Глава 7 система передачи икм-15

7.1. Общие сведения

Характеристика системы. Цифровая субпервичная система переда чи ИКМ-15 предназначена для организации соединительных или абонентских линий СТС. Линейный тракт системы организуется по кабелю типа КСПП-1Х4Х0.9 или КСПП-1Х4Х1.2 по однока-бельной схеме.

Аппаратура ИКМ-15 позволяет организовать: 15 каналов ТЧ, до 45 сигнальных каналов (от одного до трех вынесенных сигналь ных каналов на одном канале ТЧ), четыре канала передачи дис­кретной информации со скоростью 100 бит/с или два канала со скоростью 200 битс; один канал вещания второго класса вместо двух каналов ТЧ. Имеется возможность вместо одного канала ТЧ организовать канал передачи цифровой информации со скоростью 64 кбит/с.

Рис. 7.1. Принцип построения цифрового линейного сигнала ИКМ-15

Линейный сигнал передается со скоростью 1,024 Мбит/с дво­ичным кодом с символами, «затянутыми» на тактовый интервал. Номинальная амплитуда единичного символа линейного сигнала 3 В, длительность 7'_и==0,98 мкс.

Линейный сигнал (рис. 7.1) строится на основе сверхциклов пе­редачи, каждый из которых содержит 16 последовательных циклов Цо, Ць Ц15. Длительность сверхцикла Г_сц=2,0 мс, длительность цикла 7_Ц=125 мкс, что соответствует частоте дискретизации анало­гового сигнала /_д = 8 кГц. Каждый цикл содержит 16 канальных интервалов КИ₀, КИ_Ь КИ₂, КИ15, длительность каждого ка­нального интервала Г_к._и = 7,8 мкс. Канальный интервал состоит из восьми тактовых интервалов ТИ₄ ... ТИ₈ по 0,98 мкс. На канальных интервалах КИ, ... КИ₁₅ располагаются восьмиразрядные кодовые комбинации, относящиеся к соответствующим каналам ТЧ. Каж­дый из восьми разрядов Pi ... Р₈ кодовой комбинации занимает один соответствующий ему тактовый интервал ТИ.

Нулевой канальный интервал КИ₀ служит для передачи син­хросигналов, сигналов дискретной информации (телеграфии), сиг­налов управления и линейных сигналов АТС СТС.

Сигнал цикловой синхронизации в виде стационарной трехраз­рядной кодовой комбинации 110 присутствует на интервалах ТИ₆ ... ТИ₈ нулевых КИ всех циклов. В начале каждого сверхцикла на месте ТИ1, КИ₀, Цо передается сигнал сверхцикловой синхрониза­ции СЦС, который обеспечивает правильное распределение инфор­мации по сигнальным каналам СУВ[ ... СУВ₃. Информация сиг­нальных каналов располагается на ТИ₂ ... ТИ₄ нулевого КИ, а ин­тервал ТИ₅ используется для передачи информации, поступившей от телеграфных каналов.

Линейный тракт системы состоит из оконечных станций ОС, промежуточных необслуживаемых регенерационных станций ПС, обслуживаемых промежуточных регенерационных станций ОПС. Благодаря наличию устройств АРУ длина регенерационного учас­тка в регенераторах может меняться в широких пределах и сос­тавляет 4,0 ... 7,2 км для кабеля КСПП-1Х4хО,9 и 4,3 ... 7,4 км для кабеля КСПП-1 Х4Х 1,2; при этом затухание регенерационно­го участка находится в пределах 26 ... 46 дБ. Максимально воз­можное расстояние ОС — ОС составляет 50 км, а при одной раз­решенной ОПС дальность действия аппаратуры может достигать 100 км. Минимальная длина пристанционных регенерационных участков 1,0 км, их затухание может быть доведено до минималь­но допустимого за счет наличия на ОС или ОПС искусственных ли­ний ИЛ-3 с эквивалентной длиной 3 км. Дистанционное питание ПС (не более семи) осуществляется от ОС или ОПС стабилизиро­ванным постоянным током /д_П=85 мА по системе «провод — про­вод».

Односторонняя служебная связь в линейном тракте осущест­вляется на НЧ без промежуточных усилителей с использованием искусственной цепи. Тональный вызов служебной связи передается на частоте 552 Гц. Дальность действия служебной связи 50 км. Линейный тракт контролируется путем организации шлейфа по групповому сигналу на одной из оконечных станций.

Команда на образование шлейфа по групповому сигналу дает­ся специальным устройством, входящим в состав ИКМ-15, с по­мощью двукратной переполюсовки дистанционного питания, про­изводимой п+1 раз, где п — число ПС на секции дистанционного питания. Станция, образующая шлейф, выдает на противополож­ную станцию квитирующий тональный сигнал частотой 512 Гц по искусственной цепи.

Питание оборудования ОС осуществляется от станционной ба­тареи напряжением —60 В-?о%.

Состав оборудования. Аппаратура ИКМ-15 поставляется про­мышленностью в завершенном конструктивном исполнении для промежуточных и оконечных станций. Промежуточная станция поставляется полностью укомплектованной. Оконечные станции комплектуются из функционально-конструктивных блоков.

Каждый блок выполняет определенную функцию и состоит из ячеек, содержащих схемный монтаж. Разработчики системы ИКМ-15 отказались от стоечного принципа конструктивного оформле­ния аппаратуры, что позволяет в значительной мере экономить ма­териалы и кабельную продукцию как при изготовлении, так и при монтаже аппаратуры, а также повышает гибкость использования оборудования на ОС. Каждая ОС состоит из:

блока уплотнения и кодирования БУК, предназначенного для аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования сигналов, а также для временного объединения и разделения каналов суб­первичной 15-канальной группы; блок имеет четыре модификации: на 15 каналов ТЧ и 15 СУВ; на 13 каналов ТЧ и СУВ и один ка­нал звукового вещания; на 15 каналов ТЧ и 45 СУВ; на 13 кана­лов ТЧ, 39 СУВ и один звукового вещания;

блока комплектов низкочастотных окончаний КНО, содержа­щего 15 ячеек КНО, которые при организации соединений между каналами аппаратуры ИКМ-15 и приборами АТС переводят четы-рехпроводные окончания каналов в двухпроводные с измеритель­ными уровнями на входах и выходах 0 и —7 дБ или 0 и —3,5 дБ соответственно и, кроме того, по сигналу с МТС обеспечивают автоматическое транзитное переключение на четырехпроводный режим с измерительными уровнями —3,5 и—3,5 дБ (КНО-П) или на режим двухпроводного транзита с уровнями 0 и —3,5 дБ (КНО-I);

блока сигнализации БС, обеспечивающего ввод питающего на­пряжения на ОС и формирование аварийного сигнала, передавае­мого в устройства общестанционной и рядовой сигнализации при повреждении любого из блоков ОС;

блока сервисного оборудования СО, предназначенного для организации служебной связи и испытаний каналов, содержащего переговорное устройство для связи по каналам ТЧ и коммутирую­щее устройство, позволяющее подключать к каналам ТЧ и СУВ измерительные приборы для их контроля;

блока согласующих телеграфных устройств СТУ, обеспечиваю­щего преобразование телеграфных сигналов до 100... 200 бит/с с целью их передачи по цифровым каналам ИКМ-15;

устройства прямого абонента УПА, предназначенного для под­ключения аппарата прямого абонента к четырехпроводным окон­чаниям каналов ТЧ системы ИКМ-15;

блока окончания линейного тракта БОЛТ, обеспечивающего регенерацию цифрового сигнала, принятого с пристанционного участка, дистанционное питание линейных регенераторов, прием тонального вызова служебной связи, ввод кабеля и защиту стан­ционной части от опасных напряжений; БОЛТ выполнен в двух вариантах — с ячейкой дистанционного питания ДП и с ячейкой дистанционного шлейфа ДШ, позволяющей организовать шлейф на оконечной станции.

Рис. 7.2. Структурная схема станций системы передачи ИКМ-15

Станция, содержащая ячейку ДП, должна быть обслуживае­мой, в то время как станция, содержащая ячейку ДШ, может быть полуобслуживаемой (без постоянно присутствующего персонала эксплуатации).

Структура оборудования ИКМ-15 представлена на рис. 7.2. Те­лефонные сигналы поступают от РСЛ АТС на двухпроводные вхо­ды КНО ОСь Выходы КНО соединены с четырехпроводными окон­чаниями БУК- Последний осуществляет аналого-цифровое преоб­разование сигналов, поступивших от КНО, преобразует сигналы, поступившие от СТУ, и формирует временные сверхциклы и циклы на основе информационных и служебных кодовых комбинаций, ко­торые поступают в БОЛТ и далее в кабель. Двоичный цифровой сигнал в линейном тракте регенерируется в каждой ПС. С послед­него пристанционного участка двоичный сигнал поступает в БОЛТ ОС₂, где производится его регенерация станционным регенерато­ром. Регенерированный сигнал поступает в БУК, где осуществля­ется цифро-аналоговое преобразование сигнала и распределение сигналов по соответствующим каналам. Сигналы управления и линейные сигналы АТС поступают от РСЛ через КНО на входы каналов СУВ БУК на передаче и выводятся с выходов каналов СУВ БУК через КНО на приеме.

7.2. ОБОРУДОВАНИЕ ОКОНЕЧНОЙ СТАНЦИИ

Блок уплотнения и кодирования БУК. Блок предназначен для аналого-цифрового преобразования сигналов 15 каналов ТЧ н СУВ методом ИКМ и формирования субпервичного потока со скоростью 1024 кбит/с на передаче и обратного преобразования на приеме. В низкочастотных окончаниях каналов БУК обеспечивает четырехпроводный режим с измерительными уровнями — 13 и + 4,3 дБ. В состав передаваемого цифрового потока могут входить сигналы дискретной информации и радиовещания вместо сигна­лов двух каналов ТЧ.

Рассмотрим процесс преобразования сигналов по структурной схеме БУК, приведенной на рис. 7.3. Приходящий из блока КНО низкочастотный сигнал поступает в ячейку НЧ окончания каналов БУК «Модулятор — демодулятор» МД. Каждая ячейка МД содер­жит три комплекта передающего и приемного индивидуального оборудования, обеспечивающего формирование амплитудно-частот­ной и амплитудной характеристик канала. Низкочастотный сигнал в тракте передачи МД проходит через ограничитель амплитуд ОА, предотвращающий перегрузку цифрового тракта передачи, согла­сующие элементы и фильтр ФНЧ-3,4. Фильтр ограничивает поло­су частот сигнала и тем самым предотвращает переходные помехи между каналами при частоте дискретизации 8 кГц, принятой для БУК.

В ячейке «Ключи передачи» КПер сигналы каналов проходят через свои модуляторы Mi ... М₎₅, осуществляющие дискретизацию сигналов с частотой /д = 8 кГц. С выходов модуляторов -импульсы АИМ-1 объединяются в групповой сигнал. В расширителе Р им­пульсы АИМ-1 преобразуются в импульсы АИМ-2, а их длитель­ность увеличивается от 2,5 до 8 мкс. Необходимость такого преоб­разования рассмотрена в § 3.2.

Импульсы с расширителя поступают на вход компаратора К кодера. Последний состоит из двух ячеек «Кодирующее устрой­ство» КУ1 и КУ2- В состав КУ1 входит аналоговая часть кодера, а КУг — цифровая. Кодер обеспечивает восьмиразрядное нелиней­ное кодирование входящих сигналов АИМ. В БУК применен кодер поразрядного взвешивания с цифровой компрессией эталонов и амплитудной характеристикой сегментного типа А-87,6/13. Работой кодера управляет логическое устройство ЛУ.

Рис. 7.3 Структурная схема блока БУК.

С выхода схемы считывания СС ячейки КУг восьмиразрядные кодовые комбинации, занимающие канальные интервалы KH_t ... КИ15, поступают в ячейку «Цифровая передача» ЦПер на форми­рователь группового сигнала ФГС, который обеспечивает объеди­нение кодовых комбинаций каналов ТЧ с сигналами, поступающи­ми в КИ₀. Из ячеек СУВ1... СУВ₃ поступают сигналы СУВ, зани­мающие 2-, 3-, 4-й тактовые интервалы, из ячейки «Цифровая информация» ЦИ поступают телеграфные сигналы, занимающие 5-й тактовый интервал, а с узла формирования сверхциклового синхросигнала ФСЦС — сигнал сверхцикловой синхронизации, за­нимающий 1-й тактовый интервал. Формирователь ФГС обеспечи­вает ввод в цифровой поток сигналов аварии, поступающих из ячейки «Контроль и сигнализация» КС. Сформированный в ФГС цифровой поток поступает в преобразователь кода передачи ПКП, изменяющий статистическую структуру цифрового потока и исклю­чающий появление длинной серии нулей. В устройстве ввода циф­рового синхросигнала УВЦС в цифровой поток вводится цикловая сиихрокомбинация ПО, сформированная формирователем цифро­вого синхросигнала ФЦС.

С выхода ЦПер полностью сформированный цикловой сигнал поступает в ячейку «Регенератор приема» РПр на выходное ус­тройство передачи ВУП. Последний преобразует сигнал с помощью счетного триггера, что позволяет сформировать цифровой сигнал с символами, «затянутыми» на тактовый интервал, в котором ин­формация содержится в фронтах импульсов. Как известно, такой способ передачи позволяет при методах регенерации, применяемых в линейном тракте ИКМ-15, увеличить помехоустойчивость. Схема ВУП обеспечивает формирование стандартных параметров выход­ных импульсов. Далее через контакты реле в ячейке КС цифровой сигнал подается из блока БУК в блок БОЛТ.

Поступающий из БОЛТ регенерированный цифровой сигнал проходит через контакты реле в ячейке КС в ячейку РПр. Регене­ратор приема РПр обеспечивает преобразование цифрового сигна­ла, обратное преобразованию, осуществленному в схеме ВУП счетным триггером. Схема формирования тактовой частоты ФТЧ формирует тактовый сигнал из тактовой частоты, выделенной РПр. Схема контроля линейного сигнала КЛС контролирует наличие сигнала на выходе РПр и обеспечивает включение сигнализации в КС в случае его отсутствия. В ячейке «Цифровой прием» ЦПр из цифрового сигнала приемниками циклового и сверхциклового сиг­налов ПЦС и ПСЦС выделяются соответствующие сигналы и обес­печивается синхронизация генераторного оборудования приема и работа сигнализации наличия синхронизма.

Соответственно схемами выделения сигналов СУВ и цифровой информации УВ СУВ и УВ ЦИ выделяются сигналы СУВ и теле­графии, направляемые затем в соответствующие ячейки. Преобра­зователем кода приема ПКПр восстанавливается структура сигна­ла. Декодирующее устройство в блоке БУК состоит из двух ячеек ДУ, и ДУ₂. В ячейке ДУ₂ содержится цифровая часть декодера, запоминающая приходящие кодовые комбинации ЗУ и управляю­щая через ЛУ генераторами эталонных токов, расположенными в ДУ|. Под управлением ДУ₂ на выходе ДУ! формируются импульсы АИМ-2, распределяемые временными селекторами ВС каналов. Временные селекторы BQ ... ВС₎₅ располагаются в ячейке «Ключи приема» КПр.

В индивидуальных трактах приема ячеек МД фильтром ФНЧ-3,4 осуществляется восстановление аналогового сигнала, а УНЧ доводит уровень низкочастотного сигнала до нормы. Линейные сигналы поступают из ячеек СУВ в РСЛ сельских АТС, а телегра­фная информация из ячейки ЦИ через ячейку СТУ поступает на телеграфную аппаратуру. Для организации канала вещания вмес­то ячейки МД для 13-... 15-го каналов устанавливается ячейка «Вещание» Вщ, содержащая НЧ оборудование одного канала ТЧ и оборудование канала вещания. В тракте передачи НЧ оборудо­вания канала вещания осуществляется ограничение полосы час­тот канала фильтром ФНЧ-6,0, устанавливающим верхнюю часто­ту сигнала вещания 6,0 кГц. Контур предыскажения ПК создает перекос уровней передачи сигнала вещания, обеспечивающий опти­мальную передачу этого сигнала совместно с сигналами ТЧ. В тракте приема ячейки Вщ восстановление аналогового сигнала осуществляется фильтром приема ФНЧ-6,0.

Восстанавливающий контур ВК ликвидирует амплитудно-час­тотные искажения, внесенные на передаче ПК. Управляющие сиг­налы для функционирования узлов БУК поступают от генератор­ного оборудования передачи и приема.

В системе ИКМ-15 генераторное оборудование децентрализо­вано. Распределители управляющих сигналов располагаются в ячейках, осуществляющих соответствующие операции. Этот прин-цин позволил уменьшить число проводов, применяемых для межъячеечных соединений, и упростить конструкцию БУК- В сос­тав генераторного оборудования передачи входит задающий гене­ратор, вырабатывающий управляющий сигнал с частотой 2048 кГц. Переключающее устройство ПУ позволяет управлять работой ге­нераторного оборудования как от ЗГ-2048, так и от внешнего так­тового сигнала. В состав генераторного оборудования входит формирователь тактовых последовательностей ФТП и регистр цифровой РЦ, являющийся основным формирователем и распре­делителем управляющих сигналов группового цифрового тракта. Управление процессом дискретизации осуществляется канальным распределителем передачи РКпер, а распределением цикловых уп­равляющих сигналов — дешифратор распределителя цикловых сигналов ДшРЦ.

Генераторное оборудование приема во многом аналогично по структуре генераторному оборудованию передачи. Основная так­товая частота вырабатывается ФТЧ РПР, формирование управ­ляющих сигналов тракта приема осуществляют ФТП и РЦ приема.

Имеющиеся в ячейке контроля и сигнализации КС устройства контроля УК за состоянием синхронизма и коэффициентом ошибок и схемы контроля линейного сигнала, обеспечивающие контроль наличия сигнала в точках стыка с блоком БОЛТ, позволяют про­изводить контроль за состоянием БУК и через устройство сигна­лизации УС включать местную, стативную и рядовую сигнализа­цию.

Блок сервисного оборудования СО. Блок обеспечивает прове­дение элементарных эксплуатационных измерений и проверок оконечной станции и каналов ИКМ-15.

155

Рис. 7.4. Структурная схема блока СО:

а — переговорное устройство УСС: б — плата измерения напряжений; в — схема подклю­чения к низкочастотным окончаниям каналов; г — схема контроля сигнальных каналов

Схема блока позволяет организовать:

участковую низкочастотную служебную связь по искусственной цепи (совместно с блоком БОЛТ);

контроль питающих напряжений, вырабатываемых источника­ми питания ОС;

проверку, контроль и измерение каналов ТЧ и сигнальных ка­налов СК.

В состав блока входит ряд устройств, обеспечивающих эксплу­атационное обслуживание ИКМ-15 (рис. 7.4).

Переговорное устройство искусственной (фантомной) цепи ПУФ позволяет организовать громкоговорящую связь на расстоя­ние до 50 км и осуществить фонический вызов по низкочастотно­му каналу УСС (рис. 7.4, а).

Плата измерения напряжения ИН (рис. 7.4, б) содержит ряд кнопочных переключателей S,- и измерительных шунтов R,. При нажатии кнопки для измерения соответствующего напряжения вольтметр PV подключается параллельно шунту, к которому под­ключено измеряемое напряжение питания. Величина R, и класс точности стрелочного индикатора позволяют производить измере­ния с точностью не хуже 5%.

Блоки BKi и БК₂ (рис. 7.4, в) позволяют подключать кнопоч­ными переключателями S_nep; и S_npt соответственно гнезда переда­чи Пер, и приема Пр, четырехпроводных низкочастотных оконча­ний каждого из 15 каналов к гнездам Пер и Пр, в которые можно включить измерительный генератор ИГ и указатель уровня УУ, обеспечивающие измерения каналов ТЧ оконечной станции. В этом случае гнезда Пер! ... Пер₎₅ и Пр1 ... Пр_[5 блока СО специаль­ными измерительными шнурами соединяют с соответствующими гнездами блока БУК-

Проверка каналов ТЧ на прохождение разговора осуществля­ется с платы сигнальной ПС с помощью подключаемой к этой пла­те микротелефонной гарнитуры. Плата ПС позволяет организовать проверку сигнальных каналов набором номера (по каналу, вклю­ченному в АТС) и контроля ответных сигналов, поступающих с встречной АТС.

Упрощенные схемы контроля передающей СКпер и приемной СКпр частей одного из сигнальных каналов приведены на рис 7,4, г. Подключение выходов СКпер и СКрп к контрольному устройству осуществляется нажатием кнопки S_m.

Набором цифры 1 и последующим набором номера абонента встречной АТС проверяется действие передающей части сигналь­ного канала, при этом с размыканием импульсных контактов но­меронабирателя НН открывается транзистор VT схемы контроля и в СК поступают импульсы тока. Линейные сигналы встречной АТС поступают из приемной части сигнального канала на гнезда Пр. СК в виде положительного потенциала (корпуса). При этом в блоке СО включается сигнальная лампочка Н. Питание'лампочки стабилизированным напряжением —10 В осуществляется от элек­тронного стабилизатора напряжением СН, входящего в состав бло­ка СО.

Габаритные размеры блока СО 655x225x100 мм. На лицевую панель блока вынесены коммутационные гнезда каналов ТЧ и сигнальных каналов, номеронабиратель, кнопки выбора каналов и подключения микротелефонной гарнитуры, сигнальная лампочка.