Учебно-методическое пособие по дисциплине Сети и системы радиосвязи

2

План УМД на 2015/2016 уч.г.

Учебно-методическое пособие

по дисциплине

СЕТИ И СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ

Составитель Г.И.Сорокин, доцент

Издание стереотипное. Утверждено на заседании кафедры.

Рецензент А.С.Сорокин, профессор

3

1. ПОЯСНЕНИЯ К ПРОГРАММЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Задачей дисциплины «Сети и системы радиосвязи» является изуче-

ние принципов построения информационно-телекоммуникационных систем и сетей, видов передаваемых по ним сообщений, методов их передачи и ап-

паратуры, обеспечивающей эффективную передачу информации.

В результате освоения дисциплины студент должен: - получить цельное представление о современном состоянии и перспективах развития систем телекоммуникаций; - общегосударственной системе связи и ее подси-

стемах; - знать принципы построения и функционирования линий связи и си-

стем передачи; - представляющих физический уровень эталонной модели взаимодействия открытых систем Международной организации стандартиза-

ции.

По курсу предусматриваются обзорные лекции, выполнение лабо-

раторно-практических занятий и контрольной работы. Контрольная работа по курсу должна быть выполнена и допущена к собеседованию до экзамена.

Перед экзаменом в соответствии с расписанием для каждой группы прово-

дится консультация.

Основной формой изучения дисциплины является самостоятельная работа студента с рекомендованной литературой. Целесообразно прорабаты-

вать материал, пользуясь приведенными ниже списками вопросов и кратким пояснением к ним.

Контрольную работу можно выполнять в ученической тетради в клет-

ку или на сброшюрованных листах подходящего формата. Иллюстрации вы-

черчивают на тех же самых листах карандашом или шариковой ручкой, ис-

пользуя клетки в качестве масштабно-координатной сетки.

Все исправления и дополнения, сделанные по требованию рецен-

зента, выносят на поля в том месте, где обнаружены ошибки или заданы во-

просы. Список литературы приводят в конце работы.

4

Номер варианта определяют по последней цифре номера студенче-

ского билета. Текст каждого задания вместе с номером варианта и исходны-

ми данными приводят в контрольной работе на отдельной странице. Решения задач снабжают пояснениями.

Контрольные работы, выполненные без соблюдения перечисленных требований, возвращаются для доработки.

Допущенную к защите контрольную работу предъявляют на экза-

мене, где происходит ее защита.

Для успешной защиты необходимо: внести исправления по замеча-

ниям рецензента, ответить (письменно или устно в зависимости от требова-

ния рецензента) на поставленные им вопросы; уметь полностью объяснить ход решения задач, обосновать правильность использования расчетных фор-

мул, понимать смысл входящих в них символов.

5

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Основы построения телекоммуникационных систем и сетей: Учебник для вузов / В.В.Крухмалев, В.Н.Гордиенко и др. – М.: Горячая линия-Телеком,

2004.

2. Системы и сети передачи информации: Учебное пособие для вузов /

М.В.Гаранин, В.И.Журавлев и др. - М.: Радио и связь, 2002.

3. Телекоммуникационные системы и сети. Современные технологии:

Учебное пособие для вузов. Т.1, 2 / Под ред. В.П. Шувалова. - М.: Горячая линия-Телеком, 2004.

4. Тепляков И.М. Основы построения телекоммуникационных систем и се-

тей: Учебное пособие для вузов. – M.: Радио и связь, 2004.

Дополнительная

5. Васин В.А., Калмыков В.В. и др. Радиосистемы передачи информации:

Учебное пособие для вузов. - М.: Горячая линия -Телеком, 2003.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАЗДЕЛАМ ПРОГРАММ

Тема 1. Телекоммуникационные сети

[1, с. 406-426; 4, с. 7-35]

Телекоммуникационная сеть (сеть электросвязи) – это совокупность технических средств, обеспечивающих передачу и распределение разнооб-

разных сообщений по заданному адресу. В состав сети входят сетевые узлы,

оконечные пункты и соединяющие их линии (каналы и тракты) передачи. Се-

тевые узлы предназначены для распределения информации по сети, для чего они оборудуются каналообразующей и коммутационной аппаратурой, обес-

6

печивающей нужные соединения подключенных к данному сетевому узлу линейных трактов, каналов и линий связи. В оконечных пунктах размещают-

ся оконечные устройства, осуществляющие передачу в сеть и прием из сети сообщений пользователей.

Основой электросвязи нашей страны является Единая сеть электро-

связи Российской Федерации (ЕСЭ РФ), обеспечивающая предоставление услуг электросвязи на территории РФ подавляющему числу абонентов. ЕСЭ РФ - совокупность технологически сопряженных сетей электросвязи общего пользования, ведомственных и других сетей электросвязи на территории РФ независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности, обес-

печенная общим централизованным управлением.

Архитектура ЕСЭ РФ включает три сетевых уровня: 1. Системы

(службы) электросвязи, т.е. комплекс технических средств, обеспечивающий предоставление пользователям услуг электросвязи. В качестве составной ча-

сти соответствующей службы в архитектуру входит оконечное оборудова-

ние, расположенное у пользователя. 2. Вторичные сети связи, обеспечиваю-

щие транспортировку, коммутацию, распределение сигналов в службах элек-

тросвязи. 3. Первичные сети, обеспечивающие вторичные сети универсаль-

ными типовыми каналами передачи и сетевыми трактами.

Первичной сетью ЕСЭ называется совокупность линий передачи, сете-

вых узлов, образующих сеть типовых каналов передачи и сетевых трактов.

Сетевые узлы организуются на пересечении нескольких линий передачи, в

них устанавливается каналообразующая аппаратура систем передачи и осу-

ществляется переключение каналов или их групп, принадлежащих разным системам. По территориальному принципу первичная сеть подразделяется на магистральные, внутризоновые и местные первичные сети. Магистральная

первичная сеть соединяет каналами различных типов все областные и рес-

публиканские центры. Внутризоновая первичная сеть, в основном, соединяет

7

различными каналами районные сети данной области друг с другом и с об-

ластным центром. Местные первичные сети ограничены территорией города или сельского района. Они обеспечивают возможность организации каналов

(или физических пар проводов) между станциями и узлами этих сетей, а так-

же между абонентами. Часто внутризоновую сеть и местные первичные сети объединяют одним названием - зоновая первичная сеть.

Основным связующим звеном первичной сети являются системы передачи. На первичной сети широко используются системы ЧРК, ВРК и цифровые системы передачи на основе технологий PDH и SDH. Основными типовыми каналами передачи первичной сети ЕСЭ являются канал тональ-

ной частоты (ТЧ), обеспечивающий передачу между двумя сетевыми узлами электрических сигналов с полосой частот 0,3 - 3,4 кГц, и основной цифровой канал (ОЦК) со скоростью передачи 64 кбит/с, а также типовые каналы и тракты в соответствии с иерархией аналоговых и цифровых систем передачи.

Первичные сети, являющиеся базовыми транспортными сетями, слу-

жат основой для построения всего многообразия современных мультисер-

висных сетей связи.

Универсальные каналы первичной сети служат основой для построе-

ния вторичных сетей, которые различаются по виду передаваемых сообще-

ний. Вторичные сети – специализированные, они создаются на базе типовых

(универсальных) каналов и трактов передачи с помощью специализирован-

ных узлов или систем со специальными пользовательскими интерфейсами для первичных информационных каналов. В состав вторичных сетей входят:

оконечные абонентские установки, абонентские линии, узлы коммутации и универсальные каналы, выделенные из первичной сети для образования данной вторичной сети. В зависимости от вида передаваемых сообщений различают следующие специализированные вторичные сети: телефонную,

телеграфную, передачи данных, факсимильную, передачи газет, телевизион-

ного и звукового вещания, интегрального обслуживания (ISDN). Границей вторичных сетей является ее стык с абонентскими терминалами.

8

Третий уровень – системы электросвязи, специализированные по опре-

деленным видам услуг, образуют уровень систем или служб электросвязи.

Системы электросвязи включают в себя соответствующие вторичные сети и ряд подсистем (нумерации, сигнализации и др.).

Развитие сетей идет в направлении универсализации вторичных сетей и их слияния в одну универсальную цифровую сеть на основе преобразования информационных сигналов различных видов (аудио-, видеоданных) в стан-

дартную цифровую форму. При этом происходит взаимное объединение функций первичной и универсальной вторичной сети, интеграция компью-

терных и телекоммуникационных технологий передачи сигналов.

Междугородная и зоновые (региональные) сети образуют транспортную сеть, предназначенную для передачи высокоскоростных (широкополосных)

сигналов к сетям доступа. Сеть доступа (абонентская сеть) включает сово-

купность абонентских линий и станций местной сети, по которой разнооб-

разные специализированные сигналы передаются от пользователя к портам транспортной сети и обратно.

Контрольные вопросы

1.Что такое телекоммуникационная сеть?

2.Назовите основные элементы первичной сети ЕСЭ РФ.

3.По каким признакам различают вторичные сети связи?

4.Перечислите типы линий связи ЕСЭ РФ.

5. Поясните, что представляют собой местные, внутризоновые и междугородная телефонные сети.

6.По каким каналам передаются телеграфные сигналы?

7.Назовите особенности системы передачи данных.

8.Как строятся и работают сети факсимильной связи?

9.Как организована передача газет по факсимильным системам?

9

10.Что понимается под звуковым вещанием, как доводятся программы звукового вещания до слушателей?

11.Что понимается под телевизионным вещанием, как доводятся программы телевидения до населения страны?

12. Приведите пример сетей с коммутацией каналов и с коммутаци-

ей сообщений (пакетов).

Тема 2. Первичные электрические сигналы и каналы для их передачи.

Формирование типовых групповых сигналов

[1, с. 15-54, 93-117, 166-182; 2, с. 217-251]

Учащимся следует изучить основные виды первичных сигналов (те-

лефонный, телеграфный, факсимильный, передачи данных, звукового, теле-

визионного вещания) и их основные характеристики: эффективную ширину полосы частот, среднюю мощность, пик - фактор, динамический диапазон и др.

Основным типовым каналом передачи ЕСЭ является канал тональной частоты (ТЧ), предназначенный для передачи электрических сигналов (преж-

де всего телефонных) в нормализованной полосе частот 300 ... 3400 Гц. По каналу ТЧ можно передавать сигналы телеграфии, факсимильной связи, а

также низко- и среднескоростных (< 10 кбит/сек) систем передачи данных.

Для передачи широкополосных сигналов на первичной сети ЕСЭ РФ органи-

зуются типовые широкополосные каналы с нормализованными полосами ча-

стот, равные 6 ... 15 кГц (передача программ 3В), 240 кГц (передача изобра-

жений газетных полос), 6 МГц (передача сигналов ТВ).

В телекоммуникационных сетях используются многоканальные ана-

логовые системы передачи с частотным разделением каналов (ЧРК) и много-

канальные цифровые системы передачи с временным разделением каналов

(ВРК). Изучение принципов построения систем передачи ЧРК следует начать со структурной схемы отдельного канала ТЧ и его индивидуального обору-