Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

GOS_NovyE

.pdf
Скачиваний:
51
Добавлен:
17.05.2015
Размер:
2.48 Mб
Скачать

3.1. Классификация каналов.

Канал- это совокупность всех технических средств и среды распространения, используемых для передачи электрических сигналов в определенной полосе частот или с опред скоростью передачи.

Классификация:

1.По методу прд

Аналоговый(непрерывный и дискретные)

Цифровой( ИКМ, дифферинциальной модуляцией или дельта модуляцией)

2.По ширине полосы пропускания: ТЧ, широкополосные

3.Скорость прд(цифра) ОЦК, первичный, вторичный…

4.Среда распростр. ВЛС,КЛС,РС(спутник, радирелейные) оптоволокно

2.По виду передаваемого первичного сигнала:

Телефонный канал:

Нестандартизированный канал НЧ

Стандартизированный (телефонный, речевой), ТЧ Телеграфный канал (ТЛГ): 50:100:200 Бод(25:50:100 Гц) Факсимильная связь 10кГц

Каналы передачи данных; Телевизионные каналы; Каналы радиовещания.

2.По способу организации:

Односторонние

Двухсторонние: Полудуплексные Полный дуплекс

3.По частотному диапазону:

НЧ-ые (до 10кГц), каналы ТЧ, Нестандартизированные

Средней (ВЧ, телевещание, телевидение)

Широкополосные каналы

4.Бывают:

Однопроводные Двухпроводные Трехпроводные Четырехпроводные

3.2. Образование двухсторонних каналов. Образование двухсторонних каналов.

Необходим переход с 2хпров на 4хпров

Образование данного канала требуется два провода ВЛС, или две жилы (1 пара) кабеля КЛС

Для увеличения дальности необходимы усилители (до 4-ех)

Проблема: усилители усиливают в одну сторону сигнал не пропускает усилительный элемент.

Для того, чтоб организовать двухстороннюю схему, необходима развязывающая схема функции развязки усилительных элементов(петля ОС), в качестве РУ чаще всего используется диф. система

Схема двухпроводного двухстороннего канала

УЭ1

Рис1

ас

ДС1

2

ап

 

 

 

1

 

4

БК

БК

 

 

 

 

 

 

3

 

УЭ2

ас

 

 

 

 

 

ас

2'

ДС2

4 '

1'

3'

 

ас

БК балансный контур; ДС диф система; УЭ усилитель

 

Рис 2

 

 

Передача

УЭ1

 

 

 

ДС

w1

 

 

 

 

 

 

ап

 

 

w2

w3

 

линия

ас

Б.к.

 

Iбк

 

 

 

 

 

 

Zбк

Zлинии

УЭ2

 

 

 

Полоса частот 0,3 – 3,4 кГц Основная проблема – устойчивость канала.

Неустойчивость канала – канал с автогенерацией (то есть система превращается в генератор), канал нестандартизирован.

Условия:

1.Сумма усилений обоих УЭ равна или больше суммы затуханий. УСЛОВИЕ АМПЛИТУД S1+S2≥а пер1+ а пер2

2. Сдвиг фаз ы цепи ОС равен 0 или кратен 2π УСЛОВИЕ ФАЗ

1 2 1 2 n2

Физ смысл: появившися эл. колебания обойдя контур ОС придут в точку возникновения в той же фазу и такого же (при равенстве) или большего значения , и тогда начнут появлятся незатухающи или возрастающие колебания, автогенерация

Назначение ДС : полезный сигнал ас (собственное) должен быть большим. Усилительные элементы должны компенсировать затухание линии ап.

Между 1,2 – минимальное затухание, а между 3,4 – большое. ап. – переходное затухание (большое)

ДС – должна вносить малое затухание, полезного сигнала минимальны, а переходное затухание большое.

ап>> ас ДС с малым затуханием в трансформаторах.

Схема ДС (принципиальная)рис2

Мостовая схема, плечи моста – линейные полуобмотки дифф. транс., лин. цепь с Zвх , балансный контур с Zб. Диагональ моста - цепь УЭ1 УЭ, если мост уравновешен то Iл и Iб.к. должны быть одинаковы.

∑Ф =0, ЭДС взаимодействующих=0.

Мощность должна разделиться пополам, даже если при отсутствии сигнала ас не равно 0. Основное требование к развязывающей системе ап>> ас или Zл=Zб.к.

Необходимо построить б.к. под Zвх линии.

Zл=Zв для длинных линий, для коротких линий Zл=Zн. Волновое сопротивление – частотозависимые. Практически Zл=Zб.к. невозможно.

Ап=20-25 дБ следовательно усиление усилителя не должно превышать.

5. Преобразование сигналов при импульсно-кодововой модуляции.

Применяется кодирование и системы с ВРК называют цифровыми системами с

ИКМ.

Алгоритм преобразования ЦСП:

1.ограничение спектра сигнала

2.дискретизация сигнала по времени

3.квантование (дискретизация по уровню)

4.компрессия

5.кодирование

6.инверсия

7.преобразование кода

 

 

f

0,3

3,4

Fсреза=4кГц(Fв)

 

ограничение спектра

сигнал должен быть с ограниченным спектром, ограниченной частотой Fв, осуществляется с помощью фильтра.

Fв=4 кГц все преобразуется для телефонного канала, т.к. ТЧ

дискретизация fд≥2Fв=2*4=8кГц

с периодом Тд=1/fд=1/8кГц=125мкс

Осуществляется с помощью электронных ключей, управляемых ГО с периодом 125 мкс.

 

 

Т2

Аналог Uс(f)

 

∆Uс(t)

 

 

Uс(∆t)

 

 

∆Uш.кв.

 

Uшума

 

 

Симметричный, для того чтобы общее сопротивление было одинаково.

Само устройство электронного ключа называется амплитудно-импульсная модуляция. Квантование Необходимо для ограничения кодовой комбинации.

∆t=const , меняется только амплитуда. Динамический диапазон изменения амплитуды разбиваем на уровни – шаг квантования. Доведение амплитуд в определенный отчет времени до ближайшего уровня. С равномерным шагом квантования используют линейные кодеры или линейное кодирование. При квантовании возникают ошибки, которые приводят к появлению шума и называется шумом квантования.

Максимальный шум квантования έmax(эпсилон)=1/2Uш.кв.

Качество связи определяется не абсолютными значениями, а разницами между уровнями сигнала полезного и уровня помехи.

Для уменьшения шуму квантования необходимо уменьшить шаг квантования,

1

2

3

4

5

6

7

 

8

Кодирование

 

 

 

Используется

в

цифровых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

системах с ИКМ, используются

знак

 

 

 

 

Номер шага

двоичные, натуральные коды.

 

 

 

 

 

 

квантования

 

При нелинейном кодировании 12-ти

 

№ сегмента

 

 

внутри сегмента

разрядные, при нелинейном кодировании

8-ми разрядные. натуральный двоичный код - таким кодом можно пользоваться при передачи однополярных сигналов. При передачи 2хполярного сигнала, вводится постоянная составляющая. На приеме отнимаем постоянную составляющую. Необходим источник постоянного напряжения, с помощью которых смещаем амплитуду. Проблема решается использованием двоично-симметричного кода. В этом случае старший разряд кодовой комбинации двоично-симметричных кодов обозначает знак 1-«+», 0-«-» Симметричный не нужен никакой дополнительный источник, если используется двоичносимметричный код, то жертвуем одним разрядом, который определяет знак. Погрешность определяется размерностью. Кодируем знакопеременный сигнал. При использовании линейного кодирования используется цифровая компрессия для уменьшения скорости передачи или для увеличения количества каналов, которые заключается в преобладании 12-разрядов в восьмиразрядную кодовую комбинацию. 12→8 путем отбрасывания старших разрядов для малых сигналов и отбрасыванием младших разрядов при передачи больших сигналов.

6. Структура цикла потоков Е1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V VОЦК nКАНАЛОВ 64*32 2048кбит/ с (2 Мбит/с)

 

 

 

 

 

VОЦК

f Д КРАЗРЯДОВ 8кГц *8 разр 64кбит/ с

 

 

 

 

 

 

Тц 1

 

1

125мкс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f Д

8кГц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сверхцикл (мультифрейм) 2мс

 

 

 

 

 

 

 

125мкс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц0 ц1 ц2 ц3 ц4 ц5 ц6 ц7 ц8 ц9 ц10 ц11 ц12 ц13 ц14 ц15

 

ТЧ

 

Цикл (фрейм)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кио

ки1

ки2

ки3

 

 

ки7 ки15 ки16 ки17 ки18

 

 

 

ки30 ки31

 

 

 

 

р1 р2 р3 р4 р5 р6 р7 р8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

448мс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зн

шаг

 

сектор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,91мкс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц0

0

0

0

0

х

А

х

х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

четные циклы

 

 

 

 

 

сцс/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CRC-

0

0

1

1

0

1

1

ц1

СК

СК

х

х

СК

СК

х

х

4

1

17

1

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЦС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нечетные циклы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,488мкс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CRC-

1

A

x

x

З

x

x

ц15

СК

СК

х

х

СК

СК

х

х

 

 

 

 

4

15

31

15

31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р1 р2 р3 р4 р5

р6 р7

р8

 

р1

р2

р3 р4 р5 р6

р7 р8

Все КИ кроме КИ0;16 составляют кодовую информацию сигнала. А 0,16 передача служебной информации.

ВКИ0 передается сигнал цикловой и сверхцикловой синхронизации. В четных и нечетных циклах передается разная информация.

ВКИ16 передаются сигналы управления и взаимодействия (СУВ) между АТС для управления остальными информационными КИ.

7. Кодирование цифровых сигналов. Линейные коды

 

 

 

 

 

Используется в цифровых системах с ИКМ, используются двоичные, натуральные

коды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При нелинейном кодировании 12-ти разрядные, при нелинейном кодировании 8-ми

разрядные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

1

2

0

 

 

 

 

 

 

 

2

2

2

 

3

2

1

 

0

 

 

-7δ

 

 

 

0111

2

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0000

 

 

-6δ

 

 

 

0110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-5δ

 

 

 

0011

1

 

 

 

0001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

0010

Постоянная

При добавлении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

постоянной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

0011

составляющая

составляющей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отсутствует

 

 

 

 

0000

 

 

 

 

 

 

-0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отрицательное

+0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+3

 

 

 

 

 

 

 

 

1111

 

 

 

 

 

 

 

 

Изобразим натуральный двоичный код:

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким кодом можно пользоваться при передачи однополярных сигналов. При

передачи 2хполярного сигнала, вводится постоянная составляющая.

 

 

 

 

 

Необходим источник постоянного напряжения, с помощью которых смещаем амплитуду.

 

 

Проблема решается использованием двоично-симметричного кода. В этом случае

старший разряд кодовой комбинации двоично-симметричных кодов обозначает знак 1-

«+», 0-«-»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Симметричный не нужен никакой дополнительный источник, если используется двоично-

симметричный код, то жертвуем одним разрядом, который определяет знак.

 

 

 

 

Погрешность определяется размерностью.

 

 

 

 

 

 

Кодируем знакопеременный сигнал.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема линейного кодера

 

 

 

 

 

Cсхема вигит

UC (n t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СВ1

 

 

 

СВ2

 

 

 

СВ3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cсхема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сравнения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СС1

 

 

 

СС2

 

 

 

СС3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1

U*22

U 2

U *21

U3

U *20

 

 

 

 

 

ЭТ

 

 

 

 

 

ЭТ

 

 

 

ЭТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

От ГО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Линия регистр

 

Регистр сдвига ПК

 

 

 

 

ФИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(приобретение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кода)

U - шаг квантования

СВ - схема вычитания на выходе кодера. ФИ – формирователь импульсов СС – схема сравнения

ПК – преобразователь параллельного кода в последующий В СВ осуществляется вычитание из сигнала эталонного значения напряжения

UC (n t) Uэт1 если UC (n t) Uэт1 ,то СС закрыт на вычитание

В СС сравниваются значения; величина сигнала с эталонным значением

Если UC (n t) Uэт1 =1, то на выходе (1) и (2) появляются 1 и 1 записывается в регистр, другая разрешает вычитание.

Если UC (n t) Uэт1 =0, то на выходе (1) и (2) нули, первый запрещает вычитание, а второй

ставится в раздел регистра.

Линейные коды

Код AM I код с чередованием полярности импульсов (инверсия альтернативных меток) уменьшается межсимвольные искажения, частота основной гармоники амплитудной последовательности в два раза меньше чем у униполярного.

НДИ-3 код высокой плотности, позволяет выделить ft из рабочей импульсной последовательности отсюда может работать на больших расстояниях. Форма представления линейного кода при получении его из аппаратного кода.

 

 

Uc

1

0

1

1

0

 

Данные могут передаваться

U ïîð

 

1

U

 

 

 

 

 

 

импульсами одной или двумя

2

ñ

 

 

 

однополярные

t

полярностями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Передача двуполярными

 

0

 

 

 

 

 

 

импульсами

является

более

U ïîð

 

 

 

 

двухполярные

t

помехоустойчивой

 

по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сравнению с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

однополярными импульсами

 

 

 

 

 

 

 

 

RZ

t

т.к. пороговый уровень в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приемнике

при

передаче

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

двуполярных

импульсов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

всегда фиксирован, равен 0 и

 

 

 

 

 

 

 

 

NRZ-I

t

не

зависит

от

амплитуды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

переменного сигнала.

 

Оба способа передачи носят название сигналы без возврата к нулю NRZ.

Сигнал с возвратом к нулю RZ предает значение элемента в течении части интервала времени а затем возвращается к нулевому значению.

RZ широко используется широко используется при передаче данных по оптоволоконным линиям (в этом случае минимальное значение сигнала соответствует отсутствию света, максимальное значение соответствует максимальному световому потоку и нулевое значение половине этого максимального значения светового потока)

NRZ-I Сигнал без возврата к нулю с инверсией.

В этом сигнале значение сигнала меняются только при передаче единиц. Здесь мы всегда однозначно можем сказать, если сигнал меняет значение – мы принимаем 1, если не принимает -0.

1) являются трехуровневыми. В этом сигнале «0» передается нулевым значением сигнала, а «1» попеременно «+» и «-» импульсами с одинаковой амплитудой.

 

1

 

0 1

1

0

2)

биимпульсный

(манчестерский)

представляют

собой

+U

 

 

 

 

 

 

 

квазитроичные

последовательность одинаковых по амплитуде и

 

 

 

 

 

 

 

 

длительности разнополярных импульсов, в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

которых «1» передается «+» и «-» импульсами, а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«0» «-» и «+» импульсами.

 

+U

+

 

+ +

+

+

 

биимпульсные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-U

- -

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Формирование C-12,VC-12,TU-12,TUG-2(3) SDH

Формирование C-12:

Контейнер С-12 формируется путем последовательной передачи информационных битов, появляющихся на выходе аппаратуры PDH со скоростью 2048 кбит/с. Структура контейнера представляется в виде матрицы, называемой матрицей полезной нагрузки Payload (PL), содержащей 34 байта протяженностью 125 мкс.

В структуре контейнера С-12 цифровой поток Е1 со скоростью 2048 Кбит/с представлен в виде цифровой 32-байтной последовательности (байты W), циклически повторяющейся с частотой 8 кГц. К этой последовательности в процессе формирования контейнеров С-12-n добавляются выравнивающие биты (S1, S2) при асинхронном объединении цифровых потоков, биты сообщения о выравнивании (согласовании) скоростей (С1, С2 (контейнер С12-4)), балластные биты (G), резервные биты заголовка

(О).

Формирование VC-12:

VC-12 формируется из четырех последовательных фреймов С-12-1, С-12-2, С-12-3 и С-12-4 длительностью по 125 мкс, образующих мультифрейм длительностью 500 мкс объемом 140 байт.

Байт V5 служит для контроля битовых ошибок, распознавания сигнала и индикации состояния тракта виртуального контейнера VC-12.

Байт J2 – байт контроля тракта VC-12. С помощью этого байта каждому тракту цифрового потока Е1 присваивается персональный номер. Этот номер позволяет прослеживать тракт в сети SDH при коммутации потоков, управляемой кроссконнекторами.

Байты Z6, Z7 под номерами зарезервированы для дальнейшего использования.

Формирование TU-12:

Трибный (транспортный) блок TU-12 формируется на основе мультифрейма виртуального контейнера VC-12 путем помещения перед заголовком каждого фрейма VC-12 байтов указателя трибного блока TU-12 PTR (Tributary Unit – 12 PoinTeR). Байты указателя обозначены как V1; V2; V3; V4. В результате формируется мультифрейм трибного блока TU-12 с периодом повторения 500 мкс и длиной 144 байта.

Байты V1 и V2 несут следующую информацию:

Первые четыре бита байта V1 – NDF (New Data Flag) – флаг новых данных, который извещает приемник о новом содержании указателя путем инверсии битов 0110 в комбинацию 1001.

Биты 5 и 6 байта V1 выполняют функцию идентификатора типа трибного блока. Комбинация 10 идентифицирует TU-12, комбинация 01 идентифицирует TU2.

Биты 7 и 8 байта V1 и все восемь бит байта V2 выполняют функцию указателя, указывающего номер байта начала цикла внутри виртуального контейнера VC-12.

Байт V3 используется для отрицательного выравнивания скоростей, когда скорость формирования синхронного транспортного модуля STM-1 ниже скорости формирования трибного блока TU-12.

Следующий за V3 байт с номером 35 используется для положительного выравнивания скоростей, когда скорость формирования синхронного транспортного модуля STM-1 выше скорости формирования трибного блока TU-12.

При отрицательном выравнивании приемник информируется инверсией битов D (Decrement) – управление номера адреса начала цикла. При положительном выравнивании инвертируются биты I (Increment) – прибавление номера адреса начала цикла.

Байт V4 трибного блока зарезервирован.

Формирование TUG-2(3):

Группа трибных (транспортных) блоков TUG-2 (Tributary Unit Group) уровня 2 формируется побайтовым объединением трех трибных блоков TU-12.

Группа TUG-3 формируется побайтным объединением семи групп трибных блоков

TUG-2.

Каждая структура TUG-2 состоит из 432 байт (144´3), распределенных в интервале 500 мкс. Структура TUG-3 содержит кроме семи TUG-2 два столбца, расположенных в начале и включающих 15 байтов фиксированной балластной нагрузки и 3 байта индикатора нулевого указателя NPI (Null Pointer Indication), идентифицирующего содержимое TUG-3.

9. Функции заголовков

Функции трактового и маршрутного заголовков (VC-12 POH,VC-4 POH):

-мониторинг качества (параметры ошибок)

В байте V5(VC-12) передается информация аварийных состояний, идентификация содержимого контейнера.

Байт В3(VC-4) контролирует контроль ошибок кодом паритета Bip-8. -информация о мультиплексорной структуре

Байты L1-L3 (VC-12)-идентификация содержимого VC-12: 000-VC не загружен;

010-VC загружен несинхронными данными с сетью;

011-VC загружен синхронными данными с сетью. Байт С-байт сигнальных меток -информация об установке вызова

Байт J (VC-4)-идентификатор тракта

-функции технического обслуживания, служебная связь

Байты Е и F2,F3 (VC-4)-организация канала связи пользователя. -аварийное состояние

Байты V5 (VC-12) и G1 (VC-4)-байт контроля состояния тракта.

Функции секционного заголовка (SOH):

-мониторинг качества

Байты М1 и В1, В2-байты контроля ошибок Bip-8 и Bip-24 -функции тех. обслуживания

-служебные каналы (F,E) -каналы данных

D1-D12-организация сети передачи данных

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]