Добавил:
СПбГУТ * ИКСС * Программная инженерия Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Специальные книги / Матюхин А. Ю. и др. Многоканальные и телекоммуникационные системы. Лабораторный практикум. Ч. 2

.pdf
Скачиваний:
240
Добавлен:
14.09.2020
Размер:
1.32 Mб
Скачать

(позиции Р1–Р4) и шестнадцатого (позиции Р5–Р8) телефонных каналов;

вКИ16 второго цикла (Ц2) организуются каналы СУВ второго и семнадцатого телефонных каналов и т. д. При реализации протоколов применяемой

вРоссии системы сигнализации по двум выделенным сигнальным каналам (2ВСК), называемой также R1.5, для передачи СУВ используются только позиции a и b (Р1, Р2 и Р5, Р6), а на позициях c и d передается комбинация 01.

Канальные интервалы КИ1, КИ9, КИ17, КИ25 могут быть использованы для передачи сигналов звукового вещания, а КИ8 – для передачи дискретной информации (один ОЦК со скоростью 64 кбит/с или восемь каналов со скоростью 8 кбит/с).

Подробная структура цикла ЦСП ИКМ-30 приведена в табл. 3.

 

 

 

Таблица 3

 

 

 

 

Вид сигнала

Канальный

Разряд

Цикл

интервал

 

 

 

 

 

 

 

Телефонные сигналы

КИ1–КИ15

Р1–Р8

Все

 

КИ17–КИ31

 

 

 

 

 

 

 

СУВ

КИ16

Р1, Р2

Ц1–Ц15

 

Р5, Р6

 

 

 

 

 

 

 

Сигнал ЦС

КИ0

Р2–Р8

Четные циклы

 

 

 

 

Сигнал СЦС

КИ16

Р1–Р4

Ц0

 

 

 

 

Передача данных

КИ0

Р1

Все

со скоростью 8 кбит/с

 

 

 

 

 

 

 

Сигнал об аварии

КИ0

Р3

Нечетные циклы

на удаленной станции

 

 

 

 

 

 

 

Сигнал о потере СЦ синхронизма

КИ16

Р6

Ц0

на удаленной станции

 

 

 

 

 

 

 

Контроль остаточного затухания

КИ0

Р6

Нечетные циклы

 

 

 

 

Дополнительно:

 

 

 

 

 

 

 

Сигнал звукового вещания

КИ1, КИ9,

Р1–Р8

Все

вместо 4 каналов ТЧ

КИ17, КИ25

 

 

 

 

 

 

Передача данных со скоростью

КИ8

Р1–Р8

Все

64 кбит/с вместо канала ТЧ

 

 

 

 

 

 

 

В блоке КС осуществляется контроль остаточного затухания по 23-му телефонному каналу. Для этого каждые 6 мин, если канал свободен, образуется шлейф через удлинители, затухание которых выбрано так, чтобы при нормальном остаточном затухании канал возбудился. Сигнал об образовании шлейфа передается на противоположную станцию на позиции Р6 КИ0 нечетных циклов. При повышении остаточного затухания более, чем на 6 дБ возбуждения канала не произойдет и из блока КС будет выдан сигнал о повышении остаточного затухания.

31

Структурная схема оконечной станции

Структурная схема АЦО оконечной станции ИКМ-30 приведена на рис. 4.

Всостав АЦО входит индивидуальное оборудование каналов ИО, групповое ГрО и генераторное ГО оборудование. Узлы индивидуального оборудования однотипны, поэтому на схеме показано ИО одного канала.

Всостав ИО каждого канала входят согласующие устройства (СУ) и приемопередатчик (ПП).

Телефонный сигнал и соответствующие ему сигналы управления и взаимодействия и поступают на входы СУ. Телефонный сигнал проходит СУ транзитом, а СУВ преобразуются в две импульсные последовательности с частотой 0,5 кГц каждая, синхронизированные с групповым цифровым сигналом, которые поступают на устройство объединения ГрО. Аналоговый телефонный сигнал поступает через развязывающее устройство (дифференциальную систему), в тракт передачи ИО. Удлинитель Уд1 обеспечивает на входе четырехпроводного канала ТЧ стандартный измерительный уровень –13 дБо. Ограничитель амплитуд ОА обеспечивает защиту усилителя Ус1 от перегрузки, которая может возникнуть из-за импульсных помех АТС. Усилитель (Ус1) усиливает входной сигнал и согласует входное сопротивление канала ТЧ (600 Ом) с входным сопротивлением ФНЧ, равным 6 кОм. ФНЧ ограничивает спектр частот телефонного сигнала до 3,4 кГц и тем самым снижает влияние искажений дискретизации, которые сопровождают процесс АИМ. После фильтра сигнал через буферный усилитель Ус2 поступает на модулятор АИМ-1 (М), в качестве которого используется электронный ключ. Работой электронных ключей всех каналов ТЧ управляют импульсные последовательности (импульсные несущие) с частотой 8 кГц, которые поступают от генераторного оборудования ГО. Эти последовательности являются ортогональными во времени

сигналами, их импульсы смещены друг относительно друга на величину, равную длительности одного канального интервала Tk 4 мкс .

Таким образом, обеспечивается временное разделение сигналов в ЦСП ИКМ-30. Сигналы АИМ-1 всех 30 каналов объединяются в групповой сигнал АИМ-1 на выходе передатчиков. Групповой сигнал АИМ-1 поступает на вход кодера, где предварительно преобразуется в сигнал АИМ-2, а затем квантуется по уровню в соответствии с законом компандирования А = 87,6/13 и кодируется в восьмиразрядном симметричном двоичном коде.

Групповой сигнал на выходе кодера – двоичный с частотой следования символов fт 2048 кГц .

32

 

 

 

 

 

 

 

Групповое

 

 

Индивидуальное оборудование

 

оборудование

 

 

тракта передачи

 

 

 

тракта передачи

 

 

 

 

 

 

 

 

СУВ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СУВ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

Удл1

ОА

Ус1

ФНЧ1

Ус2

М

Кодер

УО

ПКпд

дБ

 

 

 

 

 

1

m

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

–13дБо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц1

Ц15

КИ1

КИ3 Р1

Р8

 

 

 

 

 

ДЦ

ДК

 

ДР

 

ЗГ

 

 

 

Ц0

КИ0, КИ16

 

 

 

ГОпд

 

 

 

 

 

 

 

 

ФСС

 

 

 

 

Тракт передачи

 

 

 

 

ДС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СУ

 

 

 

 

 

 

Групповое

 

 

Индивидуальное оборудование

 

оборудование

 

 

тракта приёма

 

 

тракта приёма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удл2

Ус3

ФНЧ2

 

Декодер

ПКпр

 

 

дБ

+4,3дБо

 

 

ВС

1

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДЦ

ДК

 

ДР

ВТЧ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОпр

Пр. синхр.

СУВ1

 

СУВ2

Тракт приёма

 

Рис. 4. Структурная схема АЦО оконечной станции ИКМ-30

С выхода кодера групповой цифровой сигнал поступает на устройство объединения УО (в блоке ФЛС). В УО этот сигнал объединяется с СУВ, сигналами цикловой и сверхцикловой синхронизации, поступающими от формирователя синхросигналов ФСС, и другими служебными сигналами. То есть в УО формируется групповой цифровой сигнал ЦСП ИКМ-30

33

всоответствии со структурой цикла и сверхцикла. Далее сигнал с выхода УО поступает на преобразователь кода передачи (ПКпд), в котором однополярный двоичный сигнал преобразуется в квазитроичный с чередованием полярности импульсов ЧПИ (AMI). В спектре такого сигнала отсутствует постоянная составляющая, а его энергия сосредоточена в районе полутактовой частоты. Это приводит к снижению искажений линейного сигнала на регенерационном участке, упрощает процесс регенерации. В более поздних модификациях применяется модернизированный код с чередованием полярностей импульсов МЧПИ (HDB-3). Сформированный цифровой сигнал поступает на стойку ОЛТ.

Вприемной части оборудования АЦО осуществляется обратное преобразование: в преобразователе кода приема (ПКпр) из группового сигнала

вкоде ЧПИ формируется однополярный цифровой сигнал.

С выхода ПКпр цифровой сигнал поступает на декодер, в котором преобразуется в последовательность квантованных импульсов АИМ-2. Эта последовательность поступает на временные селекторы, которые выполнены как электронные ключи, аналогичные преобразователям АИМ-1 в тракте передачи. Эти ключи управляются взаимно ортогональными во времени импульсными последовательностями с частотой 8 кГц. Временные селекторы обеспечивают распределение квантованных сигналов АИМ-2 по каналам.

ФНЧ2 выделяет спектр исходного тонального сигнала из спектра дискретного сигнала АИМ, выполняя функции демодулятора. Усилитель низких частот Ус3 совместно с удлинителем Удл2 обеспечивают заданную величину остаточного затухания в канале ТЧ и согласование сопротивлений. Через ДС тональный сигнал поступает в согласующее устройство СУ и далее в соединительную линию.

В блоке выделителя тактовой частоты (ВТЧ) из группового цифрового сигнала в коде ЧПИ выделяется колебание тактовой частоты, которое используется для управления оборудованием тракта приема. В приемнике синхросигналов (Пр.синхр) соответствующие приемники обеспечивают выделение из группового сигнала ИКМ сигналов цикловой (ЦС) и сверхцикловой (СЦС) синхронизации, сигналов управления и взаимодействия (СУВ), а также аварийных сигналов о потере ЦС и СЦС на противоположной станции. Выходные сигналы приемников обеспечивают синхронную работу генераторного оборудования тракта приема с генераторным оборудованием тракта передачи противоположной станции ИКМ-30 и работу сигнальных каналов.

Выделенные СУВ всех тридцати телефонных каналов поступают в согласующие устройства, где преобразуются в функциональные сигналы управления. В режиме поиска синхронного состояния как по циклам, так и по сверхциклу Пр.синхр подает на СУ сигнал «запрет СУВ».

34

Генераторное оборудование ГО формирует и распределяет во времени управляющие импульсные последовательности, определяя тем самым порядок работы всех узлов оконечной аппаратуры ИКМ-30. Функционально генераторное оборудование делится на передающее (ГОпд) и приемное (ГОпр).

ГОпд включает в себя следующие функциональные узлы:

генератор задающий, обеспечивающий формирование сигналов тактовой частоты и управляющий работой других блоков ГО;

делитель разрядный, обеспечивающий формирование и распределение во времени восьми импульсных последовательностей с частотой следования f /8 = 256 кГц, соответствующих восьми разрядам кодовой группы;

делитель канальный, обеспечивающий получение тридцати двух импульсных последовательностей с частотой следования 8 кГц, соответствующих тридцати двум канальным интервалам цикла;

делитель цикловой, формирующий импульсные последовательности соответствующие циклам и образующие сверхцикл, необходимые для передачи СУВ.

ГОпд также формирует сигнал «цикл четный» (ЦЧ) с частотой 4 кГц и длительностью импульсов 125 мкс.

Конструктивно ГО передачи расположено в трех блоках: в блоке ГЗ,

вблоке ДЧ, включающем в себя ДР и ДЦ, и в блоке ДК.

Структурная схема ГО приема идентична структурной схеме ГО передачи. Отличительной особенностью ГОпр является отсутствие в нем задающего генератора. Тактовая частота выделяется в блоке ВТЧ и поступает на делители частоты (ДР, ДК, ДЦ). Система цикловой синхронизации устанавливает и поддерживает состояние циклового и сверхциклового синхронизма между ГОпр и ГОпд противоположной станции. Состояние циклового синхронизма обеспечивает условия правильного декодирования кодовых групп отдельных каналов и правильного распределения группового сигнала АИМ между соответствующими приемниками. Состояние сверхциклового синхронизма обеспечивает условия для правильного распределения СУВ. Состояние циклового и сверхциклового синхронизма в ГОпр устанавливается в соответствии с временным положением в цикле передачи циклового и сверхциклового синхросигналов.

3.2. Методические указания по выполнению расчетной части

При выполнении расчетной части следует использовать данные, представленные на рис. 3 и в табл. 3.

3.3. Методические указания по выполнению экспериментальной части

Для измерения параметров телефонных каналов в режиме работы «НА СЕБЯ» необходимо согласующее устройство (СВ или СИ) заменить

35

блоком «Испытатель Каналов» (ИК). Тумблер на блоке ИК поставить в положение «4 пр.». При этом измерительные уровни на входе и выходе каналов стойки САЦО равны –3,5 дБо.

С помощью прибора ПЭИ-ИКМ измерить:

1) остаточное затухание канала на установочной частоте;

2) неравномерность амплитудно-частотной характеристики канала ar(f);

3)защищенность от внятных переходных влияний между каналами;

4)среднюю величину псофометрической мощности шума на выходе незанятого канала;

5)зависимость отношения сигнал/шум (защищенности от шумов Аш.к) от уровня входного сигнала;

6)порог перегрузки.

Результаты измерений по пп. 1–5 занести в таблицы и сравнить с нормой. По измерениям п. 2 построить график частотной неравномерности остаточного затухания ar(f), а по п. 5 построить график зависимости Аш.к от уровня входного сигнала и сравнить с нормой. Привести результаты измерений и расчеты по п. 6. Объем проводимых измерений и номера контролируемых каналов задаются преподавателем.

4. Содержание отчета

Отчет должен содержать результаты измерений в форме таблиц, графики ar(f) и зависимости Аш.к от уровня входного сигнала, расчет порога перегрузки и анализ полученных результатов.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измеряемые

 

рср,

 

 

ar, дБ

 

 

 

аr, дБ

 

 

 

 

 

3400

параметры

дБм0п

300 Гц

805 Гц

1010 Гц *

3000 Гц

 

 

 

Гц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты

 

 

 

 

 

 

 

 

измерений

 

 

 

 

 

 

 

 

Допустимые

0 ± 0,3

≤ –65

± 0,5

0

± 0,5

 

+1,8

значения

 

–0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*Примечание. В ПЭИ-ИКМ в качестве установочной используется частота 1010 Гц вместо 1020 Гц, так как прибор разрабатывался до появления соответствующих нормативных документов.

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

 

 

 

 

Измеряемые

 

 

Aш.к, дБ

 

Ав.п.в, дБ

параметры

–36 дБм0

–24 дБм0

–12 дБм0

0 дБм0

+5 дБм0

1010 Гц

 

 

 

 

 

 

 

Результаты

 

 

 

 

 

 

измерений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Допустимые

≥ 29,4

 

≥ 33 дБ

≥ 68

значения

 

 

 

 

 

 

 

36

Контрольные вопросы

1.Каково назначение ЦСП ИКМ-30? Перечислите основные электрические и технические характеристики аппаратуры.

2.Какова структура цикла и сверхцикла передачи ИКМ-30?

3.Каково назначение основных узлов индивидуального оборудования?

4.В чем состоит назначение узлов группового оборудования?

5.Каким образом обрабатываются СУВ в оконечном оборудовании?

6.Сколько каналов передачи СУВ предназначено для одного телефонного канала?

7.С какой скоростью может передаваться дискретная информация

всистеме передачи ИКМ-30?

8.С какой скоростью организуется передача телефонного сигнала

вЦСП ИКМ-30?

9.С какой скоростью организуется передача сигнала звукового вещания в ЦСП ИКМ-30?

37

Лабораторная работа 9

ИЗУЧЕНИЕ ПРОГРАММИРУЕМОГО ЦИФРОВОГО МУЛЬТИПЛЕКСОРА PDMX

1. Цель работы

Изучение практической реализации мультиплексоров плезиохронной цифровой сети и установление необходимых маршрутных соединений для организации связи на участке транспортной сети заданной топологии с про-

граммируемыми цифровыми мультиплексорами PDMX Programmable Digital Multiplexer фирмы Northern Telecom.

2.Задание на лабораторную работу

2.1.Задание по теоретической части

1.Изучить назначение, комплектацию и параметры цифровых сигналов в отдельных блоках PDMX:

– структуры циклов;

– параметры интерфейсов;

– организацию тактовой синхронизации;

– процедуру контроля качества передачи без перерыва связи в первичном цифровом тракте.

2.Привести функциональную модель сети плезиохронной цифровой иерархии с применением PDMX.

2.2. Задание по расчетной части

В цифровой сети с PDMX для организации связи по заданному каналу ТЧ определить необходимые маршрутные соединения между блоками PDMX в узлах сети. Варианты заданий приведены в табл. 3 или могут быть определены преподавателем.

2.3. Задание по экспериментальной части

Используя программное обеспечение, установить для организации связи по заданному каналу ТЧ маршрутные соединения между блоками PDMX в узлах сети и проверить правильность соединения. Вариант задания определяет преподаватель.

3. Методические указания по выполнению лабораторной работы

3.1. Методические указания к изучению теоретической части

В сетях связи используется большое количество устройств для обработки разнообразных услуг и систем сигнализации. В PDMX реализовано

38

программное управление услугами, т. е. маршрутизацией и преобразованием систем сигнализации. Возможна комплектация мультиплексора из различных блоков в зависимости от его применения. Разработано около 20 только компонентных блоков. Ниже приводятся краткие сведения о некоторых блоках.

Таблица 1

Обозначение

Название

Функции

Примечание

блоков PDMX

блоков PDMX

блоков PDMX

 

 

 

 

 

DC/DC Converter

Блок питания

12 V; +12 V;

 

 

 

5 V; +5 V

 

 

 

 

 

С/MUX

Блок управления и

Конфигурация и

Устанавливается

 

мультиплексирования

контроль всех

в слоте 83.

 

 

блоков.

Сигналы в цифро-

 

 

Формирование

вых линиях соот-

 

 

двунаправленной

ветствуют Реко-

 

 

передачи одного

мендации МСЭ-Т

 

 

сигнала

G.703. Код HDB-3

 

 

2,048 Мбит/с

 

 

 

 

 

8 Channel Audio

Компонентный блок

Организация восьми

Каждый канал име-

 

8 каналов ТЧ

каналов ТЧ с двух-

ет индивидуальное

 

 

или четырехпро-

оборудование ана-

 

 

водными оконча-

лого-цифрового и

 

 

ниями без цепей

цифроаналогового

 

 

сигнализации в

преобразования

 

 

первичном цифро-

с применением

 

 

вом потоке

ИКМ. Частота дис-

 

 

 

кретизации 8 кГц,

 

 

 

кодер вида А, ко-

 

 

 

личество двоичных

 

 

 

символов (битов)

 

 

 

в кодовом слове 8

 

 

 

 

64 kbit/s Data

Компонентный блок

Организация шести

Сигналы в сонаправ-

 

основных цифровых

основных цифровых

ленных интерфей-

 

каналов

каналов 64 кбит/с

сах соответствуют

 

 

с сонаправленными

Рекомендации

 

 

интерфейсами

МСЭ-Т G.703

 

 

в первичном циф-

 

 

 

ровом потоке

 

 

 

 

 

2 2 Мbit/s

Интерфейсный блок

Формирование

Сигналы в цифро-

 

2 2 Мбит/с

двунаправленной

вых линиях соот-

 

 

передачи двух сиг-

ветствуют Рекомен-

 

 

налов 2,048 Мбит/с

дации МСЭ-Т G.703

 

 

 

Код HDB-3

 

 

 

 

39

 

 

 

Окончание табл. 1

 

 

 

 

Обозначение

Название

Функции

Примечание

блоков PDMX

блоков PDMX

блоков PDMX

 

 

 

 

 

2–8 Mbit/s

Мультиплексор

Формирование сиг-

Сигналы в цифро-

Higher Order

высокого порядка

нала второго уровня

вых линиях соот-

Multiplexer

2,048 Мбит/с 4 =

Европейской плезио-

ветствуют Рекомен-

 

8,448 Мбит/с

хронной иерархии из

дации МСЭ-Т

 

 

четырех первичных

G.703.

 

 

потоков с примене-

Код HDB-3

 

 

нием цифровой кор-

 

 

 

рекции с одной управ-

 

 

 

ляемой вставкой

 

 

 

 

 

8–34 Mbit/s

Мультиплексор

Формирование сиг-

Сигналы в цифро-

Higher Order

высокого порядка

нала третьего уровня

вых линиях соот-

Multiplexer

8,448 Мбит/с 4 =

Европейской плези-

ветствуют Реко-

 

34,368 Мбит/с

охронной иерархии

мендации МСЭ-Т

 

 

из четырех вторич-

G.703. Код HDB-3

 

 

ных потоков с при-

 

 

 

менением цифровой

 

 

 

коррекции с одной

 

 

 

управляемой встав-

 

 

 

кой

 

 

 

 

 

2 Mbit/s

Оконечный блок

Формирование двух-

Код в цифровой

Optical Line

оптической линии

уровневого сигнала

оптической линии

Termination Unit

2,048 Мбит/с

из трехуровневого

5В6В, длина волны

 

 

для передачи по оп-

оптической несу-

 

 

тической линии

щей 1,3 мкм, одно-

 

 

 

модовый оптиче-

 

 

 

ский кабель

 

 

 

 

8 Mbit/s

Оконечный блок

Формирование двух-

Код в цифровой

Optical Line

оптической линии

уровневого сигнала

оптической линии

Termination Unit

8,448 Мбит/с

из трехуровневого

5В6В, длина волны

 

 

для передачи по оп-

оптической несу-

 

 

тической линии

щей 1,3 мкм, одно-

 

 

 

модовый оптиче-

 

 

 

ский кабель

 

 

 

 

34 Mbit/s

Оконечный блок

Формирование двух-

Код в цифровой

Optical Line

оптической линии

уровневого сигнала

оптической линии

Termination Unit

34,368 Мбит/с

из трехуровневого

5В6В, длина волны

 

 

для передачи по оп-

оптической несу-

 

 

тической линии

щей 1,3 мкм, одно-

 

 

 

модовый оптиче-

 

 

 

ский кабель

40