электросвязь / 7. Особ. авиац. КС

Лекция 7

Особенности авиационных каналов связи (определение, структурная схема, характеристики)

Технические средства, с помощью которых осуществляется связь между одной парой корреспондентов, называется каналом связи (КС) (или это совокупность устройств, образующих тракт передачи информации от одного абонента к другому. В электросвязи используются электрические процессы, в радиосвязи -электромагнитные волны.

Различают симплексную связь (т. е. сообщения передаются корреспондентами поочередно, по одному каналу связи ), дуплексная связь (одновременная передача сообщений в прямом и обратном направлениях, используют два канала связи ) и полудуплексную (поочередно, по двум каналам связи).

Каналы связи ГА образуются из оборудования узлов связи. Кроме того, на некоторых участках связь между узлами осуществляется с использованием на правах аренды каналов общегосударственной сети. Как правило арендуются каналы дальней междугородней и международной связи. Когда аренда невозможна или нецелесообразна, каналы связи организуются с помощью радиостанций или радиорелейных линий.

Узлом связи называется оконечные абонентские устройства, сосредоточенные на одном предприятии или в одном населенном пункте. С помощью линий связи осуществляется связь между узлами связи.

Физический процесс, заключающий в себя информацию называют сигналом, а среда в которой происходит передача сигнала – линией связи.

Сигналы бывают звуковыми, оптическими, электрическими, электромагнитными и других видов. Сигналы делятся на аналоговые и дискретные. К аналоговым относятся сигналы телеграфа, телевизионные, фототелеграфные. Дискретные используют при ТЛТФ, сигналы световой и звуковой посылки вызова и др.

Т.к. стоимость линии связи (ЛС) невелика, то одну и ту же линию связи стремятся использовать для связи между несколькими парами корреспондентов.

КС включает определенные элементы передатчика, приемника и линию связи. Канал связи осуществляется независимо от наличия в нём передаваемой информации и её вида. Поэтому оконечные устройства абонентских аппаратов не являются составной частью канала (рис.1).

Рис.1 Структурная схема канала связи.

АЛ- абонентская линия связи

СЛ- соединительная линия

КС могут строится с использованием как проводящих, так и радиотелефонных сигналов (средств).

Идеальный КС должен пропускать без искажений все составляющие спектра сигнала, он не должен нарушать фазовых состояний между ними, вносить нелинейные искажения, а значит должен иметь линейную амплитудную характеристику.

Свойства реальных каналов характеризуются: шириной ПП, продолжительностью работы канала и динамическим диапазоном.

Шириной ПП называют частотную область, в пределах которой коэффициент 0.7…1 и нелинейной фазовой характеристики не превышает 10%.

Динамический диапазон характеризуется max мощностью сигнала, который может быть передан по каналу в пределах линейной части.

Наряду с динамическим диапазоном канала используется такая его характеристика, как превышение средней мощности сигнала над средней мощностью помех.

=10lg(+1) –уровень сигнала

=10lg( – уровень канала

Условие безискаженной передачи сигнала по ЛС.

=**

- объем сигнала

- длительность сигнала

- спектр сигнала

- уровень сигнала

= **

- емкость канала

- ПП канала

≤

Это условие выполняется если ≤ ≤ , ≤

Различают непрерывные сообщения (плавноменяющиеся во времени) и дискретные. Согласно т. Котельникова любой непрерывный сигнал можно представить в виде дискретных посылок через некоторые промежутки времени. Это есть кодирование (например двоичная система).

Модуляцией называется изменение информативного параметра процесса, выполняющего роль переносчика, информации по закону, отображающему передаваемое сообщение.

Например в телефонных каналах сигнал формируется путем применения (модуляции) постоянного тока, в соответствии с изменением звукового давления в микрофоне.

Авиационные каналы связи

Характеристики КС АЭС, установленные ИКАО и МСЭ

Таблица 1.1

Канал связи	Скорость передачи					треб, Гц
	Слов/мин	Бод (бит/с)
Слуховые, телеграфные КС, код Морзе.	20-50	15-20	4-5		100-120
БП каналы проводной связи	100-150	50-75	7-8		120
БП радиопередачи	100-150	50-75	7-8		250-500
Фототелеграфные каналы связи	60	1200-3000	10-11		2400-3100
Телефонные КС	120	-	17-18		3100
КС передачи данных (телекодовые)	-	50-100 600-1200 До 12000 До 48000	17-18 17-18 17-18 17-18		250-500 3100 12000 48000
Телевизионные КС	-		13-14

Типы авиационных цифровых каналов связи и их характеристика

В соответствии с Приложением 10 к Конвенции о международной ГА(т.3.ч.1. «Системы передачи цифровых данных», 1995 г.) все каналы авиационной цифровой электросвязи (АЦЭС) делятся на четыре типа: P-канал, R- канал, T- канал и C- канал.

P-канал – это канал связи пакетного режима с временным уплотнением DM (In the Time Division Multiple Systems a common carrier is shared to transmit multiple messages – to multiple receivers – by time sharing the carrier between the message sources ), используемый для непрерывной передачи сигнальных данных и данных абонента на борт ВС (в прямом направлении)с авиационной наземной станции GES (Ground Earth Station). КС этого типа, используемый только для функций управления системой, обозначается как Psmc, а P- канал, используемый для других функций, обозначается Pd.

T- канал – канал АЦЭС многостанционного доступа с временным разделением сигналов TDMA (Time Division Multiple Access) используется для передачи данных только в обратном направлении «борт ВС - Земля». Принимающая сигналы земная станция GES резервирует интервалы времени для ПД, запрашиваемые так называемыми бортовыми земными станциями AES (Aircraft Earth Station) в соответствии с длиной сообщения. Передающая станция AES направляет сообщение в течение зарезервированных интервалов времени в соответствии с порядком очередности.

R- канал - это канал связи с произвольным доступом, например, с выделением интервалов по методу Алоха, используемый для передачи сигнальных данных и данных абонента в обратном направлении, т.е. с борта ВС на Землю. Как и в первом случае, R- канал, используемый только для функций управления системой, обозначается Rsmc, а для любых других функций- Rd.

С- канал- это один КС контурного типа на несущую рабочую частоту SCPC (Single Carrier Per Channel), используемый как в прямом «Земля- борт», так и в обратном «борт-Земля» направлениях. С- канал представляет собой канал АЦЭС с временным уплотнением, предназначенный для обеспечения основного Кс, который используется для речевой связи или ПД, а также отдельного канала связи, применяемого для передачи сигнальных, контрольных и системных сообщений. Использование С-канала контролируется способом присоединения специальных сигналов присвоения и освобождения в начале и в конце каждой транзакции полных сеансов связи между вычислительными средствами (СВТ) или между СВТ и их пользователями.

Функциональные блоки R- и T- каналов приведены на рис. 3.5. В пятом блоке, осуществляющем сборку группы, производится генерация преамбулы и добавление так называемого уникального слова, соответственно в девятом блоке осуществляется синхронизация преамбулой и уникальным словом. В качестве передающего радиочастотного (РЧ) тракта могут использоваться любые физические линии передачи данных типа SCDL, а также VDL, HFDL или другие. Кодер и Декодер FEC (Forward Error Correction) осуществляет прямое исправление ошибок, т.е. такой процесс добавления избыточной информации к передающему сигналу, который позволяет исправлять в приемнике ошибки, возникающие при передаче. Скремблер и дескремблер в совокупности обеспечивают восстановление синхронизации и стабилизацию формы переданного спектра.

Для R- канала выделение интервалов по методу Алоха означает произвольный доступ, в соответствии с которым множество абонентов независимо друг от друга имеют доступ к одному и тому же КС. При этом каждый сеанс связи должен осуществляться в течение наперед заданного переменного интервала. Такая система временных интервалов хранятся в памяти вычислительных средств всех абонентов.