Лекция №1 + лаб. занятие №1

ЛЕКЦИЯ №1.

Шишова Надежда Альвиновна

n.a.shishova@mtuci.ru

Инфокомуникационные сети – это переходная между базовыми и специальными предметами дисциплина, формирующая базовые знания и закладывающая основы для дальнейшего обучения по спец. предметам.

Что в себя включает дисциплина:

- экзамен :с

- лабораторные (5 штук) и практические (задачи) работы

- если нет отчета по лабе или практике, то надо будет ответить доп. вопрос по лабам или практикам

- все лабораторные работы проводятся в аудитории Л-103

- практические работы будут в (скорее всего) А-156 – А-164. Будет вести Мотюлина Дарья Дмитриевна

литература:

• «основы построения телекоммуникационных систем и сетей. учебник для вузов» П. М. Гордиенко, В. В. Крухмалев, Р. М. Шарафудинов. Москва, горячая линия телеком, 2017, 2008, 2004

• Гольштейн Б. С. «Инфокомуникационные сети и системы», Санкт-петербург, изд. «БХВ-Петербург», 2019

• Скляров О. «Волоконно-оптические сети и системы связи. Учебное пособие», изд. «Лань», 2018

• Н. А. Шишова «Основы построения инфокоммуникационных систем и сетей», учебное пособие, МТУСИ, 2015 (вопросы в книге – экзаменационные)

• В. И. Иванов, В. Н. Гордиенко «Цифровые и аналоговые системы передачи». учебник для вузов, изд. горячая линия телеком, 2003

• Четкин С. В., Шишова Н. А., «Пособие ИКМ-преобразования: основы теории и расчет характеристик», учебное пособие, МТУСИ, 2020

Информация – совокупность сведений о событиях, явлениях, процессах, понятиях и фактах, предметах и лицах независимо от формы представления.

Телекоммуникационные системы - комплекс технических средств, обеспечивающих электрическую связь (электросвязь) определенного типа. Связь - обмен информацией (пересылка информации) с помощью средств, функционирующих в соответствии с согласованными правилами (называемых в конкретных условиях "протоколами") Сообщение - форма представления информации для передачи ее от источника информации к потребителю. (Применительно к инфокоммуникациям: Информация, передаваемая с помощью электромагнитных сигналов с помощью … Сигнал - материальный носитель или физический процесс, отражающий (несущий) передаваемое сообщение. Сигналы электросвязи (электромагнитные сигналы) - в зависимости от диапазона частот, в которых они передаются, подразделяются на: электрические, радиосигналы и оптические.

Электрические сигналы - представляют собой изменение во времени напряжения или тока, соответствующее передаваемому сигналу. Диапазон частот: от 0 до сотен МегаГЦ (10^6). Среда распространения: металлические провода, кабели с металлическими элементами.

Радиосигналы - представляют собой электромагнитные поля (волны) изменяющиеся во времени в соответствии с передаваемыми сообщениями. Диапазон частот: от 3 КГц до 3 ТГц. Среда распространения: свободное пространство, в том числе атмосфера.

Оптические сигналы - представляют собой излучение в оптическом диапазоне частот: стони ТГц (10^14). Среда распространения: оптическое волокно. ВОЛС – волоконно-оптические линии связи. Также в свободном пространстве, атмосфере (АОЛС - атмосферные оптические линии связи). Представляет собой свет, который распространяется по оптическому волокну. Телекоммуникационные сети - это совокупность пунктов, узлов и линий связи (каналов/трактов) их соединяющих. Телекоммуникационные Системы и сети, взаимодействуя друг с другом, образуют систему электросвязи - комплекс технических средств, обеспечивающих электросвязь определенного типа. Классификация систем электросвязи может быть разной. В основном классифицируют по видам передаваемого сообщения и по среде распространения: ВИДЫ - Телефонные - Телеграфные - Передача данных - Фоксимильные - Передача газет - Звукового вещания - Телевизионного вещания СРЕДА РАСПРОСТРАНЕНИЯ: - Проводная: воздушная линия связи (ВЛС), кабельная линия связи (КЛС) - Радио: наземная радиосвязь, космическая, спутниковая. - Оптическая: по волоконно-оптическим кабелям, по свободному пространству. Условная формула сети связи: среды передачи + системы передачи + системы коммутации. (Правило трёх С) Сети связи предназначены для обеспечения пользователей электрической связью с помощью абонентских терминалов, подключаемым к конечным станциям сети (для предоставления конечному пользователю (абоненту) услуг информационного обеспечения) Основные компоненты сети электросвязи: сетевые узлы и сетевые станции, где устанавливается аппаратура передачи и переключения каналов и групповых трактов. Линии передачи, соединяющие между собой сетевые станции/сетевые узлы, а также абонентов в центрами коммутации. Центры (узлы коммутации) распределяющие сигналы (сообщения) в соответствии с адресами назначения могут быть: транзитными (промежуточными на пути передачи сообщений), конечными (если к ним подключаются оконечные пункты) либо смешанного типа. Оконечные пункты - обеспечивают ввод/вывод сигналов абонентов (сообщения). Оконечный пункт, расположенный непосредственно у абонента - абонентский пункт. АП бывает коллективного и индивидуального пользования. Второй называется "терминал". Многоуровневая система управления сетью. Взаимодействие телекоммуникационных систем и сетей: Сфоткал доску, где схематично изображено взаимодействие. Пояснения к картинке: качество охуенное: Направление передачи - станция А, направление приема - станция Б. Между прямоугольниками - система передачи. Между блоками (до прямоугольников) - канал передачи. ИС - источник сообщения (информации) ПР1 - преобразователь сообщения в электрический сигнал, называемый первичным электрическим сигналом. СК - система коммутации (станция коммутации) - совокупность навигационной и управляющей аппаратуры, обеспечивающей установление различного рода соединений (местные, междугородние, международные, входящие, исходящие, транзитные) и реализующий определенный метод коммутации (коммутация каналов/сообщений/пакетов - 3 вида) ОС1 - оборудование сопряжения - преобразует первичные сигналы в линейные электрические сигналы, физические характеристики которых согласуются с параметрами передачи среды распространения (СР). ОС-1 - преобразует линейные электрические сигналы в исходные первичные сигналы. СК уже записан. ПР-1 - преобразователь первичного сигнала в сообщение. ПС - получатель сообщения Канал передачи - комплекс технических средств и среды распространения, обеспечивающий передачу первичного сигнала в определенной полосе частот или с определенной скоростью передачи между сетевыми станциями или сетевыми узлами. Линейные сигналы - возникает на ОС1 и приходит на ОС-1. При прохождении по среде распространения испытывают ослабление (затухание) и подвергаются различного рода искажениям и помехам. Для устранения влияния этих факторов на качество передачи сигналов через определенные расстояния (в зависимости от вида системы передачи) устанавливаются усилители, регенераторы или ретрансляторы, которые вместе со средой распространения образуют линейный тракт системы передачи).

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ №1

Перед выполнением Лабы делаем допуск: каждый студент сам делает себе "заготовку" - название работы, автор, схемы, цель работы, измерения и рассветы, вывод. Схемы рисуем вручную по линейке. Выполняем на двойном тетрадном листочке. Первая лаба – лаба №10 - методу лучше подготовить заранее самим. Что нужно сделать к 10 лабе: Страница 8 из методы - перерисовать схему. Предварительный расчет .7 и .13 - посчитать. Больше ничего не нужно. Теория: Логарифмические единицы в электросвязи.

Рассмотрим, что такое уровни передачи + задаст практические задачи на дом, сдать нужно будет на практическом занятии.

Связи - энергетические параметры сигналов, измеряются в: {???}

Мощность в милливатах, напряжение в Вольтах, Ток в миллиАмперах.

Все это может быть выражено в относительных единицах - децибелах следующим образом: за основу берутся следующие константы - Нулевая мощность - средняя мощность микрофона в телефонном аппарате (p0) = 1 мВт R0 – 600 Ом - типовое сопротивление абонентской линии. U0 = типовое напряжение = 0,775 В Типовая величина тока: I0 =1,29 А Абсолютный уровень: - По мощности - По напряжению - По току Числитель больше чем знаменатель - уровень положительный Отрицательный - если знаменатель больше чем числитель. В случае равенства равно 0 Пример:

Вывод: если уровень сигнала больше нуля, то мощность больше 1мВт, если меньше нуля - меньше. Можно по одному уровню найти другой уровень - ниже формулы: например, из абсолютного уровня по напряжению найти АУ по мощности:

Уровень передачи - логарифмическое отношение мощности, напряжения или тока передаваемого сигнала, измеренное в какой-либо точке x системы к уже известным типовым или опорным величинам (картинка с осью):

В зависимости от значений опорных (типовых) величин p0, u0, i0, различают три вида уровня передачи: Абсолютный уровень - такие уровни, когда мощность p0 = 1мВт, u0 = 0,775 В, i0 = 1,29 мА, Измерительный уровень - это абсолютный уровень, в точке x тракта передачи, если ко входу канала передачи подключен генератор гармонического колебания, с абсолютным уровнем и частотой, рекомендованными при выполнении измерений. В качестве такого генератора для каналов тональной частоты (КТЧ) /телефонный канал (основной канал, в пересчёте на который мериться любая скорость в связи) обычно используют генератор со следующими характеристиками: Частота 1020 Гц, либо 800Гц, ЭДС 1,55 В, Выходное сопротивление 600Ом. Такой генератор называют "нормальным" т.к. при его подключении ко входу канала, который имеет входное сопротивление 600Ом, на его входе устанавливаются нулевые АУ мощности и напряжения: Относительный уровень - уровни, определяемые в точке x системы, при значениях p0, u0, i0 соответствующих некоторой другой точке системы, принятой за исходную или начальную, т.е: Относительные уровни передачи представляют собой разность абсолютных уровней в некоторой точке x и точке, принятой за исходную (крч относительные уровни выражаются через абсолютные). Точка нулевого относительного уровня (ТНОУ) - когда у нас относительный уровень равен нулю, т.е. абсолютные уровни равны между собой (Pmx = Pmвх) => Pmo = 0 дБм Единица измерения АУ определенного в ТНОУ дБм0. Для перехода от относительного уровня к абсолютному существует следующая формула: ПРИМЕРЫ: