Проектирование и разработка цифровой системы передачи с временным разделением каналов. 400 км. Количество каналов тч 120
 Скачать 1.43 Mb.
|
 Рисунок 3.1 Временное расположение канальных интервалов. На рисунке 3.1 короткими жирными линиями обозначены служебные канальные интервалы (КИ0, КИ63, КИ66, КИ69, КИ72, КИ75), короткими линиями - канальные интервалы ТЧ (КИ3, КИ6, КИ9, КИ12, КИ15, КИ18, КИ21, КИ24, КИ27, КИ30, КИ33, КИ36, КИ39, КИ45, КИ48, КИ51, КИ54, КИ57, КИ60, КИ63) и длинными линиями - канальные интервалы широкополосного сигнала (КИ1, КИ4, КИ7, КИ10, КИ13, КИ116, КИ19, КИ22, КИ25, КИ28, КИ31, КИ34, КИ37, КИ40, КИ43, КИ46, КИ49, КИ52, КИ55, КИ58, КИ61, КИ64, КИ67, КИ70, КИ73, КИ76,– первый широкополосный канал, КИ2, КИ5, КИ8, КИ11, КИ14, КИ17, КИ20, КИ23, КИ26, КИ29, КИ32, КИ35, КИ38, КИ41, КИ1044, КИ47, КИ50, КИ53, КИ56, КИ59, КИ62, КИ65, КИ68, КИ71, КИ74, КИ77 – второй широкополосный канал).  Рисунок 3.2. Структура временных циклов первичной ЦСП 4. Расчет основных параметров цикловой синхронизации первичного цифрового потока С целью согласования работы передающей и приемной станций ЦСП на основе ИКМ с ВРК предусматривается синхронизация генераторного оборудования приемной и передающей станций по тактовой частоте, циклам и сверхциклам цифровых потоков. Системой цикловой синхронизации называют совокупность устройств, согласующих работу передающей и приемной станций с целью обеспечения правильного декодирования и распределения декодированной информации. Основными параметрами системы цикловой синхронизации являются: -Время вхождения в синхронизм Тв при первоначальном включении аппаратуры в работу и время восстановления состояния циклового синхронизма после перерыва связи или потери синхронизма; -среднее время между выходами из состояния циклового синхронизма Тсб (время сбоя) при определенном коэффициенте ошибок Kош; -Защитное время Тзащ, представляющее среднее время восстановления синхронизма в системе высшего порядка (цифрового потока DS2 в структуре потока DS1); -Время восстановления синхронизма Тв складывается из составляющих: -Времени поиска синхронизма Тп; -Времени удержания синхронизмаТу. В данном курсовом проекте используется неадаптивный приемник, так как считается, что вероятность ошибки в линейном тракте не изменяется в процессе работы. Принцип работы неадаптивного приемника заключается в следующем: групповой цифровой поток поступает на вход опознавателя синхросигнала, состоящего из регистра сдвига (РС) и дешифратора (ДШ). Каждая комбинация символов, аналогичная синхронизирующей, вызывает формирование сигнала на выходе дешифратора. Если система передачи находится в состоянии синхронизма, то сигнал с выхода опознавателя совпадает по времени с сигналом с выхода генераторного оборудования (ГО). При этом на выходе логического элемента НЕТ, соединенного с накопителем по выходу из синхронизма, сигнал отсутствует, а на выходе логического элемента И1, соединенного с накопителем по входу в синхронизм, формируется сигнал, соответствующий моменту опознавания синхрокомбинации. В результате накопитель по входу в синхронизм оказывается заполненным, а накопитель по выходу из синхронизма – разряженным до нулевого состояния. Ложные синхрогруппы, формируемые в групповом сигнале вследствие случайного сочетания единиц и нулей, не совпадают по времени с сигналом на выходе генераторного оборудования, и не участвуют в процесс накопления. Структурная схема неадаптивного приемника синхросигнала представлена на рисунке 4.1  Оценка среднего времени восстановления циклового синхронизма TВ производится по формуле (4.1):  , (4.1)где :  - период поступления циклового синхросигнала, который определяется как ( = =125 =250мкс, так как цикловые синхросигналы передаются через цикл); - число символов в цикле цифрового потока, который определяется как  , так как цикловые синхросигналы передаются через цикл); - вероятность появления ложного сигнала, который определяется как ( ), - вероятность совпадения информационного символа с символами синхросигнала, обычно принимается равной ;а - число символов в синхросигнале, (а=5); α - число символов, равное числу последовательно искаженных цикловых синхросигналов, необходимых для того, что бы вызвать переход приемника ЦСС из состояния «циклового синхронизма» в состояние «выход из циклового синхронизма» (коэффициент по выходу из синхронизма), (α = 4..6); β -количество следующих друг за другом правильных цикловых синхросигналов, необходимых для восстановления циклового синхронизма» (β = 4..6). Тогда, подставляя все выше перечисленные значения в формулу (4.1) получим:  (4.2)Расчет максимального времени восстановления цифрового синхронизма по формуле (4.3):  (4.3)Подставив полученные значения, из предыдущей формулы получаем:  (4.4)Расчет среднего времени между выходами из состояния синхронизма по формуле (4.5):  , (4.5)где: α - число символов, равное числу последовательно искаженных цикловых синхросигналов, необходимых для того, что бы вызвать переход приемника ЦСС из состояния «циклового синхронизма» в состояние «выход из циклового синхронизма» (коэффициент по выходу из синхронизма), (α = 3..5);  - коэффициент ошибок, (KОШ = 10-9); (4.6)Расчет среднего защитного времени по формуле (4.7):  . (4.7)Подставив , уже известные значения ,получаем:  (4.8)Результаты расчетов показали, что значение среднего времени восстановления циклового синхронизма TВ удовлетворяет требованиям, указанным в контрольном задании: 6.243мс<6.4мс, следовательно, время поиска ошибки будет минимальным. 5 Формирование агрегатного цифрового потока с использованием асинхронного объединения первичного цифрового потока. В данном курсовом проекте выбрана система с двухсторонним согласованием скоростей, так как в ней предусмотрена возможность как положительного, так и отрицательного согласования скоростей, а также в ней реже передаются команды согласования скоростей (КСС), а значит, понижается вероятность ошибок согласования. В системе нормированная частота считывания fСЧНН выбирается равной нормированной частоте задержки fЗНН. В зависимости от знака разности частот считывания fСЧ и частот задержки fЗ при возникновении неоднородности необходимо либо вводить в считанную последовательность дополнительную импульсную позицию, либо передавать информационный символ по дополнительному каналу. В передающей части асинхронного вторичного группообразования (АВГ) необходимо формировать информацию о проведении согласования скоростей и знаке этого согласования, а в приемной части в соответствии с этой информацией либо исключать дополнительную импульсную позицию, либо вводить информационный символ в передаваемую последовательность. В асинхронном вторичном группообразовании в качестве неоднородностей воспринимаются только временные сдвиги, вызванные разностью частот считывания fСЧ и частот задержки fЗ, а сдвиги, вызванные дополнительным повышением частоты считывания на величину fСПвоспринимаются как нормированные, не требующие передачи информации о согласовании скоростей. На рисунке 5.2 изображена структурная схема временного группообразования для одного направления передачи при асинхронном сопряжении потоков. Объединение осуществляется следующим образом (рисунок 5.1). Входные цифровые последовательности поступают параллельно на входы запоминающих устройств, где часть их записывается. После окончания записи осуществляется поочередное считывание в общую нагрузку за более короткое время.  Рисунок 5.1 Объединение цифровых потоков  Рисунок 5.2 Структурная схема временного группообразования. В ЗУ может записываться один символ (побитовая запись) или группа символов. Чаще всего во втором случае записываются байты (побайтная запись). При объединении и разделении цифровых потоков различают три случая: 1) синфазно-синхронное объединение; 2) синхронное объединение; 3) асинхронное объединение. При синфазно-синхронном объединении (рисунок 4.59) равны скорости объединяемых потоков (один и тот же тактовый генератор) и все они поступают без задержки в один и тот же момент времени (с одинаковой фазой)  Рисунок 5.2 Синфазно - синхронное объединение При синхронном объединении (рисунок 5.3) скорости входных потоков по-прежнему равны, но моменты их прихода на ЗУ разные вследствие задержки в каналах связи. В этом случае в каждом канале для синхронизации вводятся несколько служебных байтов(А,В). Помимо функции синхронизации эти байты могут нести и другую служебную информацию. Так как эти байты должны быть переданы вместе с информацией за неизменное время Тц, то скорость считывания будет больше, чем при синфазно-синхронном объединении. Например, если на каждые 32 байта входной последовательности добавляется один служебный, увеличение скорости будет равно 33/32.  Рисунок 5.3 Синхронное объединение Тактовая частота агрегатного цифрового потока рассчитывается по формуле (5.1):  , (5.1)где:  - частота цикла(8кГц);N – число объединяемых потоков(N=4); NСЦ – количество субциклов (NСЦ =4);  - количество служебных разрядов ( = 12);КИЦ – число канальных интервалов в цикле(КИЦ=31); m – количество разрядов кодовой комбинации(m=8); Подставив полученные ,значения из предыдущих пунктов, рассчитаем тактовую частоту агрегатного цифрового потока:  (5.2)6. Разработка обобщенной структурной схемы ЦСП Для увеличения дальности действия ЦСП линия разбита на регенерационные участки, между которыми установлены необслуживаемые или обслуживаемые регенерационные пункты. ЦСП ИКМ-480 работает на малогабаритном 4х-парном коаксиальном кабеле - МКТ-4, который имеет следующие параметры: - номинальная длина участка регенерации 3 км; - максимальная длина линейного тракта 2500 км; - максимальное расстояние ОРП-ОРП (ОП) – не более 200 км.  Рисунок 6.1 Структура ЦСП ИКМ-480 На входы оборудования третичной временной группы (ТВГ) - точки сетевых стыков СС2 - поступают четыре типовых вторичных потока со скоростями передачи 8448 кбит/с, которые объединяются в типовой третичный поток со скоростью передачи 34368 кбит/с. В точке СС3 оборудования ТВГ и ОЛТ параметры третичного цифрового потока соответствуют рекомендациям МККТТ, что позволяет использовать оборудование ТВГ для образования как ДСП следующей ступени иерархии (четверичной) , так и линейных трактов на ВОЛС. Временной спектр ДСП ИКМ-480 разделен на циклы длительностью τ=62,5 мкс, что в 2 раза меньше периода дискретизации сигналов ТЧ. Цикл состоит из трех равных по времени субциклов (а не четырех, как в других ДСП с временным группообразованием), в каждом из которых содержится по 716 разрядных интервала, причем первые 12 из них занимаются служебными сигналами (цикловым синхросигналом, сигналами КСС и т. д.), а остальные – информацией посимвольно объединенных четырех вторичных потоков. Общее число позиций в цикле равно 2148, из них информационных - 2112+4. Такая структура цикла и его длительность предопределены необходимостью относительно частого повторения циклового синхросигнала. Временной спектр ДСП ИКМ-480 показан на рисунке (6.2).  Рисунок 6.2 Временной спектр ДСП ИКМ-480 Система ИКМ-480 может устанавливаться не только на вновь прокладываемых магистралях, но и заменять аналоговую аппаратуру К-300 на существующих. Однако замена требует большого объема работ по установке НРП: регенерацион-ный участок ИКМ-480 равен 3 км , что вдвое короче усилительного участка К-300, а увеличение пучка каналов относительно невелико (с 600 до 960 на кабеле КМБ-4). Кроме того , укороченная секция дистанционного питания (200 км у ИКМ-480 против 246 км у К-300) может потребовать при замене смещения обслуживаемых пунктов. Для повышения эффективности аппаратуры был разработан вариант системы ИКМ-480х2, в котором два третичных цифровых потока (34368 кбит/с) объединяются, а затем кодируются кодом FOMOT. Последний относится к блочным кодам типа 4537", в которых исходный цифровой поток, состоящий из бинарных импульсов (+1, 0), разбивается на группы по четыре символа, каждая из которых заменяется трехсимвольной группой троичного кода (+1, —1, 0). При этом тактовая частота снижается в 4/3 раза. В линейном тракте основными источниками помех являются: тепловой шум линии  , где  - постоянная Больцмана,  - абсолютная температура,  , т. е  - рабочий диапазон частот линейного тракта;собственные шумы усилителя, влияние которых отражается с помощью коэффициента шума  , причем мощность этих шумов  .Можно подсчитать, что при нормальной температуре и ширине полосы частот  ,  , что соответствует уровню по мощности  . Тогда уровень теплового шума . (6.1)Точная оценка мощности полезного сигнала на входе регенератора затруднительна, так как спектр сигналов МЧПИ широкий и затухание линии зависит от частоты. Но ввиду того, сто наиболее мощные компоненты спектра данных сигналов расположены в области частоты  , упрощенно расчет затухания линии проводится на этой частоте. Таким образом  , где |