30

Навчальні матеріали для практичного заняття 10 кредитного модулю "Телекомунікаційні кабельні та оптоволоконні системи – 1 (ТКОС-1)"

1. Инструментальные измерения и оценка основных электрических параметров канала тональной частоты

1.1 Схема канала тональной частоты асп

Каналы тональной частоты (КТЧ) многоканальных систем передачи (МСП) используются для передачи сигналов информации различного вида: телефонной (речи), передачи данных, фототелеграфа, тонального телеграфа и др.

Основные требования к КТЧ:

— эффективно передаваемая полоса частот (ЭППЧ) при максимальной дальности связи имеет диапазон частот 300…3400 Гц;

— вход и выход канала должны быть трансформаторными с номинальным сопротивлением 600 Ом (коэффициент отражения по отношению к номиналу не более 10%).

КТЧ могут быть простыми и составными.

Простой КТЧ — это такой канал, который на всей протяженности не имеет транзитов по ТЧ (в полосе частот 0,3…3,4 кГц). В этом случае каналообразующая аппаратура (КОА) имеется только в пунктах окончания канала (ОП), в промежуточных пунктах (НУП и ОУП) могут быть транзиты по высокой частоте (по групповым трактам).

Составной КТЧ — это канал, имеющий транзиты по ТЧ, т.е. состоящий из нескольких каскадно-соединенных простых КТЧ. Транзитом называется взаимное соединение простых каналов. Различают транзиты отдельных КТЧ — транзиты по ТЧ и транзиты по групповым трактам (по высокой частоте) — транзиты по ВЧ. Транзиты по ВЧ могут быть по предгрупповым трактам/предгруппам (ПрТ/ПрГ) в диапазоне частот 12…24 кГц, по первичным трактам/группам (ПТ/ПГ) в диапазоне частот 60…108 кГц, по вторичным трактам/группам (ВТ/ВГ) в диапазоне частот 312…552 кГц и по трактам более высокого порядка.

Параметры КТЧ нормируются в ЭППЧ в зависимости от его протяженности и структуры (наличия транзитов различного вида или числа последовательно соединенных простых каналов).

Так, для ЕНСС Украины параметры КТЧ нормируются на магистральном (длиной 1800км), на внутризоновом (длиной 250 км) и на местном (длиной 100 км) участках первичной сети связи

В ЕАСС максимальная протяженность КТЧ составляла 13900 км с числом транзитов по ТЧ не более 10 (11 последовательно соединенных простых каналов).

При организации международной связи протяженность КТЧ может достигать 25 000 км с максимальным числом транзитов по ТЧ до 11 (12 простых каналов).

Максимальная дальность и структура КТЧ МСП, а также нормы на параметры определяются в соответствующей технической документации.

Структурная схема КТЧ любой АСП для одного канала приведена на рис.1. На оконечных станциях или пунктах показаны основные узлы аппаратуры канального преобразования (индивидуального оборудования).

Рис.1. Структурная схема КТЧ, образованного АСП (КТЧ/АСП)

Состав тракта передачи:

• удлинитель (Удл) для регулировки (обычно с помощью перепаек) выходного относительного уровня по каждому каналу на линейном выходе аппаратуры;

• модулятор (М) и фильтр канала/полосовой канальный фильтр (ФК/ПКФ) для преобразования входного сигнала в полосу предгруппового (12…24 кГц) или первичного группового (60…108 кГц) тракта;

• на входе КТЧ последних поколений АСП включается также ограничитель амплитуд (ОА) для предотвращения перегрузки групповых устройств (в основном усилителей) при пиковых увеличениях уровней передачи на входах КТЧ.

Состав тракта приема:

• ФК/ПКФ  для выделения полосы данного канала из группового сигнала;

• демодулятор (ДМ) и фильтр нижних частот (ФНЧ)  для преобразования сигнала в исходную полосу частот 0,3…3,4 кГц;

• регулятор усиления (РУ) для регулировки номинального уровня на выходе усилителя тональной/низкой частоты (УТЧ/УНЧ), т.е. на выходе КТЧ р_ПР, что аналогично регулировке остаточного затухания КТЧ;

• корректирующие контура в цепи обратной связи УНЧ  для определенной компенсации амплитудно-частотных искажений в НЧ и ВЧ диапазоне ЭППЧ КТЧ с целью доведения до нормы частотной характеристики остаточного затухания (ЧХОЗ) канала.

На схеме не показаны другие возможные ступени преобразования КОА на оконечных станциях и различные пункты линейного тракта (усилительные станции, пункты транзита и др.).

Как видно из рис.1, КТЧ всегда электрически четырехпроводный (4^Х-проводный) с номинальными входными и выходными уровнями передачи. На схеме рис.1 показана возможность включение на выходе КТЧ дифференциальной системы (ДС) для организации телефонной связи и номинальные уровни передачи и приема КТЧ при такой организации связи (р_ПЕР=0 дБ и р_ПР= 7 дБ).

В зависимости от схемы окончания КТЧ может быть в одном из следующих ч е т ы ре х режимов работы:

1. Схема 4^Х-проводного окончания (режим КТЧ − 4ПР ОК/режим 4^Х-проводный оконечный, рис.2).

Рис.2. Схема КТЧ в режиме 4ПР ОК

Режим 4ПР ОК используется оконечными абонентскими устройствами (ОАУ), требующих разделенные тракты передачи и приема, по которым передача и прием сигналов осуществляется одновременно, например, низкоскоростная и среднескоростная аппаратура передачи данных, модемы, аппаратура тонального телеграфирования и др. Номинальный уровень входного сигнала (гнезда «ПЕР») р_ПЕР = р_ВХ = 13 дБ (1,5 Нп), а выходного сигнала (гнезда «ПР») р_ПР = р_ВЫХ = + 4 дБ (+ 0,5 Нп).

2. Схема 4^Х-проводного транзита (режим КТЧ − 4ПР ТР). Для получения этого режима на входы КТЧ, показанного на рис.2 (гнезда «ПЕР»), включаются удлинители затуханием по 17 дБ (2 Нп). В этом случае входной и выходной уровни одинаковы, а именно (рис.3, а):

р_ВХ = р_ВЫХ = р_ПЕР = р_ПР =

В некоторых образцах аппаратуры схема 4^Х-проводного транзита образуется включением на входы КТЧ (гнезда «ПЕР») удлинителя 13 дБ (1,5 Нп) или 9,5 дБ (1,1 Нп), а на выходы КТЧ (гнезда «ПР») — удлинителя 4 дБ (0,5 Нп) или 8,5 дБ (0,9 Нп). Этим обеспечивается следующее соотношение уровней: р_ВХ = р_ВЫХ = р_ПЕР = р_ПР

или р_ВХ = р_ВЫХ = р_ПЕР = р_ПР

Режим применяется при осуществлении долговременных транзитов по ТЧ для КТЧ, по которым работают ОАУ, требующие разделенных трактов передачи и приема. Для примера, на рис.3, б) показан составной КТЧ в режиме 4ПР ОК, который образован двумя простыми КТЧ переведенными в режим 4ПР ТР.

а)

б)

Рис.3. Схема КТЧ в режиме 4ПР ТР:

а) простой КТЧ в режиме 4ПР ТР;

б) схема составного КТЧ в режиме 4ПР ОК, состоящего из двух простых КТЧ, которые находятся в режиме 4ПР ТР

3. Схема 2-проводного окончания (режим КТЧ − 2ПР ОК) образуется с помощью дифференциальной системы (ДС) и показана на рис.4.

Режим 2ПР ОК (рис.4) применяется при подключении к КТЧ 2^Х-проводных абонентских телефонных аппаратов. В этом режиме номинальные уровни составляют:

Рис.4. Схема КТЧ в режиме 2ПР ОК

4. Схема 2-проводного транзита (режим КТЧ − 2ПР ТР). Режим 2ПР ТР (рис.5) применяется для временного 2^Х-проводного транзита (соединения на время разговора) двух КТЧ на коммутаторе.

Рис.5. Схема КТЧ в режиме 2ПР ТР

В режиме 2ПР ТР уровни передачи и приема КТЧ одинаковы:

р_ВХ = р_ВЫХ = р_ПЕР = р_ПР −3,5 дБ (0,4 Нп).

Транзитные удлинители затуханием 3,5 дБ (0,4 Нп) могут включаться и выключаться на 2^Х-проводном входе канала непосредственно в аппаратуре каналообразования (рис.4) или на коммутаторе дальней связи.