3 Цикл передачи

3.1 Начальные параметры

В таблице 3.1 приведены начальные параметры каналов, которые будут необходимы для последующих расчетов.

Таблица 3.1 –Начальные параметры заданных каналов

Тип канала	Число каналов	min fгi, кГц	max fгi, кГц
Канал телефонный	16	6,6
Канал ПДС–1,2 кбит/с	20	8	10
Канал ПДС–19,24 кбит/с	40	19,2
Канал ПДС–2048 кбит/с	1	2048

В таблице используются следующие обозначения:

min f_гi – минимальное значение частоты следования кодовых групп;

max f_гi – максимальное значение частоты следования кодовых групп.

От того, каким образом построен цикл передачи, зависят такие важные параметры ЦСП, как скорость передачи, время поиска и вхождения в синхронизм при сбое синхронизации, коэффициент использования пропускной способности цифрового группового тракта и т.д.

Число битов в цикле и число циклов в сверхцикле ограничены:

N_ц ≤ 2000, (3.1)

N_ц.сц ≤ 70, (3.2)

где N_ц - число битов в цикле;

N_ц.сц- число циклов в сверхцикле.

Для расчета ориентировочного минимального числа битов в цикле можно использовать формулу:

, (3.3)

где f_т – ориентировочное значение тактовой частоты группового цифрового сигнала, выбранное при определении способа кодирования в предыдущем пункте;

f_ц – частота повторения циклов, равная наименьшему значению частоты повторения кодовых групп из всех частот, представленных в таблице 3.1.

Так как это значение меньше 2000, то групповой сигнал необходимо создавать на основе циклов и сверхциклов.

3.2 Расчет параметров и разработка структуры цикла

Для расчетов необходимо определить область разрешенных значений частот повторения циклов и сверхциклов:

, (3.4)

, (3.5)

где f_т – ориентировочное значение тактовой частоты группового цифрового сигнала, выбранное при определении способа кодирования в предыдущем пункте;

f_ц – частота повторения циклов;

min(minf_гi) – наименьшее значение частоты повторения кодовых групп из всех частот, представленных в таблице 3.1 (для частоты повторения сверхциклов с учетом также каналов СУВ);

f_сц – частота повторения сверхциклов.

10328 / 2000 ≤ f_ц ≤ 70×6,6

5,164 кГц ≤ f_ц ≤ 462 кГц.

0,4 кГц ≤ f_сц ≤ f_ц.

При выборе частот повторения циклов и сверхциклов необходимо учитывать следующие условия:

, для f_гi ≥ f_ц, (3.6)

, для f_гi ≤ f_ц, (3.7)

, (3.8)

где n_i – целые числа;

f_гi – частоты повторения кодовых групп, выбранные из промежутков [min f_гi; max f_гi];

f_ц – частота повторения циклов;

f_сц – частота повторения сверхциклов;

N_ц.сц. – число циклов в сверхцикле (целое число).

Частоты повторения циклов и сверхциклов можно выбрать:

f_ц = 6,6кГц. (3.9)

f_сц = 3,3 кГц. (3.10)

Тогда можно записать значения n и найти число циклов в сверхцикле по (3.6)–(3.8):

Для расчета количества занимаемых тактовых интервалов цикла и сверхцикла в случае (3.6) используются формулы:

(3.11)

_. (3.12)

где N_i – число каналов данного типа (табл. 3.1);

m_i – число бит в кодовом слове канала данного типа (табл. 3.1);

n_i – отношение частоты повторения группового сигнала и частоты повторения цикла соответствующего канала (3.6),

N_ц.сц. – число циклов в сверхцикле (3.8);

N_цi – число бит в цикле для данного канала (3.11).

Nтел. = 16×9×1 = 144	Nсц.тел. = 2×144=288
Nц.ПДС-1,2 = 20×1×2 = 40	Nсц.ПДС-1,2 = 2×40=80
Nц.ПДС-19,2 = 40×4×3 = 480	Nсц.ПДС-19,2 = 2×480=960
Nц.ПДС-2048 = 1×3×311 = 933 Nц.ПДС-2048(0,4) = 1×3×1 = 3	Nсц.ПДС-2048 = 2×933=1866 Nсц.ПДС-2048(0,4) = 2×3=6

Для синхронной работы приемника и передатчика необходимо ввести сигналы синхронизации: цикловой, которые передаются в начале каждого цикла, и сверхцикловой, которые передаются только в первом цикле каждого сверхцикла.

N _{ц.синхр} = 8,

N_{ц. сц.синхр} =2×8=16,

N_{сц. ц.синхр.} = 8,

Для расчета минимально необходимого числа тактовых интервалов в цикле используется формула:

, (3.13)

Необходимо рассчитать коэффициент использования пропускной способности цифровой системы передачи. Для этого нужно знать число битов в сверхцикле:

N_сц. = ·N_ц.сц, (3.14)

где N_ц. – число тактовых интервалов в цикле ;

N_ц.сц – число циклов в сверхцикле .

Коэффициент использования пропускной способности канала рассчитывается по формуле:

, (3.15)

где N_сц – число битов в сверхцикле (3.15);

N_{сц.ц.синхр} – число битов сигналов цикловой синхронизации в сверхцикле ;

N_{сц.сц.синхр} – число битов сигналов сверхцикловой синхронизации в сверхцикле;

N_св. – число свободных тактовых интервалов в сверхцикле.

Для того чтобы коэффициент использования пропускной способности не превышал значения 0,94, можно увеличить число тактовых интервалов в цикле, например, до 3600. Тогда:

Таким образом, для построения циклов необходимо учитывать, что сверхцикл содержит 2 цикла, а каждый цикл – по 1571 тактовых интервалов. Длительность сверхцикла можно рассчитать по формуле:

, мс, (3.16)

где f_сц – частота повторения сверхциклов (3.10).

мс

Эти параметры удовлетворяют требованиям, предъявляемым к циклу и сверхциклу:

1. длительность сверхцикла не должна превышать (2–3)мс;

2. число бит в цикле и циклов в сверхцикле:

N_ц ≤ 2000,

N_сц ≤ 70.

Для расчета тактовой частоты цифрового группового сигнала можно использовать следующую формулу:

(3.17)

Таким образом, при проектировании циклов были рассчитаны значение тактовой частоты (11880 кГц), коэффициент использования пропускной способности системы (0,915), частота повторения циклов (6,6 кГц) и сверхциклов (3,3 кГц).

Для удобства распределения циклов и тактовых интервалов построим таблицу:

Таблица 3.1. Распределение циклов

n	1-8	9-152	153-192	193-352	353-512	513-672	673-983		984-1294	1295-1605	1606-1608		1609-1708		1709-1716		1717-1800
1	8	144	40	160	160	160	311		311	311	3		100		8		84		1800
n	1-8	9-152	153-192	193-352	353-512	513-672	673-983		984-1294	1295-1605	1606-1608		1609-1708				1709-1800
2	8	144	40	160	160	160	311		311	311	3		100				92		1800
	Цикл. синхр.	Телефонный	ПДС-1,2	ПДС-19,2				ПДС-2048				ПДС-2048(0,4)		СУВ		Сверхц. Синх		Свободные		Min Nц

Полученные значения можно свести в таблицу 3.2, в которой также представлена структура циклов.

Таблица 3.2 – Параметры цифровой системы передачи

Тип канала	Число каналов	minfгi, кГц	maxfгi, кГц	fгi, кГц	fгi, бит	Nц.i	Nсц.i	Номера тактовых интервалов в цикле	Номера циклов
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Телефонный	16			6,6		144	288	9-152	1-2
ПДС–1,2	20	8	10	8	1	40	80	153-192	1-2
ПДС–19,2	40			19,2	4	480	960	193-352 353-512 513-672	1-2 1-2 1-2
ПДС–2048	1			2048	3	933	1866	673-983 984-1294 1295-1605	1-2 1-2 1-2
ПДС–2048(0,4)	1				3	3	6	1606-1608	1-2
Цикл. синхр.	1			6,6	8	8	16	1-8	1-2
Сверхциклсинхр.	1			3,3			8	1709-1716	1
СУВ	100			0,5	1		100	1609-1708	1-2
Свободные							176	1717-1800 1709-1800	1-2 2

В таблице используются следующие обозначения:

min f_гi – минимальное значение частоты следования кодовых групп;

max f_гi – максимальное значение частоты следования кодовых групп;

f_гi,кГц – выбранное значение частоты следования кодовых групп;

f_гi,бит – число бит в кодовых группах;

N_цi – число бит в цикле каналов;

N_сц.i– число тактовых интервалов в сверхциклах каналов.

Структура цикла, представлена на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 – Структура цикла

На рисунке СЦ – сверхциклы;

Ц – циклы;

Р – тактовые интервалы.