Лекция 20. Разработка структурной схемы цсп

В качестве каналообразующего оборудования используем стандартное 30-тиканальное АЦО. Структурная схема аналого-цифрового оборудования приведена на рисунке 2.1. АЦО содержит индивидуальное оборудование ИО, одинаковое для всех каналов (на схеме показан один канал), и групповое оборудование ГО.

ИО тракта передачи содержит:

1. усилитель низких частот 1, который осуществляет предварительное усиление сигналов и согласование дифсистемы ДС с дальнейшей схемой;

2. фильтр низких частот 2, ограничивающий спектр сигнала частотой 3400 Гц;

3. электронный ключ 3, формирующий АИМ-сигнал. Работой ключей различных каналов управляют импульсные последовательности с частотой кГц, соответствующие по фазе временному положению канала.

ГО тракта передачи содержит:

1. устройство объединения АИМ-сигналов 4, которое осуществляет сложение всех канальных сигналов и стробирование их импульсной последовательностью кГц, где – количество канальных интервалов (30 каналов ТЧ и 2 интервала для передачи служебных сигналов);

2. кодер 5, который осуществляет квантование и кодирование сигналов АИМ. Формирование разрядов кода происходит под управлением импульсов тактовой частоты кГц;

3. устройство объединения УО, которое вводит в групповой сигнал служебные сигналы (нулевой и 16-й канальный интервалы);

4. согласующее устройство СУ, которое осуществляет стробирование сигналов управления и взаимодействия СУВ;

5. передатчик синхросигналов Пер с/с формирует сигналы цикловой и сверхцикловой синхронизации для ввода в групповой поток;

6. преобразователь кода 6 преобразует двоичный групповой поток в сигнал с чередованием полярности импульсов ЧПИ, который отвечает рекомендациям МККТТ для точки сетевого стыка ТСС1 на выходе АЦО;

7. генераторное оборудование ГОпер вырабатывает все необходимые импульсные последовательности, синхронизированные относительно единого задающего генератора. Задающий генератор может работать в ведущем режиме или синхронизироваться от входящего потока на приеме или от внешнего генератора;

8. импульсный трансформатор ИТ служит для гальванической развязки и согласования выхода АЦО в ТСС1 с последующими устройствами (блок окончания линейного тракта или блок вторичного временного группообразования).

ГО тракта приема содержит:

1. импульсный трансформатор ИТ;

2. регенератор 7, который восстанавливает форму сигнала, искаженного в соединительных кабелях;

3. преобразователь кода 8, который служит для восстановления двоичного группового сигнала из импульсной последовательности с ЧПИ. Конструктивно преобразователь кода объединен с регенератором. Здесь же происходит выделение тактовой частоты из принимаемого сигнала для синхронизации генераторного оборудования;

4. приемник синхросигналов Пр с/с, который служит для выделения из группового сигнала нулевого и 16-го канальных интервалов и фазирования генераторного оборудования приема;

5. согласующее устройство СУ, которое выделяет сигналы управления и взаимодействия СУВ;

6. генераторное оборудование приема Гопр;

7. декодер 9, который преобразует цифровые кодовые группы в аналоговые импульсы.

Индивидуальное оборудование тракта приема содержит:

1. электронный ключ 10, который выделяет из группового АИМ-сигнала импульсы соответствующего канала;

2. фильтр низких частот 11, который выполняет роль демодулятора АИМ-сигнала;

3. усилитель низкой частоты 12, который служит для усиления сигнала ТЧ и согласования выхода ФНЧ с дифсистемой ДС.

При разработке ступени группообразования учитываем, что линейный тракт разрабатываемой ЦСП строится либо на основе оптического кабеля, имеющего 8 оптических волокон . Таким образом, ступень вторичного временного группообразования должна объединять 4 стандартных 30-тиканальных потока в единый агрегатный цифровой сигнал.

Возможны три способа объединения потоков – посимвольный, поканальный и посистемный. Наиболее широко применяется посимвольный метод. Входящие первичные потоки могут быть как асинхронными, так и синхронными относительно одного общего генератора. Структурная схема устройства вторичного временного группообразования ВВГ приведена на рисунке 2.2.

Основные узлы ВВГ и их назначение:

Тракт передачи:

1. импульсный трансформатор ИТ, который служит для гальванической развязки и согласования входа ВВГ в ТСС1 с предыдущими устройствами;

2. регенератор и преобразователь кода 1, который восстанавливает форму сигнала, искаженного в соединительных кабелях и преобразует биполярный сигнал с ЧПИ в однополярный;

3. блок цифрового сопряжения БЦСпер. Входные цифровые потоки записываются в запоминающее устройство БЦСпер и считываются импульсными последовательностями, вырабатываемыми генераторным оборудованием ВВГ. В случае изменения временного интервала между записью и считыванием БЦСпер осуществляет выравнивание скоростей путем ввода или изъятия информационных символов;

4. коллектор цифровых потоков 2, который служит для объединения последовательностей, считанных из блоков БЦСпер, а также для ввода в групповой поток сигналов цикловой и сверхцикловой синхронизации и служебных сигналов;

5. преобразователь кода 3 преобразует двоичный групповой поток в биполярный сигнал с высокой плотностью единиц КВП-3 (HDB-3), который отвечает рекомендациям МККТТ для точки сетевого стыка ТСС2 на выходе ВВГ;

6. генераторное оборудование ГО;

7. передатчик синхросигналов ПЕРсинх, который формирует сигналы цикловой и сверхцикловой синхронизации для ввода в групповой поток

8. импульсный трансформатор ИТ, который служит для гальванической развязки и согласования выхода ВВГ в ТСС2 с последующими устройствами (блок окончания линейного тракта или блок третичного временного группообразования).

Тракт приема:

1. импульсный трансформатор ИТ;

2. регенератор и преобразователь кода 4, который восстанавливает форму сигнала, искаженного в соединительных кабелях и преобразует биполярный сигнал КВП-3 в однополярный групповой поток. Здесь же происходит выделение тактовой частоты для синхронизации ГО ВВГ;

3. приемник синхронизации Прсинх, который выделяет из группового потока синхросигналы для фазирования генераторного оборудования;

4. генераторное оборудование ГО;

5. распределитель цифровых потоков 5, который обеспечивает распределение цифрового сигнала между БЦСпр;

6. блоки цифрового сопряжения БЦСпр. В БЦСпр восстанавливается исходная скорость первичных потоков путем записи в запоминающее устройство и считывания с соответствующей тактовой частотой. При этом лишние информационные символы вырезаются, а изъятые на передаче вводятся;

7. преобразователь кода 6 преобразует однополярный первичный поток в сигнал с чередованием полярности импульсов ЧПИ, который отвечает рекомендациям МККТТ для точки сетевого стыка ТСС1;

8. импульсный трансформатор ИТ.

При разработке структуры временных циклов принимаем за основу стандартный цикл. Структура временных циклов 30-тиканальной группы представлена на рисунке.

Цикл состоит из 32-х 7-миразрядных канальных интервалов, два из которых используются для передачи синхросигналов, сигналов СУВ, передачи данных и служебных сигналов. В стандартном цикле это нулевой и 16-й канальные интервалы. Длительность цикла соответствует частоте дискретизации и составляет мкс. Нулевой канальный интервал КИ₀ используется для передачи в каждом четном цикле синхросигнала, состоящего из 6 разрядов ( ). Цикловой синхросигнал вида 001101 передается на позициях 2…7 КИ₀, первый разряд Р₁ КИ₀ всех циклов используется для канала передачи дискретной информации. В нечетных циклах разряд Р₃ КИ₀ используется для передачи аварийного сигнала потери цикловой синхронизации А, разряд Р₆ – для передачи сигнала о снижении остаточного затухания каналов З, остальные разряды свободны и заполняются единицами для улучшения работы выделителей тактовой частоты. Период следования циклового синхросигнала составляет мкс. Каждые 16 циклов (Ц₀…Ц₁₅) составляют сверхцикл СЦ. Сверхцикл передачи СЦ соот­ветствует минимальному интервалу времени, за который передается по одному отсчету каждого из 60-сигнальных каналов, используемых для передачи сиг­налов управления и взаимодействия СУВ, и каналов передачи аварийной сигна­лизации (потери сверхцикловой или цикловой синхронизации). Длительность сверхцикла мс. Сверхцикловый синхросигнал вида 0000 передается в разрядах Р₁… Р₄ КИ₁₆ нулевого цикла Ц₀. Разряд Р₆ КИ₁₆ нулевого цикла Ц₀ используется для передачи аварийного сигнала о потере сверхцикловой синхронизации У, разряды Р₅, Р₇ свободны и заполняются балластным сигналом вида 10. В КИ₁₆ всех остальных циклов разряды Р₁, Р₂, Р₅, Р₆ используются для передачи сигналов управления и взаимодействия СУВ1 и СУВ2, разряды Р₃, Р₄, Р₇ свободны и заполняются балластным сигналом вида 010.

В разрабатываемом АЦО , а количество канальных интервалов равно 32. В нулевом канальном интервале каждого чётного цикла передаётся синхросигнал, состоящий из шести разрядов . В каждом чётном цикле размещается информационных позиций, а в каждом нечётном . Общее число информационных позиций между двумя соседними синхрословами , период следования синхросигналов мкс. Находим среднее время поиска синхросигнала по формуле (6) [1]:

мкс мс

Время восстановления синхронизма определяется временем поиска и временем накопления по выходу и входу в синхронизм. Из принципа действия приёмника синхросигнала следует, что , а , где и – соответственно коэффициенты накопления по выходу из синхронизма и входу в синхронизм.

Для обеспечения защиты от сбоя синхронизации при кратковременных ошибках выбираем , т. е. накопитель по выходу из синхронизма будет заряжаться только после четырёх ложных синхрогрупп. Для защиты от ложного приема синхрогруппы выбираем , т. е. накопитель по входу в синхронизм заряжается только после трех последовательно принятых синхрогрупп. Рассчитываем время восстановления синхронизма при выбранных коэффициентах:

мс

Тактовая частота первичного (компонентного) потока рассчитывается по формуле:

кГц

Тактовую частоту агрегатного цифрового сигнала определяем по формуле:

,

где – количество объединяемых компонентных сигналов;

– отношение количества дополнительных символов в цикле

агрегатного цифрового сигнала к общему количеству символов в цикле.

кГц

74