Ответ_ГОС. 1. Анализ методов построения многоканальных телекоммуникационных систем
 Скачать 105.74 Kb.
|
|
1. Анализ методов построения многоканальных телекоммуникационных систем Методы построения многоканальных телекоммуникационных систем основаны на методах разделения каналов. Различают многоканальные системы передачи двух видов: - аналоговые (АСП), построенные по принципу частотного разделения каналов (ЧРК); - цифровые (ЦСП), построенные по принципу временного разделения каналов (ВРК). В системах с частотным разделением каналов информация всех каналов передается одновременно по одной физической цепи, при этом для каждого канала в спектре многоканального сигнала отводится определенная полоса частот. Структурная схема многоканальной системы передачи, построенная по принципу частотного разделения каналов:  Полосовые фильтры ПФ на выходах модуляторов подавляют неиспользуемые боковые полосы частот и все паразитные продукты преобразования. При использовании несущих частот FH1=12 кГц, FH2 =16 кГц, FH3=16 кГц полосовой фильтр первого канала ПФ1 пропустит только верхнюю боковую полосу частот первого канала, то есть спектр 12,3 - 15,4 кГц, ПФ2 второго канала пропустит полосу частот 16,3 - 19,4 кГц и т.д. Аналогично можно было бы использовать нижнюю боковую полосу частот. Полосы частот всех трёх каналов перед поступлением в линию объединяются, в результате чего формируется спектр многоканального сигнала 12,3 – 23,4 кГц. На приемной станции установлены полосовые фильтры, которые имеют те же полосы пропускания, что и фильтры соответствующих каналов на передаче. Они выделяют из спектра многоканального сигнала полосы частот соответствующих каналов. Демодуляторы с помощью несущих частот (таких же, как на передающей стороне) преобразуют выделенные полосовыми фильтрами диапазоны частот. В результате преобразования на выходах демодуляторов появляются исходные сигналы со спектром 0,3 – 3,4 кГц, а также высокочастотные продукты преобразования. Фильтры нижних частот ФНЧ, установленные на выходах демодуляторов, подавляют высокочастотные составляющие, а исходные сигналы каждого из каналов поступают далее к абонентам. При временном разделении каналов сигналы различных каналов передаются по общей линии поочередно во времени путем периодического подключения передающего и соответствующего ему приемного устройства каждого из каналов к общей линии на определенный промежуток времени. Структурная схема системы передачи с ВРК:  Электронные ключи ЭК одновременно подключают передающие и приемные устройства каждого из каналов к линии на определенный короткий промежуток времени, в течение которого проходит импульс сигнала данного канала. Работой электронных ключей управляют импульсы, поступающие от распределителя канальных импульсов РКИ. Такой же РКИ управляет работой электронных ключей на приемной стороне. РКИ приема и РКИ передачи должны быть синхронизированы. В этом случае при передаче сигнала по первому каналу замыкаются электронные ключи только этого канала, при передаче сигнала второго канала срабатывают электронные ключи второго канала и так далее. Таким образом, передача непрерывного сигнала осуществляется в виде импульсов, соответствующих мгновенным значениям непрерывного сигнала в момент открывания электронного ключа. Последовательность импульсов на выходе каждого из электронных ключей передачи является дискретизированным сигналом. Этот сигнал также называют сигналом амплитудно-импульсной модуляции (АИМ), а электронные ключи на передающей стороне, соответственно, модуляторами АИМ. 2. Дискретизация сигналов, Ошибки дискретизации. Дискретизация сигналов заключается в замене непрерывного сигнала последовательностью его отсчётов. Частота дискретизации Fд выбирается из условия теоремы Котельникова. Теорема Котельникова: Непрерывный сигнал с ограниченным спектром частот полностью определяется своими дискретными отсчетами, взятыми через интервалы времени ТД   , где FВ – это верхняя граничная частота спектра непрерывного сигнала. Интервал следования дискретных отсчетов называют периодом дискретизации. Периоду дискретизации соответствует частота дискретизации FД, которая, соответственно, определяется FД 2FВ. Только в случае правильного выбора периода и частоты дискретизации возможно восстановление исходного сигнала из последовательности его отсчётов. Пример дискретизации: Теорема Котельникова точно справедлива только для сигналов с конечным спектром. Однако спектры реальных информационных сигналов бесконечны. В этом случае теорема Котельникова справедлива с погрешностью. Ошибка дискретизации определяется энергией спектральных составляющих сигнала, лежащих за пределами частоты Fв. Вторая причина возникновения ошибки дискретизации – неидеальность восстанавливающего фильтра нижних частот ФНЧ. Таким образом, ошибка дискретизации и восстановления непрерывного сигнала определяется следующими причинами: 1) Спектры реальных сигналов не конечны. 2) АЧХ реальных ФНЧ не идеальны. Для телефонного сигнала с верхней граничной частотой 3,4 кГц период дискретизации установлен 125 мкс, а частота дискретизации 8 кГц. Эти значения справедливы для всех отечественных и зарубежных систем передачи, построенных по принципу временного разделения каналов. 3. Интерфейсы одноволновых и многоволновых систем передачи. Одноволновые интерфейсы, соответствующие спецификации G.955, поддерживают передачу на скоростях PDH 2 Мбит/с – 139 Мбит/с при соответствующем линейном кодировании. Одноволновые интерфейсы, соответствующие спецификациям G.957, G.958, G.691, G.693 поддерживают скорости передачи в сети SDH от 155 Мбит/с до 39 Гбит/с. Стандартами IEEE 802.3 определены возможности физических интерфейсов Ethernet для волоконно-оптических линий с одномодовыми и многомодовыми волокнами. Одноволновые интерфейсы поддерживают скорости передачи в сети Ethernet: 10, 100, 1000 Мбит/с, 10 Гбит/с и более. Одноволоновые линейные оптические интерфейсы SDH имеют систему обозначений, в которой отражены особенности интерфейсов по применению: - I — линия малой длины внутри предприятия (intra-office); - S — короткая линия (short-haul); - L — длинная линия (long-haul); - V — очень длинная линия (very long-haul); - U — сверх длинная линия (ultra long-haul); - VSR — очень короткое расстояние (в перемычке) (very short reach). Цифровые индексы в обозначениях указывают на уровень STM-N, длину волны излучения и тип волокна, например, L-16.3 — уровень STM-16, длина волны 1550 нм (оптическое волокно G.653 или G.655). Интерфейсы многоволновых систем оптической передачи выполняются в составе аппаратуры SDH, ОТН, Ethernet и вне ее в виде отдельных устройств с транспондерными блоками. Интерфейсы определяются на какую-либо сетку номинальных значений оптических частот или волн. В обозначениях кода применения интерфейсов G.692 принята следующая система: nWx-y,z, где n — максимальное число волн или оптических каналов; W — указание на длину линии (L — длинная, V — очень длинная, U — сверхдлинная); х — число участков усиления; у — уровень STM-N; z — тип волокна (индексы 2, 3, 5 соответствуют стандартам волокон, определенных спецификациям G.652, G.653, G.655). Возможности интерфейсов CWDM определены в рекомендации МСЭ-Т G.695. Код применения интерфейса CWDM: CnWx-ytz, где С — принадлежность к CWDM; n — максимальное число волновых каналов (до 18); W — длина участка передачи (S — короткий, L — длинный); х — число участков усиления; у — указание класса пользовательского сигнала (0 — соответствует NRZ 1.25 Гбит/с, 1 — соответствует NRZ 2.5 Гбит/с); t — указание на поддерживаемый состав интерфейса (А — наличие усилителя оптической мощности на передаче и оптического предусилителя на приеме; В — использование только усилителя оптической мощности на передаче; С — использование оптического предусилителя; D — отсутствие оптических усилителей); z — указание на тип волокна (индексы 2, 3, 5 соответствуют стандартам волокон, определенных рекомендациями G.652, G.653, G.655). |