла передачи в ЦСП с временным группообразованием в оборудовании плезиохронной цифровой иерархии ( РDН ).

2. Осуществите расчёт структуры цикла передачи.

3. Постройте структуру цикла в виде таблицы, подставляя значения, полученные в результате расчёта.

Исходные данные приведены в таблице 10.

Таблица 10.

1. Требования к структуре цикла передачи:

1 - Соотношение количества информационных и служебных символов должно быть таким, чтобы обеспечить требуемые параметры ЦСП..

2 - Число следующих подряд служебных символов должно быть минимальным, а их распределения в цикле равномерным.

3 - Распределение символов синхросигнала и команд согласований скоростей в цикле передачи должно обеспечить минимальное время восстановления синхросигнала и максимальную помехоустойчивость КСС.

4 - Структура цикла должна обеспечить возможность простого перехода от асинхронного режима работы к синхронному и наоборот.

5 - Длительность цикла должна быть по возможности минимальной.

2. Расчёт структуры цикла:

1 - Соотношение числа информационных и служебных символов в цикле передачи для каждого входного потока рассчитывается по формуле:

?з.и / ?сч.и - ?з.и = а1 / b1

где ?з.и - частота записи информации;

?сч.и - частота считывания информации;

а1 / b1 - несократимая дробь.

?з.и / ?сч.и - ?з.и = а1 / b1 = 832 / 3584/4 - 832 = 832 / 64 = 13

b1 = 13 · 64/832 = 1

2 - Количество информационных символов в цикле передачи рассчитывается по формуле:

А = i · q · а1 , симв.

где i = 1,2…

Линейное значение i рассчитывается по формуле:

i = q · т + b1 + dсл + dк + dд + d и / q · b1 = 4·3+1+4+4+4+4/4·1 = 7,25?8

где q - число объединённых сопряженных потоков ( q = 4 );

т - число символов в одной команде согласования скоростей ( т = 3 );

b1 - минимальное число служебных символов в цикле передачи;

dсл - символы цифровой служебной связи (dсл = 4 );

dк - символы контроля и сигнализации (dк = 4 );

dд - символы сигналов дискретной информации ( dд = 4 );

dи - информационные символы при ОСС - отрицательном согласовании скоростей ( dи = 4 );

а1 - минимальное число информационных символов в цикле передачи.

А = 8 · 4 · 13 = 416

3 - Количество служебных символов в цикле рассчитывается по формуле

В = i · q · b1 симв

В = 8 · 4 · 3 = 96 симв

4 - Количество символов в цикле передачи рассчитывается по формуле:

N = А + В симв

N = 416 + 96 = 512 симв

3. Построение структуры цикла:

Цикл разбивается равномерно на 4 группы, в каждой по 512 / 4 = 128 символов. Служебные символы распределяются в цикле равномерно, в каждой группе по 96 / 4 = 24 символа. Информационные символы в цикле также распределяются равномерно по 416 / 4 = 104 символа в каждой группе. Число символов КСС составляет т · q = 3 · 4 = 12 символов, которые распределяются равномерно на 3 группы. Рассчитанная структура цикла приведена в таблице 11.

Таблица 11.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Скалин В., Финкевич А. Д., Бернштейн А. Г. «Цифровые системы передачи» - м.: Радио и связь, 1987.

2. Справочные материалы по проектированию. Аппаратура сетей связи. Часть 2. Типовое сетевое и каналообразующие оборудование. М. 1993.

3. Денисьева О. М. Мирошников Д. Г. «Средства связи для последней мили» ЭКО - ТРЕНДЗ - НТЦ НАТЕКС, М., 2000.

Страницы: 1, 2